110 地方特考四等 農業技術 植物保護概要 考古題詳解

110 年・地方特考・四等・農業技術
試題代碼 植物保護概要

第 一 題20 分

敘述植物病原真菌與類真菌的各類型休眠存活構造與非農藥防治方法。

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核心觀念

本題考查植物病原真菌與類真菌在不利環境下的「存活形式」,以及針對這些存活構造所設計的非農藥防治策略。答題時應掌握兩條主線:

  1. 病原以何種構造越冬、越夏或度過缺乏寄主的時期。
  2. 該構造位於何處、如何傳播,再選擇相對應的防治方法。

所謂休眠存活構造,是病原在低溫、乾燥、缺乏寄主或其他不利環境下,代謝降低、耐受性提高,並可在環境恢復適宜時重新萌發或產生感染構造的形態。


解題方法

可依「病原類群—存活構造—主要來源—防治方法」的順序作答:

  • 真菌:說明菌絲、厚膜孢子、菌核、子座、根狀菌索、休眠孢子及繁殖構造等。
  • 類真菌:以卵菌的卵孢子、厚膜孢子、孢囊,以及根腫菌類的休眠孢子為主。
  • 防治:將清除初次感染源、阻斷傳播、降低環境適生性、提高寄主抗性及生物防治列入。

必須指出,分生孢子、游走子等主要是傳播與侵染構造,本身不一定屬於典型休眠構造;但部分厚壁或耐乾燥的孢子具有存活功能,應依其耐受性加以說明。


一、植物病原真菌的休眠存活構造

1. 菌絲體

部分病原以菌絲形式存在於:

  • 病株殘體;
  • 土壤中的有機物;
  • 多年生植物的根、莖或芽;
  • 種子、種薯、球莖及苗木內部。

菌絲可在病組織中持續存活,待下一作物或新生組織出現時再形成孢子或直接侵染。例如木材腐朽菌、部分維管束病原及多年生作物病原,常以菌絲在寄主組織內存活。

防治重點:

  • 清除病株、病枝及病根;
  • 田間衛生,避免病殘體留田;
  • 使用健康種子、種苗及繁殖材料;
  • 修剪多年生作物的罹病枝條;
  • 防止帶菌種苗及農機具擴散。

2. 分生孢子及其他耐久性孢子

多數分生孢子主要負責短距離或長距離傳播,存活時間通常不如菌核、厚膜孢子及休眠孢子長。但有些病原的孢子具有厚壁、色素或耐乾燥特性,可在病殘體、種子表面及土壤中存活一段時間。

例如:

  • 炭疽病菌分生孢子可殘留於病斑及病殘體;
  • 黑斑病菌、葉斑病菌的孢子可附著於落葉;
  • 種傳真菌的孢子可存在於種子表面或種子內部。

防治重點:

  • 清除落葉及病殘體;
  • 種子清潔與健康種源制度;
  • 避免密植,改善通風;
  • 降低葉面長時間潮濕;
  • 適當調整灌溉方式,避免噴灌造成孢子飛濺。

3. 厚膜孢子(chlamydospore)

厚膜孢子是由菌絲細胞或孢子細胞壁增厚形成,通常具有較強的抗乾燥、抗低溫及抗不良環境能力,可在土壤或病殘體中存活多年。

常見於:

  • Fusarium;
  • Pythium 類群中的部分種類;
  • Candida 型態真菌及其他土壤病原。

厚膜孢子萌發後,可產生菌絲、孢子囊或其他侵染構造。

防治重點:

  • 輪作,避免連續栽培相同或近緣寄主;
  • 移除病株及根部殘體;
  • 使用抗病品種;
  • 改善排水,避免根圈長期過濕;
  • 進行土壤蒸熱、太陽能消毒或高溫介質處理;
  • 利用非病原性微生物與有機資材降低土壤病原量。

4. 菌核(sclerotium)

菌核是由緻密、排列緊密的菌絲組成,外層常有深色或硬化的保護層,內部含有貯藏養分。菌核可在土壤及病殘體中長期存活,遇到適宜溫度、水分及寄主訊號後萌發。

代表性病原包括:

  • 菌核病菌;
  • 白絹病菌;
  • 紋枯病菌;
  • 部分核盤菌及立枯病菌。

菌核萌發方式包括:

  • 直接產生菌絲,侵染鄰近根、莖;
  • 形成子囊盤,產生子囊孢子;
  • 形成其他產孢構造。

防治重點:

