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農藥簡介內容
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殺真菌劑的種類與特性
發佈日期:2005-05-18
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  現已登記使用的殺菌劑,依其主成份估計約有120種(Hopkins, 1996)。依其特性,大略可分為「保護劑」及「治療劑」。
保護劑
  保護劑主要使用於病害發生前或發病初期,一般而言,其作用範圍較廣,價位較低,殘效較長,稀釋倍數較低,因此用量較大,比較有農藥殘留的顧慮。常用的保護劑有礦物油劑、銅劑、硫磺劑、苯二甲醯亞胺劑、有機氯劑、部分呼吸作用抑制劑、黑色素合成抑制劑及生物製劑等,分述如下:
  礦物油劑:主要提煉自石油,種類多、名稱複雜,如夏油、灑佈油、窄域油等,為了保障品質,減少藥害,我國目前要求農用礦物油未磺化值需在92%以上。油劑對表生病害,例如:白粉病、黑星病、銹病、灰黴病及煤煙病等防治效果良好,此外,對移動性差的小型昆蟲,例如:薊馬、介殼蟲、蚜蟲、紅蜘蛛等防治效果也非常顯著。其優點為價格便宜,耐雨水沖刷,效果持久,有機農法亦可使用,另外也可作為許多藥劑的協力劑;缺點則是品質不良的產品或使用不當時易引起藥害。
  銅劑:可分為無機銅及有機銅兩類。無機銅如波爾多劑、氫氧化銅、醋酸銅、氧化亞銅等;有機銅則有草酸銅、松香脂銅、快得寧。一般而言,銅劑尤其是無機銅,對卵菌類(Oomycetes)引起的病害防治效果極佳,但無機銅因酸鹼值高,易造成植物藥害,且過度使用會導致類猖獗;有機銅則較無此顧慮,但藥效較為遲緩。
  硫磺劑:分為無機硫磺劑及有機硫磺劑。無機硫磺劑較常用的有硫磺粉、可濕性硫磺及石灰硫磺,前兩者主要用於防治白粉病,也可防治介殼虫及類,效果良好,但高溫時極易發生藥害。石灰硫磺則常被當作溫帶果樹休眠期的消毒藥劑,以往需蒸煮配製,如今有商品化的溶液成品。有機硫磺劑種類頗多,如富爾邦(ferbam)、得恩地、甲基鋅乃浦(propineb)、錳乃浦(maneb)、鋅錳乃浦(mancozeb)及銅鋅錳乃浦等,對大多數真菌性病害都有極佳的預防效果,而且價格低廉,目前是使用量最大的殺菌劑種類,根據統計,2003年鋅錳乃浦在我國年使用量高達1,014公噸(方麗萍, 2004),為殺菌劑用量的第一名。近年來,由於機硫磺劑的不純物ETU有致腫瘤的風險,已被禁止擴大使用範圍。
  苯二甲醯亞胺劑(phthalimide):大部分已遭禁用,包括福爾培(folpet)、四氯丹(difolatan)、蓋普丹(captan)等。其中原已禁用的蓋普丹因致腫瘤證據不足, 2000年起又重新接受申請登記,但申請擴大使用範圍時,仍需進行安全性評估。本類藥劑稍具滲透移行性,田間對許多真菌性病害防治效果極佳。
  有機氯劑:廣為農民使用的殺菌劑為四氯異苯睛(chlorothalonil),該藥劑防治對象廣泛,一度因不純物-六氯苯(HCB)為致癌劑而禁止擴大使用範圍,但在限制不純物含量及改成安全劑型後,於2003年又重新開放田間申請。本劑田間保護效果極佳,殘留期長,但過量使用易致藥害,尤其對幼嫩的組織。2003年在我國殺菌劑的使用量上排名第八,年使用約104噸(方麗萍, 2004)。
  pyrrole系殺菌劑:廣義而言計有三種,分別是fludioxonil (護汰寧)、fluoroimide(三菱化工公司)及fenpiclonil,主要作用為抑制胞子發芽,因此大致上只有保護而沒有治療效果。護汰寧係由前諾華(Novartis)公司於1990年代開發的新藥劑,屬雜環類,是一種胺基酸的衍生物,原為細菌(Pseudomonas pyrrocinia)的代謝產物,但現在已人工合成。它的作用機制在造成細胞膜上的過氧化作用,導致細胞呼吸作用異常而死亡,對子囊菌類(Ascomycetes)、擔子菌類菌類 (Basidiomycetes) 及不完全菌(Deuteromycetes)有效,但容易誘發病菌抗藥性,且國外的試驗證明其與二甲基氮環及環狀炭氫化物有交互抗藥的現象(Knight et al., 1997)。我國引入該藥已有數年,田間對灰黴病防治效果似乎仍佳,但其田間抗藥性的風險仍需仔細評估。
  凡殺同(famoxadone):凡殺同構造式與史托比系(strobilurins)藥劑非常不同,但作用機制卻極相似,主要也是抑制粒腺體細胞色素c的氧化酵素。由於本劑只有局部滲透性,但卻有抗藥性風險,因此原廠將本劑與其他的系統性殺菌劑調配成混合劑上市(Gullino, 2000)。
