110 專技高考高等考試 農藝技師 作物學 考古題詳解

核心觀念

本題考查四種經濟作物的「收穫利用部位—主要利用成分—繁殖方式—臺灣栽培區」之對應。作答時要分清楚收穫的商品部位與繁殖材料：茶樹採收嫩芽葉，甘蔗利用莖部，但栽培通常以莖段繁殖；亞麻則依用途利用莖纖維或種子。

解題方法

依序整理每種作物的四項特徵，並以作物主要商品用途判斷其利用成分。繁殖方式則辨認主要栽培方法是種子繁殖或營養繁殖；最後列出臺灣代表性產區。亞麻目前在臺灣栽培已不普遍，產區宜說明其歷史栽培區域，避免與目前主要作物產區混淆。

核心觀念

本題考查大豆與玉米的產量構成要素，以及收穫產品作為商品時的商用品質。產量構成要素是決定單位面積產量的生物學因子；商用品質則是農產品在交易、加工及用途上的價值與適用性，兩者不可混為一談。

大豆與玉米的單位面積產量，均可概括為：

兩作物的差異在於「有效收穫單位」不同：大豆以每株莢數為主要構成因子；玉米以每株有效果穗數及每穗粒數為主要構成因子。

解題方法

先依作物的收穫器官拆解產量，再分別說明各構成因子如何影響產量；接著從外觀、物理性質、成分及用途說明商用品質。大豆收穫種子，玉米收穫籽粒，因此品質評估須連結各自的主要商品用途。

一、大豆的產量構成要素

大豆單位面積籽粒產量可寫為：

1. 單位面積株數：由播種量、發芽率、田間出苗率、存活率及栽培密度決定。適當密植可增加單位面積株數；過度密植則會加劇遮陰與競爭，影響分枝、結莢及粒重。

2. 每株莢數：受品種、分枝能力、開花結莢狀況、光照、水分、養分及生育期間環境影響，是大豆產量的重要構成因子。花或幼莢脫落會直接減少莢數。

3. 每莢粒數：一般以每莢種子數表示，與品種特性、授粉受精及籽粒發育有關。空莢或莢內粒數減少都會降低產量。

4. 平均粒重：常以百粒重或千粒重表示，反映籽粒充實程度及大小。子粒形成與充實期若遇乾旱、病害或過早落葉，粒重容易下降。

品種間產量形成方式有差異；例如分枝性強的品種較能藉由增加分枝與莢數形成產量。田間管理的目標，是使株數、莢數、粒數及粒重形成良好配合。

二、玉米的產量構成要素

玉米單位面積籽粒產量可寫為：

每穗粒數亦可拆解為穗行數與每行粒數：

1. 單位面積株數：受播種密度、出苗率、存活率及栽培條件影響。玉米的耐密植能力因品種與環境而異；密度過高會加劇植株競爭，降低結穗率、每穗粒數及粒重。

2. 每株有效果穗數：指每株能正常結實並供收穫的果穗數。穗數不足或果穗發育不良會降低產量；玉米通常以每株一穗為主要收穫型態，但品種及環境會影響有效穗數。

3. 每穗粒數：由穗行數與每行粒數構成，與雌穗發育、吐絲與授粉同步、花粉供應及籽粒形成期的環境條件有關。授粉不良常造成缺粒或禿尖。

4. 平均粒重：常以百粒重或千粒重表示，與籽粒充實期的光合產物供應、水分、養分及葉片功能有關。充實不良會使粒重降低。

三、大豆與玉米產量構成的比較

核心觀念

分蘖（tiller）是禾本科植物由主莖基部或近基部的節上腋芽萌發，形成具有獨立莖、葉及根系的側枝。分蘖通常也能形成穗或其他收穫器官，因此會影響每單位面積的有效莖數與產量。

分蘖的數量與成穗能力受品種、栽植密度、播種或插秧時間、光照、水分、養分及植株競爭影響。判斷分蘖是否有利，關鍵在於它能否及時生長並形成可收穫的穗；未成穗或穗粒不充實的分蘖，則屬無效分蘖。

解題方法

依「分蘖的來源與功能」作答，再逐一比較水稻、高粱、玉米：水稻以有效分蘖形成穗數為重要產量構成；高粱可利用分蘖穗補充產量，也可利用分蘖再生供作飼草；玉米則以主莖穗為主，分蘖穗的貢獻視品種與生育條件而定。各作物須分別交代促進或控制分蘖的栽培管理，以及分蘖的利用方式。

各作物分蘖的管理與利用

• 水稻：促進適量有效分蘖，控制過多無效分蘖。 水稻分蘖是形成穗數的重要來源。適當株行距、足夠日照、均衡施肥與良好水分管理，有助於早期分蘖及其成穗。移植時適當插植密度，並在分蘖期提供適量氮肥，可促進有效分蘖；氮肥過多、栽植過密或生育後期仍持續促蘖，則容易造成分蘖過多、植株競爭、田間通風透光不良，並增加倒伏及病害風險。栽培上應使分蘖在適當時期形成，後期配合曬田等水分管理，抑制無效分蘖，促進稻株健壯及穗部成熟。有效分蘖成穗後可增加每單位面積穗數；無效分蘖則消耗養分，對產量貢獻有限。

