倪蕙芳1,* 林靜宜2 吳昭蓉2
摘要
倪蕙芳、林靜宜、吳昭蓉。2020。咖啡褐眼病之發生及防治藥劑篩選。台灣農業研究 69(3):241–254。
由Cercospora coffeicola 引起的咖啡褐眼病，主要以 9–12 月為發生高峰期，其中 11 月之罹病度最高。葉
片病斑初始為中心白色之針點，漸擴大為褐斑，外圍可能有黃暈出現。當感染果實時，果實上之病徵初始為 卵圓型褪色斑，漸擴大為褐斑，有些病斑周圍會有亮紫紅色暈環。本病原菌在葉片上下表皮均會著生叢生孢
子梗，下表皮之叢生孢子梗構造多由氣孔產生，上表皮則多位於組織壞疽處。本病原生長溫度為20–30℃，
其中以25℃為最適生長溫度，胞子於 20–35℃有游離水 6 h 的情況下，可達 90% 左右的發芽率。其中，在
25℃有游離水的情形下，分生孢子於 3 h 即可達到 60% 以上之發芽率，但 10℃及 40℃則不利於發芽。病原菌 由葉背侵染時不需傷口，但由葉面侵染時需有傷口存在，果實上之皮孔可能是侵染的自然開口。本菌於馬鈴
薯葡萄糖瓊脂 (potato dextrose agar; PDA) 培養時不易產胞，呈灰黑色菌落，生長緩慢，菌株間之培養形態有
差異性，有些會產生紅色色素。選取目前已推薦在咖啡炭疽病防治及未來有可能延伸在咖啡炭疽病使用的藥 劑，進行咖啡褐眼病菌菌絲生長及孢子發芽抑制率評估，結果顯示目前推薦在咖啡的殺菌劑僅有百克敏具有 同時抑制咖啡褐眼病菌菌絲生長及孢子發芽之能力，得克利僅具有抑制菌絲生長之效果。至於未來可能延伸 使用的藥劑，則以扶吉胺具有同時抑制菌絲生長及孢子發芽之能力，而賽普護汰寧僅具有抑制褐眼病菌菌絲 生長之效果。以上結果，可供未來咖啡褐眼病防治策略參考。
關鍵詞：咖啡、咖啡褐眼病、藥劑篩選。
投稿日期：2020 年 4 月 10 日；接受日期：2020 年 6 月 19 日。
* 通訊作者：[email protected]
1 農委會農業試驗所嘉義農業試驗分所植物保護系副研究員兼系主任。台灣 嘉義市。
2 農委會農業試驗所嘉義農業試驗分所植物保護系助理研究員。台灣 嘉義市。
DOI:10.6156/JTAR.202009_69(3).0006
前言
咖啡 (Coffea spp.) 為茜草科 (Rubiaceae)，
咖啡屬 (Coffea) 常綠灌木，原產於熱帶非洲。
全世界咖啡種植區主要以赤道為中心，南北回 歸線之間，在非洲、亞洲、美洲超過50 個國 家種植 (Food and Agriculture Organization of the United Nations 2018)。台灣咖啡的種植亦 已有百年歷史，根據農糧署2018 年的統計資 料 顯 示 (http://agrstat.coa.gov.tw/sdweb/pub-lic/inquiry/InquireAdvance.aspx)，咖啡目前在 台灣的收穫量已達1,018.52 Mg，種植面積達 1,167 ha，收穫面積約 1,151 ha，主要栽培地 區依栽培面積大小依序為屏東縣218.79 ha、
南投縣178.19 ha、台東縣 175.35 ha、嘉義縣 141.18 ha 及高雄市 131.72 ha。其中值得一提 的，係2017 年台灣咖啡種植面積已約為 2008 年608 ha 的 2 倍，短短 10 年間栽培面積的倍 數成長，顯見目前咖啡產業在台灣的重要性及 發展趨勢。
隨著咖啡種植面積的增加，咖啡的病蟲害 亦 受 到 重 視， 台 灣 咖 啡 的 種 植 與 全 世 界 均 面 臨 相 同 的 咖 啡 果 小 蠹 蟲 害 問 題。 咖 啡 果 小 蠹 的 危 害 所 造 成 的 果 實 傷 口， 亦 可 能 進 一 步 造 成病害的問題。根據美國植物病理學會記錄，
共 有33 種 由 微 生 物 或 生 理 因 子 造 成 的 咖 啡 病 害 (Waller 1998)，而在台灣植物病害名彙 研究報告
紀 錄 (Tzeng 2019) 的病害則有由 Cercospora coffeicola (Berk & Cooke) 引起的褐眼病 (brown eye spot; BES)、 由 Colletotrichum coffeanum (F.
