115 高普考高考三級 園藝 園藝學 考古題詳解

核心觀念

本題考查光、溫度與水分這三項環境因子，如何影響葉片的光合作用，以及光合產物累積後對園藝作物生長、產量與品質的影響。作答時宜分別說明各因子的作用機制，再指出它們會彼此交互影響，最後連結到栽培管理。

光合作用可簡化表示為：

$$6CO_2+6H_2O+\text{光能}\longrightarrow C_6H_{12}O_6+6O_2$$

光合作用形成的醣類提供呼吸作用與生長所需的能量及碳源；根、莖、葉、花、果實與種子的生長，均仰賴光合產物供應。因此，淨光合速率與光合產物在各器官間的分配，會影響作物的生長量及產品品質。

解題方法

依「光能供應—酵素反應—水分與氣孔調節」的順序分析：光強度影響可利用的光能；溫度影響光合反應酵素及呼吸作用；水分則是光合作用原料，也透過膨壓與氣孔開閉調控二氧化碳進入葉片。最後補充生長與栽培上的結果，即可完整回應題目。

光強度對光合作用與生長的影響

光強度增加時，光合作用通常先隨之上升；達到光飽和點後，其他因素如二氧化碳供應、溫度或葉片生理能力，成為限制因子，光合速率不再隨光強度明顯增加。光強度過高時，葉片還可能發生光抑制、灼傷或水分散失增加，反而降低光合作用。

• 光補償點：光合作用速率恰與呼吸作用速率相等的光強度。低於此點時，呼吸消耗大於光合作用製造，植株難以累積乾物質；高於此點時，才有淨光合產物可供生長。
• 光飽和點：再增加光強度，光合作用速率也不再顯著增加的光強度。
• 光強度與生長：光照不足常使植株乾物質累積減少、節間伸長、植株徒長，並可能影響開花、著果及果實品質。適度增加光照可提高光合產物供應；但超過作物可利用範圍，效益有限，還會增加葉溫與蒸散。

作物對光強度的需求因種類、品種、生育期與栽培環境而異。耐陰作物通常較能在弱光下維持生長；喜光作物則需要較充足光照。遮陰、密植或設施光環境管理，應配合作物特性與生育階段調整。

溫度對光合作用與生長的影響

光合作用受多種酵素催化，溫度會影響酵素反應速率。低於適宜範圍時，酵素反應及代謝速率降低，光合速率與生長都會減緩；溫度上升至作物的適宜範圍時，光合作用通常增強。超過適宜範圍後，光合酵素與光合機制受熱害影響，光合速率下降；

核心觀念

本題考查植物營養診斷，以及氮、鉀供應失衡對營養生長與生殖生長的影響。氮是胺基酸、蛋白質、核酸及葉綠素的重要組成元素；鉀不直接構成有機分子，主要以離子型態參與酵素活化、氣孔運動、細胞滲透調節及同化物運輸。

氮、鉀都可在植株體內移動再利用。因此，鉀缺乏通常先出現在老葉；氮過量則多表現在枝葉生長過旺、葉色濃綠與成熟延遲。診斷時須同時看葉片位置、症狀分布及作物生育狀態，不能只憑單一症狀判斷。

解題方法

依序說明兩種營養失衡的症狀、成因、生理機制與生長影響。氮過量著重「營養生長偏旺、產品品質與成熟受影響」；鉀缺乏著重「老葉葉緣先黃化、後焦枯，以及水分調節與同化物運輸受損」。

一、氮過量

症狀

植株葉色呈深綠或異常濃綠，葉片常較大、較厚或柔嫩，枝條與葉柄生長旺盛，節間可能延長。嚴重時枝條組織柔軟、徒長，植株株形鬆散，容易倒伏；部分作物也會出現葉片捲曲或生育期延長。

原因

常見原因包括氮肥施用量過高或施用時機不當、短期內集中施用速效氮肥、土壤或介質含氮量偏高，以及灌溉液氮濃度過高。若氮供應相對於鉀、磷等元素不平衡，也會使營養生長過旺，並加重其他元素的相對不足。

對生長與園藝產品的影響

氮過量使光合產物與生長資源偏向枝葉，可能延遲開花、結果、成熟或採收，並降低花、果、種子、球莖或根部等收穫器官的產量與品質。枝葉過於柔嫩時，植株抗倒伏、耐旱及耐寒能力可能下降，病蟲害風險也可能增加。果實或其他產品的色澤、風味、貯藏性及成熟整齊度亦可能受到不利影響。

