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黃 昌、朱盛祺

行政院農業委員會臺東區農業改良場

摘 要

水稻為國人的主要食物也是種植面積最廣的作物,每年平均種植面積 達42.2萬公頃,佔總耕地面積達54.5%;面臨天然災害的威脅,水稻每年受 災害的程度平均可高達26%,損失金額平均高達新臺幣10.2億元。造成臺灣 農業災害的因素主要有颱風、豪雨、低溫、冰雹、乾旱等5類,其中以颱風 和豪雨危害最為嚴重,颱風帶來強風豪雨造成水稻倒伏及田區淹水,加上 天氣放晴後溫度升高,容易使水稻病害孳生蔓延。一期作水稻正值梅雨季,

為稻熱病的好發期;二期作颱風過後則容易發生紋枯病、白葉枯病及胡麻 葉枯病,災害前後水稻病害管理策略包括:栽培抗病品種、施肥技術改進,

增加磷、鉀肥並減少氮肥過量施用,以提升抗病性、加大行株距使田間通 風良好,降低水稻病害的蔓延速率、風雨前施用適當藥劑預防病菌感染;

災後則應迅速排水,清理田區,並把握時機及時施藥,減少病菌由傷口感 染的機會;寒流過境時,應特別注意氣溫動態,適時調整播種或插秧期,

初植水稻於颱風過後即予檢查補植,生育期中者則應補施氮肥,以促使恢 復生長勢。確實做好天然災害預防措施、災後復育及病害防治,能有效減 少因病害造成之二次損害,確保農民收益。

關鍵詞:天然災害、水稻病害、管理策略、颱風、豪雨

緒 言

臺灣位於歐亞大陸和太平洋之交接處,介於大陸型氣候與海洋型氣 候,氣候多變。夏季受海洋氣團影響,多颱風豪雨;冬季受大陸氣團影響,

則有寒流、季風;春夏之交,大陸氣團與海洋氣團勢均力敵、致有陰雨霏 霏的「梅雨季」,並常有導致重大災害的激烈氣候,造成乾旱、水災、寒 害、風災、土石流等,天然災害較其他國家頻繁。儘管現代科技不斷開發 與進步,然而對於天然災害仍無法有效掌握,一旦遭受天然災害之侵襲,

對農業將造成重大威脅。因此目前臺灣兩期水稻栽培原則,以避開低溫寒 害,並調整一、二期作的生育時期,使第一期作的抽穗期避開梅雨季節;,

第二期作的幼苗期則適逢颱風豪雨時期,以降低水稻在天然災害中的損 失。近年來由於耕作制度的改變,高經濟作物的興起,栽培習性的轉變等 農業環境的改變,復以颱風、豪雨的提前或延後侵襲,致使稻作受天然災 害之危害時有所聞,颱風帶來強風豪雨造成作物倒伏及田區淹水,加上天 氣放晴後溫度升高,導致田間耕作環境高溫高濕,容易使水稻疫病害蟲孳 生蔓延,一期作水稻為稻熱病的好發期,及二期作水稻發生紋枯病、白葉 枯病及胡麻葉枯病之風險大為提高,往往造成產量與品質嚴重的損失,因 此,有效做颱風豪雨季節的預防措施及災後復育,可以避免損失,提高收 益。

氣象災害對於臺灣水稻栽培之影響

由行政院農業委員會統計年報的資料顯示,1991 至2008 年間臺灣地 區發生重大農作物氣象災害總計有24 次,農作物受災損失的金額估計達新 臺幣810億元。氣象災害主要有颱風、豪雨、低溫寒害、冰雹、乾旱等5大 類,其中以颱風所造成的災害損失最為嚴重,高達所有災害損失的75.4% (表 一),因此,對於颱風災害要特別注意防範,以減少損失。在水稻方面,分 析近5年來(2004年至2008年)之災害損失資料,顯示依災害規模大小不同,

各年度間災損之情況些差異不大,水稻每年受災害的程度平均可高達26

%;換算受災損害的面積在4,5103 至236,136公頃間;每年損失金額平均也 高達新臺幣10.2億元(表二)。除上述天然氣象災害對水稻造成直接的損傷 外,災害後所引發的病蟲害問題也不容忽視,如災害前後未把握病蟲害的 適當防治時機,正確採行防治措施,很容易再度造成可觀的二次損失。以

