110 高普考高考三級 農業技術 作物學 考古題詳解
第 一 題20 分
說明甘藷種植方法與塊根大小之分布?收穫時塊根大小如何分級?影響甘藷塊根品質形成之環境因子?何謂鉛筆根?如何避免鉛筆根之產生?
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核心觀念
本題考甘藷栽培方式與塊根發育的關係、收穫後的大小分級,以及環境條件如何影響塊根品質。作答時可依序說明「種植方法與塊根分布 → 收穫分級 → 品質形成因子 → 鉛筆根成因與預防」。
甘藷地下根可分為鬚根、鉛筆根與塊根。塊根是主要的養分貯藏器官,也是食用部位;它由部分不定根發育肥大而成,通常著生於插植苗埋入土中的節位。塊根能否形成、肥大及整齊,與插植方式、土壤水分及土壤物理性質密切相關。
解題方法:種植方法與塊根大小分布
甘藷通常以健康藷苗扦插種植。藷苗可採水平淺插或斜插,依土壤水分與質地選擇:
- 水平淺插法:土壤濕度適宜、土質較疏鬆時適用。藷苗淺埋於畦面下,讓數個節位較均勻地分布在近地表土層,塊根分布較集中、藷形較整齊,產量也較有利。
- 斜插法:土壤較乾或偏砂質時,可提高藷苗成活率;但節位深淺不一,塊根大小較不整齊,產量通常較低。
- 埋入節數與株距:甘藷塊根主要由埋入土中的節位發生,常以埋入約 3 至 4 節作為栽培參考。株距及栽培密度也會影響單株可利用的空間與養分;密度較低時,較有利於形成大藷。
塊根在植株周圍並非大小一致:不同節位發生的根,其肥大程度各異;同一株也可能同時形成大、中、小藷及未充分肥大的根。因此,收穫後須依用途與市場規格分級。
收穫時塊根大小分級
食用甘藷常用塊根直徑及長度分級。一般規格如下:
| 分級 | 塊根直徑 | 長度 |
|---|---|---|
| 有商品價值產品 | 5.8–10 公分 | 10–22.5 公分 |
| 其中大形藷 | 8.6–10 公分 | 同商品藷長度範圍 |
| 其中中形藷 | 7.2–8.6 公分 | 同商品藷長度範圍 |
| 其中小形藷 | 5.8–7.2 公分 | 同商品藷長度範圍 |
| 特大等外品 | 大於 10 公分 | — |
| 加工製罐品 | 2.5–5.8 公分 | 5–17.5 公分 |
| 小藷 | 小於 2.5 公分 | — |
實際收購規格可依市場或加工用途調整;作答時要清楚區分商品藷、特大藷、加工藷與小藷,並指出大、中、小形藷是依商品藷範圍內的直徑再細分。
影響塊根品質形成的環境因子
第 二 題20 分
請回答有關茶樹品種特性與成分相關問題:
(一) 以下茶品種之別名與適製性為何?台茶 12 號、台茶 13 號、台茶 18 號、台茶 21 號。(6 分)
(二) 茶湯水色形成、滋味形成與香氣形成受哪些成分之影響?(6 分)
(三) 新育成品種台茶 25 號具備哪些特性?(8 分)
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核心觀念
本題考查茶樹品種的別名與適製茶類,以及茶葉中的化學成分如何影響茶湯的水色、滋味與香氣。作答時可分成兩條線索:先記「品種—別名—適製性」,再依「色、味、香」整理成分及其作用。
解題方法
(一) 品種別名與適製性
| 品種 | 別名 | 適製性 |
|---|---|---|
| 臺茶 12 號 | 金萱,亦稱二七仔、2027 品系 | 適製包種茶、烏龍茶;適製性廣,也可製紅茶。 |
| 臺茶 13 號 | 翠玉,亦稱二九仔、2029 品系 | 主要適製包種茶、烏龍茶。 |
| 臺茶 18 號 | 紅玉 | 以紅茶為主,茶湯金紅,具肉桂與薄荷香。 |
| 臺茶 21 號 | 紅韻 | 適製紅茶,具芸香科花香特色。 |
臺茶 12、13 號常見的考點是別名與試驗代號相連:金萱—2027(二七仔)、翠玉—2029(二九仔)。臺茶 18、21 號則以紅茶適製性及特殊香氣辨識。
(二) 茶湯水色、滋味與香氣的成分
- 水色:主要受茶葉色素及多酚氧化產物影響。葉綠素與類胡蘿蔔素等影響茶葉原色;製茶過程中兒茶素氧化聚合,形成茶黃素、茶紅素及茶褐素等,影響茶湯的黃、橙紅、紅褐色澤與明亮度。茶葉發酵程度及製程會改變這些成分的比例。
- 滋味:茶胺酸等游離胺基酸帶來鮮爽、甘味;兒茶素等多酚帶來澀味,咖啡因帶來苦味;可溶性糖類提供甜味。各類成分的含量與比例共同形成茶湯的濃淡、醇厚與回甘。
- 香氣:由多種揮發性芳香物質共同形成,包括醇類、醛類、酮類、酯類及萜類等。品種特性、鮮葉生長狀況,以及萎凋、發酵、揉捻、乾燥等製程,都會影響芳香物質的種類與含量。
第 三 題20 分
請回答下列有關作物生產與種子相關問題。(每小題 4 分,共 20 分)
(一) 臺灣毛豆每年種植面積已達 8,000 公頃以上,為何採種須在秋作而非春作?