二、鉀缺乏

症狀

核心觀念

本題考查園藝作物從開花、授粉、受精到坐果與幼果發育的連續過程，以及各階段失敗的生理原因和栽培改善方法。作物要穩定結果，須先有正常花器與具活力的花粉，再使花粉有效傳至柱頭、萌發並完成受精；受精後，子房及胚珠還須獲得足夠養分與適當環境，才能維持幼果發育。

幾個名詞須分清：

• 授粉：花粉由花藥傳到柱頭。
• 受精：花粉管生長至胚珠，雄配子與雌配子結合。
• 坐果：花朵受精或以單為結實等方式，開始形成並維持幼果。
• 落花、落果：花或幼果停止發育並脫落；可能由授粉受精失敗引起，也可能發生在受精後。

不同作物的花器構造、授粉媒介、自交親和性及是否能單為結實各異，因此改善措施須配合作物特性。

解題方法

可依生殖過程分成四個環節作答：花器與花芽形成、授粉條件、受精與坐果、幼果維持。逐一說明每個環節的失敗原因，再提出對應的栽培改善策略。這種寫法能呈現「原因—作用階段—改善措施」的關係，也可避免把授粉不良與受精後落果混為一談。

一、開花與花器發育異常

常見原因

• 花芽分化不良或花器發育不健全，例如雌蕊、胚珠或花粉發育異常。
• 樹勢過弱、葉片同化能力不足，或營養生長過旺與生殖生長失衡，造成花芽品質差、花量少或開花不整齊。
• 品種本身花器不完全，或雌雄花開放期不一致，降低有效授粉機會。
• 低溫、高溫、光照不足、乾旱或積水等逆境，干擾花芽分化、開花及花器正常發育。

改善策略

• 維持適當樹勢，合理修剪、疏除過密枝，改善通風與受光。
• 依生育期調整肥培與水分管理，避免氮肥過量造成枝葉徒長，也避免樹體缺肥、缺水而削弱花芽發育。
• 選擇適地、花期相配且花器正常的品種；保留健壯結果母枝。
• 依作物與栽培設施條件調節溫度、光照及水分，減輕花期逆境。

二、授粉失敗

常見原因

• 花粉來源不足：缺乏授粉品種，或授粉品種與主栽品種花期不相遇。
• 自交不親和或雌雄異熟：同株或同品種花粉無法有效完成受精，或雌蕊、雄蕊成熟時間錯開。
• 授粉媒介不足：授粉昆蟲數量少、活動受低溫或雨天影響；風媒作物則可能缺少適宜的風力與植株配置。
• 花粉活力低或柱頭不具受粉能力：花粉發育不良、保存不當，或柱頭尚未成熟、已失去活性。
• 不利天候與栽培操作：花期降雨、強風、低溫或高溫會妨礙花粉傳播、萌發；花期施藥也可能傷害授粉昆蟲、花粉或柱頭。

改善策略

• 配置親和性良好、花期重疊的授粉品種，並維持足夠比例與適當分布。
• 依作物授粉型態保護或引入授粉昆蟲；風媒作物則安排適當栽植配置。
• 在天候允許且雌蕊具受粉能力時進行人工授粉，選用活力良好的花粉，必要時重複授粉。
• 花期避免施用對授粉昆蟲或花器具傷害性的藥劑；確有防治需要時，選擇合適藥劑並安排施用時機。
• 風雨或極端溫度頻繁時，採用設施、遮雨或其他適合當地與作物的花期保護措施。

核心觀念

根砧（rootstock）是嫁接植株中提供根系及基部的部分；接穗（scion）則是嫁接在根砧上的品種，通常形成地上部枝葉並決定主要的果實或花卉性狀。嫁接後，根砧與接穗仍是不同的基因型，但會透過嫁接癒合部進行水分、礦物質、碳水化合物及訊號物質的運輸，因而彼此影響。

本題重點是說明：根砧除了支撐接穗，也會藉由根系吸收能力、激素與其他訊號傳遞、養分及水分供應，以及嫁接親和性，改變接穗的生長發育與生產表現。影響程度會因作物種類、品種、根砧種類、環境及栽培管理而異。

