民國112年 高考三級 農業機械 農業機械學考古題
民國112年 高考三級 農業機械 農業機械學收錄考選部官方試題，共 5 題可線上瀏覽，考選部未公告本科目答案。
題目與答案
採收作業一直是困擾國內落花生產業的問題，歐美日大多採用二段式模
式作業，而此二段式採收模式並不適用國內，因此國內急需且已開發完成
一貫式的落花生採收機，為全世界第一個開發成功的。請問何謂二段式落
花生採收模式？為何不適合國內使用？而所謂一貫式落花生採收機，其
主要採收設計理念為何？並請繪製一流程圖詳述其主要作業的作動機
制？（20分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、二段式採收模式的定義：此模式把「挖掘」與「脫莢」分成兩個獨立階段，不在一趟作業內完成。第一段由挖掘機（digger）將花生植株連根掘起，抖落根部附著土壤後，使莢果朝上成條狀整齊排列於田面，進行田間曝曬（windrow curing）數日，使莢果含水率降至安全貯藏範圍；第二段再以撿拾脫莢機（pick-up thresher）撿拾、脫莢、清選並收集莢果。
- 二、歐美日採用之背景：田區大而方正、地勢平坦，氣候乾燥少雨、收穫期雨量低，土壤疏鬆且石礫少，勞力相對不足而機械大型化程度高。田間曝曬可降低後續乾燥成本，並使莢果後熟、提高脫莢效率，因此形成大面積一貫化作業的條件。
- 三、不適合國內之原因：台灣落花生產區耕地細碎、田區狹小且常有灌排水路，大型機械迴轉與作業困難；收穫期適逢梅雨與颱風季，高溫高濕下田間曝曬之莢果極易發霉，產生黃麴毒素污染風險；土壤黏重潮濕，掘起後植株與土壤不易乾燥；且曝曬後仍需人工集草與二次搬運，工時與損耗反而增加，故二段式在國內並不經濟可行。
- 四、一貫式採收機之設計理念：以單機一次作業完成挖掘、拔取、土砂分離、摘莢、清選與集莢，捨棄田間曝曬階段，改以機械即時分離與集中，以降低氣候風險與人力依賴。機體採小型化、履帶或四輪傳動以適應濕軟田區，並以振動篩配合氣流風選降低含雜率，使收穫後莢果可直接進入乾燥與調製流程。
- 五、流程圖之文字描述（請考生依此繪製方塊與箭頭）：分草導板與挖掘鏟→夾持輸送鏈（同時抖動落土）→振動篩與輸送滾筒（土砂分離）→摘莢滾筒（植株與莢果分離）→風選機與篩選（清選）→集莢桶（液壓傾卸）→排草口排出莖葉。圖上應標註引擎動力經PTO或液壓馬達分別驅動輸送、摘莢與風選機構，並以虛線標示土砂與雜餘之排出路徑。
- 六、小結：一貫式機具的價值在於以「機械分離」取代「自然乾燥」，把天氣不確定性轉為可控的機械作業，惟仍需注意摘莢滾筒間隙、轉速與含水率之匹配，否則易造成莢果破損與落莢損失。
整地作業是農事作業的最初始工作，請說明整地作業主要有何功能？若
以上述的整地作業功能應包括那些工作？整地作業可分為深層鬆土與二
次整地，請分別列舉二種主要使用的犁耕機具。為何現在迴轉犁被廣泛地
使用在整地作業？（20分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、整地作業之總體功能：在於改善土壤物理性、創造適合作物發芽與根系伸展的耕作層，並整平田面以利灌溉、排水及後續播種、移植與收穫等機械作業之進行，是農事作業的最初始工作。
- 二、整地功能的細項內涵：包括鬆土與碎土以降低土壤總體密度與貫入阻力；翻埋前作殘株、雜草與綠肥，促進有機質分解並減少病蟲害源；混拌肥料與土壤改良劑使肥分均勻；整平與鎮壓以減少水分蒸發、避免深淺不一；作畦作溝以建立適宜的畦面與排水路。
- 三、因此整地作業應包括的工作項目為：清除石礫、樹頭與障礙物，粗耕（深層鬆土），碎土，混拌，鎮壓，平整，以及作畦作溝等，視作物與土壤條件調整工序與次數。
- 四、深層鬆土之主要機具：板犁（moldboard plow）以犁板翻轉土層、翻埋效果最佳；圓盤犁（disc plow）適合堅硬或石礫地，翻土較淺；另有心土犁（subsoiler）與鑿犁（chisel plow），可在不翻轉土層下打破犁底層、改善深層通氣與排水。
- 五、二次整地之主要機具：迴轉犁（rotary tiller）為代表，另有圓盤耙（disc harrow）、釘齒耙（spike-tooth harrow）、鎮壓器（roller）、碎土機與作畦機，主要作用為細碎土塊、平整畦面與混拌表土。
- 六、迴轉犁廣泛使用之原因：一次作業即可完成碎土與混拌，大幅減少作業次數與工序；土壤細碎均勻、耕深可調，對黏重土壤與浸水田適應性佳；由曳引機PTO直接驅動，構造簡單、維護容易，並可附掛作畦器一貫作業；惟須注意長期淺層翻攪易形成犁底層（plow pan）並加速有機質分解，宜與深層鬆土輪流實施。
國內養豬產業在處理豬的排泄物上，特別是豬糞尿，常以三段式處理，而
一般在環保上處理污染的水也採用三段式處理，請問何謂污水的三段式
