114 高普考高考三級 農業技術 作物學 考古題詳解
第 一 題25 分
全球暖化氣候變遷下,溫度的變化及不規則性對作物的生長發育及生產影響甚鉅,請詳細說明如何控制作物周圍的環境溫度或提高作物對低溫逆境抗性之相關措施及策略。
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核心觀念
本題考查兩個相連的作物學概念:一是調節作物冠層附近的微氣候,減少低溫傷害;二是提升植株本身的耐冷、耐霜凍能力。答題時宜先區分低溫逆境的類型,再按「事前預防、低溫期間保護、培育植株抗性」分層說明。
作物受低溫傷害,程度取決於最低溫度、持續時間、降溫速度、作物種類與生育期。暖季作物常在未結冰的低溫下即受害,稱為冷害;當植體或組織結冰造成細胞脫水、膜受損與組織壞死,則屬凍害。開花、授粉、幼苗期等生育階段通常較敏感,實際臨界溫度因作物與品種而異。
田間霜害常分為:
- 輻射霜:晴朗、風弱的夜晚,地表與植株向天空散失長波輻射熱,近地面空氣變冷;常形成近地面冷、上方較暖的逆溫層。
- 平流霜:強冷空氣伴隨風勢侵入,近地面持續被冷空氣置換,通常沒有明顯逆溫。倚賴逆溫的風扇等措施在此情況下效果有限。
因此,選用措施前應先掌握作物生育期、田區地形、風速、逆溫狀況、土壤水分與預報最低溫度,再選擇適合的方法。
解題方法
可採「調環境、調栽培、調植株、臨場防護」四個面向作答:
- 調節環境:利用設施、覆蓋、土壤與水分管理,降低冠層散熱或增加蓄熱。
- 調整栽培:選擇合適地點、品種與播種或定植期,避開敏感生育期遭遇低溫。
- 提升植株抗性:利用抗寒品種、低溫馴化及合理營養管理,增進植株耐冷能力。
- 低溫期間防護:依霜型與資源採用灌水、加熱、風扇或覆蓋,並注意措施的適用條件。
此架構同時涵蓋「控制作物周圍的環境溫度」及「提高作物對低溫逆境抗性」,能避免只寫防霜設備而漏掉栽培與生理抗性。
一、控制作物周圍環境溫度
(一)設施栽培與覆蓋保溫
利用溫室、塑膠隧道、低隧道、浮動式不織布、塑膠膜、稻草或其他覆蓋物,減少植株與土壤的熱量散失,並阻隔冷風,維持冠層周圍較穩定的溫度。小面積、高價值作物可採覆蓋或加溫設施。
覆蓋設施應兼顧白天通風與光照;低溫過後適時通風或移除覆蓋,避免白天過熱、高濕與病害,也可避免影響授粉。
(二)選地與地形管理
選擇排水良好、冷空氣容易流出的地點,避免在谷底、低窪地或冷空氣容易滯留的封閉區種植。冷空氣密度較高,夜間會沿坡向下流,因此應維持必要的冷空氣排流通道,避免以田埂、密集防風設施或障礙物阻斷氣流。
依作物特性調整坡向與種植位置,並利用適當防風林或屏障減少冷風傷害;但屏障配置須避免阻塞冷空氣流動。
(三)土壤蓄熱與水分管理
霜凍來臨前適度增加土壤含水量,可提高土壤熱容量與導熱性,使白天儲存的熱量較易在夜間傳到地表附近。土壤表面平整、適度壓實,有助於熱量傳導;霜夜前避免翻耕,因鬆土會增加孔隙、降低熱傳導,減少土壤供熱。
果園行間草生、雜草或覆蓋物過高時,可能減少土壤白天吸熱及夜間放熱,需依霜害風險適度刈除或管理。惟應同時考量水土保持與土壤健康,不宜概括採取裸地管理。
(四)灌水或噴灌
霜夜使用噴灌時,水結冰會釋出凝固潛熱,能在一定條件下保護植體。噴灌必須在植體溫度降至受害前啟動,且須維持足夠、連續的供水,直到霜害風險解除、冰層融化為止;若中途停水,水分蒸發可能帶走熱量,反而加重降溫傷害。
地面灌溉或畦溝灌溉可藉水體散熱及提高土壤蓄熱,在特定田區與輻射霜條件下提供保護。
第 二 題25 分
請說明鬱金(turmeric)的栽培繁殖方式及其主要功效用途。
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核心觀念
鬱金(turmeric,通常指薑黃 Curcuma longa)屬薑科多年生草本,栽培上以地下根莖為主要收穫部位。此題重點是掌握其營養繁殖方式,並將用途分為香辛調味、天然色素及藥用保健等類別。
