作物病害快速诊断及田间病害分布诊断技术.doc

作物病害快速诊断及田间病害分布诊断技术 --- 兼谈植物健康管理与植物医师制度孙 岩 章国立台湾大学植物医学研究中心首届主任、 植物医师国立台湾大学植微系教授、中华民国环境保护学会理事长、花莲县无毒农业计画主持人、行政院环保署公害纠纷裁决委员一、作物疾病之快速与正确的诊断由於台湾位处亚热带，四季如春的气候让农作物的病虫草害进展非常快速，一般农民都知道：如果慢了一周或十天才发现疫病虫害，或慢了一周或十天才防治，那些呈对数生长的病菌、蚜虫、红蜘蛛、夜蛾等，早已将作物吃得面目全非所以「 快速且正确的诊断 」、「快速且有效的处方与防治 」其实是影响该批作物「成与败」最大的关键所在这诊断与防治的时机问题其实是农政单位及一般大众最不易了解而轻忽的问题换言之，农民及农企业常需和时间赛跑，一旦发现拓展迅速的病或虫，就得赶快寻求诊断、寻求处方、立即施药处理如果慢半拍，对不起，老天就不给你这口饭吃了但谁会「 快速且正确的诊断 」、「快速且有效的处方与防治 」？答案是：不是农民自己！也非农药店贩售农药的老板！因为正确的诊断 是极为专业的学问，很像人类生病和宠物生病一样，植物的「疫病虫害」有千种以上，若无受过六年训练的专业植物医师，恐无法做到「 快速且正确的诊断 」。

而现行在台湾农药店贩售农药的老板最多只受过两周的训练，当然无法做到「 快速且正确的诊断 」由於农作物常见者约 200 种，如每一种之「疫病虫害」以 10 种计，则一位植物一师就要学会 2000 种疫病虫害的诊断这和一位人医或兽医所需要学会的知识量体来比是「有过之而无不及」 所以要做到 快速且正确的诊断有时连念植物病理学或昆虫学的大学教授们，也都觉得很困难，更何况是没学过植物病理或昆虫学的农民或农企业负责人也因此，有很多农民或农企业负责人都采取「不管有无病虫，一律每周或每十天洗药一次」之策略但这就像人们还没感冒就定期吃药一样是荒谬、错误与浪费的，是对作物、对农友、对未来的消费者都输得「三输」 ，相反地，如果能由植物医师配合执行「快速且正确的诊断 」、「快速且有效的处方与防治 」、「整合防治管理」之策略（ Integrated Pest Management，简称 IPM），则农药使用量会最少、最省钱、对未来的消费者最有利，即是一种「三赢」 成与败，相差就在一线之间由於一般所谓的农作物计包括六类植物或作物，即包括粮食及特用作物、蔬菜、果树、花卉、树木或森林、草坪等，而这些都会有「病、虫、草、药、营养、逆境」等六类病因，需要对每一 「疫病虫害」 再各给予整合之 「诊断」、「无毒防治处方」、及「成效评估、经营管理建议」等。

所以整个「植物医学」的知识架构乃如下图所示：六类作物粮食及 蔬菜 果树 花卉、 树木或 草坪特用作 森林物×××××××六类病害虫害草害药害营养逆境病因×××××××诊断处方经营管理三大作业植物医学的作业对象及知识架构关系图上述植物医学及植物医师三大作业之首，即为「病因诊断」 因为一般常见之作物有六大类，约 200种，若每一种作物有 10 种重要的病害或虫害，则一位植物医师就需对 200 × 10 = 2000种之疫病虫害培养出熟练之诊断能力再从「植物病原学」或「植物病因学」的角度去观察，则已最常造成植物生病或损害的共有下列八类微生物、病因及动物等：1. 真菌2. 细菌3. 病毒4. 线虫5. 菌质6. 非传染性因子7. 各种昆虫8. 蜗牛、鼠类、蟎类等其他动物又所谓的「诊断学」，其实不是只有一种目的或等级，相反地，就像人类疾病有千百种诊断方法及等级一般 ，植物「疫病虫害」的诊断可依其需求、目的、精确度、尺度等而分成下列（表一）的各大类这说明这是一高度科际整合之知识领域，也因此植物医师及植物医学生必需从全面去整合了解、不断地练习，才能逐步达到具有「八成诊断能力」之基本程度或功力，也才能充当「主治级」的「植物医师」 。

