農學報導
共榮與覆蓋作物 應用白花三葉草防治有機南瓜蟲媒病毒病害
刊登日:107/08/28
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目前病毒病害可應用的防治資材幾乎寥寥可數,且錯過初期防治時機後更難有效控制,因此需積極尋找其他有效的共同防治方法,本文將介紹共榮或覆蓋作物的利用。
共榮作物的操作,即是在主要作物旁間作或混作副作物,使主要作物的收成量或品質提升。美國佛羅里達大學昆蟲及線蟲學系Oscar E. Liburd 教授近年致力於相關研究,發現共榮作物的操作,如蕎麥、櫛瓜間作,可增加銀葉粉蝨天敵──小黑粉蝨瓢蟲的族群及捕食能力,進而降低銀葉粉蝨的危害。2016 年的研究更顯示,櫛瓜產量明顯增加,且銀葉粉蝨傳播之病毒病害發生率顯著降低。
覆蓋作物則是匍匐種植於地面之作物,可作為綠肥,增加土壤氮源的效益。由於覆蓋作物與主要作物之間有競爭關係,需種植於農地邊坡,或與主要作物分區種植,不可緊連主要作物。
許多研究證實,共榮作物或覆蓋作物皆能分散主要作物所散發出的強烈化學誘引物質,降低媒介昆蟲的數量,而減少蟲媒病害的發生。事實上,美國佛羅里達大學附設病蟲害整合防治研究中心近 20 年來,致力於農田生態環境對於作物的研究,其中白花三葉草(Trifolium repens L.)亦為此中心推薦之共榮物種,是對土壤生態及病蟲害防治具潛力之覆蓋作物。
共榮及覆蓋作物的操作等同於農田生態的棲地操作,花蓮區農業改良場(簡稱花改場)近5 年來的研究顯示,田間的棲地操作是農田生態系統服務要達到保育型生物防治(Conservation biological control)最主要的工法之一。
保育型生物防治為利用操作農地,以達到保育農地的生物棲地多樣化,維持農田害蟲及天敵的平衡。花改場於2015 年邀請紐西蘭林肯大學Steve D. Wratten 教授(2009 年國際生物防治會議大會主席)前來演講,他表示臺灣擁有豐富的生態環境,利用建構栽培環境棲地,以微生物及天敵防治作為管理的主軸,是未來發展有機栽培技術的特色。
臺灣瓜類病毒病害發展演變
葫蘆科(Cucurbitaceae)作物為臺灣重要蔬果,南瓜面積達2,200 公頃以上,花蓮縣為主要產地,以露天栽培為主,但病毒病害長期為葫蘆科作物生產體系中的限制因子,導致有機南瓜生產不易。
南瓜栽培期間,農民最忌作物感染病毒病害,俗稱「瘋欉」、「反瘋」或「起瘋」。「起瘋」的狀況下,農民病急亂投醫或全無收成皆有可能,因此南瓜病毒病害的感染可謂絕症。事實上,植物病毒本身不具移動力,經常藉由病媒昆蟲傳播擴散,因此針對病媒昆蟲的防治工作乃當務之急。
根據行政院農委會農業試驗所鄧汀欽博士所述,現有記錄感染臺灣瓜類的病毒有16 種,多數為蚜蟲類、薊馬類害蟲和銀葉粉蝨所傳播,其中以銀葉粉蝨傳播的病毒病害影響最大,如瓜類退綠黃化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)和南瓜捲葉菲律賓病毒(Squash leaf curl Philippine virus, SLCPHV),後者甚至是造成洋香瓜絕產的流行病毒,兩者都被農民稱作「瘋欉」。
銀葉粉蝨是葫蘆科作物中重要害蟲之一,且經常取食,造成植物生理性失調、南瓜產生銀葉的症狀。銀葉粉蝨體型小,繁殖能力和遷移能力強,以刺吸方式取食南瓜葉部並同時傳播病毒,其族群動態往往與田間瓜類病毒病害發生比率相關,溫度越高,蟲媒族群生長越快,發展快速進而增加田間植物病毒擴散;相反地,連續低溫或開春較晚的氣候,會使粉蝨密度降低,疫情得以緩解。
