2020年09月25日
首頁 豐年雜誌 封面故事 從「寸草不留」到「雜草管理」,生物除草劑成潛力股 克服生物性問題,降低成本為首要目標

從「寸草不留」到「雜草管理」,生物除草劑成潛力股 克服生物性問題,降低成本為首要目標

近年全球對於「雜草防除」的理念,已逐漸轉變為「雜草管理」,經由調控雜草的生長環境,抑制雜草的萌芽與競爭力,將雜草的負面影響降至最低。因此低毒性、易降解、對人畜安全及環境友善的生物除草劑(Bioherbicides)日漸受到重視。如何減少化學農藥用量,有效抑制雜草,以維繫作物的經濟產值及農業生態系的永續經營,為未來臺灣農民用藥習慣及雜草防除觀念調適的新契機。

1年除草費25億元!收成與環境如何兼顧? 

作物栽培過程中,如何有效避免雜草對作物的危害及干擾,始終是一大難題。美國、中國農地每年因雜草為害的經濟損失分別約為美金1,300億元及人民幣900億元。自從化學除草劑上市以來,由於售價便宜,噴施後短時間內即可殺死雜草,與機械割草相比,藥效持續的時間較長,也較節省工時,因此現今慣行農法最常使用的方式仍是以噴施化學除草劑為主。

臺灣年平均化學除草劑用量約15,000公噸,2016年攀升至2萬公噸,相當於農民的生產成本中,約有25億元用於防除雜草。然而長期大量使用化學農藥,造成日益嚴重的抗藥性及農藥殘留問題,以及對農業生產、生態環境的負面影響,因此各國對於化學除草劑的研製與使用大多有嚴格規範。

行政院農業委員會在2017年9月提出10年化學農藥使用量減半政策,同年10月公告:「為強化除草劑管理,以達友善環境維護生態之目的,非屬本會核准登記使用範圍,不得使用除草劑。」此外為推動劇毒農藥退場政策,將自2019年2月1日起禁止巴拉刈分裝、販售及使用。為因應以上各項政策推動,將導入生物防治、設施農業、疫病監測及非農藥防治等技術作為配套措施。同時2018年5月《有機農業促進法》的公布,也可預期將成為生物除草劑商品化的最佳助力。

目前全球生物農藥市場規模已超過美金30億元,主要以殺蟲劑、殺菌劑為主,除草劑僅占2%以下,但丹恩 ̇特里默國際生物諮詢機構(Dunham Trimmer International Bio Intelligence)預估2020年年複合成長率(CAGR)約有16%。生物除草劑是指利用微生物活體、微生物毒素或植物成分開發藥劑,微生物活體主要應用於防治單一特定雜草,然而當農地雜草種類超過5~10種以上,則須從微生物毒素或植物成分研發著手,可以篩選抑制特定雜草生長的化合物,例如開發防治闊葉型雜草的選擇性除草劑。

一物剋一物:微生物除草劑

1960年代起,歐美各國即開始進行微生物除草劑相關研究,研發初期多以微生物活體為主,用於防治單一特定雜草。易引起雜草嚴重病害者,如炭疽病、枯萎病、葉斑病等病原菌較具應用潛力,然而某些真菌性病原雖可侵染,卻不一定會造成雜草發病,只有病原菌殺傷力強過雜草防禦機制時,此菌株才具有開發微生物除草劑的潛力,因此病原菌的侵染速度及致病強度為首要考量。

例如,針對寄生性雜草如菟絲子、獨腳金、過敏性雜草如豬草、銀膠菊、具麻醉性雜草如蓖麻、抗藥性雜草如黑麥草、難防治的外來種雜草如香附子、布袋蓮、小花蔓澤蘭等,通常選用對寄主專一性極高的微生物活體為資材,開發為真菌或細菌除草劑。近年行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所篩選對布袋蓮具強致病力的菌株,已進入製劑配方及孢子量產階段,噴施孢子製劑3日即可呈現顯著傷害效果。

目前被認為具有除草潛力的真菌主要包含炭疽菌屬、疫病屬、鐮孢菌屬、鏈格菌屬、銹菌屬、尾孢菌屬、黑粉菌屬、殼單孢菌屬及菌核病菌屬。潛力細菌多為根圈細菌,包括假單孢菌屬、腸桿菌屬、黃桿菌屬、檸檬酸細菌屬、無色桿菌屬、產鹼桿菌屬、黃色單孢菌屬及伊文氏菌屬等。

布袋蓮為繁殖能力極強的外來種水生植物,常堵塞溪流、溝渠導致淹水,圖為噴施真菌除草劑7日後植株與健康植株對照。

 

更多內容請見《豐年》2018年08月號

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