108 年 國立宜蘭大學園藝學系碩士班《園藝學》

本題主要在探討農業 (Agriculture) 的基本概念、範疇、特性及重要性。

農業 (Agriculture) 的意義與範圍

農業的意義廣泛，傳統上指利用土地、水、空氣、生物體等自然資源，透過各種技術，從事動植物的生產，以提供人類生活所需之糧食、纖維、能源及其他產品。其範圍涵蓋：

1. 作物生產：包括穀類、蔬菜、水果、花卉、觀賞植物、特用作物（如藥用植物、染料植物）等。
2. 畜牧生產：包括飼養牛、羊、豬、雞、鴨等家畜家禽，生產肉、奶、蛋、毛皮等。
3. 漁業與水產養殖：包括捕撈、養殖魚類、貝類、甲殼類等，提供水產品。
4. 林業：廣義的農業也包含林木的栽植、生產及管理。
5. 農業相關產業：如種子、肥料、農藥、農機具的製造與銷售，以及農產品的加工、儲藏、運輸、行銷等。
6. 休閒農業與觀光農業：結合農業生產與遊憩觀光，提供休閒體驗。

農業的特色

1. 高度依賴自然環境：農業生產受氣候（溫度、雨量、日照）、土壤、地形、水源等自然條件影響極大，具有季節性與地域性。
2. 勞動密集與資本密集並存：傳統農業可能勞動密集，但現代農業為提高效率與產量，也需要大量資本投入（機械設備、技術研發、設施）。

本題旨在釐清園藝 (Horticulture) 的定義、研究範疇及其主要分支領域。

園藝 (Horticulture) 的定義

園藝 (Horticulture) 一詞源自拉丁文，"hortus" 意為花園，"colere" 意為耕作，合起來即為「花園的耕作」。廣義而言，園藝是指利用植物的栽培、生產、管理、改良、加工、行銷等技術，以生產供人類食用、觀賞、藥用、工業用或環境綠美化之植物產品或服務的學問與技術。其核心在於對植物進行精緻、細膩的栽培管理，以生產高品質、高附加價值的產品。

園藝的研究範圍及分科

園藝的研究範圍廣泛，涵蓋了從種子、種苗的繁育，到植物的栽培管理、病蟲害防治、生理生化調控，再到收穫後的處理、加工、儲藏、運輸、品質鑑定、市場行銷，以及休閒農業、景觀綠化等應用。主要可分為以下幾大分科：

1. 作物學 (Vegetable Crops)：

   • 研究內容：主要研究蔬菜的栽培、育種、生理、病蟲害管理、採後處理及品質改良。
   • 範疇：包括根菜類、莖菜類、葉菜類、花菜類、果菜類（如番茄、小黃瓜、辣椒等）。

2. 果樹學 (Fruit Crops)：

   • 研究內容：研究各種果樹的栽培管理、育種、生理、病蟲害防治、修剪、矮化、促成/延後栽培、採後處理等。
   • 範疇：包括仁果類（蘋果、梨）、核果類（桃、李、梅）、漿果類（葡萄、草莓）、柑桔類（橘、橙、柚）、熱帶水果（香蕉、芒果、鳳梨）等。

3. 花卉學 (Floriculture)：

   • 研究內容：研究觀賞植物（花卉、觀葉植物、盆栽植物）的栽培、繁殖、育種、生理、病蟲害管理、切花保鮮、盆花生產、花材設計與應用。
   • 範疇：包括切花（玫瑰、康乃馨）、盆花（聖誕紅、蝴蝶蘭）、觀葉植物、觀賞樹木、草坪等。

4. 景觀園藝 (Ornamental Horticulture / Landscape Horticulture)：

   • 研究內容：研究植物在景觀設計、營造、維護管理上的應用，包括植物的選擇、配置、栽植、修剪、病蟲害防治，以及景觀的規劃與設計。
   • 範疇：公園、庭園、道路綠化、屋頂綠化、垂直綠化、遊樂區景觀等。

