114 高普考高考二級 植物病蟲害防治 植物病害防治與害蟲防治學研究 考古題詳解
第 一 題25 分
卵菌綱(Oomycetes)的露菌目(Peronosporales)中,疫病菌屬(Phytophthora spp.)及腐霉菌屬(Pythium spp.)是重要的植物病原菌。請比較這兩屬的形態特徵及鑑定要領。
此外,請以瓜類作物常見露菌目的病原菌為例,詳述病原菌學名、為害病徵、病原菌特性、病害環及防治意見書。防治方法如有推薦藥劑或免登植物保護資材,必須說明用藥類別及作用機制。
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一、核心觀念
本題分成兩部分:第一,從營養菌絲、無性繁殖器官與有性繁殖器官比較疫病菌屬與腐霉菌屬;第二,選一種瓜類常見的露菌目病害,說明病原、病徵、病原特性、病害循環與綜合防治。
瓜類露菌病的病原是瓜類露菌病菌(Pseudoperonospora cubensis),屬卵菌類的露菌目。雖同屬卵菌目,卻不是 Phytophthora 或 Pythium。鑑定時須分清楚:露菌病的田間病徵、葉背產孢形態與病原生物特性,和前述兩屬的比較是不同層次的問題。
二、疫病菌屬與腐霉菌屬的形態比較
兩屬菌絲通常無隔膜或僅有少數隔膜,為二倍體營養菌絲;無性孢子囊可產生具兩鞭毛的游走子,有性生殖則由藏卵器、雄器形成卵孢子。鑑定不能只依「有無游走子」,應合併觀察孢子囊形態、萌發方式、菌落特徵及有性器官。
| 鑑別項目 | 疫病菌屬 Phytophthora | 腐霉菌屬 Pythium |
|---|---|---|
| 菌絲 | 無隔膜為主,分枝;病組織中可見菌絲侵染及產孢。 | 無隔膜為主,常見較寬、分枝的菌絲;部分種類形成菌絲膨大體。 |
| 孢子囊形狀 | 常見卵形、檸檬形或梨形,頂端常具乳突(papilla);也有無乳突種類。 | 形態多樣,可為絲狀、膨大絲狀、球形或卵形;一般不呈典型疫病菌式乳突。 |
| 孢子囊著生與脫落 | 常由孢囊梗形成,可單生或分枝;依種類而異,可脫落並留有短柄,也可不脫落。 | 常直接由菌絲形成,著生方式及孢子囊型態變異大;須檢查成熟後是否形成游走子。 |
| 孢子囊萌發 | 可直接萌發形成芽管,也可間接釋出游走子;受種類與溫度影響。 | 可由孢子囊直接萌發,也可在孢子囊內形成游走子,再由孢子囊或放出管進入頂端囊泡,於囊泡內分化、釋出游走子。 |
| 有性器官 | 藏卵器與雄器形成卵孢子;雄器可為側位(paragynous)或圍生位(amphigynous),是重要種級鑑別性狀。 | 藏卵器與雄器形成卵孢子;觀察藏卵器形狀、雄器數目與位置、卵孢子是否充滿藏卵器,可供種級鑑定。 |
| 其他構造 | 部分種類可形成厚膜孢子;孢子囊的乳突、脫落性及孢囊梗分枝型態具有鑑別價值。 | 部分種類可形成厚壁卵孢子、菌絲膨大體或具存活能力的孢子囊;各性狀並非所有種類都有。 |
鑑定要領
- 先取對的材料:從新鮮病斑邊緣或根、莖病組織分離,避免只取腐敗後被腐生菌覆蓋的部位。葉部病原可直接檢查病斑;土壤或根部病原可用選擇性培養基分離。
- 誘導並觀察無性構造:檢查孢子囊形狀、乳突、孢囊梗分枝、是否脫落、萌發方式及游走子釋出位置。
- 培養觀察有性器官:記錄藏卵器、雄器的形狀、著生位置與數量,以及卵孢子的大小和在藏卵器中的充滿程度。並非每個分離株在一般培養條件下都會形成有性器官。