下針對氣候條件、天然災害與水稻病害直接或間接相關之因素進行討論,

並提出氣象災害前後防治策略與方法以供參考。

表一、重大農業災害產物估計損失(80-97 年)

Table 1. The major types of agricultural meteorological disasters occurred in Taiwan during the period of 1991 to 2008 a

農作物經濟損失 (Estimated loss) 災害種類

(Type of disaster)

災害次數

a Data source: Council of Agriculture (2009).

b100 Million NTD

表二、重大天然災害水稻損失估計(93-97年)

Table 2. The estimated losses of rice by meteorological disasters occurred in Taiwan during the period of 2004 to 2008 a

估計損失 (Estimated loss) 年份 Area damaged

b 數量

a Data source: Council of Agriculture (2004, 2005, 2006, 2007 and 2008).

b Estimated by hectre;C Estimated by metric ton;d 100 Million NTD.

稻熱病發病生態與氣候因素之關係

臺灣地區水稻一期作於3月上旬,仍受大陸冷氣團影響,各地氣溫仍然 偏低,秧苗普遍生長遲滯,致使部分農民增施過量氮肥,造成植株葉片柔 弱,降低對稻熱病之抗性(圖一)。此外,稻熱病菌從產孢到侵入稻株的 感染過程,均密切地受到溫度、溼度、雨量及風等各項氣候因素所影響,

夜溫16~20℃、日溫25~28℃及相對濕度93%~100%之環境最利於稻熱病菌 之分生孢子產生、釋放、傳播、著落、發芽、形成附著器乃至侵入,一期 作水稻分蘗期間(3~4月份),天氣受到鋒面系統影響,經常會有多道鋒面通 過,鋒面接近之前氣溫偏高,鋒面影響期間有陣雨或雷雨,鋒面過後氣溫 下降,天氣變化較大。由於氣溫高低不定,加上多雲、晨霧且偶有陣雨,

稻株抗病性降低,稻熱病發生機會增加 (15),是造成稻熱病於梅雨季節容易 嚴重發生的主要原因(圖二)。

圖一、葉稻熱病於環境適合時,病斑 相互融合擴及整片稻葉。

Fig 1. When the environment was suitable for rice blast, the disease spots merged to cover almost whole rice leaves.

圖二、梅雨季節穗稻熱病經常嚴重。

Fig 2. Rice blast frequently occurred in rice grains during monsoon season.

紋枯病病菌生態與發病條件

紋枯病農友俗稱臭腳胴,病原菌有性世代為Thanatephorus cucumeris (Frank) Donk;無性世代為Rhizoctonia solani Kuhn(8),為水稻二期作重要的 病害之一,發生於水稻葉鞘、稻桿及葉片等部位,尤以葉鞘受害最為嚴重。

稻紋枯病在高溫(30~32℃),多濕(相對濕度90%以上)環境下,特別是 下陣雨,天氣悶熱時,最容易發生,而且蔓延速度極快,危害嚴重(6)。發病 初期於葉鞘外側形成橢圓形病斑,周緣不明顯。如環境適宜,同一葉鞘上 所生鄰接之病斑迅速擴大合成虎斑狀(圖三)。通常於分蘗盛期至孕穗期最 適合於病勢之進展,罹病稻株之葉片逐漸呈現黃色而凋萎(圖四)。嚴重時 可使生育後期之稻株倒伏,對產量影響很大。

紋枯病菌生態學研究結果發現,其初次感染源(Primary inoculum)為 菌核,二次感染源(Secondary inoculum)則以菌絲為主(4)。從插秧至分蘗 中期在田中所採集到之菌核,其發芽率約為50~75%(2),分蘗期田間紋枯病 之發生與附著菌核之水稻叢數及菌核發芽率有關。第一期作插秧30~45天後

圖三、水稻紋枯病典型病徵。

Fig 3. The typical symptom of rice sheath blight .