解題方法
作答可依「怎麼繁殖、繁殖材料如何選、收穫物有何用途」三部分說明:
- **繁殖方式:**以地下根莖作無性繁殖,將根莖切成帶有芽眼的種根莖後栽植。田間栽培多在春季種植;生育期間植株形成新的根莖,待地上部枯黃或生長成熟後採收。
- **繁殖材料:**選用健康、充實且具芽眼的根莖段,種植時注意避免根莖腐爛及病害隨種薑傳播。根莖具有芽眼,能萌芽形成新植株,因此不以種子播種作為一般生產方式。
- **主要用途:**根莖含薑黃素及揮發性成分,可作香辛料、食品著色與調味原料,也可供藥用、保健品及化妝品等加工利用。
主要功效與用途
第 三 題25 分
黃耆為重要大宗的藥用作物,請詳述其分類之科別及屬名,此屬作物在世界上主要的分布地區及其傳統上作為藥用的根部之主要有效成分。
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核心觀念
本題考查黃耆的植物分類、黃耆屬植物的世界分布,以及傳統藥用根部的主要成分。作答時須分清楚「黃耆藥材的基原」與「黃耆屬植物的整體分布」:藥材主要取自特定黃耆種類的乾燥根;題目問分布,則是問整個黃耆屬的分布範圍。
解題方法
依序回答三項即可:
- 科別與屬名:黃耆屬於豆科,屬名為黃耆屬,學名 Astragalus。
- 世界分布:黃耆屬植物主要分布於北半球溫帶及乾燥地區,尤以亞洲、歐洲及北美洲為主;種類多樣性集中於西南亞、中亞至喜馬拉雅一帶,以及北美部分地區。
- 根部有效成分:列出主要成分類別,並舉代表成分。藥用黃耆根的代表成分包括黃耆皂苷類(如黃耆甲苷)、黃酮類及多醣類。
傳統藥用黃耆主要取自蒙古黃耆(Astragalus membranaceus)及其相關基原的乾燥根。根中成分並非單一物質,而是包含多類化合物;以「皂苷、黃酮、多醣」概括,再舉代表物質,可兼顧完整與精確。
解題技巧
第 四 題25 分
請詳述茶樹品種臺茶 20 號(迎香)其選育之目的,對環境永續利用之意義和其適製性。
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核心觀念
本題考查茶樹品種改良的育種目標,以及品種特性如何連結到茶園環境與茶葉加工。作答時須分清三個層次:為何育成、對環境永續有何助益、適合製成哪些茶類及其品質特徵。
臺茶 20 號商品名為「迎香」,是茶業改良場以人工雜交後代選育的茶樹品種,父本為青心烏龍,母本為台農 2022 品系。育種並非只追求單一性狀,而是綜合考量生育、產量、適應性、茶葉品質及製茶特性。
解題方法
依題目三個關鍵詞分段作答:
- 選育目的:交代當時茶區及既有品種的栽培需求,說明迎香欲改善或補足的性狀。
- 環境永續利用:由耐旱性、適應中低海拔及高產等性狀,推論其對茶園資源利用、氣候調適及產業發展的助益;同時避免把耐旱誤寫成抗所有病蟲害。
- 適製性:說明主要茶類、香氣滋味及加工注意事項。
一、選育目的
迎香的育成,主要是為茶區提供兼具生長勢、產量、品質與栽培適應性的品種,特別是讓中低海拔茶區也能生產具有良好品質與明顯香氣的茶葉。
其主要育種目標與性狀如下:
- 提升生產能力:迎香生長勢強,單位面積茶菁產量高,較適合建立具經濟效益的茶園。
- 提高栽培適應性:具有較強耐旱性,並可供中低海拔茶區栽培,擴大適茶環境的選擇。
- 維持茶葉品質與特色:茶葉香氣突出,具蘭花香等花香特徵,提供市場有別於傳統品種的風味選擇。
- 適合部分發酵茶製造:以包種茶、高山茶等部分發酵茶為主要適製方向,並可供烏龍茶製作。
可概括為:兼顧產量、品質、耐旱與茶區適應性,並以部分發酵茶特色品質為選育重點。
二、對環境永續利用的意義
(一)增加中低海拔茶區的利用選項
迎香可在中低海拔栽培且具有良好香氣,有助於發展適地適種,減少茶產業只能依賴特定高山環境生產特色茶的壓力。透過在合適地區生產,可使茶園分布與當地環境條件相配合,增加土地利用的彈性。