壹 前言 白粉病為田間作物經常發生的病害, 其為害嚴重時, 作物葉面覆滿白色粉末, 影響光合作用, 進而影響作物品質 為防治此種病害, 大都使用化學藥劑來防治, 但是化學藥劑不利於永續農業的發展 因此, 本研究採用了非農藥防治的植物萃取液, 採用植物萃取液來防治白粉病, 可以達到無農藥殘留的問題及有

投稿類別 : 農業類 篇名 : 植物萃取液防治作物白粉病之探討 作者 : 沈采勳 國立興大附農 農三乙班 賴冠樺 國立興大附農 農三乙班 賴映儒 國立興大附農 農三乙班 指導老師 : 紀柏任老師

壹 前言 白粉病為田間作物經常發生的病害, 其為害嚴重時, 作物葉面覆滿白色粉末, 影響光合作用, 進而影響作物品質 為防治此種病害, 大都使用化學藥劑來防治, 但是化學藥劑不利於永續農業的發展 因此, 本研究採用了非農藥防治的植物萃取液, 採用植物萃取液來防治白粉病, 可以達到無農藥殘留的問題及有機農業及永續農業之經營 貳 正文 一 白粉病簡介 : 白粉病所寄生的植物約有 150 種以上, 其中有許多為具有高經濟價值 的作物或果樹 例如 : 菸草 印度棗 玫瑰 洋香瓜 木瓜菸草 小麥 葡 萄 蘋果 梨及其他各種作物及花卉 樹木等 ( 註一 ) 目前在台灣對於白粉病的防治, 是以噴施化學藥劑作為主要的防治方 法 現在本省正式推廣應用於防治白粉病的藥劑有 5% 三泰芬可濕性粉劑, 25% 蟎離丹,19.5% 白粉克可濕性粉劑,50% 免賴得可濕性粉劑... 等 ( 註一 ) ( 一 ) 白粉病病徵 : 最初在葉片上產生白粉狀斑點, 爾後白點漸濃, 轉變為灰白色, 病 斑擴大相互連結佈滿全葉, 終使葉片枯黃, 病斑可蔓延至葉柄 莖及果 實 危害作物之部分葉 葉柄 莖 果實 臺灣設施栽培之瓜類作物白粉病幾乎終年皆可發生, 以冷涼 無雨 之冬季為病害好發時期 ( 註一 ) ( 二 ) 白粉病寄生性質 : 白粉病菌雖然是絕對寄生菌, 但寄主卻非絕對專一性, 寄主範圍極 廣, 其中尤以溫網室及設施栽培環境發生特別嚴重 二 防治白粉病之植物萃取液 1. 虎杖 : 1

(1) 化學研究 : 本研究品含虎杖甙 ( ㄉㄞ ˋ) 黃酮等, 虎杖水解後生成 大黃素有瀉下作用, 並且有止血 止痛 抗菌等作用 ( 註七 ) 虎杖酒精萃取液之研究報告指出, 虎杖酒精萃取液可以顯著降低甜瓜切離葉發生白粉病 在溫室測試 1000 倍稀釋液, 可以顯著 (p <0.05) 降低甜瓜白粉病的發生率達 47.3% ( 註二 ) 2. 丁香羅勒 香茅 : 所使用之精油是由丁香羅勒油丁香羅勒之全草經水蒸氣蒸餾提取的揮發油和香茅油以全草入藥 ( 全草含香茅油 ), 在丁香羅勒油和香茅油萃取液之研究報告指出 250ppm 下可以完全抑制白粉病胞子發芽 ( 註三 ) 香茅油可抑制番茄白粉病 ( 註四 ) 3. 蘄 ( ㄑㄧ ˊ) 艾 小葉桑 : 蘄艾和小葉桑萃取物研究報告指出以去離子水及 50% 酒精為溶劑萃取製備小葉桑 蘄艾 大飛揚草 柳樹 蒲公英等植物萃取物, 發現以蘄艾與小葉桑萃取物之 100 倍稀釋液處理, 對胡瓜白粉病初期病勢發展具有抑制效果 ( 註七 ) 4. 土肉桂 : 土肉桂純露研究報告指出土肉桂純露 100 倍稀釋液與對照組在胡瓜白粉病防治上達 5% 顯著差異, 顯示土肉桂純露 100 倍稀釋液處理對胡瓜白粉病也具有防治效果 ( 註七 ) 5. 日本大黃 : 日本大黃研究報告指出日本大黃萃取物可濕性製劑 (PK) 2,000 倍稀釋液處理, 對胡瓜白粉病防治率達 75-100% ( 註七 ) 6. 葵花油 : 葵花油研究報告指出稀釋成 1,000 倍溶液處理番茄白粉病可 降低其危害率達 50% ( 註七 ) 2

