110 專技高考高等考試 園藝技師 果樹學 考古題詳解

110 年・專技高考・高等考試・園藝技師
試題代碼 果樹學

第 一 題25 分

臺灣木瓜每公頃產量可達 40–50 公噸,請就其樹冠結構、光合作用與開花特性解釋何以高產?為何連續陰雨天時木瓜易出現花器發育不佳(斷節)的情形?可採用哪些栽培技術補救?

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核心觀念

本題考查木瓜的樹冠與光能利用、連續開花結果特性,以及碳源與果實負載的平衡。「斷節」是指植株莖節上的花器發育不良、落花或無法正常著果,導致果實在莖上出現一段空缺,結果節位不連續。

木瓜高產的核心可用「葉片供應碳源、莖節持續形成花果、合理密植提高單位面積結果株數」說明;連續陰雨時則因光合作用減弱、樹體碳源不足,花器與幼果容易受影響。

解題方法

依題目順序分三部分作答:先說明樹冠結構如何利用光線,再連結光合作用與開花結果特性解釋高產,最後說明陰雨造成的生理失衡及栽培補救。作答時要把「低光照使碳源減少」與「果實負載仍持續消耗碳源」連起來,並提出能改善樹勢或降低負載的措施。

一、樹冠、光合作用與開花特性如何支持高產

1. 樹冠結構有利於光線利用

木瓜植株主幹直立、分枝少,葉片集中在莖頂附近,葉柄長、葉片大,形成上部展開的葉冠。葉片在空間中分布,可截取日照並進行光合作用;適當的株行距與樹冠管理,也有助於維持葉片受光與通風。

木瓜的結果位置沿主幹向上推進,果實可分布於不同節位。葉片形成的同化物供應植株生長及果實發育,樹冠與結果部位因此集中在有限的地面空間內,有利於單位面積配置較多結果株。

2. 生育與結果週期短,植株可連續生產

木瓜生長快,定植後較早進入開花結果期;在適宜的溫度、光照與肥水條件下,可全年生長、開花及結果。新葉持續形成,莖節也持續增加,花果沿主幹逐節發育,採收後仍可繼續形成新的結果節位。

3. 開花位置與果實排列提高結果效率

木瓜花通常由葉腋抽生,兩性株的花可正常授粉結實;管理適當時,植株能在不同節位連續形成花與果。果實沿莖幹排列,不需像大型分枝果樹一樣建立廣闊的骨架枝群,能在較短時間內形成持續採收的產量。

因此,高產來自多項條件共同作用:單位面積植株數、持續形成新節位、花果連續發育,以及葉片供應同化物,並非單靠某一項特徵。

二、連續陰雨為何會造成「斷節」

木瓜性喜高溫與充足日照。連續陰雨會降低光合有效輻射,使葉片光合作用與碳水化合物製造下降。另一方面,植株仍需供應既有果實、新葉、莖部及花器,造成碳源供應追不上生長與結果所需。

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第 二 題25 分

說明臺灣不在世界落葉果樹主要分布緯度內(30–50 緯度),但卻能發展獨特栽培體系使產業得以蓬勃發展之天然環境條件及研發技術。

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核心觀念

題目考查臺灣如何利用地形造成的海拔氣候差異,以及育種、休眠調控與特殊栽培技術,在亞熱帶環境發展落葉果樹產業。世界溫帶落葉果樹的主要生產區多位於南、北緯約 30∘30^\circ 至 50∘50^\circ;臺灣緯度較低,平地冬季低溫期短,許多溫帶果樹所需的冬季冷量不足,容易發生休眠解除不完全、萌芽與開花不整齊等問題。

關鍵觀念是:落葉果樹的生產條件不只由緯度決定,也受海拔、地形及微氣候影響;而低溫需求不足可透過品種選擇、栽培位置與人為技術部分克服。

解題方法

作答可分成兩部分:

  1. 天然環境條件:說明臺灣地形與氣候如何提供落葉果樹生產空間。
  2. 研發技術:說明農業如何克服平地冷量不足,並發展高接梨、葡萄一年二收等特殊生產體系。

答題時要把限制與解方一一對應:冬季低溫不足,對應高海拔栽培、低需冷量品種、促進休眠芽萌發及已滿足低溫需求的接穗;夏季高溫多雨,則需配合產期調節、設施或適當的栽培管理。

天然環境條件

一、海拔落差大,形成垂直氣候帶

臺灣雖位於低緯度亞熱帶,中央山脈與各地山區海拔變化大,海拔升高可降低氣溫並延長冷涼期。中、高海拔地區因此能提供部分溫帶果樹所需的低溫,適合栽培梨、桃、蘋果、甜柿等落葉果樹。這種以海拔補足緯度差異的條件,使臺灣能在同一島嶼上同時發展熱帶、亞熱帶與溫帶果樹。

二、地形與微氣候多樣

山區坡向、谷地及局部地形造成溫度、日照、降雨與風況差異,形成不同微氣候,可依果樹種類、品種與生育期選擇適宜產區。夏季較長且熱量充足,也有利果實發育與提早成熟,使部分果品得以較早上市。

三、鄰近市場,便於發展早熟與產期調節型生產

臺灣位於溫帶果樹生產區的南緣,配合溫暖氣候,能發展早熟果品及非傳統產期生產。產期錯開可供應市場特定時段,形成具地方特色的生產模式。

研發技術與栽培體系

一、依海拔分區栽培

在較高海拔冷涼地區,直接栽培需冷量較高的溫帶品種,利用自然低溫滿足芽體休眠需求。此法能生產品質較佳的溫帶果品,但山區坡地常伴隨交通、勞力、生產成本及水土保持等限制。

