TWI816143B

TWI816143B - 防治胡瓜發生露菌病的方法

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Publication number: TWI816143B
Application number: TW110122701A
Authority: TW
Inventors: 林耀東; 黃振文; 涂凱芬; 翁誌煌; 嚴莉婷
Original assignee: 國立中興大學
Priority date: 2021-06-22
Filing date: 2021-06-22
Publication date: 2023-09-21
Also published as: TW202300023A

Abstract

一種防治胡瓜發生露菌病的方法，包含以下步驟：對胡瓜植株施用一乳化液，其中，該乳化液是由植物油經乳化所製得，該植物油是選自於丁香油、肉桂油或辣木油。當該植物油為肉桂油或辣木油時，該乳化液的最低濃度為250 ppm；以及當該植物油為丁香油時，該乳化液的最低濃度為1000 ppm。本發明方法可有效防治胡瓜發生露菌病。

Description

防治胡瓜發生露菌病的方法

本發明是有關於一種防治植物罹病的方法，特別是指一種防治胡瓜發生露菌病的方法。

胡瓜(Cumcumis sativus L.,cucumber)為葫蘆科胡瓜屬，於全球的需求量很高，但是胡瓜在種植過程中常受露菌病、白粉病、炭疽病等病害影響而導致產量下降，因此有許多與防治胡瓜罹病的相關研究。在上述胡瓜病害中，露菌病是由Pseudoperonospora cubensis[(Berkeley & M.A.Curtis)Rostovzev]所引起，於全球各國都曾有相關危害報導，解決的方式大多朝向胡瓜抗露菌病品種育成、化學藥劑等方式來避免胡瓜罹病，但新品種的育成不易，化學藥劑可能導致植株產生抗藥性且有危害環境之疑慮，所以，目前的研究大多朝向非農藥防治的策略來降低作物病蟲的發生。例如，先前已有研究指出胡瓜露菌病可藉由0.3%芥菜油混合0.08%蛋黃之混合物(cooking oils and yolk mixture，COY)油劑進行防治[Jee,H.J.,et al.(2009).Control of Powdery and Downy Mildews of Cucumber by Using Cooking Oils and Yolk Mixture.Plant Pathology Journal,25(3),280-285]。

此外，在各種防治方法中，因乳化液具有高穩定性、高傳遞效率、易滲入植物體等優點，使得農業用藥劑大多會將陶斯松、巴拉松等農藥進行乳化並製成乳劑施用於植物，但因為農藥具有毒性，故目前大多會使用無毒性且對環境較為友善的植物成分(如植物萃取物、植物油等)製成乳化液。

乳化液於植物保護的應用上，會因為乳化液稀釋倍率、油品濃度及油品種類等因素而影響防治效能，因此，針對無毒性、對環境較為友善、合適於施用在胡瓜且能防治露菌病發生的乳化液，仍存在一需求。

因此，本發明的目的，即在提供一種有效的防治胡瓜發生露菌病的方法。

於是，本發明防治胡瓜發生露菌病的方法，包含以下步驟：對胡瓜植株施用一乳化液，其中，該乳化液是由植物油經乳化所製得，該植物油是選自於丁香油、肉桂油或辣木油；其條件是當該植物油為肉桂油或辣木油時，該乳化液的最低濃度為250ppm；以及當該植物油為丁香油時，該乳化液的最低濃度為1000ppm。

本發明的功效在於：本發明方法使用特定濃度及種類的植物油經乳化後所製成的乳化液施用於胡瓜，而能有效地降低胡瓜發生露菌病的機率。

以下進一步詳細說明本發明內容：本發明防治胡瓜發生露菌病的方法所使用的乳化液是由植物油經乳化反應所製得，其中，該植物油是選自於丁香油、肉桂油或辣木油。上述的丁香油、肉桂油及辣木油可由市面上所購得，也可運用已知植物萃取方法自行製備。較佳地，該植物油是選自於肉桂油或辣木油。

「該乳化液的最低濃度」是指該乳化液所使用的最低濃度，也就是乳化液的使用濃度必須高於或等於此最低濃度。當植物油為肉桂油或辣木油時，該乳化液的最低濃度為250ppm；較佳地，該乳化液的濃度範圍為250ppm~1000ppm。當該植物油為丁香油時，該乳化液的最低濃度為1000ppm。

該乳化液中的乳化油滴的粒徑範圍可以透過控制轉速、操作溫度、各試劑的比例進行調整；較佳地，該乳化液含有數個粒徑範圍為100nm~1500nm的乳化油滴。較佳地，由肉桂油所製成之乳化液中的乳化油滴的粒徑範圍為100nm~1400nm；更佳地，粒徑範圍為110nm~1320nm。較佳地，由丁香油所製成之乳化液中的乳化油滴的粒徑範圍為100nm~1200nm；更佳地，該粒徑範圍為150nm~1150nm。較佳地，由辣木油所製成之乳化液中的乳化油滴的粒徑範圍為100nm~1200nm；更佳地，該粒徑範圍為130nm~1200nm。

該乳化液的製備方法可以依據任何植物油進行乳化反應的方式進行，較佳地，該乳化液是將植物油、水及界面活性劑組份進行乳化所製得，該界面活性劑組份為吐溫80(Tween 80)與司盤80(Span 80)的組合。

