Feature Report 專題報導
微生物農藥
細說
微生物農藥 ■劉顯達 林秀芬 我國地處亞熱帶, 認識微生物農藥 病害蟲問題特別嚴重。 然而長期對化學農藥過分依賴
為了避免農作物遭到病、蟲、草的危 害,農民在栽培過程中會使用農藥。因化 學農藥往往具有毒性,且不易分解,大量
和使用不當,造成環境污染、 農藥殘留等問題,
及長期施用的結果,造成環境污染、破壞 生態平衡、病蟲害產生抗藥性、殺害有益
加上環保意識的高漲 和對地球生態永續性的重視, 無環境污染的「微生物農藥」 就悄悄地誕生了。
被黑殭菌感染的可可椰子犀角金龜的幼蟲
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2009 年 11 月, 443 期
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黑殭菌菌絲侵入十字花科蔬菜重要害蟲小菜蛾體表的氣孔,並由氣孔長出菌絲。可做為微生物殺蟲劑的黑殭菌,殺蟲寄 主範圍較廣,能有效感染並殺死鱗翅目和鞘翅目害蟲。
天敵生物、農藥殘留等問題。例如農藥噴灑
物除草劑、微生物殺鼠劑,以及微生物植物
於田間,本不該污染河川裡的魚貝類,但經
生長調節劑。
由環境蓄積、食物鏈的生物轉移、生物累積
依據微生物農藥的來源,則可分成活體
濃縮,而使農藥跑到魚體、牡蠣、貝類中。
微生物農藥和農用抗生素兩大類。所謂活體
越是多層次的生物轉移,生物濃縮現象越嚴
微生物農藥,是指以能夠使有害生物致病的
重。由於造成的後遺症受到大家的重視,化
病原微生物活體直接做為農藥。其中依微生
學農藥的限制使用已成為世界的趨勢。
物的來源種類,又可分為 5 種類型:真菌源
微生物農藥就是指由微生物(包括細 菌、真菌、病毒和原生動物)和微生物的代 謝產物加工而成,具有殺蟲、殺菌、除草、 調節植物生長等農藥活性的物質。
農藥、細菌源農藥、放線菌源農藥、病毒源 農藥,以及線蟲源農藥。 農用抗生素是把由細菌、真菌、放線菌 等微生物,在發酵過程中產生的具有抑制有
根據防治對象來分類,微生物農藥可
害生物的次級代謝物,加工成可直接使用的
分為:微生物殺蟲劑、微生物殺菌劑、微生
形態。目前,抗生素仍歸類為化學農藥。因
微生物是地球上分布最廣泛的一大類生物, 遍布於空氣、水、土壤、各種有機物、生物體內和體表,幾乎是無所不在。
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微生物農藥
抗生素對哺乳動物有
育障礙—有時蟲體萎縮或
毒性,須訂定殘留容
膨脹,不能正常蛻皮、化
許量及安全採收期,
蛹、羽化等;生殖障礙—
阿巴汀和賜諾殺就是
不能產卵或生殖力降低不
明顯的例子。
育等;體色變化—例如白 殭菌產生的分生孢子呈白
可以殺蟲的微生
色,使昆蟲體表變白,某
物
些芽胞桿菌使體色變黑, 具有使昆蟲感染
綠殭菌產生的分生孢子是
致死能力的微生物,
翠綠色,因此使昆蟲體表
都稱為昆蟲病原微生
變綠。
物,可感染昆蟲的主
黑殭菌感染紅胸葉蟲的成蟲死亡和產孢情形。
受到昆蟲病原菌感染
要微生物,有細菌、
紅胸葉蟲是曾經嚴重危害台灣可可椰子的外來
致死的昆蟲,因為不同微
病毒、原生動物、真
害蟲,可用黑殭菌製劑有效防治以降低危害。
生物的感染,死後會有不
菌和立克次氏體。細
同的現象產生,所以可依
菌是最常使用的微生
據死後昆蟲的外觀做初步
物殺蟲劑,病毒和真
的判斷,了解是受何種類
菌次之。重要的微生
微生物所侵染。診斷的依
物有蘇力菌、核多角
據分別是:受昆蟲病原細
體病毒、黑殭菌、白
菌感染—死後昆蟲蟲體軟
殭菌等。
化,體液變稀、惡臭;受
當昆蟲受到病原
昆蟲病原病毒感染—組織
微生物感染時,通常
