114 身心障礙特考四等 農業技術類科 植物保護概要 考古題詳解
第 一 題20 分
作物病蟲害防治的演進資料顯示,對於作物病蟲害防治的基本策略,應可分成那幾類?並請各別說明每一策略的採用時機與原理。
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核心觀念
題目考的是作物病害防治的基本策略及其適用時機。依植物病害防治的傳統四大原則,可分為:
- 拒病(Exclusion):阻止病原傳入。
- 除病(Eradication):消滅已存在的病原。
- 防病(Protection):保護寄主,避免病原侵染。
- 抗病(Resistance/Immunization):利用寄主本身的抗病性,降低感染或發病程度。
解題方法
可依病原與作物接觸的先後順序掌握四原則:病原尚未進入時採「拒病」;病原已進入或存在時採「除病」;作物生育期間預防侵染採「防病」;從作物品種或遺傳特性降低感病性則採「抗病」。
四大策略、採用時機與原理
| 策略 | 採用時機 | 原理與例子 |
|---|---|---|
| 拒病 | 病原尚未進入新地區、田區或種植材料時。 | 阻斷病原傳播途徑,使病原無法傳入或接觸寄主。例:植物檢疫、使用健康種子與無病種苗、限制帶病植株或繁殖材料移動。 |
| 除病 | 病原已存在於種子、土壤、植株或田間,且其來源可被移除、殺滅或降低時。 |
第 二 題20 分
化學藥劑若經常或過量使用,常會導致抗藥性的產生,請依化學藥劑作用原理及病原本身,論述其原因;又如何應變以減緩抗藥性之產生。
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核心觀念
本題考查植物病原菌對殺菌劑產生抗藥性的原因,以及抗藥性管理。抗藥性是指原本對某種藥劑敏感的病原族群,經藥劑選汰後,抗性個體比例增加,使藥劑在原使用方式下防治效果降低。它不是病原菌因「接觸藥劑而有意適應」,而是族群中既有或新發生的遺傳變異,經選汰後逐漸累積。
不同藥劑的作用方式會影響抗性產生的速度。作用於單一生化標的的藥劑,若病原菌只需少數基因突變便能改變標的或降低藥劑結合,通常較容易快速形成高抗性;作用於多個標的或多個生理途徑的藥劑,病原菌較難以單一變異逃避其作用,抗性風險通常較低。
解題方法
作答可分成兩部分:先由「藥劑作用方式」說明選汰壓力,再由「病原本身特性」說明抗性如何產生與擴散,最後提出降低選汰壓力並減少病原族群的管理措施。
抗藥性產生的原因
一、化學藥劑作用原理
-
單一作用位點容易被突破 專一性作用於單一酵素、受體或生化標的的藥劑,若病原菌發生使標的結構改變、藥劑不易結合的突變,便可能降低藥效。此類藥劑連續使用時,對敏感個體的抑制強,抗性個體較容易存活繁殖。
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作用範圍愈窄,選汰壓力愈集中 藥劑若只作用於少數特定生理途徑,族群中能避開該作用的變異個體便有明顯生存優勢。相較之下,作用於多個標的的藥劑通常較不容易因單一突變而失效。
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頻繁或過量施藥加速抗性族群累積 反覆施用同一作用機制的藥劑,會持續淘汰敏感個體,留下抗性個體。過量使用也會增強選汰壓力,增加抗性個體在族群中的相對比例。藥劑殘留或不當施藥造成的長期低劑量暴露,也可能讓具有較低敏感性的個體存活並累積。
二、病原本身特性
- 遺傳變異提供抗性來源 抗性可由自發突變或其他遺傳變異產生,例如藥劑作用標的改變、降低藥劑進入細胞、增加藥劑外排或代謝解毒能力增強。抗性性狀若可遺傳,便能傳給後代。
第 三 題20 分
請舉例說明,人類過去的那些措施或作為會導致病原菌與害蟲增加其危害(流行)發生能力(或範圍)。
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核心觀念
本題考查人類的農業生產方式與環境改變,如何提高病原菌和害蟲的發生、繁殖、傳播及危害程度。可用「病害三角」整理植物病害流行的條件:感病寄主、具致病力的病原,以及適合發病的環境;三者同時配合,病害才容易發生。害蟲則可從寄主食物、繁殖條件、天敵與傳播機會分析。
因此,作答時應說明人為措施如何改變這些條件,而非只列舉措施名稱。
解題方法
以「增加寄主與食物」「創造適合環境」「促進病原或害蟲傳播」「削弱天敵與防治效果」四個方向分類,並對每一項交代因果關係。病原菌與害蟲不必各自配足相同數量的例子,但要涵蓋兩者,且說明措施如何使危害範圍或發生能力增加。
人類措施及其影響
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大面積單一作物栽培與連作 大面積種植同一作物,提供病原菌與害蟲連續且大量的寄主;若品種遺傳背景相近,遇到能侵染該品種的病原小種時,病害容易在田區迅速擴展。連作則使土壤中病原菌、線蟲或害蟲累積,增加下一期作物受害機會。
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大量種植遺傳性狹窄的高產品種 若品種缺乏抗病或抗蟲性,且栽培面積廣,便會形成大量容易受害的寄主。病原菌若能突破該品種的抗性,或害蟲適應該品種,危害便可能快速擴大。