二、育成或選用低需冷量品種

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第 三 題25 分

氣候變遷導致臺灣秋、冬暖化日益頻繁,進一步對荔枝之生產造成巨大衝擊,其原因為何?以早生、中生、晚生各一品種為例,說明為了適地適種,過去數十年來臺灣品種及產區如何配置?並推論未來應如何調整以資因應。

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核心觀念

荔枝是中性日照果樹,花芽分化主要受秋、冬季的涼溫誘導,低溫的程度與持續時間都會影響花芽分化;不同品種的低溫需求不同。秋冬暖化使低溫誘導不足,植株較難由營養生長轉入生殖生長,因而造成花芽分化不完全、開花率下降或開花不整齊,進一步降低著果與產量,使產量年際波動加劇。

可用品種對涼溫的需求來理解適地適種:

  • 早生種玉荷包:較易開花,低溫需求較低,較適合冬季較暖的南部產區。
  • 中生種黑葉:花芽分化所需涼溫較玉荷包多,適合冬季較涼的中部產區。
  • 晚生種糯米糍:低溫需求較高,開花較難,較適合冬季較冷的地區或較高海拔環境。

解題方法

本題可依「暖化的生理影響 → 品種熟期與低溫需求 → 過去產區配置 → 未來調整」作答。重點是把品種的開花特性與各地冬季溫度連起來,並說明產區布局如何因應暖化及分散產期。

暖冬對荔枝生產的衝擊

荔枝花芽分化需要一定期間的涼溫,且品種間需求差異明顯。依臺灣栽培資料,玉荷包的誘導花芽分化溫度上限約為 23∘C23^\circ\mathrm{C},黑葉約為 20∘C20^\circ\mathrm{C},糯米糍約為 15∘C15^\circ\mathrm{C};通常還須累積數週的涼溫刺激。實際需求也會受枝梢成熟度、停梢時間與田間管理影響。

秋、冬氣溫偏高時,荔枝成熟葉片接受的涼溫刺激不足,花芽分化受阻,可能出現花量減少、抽生營養梢、花期不整齊及著果不穩等情形。若暖冬發生在花芽分化關鍵期,影響會延續至翌年收穫,造成減產;暖冬反覆發生,也使仰賴較多低溫的中、晚生品種面臨較高的生產風險。

過去數十年的品種與產區配置

早期臺灣荔枝栽培以中生種黑葉為主,曾占栽培面積九成以上。其後為改善品種結構並利用不同產區的氣候差異,早熟、晚熟品種逐步增加,產區與品種也形成大致分工:

熟期與品種主要配置配置理由
早生:玉荷包南部,尤以高雄為主低溫需求較低,較能適應冬季較暖的氣候;成熟期較黑葉早,可提早供貨。
中生:黑葉中部為主,如臺中、南投、彰化一帶相較玉荷包需要較多涼溫;中部冬季較南部涼,較適合其花芽分化。黑葉產量高、適應性廣,長期是臺灣主要栽培品種。
晚生:糯米糍冬季較涼的中部或較適宜的局部產區低溫需求較高、花芽分化較困難,較適合涼溫條件較能滿足的地區;
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第 四 題25 分

請試述下列名詞之意涵:(每小題 5 分,共 25 分)

(一) pome fruits

(二) apomixis

(三) bourse shoot

(四) self-incompatibility

(五) polyembryo

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核心觀念

本題考查果樹學中的果實形態、無融合生殖、蘋果類結果枝,以及授粉與種子發育名詞。作答時應抓住各詞的判別核心:果實由哪些花部發育、胚是否經過受精、枝條從何處長出、花粉為何不能完成自花受精,以及一粒種子中有幾個胚。

解題方法

逐詞採用「定義+形成或生理機制+果樹例子」說明。名詞間容易混淆之處,尤其要區分無融合生殖與無融合結實,以及多胚與單一種子。

名詞解釋

(一)pome fruits(仁果類)

仁果類是薔薇科中以蘋果、梨等為代表的果實類型。其果實由子房與花托筒(hypanthium)等附屬花部共同發育;食用的肉質部分大多來自子房外圍的花托筒組織,中央則為由心皮形成、含種子的果心。因此,仁果屬於附屬果(accessory fruit),不是單由子房壁發育成的果實。常見例子包括蘋果、梨、榲桲及枇杷。

(二)apomixis(無融合生殖)

無融合生殖是指不經減數分裂與受精,仍形成胚或種子的生殖方式。果樹上常見的情形是珠心等母體體細胞直接形成胚,稱為珠心胚(nucellar embryony);柑橘是重要例子。這種胚通常與母株基因型相同,可用於繁殖與維持品種特性。

須與無融合結實(parthenocarpy)區分:無融合生殖的重點是不經受精而形成胚或種子;無融合結實則是未受精而形成果實,果實通常無種子。

(三)bourse shoot(果台副梢)

果台副梢是蘋果、梨等果樹的結果短枝上,開花結果後由果台(bourse)附近的腋芽萌發形成的新梢。果台是花序或果實著生處及其基部組織;果台副梢可在結果後繼續生長,形成新的葉片與芽,並影響結果枝組的更新及後續花芽形成。辨認時要注意:它是從結果果台附近的芽長出的新梢,不是當年的花序或果實本身。

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