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   中部地区水稻徒长病与线虫白尖病之发生与调查





    摘 要

    水稻徒长病与线虫白尖病为水稻种子传播性病害,分别由病原真菌Gibberella fujikuroi(无性世代Fusarium moniliforme)及叶芽线虫Aphelenchoides besseyi所引起。原本在花莲、台东地区水稻栽培区经常严重发生的水稻徒长病,近年来在中部地区也逐渐显现。本试验目的在调查此两种病害于中部地区水稻发生情形,收集中部地区9 家育苗业者所提供2009 年2期作与2010 年1期作之稻种,分别为28 批与25 批,共有5个品种,检测其带菌率与带线虫率,并对照该批秧苗于田间徒长病与线虫白尖病发病率,同时调查两种病害之发病率调查,以厘清该等病害在中部地区之危害情形。试验结果显示,水稻徒长病检测部分,综合两期作分析推论,不同来源之相同品种稻种,水稻徒长病之带菌率有显著差异,其中以采样自草屯、乌日、埤头与大安育苗场的稻种带菌率为最高;秧苗徒长病罹病率则以溪州的秧苗徒长枝为最多。此外,两期作分析仅只有采样自大安、大雅、草屯与溪州的部份稻种可检测出叶芽线虫,而以大安及大雅的带虫率为最高。另将田间调查发病情形与室内检测结果比对,推论带菌率与带线虫率高的稻种,该育苗中心邻近乡镇的水稻田间亦可发现病害的发生,且罹病率较其他乡镇高。因此,推测水稻徒长病与叶芽线虫之发生与水稻品种并无绝对关系,而是与育苗业者是否取得干净的稻种,以及浸种时消毒是否确实,存在较大的关连性。

    关键字:徒长病、白尖病、秧苗、稻种。

    前 言

    水稻徒长病是我国水稻古老的病害之一,最早记录于1912年由学者泽田氏所报告(16,17),此病害系由病原真菌Gibberella fujikuroi Sawada (无性世代Fusarium monilifome J. Sheld.)所引起(5)。病原菌自根部侵入进入维管束,经导管向上蔓延,同时分泌激勃素,促使稻株徒长(14)。台湾的农友一般称此病为「稻公」,在日本则是称作马鹿苗病(bakanae disease) 。本病在苗期即会发生,其罹病苗较健康苗高出1/3~1/2以上,病苗纤细黄绿色,叶幅变小,叶片与叶鞘之着生角角度加大(1),大部分之罹病苗在移植后会枯死,而移植后未死之病株病征常会消失,至分蘖盛期又陆续再表现病征。徒长病菌在水田中可存活4 个月(15),若水稻两期作间隔时间短,残存于土壤中的徒长病菌可以感染下一期作插秧后的健康稻苗。根据张氏研究报告及田间发病情形,推论凡是适合水稻生长之温度即适合徒长病发生(9)。台湾以往第一期稻作苗徒长病的发生机率比第二期稻作为高,显示低温似乎比较适合徒长病之发生。

    在水稻本田中,罹患徒长病之病株与健康植株可明显辨别,病株比健株高,当阳光照射及微风吹动时,极易辨别徒长病株(10)。罹病叶片下垂而呈现淡黄色,茎节处部位会长出不定根,之后节上生出白色菌丝,最后全株被暗白色至淡红色的菌丝及孢子覆盖,此为徒长病菌之菌丝及小型分生孢子,当病株的维管束褐变蔓延到整株时,基部开始腐烂,故又名脚腐病(Foot rot)。随之全株萎凋枯死,并产生白粉红色的菌丝层,菌丝层上密生分生孢子,偶尔可见橙色之分生孢子堆,菌丝层最后转变为淡灰色。稻株间的湿度高时,罹病株上会产生蓝黑色的小黑点,此为病原菌之子囊壳(8,9)。根据张氏报告,每颗谷粒平均带有4.2个分生孢子之稻榖,播种后可得8.25% 之徒长苗,证明污染于稻壳外之病菌亦可致病(7)。稻种带菌是徒长病的主要传播途径,传播方式可分为徒长病株上的秕粒及健谷被污染二种方式。当病株上的秕粒内外含大量之病菌,浸种催芽时病秕长出菌丝及分生孢子感染邻接之稻种;健谷只有稻榖会受污染,收获时会被污染外,本田期稻田常维持在灌水状态下,病株基部易腐败而快速枯死,病菌在田间稻株基部高湿度环境下容易形成有性世代,病菌以子囊孢子污染稻谷(2,5,7),而在较干之环境,病株枯死的速度较慢,徒长病菌虽不容易形成有性世代,因病株高度超过健株,病株上的分生孢子很容易污染抽穗时的健谷(8)。水稻线虫白尖病亦为种子传播性病害,系由水稻叶芽线虫( Aphelenchoides besseyiChristie) 所引起,台湾最早由洪氏于1959年所报导(4)。此病害在水稻生长初期病征不明显,典型病征出现于分蘖盛期,叶片抽出时危害叶尖,尖端呈现黄色至苍白色,之后呈现白化扭曲之典型病征,与绿色部位的交接处为波纹状暗褐色之横隔带,常从此处断裂脱落。此病害可造成被害稻株矮化、稻穗变短、谷粒延迟成熟、榖粒数减少、授粉率降低及谷粒畸形残破等症状、对水稻产量上会造成影响(18)。

