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【媒體報導】客座總編輯|國立中興大學副校長黃振文 植物益生菌保護作物健康 幫助化農減量

更新時間:2021-08-18 09:07:05 / 張貼時間:2021-08-16 09:39:25
興新聞張貼者
單位秘書室
新聞來源豐年雜誌
576
稿源:2021-08-16/豐年雜誌
口述/黃振文 採訪.整理/陳慧萍 攝影/黃毛

益生菌保健近年越來越受到重視,其實不僅人體需要益生菌,大自然中也存在許多微生物,幫助土壤和植物維持健康。經過多年研究,目前已有不少植物的益生菌,被開發為生物肥料、生物農藥及微生物製劑等生物防治資材,幫助農民生產健康安全的優質農產品。

過去臺灣化學農藥使用氾濫,我小時候生長在農村,時常聽聞農民在田裡施用農藥中毒,或以農藥自殺的不幸事件,非常清楚農藥對農民造成的傷害,因此我自大學就讀植物病理學系開始,就致力研究非化學農藥防治作物病害的方法。

有一次,我們在溪湖鎮發現一塊苦瓜田的植株生育特別良好,少有病害發生,取樣回到實驗室分析後,發現該農田的土壤擁有豐富且多樣化的微生物族群,是屬於一種「抑病土(suppressive soil)」,當中有許多拮抗微生物菌類能夠抑制壞菌感染作物,這是非常有趣的現象。

以自然為師 善用植物益生菌的保護力

當時中興大學孫守恭教授與我決定以自然為師,效法抑病土防病的原理,在詢問農友栽培苦瓜過程的肥培管理之後,我們利用多種農業廢棄物,結合微量肥料製成「孫黃(S-H)土壤添加物」施用於田間,試驗分析發現這種方法確實可誘發土中微生物大量增殖,有效防治多種作物的土媒病害。

不僅土壤,我們在田裡看到作物健康的葉片,分析後也發現其存在有很多葉表微生物菌類,因此我們從許多健康農作物的葉部及根部,大量分離篩選植物益生菌,經過實驗室、溫室及田間的系列測試,證實益生菌具有保護農作物健康的作用,值得進一步探索。1990年,我們正式啟動系列研究,探討益生菌防治作物病害的功效與機理。

在當時的時空環境,我們的研究工作其實不太容易被人接受,經常被農民嗤之以鼻,他們認為不用化學農藥怎麼可能有效?經過多年努力,臺灣社會越來越重視食品安全議題,現在已有越來越多人了解植物益生菌、農用微生物製劑的重要性。

化學農藥肥料減損地力 植物益生菌有助恢復多元菌相

化學農藥除了影響人的健康,也不利環境的永續發展,因為連續栽種特定單一作物、持續使用化學農藥或肥料,會改變土壤中菌類的族群分布,某些菌種會衰退變少,某些對藥劑有抗性的菌種,則會逐漸變成優勢族群,久而久之,破壞了土壤中原先菌相的和諧平衡,土壤的生產力就會慢慢減弱。

近年來農委會積極推動化學農藥減半,這是正確的方向,為了農業環境永續發展,有必要減少化學農藥肥料的使用,改推廣施用生物肥料、生物農藥等微生物製劑,使土壤逐漸恢復生命力。

目前臺灣生物農藥占市場比例仍低,主要原因是農民的用藥習慣不易改變。一般農民用藥後,會期待看到立即、明顯的效果,例如要馬上看到害蟲掉到地上,才會認為「有效」。改變農友用藥觀念需要耐心溝通,使用微生物製劑,是希望農田的微生物能夠建立族群,讓害菌和好菌在環境中達到平衡,我們並不希望讓害菌一下就被殺光光。

不過,微生物製劑透過技術的研發,也有機會改善這方面的問題,以蘇力菌為例,過去利用蘇力菌的菌體直接噴灑在作物上,大約需要7天才會看到毛毛蟲從植株掉下來,因為蘇力菌感染毛毛蟲後,要使其生病出現發燒、瀉肚子症狀,需要一段時間;現在科學家改萃取蘇力菌的殺蟲結晶蛋白,直接噴佈在作物上,幾乎已經可以立刻見效,且這種毒蛋白在烹飪後就會裂解,是安全的天然生化物質。因此農用微生物製劑的研發,只要能掌握益生菌的防治關鍵成分,調製出來的產品,功效其實可以媲美化學藥劑。

