112 專技高考高等考試 農藝技師 作物生產概論 考古題詳解

核心觀念

「特用作物」是為取得特定用途的產品或加工原料而栽培的作物，收穫物通常供紡織、製糖、榨油、飲料、香料、藥材或其他工業利用。它的分類重點在主要用途；同一作物可有多種用途，因此實際分類會依主要產品或採用的分類系統而略有差異。

解題方法

作答時先用一句話界定特用作物，再依產品用途分類，並為每一類配上一種代表作物。臺灣常見的分類包括纖維、油料、糖料、嗜好、香料、藥用及其他工業原料；農業統計或教材也可能將部分類別合併。

依用途分類與例子

核心觀念

本題考查兩件事：一是依種子在田間的分布方式分類播種法；二是依作物生理需求與田間環境，判定適當播種期。播種的目的在使種子分布、播種深度與覆土適當，讓作物建立均勻且適宜的田間群體。

解題方法

作答可先列出主要播種方式，再說明各法的分布特徵與適用情況；接著把播種期的判斷分成「作物本身的生育需求」、「環境條件」及「栽培與生產安排」三類。這樣能同時涵蓋技術面與經營面。

播種方式

1. 撒播：將種子均勻散布於田面或畦面，再覆土或耙入土中。作業簡單、速度快，適用於種子細小、栽培密度高或難以逐行播種的作物，例如部分牧草、綠肥作物及水稻直播。缺點是種子分布與覆土深度較不整齊，後續除草、間苗及田間管理較不方便，也較容易發生局部過密或缺株。

2. 條播：依一定行距開淺溝，將種子連續或近似連續地播入溝中，再覆土。適用於小粒種子及需成行栽培的作物，如小麥、大麥、部分蔬菜與牧草。條播較撒播容易維持播種深度與行距，便於中耕、除草、施肥及病蟲害管理；若播種量過大，仍須間苗。

3. 點播（穴播）：依一定行距、株距挖穴，每穴放入一粒或數粒種子後覆土。常用於種子較大、種子成本較高或需要固定株距的作物，如玉米、豆類及瓜類。其優點是種子用量較省，株行距較容易控制；缺點是作業較費工，或需精密播種機配合。

4. 精量播種：以精密播種機將種子按設定的行株距與深度逐粒或定量播下，常用於玉米、甜菜及部分蔬菜等。它強調播種位置、粒數與深度的均一，可減少種子浪費及間苗工作，但對整地品質、機械調整與種子規格有較高要求。精量播種是播種技術與機械化程度的分類，實際田間排列可呈條狀或點狀。

5. 育苗後移植：先在苗床、育苗盤或容器中播種，幼苗達適當苗齡後再移植至本田。常用於水稻、蔬菜及部分花卉作物。此法可集中管理幼苗並節省本田占用時間，但須計入育苗、移植與緩苗所需時間；嚴格而言，這是「先播種、後移植」的栽培方式，不是種子直接播入本田的直播法。

決定播種時應考量的因素

1. 作物種類與品種特性：不同作物的種子發芽、出苗及生長發育所需條件不同；品種的熟期、耐寒性、耐熱性及對日長的反應，也會影響適播期。播種期應使關鍵生育階段落在適宜的氣候條件下。

核心觀念

本題考查光合產物在植物體內的韌皮部運輸，重點是區分三個階段：葉片等供源部位將糖裝載進韌皮部（loading）、糖液沿篩管作長距離運輸，以及積儲部位將糖自韌皮部卸載出來（unloading）。

• 供源（source）：能輸出光合產物的器官或組織，如成熟葉片；也包括可動員儲藏物質並輸出的器官。
• 積儲（sink）：輸入並利用或貯藏光合產物的器官或組織，如生長中的芽、根、果實、種子、塊莖；年幼葉片在尚未能自給前也屬積儲。
• 裝載與卸載：指糖進入或離開韌皮部的局部轉移；須與糖液在韌皮部內的長距離運輸區分。
• 運輸物質：多數植物以蔗糖為主要運輸糖；依物種而異，也可運輸其他糖或有機溶質。
• 長距離運輸原理：以 Münch 的壓力流（壓流）假說說明。供源端裝載糖使篩管溶質濃度升高，水由木質部進入韌皮部，形成較高膨壓；積儲端卸載糖使篩管溶質濃度降低，水勢相對上升，水離開韌皮部，形成較低膨壓。兩端膨壓差推動篩管液由供源流向積儲。