表一、植物医学诊断作业的分类依尺度的分类 依精确度或品质 依目的分类的分类1. 宏观诊断：依 1. 初步诊断：只依 1. 新病虫害的诊断与研究 ：应据田间分布型、发生期、流行方式等进行据田间分布、病徵等进行者初步诊断依柯霍氏准则四条文进行者者2. 巨观诊断：2. 确定诊断：已确 2. 初始病徵调查及诊断 ：每年依据植株受害定病因、确定其因 对最早出现的初始病徵进行调部位、分布型、果关系者诊断查及诊断对称性、病兆、病徵等进行者3. 微观诊断：依3. 快速诊断：依据3. 健康检查诊断：依合约对特据显微解剖、胞较为快速之诊断定区域或农户的作物进行健康器病变、病原观科技所进行者诊检查及诊断察、呈色反应等断，如快速镜检、进行者胶金抗体诊断等4. 分子诊断：依4. 死因诊断：对已枯死的植物据抗体、基因、进行死因调查及诊断生化反应等进行者，如胶金抗体诊断5. 损害量诊断：对作物受害损害量进行调查、评估及计量6. 进出口检疫诊断 ：对进出口农作产品等进行检疫级者调查及诊断7. 流行病学调查及诊断 ：对观察期间出现者特定病害进行调查及诊断8. 药害调查及诊断 ：对用药後出现者特定药害进行调查及诊断植医诊断学所依据以判定「因果关系」者，首为人体病理学在 1850年代历经启蒙而逐渐成熟的「柯霍氏准则」 ，该法则是一整合的逻辑法则，也是一切诊断学、病因学、病原学的基础，在植物医学上它也占同样的地位，故将它摘述如下：一、 可疑病原必出现於每一寄主病株体内。

二、 可疑病原必可从病株寄主分离并可纯种培养三、 已纯种培养的可疑病原接种入健康植株必能再生该特定疾病四、 人工接种发病的病株必可再分离培养出该病原当一位植物医师面对各种 「疫病虫害」，都能依据上述的「柯霍氏准则」，建立放诸四海而皆准的「因果关系」 ，并能熟练这些诊断之学识及技术，对农民提问的重要疫病虫害问题拥有超过 80%之诊断能力，则对农民或农企业的农作物急诊病虫问题，必能熟练地加以快速诊治，作物才可获得最佳之照护，产量及品质乃能获得保障，估计其增加的收益可能为 3 成到 8 成，这是农民、政府与植物医师的另一种「三赢」 ，而植物医学的经济附加价值自也由此而衍生虽然植物「疫病虫害」的诊断理论上很复杂，但因每一乡镇的作物种类相对是较少的，有些是以「一乡一特产」之作物为主，而每一作物每一时期的「疫病虫害」也都是屈指可数，所以一位植物医师在田间或诊所，最常进行的诊断仍是下列的三大项：(1) 宏观性诊断：即从整个田间去诊断，如稻热病、露菌病、香蕉萎凋病等呈散生型，空气污染如臭氧（菸草气候斑） 、 PAN（莴苣亮铜斑、银白斑、亮光斑）、氟化物（香蕉缘枯病）等则造成「全面均匀性」的分布，但病毒病如极严重亦可呈「全面均匀性」的分布。