生物農藥搭配IPM 有效達到化學農藥減量

植物益生菌特別適合應用於短期經濟作物,尤其是連續採收、以生鮮食用為主的小黃瓜、番茄、草莓等。小黃瓜採收不能間斷,持續性使用化學農藥容易有殘留問題,因此建議採用生物農藥及生物肥料。設施栽培之作物,因為較容易控制環境變因,也能讓益生菌展現較好的效果。

至於果樹類等長期作物,我認為可採用有害生物整合管理(IPM)的策略,在果樹開花前合理施用化學藥劑,果樹開花結果後,就改以套袋方式,搭配施用農用益生菌製劑,如此水果採收後到了消費者手上,就不會有農藥殘留的問題。以梨子為例,過去農民生產一季需要噴藥二十幾次,如果改成果樹生育初期使用化學藥劑二至三次,於開花結果後則以農用益生菌防治,就可以大幅降低化學農藥的用量,快速達到政府推行化學農藥減半的目標。

培養種子部隊 推廣植物益生菌

相較化學農藥藥效快且有廣效性,生物農藥防治病蟲害的效果較為緩慢,且施用對象大多有專一性,此外它的使用方法常需要植物醫師、改良場人員等專家的技術輔導,例如有些生物製劑,必須在傍晚或溼度較高時使用,若早上噴灑,遇到太陽光的紫外線照射,益生菌可能會被殺死,這是農用益生菌推廣速度緩慢的原因之一。

改變農民用藥施肥的習慣當然不容易,建議可先由青農、專業農民、有機栽培業者著手,漸進式導入生物防治資材,進而比較慣行農法與施用生物防治資材間的利弊,建立農友採行生物防治方法的信心。在推廣教育方面,農業改良場等農試單位,或者農業生技公司可多舉辦田間示範觀摩,邀請農民參加;若能進一步在產銷班中,由植物醫師等專業輔導人員,進行「種子部隊」培訓,由「農民教農民」,相信會有更佳的成效。

另一個我認為應該推廣的方向是消費者,當消費者了解農用益生菌製劑的價值,樂意購買使用微生物製劑的農產品,市場的力量將可以發揮更大影響力,鼓勵農民以生物防治資材取代化學農藥、化學肥料。

取法自然,以農用益生菌發展生物防治資材,不僅可降低化學農藥、肥料及重金屬的汙染,確保食品安全,提升農產品的市場競爭力,也可導引農田環境生態和諧,維護農業生產力的永續發展。不過,農用微生物製劑產品商品化的過程相當艱辛,需要許多專業領域的參與,單打獨鬥,很難打國際盃,若產官學能建立跨領域合作平臺,集中力量,共同研發,將有助於加速微生物製劑產品發展,同時也可在臺灣農業開創生物防治資材的新興產業。

黃振文 國立中興大學副校長、美國喬治亞大學植物病理學系博士、國立中興大學終身特聘教授,曾任國立中興大學農資學院第21、22任院長、植物病理系主任、行政院國科會農業環境科學學門召集人、亞洲農學院校協會會長。2020年獲頒行政院傑出科技貢獻獎。
黃振文年輕時就投入非化學農藥病害防治研究,迄今已四十餘年。(圖片提供/黃振文)

黃振文年輕時就投入非化學農藥病害防治研究,迄今已四十餘年。(圖片提供/黃振文)

黃振文帶領學生針對樹木根部病害進行實務診斷訓練,培訓未來的植物醫師。(圖片提供/黃振文)

黃振文帶領學生針對樹木根部病害進行實務診斷訓練,培訓未來的植物醫師。(圖片提供/黃振文)

黃振文(右三)致力推動農業無毒防治,2020年獲頒行政院傑出科技貢獻獎,圖為黃振文與研究團隊合影。(圖片提供/國立中興大學)

黃振文(右三)致力推動農業無毒防治,2020年獲頒行政院傑出科技貢獻獎,圖為黃振文與研究團隊合影。(圖片提供/國立中興大學)

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