(二) 為何種子在快速吸水後會發生浸潤傷害?哪些種子最易發生?如何改善?
(三) 油籽類作物開花後種子中各成分(水分、脂質、蛋白質、澱粉)的累積趨勢。
(四) 胡麻種子之化學組成、主要栽培品種與新育成品種,以及春作產量高但農民卻喜歡秋作或裡作種植之原因。
(五) 2019 年世界種植面積最多之五大作物與總產量最多之五大作物。
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**核心觀念:**毛豆採種的目標是取得發芽率高、活力佳且品質穩定的成熟種子;鮮食毛豆生產則在豆莢尚青、種子約八分飽滿時採收,兩者的生產目標不同。
**解題方法:**從種子成熟期的天候條件切入。春作種子成熟常逢臺灣高溫、多雨潮濕的季節,容易使種莢受潮、發芽或發霉,並增加病害及收穫乾燥的困難;秋作成熟期通常較乾燥,有利於種子充實、乾燥、收穫與貯藏,因此採種以秋作較適宜。採種田仍須配合適當播種期及病蟲害管理,不能只以期作名稱判斷種子品質。
**解題技巧:**記住「採種看成熟收穫期的乾燥條件」,不要把鮮莢生產所重視的生育環境,直接套用到成熟種子採收。
(二)種子快速吸水造成浸潤傷害
**核心觀念:**浸潤傷害(imbibitional injury)是乾燥種子突然接觸大量水分,吸水速度過快而造成的細胞損傷,常見結果是膜系統受損、溶質外漏、胚部受傷,降低發芽率與幼苗活力。
**解題方法:**種子乾燥時,細胞膜尚未恢復正常的選擇透性。快速吸水會使膜在尚未充分重整前承受急遽水合,細胞內容物因而外漏;低溫會使膜脂流動性較低,傷害通常更明顯。最易受害的是種子較大、種皮較薄或吸水快,且播種時種子含水率低、種子活力較弱的種類;大豆、菜豆等豆類是常見例子。
改善方法包括:避免乾種子直接播入過濕或低溫土壤;以溫度適中的水分供應種子,避免吸水過急;先行緩慢吸濕或預吸水處理;選用成熟、健康且活力良好的種子。種子包衣或改善播種床的水分、溫度,也有助於降低急速吸水造成的傷害。
**解題技巧:**作答時把因果鏈寫完整:乾種子遇水急吸 → 細胞膜尚未恢復 → 膜受損與內容物外漏 → 發芽及幼苗生長受影響。
(三)油籽作物開花後種子成分的累積趨勢
**核心觀念:**種子發育時,水分與乾物質的變化方向不同;籽粒乾物質累積期間,脂質和蛋白質逐步形成,澱粉通常是暫時性儲藏物質或中間代謝物。
解題方法:
- **水分:**開花後種子迅速生長,早期含水量高;隨成熟進展,含水率逐漸下降,成熟脫水時下降更明顯。
- **脂質:**早期累積較少,籽粒進入充實期後逐漸增加,之後快速累積;到成熟前後達高量或最高值。
- **蛋白質:**隨種子發育持續累積,充實期增加明顯,成熟時形成主要儲藏蛋白。
- **澱粉:**早期可先行累積,之後常因轉化為脂質及其他儲藏物質而下降;不同油籽種類的變化幅度與時間會有差異。
**解題技巧:**用「水分下降、油脂後期快速增加、蛋白質逐步累積、澱粉早期暫存後轉化」掌握整體趨勢。題目問的是累積趨勢,宜避免把種子中某一成分的百分比變化,誤寫成每粒種子的實際累積量。
(四)胡麻化學組成、品種與期作選擇
**核心觀念:**胡麻是重要油料作物,種子富含油脂,也含相當比例的蛋白質;臺灣栽培品種與春、秋作的產量表現及農業生產安排,是本小題的重點。
解題方法:
第 四 題20 分
試述影響甘蔗分蘗及蔗莖成熟之因子,並說明蔗莖成熟如何測定?