  • 拔除病株並帶離田區;
  • 深耕或適當翻埋,使菌核深埋而降低萌發機會;
  • 針對部分病害採取淺耕,使菌核暴露於乾燥與高溫環境;
  • 輪作禾本科、豆科等非寄主作物;
  • 適度控制灌溉,避免高濕環境;
  • 使用覆蓋、太陽能消毒及蒸熱處理;
  • 利用 Trichoderma 等拮抗微生物寄生或分解菌核;
  • 避免過量施用氮肥及過度密植,以降低冠部濕度。

菌核防治的關鍵是「減少土壤中的菌核數量」及「抑制菌核萌發」。


5. 根狀菌索(rhizomorph)

根狀菌索是菌絲相互聚集形成的繩索狀構造,具有較強的輸水、輸養分及抗逆境能力,可在土壤、樹皮、木材或植物殘體中延伸。

其作用包括:

  • 長期存活;
  • 在土壤中向新寄主延伸;
  • 傳遞水分及養分;
  • 增加病原的擴散距離。

代表性病原為蜜環菌等木本植物病原。

防治重點:

  • 挖除病根及感染木材;
  • 清除伐木殘根與樹樁;
  • 避免健康植株與病根直接接觸;
  • 改善排水與土壤通氣;
  • 使用健康苗木;
  • 在果園或林地進行隔離溝、病區清除及種植結構調整。

6. 子座(stroma)及子實體

子座是由菌絲形成的墊狀或塊狀組織,可在其中形成分生孢子器、子囊殼、子囊盤等產孢構造。子實體本身不一定是典型休眠構造,但可保護孢子,使病原在病殘體中存活至下一生長季。

常見情形包括:

  • 病葉上的子囊殼;
  • 枝條上的分生孢子器;
  • 病果上的小黑點狀產孢構造;
  • 穀類病殘體上的子囊殼或其他越冬構造。

防治重點:

  • 清除並銷毀病葉、病果及病枝;
  • 深埋或堆肥化病殘體;
  • 選用不易落葉帶菌的栽培管理方式;
  • 避免病殘體與新生葉片直接接觸;
  • 改善通風,縮短葉面濕潤時間。

7. 休眠孢子、冬孢子及厚壁有性孢子

某些真菌具有專門的休眠孢子,例如:

  • 銹菌的冬孢子(teliospore);
  • 黑穗菌的厚壁孢子;
  • 部分真菌的休眠孢子。

這些孢子通常壁厚、耐乾燥,能在病殘體、土壤或種子上存活。冬孢子在適宜條件下萌發形成擔子及擔孢子,完成後續感染循環。

防治重點:

  • 使用無病種子;
  • 種子清選及溫湯處理;
  • 清除病殘體;
  • 輪作及避免連作;
  • 利用抗病品種;
  • 進行田間衛生及檢疫措施。

8. 寄主種子及繁殖器官中的存活

病原可存在於:

  • 種皮表面;
  • 種子胚乳;
  • 胚部;
  • 種薯、球莖、根莖及插穗。

這些材料具有保護作用,因此能使病原跨季節、跨地區傳播,形成重要的初次感染源。

防治重點:

  • 使用檢驗合格的健康種子及種苗;
  • 種子消毒、溫湯處理及適當乾燥貯藏;
  • 淘汰帶病種薯、球莖及插穗;
  • 農場內實施檢疫與清潔栽培;
  • 避免從病區取得繁殖材料。

二、植物病原類真菌的休眠存活構造

1. 卵菌的卵孢子(oospore)

卵菌屬於類真菌,主要包括疫病菌、露菌及腐霉菌等。卵孢子為有性生殖形成的厚壁構造,具有良好耐久性,可在土壤、病殘體及種子中存活多年。

代表性類群包括:

  • Phytophthora;
  • Pythium;
  • 露菌類;
  • 白銹菌類。

卵孢子萌發後可:

  • 直接產生芽管;
  • 形成孢子囊;
  • 釋放游走子,造成初次感染。

防治重點:

  • 輪作及避免連作;
  • 清除病株與病根;
  • 改善排水,降低土壤含水量;
  • 採用高畦栽培;
  • 避免過度灌溉及積水;
  • 使用健康種苗與無病介質;
  • 進行土壤蒸熱、太陽能消毒;
  • 以抗病砧木或抗病品種降低感染;
  • 使用拮抗微生物抑制卵孢子萌發及菌絲生長。
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第 二 題20 分