- 以分子資料確認:形態相近或性狀不完整時,配合 ITS、粒線體基因序列等分子鑑定;鑑定到種時應使用適當參考序列與可靠資料庫。
快速分辨:典型乳突孢子囊支持 Phytophthora;腐霉菌則特別注意絲狀或膨大孢子囊,以及游走子在囊泡中分化的方式。此為屬級初步判斷,不能取代完整形態與分子鑑定。
三、瓜類露菌病
1. 病原學名與分類
病原為瓜類露菌病菌 Pseudoperonospora cubensis。此菌是卵菌類、露菌目之專性活體寄生菌,主要侵染葫蘆科作物,包括胡瓜、洋香瓜、南瓜、苦瓜及部分其他瓜類。
2. 為害病徵
- 葉片初期出現淡綠至黃綠色小斑,逐漸擴大為受葉脈限制的角斑,常呈多角形。
- 葉片正面病斑轉黃、後轉褐,嚴重時病斑融合,葉片乾枯、早期落葉。
- 潮濕時,葉背病斑處可見灰白至灰紫色霉狀物,為孢囊梗與孢子囊。
- 葉片提早衰敗會降低光合面積,使植株勢弱、果實發育及品質受影響;病害嚴重時可造成顯著減產。
診斷要點:角斑受葉脈限制,加上潮濕時葉背產生灰紫色霉層,是露菌病的重要線索。仍應排除細菌性角斑等相似病害,必要時檢查葉背產孢構造。
3. 病原菌特性
菌絲在葉片組織內生長,主要於葉肉組織間擴展,並形成吸器自寄主細胞取得養分。孢囊梗由氣孔伸出,呈二叉分枝,末端著生橢圓至檸檬形孢子囊。孢子囊可隨氣流散布,遇適宜濕度及葉面水膜後萌發,形成具兩鞭毛的游走子。
第 二 題25 分
農民於設施內栽種小果蕃茄,植物診療師經田間訪視及盤點當地病蟲害相,本區主要受到青枯病、灰斑病(Gray leaf spot)、銀葉粉蝨、斑潛蠅及病毒病害的為害。
經採取疑似病毒植株,檢測到一種病毒種類,可由前述其中一種害蟲所媒介傳播,請問是那一種病毒?
歸納田間訪診及檢測病毒的結果,請分別說明這五種病蟲害的學名、診斷與鑑定、為害特性,以及應用現有之監測技術與有效植物保護資材,說明如何協助農友訂定田間病蟲害管理策略,以達到農藥減量的目的。
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核心觀念
本題考查設施番茄田間診斷與整合性病蟲害管理(IPM):先從病徵、害徵及發生環境提出診斷,再以檢驗確認病原或蟲種,接著依病蟲害的傳播方式與生活史安排監測和防治。管理目標不是見到病徵就全面施藥,而是以預防、早期發現、非化學措施及必要時的合理用藥,降低病蟲害密度與農藥使用量。
題幹所述「由其中一種害蟲媒介傳播」的病毒,應判斷為番茄黃化捲葉病毒病群(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV;台灣番茄常見的黃化捲葉病毒類群),媒介是銀葉粉蝨。台灣常見的病原包括番茄捲葉台灣病毒(Tomato leaf curl Taiwan virus, ToLCTWV)及番茄黃化捲葉泰國病毒(Tomato yellow leaf curl Thailand virus, TYLCTHV);若題目未交代分子檢測所得的病毒種名,宜以「番茄黃化捲葉病毒類群」作答,不宜僅憑媒介逕自指定單一病毒種。
解題方法
- **先辨認傳播關係:**銀葉粉蝨可傳播番茄黃化捲葉病毒;番茄斑潛蠅是取食葉片的害蟲,並非題目所指病毒的媒介。因此,答案鎖定銀葉粉蝨媒介的黃化捲葉病毒類群。
- **依病徵與害徵區分病蟲害:**青枯病看急速萎凋與維管束細菌溢流;灰斑病看葉片小型褐斑及灰褐色破裂中心;粉蝨看葉背成若蟲與成蟲;斑潛蠅看葉片蛇行潛道;病毒病看新葉黃化、捲曲、節間縮短等症狀。
