114 專技高考高等考試 園藝技師 果樹學 考古題詳解
第 一 題5 分
請試述下列名詞之意涵:
(1) Wind-break
(2) Effective pollination period(EPP)
(3) Heading back
(4) Distant hybridization
(5) Biotic stress
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核心觀念
本題考查果樹栽培與育種常用名詞,涵蓋果園環境管理、授粉生理、整枝修剪、雜交育種及生物性逆境。作答時應先交代各名詞的核心定義,再補上其在果樹生產或育種上的作用與辨析重點。
解題方法
可依名詞所屬主題作答:
- 果園環境管理:說明防風設施的目的與配置考量。
- 開花與授粉生理:界定有效授粉期間,並指出花器官壽命與花粉管生長的關係。
- 整枝修剪:說明短截的剪法及對枝梢生長的影響。
- 育種:界定遠緣雜交的親本範圍及其應用。
- 逆境生理:依逆境因子的來源,說明生物性逆境及其與非生物性逆境的差別。
名詞解釋
(1) Wind-break(防風林/防風設施)
防風林或防風設施是設置於果園周圍或迎風側,用以降低風速、減輕強風危害的屏障。可由樹木、灌木、網幕或其他設施構成。果園防風可減少枝條折損、落花落果、果實擦傷與葉片撕裂,並降低強風造成的蒸散與植株失水。
防風設施通常採透風而非完全密閉的設計,以避免屏障後方形成強烈渦流;配置時也須考量主風向、果園地形、防風樹種與果樹間的競爭,避免防風樹過度遮光或與果樹爭水、爭肥。
(2) Effective pollination period(EPP,有效授粉期間)
有效授粉期間是指從花朵接受授粉起,至授粉仍能成功完成受精、形成果實為止的時間範圍。其長短主要受柱頭可授性、胚珠壽命,以及花粉在雌蕊內萌發和花粉管生長所需時間影響。
授粉要成功,花粉管必須在胚珠失去生活力前到達胚珠並完成受精。因此,EPP 不等同於花朵開放的整段時間,也不單是柱頭可授性的期間;它反映花粉萌發與花粉管生長時間,和胚珠可受精壽命之間的配合。
(3) Heading back(短截)
短截是修剪方法之一,指將枝梢或枝條的一部分剪除,使枝條保留基部及剪口下方的芽或側枝。短截會解除頂端優勢,促使剪口下方的芽萌發,通常增加局部新梢生長與分枝,常用於調整枝條長度、促進分枝或更新枝組。
第 二 題25 分
請以土壤-植體-大氣(soil–plant–atmosphere continuum)觀念,說明水分吸收、運移過程(包括水勢變化趨勢)及驅動力(driving force)為何?又此過程對果樹之生理意義為何?
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核心觀念
本題考查土壤-植體-大氣連續體(soil–plant–atmosphere continuum, SPAC):土壤水、根、木質部、葉片與大氣構成連續的水分運移途徑。水分沿水勢由高處流向低處,整體方向通常為土壤 → 根 → 莖與枝條木質部 → 葉片 → 大氣。
水勢()是水的位能,可表示水分移動的傾向;水勢越高,水越容易移動出去。水勢通常以壓力單位表示,例如 MPa。對植物組織而言,可概略寫成:
其中 為溶質水勢, 為壓力水勢, 為基質水勢, 為重力水勢。溶質水勢通常為負;植物細胞的膨壓可使壓力水勢為正;木質部輸水時則常處於負壓張力狀態。大氣水勢極低,葉片水分蒸散後,葉片與大氣間形成顯著水勢差。
水分運移的基本關係可用下式概念化:
為水分通量, 為途徑的水力傳導能力, 為水勢差。水勢差提供運移方向與驅動力,途徑阻力則影響運移速率。
解題方法:依水分路徑說明運移與水勢趨勢
由外而內、再由根部往大氣說明,可同時交代水分如何進入果樹、如何上升,以及各階段水勢的變化。
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**土壤至根表:**土壤水勢通常高於正在吸水的根部組織。水分經土壤孔隙移至根表,再進入根毛或表皮細胞。土壤乾燥時,土壤水勢變得更負,土壤水力傳導能力也下降,根部吸水因而受限。
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**根表至根部木質部:**水分可經細胞壁與細胞間隙的質外體途徑、經細胞質與胞間連絲的共質體途徑,或跨越細胞膜反覆移動。根部內皮層的凱氏帶限制水分自由沿質外體通過,使水分及溶質受到選擇性控制後進入中柱與木質部。整體而言,水分沿水勢降低的方向進入根部與木質部。
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**根部木質部至枝幹、葉片:**水分在木質部中形成連續水柱。葉片蒸散使葉肉細胞壁水分流失,葉片水勢下降,木質部水柱因而承受張力;水分子間的內聚力及水與木質部導管壁間的附著力,使張力能沿水柱傳遞,將水分由根部向上拉升。此為內聚-張力說的主要機制。
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**葉片至大氣:**水分由葉肉細胞表面蒸發,進入葉內氣隙,再經氣孔擴散至大氣。蒸散使葉片水勢通常低於根部;大氣水勢又遠低於葉片,於是形成由土壤經植體至大氣、逐步降低的水勢梯度。
第 三 題25 分
某鳳梨釋迦果農發現植株開花結實時常出現小果或畸形果的現象,請說明可能原因及應如何改善?又鳳梨釋迦如何進行產期調節,以及為何調節後的主要產期是冬季,而非夏季?