論述農作物中殘留農藥的影響因子。

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核心觀念

本題考查農藥施用後,在農作物體內、表面及可食部位形成殘留的原因,以及影響殘留量高低與消退速度的因素。

農藥殘留量通常以農產品單位重量中所含的農藥量表示,例如:

殘留量=農產品中農藥殘留量農產品重量\text{殘留量}=\frac{\text{農產品中農藥殘留量}}{\text{農產品重量}}

常用單位為 mg/kg\mathrm{mg/kg},即俗稱的 ppm。農藥施用後會經由光解、水解、氧化、微生物分解、植物代謝、生長稀釋及雨水沖刷等作用逐漸降低。

若以一階消退反應表示,農藥殘留量可寫為:

Ct=C0(12)t/t1/2C_t=C_0\left(\frac{1}{2}\right)^{t/t_{1/2}}

其中 C0C_0 為初始殘留量,CtC_t 為經過 tt 時間後的殘留量,t1/2t_{1/2} 為半衰期。半衰期越長,表示農藥在作物或環境中的消退越慢,殘留風險越高。

農產品是否符合食用安全要求,須依農藥殘留容許量標準判定;實務上則須遵守核准使用方法、稀釋倍數、施藥次數及安全採收期。涉及法規部分,以命題當年(民國 110 年)法規為準;現行法規與標準如有修正,解題仍依命題年度規範判斷。

解題方法

本題屬論述題,宜採「農藥本身—作物—施藥方式—環境—採收及後處理」五大面向作答,並說明各因素如何影響殘留量及消退速度。

一、農藥本身的性質

1. 農藥種類及化學穩定性

不同農藥的化學結構不同,對光、熱、水分、酸鹼值及氧化作用的穩定性也不同。

  • 易受光分解的農藥,在日照下消退較快。
  • 對水解或氧化作用穩定的農藥,殘留時間較長。
  • 化學性質穩定、半衰期長的農藥,較容易形成長期殘留。

因此,即使施用量相同,不同農藥在同一作物上的殘留量及殘留期間也可能不同。

2. 脂溶性與水溶性

脂溶性較高的農藥容易吸附於植物表面的蠟質層,也容易蓄積於含油脂較多的組織,通常不易單純以水洗除去。

水溶性較高的農藥較容易被雨水沖刷,也可能隨植物體內水分運輸而移動;若具系統性,則可能進入植物組織內部,表面清洗的效果有限。

3. 揮發性

揮發性高的農藥在高溫、乾燥及通風環境下,較容易由作物表面散失,殘留量下降較快。揮發性低的農藥則較容易留在作物表面或蠟質層中。

4. 製劑及助劑

乳劑、可濕性粉劑、懸浮劑、粒劑及水溶性製劑等,其附著性、滲透性及釋放速度不同。

添加展著劑、黏著劑或滲透劑後,藥液較容易附著於葉面、果面,甚至進入植物組織,可能增加初期殘留量並延長殘留期間。

二、作物種類及生理特性

1. 作物表面形態

葉片及果實表面若具有蠟質、茸毛、凹凸、裂縫或皺褶,藥液容易附著及滯留,殘留量通常較高。

例如:

  • 葉面粗糙、具茸毛的作物,較容易截留藥液。
  • 表面光滑且蠟質較少的部位,藥液較容易流失。
  • 花萼、果蒂、葉柄及縫隙部位,容易形成藥液聚集區。

2. 作物的生長速度

作物快速生長時,原有農藥會被新增組織及水分稀釋,此稱為「生長稀釋」。因此,生長快速的嫩葉或果實,單位重量的殘留濃度可能下降較快。

生長緩慢、組織成熟或表面蠟質較厚的作物,則可能有較長的殘留時間。

3. 作物組織及代謝能力

植物可藉由氧化、還原、水解、結合作用等代謝方式分解或轉化農藥。不同作物的酵素活性、含水量及代謝能力不同,因此農藥在不同作物上的半衰期並不相同。

某些農藥的代謝物仍具有毒性,甚至需要一併列入殘留評估,不能只觀察原始有效成分。

4. 可食部位及作物部位

農藥在葉片、果皮、果肉、根部及種子中的分布不同。

  • 施藥直接接觸的部位,初期殘留通常較高。
  • 具有系統性的農藥,可能由根、莖、葉或果實內部運輸。
  • 根莖類作物可能因土壤殘留而吸收農藥。
  • 果皮上的殘留不一定能代表果肉內的殘留,須依實際採樣部位判定。

