第二節 - 生物病蟲害及疫病的防治 第一章:生物科學與農業
農作物的病蟲害 1. 植物、動物和人類都可能遭受病蟲危害, 例如:蘋果蠹蛾的幼蟲會啃食蘋果 2. 農作物受到病原體感染的影響 (1) 昆蟲的叮咬、啃囓時,會出現病蟲害的病癥 ( 根、莖、葉的腐敗潰瘍或變色 ) ,導致農作物 生長不良或死亡,使產量銳減或品質低劣 (2) 作物的病蟲害會影響農民生計,甚至發生饑 荒或戰亂。例如: 1942 年孟加拉發生 水稻胡麻葉枯病,造成糧食匱乏 ,兩百萬人餓死
疫病的防治 1. 預防:在病蟲害發生以前所採取的各項措施,如: 抗病品種的培育、種子和種苗的消毒,藉以 減少初始病原體的量。 2. 治療:當病蟲害發生後,為了有效撲滅病原體和遏 止其傳播或蔓延所採取的各項措施,例如: 使用殺菌劑殺死病原體、燒毀患病的植株。 3. 預防更甚於治療,可使用物理防治法、化學防治法 和生物防治法等不同原理來防治疫病。 中國大陸寧陝縣 為消滅蟲害,將染 有病蟲的水稻集中 燒毀
疫病的防治 - 抗病品種的培育 1. 防治病蟲害的基本方法:利用各種育種 的方法,培育抗病的新品種農作物 2. 育種的原理: 因農作物本身的遺傳差異,使其對環境 中致病因子的抵抗能力不同 3. 育種的效益 ─ 減少殺蟲劑的用量 (1) 避免殺蟲劑對環境的汙染 (2) 提高農民的經濟效益
抗病品種的培育實例 1. 傳統方法:經雜交法選出的抗病品種, 如:臺灣栽種的玉米和甘蔗。 2. 近代方法:利用重組 DNA 技術產生新的抗病品種 如:臺灣抗輪點病毒的基因改造木瓜 感染輪點病毒後 ,葉上會出現輪 紋,植株矮小, 且果實發育不良 或畸型 基因改造木瓜 植株與果實, 可抗輪點病毒
疫病的防治 - 物理防治法 1. 熱力處理:利用熱消毒種子、種苗或土壤的 措施。例如:以 50 ℃的溫水浸泡 甘藍菜種子 30 分鐘,可以殺死附 著在種子上的部分病原體。 2. 遮斷:利用適當裝置以隔離害蟲的措施, 例如:袋遮 ─ 以套袋包住水果、 網遮 ─ 以網室栽培水果。
疫病的防治 - 物理防治法 3. 農作物外部處理技術:防治果樹病害 例如:刮除植物枝幹上的病斑、 剪除腐病的樹根。 4. 物理防治法的優缺點 (1) 優點:不會產生化學藥品汙染和抗藥性 (2) 缺點:較費時、費力。
疫病的防治 - 化學防治法 ◎使用化學藥劑(農藥)防治病蟲害,可除 草、殺蟲和殺菌或抑制病原生物的生長與 繁殖,以防止或減輕病蟲害所造成的損失 1. 有機磷農藥 - 具有神經毒害,可使害蟲喪命 2. 昆蟲激素的類化合物 - 抑制害蟲的生長發育和繁殖 3. 人工合成的植物生長素-二氯苯氧基乙酸 (2,4-D) 會造成雙子葉雜草的根吸收鹽類, 並堆積在分生組織而抑制生長、導致死亡
化學防治法的優缺點 1. 優點:使用方便、效果迅速顯著,是最 普遍及最常使用的防治法。 2. 缺點: (1) 化學藥劑具有毒性,若使用不當,不但會 直接傷害人、畜,也會加速抗藥性病原體 或病媒的出現。 (2) 化學藥劑不易分解,長久殘留在環境中, 造成汙染而破壞生態。
疫病的防治 - 生物防治法 ◎生物防治法:利用生物性因子 ( 微生物、 害蟲天敵、性費洛蒙 ) 來防治植物病害。 1. 微生物防治法:以蘇力菌為例 (1) 可做為「生物農藥」來防治害蟲 (2) 蝶、蛾幼蟲吃下蘇力菌後,其 毒蛋白會造成腸穿孔、無法攝食而死。 (3) 蘇力菌的殺蟲效果具有專一性,對目 標昆蟲以外的生物沒有害處,較環保。
微生物防治法 ( 續 ) (4) 利用基因改造技術,可將蘇力菌產生毒蛋白 的基因轉殖到農作物中,得到抗蟲害的農作 物。例如:抗蟲害棉花。 (5) 有些微生物可專一性地寄生在某些雜草上, 稱為生物除草劑。例如:炭疽真菌可感染寄 生性雜草平原菟絲子,使其凋萎死亡。
生物防治法 - 害蟲天敵防治法 1. 天敵 :大自然中,專門捕食或危害某種生物 ,且可影響該種生物族群大小者,可 區分為捕食性天敵與寄生性天敵。 (1) 捕食性天敵: 瓢蟲是蚜蟲和介殼蟲的捕食性 天敵,將瓢蟲放養在農田中,可以控制蚜蟲 和介殼蟲的數量。
生物防治法 - 害蟲天敵防治法 (2) 寄生性天敵:寄生蜂將卵產在玉米螟的卵內 。玉米螟危害玉米、高粱、小米和棉花等作 物,尤其嚴重影響玉米的生長與收成。 玉米螟成蟲 玉米螟 幼蟲
生物防治法 - 性費洛蒙誘殺防治法 1. 費洛蒙:昆蟲分泌於體外,作為同種個體間 傳遞訊息的化學物質,引異性前來者 ,稱為性費洛蒙。 2. 實例:利用人工合成的性費洛蒙 與殺蟲劑調配成毒餌, 誘殺東方果實蠅。 殺蟲劑 具有性費洛蒙作 用的合成化合物 誘引劑 殺死特定害蟲 製作 + 兩者搭配使用
東方果實蠅 東方果實蠅是臺灣重要的果樹害蟲,主要為 害的果樹包括柑桔類、芒果、番石榴、蓮霧 和李子等。雌蠅產卵及幼蟲蛀食所造成之傷 口,往往導致微生物寄生,果實因而腐爛。
生物防治法 - 引進外來種 1. 生物防治符合「相生相剋」、「一物剋一物 」的自然精神。 2. 引進外來種進行生物防治,需要審慎評估, 因為可能對該地區的生態帶來危機或災害。 3. 實例: 為了防治病媒蚊而引進大肚魚。 競爭力強的大肚魚族群大量繁衍原產青鱂魚族群幾乎滅絕
補充 - 大肚魚 ◎ 大肚魚原產於美國中部, 1913 年從 夏威夷引進到臺灣。 ◎ 大肚魚又稱為食蚊魚,是蚊子幼蟲孑孓 的天敵。 ◎ 大肚魚喜歡生活在靜水的池塘或緩流表 層,能容忍高鹽分,也耐汙濁。其生殖 方式為體內受精、卵胎生。
補充 - 青鱂魚 青鱂魚( Oryzia latipes )是臺灣本土原生 種的大肚魚,由於棲地需求和大肚魚重 疊,且其生存競爭力較脆弱,因此在日本 人引進大肚魚防治瘧疾時,其族群便迅速 縮小。
結語 1. 各種生物病害防治法各有利弊,通常難 以單一種方法完全防治病害。 2. 防治方法需視病害的不同,查閱科學資 料,了解其生態學原理,再決定運用哪 些防治方法,以達成經濟且兼顧永續經 營的目標。
補充議題: 無法用 CP 值衡量的友善農業
田董米發起人林哲安 壯圍鄉最南邊,有個水鳥棲地:新南。 林哲安在一次賞鳥活動中,意外發現稀有 秧雞科鳥類 — 董雞 。 認為私有土地上保護生態的最佳方法是: 讓生態與農業結合。農民於生態豐富的土 地上耕種,而善用網路的我們則協助打通 銷路,以當地的特色物種為吉祥物,推廣 「買農產護生態」,提高該農產的產值。
林哲安在網頁上的留言 2014 年是我們的第一年嘗試,感謝大家的肯定 , 2.3 甲的稻米已經銷售超過八成。送驗報告也 出爐,稉米秈米皆無農藥殘留。更重要的是, 阿農伯過去都將米交給糧商,這回則交給我們 賣,起初半信半疑,如今看見消費者那麼喜愛 ,讓他有了做更大改變的勇氣及信心!我們期 望透過這種方式,讓其他新南農民加入田董米 的行列,一起守護水田、愛護鳥類。而明年起 ,新南田董米也確定全數無農藥囉! 大家拭目以待吧!
2015 年紀錄片 - 老鷹想飛
研究黑鳶減少的原因 謀求人鳥共存的方法 俗稱為老鷹的黑鳶,近年全台數量 不到 500 隻,被列為保育類動物。 黑鳶愛吃動物屍體, 2012 年屏東科技 大學野保所鳥類生態研究室發現兩隻 死亡老鷹,體內農藥「加保扶」濃度 都超過 1ppm ,推測是因吃到被農藥毒 死的鳥類,遭二次毒殺。
研究黑鳶減少的原因 謀求人鳥共存的方法 ◎ 政府、學術單位及相關民間企業團體, 結合有意轉型耕作的農友共同合作,協助 輔導種植推廣老鷹牌紅豆。 ◎ 曾得過神農獎的東港農民林清源,設立 18 公頃「老鷹紅豆示範區」,大受外界好評 ,紅豆全數銷售一空,今年 (2015) 起林清 源號召崁頂、新園、南州三位農民,共同 加入守護老鷹的行列。
友善農業的改變及影響 ◎不用落葉劑可以如何處理? 延後 20 天採收,自然乾燥,採收之後經 烘乾機處理。 ◎農民林清源推算影響程度: 慣行農法一分地可生產約 350 ~ 450 斤, 因為鳥害損傷可能減產 100 斤。 改善農法後,每分地約生產 250 ~ 350 斤 ,減產約 1/3 ~ 1/4 左右。
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