有鑑於有機南瓜栽培量及面積增加,農民經常因連作而造成病毒病害難以收拾,因此花改場參考國外田間棲地操作(Habitat manipulation)研究,採用具生態防治功能之白花三葉草作為覆蓋作物,應用於南瓜栽培,目標為有效降低銀葉粉蝨在田間的族群。
白花三葉草大哉問
一、白花三葉草對土壤生態的影響
覆蓋作物和生物性覆蓋物對作物生產有許多益處,美國、歐洲各國、澳洲及紐西蘭等國皆有利用白花三葉草作為覆蓋作物的經驗,主要功能為防止雜草、保持水土及固氮作用。
在臺灣,可兼作綠肥與覆蓋作物者有富貴豆(虎爪豆)、田菁、太陽麻、苕子、埃及三葉草、紫雲英、羽扇豆(魯冰花)、多年生花生等。一般來說,覆蓋作物主要作為綠肥,其附加價值是防止土壤沖蝕、提高土壤水分,及抑制雜草生長;生物性覆蓋物指的是覆蓋在土壤上的保護層,幫助土壤保持濕潤、減少侵蝕、提供養分、抑制雜草生長。
覆蓋作物和生物性覆蓋物有別於雜草,與作物具有相輔相成的效果。其功能有:
白花三葉草為多年生豆科草本植物,莖細長具匍匐性,花朵白色,適合生長環境為溫涼濕潤氣候,因此適合於臺灣10 月至隔年2 月間播種生長,亦適合中海拔果園種植,耐酸性土壤且耐濕。採用種子播種,種子細小,臺中區農業改良場目前有應用白花三葉草作為果園草生栽培地被植物的經驗。
二、白花三葉草對昆蟲生態的影響
作物的生產需要授粉昆蟲幫忙,白花三葉草可吸引一般蜜蜂和野蜂前來吸取花蜜、採集花粉,藉此也增加鄰近作物的授粉機率。一般來說,白花三葉草多以種子撒播為主,美國密西根州立大學農業推廣中心建議每公頃撒播10 ~ 17 公斤,溫帶地區及冬季亦可搭配蒔蘿撒播。花改場研究室於田間10 月中旬以每公頃15 公斤的密度撒播,發現生長良好且覆蓋率極高,僅部分莧科雜草難以抑制生長。
三、白花三葉草的其它注意事項
白花三葉草一開始被歸類為地毯草,後來發現他不僅能有效抑止其他雜草生長,且蔓延速度快。其本身具有固氮作用,對農地是一大幫助,因此白花三葉草的價值更勝於地毯草,屬於具功能性的綠肥及覆蓋作物。白花三葉草會與作物競爭養分,但影響不大,其作為新鮮綠肥,除了含70%以上水分外,另含有許多易分解水溶性物質及不易分解物質,如纖維質、木質素等,以改善土壤理化性及生物性。
花改場更發現,即使白花三葉草生長停滯或枯萎,其根系仍保有抓附土壤的能力,可達整塊表土層約20 ~ 30 公分,如此一來,土壤仍保有持水性和通透性,有調節水分和養分吸收的功效。由此可見,白花三葉草亦具有成為非活體生物性覆蓋(Dying mulch)的潛力。根據美國夏威夷大學農業推廣中心研究表示,多數非活體生物性覆蓋物可增加有益生物的數量,改善土壤生育力,白花三葉草就是其中一種。
應用白花三葉草於田間
減少南瓜病毒病害發生
一、國外研究成果
無論是生物性覆蓋物或人造資材覆蓋物,皆具有防治銀葉粉蝨或蚜蟲的效果,此技術可用來控制蟲媒病毒病害,或延緩病毒病害散播和發生。根據美國夏威夷大封面故事 生態˙農業交響曲 第二樂章 操作管理學植物與環境保護科學系的研究結果,利用白花三葉草種植於矮南瓜(Zucchini)行株之間,當作生物性覆蓋物,可有效減少矮南瓜葉子上的蚜蟲和銀葉粉蝨族群數量,並明顯降低銀葉粉蝨造成之典型病徵的嚴重度,甚至連產量也有所改善。
二、花改場研究成果
花改場自2015 年開始,嘗試應用地面覆蓋綠肥植物白花三葉草,來減少蟲媒病毒病害發生。例如於南瓜種植前,於畦溝間撒播白花三葉草,並搭配施用誘導抗病資材,可降低15 ~ 40%病毒病害的罹病率,受病毒感染的劣果顯著減少,確實增加農友收益。
白花三葉草作為生物性覆蓋物,應用於有機南瓜栽培,並防治南瓜病毒病害專一性媒介昆蟲──銀葉粉蝨確實可行,在建構適合有機南瓜栽培的環境方面,有潛力成為抑止危害度上升的農業操作技術。