解題方法

作答時依「營養生長—生殖生長—果實與品質—逆境適應—嫁接親和性」分類，逐項說明根砧對接穗的影響。如此可兼顧地上部發育、產量與品質，也能說明其生理來源。

根砧對接穗生長發育的影響

一、影響樹勢、植株大小及枝條生長

根砧可使接穗呈現矮化、中庸或強勢生長。矮化根砧通常使植株較小、枝梢生長較受限制；強勢根砧則常促進枝條伸長、樹冠擴大及營養生長。其效果與根砧根系的吸收與輸導能力、植株水分狀態、激素訊號及接穗對這些訊號的反應有關。

因此，根砧可用來調節植株大小與樹冠管理難度；但樹勢強弱不是單由根砧決定，亦受接穗品種、土壤與栽培管理影響。

二、影響開花、結果及結果早晚

不同根砧會改變接穗的花芽形成、開花量、著果及結果年齡。矮化根砧常使果樹較早進入結果期，並可能促進花芽形成；強勢根砧則可能使營養生長旺盛，進入結果期較晚。根砧也可能影響花期、花朵耐寒性、著果率及大小年結果的程度。

結果早晚及產量不能只以單一方向概括，仍須依作物、品種及根砧組合判斷。

三、改變產量與果實性狀

核心觀念

本題要分析兩種氣候逆境——高溫與極端降雨——如何影響園藝作物的生理、生長發育、產量與品質，再延伸至栽培管理及產業供應。園藝作物包括果樹、蔬菜、花卉等，作物種類、品種、生育期與栽培環境不同，受害程度也不同。

作答可用「氣候因子改變 → 植株生理與生育反應 → 產量、品質及產業後果」的因果架構。題目未指定作物，因此應說明具代表性的共同影響，並以作物或品種差異補充。

解題方法

先分別說明高溫與極端降雨的直接生理作用，再整理兩者帶來的生產與產業衝擊，最後提出調適方向。作答時特別要連結「生育期」：花芽分化、開花授粉、果實發育與採收階段遭遇逆境，常比營養生長期受害更直接反映在商品產量與品質上。

一、高溫對作物生長與生產的影響

1. 光合作用與呼吸作用失衡

溫度超過作物適溫範圍時，光合作用相關酵素活性及膜系統功能受抑，呼吸作用則可能增加，造成同化物累積減少、維持消耗增加。高溫亦使蒸散加快，若根系吸水不足，植株會關閉氣孔以減少水分散失，連帶降低二氧化碳吸收與光合作用。

結果包括生長勢衰弱、葉片早衰、落花落果增加，以及果實或地下器官產量下降。

2. 花芽分化、開花授粉及坐果受損

高溫可能干擾花芽分化與花器發育，造成花粉活力、花粉管伸長及柱頭受粉能力下降，降低授粉受精與坐果率。開花期熱害也會使花器或幼果脫落，使當季產量減少；多年生果樹若花芽形成受影響，後續產季也可能受到波及。

3. 生育期與成熟期改變

增溫可能加速發育，使作物生育期縮短、開花或成熟期提前，縮短果實膨大與養分累積時間。落葉果樹若冬季低溫需求未獲滿足，可能出現萌芽不整齊、開花不一致及著果不穩；增溫亦可能改變適栽區與適宜栽培季節。

4. 商品品質下降

高溫可造成果實著色不良、日燒、軟化、成熟不均及風味或營養成分改變；蔬菜可能發生抽苔、結球不良、花器或果實發育異常等問題。花卉則可能花期縮短、花形或花色受影響，降低切花與盆花商品價值。

5. 病蟲草害及生產條件改變

溫度改變會影響害蟲、病原菌與雜草的繁殖、存活及發生時期，也可能使其分布擴張或防治時機改變。高溫增加灌溉與降溫需求；若水源供應不足，會加重熱害與缺水逆境。

二、極端降雨對作物生長與生產的影響

1. 土壤積水與根系缺氧

短時間強降雨或長時間積水會使土壤孔隙充水、氧氣不足，根系呼吸受阻，吸水與養分吸收能力下降；嚴重時會發生根系腐敗、植株萎凋甚至死亡。低窪地、排水不良田區及不耐淹作物風險較高。

2. 土壤與植株受損