2) 巨观性诊断：从个别植株去诊断，如露菌病、叶斑病、昆虫危害等皆有其在叶面上的巨观病徵，其分布亦呈散生型，即以叶脉中肋两边相比为不对称型但空气污染如臭氧（菸草气候斑） 、 PAN（莴苣亮铜斑、银白斑、亮光斑）、氟化物（香蕉缘枯病）等，从叶脉中肋两边比较皆为对称型3) 微观性诊断：即在显微镜或解剖显微镜下，对病原生物或微小昆虫直接观察、比对、监定者，另外在显微镜下对病变细胞或组织去染色、诊断，亦可发现其病原、病态解剖、病变组织分布、病因等二、 环境性病害及营养性异常之诊断由於国内目前有关植物医学的相关学系或研究所，主要分为 植物病理学及昆虫学，但这两大领域科系都没有专设非传染性「疫病虫害」的教师或讲座，所以特别将此些 环境因子或营养因子异常导致之逆境或病变列述如下 :(一) 光线不足或过量 : 光线为植物制造生质 (Biomass) 所必须，在不足的情况下会有营养不良﹑生长不良﹑徒长甚至逐渐枯死的情形发生而光线的过量则会间接因温度过高造成叶片灼伤， 一般叫做日灼 (Sun scald) ，其诊断一般可从其发生部位恰在受光最强的部位加以研判二) 温度过低或过高 : 植物生长生殖皆需有适当的温度范围，低温常会导致冷害 (Chilling injury) 或甚至在零度以下造成冻害 (Freezinginjury) 。

此在作物采收後的人工贮藏期间更常见发生，而其诊断多可从急性的水浸状坏疽加以研判至於高温所造成的伤害一般多与日灼有关三 ) 缺水性伤害 : 一般旱害常导致萎凋、叶片下垂，後期则有类似盐害的病徵，此乃十分容易以肉眼辨识的伤害四 ) 缺氧或浸水性伤害 : 植物根系的发展最怕缺氧的逆境 ,尤其须根根系甚易因窒息而呈坏疽一般植物若置於纯氮而无氧的环境中24-48 小时，即会发生缺氧伤害 ,唯眝藏性组织是属例外缺氧或浸水的病徵一般有叶片萎凋、根系坏疽、中央组织褐变、水锈(Edema) 等，严重者则会全株枯死五 ) 营养缺乏或过量 : 较常见者有下列诸项：1. 缺镁 : 因镁为叶绿体叶绿素最重要的金属元素，又因其甚易移转，故缺镁时病徵多从老叶开始，呈叶尖、 叶缘之脉间黄萎2. 缺硼 : 因影响糖的移动及钙的利用 ,故植株呈矮化、生长点畸形或坏疽，中央组织 (如肉质果实、块根、块茎 )坏疽、褐变、畸形等3. 缺钙 : 因属细胞壁果胶质的主要成份，故缺钙者幼叶扭曲变形、边缘坏疽，顶芽亦呈坏疽或枯死，幼果末端亦可能发生变疽，如典型之番茄尻腐病 (Blossom end rot) 4. 缺铁 : 因属合成叶缘素的酵素成份，缺乏时幼叶严重黄化，唯若喷以铁剂，又会恢复，此乃诊断上一大特点。

5. 缺锰 : 因锰为呼吸作用与光合作用多种酵素的成份，缺锰者幼叶常呈轻微黄化，有时呈网纹状6. 缺锌 : 因锌属生长素合成酵素的成份，又属糖代谢氧化酵素的成份，故缺锌者叶片变小，节间短，叶呈簇生，叶缘叶尖黄化或白化，严重者枝梢枯死7. 缺钾 : 钾为生化反应重要的催化剂，故缺钾者植株矮小，茎部变细，叶片亦变小，老叶常呈尖枯﹑缘枯，其病徵似旱害﹑盐害及氟化物中毒者8. 缺磷 : 磷为 DNA ﹑RNA ﹑ADP ﹑ATP ﹑NAD ﹑NADP 的主要成份，缺磷者植株矮小，叶色常由绿变蓝绿或紫色，老叶缘枯，结。