#發行日期:1988、05 #期號:0221 #專欄: #標題:以蟲剋蟲的防治新法:線蟲農藥 #作者:徐玉清 譯 .線蟲培養
.圖一:昆蟲寄生性線虫的感染態幼蟲,由左至右為全體、頭部、軀幹及尾部,全長約1公釐。 .圖二:由感染致死的蜂蜜蛾幼蟲體內爬出之線蟲。線蟲在寄主體內可增殖至20萬條。 .圖三:施於甘藍菜田的線蟲與殺蟲劑併用的效果實驗。(a)對照區,(b)單用線蟲,(c)單用殺蟲劑,(d)線蟲與殺蟲劑併用。(d)區之葉幾乎不受青蟲食害。 .圖四:在實驗室中培養線蟲。若為大型燒瓶,每瓶可繁殖達數百萬隻。
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以蟲剋蟲的防治新法: 線蟲農藥 【摘要】在環保意識高漲的今日,「以蟲剋蟲」的生物防治法行情看漲,作為毒素載體的線蟲更是此中的翹楚。 提起線蟲,大家往往想到蛔蟲、蟯蟲、十二指腸蟲、絲蟲等寄生蟲,以及松木線蟲、根瘤線蟲、包囊線蟲等農林害蟲,而認為線蟲似乎對人類毫無幫助。其實「利用寄生於昆蟲的線蟲防治害蟲」的研究,正方興未艾,不久的將來,把特殊線蟲當作「生物農藥」撒布的日子,就要到臨了。 線蟲(nematode)為袋形動物門線蟲綱所有種類的通稱,除寄生於大型哺乳動物者長可達二公尺外,一般多只有一公釐。有些特殊種類棲於溫泉、喜馬拉雅冰河及南極寒地,大部分則棲於土壤,而有「大自然清道夫」之稱。 在已知一萬種線蟲類中被選用作「農藥」者,為Steinernema與Heterorhabtitis兩屬昆蟲寄生性線蟲(見圖一)。這些線蟲雖然由來已久,但卻在環保意識高漲的今日,才受到重視。在歐美,線蟲農藥已大量培養成功,現正跨入企業化推廣階段。 牠們殺死寄主昆蟲的機制頗複雜。一般以被覆薄皮的感染性幼蟲(被鞘幼蟲)形態,侵入幼蟲期昆蟲體內。大部分是隨昆蟲攝食植物時一併被吞入;少部分受昆蟲呼吸時所放出之二氧化碳,或排泄物中所含的尿酸、精胺酸之吸引,而由氣門(尤其當寄生對象為蛹時)或肛門進入。 感染性幼蟲進入昆蟲體內,在昆蟲腸中脫皮,並穿入體腔,又一面將自身腸內的共生細菌排出。游離的細菌在排出處急速增殖,線蟲攝取寄主營養亦跟著增殖。事實上,使昆蟲發生敗血症而致死者,為此細菌所釋出的毒素;線蟲本身不具毒素,只能算作毒素載體(見圖二)。 選擇此類線蟲作為生物農藥,尚與其生活史有密切相關。因為昆蟲在幼蟲期即遭寄生,未及成蟲便死亡,且幼蟲的活動範圍較成蟲窄甚多,故藥用線蟲不易擴散,適於管理;這些線蟲與細菌僅能在昆蟲體內增殖,又無法存活於33℃以上,所以對人畜、鳥類幾乎無害。 此外,線蟲還具備自動尋覓寄生對象的能力,不像化學農藥惟憑機率。因此頗適合防治象鼻蟲、捲葉蟲、天牛等頑強的害蟲。在實驗用容器內以藥用線蟲防治松花天牛,成功率高達100%;若在田野滴入樹幹穿孔穴,成功率亦可達87%,較過去任何防治法均優。松花天牛為松木線蟲的傳播者,松木線蟲為導致嚴重松枯病的禍首,防治松花天牛等於防治松木線蟲,故可謂「以線蟲剋線蟲」了。 對任何化學農藥,害蟲必生抗藥性,使得彼此間相互競爭,新藥不斷開發,新抗藥害蟲不斷產生,永不止息。一般說來,生物農藥沒有此種困擾,當然線蟲農藥亦不例外。因其寄主範圍頗廣,已知者即達250種昆蟲,此不免令人擔心是否會對益蟲不利。