拮抗微生物於有機作物病害防治之研發與應用 - 農業知識入口網

秧苗立枯病之病原菌大多為土壤棲息真菌，包含有Sclerotium. rolfsii,Fusarium spp., Pythium spp., Mucor spp.及Rhizopus spp.等為主要病原菌，發生於稻種播種後在堆積期間，嚴重者將無法發芽，縱能發芽長出之芽亦因已受病菌危害而呈黃褐色，移出綠化時即枯死 (張，2003)。枯草桿菌屬革蘭氏陽性，好氣性桿狀細菌，具週生鞭毛及內生孢子為其形態上主要特徵，此類細菌普遍存在於土壤及植物體表，由於可以產生內生孢子，在逆境下易於存活，且在產孢過程中，可產生對多種病原菌具有抑制作用之抗生物質（antibiotic substances），因而在植物病害防治應用性之開發，多年來寄予厚望。近年來許多研究指出：枯草桿菌具應用潛力的病害標的，包括康乃馨莖腐病、玉米苗枯病、甜菜舞病、洋蔥白腐病、菊花莖腐病及柑橘綠黴病等（謝，2005）。中興大學植病系（王及曾，2002）測試枯草桿菌BS1與WG6-14發酵液，對於Xanthomonas oryzae引起的水稻白葉枯病菌及Sclerotium rolfsii所引起的秧苗立枯病菌，均具有很好的抑制能力(林等，2008)。水稻為國人的主要食物也是種植面積最廣的作物，近年來也積極推動有機稻米的生產與行銷，雖然有機稻米生產過程中，針對主要的病害，均可用有機資材與策略控制得宜，達到有機稻米生產規範的標準；但在水稻秧苗生產的階段，為防治育苗土中帶有的立枯病菌，仍然需要依賴化學農藥的使用，導致種植於有機稻田所用的並非真正的有機秧苗；本研究一：擬篩選本土性拮抗細菌（如枯草桿菌屬或放線菌屬菌種）防治秧苗立枯病，期望能應用於有機秧苗的生產，使有機稻米生產由秧苗到田間均符合有機生產規範與標準。
草莓為深受消費大眾喜愛之水果，然為防治病蟲害而使用農藥之安全性往往為消費者所疑慮，如何減少用藥、生產安全草莓，為一相當重要之課題。草莓重要之病害以灰黴病、果腐病、白粉病為危害果實最嚴重之病害，而炭疽病及青枯病則是苗期主要病害(呂等，1990；李及呂，1994)。自然界各種微生物間相互依存，其中拮抗現象即為發展生物防治的良好策略。一般而言，拮抗微生物的主要作用為營養競爭、直接寄生或分解造成病原菌死亡、釋放有毒物質等(林等，2004)。以往研究顯示木黴菌(Trichodermaspp.)及枯草桿菌(Bacillusspp.)對於草莓灰黴病菌之發芽有明顯之抑制效果，尤以先施用拮抗菌讓其有一段時間在草莓果實表面先發芽生長，對於灰黴病菌孢子之發芽有較好之抑制效果(劉，1993)。根據倪等篩選分離自台灣地區土壤之643株木黴菌中，得到對Phellinus noxius、Botrytis elliptica、Phytophthora capacisi等病原真菌菌絲生長具有100%抑制效果之木黴菌菌株(倪等，2010)。有關木黴菌防治病害或抑制病原的主要機制，目前已知有五大類，即產生抗生素、營養競爭、超寄生、細胞壁分解酵素、以及誘導植物產生抗性等(Benitez et al. 2004)。木黴菌產生之抗生物質以gliotoxin、viridin及gliovirin最廣為人知，T. virens所產生之gliotoxins能有效抑制Phytophthoraspp.菌絲之生長、產生孢子及游走孢子之能力(Wilcox et al. 1992)。而結合Bacillus mycoides及酵母菌(Pichia guilermondii)之作用，會抑制灰黴病菌之孢子發芽與破壞孢子結構(Guetsky et al.,2001)。Bacillus licheniformisN1 對於灰黴病菌之抑制效果以預防為佳，故宜在灰黴病菌感染之前先行噴施保護(Kim et al.,2007)。本研究二：擬針對草莓病害如灰黴病、炭疽病、果腐病等篩選具有拮抗作用之微生物，如木黴菌，測試對草莓病害之抑制效果，期能篩選出具有預防或減低草莓重要病害之微生物，以減少草莓的藥劑使用量，推廣於草莓農戶，落實安全農業理念。
柑桔儲藏期的重要病害以青黴病、綠黴病、蒂腐病危害果實最為嚴重(Barmore and Brown,1982；Loucks and Hopkins, 1946)。一般而言，拮抗微生物之作用機制為營養競爭、直接寄生造成病原菌分解死亡、釋放抗生物質等(林等，2004)。研究指出，假絲酵母(Candida species)CWW-4菌株對儲藏柑桔綠黴病有抑制作用，於接種綠黴病前一天接種假絲酵母，可在五天後完全抑制綠黴病的發生， 進一步研究發現，此拮抗現象可能是基於營養競爭之機制( 梁＆ 郭，2006)。Droby等人發現，在美國與以色列販賣的生物防治商品Aspire，有效成分為C. oleophilaas，除了可防治青黴病與綠黴病外，亦對Geotricum candidum造成的酸腐病(Sour rot)有效(Droby et al., 1998)。假絲酵母(Candida spp.)Pg2-5菌株與畢赤氏酵母(Pichia spp.)H-20菌株對儲藏柑桔蒂腐病也有明顯的防治效果，皆可使發病率下降50%左右(陳，2007)。柑桔類作物是台灣地區產量最高的果樹作物，亦是苗栗縣排名相當重要的水果種類，農民以往在柑桔儲藏前慣行使用化學藥劑浸泡果實，是最簡單快速的方法，但是往往造成農藥殘留過量，隨著科技的進展、消費者認知程度的提高、環保意識的抬頭，本研究三：擬以拮抗酵母菌協助控制柑桔儲藏性病害的發生，對農民的經濟收入、消費者的食用安全、生態的永續經營都有很大的好處。