- **安排確認方法:**田間觀察可供初步診斷,但病毒及細菌病害宜採樣送驗;蟲種鑑定則觀察成蟲、幼蟲及危害型態,必要時由專業單位鑑定。
- **依傳播途徑訂管理順序:**青枯病以健康種苗、排水及避免土壤傳播為主;灰斑病以降低葉面濕度與清除病葉為主;粉蝨與病毒病須以防蟲網、苗期防護及粉蝨監測為主;斑潛蠅則以監測葉片潛道、清除受害葉與保育天敵為主。
五種病蟲害的診斷、為害及田間管理
一、青枯病
- **學名:**Ralstonia solanacearum species complex(青枯病菌複合群;部分教材或舊資料以 Ralstonia solanacearum 稱之)。
- **診斷與鑑定:**病株常在高溫及土壤潮濕時突然萎凋,葉片起初仍呈綠色,之後整株枯萎。切開莖基部可見維管束褐變;將切下的病莖基部置於清水中,若有乳白色菌流逸出,可作為田間初步判斷。確診應由實驗室進行病原分離、培養或分子檢測,並與其他萎凋病害區分。
- **為害特性:**病原菌可在土壤、病株殘體及帶菌種苗中存活,經灌溉水、帶菌土壤、農具或根部傷口傳播。植株維管束受感染後,常快速萎凋;發病株通常難以藥劑治癒。
- **監測與管理:**定期巡查萎凋株,標記發病位置並記錄區域擴散情形;注意低窪積水處、排水不良畦及連作區。使用健康種苗,改善排水,清潔農具,避免土壤與灌溉水由病區帶往健康區。發病株連同根圈土壤妥善移除處理,勿直接堆置於田邊。輪作、抗病砧木或嫁接、土壤太陽能消毒等措施可納入田區規劃;有登記的微生物製劑可依標示作為輔助,不應取代衛生與水土管理。
二、灰斑病(Gray leaf spot)
- **學名:**台灣番茄灰斑病常見病原為 Stemphylium lycopersici;部分資料亦以 Stemphylium solani 等名稱記載。
- **診斷與鑑定:**葉片初期出現細小圓形至不規則黑褐色斑點,病斑中央轉灰褐色,組織壞死、破裂;嚴重時病斑密集,葉片黃化、枯死及脫落。病害主要發生於葉片,通常不直接危害果實。可採病斑處鏡檢分生孢子,或分離培養、分子鑑定;需與細菌性斑點病、早疫病及其他葉斑病區分。
- **為害特性:**高溫高濕、葉面長時間潮濕及通風不良有利發病;病原可由病殘體及分生孢子延續感染,病斑增加會造成葉面積下降,進而影響光合作用與果實產量。
- **監測與管理:**巡查下位葉及冠層內部,記錄新病斑數量與擴展趨勢;搭配溫度、相對濕度及葉面濕潤狀況判斷風險。改善通風與株距、採用滴灌以減少葉面濕潤、避免氮肥過量,並清除病葉與病株殘體。需要用藥時,選用當年度核准於番茄及該病害的殺菌劑,依標示施用並輪替不同作用機制,避免重複使用同一作用機制。
三、銀葉粉蝨
- 學名: Bemisia tabaci species complex;台灣常用名稱亦見 Bemisia argentifolii。
- **診斷與鑑定:**成蟲體小、白色,受驚時會由葉背飛起;若蟲扁平、固定於葉背吸食。以葉背檢查成若蟲,並使用黃色黏蟲紙監測成蟲。粉蝨種類外觀相近,若需確認種群或生物型,須由專業單位鑑定。
- **為害特性:**成若蟲刺吸植物汁液,可造成葉片褪色、黃化、生長衰弱,蜜露亦可能引發煤污。最重要的病害風險是媒介番茄黃化捲葉病毒;
第 三 題25 分