    近年来中部地区水稻田中发现水稻线虫白尖病的发生较以往普遍。而以往在花莲台东地区发生普遍的徒长病菌,在中部地区也越来越常见到看到。本研究针对台中地区水稻进行水稻徒长病与水稻叶芽线虫之调查,以了解田间水稻的发病率;并协助育苗业者于育苗前与育苗后进行稻种带菌与带虫率检测,以厘清此病害在中部地区发生的情形。

    材料与方法

    供试水稻稻种

    于2010年1 月21日自本场辖区大安、大雅、乌日、雾峰、草屯、伸港、田中、埤头、溪州,共9 家大型育苗中心搜集台粳9 号、台南11号、台中192 号、台农71号、台粳16号等5 个品种之2009年2 期作与2010年1 期作的稻种( 表一与表二) 。

    田间罹病率调查

    2010年1 期作水稻田间生育期间,于彰化、南投及台中等地区乡镇选取不同栽培品种,调查100 丛中水稻徒长病与线虫白尖病的发病株数,换算成罹病率,采全面随机目视调查,每100 欉稻株为1 小区,每欉稻株有一分蘖罹病,即计算为一罹病单位,每一田区计算四小区,共计400 欉稻株。

    水稻稻种徒长病菌之检测

    将稻种以95% 酒精及6%次氯酸钠1 :1 混合溶液清毒30秒后风干,将其放置于PCNB 之选择性培养基(1.5% Peptone 、0.1% KH2 PO4 、0.05% MgSO4 7H2 O 、0.075% PCNB 、0.03%Streptomycin 、0.1% Neomycin 、2.0% Agar) 平板上,每一批稻种共检测100 粒种子。于24℃下经5~7 天后,观察菌落之大小孢子型态,孢子梗着生情形,小孢子长链状或假头状排列判别徒长病菌,并记录每批稻种长出徒长病菌的比率(6)。

    水稻稻种叶芽线虫之检测

    将待测稻种种子的谷粒剥开,置于培养皿清水中,待30分钟至1 小时内,叶芽线虫即会游移入水中,以挑针挑取于玻片中,于光学显微镜下镜检,比对虫体型态与中部食道球构造,鉴定是否为叶芽线虫。每一批品种稻种共检测100 粒种子,观察并记录每一颗种子的带虫量(13)。

    水稻稻种发芽试验

    将所搜集之2009年2 期与2010年1 期作之稻种,以清水浸种48小时后,待种子发芽后进行催芽动作,待发芽芽长约1 cm,根长约2 cm,发芽率达90% 以上即可播种于育苗土中,每箱育苗盘播种量为250 g,每批稻种各播种三盘育苗箱,为三重复。待播种后两周调查秧苗徒长病之罹病率与观察生长情形。

    统计分析

    计算稻种带线虫率与带菌率之平均值、相关系数等,上述各数值使用Microsoft officeExcel 2003 以及SAS Enterprise Guide 4.1版本的线性模型统计程序软体进行分析。

    结 果

    田间水稻徒长病与线虫白尖病罹病率调查

    于2010年1 期作水稻生育期间调查彰化、南投及台中地区田间水稻徒长病之罹病率,结果显示彰化地区、竹塘、埤头与芬园乡之水稻田徒长病罹病率分别介于5~10% 间,其余乡镇之徒长病罹病率皆在1~5%间,而台中及南投之乡镇大多在1%以下( 图一)。而发生徒长病菌之水稻田区所栽种的品种多以台南11号、台粳9 号和台农71号为主,其余品种罹病的比率较少,皆在2%以下。水稻白尖病之调查结果显示,在大安、神冈、草屯与溪州水稻线虫白尖病罹病率介于5~10% 之间,而清水、伸港、大肚、社头、田尾、二林与竹塘皆在1~5%间( 图二) 。水稻稻种徒长病菌检测结果

