114 年 國立嘉義大學植物醫學系碩士班《植物保護學》

本題主要在探討生物防治的定義，並要求舉出國內的實際應用案例，說明其操作方式。

核心概念： 生物防治（Biological Control）是利用生物本身的天敵、寄生者、競爭者或病原菌等，來防治有害生物（害蟲、病原、雜草）的一種方法。其優點在於對環境友善、可減少化學農藥的使用，並可能具有長效性。

詳解：

1. 生物防治的定義：
   生物防治是指利用一種生物（生物防治劑）來控制另一種生物（目標有害生物）的族群數量，使其數量降低到不足以造成經濟損失的程度。生物防治劑可以是天敵（如捕食性昆蟲、寄生蜂）、病原微生物（如細菌、真菌、病毒）、或具有拮抗作用的微生物等。

2. 國內生物防治實例：

   • 實例一：利用赤眼卵寄生蜂防治鱗翅目害蟲（如玉米螟、斜紋夜盜蛾）
     • 運用方式： 赤眼卵寄生蜂（Trichogramma spp.）是許多鱗翅目害蟲（如玉米螟 Ostrinia furnacalis、斜紋夜盜蛾 Spodoptera litura）的卵寄生蜂。在這些害蟲的發生季節，將飼育好的赤眼卵寄生蜂蟲卵（通常是寄生在稻穀或玉米螟卵上）懸掛於田間，讓寄生蜂羽化後尋找並寄生於田間害蟲的卵。寄生蜂會在害蟲卵內產卵，孵化出的幼蟲取食害蟲卵，使害蟲卵無法孵化，進而降低下一世代的害蟲密度。此方法適用於溫網室、露天栽培的蔬菜、果樹及玉米等作物。

本題主要探討銀葉粉蝨（Bemisia tabaci）作為重要害蟲的原因，以及其綜合防治策略。

核心概念： 銀葉粉蝨是一種世界性的農業害蟲，對多種作物造成嚴重危害，其重要性體現在其直接危害、間接危害（傳播病毒）以及抗藥性問題。

詳解：

1. 銀葉粉蝨為何是重要害蟲？
   銀葉粉蝨之所以成為重要的農業害蟲，主要有以下幾個原因：

   • 廣泛的寄主範圍： 銀葉粉蝨的寄主範圍極為廣泛，可危害超過 600 種植物，包括番茄、瓜類（小黃瓜、甜椒、番茄）、豆類、棉花、觀賞植物等，幾乎涵蓋了大部分的蔬菜和經濟作物。
   • 直接危害：
     • 吸食汁液： 銀葉粉蝨的若蟲和成蟲會用其口針吸食植物的韌皮部汁液，造成植株生長衰弱、葉片黃化、落花、落果，嚴重時導致植株死亡。
     • 排泄蜜露： 粉蝨在吸食植物汁液的同時，會排泄富含糖分的蜜露。蜜露會污染葉片、果實，影響光合作用，並誘使生長煤污病（Sooty mold），使葉片表面變黑，進一步阻礙光合作用，降低產量與商品價值。
   • 間接危害（傳播病毒）： 這是銀葉粉蝨最嚴重的危害方式。銀葉粉蝨是許多重要植物病毒（如黃化捲葉病毒 Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV；番茄斑點萎凋病毒 Tomato spotted wilt virus, TSWV；櫛瓜黃化嵌紋病毒 Zucchini yellow mosaic virus, ZYMV 等）的有效傳毒媒介。這些病毒病會造成作物產量大幅下降，甚至絕收，且一旦感染病毒，藥物難以治療。
   • 抗藥性問題： 銀葉粉蝨對多種化學殺蟲劑具有高度抗藥性，這使得化學防治變得困難且成本增加。若防治不當，抗藥性問題會快速惡化。
   • 繁殖速度快： 在適宜的溫度下，銀葉粉蝨的繁殖速度非常快，世代時間短，族群數量能迅速增加，造成嚴重的危害。

2. 防治管理的策略：
   由於銀葉粉蝨的危害特性，其防治需要採取綜合管理（Integrated Pest Management, IPM）的策略，包含多種防治方法的組合：

   • 農業防治：
     • 選擇抗病（抗蟲）品種： 盡量選用對銀葉粉蝨或其傳播病毒有抗性的品種。
     • 清除雜草： 移除田間及周圍的雜草，因為許多雜草也是銀葉粉蝨的寄主，可以作為其避難所和繁殖場所。

本題旨在釐清「病害環」與「病原生活史」這兩個植物病理學中經常使用的概念，並說明它們之間的異同。

核心概念： 病害環（Disease Cycle）描述的是病害發生發展的過程，涉及病原菌、寄主植物和環境之間的互動；而病原生活史（Pathogen Life Cycle）則專注於病原菌本身的生命週期。

