109 高普考高考三級 農業技術 作物生產概論 考古題詳解
第 一 題25 分
請說明何謂精準農業（precision agriculture）？請詳細說明其與傳統農業之區別？精準農業之運作體系與作業系統必須包括哪些要素，才能擁有偵（檢）測、整理、分析、決策及作業等多重功能？
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核心觀念
本題考查精準農業的定義、與傳統農業的差異，以及支撐「感測—資料處理—決策—田間作業」的整體系統。
精準農業（precision agriculture）是以田區內作物生長、土壤與環境的時空變異為基礎，運用定位、感測、資訊分析與自動化技術，依據不同位置、不同時間的實際需求，採取適地、適時、適量的管理措施。其目標是在維持或提升產量與品質的同時，提高資源使用效率、降低生產成本及環境負荷。
精準農業的核心不是單純使用高科技農機，而是讓田間管理由「全田一致處理」轉為「依變異資訊分區或逐點處理」，並透過資料回饋持續修正管理方式。
解題方法：先比較管理邏輯，再整理作業流程
作答可分成兩部分：先比較精準農業與傳統農業的管理方式，再依作業流程說明所需系統要素。系統流程可概括為：
精準農業與傳統農業之區別
| 比較面向 | 傳統農業 | 精準農業 |
|---|---|---|
| 管理單位 | 以整塊田區或平均狀況為單位 | 依田區內的位置差異分區或逐點管理 |
| 決策依據 | 經驗、定期作業及全田平均值 | 定位資料、感測資料、歷史紀錄與即時分析 |
| 投入方式 | 同一田區常採相同施肥、灌溉、播種或施藥量 | 依土壤、作物及病蟲害狀況調整投入量與作業時機 |
| 作業方式 | 人工或一般農機進行均一化作業 | 定位農機、可變率作業機具及自動控制設備進行差異化作業 |
| 資料運用 | 資料蒐集與田間作業連結較少 | 資料整合成地圖或管理資訊，直接支援作業決策 |
| 管理目標 | 著重完成栽培作業及維持產量 | 兼顧產量、品質、成本、資源效率與環境永續 |
| 回饋修正 | 多依下一期經驗調整 | 作業後持續記錄成果，供後續分析與管理修正 |
例如，傳統施肥可能依全田平均土壤狀況施用相同肥量；精準農業則先定位並分析田區肥力差異，再依各區需求調整施肥量，避免肥料不足或過量。
精準農業運作體系與作業系統要素
要具備偵（檢）測、整理、分析、決策及作業等功能，至少須有下列環節：
第 二 題25 分
請說明氣候暖化對臺灣糧食生產的影響？以及因應對策。
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核心觀念
本題考查氣候暖化如何透過作物生理、農業生產環境與極端氣候影響臺灣糧食生產，以及如何從品種、栽培管理、水土資源、災害調適與糧食政策提出對策。
答題時應把「平均氣溫升高」與「氣候變異及極端事件增加」分開說明。前者影響作物生育期、開花結實、產量及品質；後者則影響農地、水資源與收成穩定性。大氣二氧化碳濃度上升可能促進光合作用，但不能抵銷高溫、缺水、養分不足及極端天氣造成的損失。
臺灣位於亞熱帶，水稻等主要糧食作物對高溫及降雨變動敏感；而稻作以稉稻為主，高溫多濕對稉稻品質與產量不利。因此，暖化的影響須從產量、品質、生產穩定性與糧食供應一併分析。
解題方法
可依「氣候變化 → 作物反應 → 糧食生產後果 → 因應措施」的順序作答。先分述高溫、二氧化碳、病蟲害與極端氣候等影響，再對應提出育種、調整栽培制度、節水防災及穩定供應等作法，使影響與對策相互扣合。
暖化對臺灣糧食生產的影響
一、作物生育期縮短，產量與品質受損
氣溫升高會加快作物發育，使生育期縮短，作物累積生物量與籽粒充實時間減少。對水稻而言，夜溫升高會加強呼吸作用，使光合產物消耗增加，可能降低稻穀產量。
高溫若發生於水稻開花期，會影響花粉活力、授粉與受精，造成稔實率下降、空穀增加。稻米成熟期間遭遇高溫，也容易降低米粒外觀與品質。臺灣稻作以稉稻為主，高溫多濕對其品質與產量尤其不利。
二、作物生育時序改變，栽培風險增加
暖冬可能使農民提早插秧；若初春仍有低溫，秧苗便可能遭受寒害，造成補植或重新種植，增加種苗、勞力與生產成本。此例說明，暖化不只帶來熱害，也可能因季節及生育時序改變，使作物遇到不適合的氣候條件。
三、二氧化碳增濃可能增產，但效果受限制
二氧化碳濃度升高可促進水稻等 C3 作物的光合作用，增加碳水化合物累積；然而此效應會受到溫度、水分、光照與養分供應限制。若伴隨高溫及水分不足，作物生育期縮短，二氧化碳增濃帶來的效益便難以完全實現。高溫與二氧化碳濃度同時升高，也可能改變稻米營養組成與品質。
四、病蟲害、雜草與防治成本增加
較高溫度可能使部分病原、害蟲及雜草繁殖加快，改變其發生時間、頻率及分布。若病蟲害發生範圍擴大，田間防治難度與農藥、能源成本可能增加；防治時機或方式不當，亦會造成產量損失。