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核心觀念
本題考查鳳梨釋迦的聚合果構造、雌雄異熟與授粉結實,以及利用枝梢生長與修剪時期調節花期、進而調節採收期的栽培原理。
鳳梨釋迦的果實由許多小果聚合而成;各小果由花內的子房發育而來。部分子房未受精或發育不良,就會造成果面凹凸、果實偏小或形狀不整。因此,小果、畸形果的關鍵問題通常在於授粉不完全或授粉後著果、發育不良。
解題方法
可依題目分成三部分作答:先說明小果與畸形果的成因,再提出相應的改善措施,最後說明產期調節方法及冬期果的生產理由。
一、小果或畸形果的可能原因與改善
**主要原因是授粉不完全。**鳳梨釋迦花朵具有雌雄異熟特性,自然狀況下雌蕊可授期與花粉成熟、散出的時間不易配合,天然授粉率因而不穩定。若聚合果內只有部分子房受精,已受精的部分繼續發育,未受精的部分則停滯,便形成小果或畸形果。
花粉活力、溫濕度及授粉作業品質也會影響著果。花粉活力差、柱頭可授期掌握不當,或花粉未能充分接觸花朵各柱頭,都會增加授粉不完全及果實發育不整的情形。著果後樹體負載過重、養分或水分供應不足,則會加重果實偏小的問題。
改善措施:
- **適時人工授粉:**配合花朵雌蕊可授期,使用活力良好的花粉,讓花粉充分接觸柱頭;可採集適熟花朵花粉後進行授粉。人工授粉可提高著果率,並促進聚合果各部位較均勻發育。
- **掌握花粉品質與授粉環境:**避免使用活力不足的花粉,並在適合授粉的花朵發育階段及環境下作業。
- **適度疏果與維持樹勢:**疏除畸形果、病蟲害果及過密果,避免樹體負載過重;同時維持適當水分、肥培與葉片健康,供應果實發育所需。
二、產期調節方式
鳳梨釋迦開花與新梢萌發密切相關。產期調節的主要方式,是在預定結果期之前修剪結果枝,刺激枝條芽體重新萌芽並帶花,藉由修剪時期控制開花時期,再由花期推算採收期。
第 四 題25 分
果樹自根苗繁殖的定義及種類有哪些?每種類請各舉 2 例說明之。
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核心觀念
自根苗是以果樹品種本身的枝、芽、根等營養器官,經營養繁殖形成根系與地上部、成為獨立植株的苗木。苗木根系與地上部來自同一品種,沒有嫁接砧木與接穗的組合;繁殖後通常能維持母株的品種特性。
本題考查自根苗的定義,以及常見的營養繁殖方法。果樹自根苗主要包括扦插、壓條、分株三類;各類的關鍵差異,在於材料何時與母株分離,以及新根如何形成。
解題方法
先按繁殖材料的處理方式分類,再為每種方法各舉兩種果樹例子:
- 扦插:先從母株剪取枝、根等營養器官,插入適當介質,待其生根後成苗。
- 壓條:枝條生根期間仍連著母株;生根後再切離,成為獨立植株。
- 分株:利用母株自然形成的根蘖、吸芽或匍匐莖等帶根植體,分離後另行栽植。
各類繁殖與例子
一、扦插繁殖
取枝條或其他營養器官插入介質,促使其形成不定根,培育成新植株。常見果樹例子: