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美農業研究:輪作栽培能有效減少黃豆線蟲病發生

美農業研究:輪作栽培能有效減少黃豆線蟲病發生

編譯 子平編輯 柴幗馨、林韋佑

美國栽種黃豆的面積是世界第一,而黃豆也是美國重要的經濟作物,但近年來美國的黃豆產量卻飽受線蟲與真菌的病蟲害之苦。南達科塔大學的研究報告指出:由於目前缺乏有效的黃豆病蟲害防治辦法,只能利用輪作與選擇抗病品系,才能抵抗病蟲害的發生。


圖說:受到真菌感染的大豆(左邊植株),根系發展受到阻礙,嚴重時導致產量降低。


美國的黃豆線蟲病原主要為「大豆囊胞線蟲」,這種蟲害在台灣不常見,但卻是美國農民最頭痛的蟲害之一。黃豆植株受到感染之後,會阻礙根系發育,影響植株生長。更糟的是,農民除了面臨蟲害的威脅之外,還有真菌的病害。從2013年開始,一種真菌感染造成的「黃豆猝死症」席捲整個愛荷華州,甚至蔓延至南達科塔州。


這個研究是由南達科塔大學組成的研究團隊,調查該州22個鄉鎮裡200處的黃豆田。結果顯示,遍佈在18個州中有30處的田區發生「黃豆猝死症」。此病害是鐮孢菌屬(Fusarium species)的真菌引起的,好發於寒冷潮濕的天氣,尤其是在播種期間、開花期前後,多雨潮濕的土壤環境都會增加黃豆猝死症病發的機會。基於黃豆猝死病的病徵在花期之前沒有明顯的病徵,因此難以預防。而在台灣,鐮孢菌往往造成瓜類作物的根腐病發生(註)

註:由於作物的根部受到病原菌感染後,根部組織被病菌釋放毒素侵害,導致地上部葉片開始黃化,感染嚴重時甚至褐化而整株死亡。


研究主持人表示:「這是一種新興的疾病,抗真菌藥物通常不起作用,黃豆農民必須改變田地管理方式,或選種抗病品系以減少產量損失」。


除了黃豆猝死症之外,囊胞線蟲病也是造成美國黃豆減產的原因。而線蟲病發生機會較高的黃豆田,黃豆猝死症也更加嚴重。


為了研究兩種病害之間的關係,因此研究團隊分析土壤因子(如鉀離子),以及與線蟲之間的關聯性,並考量作物感病程度與線蟲與真菌的的交互作用,還有環境中生物及非生物性的因,作為評估黃豆程度的依據。這項由南達科塔大豆推廣研究中心的跨領域研究計畫,結合了昆蟲學家、作物栽培專家以及農藝學家共同完成。


而大豆胞囊線蟲無法徹底從田地根除,只能透過田地管理的方式減少損失。難以根除線蟲的主要原因為:1. 線蟲能在沒有宿主的狀態下持續在土壤存活十年之久。2. 線蟲的繁殖力很強,一隻線蟲體內含有約300個卵,一季內可以有三個世代的輪替,而這些卵並不會同時孵化,因此增加了防治的難度。3. 受感染前期,黃豆不會有明顯的病徵。因此,播種期間對於土壤中大豆胞囊線蟲進行檢測顯得格外重要,南達科他州大豆研究與推廣協會也開始免費資助當地農民進行病害的檢測。


另一方面,選用抗病的黃豆品系仍是現行比較有效率的栽培方式。畢竟以抗線蟲藥物處理黃豆種子,來進行線蟲防治,無法明顯提升黃豆產量。


近三年來,研究人員收集了28個來自東河(East River)的種源,希望能找出對於南達科他州大豆胞囊線蟲具有抗性的潛力品系,並且建議豆農以輪作的方式變換作物種類或不同的抗病品系以減少產量損失。不過溫室試驗結果顯示,這些具有抗性的黃豆品系,線蟲的繁殖率仍然維持在10~30%,換句話說,目前仍然沒有能有效抵抗大豆囊包線蟲的大豆種源,未來還需要投入更多研究。



資料來源: 每日科學 May 12, 2016  Protecting soybean roots

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