三 澳洲茶樹精油防治作物白粉病之實驗 茶樹精油主要成分為 : 類碳氫化合物, 單萜類 倍半萜及其相關的醇化物 ( 註九 ), 而於精油組成分中, 於單類化合物中, 其化學結構式所含的官能基及碳氫骨架的疏水性 親水性等均會影響抗菌性 其抗菌性之順序, 一般依次為 : 酚 (Phenols)> 醛類 (Aldehydes)> 酮類 (Ketones)> 醇類 (Alcohols)> 醚類 (Ethers)> 碳氫化合物 (Hydrocarbones) 等 ( 註十一 ) ( 一 ) 精油萃取 1. 萃取材料 : 澳洲茶樹 300g 2. 萃取方式 : 利用蒸餾抽出裝置 ( 圖一 ), 採蒸餾法萃取 ; 紅色框線為加水漏斗閥 橘色框線為雙重蒸餾室 黃色框線為蒸氣產生室 綠色框線為廢水出口閥 藍色框線為冷卻管 紫色框線為分液漏斗閥 ( 註十二 ) 圖 ( 一 ) 蒸餾抽出裝置各部位配置圖 (1) 將剪成 10 公分左右的澳洲茶樹小枝條 ( 圖二 ), 用清水洗淨備用, 剪成較小枝條可增加放入蒸餾室的茶數量, 以增加萃取的精油總量 (2) 將剪好的枝條放入雙重蒸餾室 ( 圖三 ) 3

圖 ( 二 ) 剪好約 10 公分的枝條圖 圖 ( 三 ) 雙重蒸餾室 (3) 將抽出裝置的蒸氣產生室, 加入淨水或 RO 水, 過程中水 量需維持一定 ( 約 1600 毫升 ), 當水量降低至加熱棒的一 半時即加入水 ; 將熱功率鈕轉至 3/4 處, 加熱至沸騰 ( 二 ) 精油 純露簡介 : 1. 精油 澳洲茶樹精油在 1970 年代有了芳香療法的應用, 將澳洲茶樹以蒸餾方式抽出精油, 精油顏色呈現淡黃色 有股刺鼻且帶有土味, 帶有樟腦的味道, 是種應用相當廣泛的香精油, 使得可以作用在免疫系統方面, 且是改善人體體內外不適的藥劑 澳洲茶樹 (Melaleuca alternifolia) 為桃金孃科 (Myrtaceae) 白千層屬之多年生常綠喬木, 別名為茶香白千層 其植株葉片細長呈線形, 葉片含芳香精油, 植株開花須待幼年期過後大型植株才會開花 澳洲茶樹利用部位為葉片, 香精成分主要為桉油酚 (cineole) 松油精 (pinene) 及松油烯 (tepenes) 等, 主要效用為具有良好的殺菌效果 ( 張元聰,2003, 台灣香草植物圖鑑 ) ( 註五 ) 德國萊比錫大學實驗發現, 茶樹能有效對抗 26 種皮癬菌 32 種白色念珠菌 及 22 種小芽孢菌 研究顯示, 只需茶樹精油 0.25% 的濃度就能抑制 90% 的大腸桿菌, 金黃色葡萄球菌也只需要 0.5%, 最引人注意的是, 連對各種抗生素已經產生抗藥性的超級細菌 : 抗甲氧苯青黴素性金黃色葡萄球菌, 也能消滅!( 註十 ) 4

2. 純露 (1) 用途 : 可噴灑在植物植株上可抗菌 可驅蟲活性 (2) 實際應用 : 噴灑在番茄植株上可以抗菌, 防治番茄晚疫病 ( 註九 ), 由於番茄晚疫病是由真菌所引起的, 澳洲茶樹又有滅真菌 抗黴菌 抗病毒 抗寄生蟲等效果, 所以可以達到抗菌的效果 ; 亦可將純露噴在鞋櫃 當化妝水 對於念珠菌屬的白色念珠菌, 西洋耆草 (Yarrow) 土木香 (Elecampane) 茶樹 百里香及肉桂等植物葉精油都具有抗菌效果 ( 註十一 ) ( 三 ) 澳洲茶樹純露對瓜類白粉病防治之探討 : 1. 對照組 (1) 噴灑純水於病徵處 (5 片 ): 圖 ( 四 ) 圖 ( 五 ) 噴灑純水於病徵處後, 發現白粉狀斑點明顯減少, 由此推 論純水具有洗落白粉狀分生胞子的效果, 但因為胞子的傳播具 有週期性, 所以使胞子減少之效果無法持久 5

