2011-02-11 17:48:47園丁發仔

細說微生物農藥

科學發展2009 11 月, 443

Feature Report

專題報導

劉顯達 林秀芬

我國地處亞熱帶,

病害蟲問題特別嚴重。

然而長期對化學農藥過分依賴

和使用不當,造成環境污染、

農藥殘留等問題,

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。

細說

微生物農藥

認識微生物農藥

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

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

被黑殭菌感染的可可椰子犀角金龜的幼蟲

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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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天敵生物、農藥殘留等問題。例如農藥噴灑

於田間,本不該污染河川裡的魚貝類,但經

由環境蓄積、食物鏈的生物轉移、生物累積

濃縮,而使農藥跑到魚體、牡蠣、貝類中。

越是多層次的生物轉移,生物濃縮現象越嚴

重。由於造成的後遺症受到大家的重視,化

學農藥的限制使用已成為世界的趨勢。

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。

根據防治對象來分類,微生物農藥可

分為:微生物殺蟲劑、微生物殺菌劑、微生

物除草劑、微生物殺鼠劑,以及微生物植物

生長調節劑。

依據微生物農藥的來源,則可分成活體

微生物農藥和農用抗生素兩大類。所謂活體

微生物農藥,是指以能夠使有害生物致病的

病原微生物活體直接做為農藥。其中依微生

物的來源種類,又可分為5 種類型:真菌源

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

害生物的次級代謝物,加工成可直接使用的

形態。目前,抗生素仍歸類為化學農藥。因

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。

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育障礙—有時蟲體萎縮或

膨脹,不能正常蛻皮、化

蛹、羽化等;生殖障礙—

不能產卵或生殖力降低不

育等;體色變化—例如白

殭菌產生的分生孢子呈白

色,使昆蟲體表變白,某

些芽胞桿菌使體色變黑,

綠殭菌產生的分生孢子是

翠綠色,因此使昆蟲體表

變綠。

受到昆蟲病原菌感染

致死的昆蟲,因為不同微

生物的感染,死後會有不

同的現象產生,所以可依

據死後昆蟲的外觀做初步

的判斷,了解是受何種類

微生物所侵染。診斷的依

據分別是:受昆蟲病原細

菌感染—死後昆蟲蟲體軟

化,體液變稀、惡臭;受

昆蟲病原病毒感染—組織

液化,體軀易破裂;受昆

蟲病原真菌感染—死後昆

蟲出現乾枯、僵化現象。

植物病原菌拮抗微

生物

能夠抑制或破壞引起

植物病害的病原菌生長的

微生物,稱為微生物殺菌

劑,例如枯草桿菌、螢光

抗生素對哺乳動物有

毒性,須訂定殘留容

許量及安全採收期,

阿巴汀和賜諾殺就是

明顯的例子。

可以殺蟲的微生

具有使昆蟲感染

致死能力的微生物,

都稱為昆蟲病原微生

物,可感染昆蟲的主

要微生物,有細菌、

病毒、原生動物、真

菌和立克次氏體。細

菌是最常使用的微生

物殺蟲劑,病毒和真

菌次之。重要的微生

物有蘇力菌、核多角

體病毒、黑殭菌、白

殭菌等。

當昆蟲受到病原

微生物感染時,通常

會出現的症狀或病徵

有:行動和反應異常

—行動緩慢,反應遲

鈍,而受病毒感染的

幼蟲常爬到植株頂

端;消化障礙—細菌

感染的鱗翅目害蟲,

食量大減, 停止取

食,有下痢症狀;發

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。

蟑螂受到黑殭菌的感染而死亡,死掉的蟲體

上可見到綠色的黑殭菌孢子。黑殭菌可用於

衛生害蟲如美洲蟑螂的防治,受到感染生病

的蟑螂可透過主動傳播的方式感染其他健康

的蟑螂。

黑殭菌感染紅胸葉蟲的成蟲死亡和產孢情形。

紅胸葉蟲是曾經嚴重危害台灣可可椰子的外來

害蟲,可用黑殭菌製劑有效防治以降低危害。

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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。

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。

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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

定性比化學農藥差;大量生產不容

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。

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

防治的主要作用機制。

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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。□

劉顯達 林秀芬

美和技術學院生物科技系

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。__