目前有報告指出,白花三葉草可增加果園土壤有機物質含量,土壤總體密度檢測結果更顯示,白花三葉草具降低土壤壓實之效果。花改場也發現白花三葉草覆蓋處理後,土壤溫度較其他處理區低,水分平衡性和通氣性較好,可幫助南瓜於生育後期,度過高溫不良環境和防止蔓枯病感染。
三、白花三葉草之整體應用價值
一般來說,白花三葉草建議以種子撒播,國外約1 公斤新臺幣400 元,國內1 公斤約新臺幣500 元,國內外價格相去不遠,若利用於高經濟價值之品種栽培,淨利則可獲益不少。
南瓜有機栽培首重適地適作,秋作西洋南瓜類型較不耐病蟲害,溫涼氣候亦較適合白花三葉草生長,因此秋作有機南瓜,不管是露天匐地式栽培或設施直立式或棚架式栽培,皆可以白花三葉草為覆蓋作物,但又以棚架式栽培更適合。
白花三葉草如何防止銀葉粉蝨停落、取食或產卵仍不得而知,推論眾說紛紜,但花改場經多場試驗證實,其的確具防治功效,且顯著減低田間「瘋欉」比例。
共榮作物的操作,即是在主要作物旁間作或混作副作物,使主要作物的收成量或品質提升。美國佛羅里達大學昆蟲及線蟲學系Oscar E. Liburd 教授近年致力於相關研究,發現共榮作物的操作,如蕎麥、櫛瓜間作,可增加銀葉粉蝨天敵──小黑粉蝨瓢蟲的族群及捕食能力,進而降低銀葉粉蝨的危害。2016 年的研究更顯示,櫛瓜產量明顯增加,且銀葉粉蝨傳播之病毒病害發生率顯著降低。
覆蓋作物則是匍匐種植於地面之作物,可作為綠肥,增加土壤氮源的效益。由於覆蓋作物與主要作物之間有競爭關係,需種植於農地邊坡,或與主要作物分區種植,不可緊連主要作物。
許多研究證實,共榮作物或覆蓋作物皆能分散主要作物所散發出的強烈化學誘引物質,降低媒介昆蟲的數量,而減少蟲媒病害的發生。事實上,美國佛羅里達大學附設病蟲害整合防治研究中心近 20 年來,致力於農田生態環境對於作物的研究,其中白花三葉草(Trifolium repens L.)亦為此中心推薦之共榮物種,是對土壤生態及病蟲害防治具潛力之覆蓋作物。
共榮及覆蓋作物的操作等同於農田生態的棲地操作,花蓮區農業改良場(簡稱花改場)近5 年來的研究顯示,田間的棲地操作是農田生態系統服務要達到保育型生物防治(Conservation biological control)最主要的工法之一。
保育型生物防治為利用操作農地,以達到保育農地的生物棲地多樣化,維持農田害蟲及天敵的平衡。花改場於2015 年邀請紐西蘭林肯大學Steve D. Wratten 教授(2009 年國際生物防治會議大會主席)前來演講,他表示臺灣擁有豐富的生態環境,利用建構栽培環境棲地,以微生物及天敵防治作為管理的主軸,是未來發展有機栽培技術的特色。
臺灣瓜類病毒病害發展演變
葫蘆科(Cucurbitaceae)作物為臺灣重要蔬果,南瓜面積達2,200 公頃以上,花蓮縣為主要產地,以露天栽培為主,但病毒病害長期為葫蘆科作物生產體系中的限制因子,導致有機南瓜生產不易。
南瓜栽培期間,農民最忌作物感染病毒病害,俗稱「瘋欉」、「反瘋」或「起瘋」。「起瘋」的狀況下,農民病急亂投醫或全無收成皆有可能,因此南瓜病毒病害的感染可謂絕症。事實上,植物病毒本身不具移動力,經常藉由病媒昆蟲傳播擴散,因此針對病媒昆蟲的防治工作乃當務之急。
根據行政院農委會農業試驗所鄧汀欽博士所述,現有記錄感染臺灣瓜類的病毒有16 種,多數為蚜蟲類、薊馬類害蟲和銀葉粉蝨所傳播,其中以銀葉粉蝨傳播的病毒病害影響最大,如瓜類退綠黃化病毒(Cucurbit chlorotic yellows virus, CCYV)和南瓜捲葉菲律賓病毒(Squash leaf curl Philippine virus, SLCPHV),後者甚至是造成洋香瓜絕產的流行病毒,兩者都被農民稱作「瘋欉」。
