全球稻作都沒有脫離威脅 不時燃燒的稻田鬼火──稻熱病菌

水稻葉稻熱病初期病斑;滯留稻葉的露水會助長葉稻熱病危害。(圖片來源/臺中區農業改良場臉書)

內容提供/積木文化 文/顧曉哲 插畫/林哲緯

稻熱病菌所感染而產生的稻熱病,分布於所有稻米產區,包括亞洲地區的臺灣、日本、韓國、菲律賓、中國與印度,歐洲的義大利以及美洲的美國與巴西等85個國家,每年因為稻熱病菌所引起的稻作損失,可以填飽6,000萬人的肚子。

稻熱病非常棘手,很難擺脫,到目前為止,沒有任何一個稻作地區能完全脫離稻熱病的威脅。稻熱病的病源體於 1891 年被義大利的卡瓦拉(Fridiano Cavara)命名為稻梨孢(Pyricularia oryzae),並在1896 年被日本人白井光太郎進一步描述,是分布最廣泛的植物病害之一。

五百年前即記述的「第六稻災」

1637年,《天工開物》卷上〈乃粒第一:稻災〉中提到,稻米種植有八災,其中的第六災就是稻熱病。當中描寫,微弱月光有助於病菌孢子傳播與釋放,彷彿它們只在夜間出沒,而染病的稻葉會呈現焦黑的條紋,就像被燒過一般,因而將這種病形容成「鬼火」:

「凡苗吐穡之後,暮夜『鬼火』遊燒,此六災也。」

之後,稻熱病分別在1704 年、1788 年、1793 年以及 1809年在日本被記錄到。1828 年,義大利也出現了稻熱病, 1876 年開始出現在美國,並在 1907 年,成為美國史上最嚴重的8種水稻病害之一。

1913 年,稻熱病首先在印度被記錄,然後,一場毀滅性的流行病接著發生在 1919 年的泰米爾納德邦(Tamil Nadu)的坦賈武爾(Thanjavur)三角洲地區。到了 2000 年代,稻熱病已經出現在南加州。

水稻葉稻熱病初期病斑,呈現暗綠色(灰黑色)或褐色圓形班點。(圖片來源/臺中區農業改良場臉書

稻熱病對於環境的適應能力很強――在中東地區,稻米生長在很高溫、高濕度又低漥的地方,完全只靠地下泉水與河水灌溉,但是此地一樣也有稻熱病,病徵出現在稻稈被灌溉水淹到的部位。葉與其他部位並沒有出現病變。在伊拉克,這種病被稱為「沙雷」(shara)病。

不斷變異、克服抗病性的稻米瘟疫

稻熱病原菌的無性世代稱為稻梨孢,屬於子囊菌,是一種感染植物非常有效率的真菌,分生孢子藉由空氣傳播,飛散到空中,降落在稻葉上時就會萌發產生「附著胞」,如果孢子落在土地上,發芽的孢子會長成菌絲,菌絲接觸到稻子的根部時,就會感染稻子。梨孢屬真菌大多為植物病原菌,且對宿主的專一性很強,其中稻梨孢主要感染水稻,其種名就是以感染的宿主來命名。

自然界中的稻熱病菌,個體間分別具有許多不同的生理特性,利用對水稻品種的致病力不同,可以將稻熱病菌做種內分類成不同「生理小種」(physiologic races),又稱病原小種。稻熱病菌本身的變異性很大,因此當人們推出抗稻熱病的水稻品種後,病菌就會變異產生新的生理小種來克服宿主抗病性。

左圖:受感染田區,遠觀有如遭受火燒。右圖:受感染稻株,受標示部分已壞死。(圖片來源/Commons, PUJOL PALOL, MIQUEL (2008). Les plantes cultivades. 1. Cereals. ISBN: 8460945901, p.360 (imatge n. 747&748) CC BY-SA 3.0)

如果環境適合稻熱病菌生長,稻米染病產生病徵到細胞死亡、稻熱病菌又產生新的孢子去感染下一株健康的稻米,整個過程大約只需一週。稻熱病菌只要一個晚上就能產生成千上萬個孢子,不到20天就能摧毀整個稻田,就像瘟疫一樣,也難怪古人會用「鬼火」來形容這個疾病。

稻熱病在臺灣的狀況

在臺灣,稻熱病最常發生在第一期稻作上,水稻插秧後35至45天最容易被感染。

高屏地區(熱帶地區),一般是每年一至二月的幼苗期,與二至三月的分蘗期,因氣候正值日夜溫差大且濕度高(90%上),所以容易發生。到了四至五月的孕穗期及抽穗期,一旦染病就會歉收。目前有效的防治作法就是噴藥以及合理施肥。

(農傳媒編按:有機防治辦法可參考臺中農改場臉書留言,著重在栽培管理)

受感染的水稻病徵及稻熱病菌的分生孢子。林哲緯繪。

稻熱病菌 Magnaporthe grisea

  • 原生地(發現地):全球稻米產區。
  • 拉丁名稱原義:Magnaporthe,magnus 意思是「大」。porth–e,希臘字,意思是「毀滅」。grisea 是新拉丁字 griseus,意思是「灰色」。

稻熱病菌的分生孢子。(圖片來源/USDA Forest Service 公有領域)


延伸閱讀


《菇的呼風喚雨史》
從餐桌、工廠、實驗室、戰場到農田,那些人類迷戀、依賴或懼怕的真菌與它們的祕密生活

作者:顧曉哲

繪者:林哲緯

出版:積木文化

 


本文經農傳媒編輯,摘錄自積木文化出版《菇的呼風喚雨史:從餐桌、工廠、實驗室、戰場到農田,那些人類迷戀、依賴或懼怕的真菌與它們的祕密生活》,原標題為〈鬼火燃燒的稻田 稻熱病菌〉。