芽孢桿菌屬細菌防治作物病害之應用現況 - 農業知識入口網

摘　　要
作物在生產過程中，常會受到許多種的病蟲害侵擾，農友為保護作物收穫，常使用化學農藥做為防治病蟲害的主要策略之一。但近年因為病蟲害抗藥性的出現、化學農藥殘留問題、對人體與環境毒性的疑慮，使得生物農藥的發展與應用漸漸受到重視。生物農藥微生物製劑中包含許多種的微生物，其中以芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)之微生物製劑的市場佔有率最多。芽孢桿菌為革蘭氏陽性細菌，好氧的短桿狀細菌，具有周生鞭毛，大多為腐生菌，存在於土壤、水、空氣及植物體內外。可生長在pH 2至pH 10的環境之下，具有耐高溫之特性，可產生內生孢子以適應不良環境。芽孢桿菌屬內包含多種菌種，其中被研究用來防治作物病害，且有商品化製劑的菌種有枯草桿菌(Bacillus subtilis)、液化澱粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)、蕈狀芽孢桿菌(Bacillus mycoides)、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)等。芽孢桿菌屬細菌在病害防治上的機制，是以多重作用機制的呈現，包含利用族群優勢與病原菌競爭養份及空間、可產生抗生物質(Antibiotic substance)抑制病原菌的生長、產生多種酵素分解病原菌、複合揮發性物質抑制病原菌生長、促進植物的生長及誘導植物產生抗病反應等作用。芽孢桿菌屬細菌根據學者研究至今有近200種抗生物質被發現，以枯草桿菌為例，研究至少有66種不同的抗生物質，但僅只有11種有確定的結構與功能，最常被研究的抗生物質包含伊枯草桿菌素A (Iturin A)、豐原素(Fengycin)與表面素(Surfactin)等。芽孢桿菌經研究可間接或直接促進植物生長，可提供故氮、溶磷作用活化根部的代謝表現與誘導植物產生抗病性，藉以抵抗病原菌的入侵。芽孢桿菌屬細菌為多功能性的生物防治菌，可同時減少多種病害之發生，病原菌對於其複雜的抗病機制不易產生抗性，可適用於有機農業，並可搭配化學農藥使用，融入整合性病蟲害管理(Integrated pest management, IPM)的策略中，不僅可降低病蟲害抗藥性的發生，化學農藥減量使用，有助於確保農產品的安全與民眾健康。