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   评估亚磷酸防治葡萄主要病害之效果






    

    摘 要

    自2005 年至2009 年多次于田间测试亚磷酸溶液对葡萄主要病害预防效果;于巨峰葡萄萌芽后约5片叶子,每星期喷施1次500倍亚磷酸溶液(2 g /l) ,结果发现500倍亚磷酸溶液处理区之葡萄露菌病及白粉病发生轻微甚至未发生,而对照区则发生严重,多次试验结果皆显示葡萄经施亚磷酸溶液,可有效防治露菌病及白粉病,另试验结果显示亚磷酸处理区及对照区之锈病及晚腐病罹病率差异不显著。葡萄栽培期间连续使用500 倍亚磷酸溶液,在完全不用防治白粉病及露菌病药剂下,可有效预防葡萄白粉病及露菌病发生,然此期间必须使用其它方法防治葡萄锈病及晚腐病,才能有效控制葡萄所有主要病害发生。

    关键字:葡萄、亚磷酸、露菌病、白粉病、防治。

    前 言

    台湾葡萄生产面积约3,266公顷(1),主要栽种品种以鲜食巨峰葡萄最多。台湾记载之葡萄病害有十二种真菌性病害、三种病毒病害及一种根瘤线虫(4),其中主要病害有露菌病、白粉病、锈病及晚腐病等,上述各种病害皆会影响葡萄品质,甚至造成葡萄产业严重损失。1970年代法国科学家发现亚磷酸盐(phosphonate salts)有防治病害的效果,能防治由卵菌纲所引起的作物病害,尔后含亚磷酸盐之杀菌剂福赛得(fosetyl-Al)被研发并商品化,且相关研究发现福赛得代谢产物中的亚磷酸离子为主要的抑病物质,从此研究亚磷酸(phosphorousacid, H3 PO3) 防治植物病害的研究报告接连不断。亚磷酸为植物磷肥的一种(8,12,15),为白色固体易潮解,水溶液的酸碱值为2~3 ,直接使用会造成植物伤害,因此亚磷酸须与碱性化合物中和( 如氢氧化钾) ,才无药害的问题。研究报告指出亚磷酸可防治作物病害的种类,以疫病最多(2,9,10,11,13,15,16,17,18),其次为露菌病(19),此外尚有露疫病、猝倒病(damping off)、根朽病( Armillaria root rot) 、白纹羽病( Rosellilnia root rot) 、黑星病(scab) 、白粉病及炭疽病(3,7),甚至可防治细菌性青枯病(14)。有关亚磷酸之防病机制有别于农药防治,其直接杀死病原菌之能力不强,主要为诱导植物产生大量抗病物质,它的机制如同人施打预防针一样,需在发生前就事先使用,以启动植物防御系统,防病效果才能发挥(3,7)。

    报告指出亚磷酸可防治多种植物病害,而葡萄使用亚磷酸是否可同时防治多种主要病害?值得研究探讨。因此本研究重点为在探讨葡萄发病前,事先连续施用亚磷酸对预防葡萄主要病害发生之影响,期能提供给使用亚磷酸之葡萄农友更详细之参考讯息。

    材料与方法

    亚磷酸使用浓度及配制方法

    本研究所使用之亚磷酸浓度为500 倍(2 g/l) ,其配制方法为1 公升水先加入2 克亚磷酸( 纯度98.5% 以上,日本大道制药株式会社制造),溶解后pH约2.1,再加入2 克氢氧化钾( 纯度95.5%以上,日本曹达株式会社制造) 以中和溶液,溶解后之pH约6.1,此液体即为本试验使用之500倍亚磷酸溶液。

    田间施用亚磷酸方法及试验地点

    巨峰葡萄萌芽后约5 片叶子时( 尚未发病),开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次;以不使用亚磷酸为对照区;试验期间亚磷酸处理区及对照区,除了有无施用亚磷酸外,其它栽培管理方式皆相同。