詳解：

1. 病原生活史 (Pathogen Life Cycle)：

   • 定義： 病原生活史是指一種病原生物（如細菌、真菌、病毒、線蟲等）從其個體出現到完成繁殖並產生下一代個體的完整生命週期。它描述的是病原生物自身的生長、發育、繁殖、休眠、傳播等一系列過程。
   • 關注點： 主要關注病原菌的形態變化（如菌絲、孢子、休眠體）、繁殖方式（有性、無性生殖）、傳播構造的形成、以及在適宜或不良環境下的生存策略（如休眠、抗逆性）。
   • 舉例：
     • 真菌： 產生休眠的菌絲體或厚垣孢子在土壤或殘體中越冬，春季遇水產生遊走子或分生孢子，藉由風雨傳播到寄主葉片上，萌發後侵入寄主，在寄主組織內生長、感染、產生新的分生孢子（無性繁殖），或在特定條件下產生子囊孢子或擔孢子（有性繁殖），完成一個循環。
     • 細菌： 在植物組織內繁殖，或在土壤、水中形成細菌團塊越冬，透過傷口或自然開口侵入寄主。

2. 病害環 (Disease Cycle)：

   • 定義： 病害環是指一個病原體從感染一株寄主植物開始，到其在環境中或下一株寄主上完成傳播、感染、繁殖，並具備再次引發新病害的能力的完整過程。它強調的是病害發生的動態過程，是病原體、寄主和環境三者互動的結果。
   • 關注點：
     • 病原體的來源： 病原體是從哪裡來的？（如種子、土壤、殘體、病株、媒介昆蟲、風雨等）。
     • 傳播方式： 病原體如何從一個地方傳播到另一個地方？（如風、雨、水、昆蟲、種子、人為活動等）。
     • 侵入途徑： 病原體如何進入寄主植物體內？（如直接穿透、經由氣孔、皮孔、傷口、維管束等）。
     • 感染與發病： 病原體在寄主體內如何生長、繁殖，引起病徵？（涉及潛育期、顯現期）。

本題要求列出植物病害防治的六大原則，並針對每一原則舉出具體的防治實例。

核心概念： 植物病害防治的六大原則是一個經典的分類，旨在提供一個系統性的思考框架，以便全面而有效地控制病害。這六大原則分別是：預防、排除、矯正、保護、替換、根除。

詳解：

植物病害防治的六大原則及其應用實例如下：

1. 預防 (Prevention)：

   • 原則說明： 在病害發生前，採取措施防止病原體接觸、侵入或感染寄主植物。這是最積極、最根本的防治策略。
   • 防治方法舉例：
     • 選用健康種苗： 使用經過檢疫、無病的原種、種苗或種子，避免將病原體引入田間。例如，選用無病毒的種薯來種植馬鈴薯，可預防馬鈴薯病毒病。
     • 適地適作： 選擇適合當地環境條件的作物，避免在不適宜的環境下栽培，減少作物對病害的易感性。
     • 改善栽培環境： 調整土壤 pH 值、改善排水、合理施肥、適時灌溉等，營造不利於病原體生存和活動的環境。例如，調整土壤 pH 值可預防某些土傳病害。

2. 排除 (Exclusion)：

   • 原則說明： 防止病原體進入一個新的、未受感染的地區或國家，或防止其進入一個尚未發生特定病害的田區。
   • 防治方法舉例：
     • 檢疫措施： 國家或地區間對進口植物及其產品實施嚴格的檢疫，防止外來有害生物入侵。例如，台灣對部分國家進口的柑橘類水果實施檢疫，防止地中海果蠅等害蟲入侵。
     • 隔離種植： 在一個區域內，將易感作物與已發生病害的區域隔離，或將不同病害發生情況的田區分開。例如，在某地發現某種新病害時，對周邊未發生區域實施隔離。

3. 矯正 (Eradication)：

   • 原則說明： 一旦病原體進入某區域，且其族群數量較少、分佈侷限時，採取措施將其徹底清除，使其在該區域內消失。
   • 防治方法舉例：
     • 拔除病株： 在病害初期，及時拔除並銷毀田間出現病徵的植株，防止病原體進一步擴散。例如，發現番茄園有少量黃萎病病株，則應立即拔除病株並深埋或焚燒。
     • 清除病殘體： 在收穫後，徹底清除田間的病株殘體、落葉、落果等，減少病原體在田間的越冬或越夏數量。例如，採收後清除罹患白粉病或露菌病的作物殘體。