本題主要探討植物繁殖的定義、目的，以及依據不同標準劃分的四大類繁殖方法。

植物繁殖 (Plant Propagation) 的意義和目的

意義：植物繁殖是指利用植物的繁殖器官（如種子、孢子）或營養器官（如根、莖、葉）來產生新個體、延續物種生命、擴大族群的過程。它是植物生命延續的關鍵環節。

目的：

1. 延續物種生命：確保植物種類能夠不斷繁衍，避免滅絕。
2. 擴大族群與分布：透過繁殖，植物能夠擴散到新的棲地，增加族群數量。
3. 農作物生產：對於農業和園藝生產而言，繁殖是獲得大量、優良種苗以進行生產活動的基礎。
4. 品種改良與保存：透過有性繁殖的基因重組，可進行品種改良；透過組織培養等無性繁殖技術，可大量複製優良品種或保存瀕危物種。
5. 特定性狀的維持：利用無性繁殖，可以確保子代與親代擁有相同的遺傳性狀，例如保持優良品種的特定風味、抗病性或花色。

植物繁殖的四大類方法

植物繁殖的方法眾多，但可依據其是否涉及有性生殖的過程，以及利用的繁殖體不同，大致歸納為以下四大類：

1. 種子繁殖 (Seed Propagation)：

   • 定義：利用種子產生的繁殖方式，屬於有性生殖。種子是由胚珠經過受精後發育而成，內部含有胚、胚乳（或子葉）及種皮。
   • 作物類型適用性：廣泛適用於大多數穀類、蔬菜（如番茄、辣椒）、花卉（如向日葵、波斯菊）、果樹（如柑桔、酪梨，但需注意種子不一定能保持親本性狀）。
   • 繁殖體特性：種子。
   • 優點：繁殖效率高、成本較低、易於儲存運輸、可篩選優良雜交後代、有助於產生變異。
   • 缺點：子代性狀可能與親本不符（發生性狀分離）、發育速度較慢、部分種子有休眠性需打破。

2. 營養繁殖 (Vegetative Propagation)：

   • 定義：利用植物的營養器官（根、莖、葉）或其特定構造（如芽、塊莖、鱗莖）進行繁殖，屬於無性生殖。子代與親代具有相同的遺傳物質，性狀完全一致。
   • 作物類型適用性：適用於許多果樹（如蘋果、葡萄、柑桔）、花卉（如玫瑰、菊花）、觀賞植物、部分蔬菜（如馬鈴薯、甘藷）。
   • 繁殖體特性：根、莖、葉、芽、塊莖、鱗莖、地下莖、匍匐莖、氣生根等。
   • 細分方法：
     • 嫁接 (Grafting)：將一植株的枝條或芽（接穗）接合到另一植株的根部或莖部（砧木）上，使之癒合生長。常用於果樹（如蘋果、梨、葡萄）和觀賞樹木，以結合優良砧木的抗病性、耐逆性或根系特性與優良接穗的果實品質或生長特性。
     • 扦插 (Cutting)：剪取植物的枝條、葉片或根段，使其生根並長成新植株。常見於玫瑰、菊花、繡球花、葡萄、茶樹。
     • 壓條 (Layering)：將枝條彎曲觸及土壤，使其生根後再與母株分離，形成獨立植株。如高壓法（空中壓條）用於玉蘭花、桂花；

本題主要探討預冷 (Precooling) 的定義、重要性，以及各種預冷方法及其操作細節。

預冷 (Precooling) 是什麼？

預冷是指在農產品（特別是水果、蔬菜、花卉等易腐敗的園藝產品）採收後，在進行儲藏、包裝、運輸或加工之前，迅速將其內部溫度降低到一個預設的、較低的儲藏溫度範圍內的過程。此過程的目的是盡快移除產品在田間或採收過程中積累的熱量，以減緩其生理代謝活動。

