利用栽培技術防治瓜類作物土壤傳播性病害
1 國立中興大學 植物病理學系
2
行政院農業委員會農業試驗所 植物病理組
3 連絡作者,電子郵件:[email protected]
摘 要
瓜類作物之間存在有嫁接親和性,而且各種尖鐮胞萎凋病菌(Fusarium oxysporum)對其寄主又有專一性,因此嫁接苦瓜不但成功的防治苦瓜萎凋 病(F. oxysporum f. sp. momordicae),並使苦瓜每公頃產量高達 61-127 公 噸,而實生苗苦瓜每公頃產量是 0-24 公噸。此外,將苦瓜 1:1 頂劈嫁接苗 放在 20℃的生長條件下保濕處理,即可避免嫁接苗苗枯病、嫁接苗立枯病 與日燒症的發生。絲瓜在低溫環境下種植,植株會發生生長不良與猝死的 絲瓜萎凋病苗期病徵,若採取晚植措施,即可避開本階段病徵的發生。而 絲瓜萎凋病菌(F. oxysporum f. sp. luffae)可能有生理小種的分化,利用絲 瓜共砧或可減少絲瓜萎凋病。洋香瓜黑點根腐病主要會在採收前 2 星期產 生急速萎凋病徵,嚴重影響洋香瓜果實品質,採用耐病的南瓜當根砧,嫁 接株雖會被 Monosporascus cannonballus 感染,但是嫁接株有較少的急速萎 凋病徵產生,使農民仍可收穫高品質的洋香瓜。
關鍵詞:苦瓜萎凋病、絲瓜萎凋病、洋香瓜黑點根腐病、嫁接
緒 言
台灣在耕地面積有限的情況下,作物的栽植大都屬集約式的精緻栽 培,連作變成常用的栽培策略。然而連作常使作物受到土壤傳播性病原菌 的危害,造成作物產量減少與品質變差(29)。雖然化學藥劑(fungicide)的
應用是農民最能接受的防治方法,但是在作物土壤傳播性病害的管理上,
主要仍以苗期病害為主,如由 Pythium spp. 與 Rhizoctonia solani 所引起的 猝倒病與立枯病等苗期病害,因為植株只需較短時間的保護,即可達到效 果 ; 至 於 在 成 株 期 發 生 的 土 壤 傳 播 性 病 害 , 如 由 Fusarium spp. 與 Monosporascus cannonballus 等病原菌所引起的萎凋病和黑點根腐病,則藥 劑防治效果不彰(26)。另外,化學藥劑的施用已經不符合世界的潮流,例如 使用土壤燻蒸,如溴化甲烷(methyl bromide fumigation),雖可有效防治 多種土壤傳播性作物病害,但土壤燻蒸劑大都含有劇毒,對人體與環境皆 有毒害,且依蒙特婁公約規定,在不久的將來,溴化甲烷將分階段禁止使 用(25)。在台灣,依 2003 年行政院環境保護署所頒佈的溴化甲烷管理辦法,
溴化甲烷僅可用於進、出口檢疫。因此防治作物土壤傳播性病害大都採用 非農藥的防治方法。常見的非農藥防治策略有(a)施行輪作制度(15);(b)
添加土壤添加物,或可降低西瓜萎凋病的發生(8);(c)栽種香蕉、西瓜與 洋香瓜抗病品種(12);(d)應用抑病土防治西瓜蔓割病(18);(e)發展生物防 治法防治甘藷萎凋病(21);以及應用(f)最具效益的嫁接防治法。
本文將以近年來台灣嚴重發生的瓜類作物土壤傳播性病害,包括苦瓜 萎凋病、絲瓜萎凋病和洋香瓜黑點根腐病,說明利用栽培技術於田間防治 作物土壤傳播性病害成功的案例。
苦瓜萎凋病與嫁接苦瓜漏脂症的嫁接防治
目 前 在 瓜 類 作 物 上 , 尖 鐮 胞 萎 凋 病 菌 共 有 八 個 分 化 型 , 包 括 F.
oxysporum f. sp. niveum 、 f. sp. melonis 、 f. sp. cucumerinum 、 f. sp.