    本试验从2005年起分别在彰化县及南投县不同地区之葡萄田进行试验,当葡萄病害尚未发生前,即开始使用亚磷酸;2005年3~6 月于彰化县大村乡葡萄田进行试验,于3 月21日开始处理500 倍亚磷酸溶液;2006年2~6 月于彰化县大村乡二块葡萄田试验,分别于2 月15日及2 月27日开始处理500 倍亚磷酸溶液;2007年3~6 月于南投县信义乡葡萄田试验,于3 月14日开始处理500 倍亚磷酸溶液;2008年2~5 月于彰化县大村乡葡萄田试验,于2 月14日开始处理500 倍亚磷酸溶液;2009年2~6 月于彰化县大村乡三块葡萄田试验,分别于2 月6 日、2 月27日及3 月2 日开始处理500 倍亚磷酸溶液;以上试验均每隔一星期施用一次500 倍亚磷酸溶液,直到调查结束。

    病害调查及统计分析

    每次施用亚磷酸前,检视试验田病害发生与否,当病害开始发生时进行全面调查,以后2 星期调查一次葡萄病害发生消长情形,共调查3 次,计算出罹病度,再经Duncan"s 多变域分析,以了解500 倍亚磷酸溶液对葡萄主要病害之防治效果。露菌病及锈病主要为害葡萄叶片,故试验调查叶片被害情形;而白粉病及晚腐病主要为害葡萄果实,故调查果实被害情形。葡萄露菌病及锈病调查时采逢机调查200 片叶,计算罹病级数,0 代表叶片无病斑;1 代表1~5%发病面积;2 代表6~25% 发病面积;3 代表26~50% 发病面积;4 代表51% 以上发病面积,并依下列公式算出罹病度:罹病度(%) =Σ( 指数×该指数罹病叶数)/(4 ×总调查叶数) × 100葡萄白粉病及晚腐病调查时采逢机调查50果房,计算罹病级数,0 代表果实无发病,1 代表1 个果实发病,2 代表2~5 个果实发病,3 代表6~10个果实发病,4 代表11~20 个果实发病,5代表21个以上果实发病,并依下列公式算出罹病度:罹病度(%) =Σ( 指数×该指数罹病果房数)/(5 ×总调查果房数) × 10057

    结 果

    亚磷酸溶液对葡萄露菌病之防治效果

    2005年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于3 月21日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于4 月25日对照区葡萄叶片已发生葡萄露菌病,罹病率为12.5% ,而500 倍亚磷酸溶液处理区未发生露菌病,于5 月23日调查露菌病罹病率,结果对照区葡萄露菌病罹病率高达89.0% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率只有1.0%,二者呈现显著差异( 表一) 。2006年在彰化县大村乡二处葡萄田进行试验,第一块试验田于2 月15日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月22日对照区葡萄叶片已发生葡萄露菌病,罹病率为9.6%,而500 倍亚磷酸溶液处理区未发生,于6 月20日调查露菌病罹病率,结果对照区葡萄露菌病罹病率高达99.3% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率为5.6% ( 表一);第二块试验田于2 月27日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月12日对照区葡萄叶片已发生葡萄露菌病,罹病率为0.8%,而500 倍亚磷酸溶液处理区未发生,于6 月12日调查露菌病罹病率,结果对照区葡萄露菌病罹病率高达93.5% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区仍未发病,二者呈现显著差异( 表一) 。

    2007年在南投县信义乡葡萄田进行试验,于3 月14日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月3 日对照区葡萄叶片已发生葡萄露菌病,罹病率为8.8%,而500 倍亚磷酸溶液处理区未发生,于5 月31日调查露菌病罹病率,结果对照区葡萄露菌病罹病率为77.6% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率仍未发病,二者存在显著差异( 表一) 。

    亚磷酸溶液对葡萄白粉病之防治效果

    2005年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于3 月21日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月9 日调查,对照区葡萄果粒白粉病罹病率为21.6% ,而500 倍亚磷酸溶液处理区为0.1%,于6 月7 日调查白粉病罹病率,结果对照区葡萄白粉病罹病率为63.5% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率为5.0%,二者呈现显著差异( 表二) 。

    2008年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于2 月14日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于4 月22日对照区葡萄果粒已发生葡萄白粉病,罹病率为9.3%,而500 倍亚磷酸溶液处理区为0.4%,于5 月20日调查白粉病罹病率,结果对照区葡萄白粉病罹病率为51.7% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率为4.7%,二者存在显著差异( 表二) 。