三、施藥方法及使用情形

1. 施藥濃度及用藥量

藥液濃度越高、單位面積施藥量越大,通常初始殘留量越高。超過核准濃度使用,會增加農藥殘留超標的風險。

2. 施藥次數及間隔

施藥次數越多,前次殘留尚未消退時又接受新的農藥,容易造成累積殘留。施藥間隔過短,也會使作物在採收前仍維持較高殘留量。

3. 施藥方式

噴霧、灌根、浸種、撒粒、土壤處理及燻煙等方式,會造成不同的殘留分布。

  • 葉面噴施主要造成表面殘留。
  • 灌根或土壤處理可能使農藥由根部吸收並進入植物體內。
  • 浸種及種子處理可能使農藥集中於種子或幼苗生長部位。
  • 超低容量噴霧及細霧噴施容易增加覆蓋率與附著量。
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第 三 題20 分

敘述植物濾過性病原的種類及其引起農作物生病的病徵。

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核心觀念

本題考查植物濾過性病原的基本分類,以及不同病原感染作物後所造成的典型病徵。答題時應掌握兩個層次:

  1. 說明植物濾過性病原的主要種類與特徵。
  2. 說明感染後在葉片、莖、根、果實及全株所表現的病徵。

植物濾過性病原通常泛指無法以一般細菌培養方法培養、必須依靠寄主細胞繁殖,且多可經由特殊濾膜或相關方法與一般真菌、細菌區別的病原。嚴格而言,植物病毒、類病毒屬於典型的濾過性病原;植物菌質體則屬於常與病毒合稱的「病毒類病原」。


一、植物濾過性病原的種類

(一)植物病毒(plant virus)

植物病毒是由核酸與蛋白質外殼所組成的非細胞性病原,核酸可為 DNA 或 RNA,且可能為單股或雙股。

其主要特徵如下:

  • 沒有完整的細胞構造。
  • 缺乏自行進行代謝與蛋白質合成的能力。
  • 必須寄生於活細胞內,利用寄主細胞的物質與能量繁殖。
  • 病毒粒子通常由核酸及外鞘蛋白組成。
  • 主要經由昆蟲、蟎類、線蟲、真菌、種子、花粉、嫁接及機械接觸等方式傳播。

植物病毒感染後,常造成葉綠素形成受阻、細胞組織壞死、生長失調及果實品質下降。

(二)類病毒(viroid)

類病毒是比病毒更簡單的植物病原,主要由小型、環狀、單股 RNA 組成,沒有蛋白質外鞘。

其主要特徵如下:

  • 僅含核酸,不具蛋白質外殼。
  • 核酸分子很小,通常為環狀單股 RNA。
  • 不能獨立生活,必須在寄主細胞內複製。
  • 主要感染植物,常造成植株矮化、萎縮、果實畸形或產量降低。
  • 可經由種子、花粉、嫁接及機械操作傳播。

例如馬鈴薯紡錘塊莖類病毒,會使塊莖呈紡錘形、植株矮化,並降低產量與品質。

(三)衛星核酸與衛星病毒(satellite RNA、satellite virus)

衛星核酸或衛星病毒必須依賴另一種輔助病毒,才能在寄主內複製或形成完整的感染性粒子。

其本身通常不能單獨完成感染循環,但可:

  • 改變原病毒所造成的病徵。
  • 使病徵加重或減輕。
  • 造成特殊的花葉、黃化或壞死現象。

此類病原在一般申論題中可作為植物病毒的特殊型態補充說明。

(四)植物菌質體(phytoplasma,舊稱 MLO)

植物菌質體是沒有細胞壁的細菌類微生物,主要存在於植物韌皮部,通常由葉蟬、木蝨等吸汁性昆蟲傳播。

嚴格分類上,植物菌質體不是病毒,也不是典型的濾過性病原;但在植物病理學教材中,常與病毒、類病毒合稱為「病毒類病原」或「植物濾過性病原」。

其主要特徵如下:

  • 無細胞壁,形態可變。
  • 主要存在於韌皮部篩管。
  • 多由媒介昆蟲持續性傳播。
  • 常造成黃化、叢枝、簇生、矮化及花器葉化等病徵。

二、植物濾過性病原所引起的主要病徵

(一)花葉(mosaic)