• 高粱：視用途及栽培條件調整分蘖量。 高粱分蘖力因品種及環境而異。植株密度低、播種較早且水肥條件較佳時，通常較易發生分蘖；提高播種量或採較高密度，則可減少單株分蘖。

核心觀念

本題是名詞比較題，重點在辨認各名詞的來源、化學或植物學性質、主要特徵與用途。作答時應先分別定義，再指出兩者的關鍵差異，避免只寫用途或把名稱相近的植物誤認為同科同屬。

解題方法

四小題可依序從「分析方法與纖維組成」、「香辛成分與植物部位」、「植物分類與利用部位」、「碳水化合物結構與消化特性」切入比較。

（一）酸洗纖維與中洗纖維

兩者都是飼料分析常用的纖維指標，分別指酸性洗滌纖維（acid detergent fiber, ADF）與中性洗滌纖維（neutral detergent fiber, NDF）。

• 酸性洗滌纖維（ADF）：以酸性洗滌液處理後留下的纖維殘渣，主要包括纖維素與木質素，通常也含少量酸不溶性灰分。ADF常用來評估飼料中較難消化的纖維部分；ADF愈高，通常代表消化率與可利用能量愈低。
• 中性洗滌纖維（NDF）：以中性洗滌液處理後留下的細胞壁成分，主要包括半纖維素、纖維素與木質素，亦可能含灰分。NDF常用來表示植物細胞壁總量，並與飼料攝食量及填充感有關。

兩者的主要差別在於：NDF包含半纖維素，而ADF通常不包含。概念上可表示為：

答題關鍵：ADF偏重較難消化的纖維；NDF涵蓋較完整的細胞壁纖維。此式是組成上的估算關係，實際數值仍受分析方法與樣品影響。

（二）薑黃素和辣椒素

• 薑黃素（curcumin）：存在於薑黃根莖中的黃色多酚類色素，屬薑黃的主要呈色成分，也具有抗氧化等生理活性。常作為天然色素與香辛料成分。
• 辣椒素（capsaicin）：存在於辣椒果實胎座及其周邊組織中的辛辣成分，屬辣椒素類化合物（capsaicinoids），是辣味的主要來源，會刺激痛覺與熱覺受器。

兩者主要差異如下：薑黃素以黃色呈色為主要特徵，辣椒素以辛辣刺激為主要特徵；薑黃素主要來自薑黃根莖，辣椒素則主要來自辣椒果實胎座。兩者化學性質與植物來源不同，不可因都用於調味就混為一談。

（三）胡椒與山胡椒

• 胡椒：通常指黑胡椒 Piper nigrum，屬胡椒科胡椒屬，是熱帶多年生攀緣植物。利用部位為果穗上的果實；

核心觀念

本題考查主要作物的全球與臺灣栽培面積排名，以及氣候、飲食習慣、土地條件與產業用途如何影響作物需求。比較時須採用相同的指標：以作物的栽培（收穫）面積排序，而非產量、產值或消費量。

「目前」會隨統計年度與統計口徑變動；以下以命題當時可取得的近年資料，並以全球作物收穫面積及臺灣農作物種植面積作答。全球統計常見的口徑是逐作物加總收穫面積；臺灣普查則可能按作物調查種植面積，兩者不宜將面積數值直接相比。

解題方法

先分別列出全球與臺灣面積最大的三種作物，再說明臺灣與全球排序差異的成因。全球分布跨越不同緯度與氣候帶，主要反映大宗穀物在各地的主食、飼料與工業用途；臺灣面積排名則受亞熱帶氣候、島嶼土地有限、飲食需求及農業政策影響。

全球栽培面積前三名

依近年全球作物收穫面積統計，前三名為：

1. 小麥：約 2.2 億公頃。
2. 玉米：約 2.0 億公頃。
3. 水稻：約 1.6 億公頃。

面積會隨年度變動，但小麥、玉米與水稻長期位居全球主要作物前列。小麥廣布於溫帶與半乾旱地區，是重要主食；玉米適應區域廣，兼具糧食、飼料及工業原料用途；水稻則集中於亞洲等適合水田栽培的地區，是重要主食作物。

臺灣栽培面積前三名

以命題當時可取得的農林漁牧業普查與農業統計資料衡量，臺灣主要作物依栽培面積排序為：

1. 稻作：臺灣最重要的糧食作物，種植面積居首。
2. 檳榔：在農作物種植面積統計中排名靠前，主要分布於中南部及東部。
3. 香蕉：栽培面積廣，主要分布於南部及中部地區。