2020年09月24日
首頁 豐年雜誌 封面故事 從自然中找幫手,生物農藥為害物防治尖兵 相對化學農藥更友善,仍須摸索平衡之道

從自然中找幫手,生物農藥為害物防治尖兵 相對化學農藥更友善,仍須摸索平衡之道

生物農藥可分為天然素材農藥、微生物農藥、生化農藥三大類,應注意的是,可用於生物防治的微生物如蘇力菌、枯草桿菌等僅是泛稱,以芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)為例,「spp.」代表此屬包含多種尚未鑑定出的不同菌種,甚至同一菌種但不同菌株(strain)的殺菌效果仍有所差異。將乾枯稻草泡水幾天,取一滴水透過顯微鏡便能觀察到枯草桿菌,但真正具有抗病效果的菌株,要經由專業人員研究、分離出來,也因此自行培養的微生物農藥容易藥效不一。以下為常見生物農藥作用機制及防治對象。

天然素材農藥

植物無法移動,為了防止病蟲侵擾,有些種類自行分泌抗蟲物質,即是天然素材來源之一,例如提煉自印度楝樹的印楝素,對昆蟲有拒食、忌避、絕育等多種作用。甲殼素顧名思義是以蝦、蟹等甲殼類動物殼為原料,其中成分幾丁質、幾丁聚醣可改良土壤,作為病蟲害防除劑、肥料、殺蟲劑、除草劑等控制釋放劑。常用於防治福壽螺的苦茶粕,有效成分提煉自山茶屬植物如油茶茶皂素,作用機制包括胃毒、忌避、附著後堵塞體表氣門造成窒息等。

微生物農藥

■蘇力菌

為昆蟲病原細菌,會產生殺蟲結晶毒蛋白,幼蟲吃下後進入腸道,在高鹼性腸液、蛋白質分解酶的作用下被分解成原毒素,再活化成具有活性的毒素,並與昆蟲腸壁皮細胞結合,迫使細胞穿孔、腸道崩解而死亡。

主要防治對象為鱗翅目害蟲,實際防治種類依各廠牌而有不同,有些專門防治單一種昆蟲如玉米螟,有些可同時防治小菜蛾、紋白蝶等數種昆蟲。然而無法殺死成蟲與蟲卵,只對幼蟲有作用,對體型較小或齡期較小的幼蟲通常效果較好。

■核多角體病毒

當昆蟲吃進葉面的病毒農藥,病毒會在蟲體腸道的鹼性環境下溶出,進而感染蟲體,昆蟲出現體節膨大、體壁顏色變淡、常爬至高處呈倒吊姿勢等病徵。蟲體潰爛死亡後,會釋出更多病毒,在適合環境下,可在田間引發流行病。若混用速效化學殺蟲劑,相對導致蟲體內病毒增殖時間不足而降低病毒產量。

目前主要防治斜紋夜蛾、甜菜夜蛾,在於核多角體病毒須以活蟲體接種來生產,成本較高,針對這兩種雜食性、容易產生抗藥性又不好防治的大型昆蟲進行資材商品化最符合效益。

■枯草桿菌

會與病原菌競爭根系養分,進而成為優勢菌種,降低病原菌危害;加上可產生內生孢子,逆境下容易存活;產孢過程可產生對多種病原菌具抑制作用的抗生物質,應用性極廣。其抗生物質為多重作用機制,因此不易發生抗藥性問題。

可直接噴施作物葉部,保護免受真菌病害,例如菜豆銹病;也可施用土壤或作為種子保護劑,預防土壤傳播性病害。目前臺灣也有可防治細菌性病害的枯草桿菌商品正在進行農藥登記程序,預計2018年年底上市。

■液化澱粉芽孢桿菌、蕈狀芽孢桿菌

為生物農藥界新星,近年陸續有相關研究成果發表,以行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所分離液化澱粉芽孢桿菌菌株「Ba-BPD1」為例,可降低蝴蝶蘭黃葉病罹病率達58%;中興大學植物病理學系教授黃振文發現,蕈狀芽孢桿菌可進入植物體與之共生、促進作物生長,提高作物抗逆境能力,並減緩土壤傳播性病害發生,例如茄科真菌性萎凋病、立枯病、猝倒病、白粉病。兩者皆可作為生物殺菌劑,但液化澱粉芽孢桿菌酵素產生能力較強及多元化,也有溶磷效果,亦可應用在溶磷菌肥料、飼料添加物。

■木黴菌

普遍存在於環境中的腐生性真菌,目前生物農藥最常應用的菌種之一。其防治、抑制作物病原菌害的機制可歸類為5類產生抗生素防治病害,以立枯絲核病菌、腐黴菌、疫病菌引起的病害為主;與病原菌進行營養競爭,減少病原菌孢子發芽所需養分,例如鐵、氮、碳、氧等適宜病原菌生長的微量元素;可產生外切型幾丁質分解酵素分解纖維素,透過水解細胞壁抑制土壤病原菌生長;寄生於作物病原菌,形成超寄生,降低其危害;木黴菌菌絲釋放部分合成物,誘發作物產生系統性抗病反應。

感染核多角體病毒的斜紋夜蛾幼蟲。

更多內容請見《豐年》2018年08月號

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