葉片出現深綠與淺綠相間的不規則斑駁,為病毒病最典型的病徵之一。

特徵包括:

  • 顏色深淺不均。
  • 斑駁分布不規則。
  • 葉片通常仍維持原有形狀,但光合作用能力降低。
  • 嚴重時會伴隨植株矮化及產量下降。

常見於瓜類、茄科及豆科作物。

(二)斑駁(mottle)

斑駁與花葉相似,但病斑界線較不明顯,呈現細碎、模糊的深淺綠色混雜。

病情輕微時僅影響葉色;病情嚴重時可進一步發展為黃化、壞死或落葉。

(三)黃化(yellowing、yellows)

葉片或全株呈現黃化,原因包括:

  • 葉綠素合成受抑制。
  • 葉綠體發育異常。
  • 韌皮部受感染,導致養分運輸失常。
  • 根部或維管束功能受到影響。

黃化可能局部發生,也可能由下位葉逐漸擴展至全株。植物菌質體感染尤其常見黃化病徵。

(四)脈透明(vein clearing)

葉脈周圍組織失去正常綠色,葉脈呈現透明或淡色狀。

此病徵常出現在感染初期,可能進一步發展為:

  • 脈帶化。
  • 花葉。
  • 葉片皺縮。
  • 葉脈壞死。

(五)脈帶化或脈綠(vein banding、vein greening)

葉脈及其附近組織呈現深綠色帶狀,與周圍葉肉形成明顯對比。

此病徵可由病毒感染造成,也常見於某些菌質體或維管束病原感染。

(六)環斑(ringspot)

葉片、果實或莖部出現圓形或環狀斑紋,可能呈現綠色深淺相間、黃化或壞死。

典型型態包括:

  • 黃色環斑。
  • 綠色環斑。
  • 壞死環斑。
  • 多重同心環紋。

果實上的環斑會降低商品價值,並可能伴隨果實變形。

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第 四 題20 分

敘述 Sclerotium rolfsii 與 Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici 兩種植物病原菌感染番茄植株後的病徵、病害環(disease cycle)及防治方法。

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這一題的完整詳解

核心觀念

本題比較兩種重要土壤傳播性病原菌在番茄上的病害特性:

  1. Sclerotium rolfsii:主要造成莖基部腐敗,屬於典型的土壤表面感染型病原菌,以菌核存活。
  2. Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici:造成番茄萎凋病,屬於維管束病原菌,以厚膜孢子長期存活。

答題時應依序說明:

  • 病徵:感染部位及典型外觀。
  • 病害環:越冬構造、初次感染、病原菌繁殖及傳播方式。
  • 防治方法:清除初次感染源、阻斷傳播途徑、提高植株抗性及改善栽培環境。

本題為申論題,沒有選項分析問題,也不涉及特定法條或計算公式。


一、Sclerotium rolfsii

(一)病徵

Sclerotium rolfsii 為土壤傳播性病原菌,主要危害番茄的莖基部、根冠部及接近地面的果實。

典型病徵如下:

  1. 莖基部水浸狀褐色病斑

病菌通常自土壤表面附近的莖部侵入,初期形成暗褐色、水浸狀病斑,病斑逐漸環繞莖部擴大。

  1. 莖基部腐敗及植株萎凋

病斑擴大後,莖部組織軟化、腐敗,導致水分與養分運輸受阻,地上部迅速萎凋,嚴重時整株死亡。

  1. 白色絹絲狀菌絲

在高溫、潮濕且通風不良的環境下,病斑表面及鄰近土壤會出現旺盛的白色絹絲狀菌絲,常沿土壤表面或植株基部蔓延。

  1. 形成菌核

菌絲上形成圓形、初期乳白色,成熟後轉為黃褐色至褐色的菌核,大小約如芥子或小米粒。菌核常分布於病組織表面、土壤表面及殘株附近。

  1. 果實腐敗

接觸土壤的果實也可能被感染,形成水浸狀腐敗,表面可見白色菌絲及褐色菌核。

其病徵重點是「莖基部腐敗、白色菌絲、褐色菌核、急速萎凋」。


(二)病害環

1. 越冬與初次感染源

Sclerotium rolfsii 主要以菌核及病殘體中的菌絲存活於土壤中。菌核具有厚實外壁,耐乾燥,能在土壤中存活多年,是主要的初次感染源。

病原菌也可隨下列材料傳播:

  • 帶菌土壤;
  • 病株殘體;
  • 育苗介質;
  • 灌溉水及雨水沖刷;
  • 農具、鞋具及農機附著的泥土。

2. 菌核萌發

在高溫、潮濕及有機質豐富的土壤中,菌核萌發產生菌絲。其適生溫度通常偏高,番茄生育期若遇高溫多濕,病害容易迅速發展。

菌核萌發後,菌絲可在土壤表面或植物殘體上生長,並接觸鄰近植株。

3. 侵入與發病

菌絲主要由接近土壤表面的莖基部、根冠部或地下部組織侵入,也可經由機械傷口、害蟲傷口或其他傷口侵入。

病原菌分泌細胞壁分解酵素,使寄主組織快速軟化與腐敗。病斑擴大並環繞莖基部後,植株因輸導功能受阻而萎凋死亡。

4. 再感染與擴散

病部及鄰近土壤表面形成大量白色菌絲,菌絲可直接蔓延至鄰近植株,再形成新的菌核。

此菌也能形成擔孢子,但在番茄田間病害循環中,主要依靠菌核萌發及菌絲接觸傳播,擔孢子通常不是最重要的流行病初次感染來源。


(三)防治方法

1. 清除病株及病殘體

發現病株應立即拔除,連同根部周圍土壤一併移除並妥善處理,不可將病株直接翻入田間,以免增加菌核數量。

採收後應清除番茄莖葉、落果及其他病殘體,減少病原菌繁殖基質。

2. 輪作及避免連作

避免番茄、茄科及其他易感作物連作。輪作時宜選擇非寄主作物,並配合田間除草,因為 S. rolfsii 寄主範圍廣,許多雜草也可維持病原菌。

單靠短期輪作效果有限,應搭配土壤消毒及病殘體清除。

3. 改善田間環境

  • 作畦栽培,提高排水性;
  • 避免灌水過量;
  • 避免莖基部長期接觸濕土;
  • 適度增加株距,改善通風;
  • 採用滴灌,避免水流將病原菌帶至鄰株;
  • 避免有機物或未腐熟堆肥直接堆積於莖基部。

4. 土壤處理

可採用高溫季節土壤太陽能消毒,利用覆蓋透明塑膠膜提高土溫,降低土壤中菌核的存活率。

在合法及適當條件下,也可使用核准的土壤燻蒸或殺菌劑處理,但必須依照當時核准標示及安全規範施用。

5. 生物防治

可利用具拮抗作用的微生物,例如部分 Trichoderma spp. 或 Bacillus spp.,抑制病原菌菌絲生長或菌核萌發。生物防治宜與清園、排水及輪作配合,不能取代基本田間衛生。

6. 藥劑防治

藥劑應以莖基部及土壤表面為主要施用位置,並於病害初發前或初發期處理。病害嚴重後,因莖基部已腐敗,藥劑通常難以挽救植株,因此預防性防治較重要。


二、Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici

(一)病徵

Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici 為番茄專化型的尖鐮孢菌,主要造成番茄萎凋病,病原菌侵入根部後進入維管束。

典型病徵如下:

  1. 下位葉黃化

初期通常由下位葉開始出現黃化,之後逐漸向上部葉片發展。黃化可先出現在葉片一側或植株一側,因此常呈現單側黃化的特徵。

  1. 葉片萎凋及下垂

植株白天萎凋,夜間可能暫時恢復;病勢加重後,即使夜間也無法恢復,葉片逐漸乾枯下垂。

  1. 植株矮化及生長不良

根系受害或維管束阻塞後,植株生長遲緩、葉片較小,果實發育受阻,嚴重時全株死亡。

  1. 莖基部維管束褐變

將莖部縱剖,可見木質部或維管束呈黃褐色至褐色條紋,通常由根部向上延伸。這是判斷 Fusarium 萎凋病的重要病徵。

  1. 根部及莖基部症狀

根部可能褐變、腐敗,但通常不像 S. rolfsii 那樣在土壤表面形成明顯白色絹絲狀菌絲及大型菌核。

  1. 幼苗猝死或成株萎凋

幼苗受害時可能生長停滯、根部腐敗,甚至猝倒死亡;成株則以慢性黃化、萎凋及維管束褐變為主要特徵。

其病徵重點是「下位葉黃化、單側萎凋、維管束褐變、植株逐漸枯死」。


(二)病害環

1. 越冬構造與初次感染源

Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici 主要以厚膜孢子存活於土壤、根部殘體及病株殘骸中。厚膜孢子具有厚壁,對乾燥及不良環境具耐受性,可在土壤中存活多年。