大豆為重要糧食作物,我國大豆種植面積呈現逐年增加的趨勢。在田間管理上,根腐病(Root rot)及露菌病(Downy mildew)為常見的病害,莖潛蠅(Soybean stem miner)、台灣花薊馬(Eastern flower thrips)及斜紋夜蛾(Tobacco cutworm)為重要害蟲。
請說明前述病蟲害的學名、形態特徵、為害特性、生活史,以及防治方法。
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核心觀念
本題考查大豆田常見病害與害蟲的辨識及整合防治。作答時應依序交代病原或害蟲學名、形態特徵、為害徵狀與特性、生活史,以及相應防治措施。
「根腐病」是根部腐敗的一類病害名稱,病原可因地區、土壤及栽培條件而異,常見有腐黴菌、絲核菌及鐮孢菌等土壤病原;因此應列出代表性病原並說明其共通發生特性。露菌病則由卵菌類病原 Peronospora manshurica 引起。防治原則以健康種子、田間衛生、排水與栽培管理為基礎,必要時配合登記藥劑;害蟲則以早期監測、移除卵塊或受害株及保護天敵為主。
解題方法
依病蟲害類別分成兩種答題模板:
- 病害:病原學名與特性 → 病徵 → 傳播及存活方式 → 栽培管理與藥劑防治。
- 害蟲:學名與分類辨識 → 生活史各期 → 為害部位與症狀 → 田間監測及綜合防治。
形態部分應寫能協助田間辨識的特徵;生活史部分則指出越冬或存活場所、產卵與取食位置、化蛹處,以及容易發生的生育期。
一、根腐病(Root rot)
病原與形態特徵
大豆根腐病不是單一病原所致,常見病原群包括:
- 腐黴菌 Pythium spp.:卵菌類,菌絲無隔膜,可形成孢子囊及具游走性的游走孢子,並以卵孢子在土壤或病株殘體中存活。
- 立枯絲核菌 Rhizoctonia solani:菌絲有隔膜,菌絲分枝處常呈近直角,分枝基部有縊縮及隔膜;可形成菌核或以菌絲在土壤、病株殘體中存活。
- 鐮孢菌 Fusarium spp.:菌絲有隔膜,常形成鐮刀形大型分生孢子及小型分生孢子,並可形成厚膜孢子,在土壤中存活。
為害特性與生活史
病原可由土壤、病株殘體或帶菌種子延續,並藉灌溉水、土壤移動及根部傷口傳播。幼苗期容易出現根部褐化、腐敗、縊縮或猝倒;成株受害時根系腐爛,吸水吸肥能力下降,地上部黃化、萎凋,嚴重時枯死。高溫、多濕、積水、排水不良或連作田通常較易發病。
防治方法
- 選用健康種子及適合當地的抗病品種,清除病株與病殘體。
- 整地平整,改善排水,避免積水及過度灌溉;適當行株距可減少田間過濕。
- 與非寄主作物輪作,降低土壤中病原菌的族群。
- 避免過密及不當施肥,促進根系健全生長。
- 必要時依大豆作物及目標病害的核准登記使用種子處理或土壤處理藥劑;不同病原對藥劑反應不同,不宜將病名直接等同單一用藥。
二、露菌病(Downy mildew)
病原與形態特徵
病原為大豆露菌 Peronospora manshurica,屬卵菌類。菌絲在寄主組織內生長,形成吸器;孢子囊梗由葉片氣孔伸出,呈分枝狀,頂端形成孢子囊。卵孢子厚壁,可在種子或病株殘體上存活。
為害特性與生活史
幼葉或葉片上表面先出現淡綠至淡黃色斑點,逐漸擴大為不規則斑塊;葉背病斑處可見灰色至淡紫色黴狀物,即孢子囊梗及孢子囊。病勢嚴重時病斑褐化、葉片枯死。豆莢受感染時外表可不明顯,但莢內及種皮可能帶有菌絲與卵孢子,種子因而成為重要初次感染來源。潮濕及葉面有露水時利於產孢和傳播。
防治方法
- 使用健康種子;留種時剔除病莢及疑似帶菌種子。