    2009年在彰化县大村乡温室葡萄田进行试验,于2 月6 日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于3 月9 日对照区葡萄果粒已发生葡萄白粉病,罹病率为7.5%,而500 倍亚磷酸溶液处理区为0.6%,于4 月6 日调查白粉病罹病率,结果对照区葡萄白粉病罹病率为36.0% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率为1.0%,二者存在显著差异( 表二) 。

    2009年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于3 月2 日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于4 月20日对照区葡萄果粒已发生葡萄白粉病,罹病率为10.0% ,而500 倍亚磷酸溶液处理区为1.7%,于5 月18日调查白粉病罹病率,结果对照区葡萄白粉病罹病率为99.6% ,此时500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率为27.5% ,二者存在显著差异( 表二) 。

    亚磷酸溶液对葡萄锈病之防治效果

    2005年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于3 月21日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月17日在葡萄叶片发现葡萄锈病,对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为13.0% 及9.0%,于6 月13日调查锈病罹病率,结果对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为98.8% 及99.2% ,二者无显著差异存在( 表三) 。

    2006年在彰化县大村乡二处葡萄田进行试验,第一块试验田于2 月15日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月22日在葡萄叶片发现葡萄锈病,对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为2.0%及3.2%,于6 月20日调查锈病罹病率,结果对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为29.2% 及33.5% ,二者无显著差异( 表三);第二块试验田于2 月27日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月26日在葡萄叶片发现葡萄锈病,对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为0.3%及0.0%,于6 月27日调查锈病罹病率,结果对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为14.3% 及10.8% ,二者无显著差异( 表三) 。

    亚磷酸溶液对葡萄晚腐病之防治效果

    2006年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于2 月15日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,由于一直未发生晚腐病,于6 月13日人工接种晚腐病菌,于6 月19日调查葡萄果实晚60腐病,对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为7.8%及11.3% ,于6 月25日又调查一次,结果对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为50.8% 及54.0% ,二者无显著差异存在( 表四) 。

    2009年在彰化县大村乡葡萄田进行试验,于2 月15日开始喷施500 倍亚磷酸溶液,每星期喷施1 次,于5 月19日在葡萄果实发现葡萄晚腐病,对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为0.7%及0.3%,于6 月15日调查晚腐病罹病率,结果对照区及500 倍亚磷酸溶液处理区之罹病率分别为31.3% 及35.2% ,二者无显著差异存在( 表四) 。

    讨 论

    在台湾葡萄主要病害有露菌病、白粉病、锈病及晚腐病,这些病害皆是栽培成功与否之关键因子之一,每种病害发生环境不大相同,且巨峰葡萄一年四季均可生产(2),依产期分为夏果( 第一期作) 、秋果( 第二期作) 、冬果( 第三期作) 及春果( 温室栽培) ,病害发生会因期作有所差别,白粉病主要发生于果实,露菌病对叶片及果实皆可为害,锈病发生于成熟叶片,而晚腐病病征显现于葡萄果实转色时。葡萄病害防治目前以植物保护手册推荐之农药防治为主(5,6),各种主要病害之防治药剂种类繁多,然而不同病害防治药剂不同,为了有效防治主要病害,整个栽培期农药使用种类及次数相当可观,虽然目前已推广葡萄病虫害防治历,而本场为了进一步降低农药使用,乃从事亚磷酸防治葡萄露菌病试验研究工作,在试验期间同时观察亚磷酸对葡萄主要病害之效果,并进行调查纪录,重覆多次的试验结果,发现500 倍亚磷酸溶液对葡萄露菌病及白粉病防治效果佳,而对锈病及晚腐病则完全无效,并将相关资料整理于本文。