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核心觀念
甘蔗分蘗是蔗株基部節位的腋芽萌發,形成側芽與新蔗莖的過程。分蘗數會影響單位面積有效蔗莖數,但分蘗多不必然代表產量高;還須看分蘗能否存活、長成可收穫蔗莖,以及蔗莖的重量與含糖量。
甘蔗的「成熟」是指蔗莖累積足夠蔗糖、達到適合採收與製糖的階段,不等同於植株進入生殖生長。成熟時蔗汁含糖量上升,蔗莖上、下部糖度差距縮小。
解題方法
本題分成兩部分作答:先依「品種、環境、栽培管理」整理分蘗影響因子;再依「遺傳、氣候水分、養分、植株與栽培條件」整理成熟因子。最後說明如何用手持折光糖度計作田間判定,並補充蔗汁分析的實驗室方法。
一、影響甘蔗分蘗的因子
- 品種與芽性:不同品種的分蘗能力、芽體大小與萌芽速度不同;種蔗芽的活力及蔗段品質也會影響萌芽與分蘗。
- 溫度與光照:適宜溫度、充足日照有利腋芽萌發及分蘗生長;低溫、光照不足會抑制分蘗。
- 水分與土壤:土壤水分適中、排水良好、土層疏鬆且通氣良好,有利芽體萌發與根系發育。乾旱、積水或土壤板結都會妨礙分蘗。
- 養分供應:氮素供應適當可促進營養生長與分蘗;養分不足會抑制生長,施肥失衡則可能造成徒長或降低分蘗成活。
- 種植與田間管理:種植深度、行株距、蔗段覆土、植株密度、除草及培土等,都會影響芽體萌發、光照競爭與分蘗成活。
- 生物因素:病蟲害會損傷蔗芽、幼苗或根系,降低分蘗數及成活率。頂芽優勢及植株間競爭也會影響側芽發育。
二、影響蔗莖成熟的因子
- 品種與生育期:早熟、晚熟品種的成熟時期不同;植株年齡及種植期也會影響成熟進程。
- 氣候條件:溫度、日照及季節變化會影響光合作用與蔗糖累積。生長旺盛、溫暖多雨時,蔗莖較偏向伸長;生長受抑、較乾燥的條件常有利於蔗糖累積。
- 水分供應:適度水分減少可促進成熟;過量灌水或持續降雨會延長營養生長、稀釋蔗汁,延遲成熟。嚴重乾旱則會妨害光合作用與蔗莖充實。
第 五 題20 分
說明下列作物主要利用部位及所含成分:紅花、山葵、柴胡、除蟲菊、金雞納。
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核心觀念
本題考查特用作物與藥用作物的利用部位及其代表性有效成分。作答時要把每種作物分成兩項:先指出主要採收或利用的器官,再列出該器官最具代表性的成分及用途。成分名稱寫到主要類別或代表性物質即可,不必羅列所有微量成分。
解題方法
依各作物的主要經濟用途,將「利用部位」和「有效成分」配對:
- 色素或藥用花材,著重花部成分。
- 辛香料作物,著重具刺激性氣味的含硫成分。
- 藥用根部,著重其代表性皂苷或生物鹼。
- 植物性殺蟲劑,著重花部所含的殺蟲成分。
- 藥用樹木,著重樹皮所含的生物鹼。
各作物利用部位與成分
一、紅花
- **主要利用部位:**花,尤其是花瓣;種子亦可榨油。
- **主要成分:**花含紅花黃色素、紅花素(carthamin)等色素成分,也含黃酮類成分;種子含油,主要為亞油酸等不飽和脂肪酸。
- **用途:**花供藥用及天然色素利用;種子油可供食用或工業利用。
二、山葵
- **主要利用部位:**根莖。
- **主要成分:**含硫代葡萄糖苷,經細胞破壞後在酵素作用下形成異硫氰酸烯丙酯(allyl isothiocyanate,亦稱烯丙基芥子油),具有辛辣、刺激性氣味。
- **用途:**根莖磨碎後作辛香調味料;辛辣成分亦有抑菌特性。
三、柴胡