預冷作業的必要性

預冷作業對於維持園藝產品的品質、延長貨架期至關重要，其必要性體現在以下幾個方面：

1. 減緩呼吸作用：農產品採收後仍是活體，會持續進行呼吸作用，消耗體內儲存的養分（糖、澱粉）並產生熱量、水分和二氧化碳。高溫會加速呼吸作用，導致養分快速流失、果實軟化、風味變差。預冷能顯著降低呼吸速率，延長產品的鮮度。
2. 抑制乙烯產生：乙烯是植物激素，能促進果實成熟、老化、轉色、軟化及落葉。高溫會促進乙烯的產生與作用。預冷可有效抑制乙烯的產生與傳遞，延緩後熟與衰老過程。
3. 減少水分散失 (蒸散)：產品表面的水分蒸發是造成萎凋、軟化、失重的主要原因。預冷能快速降低產品表面溫度，減小與周圍空氣的溫差，從而降低蒸散速率，保持產品的鮮脆度。
4. 抑制病原菌生長：許多影響採後品質的病原菌（如黴菌、細菌）在高溫下繁殖迅速。預冷能將產品溫度降至病原菌生長緩慢甚至停止的範圍，有效預防或延緩病害的發生。
5. 維持產品品質：綜合以上因素，預冷能夠有效維持產品的色澤、質地、風味、營養價值及外觀，確保其在儲藏、運輸和銷售期間的商品價值。
6. 提高儲藏與運輸效率：快速將產品降溫至目標溫度，可以縮短後續冷藏時間，提高冷藏空間的利用率，並減少因溫度不均勻造成的品質差異。

預冷方法及其具體內容

預冷方法主要根據冷卻介質、接觸方式和作用時間的不同，可分為以下幾類：

1. 強迫空氣預冷 (Forced-Air Precooling)：
   • 原理：利用風扇強制冷空氣通過堆疊的產品（通常裝在有孔的箱子或托盤中），將產品的熱量帶走。
   • 具體內容：
     • 密閉式預冷室 (Tunnel Precoolers)：產品通過一個設有冷卻系統的隧道，冷空氣從一端吹入，從另一端排出，產品在移動過程中逐漸降溫。
     • 預冷庫 (Room Precoolers)：將產品堆疊在預冷庫中，利用冷卻系統（蒸發器）送出的冷空氣，通過風扇循環吹拂產品。為了提高效率，常在產品堆之間或上方設置風道（如使用帶有通風孔的箱子、或在堆疊時留有空隙）。
     • 操作：需嚴格控制空氣流速、溫度和濕度，確保冷空氣能有效接觸到每一個產品。通常需數小時至數天完成。
   • 適用性：適用於大多數水果、蔬菜、花卉，特別是包裝好的產品。

本題要求解釋五個園藝學相關的專有名詞，每個名詞需涵蓋其核心定義與應用。

(一) Sustainable Agriculture (永續農業)

• 定義：永續農業是一種農業生產模式，旨在滿足當代人對食物和纖維的需求，同時不損害後代人滿足其自身需求的能力。它強調在環境、經濟和社會三個面向的平衡發展。
• 核心理念：
  • 環境永續：保護土壤、水源、生物多樣性，減少化學品使用，降低對環境的污染，適應氣候變遷。
  • 經濟永續：確保農業生產的經濟可行性，提高農民收入，促進農村發展，具有市場競爭力。
  • 社會永續：保障糧食安全，促進農村社區的健康發展，維護農民權益，提供健康安全的食物。
• 實踐方法：有機農業、友善耕作、循環農業、生態農業、精準農業、農藝復育等。

(二) Quarantine (檢疫)

• 定義：檢疫是指對來自特定地區的動植物及其產品、土壤、包裝材料等進行檢查、監測和管制，以防止有害生物（如病原菌、害蟲、雜草）的引入、傳播和蔓延。
• 目的：
  • 保護國家或地區的農業生產、森林資源、生態環境免受外來有害生物的侵害。
  • 維護公共衛生，防止傳染病通過動植物傳播。
  • 符合國際貿易規範，確保植物產品的衛生安全。
• 執行單位：通常由政府的農業、林業、動植物檢疫部門負責。
• 措施：邊境檢查、植物檢疫證書審核、貨物查驗、隔離觀察、藥劑處理、銷毀或禁止進口等。

(三) Horticultural Therapy (園藝治療)

• 定義：園藝治療是一種利用植物、園藝活動和自然環境，透過有結構的園藝介入過程，來促進個體身心健康、改善情緒、提升認知功能、增進社交互動的治療方法。
• 核心：將園藝的療癒力量與治療專業結合，透過參與各種園藝活動（如種植、澆水、修剪、採收、製作園藝工藝品），達到促進身心復健、壓力舒緩、情緒調節、認知刺激、生理功能恢復及社會連結等目標。
• 適用對象：身心障礙者、老年人、精神疾病患者、慢性病患、受傷者、受刑人、壓力較大者等。
• 場域：醫院、療養院、長照機構、社區中心、學校、監獄、復健中心等。

(四) Cold Chain (冷鏈)