此外,病原菌也可能以菌絲或分生孢子存在於:

  • 帶菌種子或育苗材料;
  • 病土及育苗介質;
  • 病株殘體;
  • 農具及鞋具附著的土壤;
  • 灌溉水及田間泥水。

2. 厚膜孢子萌發

當土壤中有番茄根系、根部分泌物及適宜溫濕度時,厚膜孢子萌發產生菌絲。根系分泌物能刺激病原菌向根部生長。

3. 根部侵入

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第 五 題20 分

論述農作物生育過程,若缺乏磷、鈣、鐵或鋅等營養元素時,植株會出現那些症狀?

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核心觀念

本題考查作物營養障礙的診斷,重點在於:

  1. 各營養元素在植株體內的移動性。
  2. 缺乏症狀首先出現在老葉或新葉。
  3. 葉片色澤、葉脈與葉肉的變化。
  4. 植株生長點、根系及果實所呈現的特殊症狀。

植物體內可移動性高的元素,缺乏時會由老葉中的養分轉運至新生組織,因此老葉先出現症狀;移動性低的元素無法有效轉移,缺乏時通常由幼葉、生長點或根尖先受害。

本題不涉及法條及數學公式;判斷核心是「元素移動性+症狀發生部位」。


解題方法

依下列順序作答:

  1. 先判斷元素在植物體內的移動性。
  2. 再判斷缺乏症狀出現在老葉或幼葉。
  3. 說明葉片色澤、葉脈、葉形及植株生長情形。
  4. 補充具有代表性的根系、果實或生長點症狀。

四種元素可整理如下:

元素植體內移動性主要發病部位代表性症狀
磷高老葉先發生葉色暗綠、紫紅、植株矮化、延遲成熟
鈣低幼葉、生長點、根尖幼葉畸形、嫩梢死亡、根尖壞死、果實生理障礙
鐵低幼葉先發生葉脈間黃化,嚴重時整葉黃白化
鋅低至中等幼葉及新梢小葉、節間縮短、叢生、葉脈間黃化

一、缺磷的症狀

磷在植株體內具有較高移動性,因此缺磷時,植株會將老葉中的磷轉移至幼嫩組織,症狀通常先出現在老葉。

主要症狀如下:

  • 老葉呈暗綠色,葉片常較小且厚硬。
  • 葉柄、葉脈或葉片背面出現紫紅色、紅紫色或青銅色。
  • 植株整體生長遲緩,節間縮短,株高降低。
  • 根系發育不良,根量減少,幼苗生長勢弱。
  • 開花、結實及成熟期延遲,作物生育期延長。
  • 穀類作物可能呈現葉片暗綠、莖基部紫紅;部分作物則以葉片紫化較明顯。

缺磷的紫紅色主要與醣類累積及花青素形成增加有關,但低溫、根系受傷及病害也可能造成類似紫化,診斷時應配合栽培環境判斷。


二、缺鈣的症狀

鈣在韌皮部中的再移動性很低,無法由老葉充分輸送至新生組織,因此缺鈣主要危害幼葉、莖尖、根尖及果實等生長活躍部位。

主要症狀如下:

  • 幼葉首先發生症狀,葉尖及葉緣容易焦枯。
  • 新葉展開不正常,葉片皺縮、捲曲、畸形,葉尖可能呈鉤狀。
  • 生長點受害,嫩梢停止生長,嚴重時頂芽或莖尖死亡。
  • 根尖生長受阻,根系短粗,根尖褐化或壞死。
  • 莖部組織柔弱,細胞壁發育不良,植株容易倒伏或組織崩解。
  • 果實常發生局部生理障礙,例如番茄、甜椒的尻腐病,以及蘋果的苦痘病。
  • 葉片黃化不是缺鈣最典型的首要症狀,重點應放在幼嫩組織壞死、生長點死亡及果實生理障礙。

缺鈣不一定是土壤中完全沒有鈣,也可能是根系吸收受阻、土壤乾旱、鹽分過高、蒸散作用不足或果實局部鈣運輸不足所造成。


三、缺鐵的症狀

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