處理？養豬廢水處理是如何進行三段式處理？請問豬廢水主要處理方式
為何？此處理回收了那些生質資源？（20分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、污水三段式處理的定義：依污染物去除機制與處理程度，將污水處理程序分為一級（物理處理）、二級（生物處理）與三級（高級處理），逐段降低懸浮固體、有機物、氮磷與病原，使放流水質符合管制標準。
- 二、一級處理（物理處理）：以格柵攔除粗大雜物、沉砂池去除砂礫、初沉池沉降懸浮固體，必要時輔以油脂分離與固液分離，主要去除懸浮固體（SS）與部分有機物。
- 三、二級處理（生物處理）：利用微生物代謝分解溶解性有機物，好氧系統如活性污泥法、曝氣槽、SBR，厭氧系統如厭氧消化槽、UASB；主要去除生化需氧量（BOD）並降低臭味與污泥產量。
- 四、三級處理（高級處理）：以混凝沉澱、砂濾、活性碳吸附、脫氮除磷、消毒等方式深度淨化，或採人工濕地、氧化塘等自然淨化系統，使氮磷、色度與病原進一步去除，供放流或回收再利用。
- 五、養豬廢水的三段式實務：一級以振動篩式或螺旋擠壓式固液分離機分離豬糞固形物；二級先經紅泥膠布沼氣袋或厭氧槽消化，再進入曝氣槽好氧處理；三級以氧化塘、人工濕地、化學混凝或農地澆灌利用，達成放流或再利用標準。
- 六、主要處理方式與回收之生質資源：主要方式為固液分離、厭氧消化、好氧處理與自然淨化（含農地澆灌）。回收資源包括沼氣（甲烷）可供炊煮、發電或鍋爐燃料；沼渣可製堆肥、沼液作液肥；處理後之放流水可回收供灌溉或清洗，固形物則可堆肥化，達成廢棄物資源化與循環利用。
蔬菜生產結合育苗作業已有相當不錯的成果，請列舉並說明現行蔬菜育苗
作業系統的基本作業流程？育苗業者提供蔬菜業者那些效益？此育苗產
業與蔬菜產業結合，目前最大的發展瓶頸為何？國內水稻生產也結合育苗
作業從事生產，且相當的成功，請問其成功的關鍵為何？（20分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、蔬菜育苗作業系統的基本流程：種子處理（消毒、浸種、催芽）→自動穴盤播種（播種機播種、覆土、澆水）→發芽室催芽→溫室綠化與馴化（光、溫、濕度與肥培管理及病蟲害防治）→健化煉苗→分級包裝→低溫貯運→田間定植，形成規格化、一貫化的生產線。
- 二、育苗業者提供蔬菜業者之效益：縮短田間生育期、提高土地利用率與複作指數；苗株整齊健壯、成活率高、生育一致，利於機械化定植與計畫生產；節省種子用量與間苗、移植人工；由專業場域分散氣候與病蟲害風險，並確保品種與種子品質。
- 三、目前最大發展瓶頸：關鍵品種種子多依賴國外進口與品種權授權，成本與供應受制於人；穴盤規格與搬運、定植機械化程度不足，仍賴人工；溫室環控能源成本高、設施投資大而勞動力老化；苗價議價能力弱、產銷易失衡；極端氣候與嫁接苗病害管理難度亦日益提高。
- 四、國內水稻育苗成功之關鍵：建立專業育苗中心與代耕代育體系，規格化秧苗箱與插秧機相互配合；蒸氣或藥劑消毒、浸種催芽、播種一貫化作業與綠化環控技術成熟；品種單純且供種體系穩定；政府補助、農會輔導與產銷班組織健全；大規模機械化一貫作業有效降低成本。
- 五、綜合啟示：蔬菜育苗可借鏡水稻的規格化、專業分工與機械配套經驗，從穴盤規格標準化、搬運與定植機械開發、品種自主與契約生產著手，方能突破瓶頸。
國內的農機發展，大致可分為機械化、自動化、精準化與智慧化（AI），
請分別說明這四個階段的發展重點與關鍵技術。（20分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、機械化階段：以機械動力取代人力與畜力，重點在曳引機、插秧機、聯合收穫機等動力機械與作業機具之引進、國產化與標準化，並建立代耕體系擴大作業規模；關鍵技術為內燃機、傳動系統、動力輸出軸（PTO）、液壓系統與三點連結裝置。
- 二、自動化階段：以感測器與控制迴路取代人工判斷與操作，如自動播種、溫室環境控制、穀物乾燥機、自動給水與簡易自動導引；關鍵技術為感測器、可程式控制器（PLC）、微處理器、馬達控制與機電整合。
- 三、精準化階段：依田間空間變異進行差異化管理，如變率施肥與施藥、產量圖、導航作業；關鍵技術為全球導航衛星系統（GNSS/GPS）、地理資訊系統（GIS）、遙測、產量監測與變率施噴（VRT）。
- 四、智慧化（AI）階段：以資料驅動決策與自主作業，如影像辨識病蟲害、無人機巡田、農業機器人採收、決策支援系統與數位孿生；關鍵技術為機器學習與深度學習、機器視覺、物聯網（IoT）、邊緣運算、5G與雲端平台。
- 五、發展特性與配套：四階段並非取代而是疊加，智慧化仍須以機械化與自動化為基礎。推動上須配合農村資通訊基礎建設、資料格式標準化、農民數位能力培訓、隱私與安全法規調適，以及平價化設備與售後服務體系，方能落地普及。