(2) 噴灑濃度 100% 的純露於病徵處 (5 片 ): 圖 ( 六 ) 圖 ( 七 ) 噴灑澳洲茶樹 100% 純露於病徵處後, 發現白粉狀斑點有減少現象, 由此推論澳洲茶樹純露具有洗落白粉狀分生胞子的效果, 但因純露之濃度過高, 使少許蕃茄葉片發生受損 枯黃的現象, 由此可知濃度最高其效果未必最佳 (3) 噴灑濃度 50% 的純露於病徵處 (5 片 ): 圖 ( 八 ) 圖 ( 九 ) 噴灑澳洲茶樹 50% 純露於病徵處後, 發現表層白粉狀斑點有略為減少的現象, 由此推論澳洲茶樹純露具有暫時抑制白粉狀分生胞子增加的效果, 但因其白粉病胞子增加速度快速, 使其防治效果不佳 (4) 噴灑濃度 20% 的純露於病徵處 (5 片 ): 噴灑澳洲茶樹 20% 純露於病徵處後, 發現葉表白粉狀斑點擴散情形並未減輕, 由此推論 20% 的澳洲茶樹純露因濃度太低而未有明顯的防治效果 6

2. 實驗組 未噴灑茶樹純露之植株葉片病徵 (5 片 ): 圖 ( 十二 ) 圖 ( 十三 ) 在未噴灑澳洲茶樹純露的番茄植株葉片上, 發現葉表白粉狀斑點擴散情形極為嚴重, 由此可知, 若未抑制病害危害的狀況, 則會導致葉片提早變黃脫落, 影響果實品質 參 結論 由文獻研究發現, 虎杖 蘄艾 小葉桑 日本大黃等植物萃取液 ; 丁香羅勒 香茅等植物精油, 以及土肉桂純露, 對於作物白粉病有相當的防治效果 而本實驗採用澳洲茶樹純露防治番茄白粉病, 結果發現, 使用純露及純水來噴施番茄葉片, 對於白粉病病斑均有明顯減少的現象, 而未處理的對照組, 葉片病斑極為嚴重, 推論與白粉病分生胞子被洗落的效果有關 而不同濃度純露處理組與純水處理組之間, 對白粉病的抑制效果, 並無明顯差異, 推論與純露內所含精油抑菌成份不高有關 本次實驗, 並未以澳洲茶樹精油來進行試驗, 因此對於澳洲茶樹精油防治番茄白粉病之功效, 仍有待更進一步之研究 肆 引註資料 註一 : 謝煥儒 (2007) 白粉病專輯 - 認識白粉病 謝煥儒教授紀念論文集 台北市 註二 : 謝廷芳 黃晉興 謝麗娟 胡敏夫 柯文雄 (2005) 植物萃取液對植物病原真菌之抑菌效果 台中霧峰 : 行政院農業委員會試驗所編印 註三 : 謝廷芳 黃晉興 胡敏夫 (2005) 植物萃取液防治作物病害的研究現況 7

行政院農業委員會試驗所編印 台中 註四 : 陳任芳 (2009) 植物萃取液對作物病害防治之應用 花蓮區農業專訊 69: 15-17 台中 註五 : 黃雅玲 (2004) 香草植物介紹 - 澳洲茶樹 高雄區農情月刊, 第 85 期 註六 : 廖婉婷 ( 2012 ) 楊樹病蟲害調查及其防治 台灣大學園藝學研究所 註七 : 吳信郁 ( 2012 ) 植物萃取物及生物製劑對胡瓜白粉病防治效應研究 桃園區農業改良場研究彙報, 第 57 期 註八 : 莊再揚 許洞慶 (1995) 植物保護 ( 台北縣 ): 地景企業 註九 : 陳立偉 (2008.7) 茶樹精油應用於痤瘡治療之功效與安全性評估 台北 市 : 台北醫學大學生藥學研究所 註十 : 香草魔法學苑研究部 (2014) 茶樹精油功效與使用專題研究 註十一 : 林業試驗所木材纖維組 何振隆 中興大學森林學系 蘇裕昌 (2008) 精油之抗菌活性 註十二 : 洪偉哲 陳履軒 羅智維 (2012) 純萃 澳洲茶樹 台中市 : 國立台 中高級農業職業學校 8