  黑色素抑制劑:部分植物病原真菌發芽時會產生附著器以便於侵入寄主。附著器的形成過程通常會產生黑色素(melanin)以抵抗不良環境,抑制黑色素的形成有助於抑制病原菌侵入寄主,因而達到防治效果。這類的藥劑大多應用於稻熱病的防治,如三賽唑(tricyclazole)、熱必斯(fthalide)及加普胺(carpropamid)等(Lyr, 1995)。
  生物製劑:其作用機制主要為抗生、寄生及競爭作用,但由於其應用易受環境影響,因此在溫室、設施或土壤等較穩定的環境較較易表現效果。例如Ecogen公司出產的AQ10,其主成份Ampelomyces quisqualis為白粉病菌的超寄生菌,可攻擊約64種白粉菌,目前在歐美用於有機栽培葡萄園防治葡萄白粉病。芽胞桿菌屬(Bacillus spp.)在病害防治上的效果近年也頗受重視,由於芽胞桿菌普遍存在環境之中,對人畜毒性極低,容易產生芽胞,因此極適合大規模的發酵生產,極具商業化潛力(Copping, 2001.),其中Bacillus brecis可分泌gramicidins,對許多病原真菌有抑制效果;B. subtilis(枯草桿菌)為常見的土壤細菌,一特殊菌株FZB經測試對鐮胞菌Fusarium oxysporum所引起之病害有防治效果,且可以促進植物生長(Copping, 2001.)。目前我國也有一種國人自行篩選出來的菌株登記上市,用於防治豌豆白粉病。木黴菌(Trichoderma spp. )近年亦有小規模的量化生產,一商品化菌株Bio-Trek 22-G係經原生質融合菌株,具有抑制Pythium spp., Rhizoctonia spp., Fusarium spp., Sclerotium spp. 及Sclerotinia spp. 等菌的效果(Copping, 2001.)。

治療劑
  廣義的治療劑包含兩類,一為局部治療劑(curative fungicides),此類藥劑具局部系統移行性,可以在病原侵入寄主後尚未出現病徵前將病原殺死;另一類為治療劑(eradicant fungicides),具有系統移行性(systemic),可以在寄主體內移行散布進而殺死病原。治療劑一般價位較高,作用對象較專一,用量較低,藥效較短,但效果極佳。根據作用對象的不同可分為卵菌類用藥、子囊菌及不完全菌類 (Ascomycetes and Deuteromycetes)用藥、擔子菌類(Basidiomycetes)用藥及灰黴、菌核菌類(Botrytis spp. and sclerotium-forming fungi)用藥等數大類。茲就不同類真菌性病害的主要防治藥劑舉例如下:
  卵菌類:包括疫病(Phytophthora spp.)、腐霉病、猝倒病及苗腐病菌 (Pythium spp.)、露菌(downy mildews)、露疫病菌(Peronophythora sp.)等。其主要防治藥劑有:(一)醯基苯胺系(phenylamides):滅達樂(metalaxyl)是前Ciba-Geigy公司最早研發成功用於防治卵菌類的系統移行性藥劑,與其構造式類似的藥劑尚有本達樂(benalaxyl)、毆殺斯(oxadixyl)等,這類藥劑主要抑制卵菌類核糖核酸的合成,強烈抑制菌絲的發育與生長,但不能抑制游走胞囊的釋放及游走子的發芽。由於具有良好的系統移行性,因此療效突出。缺點則是病菌非常容易產生抗藥性,而且一旦對其中一個藥劑產生抗藥性,也會對其它相類似的藥劑有交互抗性(Gisi and Cohen, 1996)。(二)克絕(cymoxanil):由杜邦公司所研發,具局部的系統移行效果。對茄科晚疫病及葡萄露菌病非常有效,但對其它的卵菌類病害卻口碑不一。本藥劑最大的特色是分解迅速,通常在寄主上僅殘存數天而已。(三)依得利(etridiazole):主要抑制卵菌類的呼吸作用,但對其它生物則影響不大。具系統移行性,尤其容易被根吸收,因此對苗期或種子傳播之疫病或腐霉病具有良好的效果。(四)福賽得(fosetyl aluminum):主成份為磷酸鋁鹽,在生體外幾乎毫無殺菌效果,但在植物體內滲透吸收非常迅速,且表現強烈的抗病性,其主要機制為促進植物合成抗菌物質,對藻菌類效果尤其顯著。(五)達滅芬(dimethomorph):氰胺公司發展出來的系統移行性藥劑,可強烈抑制菌絲生長,但不能抑制游走胞子釋放及發芽。本藥劑可能的作用機制是抑制細胞壁的合成,因此,不會與滅達樂類發生交互抗藥性。(六)亞托敏(azoxystrobin):屬於史托比類藥劑(下節詳述),為近年新興的藥劑。具滲透移行性,主要抑制真菌的呼吸作用,對其它生物的影響極小,預防效果極佳,治療效果則較其它藥劑遜色。
