臺大園藝碩班考古題解析-112園藝學原理（三）

三、極端氣候越來越嚴重，冬季暖化越來越常見，夏季的高溫及不降雨造成的乾旱，也使農民生產陷入困境。

1. 請舉一種園藝作物為例，說明冬季暖化對其生產的影響。

以盆花作物觀葉秋海棠為例，觀葉秋海棠喜涼溫，多於高冷地生產（ex. 梅峰農場），若冬季氣溫升高將導致其營養生長速度減緩，使得生產效率降低，導致農民可能需要倚賴更高的海拔或降溫設備才得以維持生產效率。

2. 請說明作物會如何應對逆境。

植物面對逆境主要的策略是「忍耐」，減少自身的損耗等待環境恢復。先討論乾旱逆境：作物為了應對乾旱逆境會減少水分的蒸散，並嘗試增加水分的吸收，因此會減少葉片的大小與數量並增加所分配到的養分，延長根系尋找水源；強光逆境：若光強度過強，容易傷害葉片光合作用系統，因此有些作物會在光強度過高時調整葉片的角度，從原先水平於地面的轉為垂直地面，盡可能減少強光照射面積，並增加新葉厚度；反之，弱光逆境則會使葉片角度平行地面，並變得又大又薄嘗試獲得更多陽光。除此之外，還有養分逆境，若植物缺氮時也會將養分分配至根部，長出更多的根系尋找氮源，缺鐵逆境時，白鶴芋的根部會分泌酸性物質，使土壤酸化釋放出鐵離子，克服缺鐵逆境。

3. 請以「減少高溫或乾旱對園藝作物造成災損」為目標，舉出三項可能策略。

• 針對耐高溫及乾旱性狀進行育種：像是水稻有一個育種方向就是轉換其光合作用系統，從較不耐熱的 C3 型光合作用轉為較耐熱的 C4型光合作用系統，除此之外，與將現有品系與耐熱的品系雜交選育也是重要的育種方向。
• 推廣植物工廠系統：植物工廠系統倚賴室內的環控設施，減少外在環境對於農業的影響，並以垂直農業的方式增加每單位面積的產量，為相當具有發展性的農業模式，若是推廣與發展得宜，農民將不再看天吃飯。
• 針對氣候改變作物種植策略：若高溫及乾旱的氣候已成定局，則可以參考西亞地區調整作物種植策略，於高溫時種植喜高溫的物種，乾旱部分則採用滴灌或水耕方式精準用水，順從氣候獲得最大的產值。

圖片來源：https://earthobservatory.nasa.gov/images/145975/desert-crops-thrive-as-the-aquifer-shrinks