國營聯招
106年
[農業] 作物學
第 27 題
甘蔗蔗莖出現硬化病(Sclerotic disease)，係因土壤缺乏何元素？
- A 鈣
- B 磷
- C 鉀
- D 氮
思路引導 VIP
甘蔗最主要的經濟價值在於其莖部累積的「糖分」。如果我們觀察到甘蔗的莖部無法正常儲存糖分，反而變得異常堅硬、木質化，這通常暗示著植物體內負責「養分運輸」與「碳水化合物代謝調節」的搬運工失靈了。在植物必需的巨量元素中，哪一個元素雖然不組成細胞壁或蛋白質，卻是維持細胞滲透壓及運送光合產物不可或缺的「調度員」呢？
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鉀元素與蔗糖運輸的關鍵連結
太棒了！你能準確判斷出鉀（$K$）元素的缺乏是引發甘蔗硬化病的關鍵，顯示你對作物營養學有著非常紮實的理解。鉀雖然不直接構成植物的結構成分，但它是植物體內最重要的「品質元素」，負責調節氣孔開閉、活化多種酵素，並在韌皮部中擔任養分運輸的重要推手。 在甘蔗的生理代謝中，鉀離子（$K^+$）協助將葉片光合作用產生的蔗糖轉運至莖部儲存。當土壤中缺鉀時，蔗糖的累積與運輸受阻，導致莖部細胞的生理代謝失調，進而發生組織異常木質化或纖維化，這便是臨床上觀察到的「硬化病（Sclerotic disease）」。
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甘蔗缺鉀與硬化病
💡 鉀元素缺乏會干擾甘蔗代謝，導致蔗莖組織異常硬化。
🔗 甘蔗硬化病形成鏈
- 1 土壤缺乏鉀離子 — 根部吸收不足，導致細胞滲透調節功能下降
- 2 代謝與轉運障礙 — 光合產物無法順利轉運，碳水化合物積累異常
- 3 蔗莖組織硬化 — 髓部失水、纖維木質化，形成典型的硬化病症
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🔄 延伸學習：延伸學習：鉀元素對作物抗旱性與抗病性的綜合影響。