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不當灌溉、排水不良與高氮肥施用 田間積水或葉面長時間潮濕,會有利於許多卵菌及真菌病原的感染與傳播。氮肥施用過量會使作物組織柔嫩,部分刺吸式害蟲及食葉害蟲較易取食和繁殖;植株過度繁茂也會使通風、透光變差,增加濕度並提高部分病害發生機會。
第 四 題20 分
請寫出玉米莖腐病、褐綠斑驅病毒、玉米螟及斜紋夜蛾之生態及防治法。
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核心觀念
本題考查玉米重要病蟲害的病原或害蟲生活史、主要傳播途徑、危害特徵,以及依發生生態安排防治。作答時應分別掌握:
- 玉米莖腐病:土壤傳播病害,管理重點在降低田間菌源、改善栽培環境及減少植株受傷。
- 玉米褪綠斑駁病毒:病毒病,玉米薊馬可傳播;防治核心是減少病毒來源及媒介昆蟲。
- 玉米螟:幼蟲鑽蛀玉米植株,防治要把握幼蟲尚未鑽入前的時機。
- 斜紋夜蛾:雜食性害蟲,幼蟲群聚取食後可擴散危害,防治重點在早期偵察與幼齡期處理。
題幹所寫「褐綠斑驅病毒」,以下依玉米病害慣用名稱,作「玉米褪綠斑駁病毒」(Maize chlorotic mottle virus, MCMV)解答。
解題方法
依「病原/生活史 → 傳播或危害方式 → 田間防治對策」逐項作答。病害著重阻斷菌源或病毒傳播;害蟲則依卵、幼蟲的發生位置與取食習性,選擇適當防治時機。
一、玉米莖腐病
生態與危害
玉米莖腐病為土壤傳播性病害,病原可在土壤及田間病株殘體中存活。高溫、高濕環境有利發病,植株近地面莖部,尤其靠近地面的節間,常是發病部位。植株生長衰弱、根系受損、田間排水不良或氮肥施用過多,均會提高罹病風險。發病後莖基部組織腐敗,植株容易萎凋、倒伏,影響籽粒充實與收穫。
防治法
- 清除病株與殘體:發病植株及收穫後病株殘體應妥善清除,減少田間病原菌來源。
- 輪作與田間衛生:避免連作,並維持田區清潔;改善排水,避免長期過濕。
- 合理肥培:氮、磷、鉀均衡施用,避免偏施氮肥;適當培育健壯植株,降低感病機會。
- 減少傷口及逆境:栽培管理時避免傷根、傷莖,並注意水分管理,降低植株受逆境影響。
- 藥劑管理:依當年度核准登記及標示使用,配合栽培管理;不宜只依賴藥劑處理已嚴重腐敗的植株。
二、玉米褪綠斑駁病毒
生態與危害
玉米褪綠斑駁病毒可感染玉米,玉米薊馬及部分其他薊馬可媒介傳播。病毒也可藉帶毒種子傳播;田區及周邊禾本科雜草可能成為病毒或媒介昆蟲的來源。玉米感染後常見葉片黃綠斑駁、植株矮化、生育延遲,嚴重時葉片乾枯、結穗不良,產量下降。病毒病一旦在植株體內建立感染,施用殺菌劑無法治癒。
防治法
- 選用健康種子:採用來源可靠的種子,降低種子帶毒傳入田區的風險。
- 清除病毒來源:清除田區及田邊禾本科雜草等可能的中間寄主,發現病株時及早拔除並妥善處理。
- 防治薊馬:玉米生育初期加強田間巡查,依核准登記方式防治薊馬,並注意新葉、葉鞘等薊馬容易棲息取食的部位。
- 降低連續感染機會:配合適當輪作及栽培管理,避免病株與帶毒媒介持續留存在田區。
- 掌握防治時機:媒介昆蟲防治應在玉米幼苗期及病毒傳播初期進行;已罹病植株無法藉殺蟲劑恢復健康。
三、玉米螟
生態與危害
第 五 題20 分
對病原菌與作物而言,何謂初次感染源(primary inoculum)與二次感染源(secondary inoculum)?若欲做病害防治,請說明抑制那種感染源較為經濟有效?並說明那些防治方法可用。
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核心觀念
本題考查病害循環中的「感染源」及其防治時機。**接種體(inoculum)**是病原菌中能到達寄主並引起感染的部分,例如孢子、菌絲、菌核或帶菌種苗;感染源則是這些接種體的來源。
- 初次感染源(primary inoculum):病原菌在作物生長季開始時,或病害流行開始前存活、傳入的接種體。它引起該季節的初次感染。來源包括帶菌種子或種苗、土壤及病株殘體中的病原菌、田間或田外的雜草與其他寄主,以及風雨傳入的孢子。
- 二次感染源(secondary inoculum):病原菌在寄主初次感染後,於病株上繁殖形成,並再傳播感染同季其他健康植株或組織的接種體。許多真菌病害可在一個生長季內反覆形成二次感染源,使病害快速擴展。
解題方法
先依「感染源形成的時間與來源」區分兩者:生長季初始感染來自的接種體是初次感染源;初次感染後在病株上產生、造成後續感染的接種體是二次感染源。接著比較防治時點:在初次感染發生前降低或排除初次感染源,可避免病害建立及後續大量繁殖;病害已發生後才控制二次感染源,通常須面對已受感染的植株及反覆傳播,防治成本與損失較高。
因此,一般而言,抑制初次感染源較經濟有效。防治措施須依病原菌的越冬或存活場所、傳播方式及寄主範圍選擇;若病害主要由田外孢子或媒介昆蟲傳入,仍須同步管理外來感染源及傳播媒介。
防治方法
防治初次感染源的方式包括:
- 使用健康種子及種苗:採用無病或經檢驗的繁殖材料,避免病原菌隨種子、種苗或接穗傳入;必要時進行種子消毒、種子處理或種苗檢疫。
- 田間衛生與清除病源:清除並妥善處理病株、病葉、採收後殘體及自生苗,避免病原菌在田間殘存;