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微生物農藥:細說微生物農藥

化學農藥往往具有毒性,且不易分解。大量及長期施用化學農藥,造成環境污染、破壞生態平衡、病蟲害產生抗藥性、殺害有益天敵生物、農藥殘留等問題,化學農藥的限制使用已成為世界的趨勢。
 
 
 
認識微生物農藥

為了避免農作物遭到病、蟲、草的危害,農民在栽培過程中會使用農藥。因化學農藥往往具有毒性,且不易分解,大量及長期施用的結果,造成環境污染、破壞生態平衡、病蟲害產生抗藥性、殺害有益天敵生物、農藥殘留等問題。例如農藥噴灑於田間,本不該污染河川裡的魚貝類,但經由環境蓄積、食物鏈的生物轉移、生物累積濃縮,而使農藥跑到魚體、牡蠣、貝類中。越是多層次的生物轉移,生物濃縮現象越嚴重。由於造成的後遺症受到大家的重視,化學農藥的限制使用已成為世界的趨勢。

微生物農藥就是指由微生物(包括細菌、真菌、病毒和原生動物)和微生物的代謝產物加工而成,具有殺蟲、殺菌、除草、調節植物生長等農藥活性的物質。

根據防治對象來分類,微生物農藥可分為:微生物殺蟲劑、微生物殺菌劑、微生物除草劑、微生物殺鼠劑,以及微生物植物生長調節劑。

依據微生物農藥的來源,則可分成活體微生物農藥和農用抗生素兩大類。

活體微生物農藥 所謂活體微生物農藥,是指以能夠使有害生物致病的病原微生物活體直接做為農藥。其中依微生物的來源種類,又可分為 5 種類型:真菌源農藥、細菌源農藥、放線菌源農藥、病毒源農藥,以及線蟲源農藥。

農用抗生素 農用抗生素是把由細菌、真菌、放線菌等微生物,在發酵過程中產生的具有抑制有害生物的次級代謝物,加工成可直接使用的形態。目前,抗生素仍歸類為化學農藥。因抗生素對哺乳動物有毒性,須訂定殘留容許量及安全採收期,阿巴汀和賜諾殺就是明顯的例子。

可以殺蟲的微生物

具有使昆蟲感染致死能力的微生物,都稱為昆蟲病原微生物,可感染昆蟲的主要微生物,有細菌、病毒、原生動物、真菌和立克次氏體。細菌是最常使用的微生物殺蟲劑,病毒和真菌次之。重要的微生物有蘇力菌、核多角體病毒、黑殭菌、白殭菌等。

當昆蟲受到病原微生物感染時,通常會出現的症狀或病徵有:行動和反應異常——行動緩慢,反應遲鈍,而受病毒感染的幼蟲常爬到植株頂端;消化障礙——細菌感染的鱗翅目害蟲,食量大減,停止取食,有下痢症狀;發育障礙——有時蟲體萎縮或膨脹,不能正常蛻皮、化蛹、羽化等;生殖障礙——不能產卵或生殖力降低不育等;體色變化——例如白殭菌產生的分生孢子呈白色,使昆蟲體表變白,某些芽胞桿菌使體色變黑,綠殭菌產生的分生孢子是翠綠色,因此使昆蟲體表變綠。

受到昆蟲病原菌感染致死的昆蟲,因為不同微生物的感染,死後會有不同的現象產生,所以可依據死後昆蟲的外觀做初步的判斷,了解是受何種類微生物所侵染。診斷的依據分別是:受昆蟲病原細菌感染——死後昆蟲蟲體軟化,體液變稀、惡臭;受昆蟲病原病毒感染——組織液化,體軀易破裂;受昆蟲病原真菌感染——死後昆蟲出現乾枯、僵化現象。

植物病原菌拮抗微生物

能夠抑制或破壞引起植物病害的病原菌生長的微生物,稱為微生物殺菌劑,例如枯草桿菌、螢光假單孢菌、放線菌、木黴菌等,可有效應用在作物病害防治上。

拮抗微生物防治病害的作用機制包含下列 5 種:抗生物質的產生,直接殺死病原菌;營養競爭,使病原菌的養分直接或間接缺乏;寄生或捕食殺死病原菌,以致減輕病害;產生細胞壁分解酵素;誘導植物產生抗性,降低病原菌對植物的危害。

微生物農藥的特性

大多數微生物農藥的優點包括:對人、畜等生物比較安全;對環境相容性高;對非標的生物(例如天敵生物)較安全;不容易產生抗藥性;生產過程比化學農藥簡單;開發與登記費用低於化學農藥。

當然微生物農藥也有一些不足之處,例如微生物農藥儲存期較短;穩定性比化學農藥差;大量生產不容易;容易由於環境因素,例如溫度、濕度、紫外光等,而影響防治病蟲害的效果。

微生物農藥是一種安全、有效且環保的生物資材,因此深具重要性,開發成商品已成為一種趨勢。雖然微生物農藥產品易受到環境因素的影響,但可透過微生物農藥劑型的研發,以及利用生物技術篩選改良菌株,以提高防治效果。在有害生物綜合管理(或稱病蟲害綜合防治)中,若微生物農藥和化學藥劑搭配使用,除了可減少農藥的施用量外,也可兼顧農業發展的永續性經營。未來仍須靠產官學研各界的互動,共同創造維護生態平衡的綠色農業。
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