- 清除病株殘體,避免密植,改善通風及降低夜間田間濕度。
- 適當輪作,減少病株殘體與帶菌種子造成的初次感染。
- 發病初期可依大豆露菌病登記藥劑施用,並遵守標示、施藥間隔與安全採收期;藥劑應輪替不同作用機制,減少抗藥性風險。
三、莖潛蠅(Soybean stem miner)
學名與形態特徵
學名為 Melanagromyza sojae (Zehntner),屬雙翅目潛蠅科。成蟲為黑色小型蠅類;卵小,產於植株組織內;幼蟲為無足、頭端較尖的蛆狀幼蟲,在莖內取食;蛹呈桶狀,常在植株根際或土中化蛹。
為害特性與生活史
第 四 題10 分
植物病原病毒可以經由多種途徑傳播,請舉一種植物病原病毒可以經由瓶菌綱真菌(Chytridiomycetes)傳播的案例,說明病毒種類、媒介真菌種類、進行風險評估的相關因素,以及病原菌入侵之後,植物檢防疫體系應有那些因應措施。
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核心觀念
本題考查植物病毒的真菌媒介傳播,以及發現外來植物病原後,如何評估風險並啟動植物檢疫與防疫措施。作答時須完整交代「病毒—媒介真菌—傳播途徑—風險—處置」的關係。
可舉萵苣大脈病相關病毒為例:
- 病毒:Mirafiori 萵苣大脈病毒,簡稱 MLBVV,屬 Ophiovirus;或萵苣大脈相關病毒,簡稱 LBVaV,屬 Varicosavirus。
- 媒介真菌:Olpidium virulentus。早期文獻常以 O. brassicae 稱呼傳毒菌株;現代分類研究則將部分傳毒菌株區分為 O. virulentus。Olpidium 是土壤傳播的壺菌類真菌,屬壺菌門(Chytridiomycota),符合題目所指的瓶菌綱真菌媒介案例。
- 傳播方式:真菌游走孢子在土壤水膜中游動並侵染植物根部,病毒隨媒介侵染過程進入植物;休眠孢子可在土壤或病根殘體中存活,使病毒隨帶菌土壤、病苗或栽培介質傳播。
植物病原風險分析可依國際植物防疫檢疫措施標準(ISPM)2、11的架構,掌握「入侵可能性、建立與擴散可能性、潛在影響、風險管理」等面向。臺灣法規部分以命題當年(民國114年)《植物防疫檢疫法》為準。
解題方法
先選定一個可明確說明媒介關係的病毒案例,再用風險分析架構逐項作答。以 MLBVV 為例,應把風險分析的對象界定為病原病毒及其傳播途徑,同時納入媒介真菌、寄主植物、土壤與水流等因素;因病毒依賴媒介傳播,僅討論病毒本身會漏掉重要風險。
風險分析可分為以下階段:
- 病原鑑定與檢疫地位:確認病毒及媒介的種類、寄主範圍、分布,以及在風險分析區域是否存在或受官方管制。
- 評估傳入與擴散可能性:分析帶毒種苗、土壤、育苗介質、灌溉水、農機具與包裝等傳播途徑,並評估真菌孢子的存活與移動。
- 評估建立及影響:判斷當地是否有適合寄主、適宜環境和栽培條件,並估算對產量、品質、產業、貿易及生態的影響。
- 選擇風險管理措施:依風險高低採取輸入檢疫、監測、限制移動、清除或防治等措施;實施後持續監測成效並調整。
可用概念式整理:
此式是答題整理架構,實際風險分析須依資料與評估方法判斷,不能只以乘積代替完整分析。
風險評估相關因素
- 病原與媒介特性:病毒的致病性、寄主範圍、症狀與檢測方式;媒介真菌的寄主範圍、繁殖方式、游走孢子活動條件、休眠孢子存活能力及傳毒效率。