Noack) 及 Colletotrichum gloeosporioides (Penz.) Penz. 引起之炭疽病 (Anthracnose)、由 Erythri-cium salmonicolor (Berk. & Brown) Burds. 引起之 赤衣病、由Hemileia vastatrix (Berk. & Broome) 引起之銹病 (Rust, orange or leaf rust)、由 Rhizoc-tonia solani (Kühn) 引起的苗枯病 [Black (seedling) root rot] 及由 Antennellopsis vulgaris (W. Yamam.) Bat. & Cif., Chaetothyrium javanicum (Zimm.), Chaetothyrium spinigerum (Höhn.) W. Yamam.
與Scorias communis (W. Yamam.) 等 引 起 的 煤 煙病。其中，尤以咖啡銹病、褐眼病及炭疽病 為國內外咖啡最重要的病害。本文所探討的咖 啡 褐 眼 病 為 生 尾 胞 菌C. coffeicola [有 性 世 代 為Mycosphaerella coffeicola (Cooke)] 所引起，
由Cooke 於 1881 年於牙買加 (Jamaica) 發現，
其 於1943 年 由 Sawada 在 台 灣 記 錄 後， 後 續 在國內並無相關詳細的報告。根據CABI Crop Protection Compendium 資 料 (https://www.cabi.
org/cpc/datasheet/12204) 顯示，本菌在熱帶及亞 熱帶，如亞洲、非洲、北美洲、中美洲、南美 洲及大洋洲等均有發生。寄主植物除了阿拉比 卡咖啡 (arabica)、盧布斯塔 (robusta) 咖啡、大 果 (liberian) 咖啡外，蓖麻 (Ricinnus communis) 亦為其寄主 (Souza & Maffia 2011)。病原傳播 方式主要依賴其所產生分生胞子，藉由風雨傳 播。在咖啡生產大國巴西，此病害是其最重要 的 病 害， 若 無 適 當 管 理， 可 以 造 成30% 以上 的產量損失，嚴重時亦會造成落果及後續咖啡 豆品質的改變 (De Lima et al. 2012; Souza et al. 2015; Chaves et al. 2018)。一般在育苗床、
新植樹或幼年樹發生更為嚴重，台灣大多數咖
2018; Junior et al. 2019)。至於化學防治部分，
在夏威夷的研究中顯示開花期開始每月施用1 (disease severity)。罹病等級參考 Souza et al.
(2015) 之文獻並略加修訂，分為 3 級：0 級為 Electron Microscope (SEM), TM-1000, Hita-chi, Tokyo, Japan] 進行病原體構造之觀察。
243 (lactic acid) 酸化之 potato dextrose agar (PDA) [(acidified PDA; APDA)] 平板上 (pH 3.8)，待 菌絲生長後，進行純化培養。第二種為將消毒 數 器 (neubauer assistant improved bright-line hemacytometer, Glaswarenfabrik Karl Hecht, Sondheim vor der Rhön, Germany) 測 定 孢 子 相差顯微鏡 (differential interference contrast;
DIC, Nikon 80i, Tokyo, Japan) 進行孢子型態 觀察。
之打孔器 (孔徑 0.5 cm) 切取菌落邊緣菌絲塊 (emul-sion, oil in water; EW) (tebuconazole，台灣拜 耳股份有限公司，台灣台北市)、23.6% 百克敏 乳劑 (emulsifiable concentrate; EC) (pyraclostrobin，
萬 得 發 有 限 公 司， 台 灣 台 中 市)、39.5% 扶吉 胺SC (fluazinam，台灣 石 原 產 業 股 份 有 限 公 司， 台 灣 台 北 市)、50.0% 三氟敏水分散性粒 劑 (water dispersible granules; WG) (triflox-ystrobin，台灣拜耳股份有限公司，台灣台北 (analysis of variance; ANOVA)，再以最小顯著 性差異 (least significant difference; LSD) 測驗，
在5% 顯著水準下比較處理間平均值之差異。
Fig. 1. Disease severity of coffee brown eye spot ob-served in the branches of the (A) upper and (B) lower layers of canopy of coffee plants.