    供试种子放置于培养基平板5~7 天后经过检测得到的徒长病菌株在PDA培养基上呈现白色菌丝,菌落颜色从淡紫色到灰紫色,大孢子细长镰刀型,顶端略微弯曲,基部有足细胞,大小量测平均为28.55~51.62×2.3~4.6 μ m,不会形成厚膜孢子。小孢子为卵形及棍棒形,其排列状况可分为假头状排列与长链状排列,大小量测平均为8.46×3.59 μ m 。本试验检测台中地区9 家育苗中心所提供之稻种,2009年2 期与2010年1 期采集之28批与25批稻种样本。检测结果以SAS 软体进行分析,以同地点、不同品种与同品种、不同地点的比较分析,本文中选择同

    品种、不同地点之表格呈现。 2009年2 期稻种徒长病带菌分析,结果显示雾峰、草屯、伸港、埤头及溪州之品种间带菌率有显著差异,此五个品种在不同地区来源的带菌率均有显著差异( 表三) 。在台粳9 号方面,以草屯育苗场带菌率最高;台中192 号以大安育苗场为最高;台南11号与台农71号则以乌日育苗场带菌率最高,此外,台中192 号稻种平均带菌率较低于其他四个品种。而2010年1 期作稻种徒长病带菌分析,结果显示大雅、雾峰、草屯、田中及溪州之不同稻种间距有显著差异,而此五个品种在不同地区来源之稻种带菌率均具有显著差异( 表四)。台粳9 号以草屯育苗场品种带菌率最高;台中192 号以田中、埤头为最高;台南11号则是以大安、埤头最高;台粳16号以大雅为最高;台农71号则是以草屯为最高。综合两期作之稻种检测结果,显示在草屯、乌日、埤头与大安来源之稻种带菌比率较其他地区高。水稻稻种叶芽线虫检测结果

    本病菌之主要传播途径为种子传播,初期病征不明显,通常在水稻分蘖盛期时造成抽出之心叶尖端3~5 cm呈现黄白至苍白色,展开后成白化扭曲,最后呈现卷曲枯萎之症状。从稻种分离之线虫皆带有口针,体型细长型,其中部食道球近于方形或长方形,与体壁同宽,阴门位置约略在体长75% 之部位,依据以上型态特征可鉴定为水稻叶芽线虫。 2009年2 期作稻种检测结果只有大安的台中192 号与台南11号、草屯的台粳9 号有检测到叶芽线虫,其带虫率分别为8.0%、5.9%与4.4%,其余乡镇的品种皆未检出叶芽线虫( 表五)。 2010年1 期作稻种检测结果为大安台南11号、大雅台粳16号、溪州台南11号及台粳16号有检测到叶芽线虫,其带虫率分别为4.9%、6.9%、0.9%及2.9%。比较两期作之稻种检测结果,发现只有大安、大雅、草屯及溪州之来源稻种有检测出叶芽线虫,且大安育苗场来源的台南11号在2009年2 期与2010年1期稻种均可检测出带有叶芽线虫。其余之乡镇育苗场之稻种皆未检出叶芽线虫( 表六) 。

    供试稻种播种后之秧苗徒长病菌调查

    将所收集之2009年2 期与2010年1 期作之稻种经过浸种,催芽之后,播种于育苗箱上,待两周后,调查其秧苗徒长病菌发生之罹病率,其结果如表七与表八所示。在2009年2 期作检测结果方面,每个地点来源的品种除大雅育苗场稻种无显著差异外,其他地区来源之品种间皆有显著差异。而以同品种不同地点分析,台粳16号与台农71号品种检测皆以溪州与埤头来源的稻种秧苗徒长病枝数为最高,平均徒长枝分别为48株、45株、107 株与97株,较其他品种显着;而台粳9 号与台南11号则是以埤头来源的稻种秧苗罹病枝数为最高,平均为48株与107 株,较其他来源之结果有显著差异。显示此两育苗场内之稻种其带菌率较其他乡镇高。此外,分析2010年1 期作秧苗徒长病检测结果,台南11号与台粳16号皆以溪州来源的稻种,其秧苗罹病枝数为最高,平均徒长枝数为83株与106 株,且相较其他来源之结果有显著差异;台粳9 号则是以田中育苗场为最高,平均达134 株徒长枝,明显高于其他来源之带菌结果。台中192 号及台农71号则是以草屯育苗场来源稻种罹病枝数为最高,平均徒长枝为30株与99株。综合两期作秧苗徒长病罹病率调查结果,不同来源之相同的稻种其带菌率具有显著差异,以品种分析,两期作之结果以台中192 号秧苗罹病率相对其他品种为低,其余品种带菌率则无明显高低顺序;以地点分析,两期作结果显示溪州育苗场之部分稻种其秧苗徒长枝也较其他育苗场为多,其余之育苗场则无明显趋势,显示不同来源之稻种,会因地点的不同,其带菌率亦有所差异。