- 傳入途徑與貨物流量:輸入種苗、球根、根部附著土、介質或其他可能帶有病原的植物材料之來源、數量、頻率、用途及運輸方式。種植用材料通常具有較高建立風險,因為材料進入後會持續生長。
- 寄主與環境適合度:國內是否有萵苣等適合寄主、種植面積與分布;氣候、土壤濕度、灌溉方式及栽培制度是否有利於媒介活動和病害發生。
第 五 題15 分
下列為重要農業害蟲,請寫出害蟲的中文名稱,分別說明下列害蟲的形態鑑定、生態習性、為害特性及防治措施。(每小題 5 分,共 15 分)
(一) Tuta absoluta Meyrick
(二) Phyllotreta striolata Fabricius
(三) Frankliniella williamsi Hood
登入後即可作答並保存紀錄。
核心觀念
本題考查三種重要農業害蟲的中文名稱、形態鑑定、生態習性、為害特性與綜合防治。作答時要抓住各蟲最具辨識度的特徵,以及害蟲在生活史中主要為害的部位:
- 番茄潛旋蛾:幼蟲潛食葉片,也會蛀食嫩莖與果實。
- 黃條葉蚤:成蟲在葉片咬食,幼蟲在土中為害根部。
- 玉米薊馬:以刺吸式口器取食,幼苗期危害較顯著。
解題方法
每小題依「中文名與分類特徵 → 生活史與發生環境 → 為害部位及症狀 → 分階段防治」作答。形態鑑定應挑出最容易辨認的特徵;防治則須對應害蟲的藏匿位置與生活史,例如潛葉幼蟲要搭配清除受害組織,土中幼蟲則須納入田間衛生與土壤管理。
(一) Tuta absoluta Meyrick
中文名稱:番茄潛旋蛾,亦稱番茄潛葉蛾、番茄潛麥蛾。
**形態鑑定:**屬鱗翅目旋蛾科的小型蛾類。成蛾翅長約 4–5 毫米,前翅具淺褐、深褐及銀白色鱗片,頭部下唇鬚向上翹。幼蟲初孵時色淡,隨齡期及取食部位可呈綠色或粉紅色,頭殼深褐;前胸背板後緣有明顯深色骨化帶,是辨認幼蟲的重要特徵。
**生態習性:**主要寄主為番茄,也可危害馬鈴薯、茄子、甜椒等茄科植物。雌蛾將卵產於葉片、嫩芽、莖部或果實附近,孵化幼蟲隨即鑽入植物組織取食。幼蟲可在葉片潛道內、嫩莖或果實內發育,蛹可在植株上或土壤中形成;世代重疊,田間若有連續寄主,族群可持續繁殖。
**為害特性:**幼蟲潛入葉片取食葉肉,形成不規則、窗格狀或隧道狀斑痕,嚴重時葉片枯萎。高密度時會蛀食頂芽、嫩莖、花器及果實,造成植株生長受阻、果實腐敗或商品價值下降。幼蟲藏在植物組織內,外部施藥較難直接接觸。
防治措施:
- **田間監測:**定期檢查葉片、嫩芽及果實,利用性費洛蒙誘捕器監測成蛾並掌握發生期。
- **田間衛生:**及早摘除並妥善處理受害葉片、嫩梢及果實;收穫後清除殘株與茄科雜草,降低田間蟲源。
- **物理與栽培防治:**設施栽培可使用防蟲網,並避免連作及寄主植物持續存在。
- **生物及化學防治:**保護天敵;必要時依作物與害蟲核准用藥,並輪替不同作用機制藥劑。施藥時掌握幼蟲初孵、尚未深入組織的時機,並遵守安全採收期。
(二) Phyllotreta striolata Fabricius
中文名稱:黃條葉蚤,俗稱菜跳仔、跳仔。
**形態鑑定:**屬鞘翅目金花蟲科。成蟲體長約 2–3 毫米,體色黑而有光澤,翅鞘各有一條黃褐色縱紋;後足腿節膨大,受驚時善跳。卵淡黃色、橢圓形;幼蟲細長,乳白至淡黃色,頭部較深色,生活於土壤中。
**生態習性:**主要危害十字花科蔬菜,如白菜、甘藍、芥菜及蘿蔔。成蟲活動於地上部,卵產在葉柄基部、根際土表或根部附近;孵化幼蟲進入土中取食根部,老熟後在土中化蛹。