    亚磷酸为强酸物质,本试验配制时以等重量的强碱氢氧化钾中和(2),才不会对植物产生药害,在台湾大多数农民也以此方法自行配制,由于此二种化合物为强酸或强碱,农友在配61制时应特别注意安全。亚磷酸之防病机制(3,4)不同于农药防治,其防病作用机制包括:(1)直接保护:直接对病原生长与产胞的干扰与抑制作用,一般认为亚磷酸在高浓度下,才有直接保护的功效。 (2)间接防御:亚磷酸施用后被植物吸收,运送至植株体内各处,待病原入侵时,植物体内之亚磷酸再被病原吸收,亚磷酸影响病原磷酸的代谢作用,使病原产生过多的细胞外诱导蛋白(elicitors),诱导蛋白刺激植株加速产生大量的抗病物质,来围剿消灭入侵病原,达到病害防治目的;抗病物质包括合成酚化合物及植物抗御素(phytoalexins) 。 (3)前述两者的复合作用。研究报告指出(2,3,7,9,10,11,13,15,16,17,18,19)亚磷酸可防治作物病害的种类,以疫病最多,其次为露菌病,此外尚有露疫病、猝倒病(damping off)、根朽病( Armillaria root rot) 、白纹羽病( Rosellilnia root rot)、黑星病(scab) 、白粉病及炭疽病等,甚至可防治天竺葵细菌性青枯病(14),目前亚磷酸使用方法可分为茎部注射、叶部喷施、土壤灌注、水耕栽培、种苗浸泡等,其中以茎部注射使用之浓度最高,每公升水加入50~100 g亚磷酸;而叶部喷施及土壤灌注方法,最常使用浓度为500~1,000 倍( 每公升水加入1~2 g 亚磷酸) ,一般防治地上部病害以叶部喷施效果较佳(2)。过去有许多亚磷酸防治作物露菌病之报告(3),但防治葡萄露菌病之报告只有1 篇(18)。

    Wicks(1991)指出葡萄接种露菌病后再处理亚磷酸,虽然可抑制产孢量,但无法有效降低病害发生率,然而本试验事先于葡萄未发病前连续使用亚磷酸处理,结果对葡萄露菌病防治效果极佳,尤其梅雨季节,比传统农药防治的效果更明显,经过多年推广,目前多数种植葡萄的农友已接受使用亚磷酸防治葡萄露菌病。本研究多次重覆试验,结果发现亚磷酸可有效防治葡萄白粉病,为首次正式记录亚磷酸可有效防治白粉病之研究,而安氏(2001) 曾指出亚磷酸可有效防治番茄白粉病(3),与本报告对葡萄白粉病的试验结果类似;安氏同时也指出亚磷酸可有效防治辣椒炭疽病(chili anthracnose) 。不过本试验结果发现亚磷酸无法防治葡萄晚腐病,是否不同种的Colletotrichum属病原在防治上有差异,则有待后续研究探讨。早期研究重点只针对亚磷酸预防露菌病,由于露菌病之发生与降雨有密切关系,且必须掌握施用之适当时间,因此本研究选择在巨峰葡萄萌芽后约5 片叶子开始使用亚磷酸,即约2~3月开始施用亚磷酸,试验结果发现防治露菌病效果佳,研究过程中曾思考延后至4 月或5 月才开始使用亚磷酸,以减少施用次数,降低成本,不过后续研究资料显示,亚磷酸除了有效防治露菌病外,对发生于3~5 月之葡萄白粉病也有很好的防治效果,基于此点仍保留从巨峰葡萄萌芽后约5 片叶子开始使用亚磷酸的策略,其防病策略为亚磷酸初期防治白粉病(3~5 月) ,后期防治露菌病(5~6 月),并在此期间仍须配合使用锈病及晚腐病药剂,才能有效控制葡萄所有主要病害;至于温室栽培之葡萄( 生育期11月至隔年6 月) ,由于此时期温度较低,加上塑胶布设施将雨水阻隔在外,使温室内更不适合露菌病、晚腐病及锈病发生及传播,因此温室葡萄之主要病害只有白粉病,故只要应用亚磷酸即可防治温室葡萄病害,所以温室葡萄应可达到完全使用非农药防治病害的境界。虽然亚磷酸使用次数多,但与传统农药防治葡萄白粉病及露菌病相比,可大量减少一半以上的农药使用量及次数,且每次施用成本仅农药成本的三分之一弱,故可降低生产成本,采收的葡萄更无农药残留问题,可谓一举数得。


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