245 咖啡褐眼病發生及藥劑篩選
落於7 月與 10–12 月，罹病度皆高於 4%，其 他月分則零星發生，罹病度皆於1% 以下 (圖 1B)。
咖啡褐眼病之病徵及病原菌特徵
咖 啡 褐 眼 病 病 斑 於 葉 片 之 病 徵 初 期 可 為 白色小點斑，周圍褐色 (圖 2A)，病斑擴大後 為中心白色、外圍褐色之圓型斑或有輪紋 (圖 2B)，有些病斑外圍黃暈明顯 (圖 2C)，病斑之 葉 背 及 葉 面 均 會 產 生 毛 狀 物 (圖 2D–2E)。將 病組織進一步以 SEM 觀察，發現下表皮的分 生孢子梗多產生在氣孔上 (圖 3A)，而下表皮 的產孢構造則多在壞疽部位 (圖 3B)。鏡檢後，
有許多叢生的分生孢子梗產生在上下表皮褐色 子座上，此些分生孢子梗為多根簇生，褐色有 隔，頂部圓錐形平截 (圖 3C)；分生孢子為倒 棍 棒 形、 無 色、 直 立 或 稍 彎 曲、 頂 部 近 鈍、
基部圓錐形平截、有隔膜，隔膜數目不定 (圖 3D)。病原菌若感染果實，初期為淡黃色褪色
斑 (圖 4A)，後期則轉為褐色凹陷病斑，病斑 外圍可呈現亮紅色外圈 (圖 4B)，其上亦會產 生叢生的分生孢子梗於組織壞疽處 (圖 4C)。
其次，果實上之病徵亦可以SEM 觀察到許多 分生孢子梗構造。本研究同時觀察了咖啡未成 熟果及成熟果，結果發現果實上均有皮孔的存 在 (圖 4D)。 本 研 究 共 收 集 了 17 株 C. coffei-cola 菌株，大部分菌株在 PDA 培養時，生長 緩慢，不易產孢，大多維持菌絲生長狀態，為 橄欖綠近灰黑色菌落，培養菌絲面會有皺褶，
背 面 為 黑 色 (圖 5A–5B)。有些菌落會有明顯 的 紅 色 色 素 產 生 (圖 5C–5D)，此紅色色素的 產生在菌株間有明顯差異性存在 (圖 5E–5F)。
咖啡褐眼病菌的病原性測定
將褐眼病菌CC-001 菌株孢子懸浮液，接 種在有傷口的咖啡葉面，逐日觀察病徵表現。
結果發現，於接種後9 d 葉片開始顯現壞疽病 斑，然若接種於無傷口之咖啡葉面，則於接種
(A) (D)
(B)
(E) (C)
圖2. 由 Cercospora coffeicola 引起的咖啡褐眼病葉片病徵。(A) 為感染的初期小斑點，中間灰白色；(B) 為 病斑擴展為褐色癒合斑；(C) 病斑有明顯黃暈，中央明顯灰白色；(D)、(E) 分別為病斑葉背及葉面毛狀物。
Fig. 2. The symptoms and signs caused by Cercospora coffeicola on coffee leaves. (A) Tiny spots with ashy center in initial stage; (B) expanded brown lesions merged with each other in middle stage; (C) brown lesions with yellow halo and distinct white center in late stage; and hairy matters on (D) upper and (E) lower surfaces of a lesion.