銀葉粉蝨是葫蘆科作物中重要害蟲之一,且經常取食,造成植物生理性失調、南瓜產生銀葉的症狀。銀葉粉蝨體型小,繁殖能力和遷移能力強,以刺吸方式取食南瓜葉部並同時傳播病毒,其族群動態往往與田間瓜類病毒病害發生比率相關,溫度越高,蟲媒族群生長越快,發展快速進而增加田間植物病毒擴散;相反地,連續低溫或開春較晚的氣候,會使粉蝨密度降低,疫情得以緩解。
有鑑於有機南瓜栽培量及面積增加,農民經常因連作而造成病毒病害難以收拾,因此花改場參考國外田間棲地操作(Habitat manipulation)研究,採用具生態防治功能之白花三葉草作為覆蓋作物,應用於南瓜栽培,目標為有效降低銀葉粉蝨在田間的族群。
白花三葉草大哉問
一、白花三葉草對土壤生態的影響
覆蓋作物和生物性覆蓋物對作物生產有許多益處,美國、歐洲各國、澳洲及紐西蘭等國皆有利用白花三葉草作為覆蓋作物的經驗,主要功能為防止雜草、保持水土及固氮作用。
在臺灣,可兼作綠肥與覆蓋作物者有富貴豆(虎爪豆)、田菁、太陽麻、苕子、埃及三葉草、紫雲英、羽扇豆(魯冰花)、多年生花生等。一般來說,覆蓋作物主要作為綠肥,其附加價值是防止土壤沖蝕、提高土壤水分,及抑制雜草生長;生物性覆蓋物指的是覆蓋在土壤上的保護層,幫助土壤保持濕潤、減少侵蝕、提供養分、抑制雜草生長。
覆蓋作物和生物性覆蓋物有別於雜草,與作物具有相輔相成的效果。其功能有:
- 增加土地的肥力
- 善土壤理化性
- 翻埋可分解為土壤中的養分供作物吸收利用
- 防止雜草生長;5、保持土中水分
白花三葉草為多年生豆科草本植物,莖細長具匍匐性,花朵白色,適合生長環境為溫涼濕潤氣候,因此適合於臺灣10 月至隔年2 月間播種生長,亦適合中海拔果園種植,耐酸性土壤且耐濕。採用種子播種,種子細小,臺中區農業改良場目前有應用白花三葉草作為果園草生栽培地被植物的經驗。
二、白花三葉草對昆蟲生態的影響
作物的生產需要授粉昆蟲幫忙,白花三葉草可吸引一般蜜蜂和野蜂前來吸取花蜜、採集花粉,藉此也增加鄰近作物的授粉機率。一般來說,白花三葉草多以種子撒播為主,美國密西根州立大學農業推廣中心建議每公頃撒播10 ~ 17 公斤,溫帶地區及冬季亦可搭配蒔蘿撒播。花改場研究室於田間10 月中旬以每公頃15 公斤的密度撒播,發現生長良好且覆蓋率極高,僅部分莧科雜草難以抑制生長。
三、白花三葉草的其它注意事項
白花三葉草一開始被歸類為地毯草,後來發現他不僅能有效抑止其他雜草生長,且蔓延速度快。其本身具有固氮作用,對農地是一大幫助,因此白花三葉草的價值更勝於地毯草,屬於具功能性的綠肥及覆蓋作物。白花三葉草會與作物競爭養分,但影響不大,其作為新鮮綠肥,除了含70%以上水分外,另含有許多易分解水溶性物質及不易分解物質,如纖維質、木質素等,以改善土壤理化性及生物性。
花改場更發現,即使白花三葉草生長停滯或枯萎,其根系仍保有抓附土壤的能力,可達整塊表土層約20 ~ 30 公分,如此一來,土壤仍保有持水性和通透性,有調節水分和養分吸收的功效。由此可見,白花三葉草亦具有成為非活體生物性覆蓋(Dying mulch)的潛力。根據美國夏威夷大學農業推廣中心研究表示,多數非活體生物性覆蓋物可增加有益生物的數量,改善土壤生育力,白花三葉草就是其中一種。
應用白花三葉草於田間
減少南瓜病毒病害發生
一、國外研究成果
無論是生物性覆蓋物或人造資材覆蓋物,皆具有防治銀葉粉蝨或蚜蟲的效果,此技術可用來控制蟲媒病毒病害,或延緩病毒病害散播和發生。根據美國夏威夷大封面故事 生態˙農業交響曲 第二樂章 操作管理學植物與環境保護科學系的研究結果,利用白花三葉草種植於矮南瓜(Zucchini)行株之間,當作生物性覆蓋物,可有效減少矮南瓜葉子上的蚜蟲和銀葉粉蝨族群數量,並明顯降低銀葉粉蝨造成之典型病徵的嚴重度,甚至連產量也有所改善。