    讨 论

    水稻徒长病与线虫白尖病近年在台湾普遍发生,尤其在花莲、台东地区之徒长病发生日趋严重,近几年来在中部地区也常普遍看到徒长病的发生,除了会造成产量上的减损外,对于水稻田的整体景观亦造成影响。然而此两种病害一旦在田间发病后,施用药剂防治的效果并不理想,故防治水稻徒长病首重采种田的管理,次为彻底执行稻种消毒。若采种田发现有罹病稻株或稻种未经过风选作业,必要时可考量提高稻种消毒药剂之使用浓度。良好的采种田管理决定稻种的品质,采种农户应慎选采种田,避免设于曾经罹患徒长病与白尖病之稻田,若在田间发现少量徒长病罹病枝,应随时拔除以减少感染源。此外,采种农户应加强收获之稻种去伪去杂与风选作业,如此可避免含有大量病菌之病秕在浸种催芽过程中感染邻近健康的稻种(12)。此外,在稻种消毒方面:朱等人针对徒长病菌进行药剂筛选与温汤浸种处理试验,发现稻种以25.9% 得克利水基乳剂2,000倍浸泡24小时后换清水催芽,其结果每箱育苗盘之平均发病株数仅为0.9株,较其他药剂之结果更为优异,另外以25% 扑克拉乳剂1,000倍处理也得到优异的防治效果,此两种药剂之消毒方式已于2010年5 月公告于动植物防疫检疫局;另外以2 种温汤条件:60℃浸泡10分钟、62℃浸泡6 分钟,浸种后换清水催芽之两种浸种处理,其结果亦具优异的防治效果,以上稻种消毒方式可推荐育苗中心使用(3)。此外选择健康稻种以及田间罹病率低之品种,以降低种子带菌的情形,可减少之后防治成本与病害所造成的损失(11)。

    本试验针对中部地区田间调查其水稻徒长病与线虫白尖病之发生,以及自9 家大型育苗中心提供之2009年2 期与2010年1 期稻种进行徒长病菌与叶芽线虫之带菌带虫率调查,并将其播种于育苗箱上调查秧苗徒长病之罹病率。综合两期作稻种徒长病分析结果:每个品种在不同来源的稻种带菌率皆有显著差异,台粳9 号皆以草屯来源稻种带菌为最高;台南11号皆以乌日来源稻种带菌最高,其余3 个品种之来源稻种带菌程度在两期作结果并无一致性。而将稻种检测结果与秧苗徒长之分析结果进行比对,发现2009年2 期之台中192 号皆以大安来源之稻种带菌率11% (2.8/25) 及徒长枝(22 枝) 为最高:台粳16号之稻种与秧苗徒长病皆以田中来源与溪州来源为最高;2010年1 期作之台农71号,皆以草屯来源之稻种带菌率43% (10.8/25)与秧苗徒长枝(99 枝) 为最高。而分析两期作之秧苗徒长枝可发现台南11号皆以埤头来源之秧苗罹病枝数为最高、溪州次之;台粳16号则是以溪州来源的秧苗罹病枝数为最高。显示此两乡镇之主要栽培品种之徒长病菌带菌率较其余乡镇之带菌率高。而在水稻叶芽线虫调查方面:两期作综合分析结果显示大安来源的台南11号稻种皆可检测出叶芽线虫,而大安来源之台中192 号与草屯之台粳9 号在2009年2 期可检测出,但2010年1 期则未检出。同样大雅来源之台粳16号与溪州来源之台南11号与台粳16号仅在2010年1 期作有检测出叶芽线虫。

    综合以上结论,推测稻种带菌的高低与品种并无绝对关系,若该育苗场取得的干净的种子,以及浸种消毒时的步骤否确实,药剂的处理得宜,方能保障产生健康的稻种。


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