後12 d 仍無任何病徵顯現。另將孢子懸浮液 接種於有傷口之葉背，則於接種後7 d 開始顯 現壞疽病徵。接種於無傷口之葉背時，則於接 種後9 d 開始呈現病徵 (圖 6)，此病徵經過病 原分離後仍可分離到C. coffeicola。
溫度對咖啡褐眼病菌菌絲生長及孢子發 芽的影響
本 研 究 進 行 溫 度 對CC-001 及 CC-004 菌 株菌絲生長之影響，結果如圖7 所示。兩菌株 於皆於25℃菌絲生長最佳，20℃與 30℃次之，
35℃以上及 10℃以下菌絲幾乎不生長。而溫度 對褐眼病菌菌株之孢子發芽影響，結果如圖8 所示。於溫度10℃及 40℃時，孢子在游離水中 6 h 仍無法發芽，然在 25–35℃含游離水的條 件 下， 均 有 達95% 以上的發芽率，在 20℃時 CC-001 的 發 芽 率 為 89.63%；CC-004 的 發 芽
率為93.8%。於 25℃處理下，孢子在游離水中 3 h 之發芽率即可達 60% 以上 (圖 9)，分生孢 子於咖啡葉片上之發芽率亦有相同趨勢 (資料 未顯示)。
藥劑對咖啡褐眼病菌的生長及孢子發芽 的影響
本研究測試三氟敏、百克敏、得克利、克 熱淨、扶吉胺、賽普護汰寧及亞托敏等藥劑對 CC-001 及 CC-004 菌 株 菌 絲 生 長 之 影 響， 結 果 如 表1 所示。在 10 mg a.i. L-1有 效 成 分 濃 度之藥劑培養基中，以百克敏、克熱淨、扶吉 胺及賽普護汰寧對菌絲的生長有較佳的抑制效 果，抑制率均可達70% 以上。於 100 mg a.i. L-1 有效成分濃度之藥劑培養基中，則除了上述有 效 藥 劑 外， 得 克 利 亦 有80% 的菌絲生長抑制 率。另外，測試藥劑對CC-004 之孢子發芽的
(A) (B)
(C) (D)
TM-1000_0246 2019/12/04 10:58 L 200 μm TM-1000_0273 2019/12/09 15:04 L 500 μm
20 μm NIKON801/100X
50 μm NIKON801/40X
圖3. Cercospora coffeicola 感染咖啡葉之病斑產胞構造及孢子型態。(A) 及 (B) 分別為以 SEM 觀察病斑葉背 及葉面。(C) 為以干涉位像差顯微鏡觀察分生孢子梗及 (D) 分生孢子。
Fig. 3. Morphology of Cercospora coffeicola on coffee leaves. Scanning electron micrographs (SEM) of sporulation structures on (A) upper and (B) lower sides of leaves. Differential interference contrast micrographs of (C) conidio-phores and (D) conidia.
247 咖啡褐眼病發生及藥劑篩選
影響，結果顯示在1 mg a.i. L-1有效濃度處理 下，三氟敏、得克利、克熱淨、賽普護汰寧及 亞托敏對菌絲發芽完全無抑制作用，有效具有 孢子發芽抑制的藥劑僅有百克敏及扶吉胺，其 發芽率分別為11.7% 及 15.5%。當此兩種藥劑 提 升 至10 mg a.i. L-1有 效 濃 度 下 時， 其 發 芽 率為2.7% 及 12.0%，與對照組 99.0% 之發芽 率及其他藥劑處理之孢子發芽率具有顯著差異 (表 2)。
討論
咖啡褐眼病為廣泛發生於咖啡產區之真菌 性病害，在台灣，台南市東山地區之發生情形 為褐眼病全年皆會發生，以7–9 月明顯有增高 趨勢 (Chen 2007)。依據本研究於 2018 年病害
發生調查結果顯示，嘉義縣中埔鄉地區之咖啡 褐眼病於上半年度 (1–6 月) 零星發生，下半年 度 (7–11 月) 則有明顯增高的趨勢，兩者結果
發生調查結果顯示，嘉義縣中埔鄉地區之咖啡 褐眼病於上半年度 (1–6 月) 零星發生，下半年 度 (7–11 月) 則有明顯增高的趨勢，兩者結果