五、乾旱、豪雨及颱風等災害衝擊加大
降雨時空分布改變，可能使旱季缺水與短時間強降雨並存。乾旱會造成灌溉用水不足、作物缺水及減產；豪雨、淹水與颱風則可能導致倒伏、流失、田區受損或收穫中斷。極端天氣頻繁也會使產量年際變動擴大，增加農民損失與糧食供應、價格調控的困難。
因應對策
第 三 題25 分
請說明作物輪作制度及其優劣點。並請列出臺灣農地常用之除草劑三種，說明其應用對象與施用方法。
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核心觀念
輪作是同一塊田地在不同季節或年度，依一定次序輪流種植兩種以上作物的栽培制度。輪作的重點是「作物種類及種植順序有計畫地更替」；同一作物連續種植稱為連作，田地休耕則不等同於輪作。
輪作安排可依作物的科別、根系深淺、需肥特性、播種與收穫期，以及病蟲害寄主關係來設計。常見搭配包括禾本科與豆科輪替、深根作物與淺根作物輪替，以及不同播期作物接續栽培。
解題方法
本題分成兩部分作答：
- 先下輪作定義，再分別說明對土壤、病蟲草害及經營管理的影響，整理其優點與限制。
- 除草劑各舉一種代表藥劑，交代其選擇性、主要防除對象、施用時機與方法。實際用藥須依該作物及防治對象的核准標示施用，不能只按藥劑名稱推定用途。
輪作制度的優點
- 維持或改善土壤肥力：豆科作物可與根瘤菌共生固定氮素，輪作有助於減少對土壤氮素的單一消耗。作物種類不同，對氮、磷、鉀及微量元素的吸收需求也不同，可減輕單一養分被持續大量消耗的情形。
- 改善土壤理化性質：深根作物可利用較深層的水分與養分，根系分布及殘體不同也有助於維持土壤團粒結構、孔隙與有機質。
- 減輕病蟲害及雜草問題：打斷特定病原、害蟲及雜草與寄主作物的連續關係，降低其族群累積；更換作物與田間管理方式，也可改變雜草生長環境。
- 提高土地及勞力利用率：依季節安排不同作物，可減少土地閒置，並分散播種、田間管理與收穫工作。
- 分散生產風險：作物種類多元，可降低單一作物遭遇災害、病蟲害或價格波動時的損失。
輪作制度的缺點與限制
- 栽培與管理較複雜：作物輪替後，種子、肥料、灌排水、農機及病蟲害防治方法都可能不同，增加規劃與管理成本。
- 需配合市場與氣候調整：輪作次序須受季節、灌溉條件、土壤及市場需求限制；若接續作物的價格或銷路不佳，整體收益可能降低。
- 部分效益需要時間累積：土壤肥力、土壤結構或病蟲害族群的改善，通常須依完整輪作週期持續實施，短期內未必明顯。
第 四 題25 分
請說明作物進行無性生殖之意義、優點，以及所使用之方法（methods of asexual reproduction）與技術。
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核心觀念
無性生殖是指不經雌、雄配子融合與受精，直接由母體的一部分形成新個體。作物栽培上常稱為營養繁殖，利用根、莖、葉等營養器官或其特化構造繁殖；組織培養則利用植物細胞或組織的再生能力，在人工培養環境中形成植株。
無性繁殖通常不經減數分裂與受精，後代的基因型大致與母株相同，形成營養系（clone）。因此，它的核心用途是保存並大量繁殖優良基因型。但若材料帶有病原，病原也可能隨繁殖材料傳播；組織培養過程中也可能產生體細胞變異。
解題方法
作答可依「意義與原理、優點、繁殖方法與技術」三部分展開。先交代無性繁殖的定義及基因型相似的特性，再說明其適用情形，最後依繁殖材料和操作方式分類，並舉例說明實務技術。這樣能同時涵蓋題目要求的意義、優點、方法與技術。
無性繁殖的意義與優點
- 保持品種特性：可保留母株的優良性狀，減少種子繁殖造成的性狀分離，適合需維持特定品種特性的果樹、花卉及無性系作物。
- 繁殖不易結實或種子繁殖不穩定的作物：例如不易形成種子、種子發芽率低，或實生後代性狀差異大的材料。
- 提早進入生產期：枝條、芽或塊莖等繁殖材料具有成熟植株的生理特性，通常較實生苗早開花或結果。
- 繁殖速度快、方法多元：可利用扦插、嫁接、分株或組織培養等方式繁殖，適合快速擴增優良材料。
- 結合不同植株的優點：嫁接可讓接穗提供優良果實或花朵性狀，砧木提供適應性、抗性或根系特性。
- 組織培養可大量生產種苗：在適當條件下可快速繁殖大量植株，並能配合莖頂培養等技術生產較健康的種苗。
繁殖方法與技術
一、利用營養器官或特化器官繁殖
- 分株與分離：將母株分成帶有根、芽或生長點的部分，分別栽植。適用於可自然形成側芽、走莖、吸芽或地下莖的作物；如分蘗、球根、鱗莖、塊莖或根莖的分割。分割後每一單位須保有足以萌芽及生根的組織。
- 扦插：剪取枝條、葉片或根等營養器官，插入適宜介質，使其生根或發芽成為新株。枝插時宜選取健壯材料，保留適當芽數，插入介質的部位須有利於生根；並維持介質濕潤、通氣，避免插穗失水。可依枝條成熟程度採嫩枝、半成熟枝或硬枝扦插；部分作物也採葉插或根插。