radicis-cucumerinum、 f. sp. luffae、f. sp. lagenariae
、
f. sp. momordicae 和 f.sp. benincase,分別引起西瓜、洋香瓜、胡瓜、絲瓜、扁蒲、苦瓜和冬瓜萎
凋病(14, 16, 20, 22, 27, 28, 32)。由於各種萎凋病菌對寄主的專一性強,而且瓜類作
物之間又有嫁接親和性,因此在 1936 年村田及大原兩氏經試驗多種瓜類 作物之嫁接組合,並選用扁蒲為抗病根砧,成功的防治西瓜蔓割病後,嫁 接抗病根砧的方法即被用來防治多種瓜類作物萎凋病(10)。而苦瓜萎凋病罹
病株在初期會顯現半側萎凋,進而維管束褐化、葉片黃化,終至全株萎凋
Table 1. Yields of bitter gourd-loofah grafts in fields between 1991 and 1993
Field Location Grafting method Area (ha) Cultivated period Yield (t/ha) 1991
表二、1994 至 1995 年苦瓜嫁接絲瓜砧之田間產量
Table 2. Yields of bitter gourd-loofah grafts in fields between 1994 and 1995
Field Location Grafting method Area (ha) Cultivated period Yield (t/ha) 1994
B21 Dajia Cleft inarching and cleft root inarching
0.4 Mar. ~ Oct. 101 B22 Dajia Cleft inarching and cleft
root inarching
0.3 Apr. ~ Oct. 84 B23 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.3 Mar. ~ Oct. 56 B24 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.3 Mar. ~ Oct. 71 B25 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.3 Mar. ~ Oct. 68 1995
B26 Da-an Cleft inarching 0.5 Mar. ~ Oct. 34 B27 Dajia Cleft inarching and cleft
root inarching
0.4 Mar. ~ Oct. 127 B28 Dajia Cleft inarching and cleft
root inarching
0.6 Mar. ~ Oct. 82 B29 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.2 Apr. ~ Oct. 118 B30 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.2 Apr. ~ Oct. 109 B31 Dajia Cleft grafting and cleft
root inarching
0.2 Mar. ~ Oct. 105 班,進而促使胚軸與子葉枯萎,經鑑定乃由 Alternaria alternate f. sp.
cucubitae 所引起的嫁接苗苗枯病。經溫度試驗測試結果顯示,本病害在 16℃以下才會發生(7)。另外,頂劈嫁接苗在夏天高溫多濕環境下培育,絲 瓜砧胚軸的嫁接處會產生水侵狀斑點,並迅速擴及苦瓜接穗。但若遇乾燥 環境,罹病組織則會皺縮,嫁接苗死亡,本病害乃由 Rhizoctonia solani (AG-4) 所引起之嫁接苗立枯病。經溫度試驗測試結果,本病害在 24℃以上的高濕 環境才會發生(9)。除了上述兩種苗期病害,在炎熱的夏天,頂劈嫁接苗若 處於 28℃以上的高溫環境下,苦瓜接穗則會罹患日燒症而乾枯死亡(9)。綜 合上述頂劈嫁接苗病害發生與溫度測試的結果,只要將蔓穗頂劈嫁接苗改 為 1:1 頂劈嫁接苗,並放在 20℃的生長條件下保濕處理,即可避免嫁接苗 苗枯病、嫁接苗立枯病與日燒症的發生。
絲瓜萎凋病的發生與無農藥防治
絲瓜萎凋病由 F. oxysporum f. sp. luffae所引起。南投縣埔里鎮的水蛙窟 和大坪頂等地區的農民,大都於二月上旬,將「白絲瓜」苗移植於本田。
正常的移植苗於 2 星期內即長出新蔓,然而罹病株則開始呈現生長不良、