液化,體軀易破裂;受昆
會出現的症狀或病徵
蟲病原真菌感染—死後昆
有:行動和反應異常
蟲出現乾枯、僵化現象。
—行動緩慢,反應遲
植物病原菌拮抗微 生物
鈍,而受病毒感染的 幼蟲常爬到植株頂 端;消化障礙—細菌
能夠抑制或破壞引起
感染的鱗翅目害蟲,
蟑螂受到黑殭菌的感染而死亡,死掉的蟲體
食量大減,停止取
衛生害蟲如美洲蟑螂的防治,受到感染生病
微生物,稱為微生物殺菌
食,有下痢症狀;發
的蟑螂可透過主動傳播的方式感染其他健康
劑,例如枯草桿菌、螢光
上可見到綠色的黑殭菌孢子。黑殭菌可用於
的蟑螂。
雖不如化學藥劑的立即見效,但微生物農藥不會污染環境, 對人畜安全,目前已深受人們青睞,成為當今農藥開發的焦點。
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植物病害的病原菌生長的
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擬青黴菌感染銀合歡木蝨的情形。銀合歡木蝨是嚴重危害銀合歡的外來種害蟲,擬青黴菌可做為防治銀合歡木蝨的 微生物殺蟲劑。
了解病原菌、感病性寄主和環境條件三個疾病發生和發展的基本要素, 才能掌握防治病蟲害的最適時機,發揮微生物農藥的最佳效力。
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微生物農藥
假單孢菌、放線菌、木黴菌等,可有 效應用在作物病害防治上。 拮抗微生物防治病害的作用機制 包含下列 5 種:抗生物質的產生,直接 殺死病原菌;營養競爭,使病原菌的養 分直接或間接缺乏;寄生或捕食殺死 病原菌,以致減輕病害;產生細胞壁 分解酵素;誘導植物產生抗性,降低病 原菌對植物的危害。
微生物農藥的特性 大多數微生物農藥的優點包括: 對人、畜等生物比較安全;對環境相 容性高;對非標的生物(例如天敵生 物)較安全;不容易產生抗藥性;生 產過程比化學農藥簡單;開發與登記 費用低於化學農藥。 當然微生物農藥也有一些不足之 處,例如微生物農藥儲存期較短;穩 拮抗木黴菌分解病原菌的菌絲,使它生長受阻而死亡。拮抗微 生物抑制病原菌生長的方式有許多種,分解作用是木黴菌生物
定性比化學農藥差;大量生產不容
防治的主要作用機制。
木黴菌菌絲纏繞十字花科黑斑病菌的情形。拮抗木黴菌生長迅速,能附著或纏繞於十字花科黑斑病菌菌絲上, 可供作十字花科黑斑病的生物防治的微生物殺菌劑。
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木黴菌貫穿草莓灰黴病菌的菌絲。木黴菌可侵入草莓灰黴病菌的菌絲,進而分解造成死亡,可供作草莓灰黴病 的生物防治的微生物殺菌劑。
易;容易由於環境因素,例如溫 度、濕度、紫外光等,而影響防治 病蟲害的效果。 微生物農藥是一種安全、有 效且環保的生物資材,因此深具 重要性,開發成商品已成為一種 趨勢。雖然微生物農藥產品易受 到環境因素的影響,但可透過微 生物農藥劑型的研發,以及利用 生物技術篩選改良菌株,以提高 防治效果。在有害生物綜合管理 中,若微生物農藥和化學藥劑搭 配使用,除了可減少農藥的施用 量外,也可兼顧農業發展的永續 性經營。未來仍須靠產官學研各 界的互動,共同創造維護生態平 衡的綠色農業。
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木黴菌的菌絲纏繞在土棲病原立枯絲核菌上。拮抗木黴菌是可供 作微生物殺菌劑的一種有益微生物,能有效抑制許多土壤病原菌 並降低病害。
劉顯達 林秀芬 美和技術學院生物科技系
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