圖四、紋枯病主要發生於第二期作 分蘗盛期。

Fig 4. Rice sheath blight commonly occurred during active tillering stage in the second cropping season.

或第二期作15~30天後,即水稻分蘗中期,紋枯病從稻叢基部開始發生(6)。 病菌侵入水稻組織後,利用菌絲在組織中蔓延,濕度大,尤其遇下雨時,

病斑急速往上擴展。水稻分蘗盛期以後,稻株間葉片逐漸稠密,田間交織 的稻葉即為第二次感染源傳播之因子。相對濕度高、有露水或下雨時,病 菌之蔓延則更迅速,水稻孕穗期及抽穗期為紋枯病橫向病勢進展之主要時 期(3),水稻紋枯病原菌主要以菌核為殘存體,田間紋枯病發病率28.5%時,

每公頃產生之菌核量高達200萬個之多(10)。病株上之菌核在水稻收穫後,大 部份菌核掉落於稻樁上,分析稻樁上與土表面菌核量比值平均為7.9 比1 。 收穫時菌核發芽率約為90~100%,殘存至下期作插秧時降為70~80%,到分 蘗期約為50~75%。菌核被埋入積水狀況之砂土中約可存活8個月,在土表 面則可存活2年之久(4)

白葉枯病發病生態與災害逆境的關係

水稻白葉枯病由病原細菌Xanthomonas campestris pv. oryzae(Ishiyama)

Dye 引起(19),病原細菌由水孔侵入,在葉片邊緣形成波浪狀病斑,病原細 菌隨著葉脈往下蔓延,在葉脈兩側形成黃化病斑(圖五),露水未乾時,細 菌會溢泌在葉緣水孔形成菌泥,隨人員走動或雨水而傳播。在第二期作高 溫環境下,偶而會發生白葉枯病急速萎凋型病徵,溫度25~30℃,本病最容 易發生嚴重(圖六),17℃以下則很少發生。因此,熱帶地區整年幾乎皆 可發生。高溫多雨(23)可增加病害嚴重性,特別是雨水淹沒稻田後發生更為 猖獗(16);分蘗盛期如遇颱風挾帶豪雨,則嚴重助長其蔓延危害(17),高溫和 高濕有利病菌由病組織內溢出,而高雨量及強風有助病菌之傳播並造成傷 口供病菌侵入。株距太窄有利水稻生長早期病害之發生,而對後期之影響 不大;使用高氮肥降低水稻對病害之抵抗性(24)。病原菌可在稻椿內越冬而 成為下一季稻作之最初感染源(27),也可長年存在於一些雜草上,而把病原 菌釋放到灌溉水做為第一次感染源(25)。白葉枯病存活於土壤的時間,受土 壤含水量及溫度之影響。淹水土中,在溫度30、20、10及1~4℃分別可存活 4、32、80和92 天;而在含水20%土壤中,溫度30℃、20℃、10℃及1~4℃

則可分別存活8、32、120和160天(19)。臺灣水稻二期作中、後期正值九月下 旬至十一月上旬,臺灣常有颱風侵襲,其外圍環流與東北季風,形成共伴 效應後,常帶來豐沛雨水,颱風前空氣濕度高,颱風時風雨吹襲,容易使 白葉枯病發生嚴重且蔓延迅速。

胡麻葉枯病發病生態與環境因素之相關性

稻胡麻葉枯病由Cochliobolus miyabeanus(無性世代 Bipolaris oryzae)所 引起,為臺灣稻作主要風土病之一(1)。水稻各生育期均可能受稻胡麻葉枯病 菌危害,土壤貧瘠或乾旱地區容易發生本病,其它病蟲害引起稻株生育不 良後,本病亦常伴隨發生。本病危害本田期稻株之部位以葉片(圖七)為

稻胡麻葉枯病由Cochliobolus miyabeanus(無性世代 Bipolaris oryzae)所 引起,為臺灣稻作主要風土病之一(1)。水稻各生育期均可能受稻胡麻葉枯病 菌危害,土壤貧瘠或乾旱地區容易發生本病,其它病蟲害引起稻株生育不 良後,本病亦常伴隨發生。本病危害本田期稻株之部位以葉片(圖七)為