解題方法

依「糖如何進入韌皮部 → 如何長距離移動 → 如何離開韌皮部」的順序說明，並在裝載、卸載各自區分共質體途徑與質外體途徑。兩種途徑都可能發生，並非所有植物或組織都採用同一種方式。

一、供源端裝載（phloem loading）

葉肉細胞光合作用生成醣類，蔗糖在細胞內合成後，經葉肉、葉脈周圍細胞及伴細胞等細胞，進入韌皮部的篩管分子與伴細胞複合體（SE–CC complex）。

1. 共質體裝載（symplastic loading）

蔗糖經由細胞間的胞間連絲（plasmodesmata），沿細胞質連續通道由葉肉細胞移至伴細胞及篩管分子，過程不必跨越細胞膜進入細胞壁空間。

• 被動共質體裝載：蔗糖順濃度或化學勢梯度，經胞間連絲移入韌皮部。
• 聚合物捕獲（polymer trapping）：部分植物先讓蔗糖進入特化的中介細胞，再將其轉化為棉子糖、水蘇糖等較大的寡糖。較大的糖分子不易沿胞間連絲回流，因而有助於在韌皮部累積可運輸的糖。

2. 質外體裝載（apoplastic loading）

蔗糖先由供源細胞釋放至細胞壁與細胞間隙構成的質外體，再由伴細胞或篩管伴細胞複合體的膜運輸蛋白吸收。典型機制如下：

1. 質膜上的 H⁺-ATPase 消耗 ATP，將質子泵出細胞，建立跨膜的質子電化學梯度。
2. 蔗糖–H⁺同向運輸蛋白利用質子回流的能量，將蔗糖與 H⁺ 一同帶入伴細胞或篩管伴細胞複合體。
3. 蔗糖進入韌皮部後提高其溶質濃度，降低水勢。

此途徑需要能量維持質子梯度，且可藉由膜運輸蛋白將蔗糖逆其濃度梯度累積於韌皮部。

二、韌皮部長距離運輸：壓力流

核心觀念

本題考查土壤—植物—大氣連續體中的水分移動，以及水分潛勢的定義與組成。水分移動的方向由水分潛勢梯度決定：水由水分潛勢較高處，移向水分潛勢較低處。水分潛勢通常以純水在標準狀態下的水分潛勢作為參考值，表示水的能量狀態；常用單位為 MPa 或 kPa。

總水分潛勢可表示為：

其中 $\Psi_p$ 為壓力潛勢、$\Psi_s$ 為溶質潛勢（滲透潛勢）、$\Psi_m$ 為基質潛勢、$\Psi_g$ 為重力潛勢。各項的相對重要性會隨土壤含水狀態、土壤鹽分與植物部位而變化。

解題方法

可從兩個層次作答：先說明根系吸水的方向與機制，再列出水分潛勢的四個組成分，逐一說明形成原因及其對水分移動的影響。田間土壤未飽和時，土壤水主要受基質吸力與重力影響；土壤溶液含鹽較高時，溶質潛勢也會影響根系吸水。

田間作物吸收水分的原理

根系吸水的基本條件，是根部水分潛勢低於根際土壤水分潛勢，使水沿水分潛勢梯度進入根毛與根部。水分進入根部後，經皮層與內皮層到達木質部，再沿木質部向地上部移動。葉片蒸散使葉片水分潛勢降低，形成由土壤、根、莖、葉至大氣的連續水分潛勢梯度；木質部水柱的內聚力與水分子對導管壁的附著力，則有助於維持水柱連續並傳遞蒸散拉力。

根細胞可藉由累積溶質降低溶質潛勢，使細胞水分潛勢低於外界土壤水，促進水分進入。當土壤乾燥、根際水勢降低，或土壤溶液鹽分過高而使溶質潛勢更負時，根系吸水都會受到限制。

水分潛勢的組成與形成原因

1. 壓力潛勢 $\Psi_p$