葉片伸展不開、植株矮化;或者根部與莖部維管束褐化後轉黑褐化及植株 一側萎凋等病徵,病苗於 2 週內即快速死亡。初期未表現猝倒的植株,在 中午蒸散作用旺盛時,會有暫時萎凋的現象,進而葉片一側黃化,莖部與 維管束褐化及植株一側萎凋,病株於一個月內死亡,此為絲瓜萎凋病之第 一階段苗期病徵。隨著三、四月氣溫逐漸回升,絲瓜快速生長,田間發病 的情形會減緩,但成株於初期僅有 1-2 條主根或部分支根的維管束黑褐 化,再向莖部蔓延;每當褐化維管束向上越過一個莖節,褐化的維管束數 目便會增多,約通過 3-4 個莖節後,莖蔓即表現半側褐化,終至有外部「蔓 割」的病徵。在潮濕的環境下(尤其雨後),莖外表褐化或開裂處會有膠脂 狀的粘稠物泌出,此為絲瓜萎凋病之第二階段成株期病徵。田間調查指出 個別田的發病率可達 40~60%,甚至有達 95% 而廢耕者(4)。
由於本病原菌在低溫時大部份由植株的芽栓(peg,莖、根交接處)侵 入,容易引起第一階段的苗期病徵。溫度高時,由芽栓侵入的比例降低,
由根尖侵入的機會升高,而且在高溫環境下,絲瓜的生長快速,在田間不 易表現苗期病徵。待開花、結果後,才會有第二階段的成株期病徵出現。
因此,採取晚植措施可避開低溫而逃避苗期病害。
在田間病害調查中亦發現,水蛙窟地區的農民將稜角絲瓜與圓筒型絲 瓜輪替種植,結果稜角絲瓜不會發生絲瓜萎凋病;此外,南投縣魚池鄉當 地農民種植的絲瓜是有別於「白絲瓜」的「綠皮栽培種」,例如「東光 1、
2 號」與「阿順」,卻也嚴重發生絲瓜萎凋病。但是從綠皮與白皮絲瓜的罹 病株所分離得到的萎凋病菌,在馬鈴薯瓊脂培養基上的培養性狀有差異,
因此筆者推測台灣的絲瓜萎凋病菌或許有生理小種的分化,換句話說,絲 瓜品種間或許有抵抗萎凋病的品種。因此,以其他品種絲瓜作為共砧,或 許能防治絲瓜萎凋病。筆者於1997年二月初在埔里地區絲瓜田,利用圓筒 型「白絲瓜」為接穗,圓筒型「旗山長種 1 號絲瓜」為共砧,於 6 處多 年發生嚴重萎凋病之絲瓜田種植以頂劈高接法與割裂根靠接法製作之嫁接 苗。結果(表三)無嫁接之對照處理於三、四月間「白絲瓜」即嚴重發生 絲瓜萎凋病而廢耕(Field-L1 和 -L2)。利用割裂根靠接處理(Field-L3 與 -L4)之嫁接株,亦於三月初開始絲瓜萎凋病,發病率分別為 56 與 17%。
四月以後絲瓜萎凋病有緩和的發生,直到八月以後絲瓜萎凋病又再次嚴重 發生,發病率分別為 79 與 58%。而利用頂劈高接處理(Field-L5 與 -L6)
之嫁接株,栽種初期並未發生絲瓜萎凋病,直到四月初才開始零星發生,
但並不嚴重。一直到八月以後絲瓜萎凋病亦無嚴重發生,發病率分別僅為 7 與 3%。
筆者進一步於 2000 年在南投縣魚池鄉舉辦「嫁接絲瓜防治絲瓜萎凋 病」之示範觀摩會,並在埔里與魚池地區教導農民以頂劈高接法與割裂根 靠接法製作嫁接絲瓜苗。數年下來發現嫁接絲瓜所生產的「白絲瓜」果實 的品質與風味俱佳。但未有增產的效果,尤其以美菱為根砧者其生長期較 短,反而有產量不佳的現象。2004年在頭社教導絲瓜班的成員以割裂根靠 接法,種植「旗山長種 1 號」為根砧,「阿順」為接穗的嫁接絲瓜,結果 於六月下旬即發現6處未嫁接之絲瓜田萎凋病的發病率介於 81-92%,而4 處嫁接處理者為 2-8%。由於絲瓜萎凋病菌是否有生理小種的分化,目前仍
不明瞭,導致抗/耐病品種仍不可得。但是魚池地區的農民已普遍接受以割 裂根靠接法種植絲瓜可有效防治絲瓜萎凋病,因此當地農民從台灣各地自 行收集可能的抗/耐病絲瓜品種,將不同品種同時種植於田間,以當作割裂 根靠接的絲瓜砧。導致田間出現一棵絲瓜有4-5個根系,其中3-4個是割裂根 靠接的根砧,一旦某些根系開始發生絲瓜萎凋病,立即割斷該根系。此種 栽培模式,使當地農民可收穫高品質與高產量的絲瓜,媒體戲稱其為三腳 或四腳菜瓜,已成為頭社之地方特色。
表三、1997年在埔里利用共砧防治白絲瓜萎凋病1
Table 3. Fusarium wilt of “White loofah” management by using loofah as rootstock in diseased nursery at Puli area in 1997 1
Disease incidence(%)
Field Grafting method Area
(ha) 3 Mar. 25 Mar. 4 Apr. 23 Aug.
L1 Non-grafting 0.4 95 95 - - L2 Non-grafting 0.3 32 57 69 - L3 Cleft root inarching 0.2 56 56 56 79 L4 Cleft root inarching 0.3 17 31 39 58
L5 Cleft grafting on top 0.1 0 -2 2 7 L6 Cleft grafting on top 0.4 0 0 1 3
1. All plants were transplanted in fields around early February of 1997, and cylindrical
1. All plants were transplanted in fields around early February of 1997, and cylindrical