根據實驗,情形相當樂觀。例如直接將線蟲散布於蜜蜂巢箱,蜜蜂的死亡率為零,此或因巢箱中的溫度,平常即為33∼35℃之高溫;或將撒布後4小時以上,經降雨或水洗的桑葉餵蠶,亦無礙。加上原本益蟲與線蟲接觸的頻率就不高,故將線蟲農藥限施於作物周圍,便無妨礙了。 原先期待線蟲具「天敵」效用,以為只要將其妥善導入作物周圍的生態系,撒布1至數回後,即可得持久之效。但此種說法卻又不盡然,因為縱然撒布多量,2星期內壁蝨、飛蟲雖大致被撲滅,但存活下來的卻意外的少。所以還是要用一貫的方法,每年在適當時期,不斷變更路線撒布。 現在我們使用線蟲農藥的方法確如一般農藥,即將培養的線蟲懸浮於水中,若施於地上部(莖與葉),則另加展著劑,以噴霧器等撒布田間。其撒布標準,施於地上部,每平方公尺約需10萬∼20萬隻;施於土壤,則需100萬隻∼500萬隻。 效果如何呢?驅除實驗以蕪菁夜蛾、捲葉蟲、金龜子與粗吻象鼻蟲等頑強的害蟲為對象,針對各種作物、各種昆蟲進行。效果或顯著,或根本無效。故其適用的害蟲種類、撒布的時期與撒布方法等,均有待研究。但「不施於溫度高、紫外線強之夏季」,則為明智之舉。 有趣的現象是,非單用線蟲,而將線蟲與化學農藥混合撒布,則可得極佳的相乘效果(線蟲幾乎不受殺蟲劑影響,見圖三)。例如,單用化學農藥或線蟲對付蕪菁夜蛾,效果不彰;若兩者混合使用,卻大致可100%抑制其發生。且兩者所需之用量極低,該用量單獨施用時幾乎看不出防治效果。以上並非蕪菁夜蛾所獨有的特異現象,對付甘藍上的青蟲(蚊白蝶幼蟲),也得到完全相同的效果。 若將線蟲施在曾經蒸過的土壤,尚可抑制植物寄生性線蟲(引起植物病害的根瘤線蟲等)的復原,此亦為其附加的重要效益。 欲大量繁殖線蟲,只消在試管內預加牛肝、豬肝與腎臟片於平常的細菌培養基中,很快便可達飽和(見圖四)。或與廢棄物之處理連繫作業,將吃剩的烤肉剁碎,吸入海綿內培養之,效果亦佳;美國利用此法,每培養100萬隻線蟲,估計僅需花費3元日幣。 諸位或以為以每平方公尺須施用10萬隻線蟲計算,所需設備必相當驚人,其實線蟲極小,增殖力又強,若開發液體培養基,只要做個培養槽,就足夠供應全國,且無虞過量。當作企業來做,頗合算。 以感染態幼蟲的形式長期保存也有可能,幼蟲在濕度100%,溫度8∼10℃,並且空氣源源供給下,可存活3年。目前因各步驟均經專家之手,故多以冷藏狀態搬運。而為了使一般農家可親自施用,實有待更簡易的處理法。 考慮到這點,必須使其膠囊化。即利用製作人工魚卵與人工種子的薄膜,將每塊線蟲封妥,使處於休眠狀態而搬運、撒布之;線蟲找到寄生對象後,自動由膜中穿出。還有一種方法是,利用其乾燥後仍不死的性質,將之製成粉末或粒狀,使用時再加水還原。 其他準備工作包括,提高線蟲生存率的紫外線保護劑與乾燥保護劑之開發,著手製造與化學農藥混合的製劑,以及添加昆蟲喜食之餌與氣味俾提高其捕食率等,朝實用化與普及化穩步前進。 線蟲與病毒、細菌不同,乃屬於汎用性的生物農藥,故發展快的話,於5年之內,或可成為害蟲防治上的王牌。 (本文譯自「科學朝日」,1987年三月號pp.86∼90) 徐玉清任職於中華書局編輯部 |
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