二、花改場研究成果
花改場自2015 年開始,嘗試應用地面覆蓋綠肥植物白花三葉草,來減少蟲媒病毒病害發生。例如於南瓜種植前,於畦溝間撒播白花三葉草,並搭配施用誘導抗病資材,可降低15 ~ 40%病毒病害的罹病率,受病毒感染的劣果顯著減少,確實增加農友收益。
白花三葉草作為生物性覆蓋物,應用於有機南瓜栽培,並防治南瓜病毒病害專一性媒介昆蟲──銀葉粉蝨確實可行,在建構適合有機南瓜栽培的環境方面,有潛力成為抑止危害度上升的農業操作技術。
目前有報告指出,白花三葉草可增加果園土壤有機物質含量,土壤總體密度檢測結果更顯示,白花三葉草具降低土壤壓實之效果。花改場也發現白花三葉草覆蓋處理後,土壤溫度較其他處理區低,水分平衡性和通氣性較好,可幫助南瓜於生育後期,度過高溫不良環境和防止蔓枯病感染。
三、白花三葉草之整體應用價值
一般來說,白花三葉草建議以種子撒播,國外約1 公斤新臺幣400 元,國內1 公斤約新臺幣500 元,國內外價格相去不遠,若利用於高經濟價值之品種栽培,淨利則可獲益不少。
南瓜有機栽培首重適地適作,秋作西洋南瓜類型較不耐病蟲害,溫涼氣候亦較適合白花三葉草生長,因此秋作有機南瓜,不管是露天匐地式栽培或設施直立式或棚架式栽培,皆可以白花三葉草為覆蓋作物,但又以棚架式栽培更適合。
白花三葉草如何防止銀葉粉蝨停落、取食或產卵仍不得而知,推論眾說紛紜,但花改場經多場試驗證實,其的確具防治功效,且顯著減低田間「瘋欉」比例。
結語
有機南瓜病蟲害的發生與作物生育期的氣候環境息息相關,急診式的防治措施並無法有效管理病毒病害發生,若農民病急亂投醫更容易產生病媒昆蟲的抗藥性族群,更破壞農田生態環境。
事實上,南瓜成長至成株後,具有成株抗性,因此除了選用健康種子或種苗外,育苗期加強植株抗性及媒介昆蟲,如蚜蟲、薊馬和銀葉粉蝨的防治,維持田間衛生、儘速拔除病株為重要防治工作。
另外,大面積共同防治及輪作非病毒寄主作物(病毒不會感染的作物,如玉米和水稻),亦可大幅減少來年病毒病害發生的比例。白花三葉草雖過去淪為雜草,如今國內外研究發現其莫大價值,抑止多種雜草生長及防止病毒病害發生,改善土壤性質及固氮作用更不在話下,實屬種植有機南瓜農友的一大福音。
文˙ 圖/蔡濰安、翁崧夏、邱智迦 行政院農業委員會花蓮區農業改良場(豐年6704)
事實上,南瓜成長至成株後,具有成株抗性,因此除了選用健康種子或種苗外,育苗期加強植株抗性及媒介昆蟲,如蚜蟲、薊馬和銀葉粉蝨的防治,維持田間衛生、儘速拔除病株為重要防治工作。
另外,大面積共同防治及輪作非病毒寄主作物(病毒不會感染的作物,如玉米和水稻),亦可大幅減少來年病毒病害發生的比例。白花三葉草雖過去淪為雜草,如今國內外研究發現其莫大價值,抑止多種雜草生長及防止病毒病害發生,改善土壤性質及固氮作用更不在話下,實屬種植有機南瓜農友的一大福音。
文˙ 圖/蔡濰安、翁崧夏、邱智迦 行政院農業委員會花蓮區農業改良場(豐年6704)
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小甜甜(達人級會員)發表於 107/09/24
臺灣擁有豐富的生態環境,利用建構栽培環境棲地,以微生物及天敵防治作為管理的主軸,是未來發展有機栽培技術的特色。
妹寶寶(達人級會員)發表於 107/09/21
好文章
齡(達人級會員)發表於 107/09/05
Good
菁菁(達人級會員)發表於 107/08/29
Good
瓊(達人級會員)發表於 107/08/28
Good
李*德(達人級會員)發表於 107/08/28
增加對白花三葉草的認識
蕭湘(達人級會員)發表於 107/08/28
好