  子囊菌與不完全菌類:本類真菌種類繁多,例如葉斑病菌 (Alternaria spp., Cercospora spp.)、黑星病菌(Venturia spp.)、炭疽病菌(Collectotrichum spp.)、枝枯病菌(Phomopsis spp.)、房枯病菌(Botryosphaeria spp.)、鐮胞病菌(Fusarium spp.)等。其主要防治藥劑有:(一)免賴得系(benzimidazole):除免賴得(benomyl)外還包括腐絕(thiabendazole)、貝芬替(carbendazim)、甲基多保淨(thiophanate methyl)等,主要機制為抑制子囊菌的細胞核分裂。1964年上市後反應極佳,但由於作用位置專一,病菌在田間很快便產生抗藥性,並對同類藥劑有交互抗性。(二)麥角醇合成抑制劑(ergosterol biosynthesis inhibitors):主要作用機制為抑制麥角醇的合成,而麥角醇合成是子囊菌及擔子菌特有的代謝循環,因此這類藥劑對卵菌類毫無抑制效果。本類藥劑包括嘧啶(pyrimidines)類、乙唑(imidazoles)、丙唑(triazoles)、賽福寧(triforine)、得滅多(buthiobate)及三得芬(tridemorph)類。常見的藥劑如撲克拉(prochloraz)、三泰芬(triadimefon)、菲克利(hexaconazole)、護矽得(flusiconazole)、得克利(tebuconazole)、芬瑞莫(fenarimol)、依瑞莫(ethirimol)等共約有20種。這類藥劑是目前最大的一群殺菌劑,全球年消耗量超過20億美元,約占殺菌劑總消耗量之30%。雖然這類藥劑的作用位置專一,室內試驗也顯示病菌極易對其產生抗藥性,也有交互抗藥性的現象,但在田間抗藥性似乎不容易發生。在我國這類藥劑最主要用來防治白粉病、炭疽病、黑星病、葉斑病。這類藥劑略有植物生長調節劑的功能,過量使用會發生藥害(Hopkins, 1996)。(三)史托比類(strobilurins): 1980年代末期才發展出來的新型系統移行性藥劑,最早是從一種菇類(Strobilurus tenacellus)上萃取出來的物質,殺菌效果優異,但部分藥劑滲透性良好,也易因蓄積而造成藥害。經過化學家作修飾改良後,專利的衍生物超過400種以上,目前上市的約有九種,如前捷利康(Zeneca)公司的亞托敏(azoxystrobin),巴斯夫(BASF)公司的克收欣(kresoxim methyl)及pyraclostrobin (BAS500)、dimoxystrobin及orysastrobin,拜耳(Bayer)公司的三氟敏(trifloxystrobin)及fluoxastrobin,先正達(Syngenta)公司的picoxystrobin及鹽野義公司的metominostrobin等。這類藥劑主要在抑制菌類的呼吸作用,但對哺乳類及植物的影響很小。由於抑菌作用明顯,施用後在寄主上會造成「綠化」的效果。本劑藥效廣泛,對子囊菌、擔子菌及卵菌類都有效,使用單一藥劑可同時防治多種真菌病害,因此,有人誇稱其為「廿一世紀的藥劑」。但與其它系統性藥劑相同,本類藥劑誘發抗藥性的風險較高,對一些較敏感的作物也會造成藥害(Lisky, 2003)。
  擔子菌類:包括銹病菌(rust fungi)、黑穗病菌(smut fungi)、褐根病菌(Phellinus sp.)及餅病(Exobasidium spp.)等。其主要防治藥劑有嘉保信(oxycarboxin),該藥劑為呼吸作用抑制劑,對由銹病、黑穗病及立枯絲核菌(Rhizoctonia spp.)引起的病害有效。此外,上述的麥角醇合成抑制劑及史托比類對擔子菌類也有效。
  灰黴、菌核病菌:灰黴病菌為Botrytis spp.,於罹病組織或殘體上可形成菌核,以抵禦惡劣環境,其他會形成菌核的病原真菌還包括白絹病菌(Sclerotium rolfsii)、菌核病菌(Sclerotinia spp.)、立枯絲核菌(Rhizoctonia spp.)等。主要防治藥劑有dichlorophenyl dicarboximide類,例如:依普同(iprodione)、免克寧(vinclozolin)、撲滅寧(procymidone);環狀炭氫化物(aromatic compound),例如大克爛(dichloran);苯甲醯胺苯(benzanilide)類,例如:滅普寧(mepronil)、福多寧(flutolanil),及有機磷劑─脫克松(tolclofos-methyl)等。前二類藥劑雖化學結構相異,作用機制卻相同,主要為抑制粒腺體及細胞壁的合成,這二類藥劑非常容易產生抗藥性,資料顯示,一個栽培期連續用藥超過4次必然造成抗藥性(Lyr, 1995)。

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