較佳地，該界面活性劑組份的親水基和親油基平衡值(Hydrophile-Lipophile Balance，HLB，以下簡稱『HLB值』)範圍為4~10；更佳地，該HLB值為7~10；於本發明之具體例中，該HLB值為7.69。該界面活性劑組份中之各組份的比例可以依據上述HLB值及已知技術進行調整；較佳地，吐溫80與司盤80的重量比例為32：68。

該植物油與該界面活性劑組份的比例可以依據已知比例進行調配；較佳地，該植物油與該界面活性劑組份的重量比例為1：1。

該乳化液可以施用於該胡瓜植株的任何部位，較佳地，該乳化液是噴灑於該胡瓜植株的葉面上。該乳化液的使用量需依照胡瓜植株的株齡、成長環境進行調整。

本發明將就以下實施例作進一步說明，但應瞭解的是，該實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。

<製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E與比較製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E>乳化液的製備

依據下表1的油品種類及攪拌速度，分別將3重量份的植物油、3重量份的乳化劑組分(由2.05重量份的Span 80及0.95重量份的Tween 80所組成，Tween 80與Span 80的重量比例為32：68)及94重量份的水加入一樣品槽中形成一混合液，再使用高速均質機對該混合液進行乳化及稀釋(溫度25℃、攪拌速度如下表1，時間10分鐘)，以製得製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E、與比較製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E的乳化液(濃度為1000ppm)。

測試樣品製備

1.測試植物：選用農友種苗公司之胡瓜秀燕品種(Cucumis sativus L.cv.Xiu-Yan)進行試驗。種子以稀釋100倍漂白水消毒15分鐘後，再以無菌水清洗2次並浸入無菌水中催芽2天；隨後再以培養土(混珍珠石泥炭土，廠牌為Gramoflor®)培養且每周施用花寶二號(20-20-20)，至胡瓜植株的株齡約21天時進行試驗。

2.胡瓜露菌菌株來源與培養：胡瓜露菌(Pseudoperonospora cubensis)菌株係由農業委員會農業試驗所植物病理組提供，菌株代號為PC-001。培養方式：每週以切離葉方式培養，也就是將約株齡21天之胡瓜由下往上算起第二片完全展開之真葉剪下，浸入含3滴Tween 20之15倍稀釋漂白水8-10秒，以進行表面消毒，再用無菌水漂洗真葉2次，以去除真葉上之漂白水，之後將真葉放入15cm玻璃培養皿中；將露菌(1×10³sporangia/mL以上)接種於真葉葉背，置於定溫20℃、光照12小時之培養箱中。待培養7天後，取出露菌孢囊並移入裝有無菌水之15mL離心管中震盪，製成露菌之孢囊懸浮液。

統計學分析(statistical analysis)：在下面的實施例及比較例中所得到的實驗數據是採用SAS 9.0統計軟體(SAS Inst.,Cary,NC,USA)來進行統計分析。各組的實驗被重複3次，而實驗數據是以“平均值(mean)±標準誤差(standard deviation,SD)” 來表示。所有的數據是藉由費雪最小顯著差異法(Fisher’s least significant difference，LSD)進行分析，俾以評估各組實驗數據之間的差異性。若所得到的統計分析結果是p<0.05，這表示有統計學顯著性(statistical significance)。

<實施例1A~1E、2A~2E及3A~3E與比較例1A~1E、2A~2E及3A~3E>

實施例1A~1E、2A~2E及3A~3E與比較例1A~1E、2A~2E及3A~3E分別使用製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E與比較製備例1A~1E、2A~2E及3A~3E的乳化液，並依據下述步驟進行防治測試：

1.切離葉處理：將株齡約21天之胡瓜由下往上算起第二片完全展開之真葉剪下，浸入含3滴Tween 20之15倍稀釋漂白水8-10秒進行表面消毒，之後使用無菌水漂洗真葉2次，以去除葉上之漂白水後，放入15cm玻璃培養皿中。

2.乳化液設置：於步驟1的切離葉的葉背上設定10個彼此分開且均勻分佈的處理點，以微量吸管吸取乳化液並在每個處理點上滴放10μL的乳化液。

3.露菌培養：取上述測試樣品製備段落之第2點的露菌之孢囊懸浮液，分別於步驟2之切離葉上的10個處理點接種露菌之孢囊懸浮液(接種量為20sporangia/10μL)，置於定溫20℃、光照12 小時之培養箱中7天並觀察病斑發生情形以及依據下述公式計算罹病率：

重複上述步驟三次並計算罹病率之平均值。測試及計算結果紀錄如下表2。

由表2結果可知，實施例1A~1E、2A~2E及3A~3E的罹病率皆低於20%，且除了實施例1A外，其餘實施例的罹病率更低於10%或更佳地為0%，證明使用肉桂油、丁香油及辣木油所製得的乳化液確實具有防治胡瓜發生露菌病的功效。而由比較實施例1A~1E、2A~2E及3A~3E結果來看，雖然苦茶油於1103±117nm粒徑下的罹病率低，但在其他粒徑的罹病率卻很高，故由此來看，使用苦茶油、大豆油及苦楝油所製得的乳化液皆無法達到低罹病率(<20%)效果，也無法獲得令人滿意的防治效果，同時也驗證並非任何植物油所製成的乳化液皆具備防治效果。

<最低濃度測試>

分別將製備例1A~1E、2A及3A~3E的乳化液加水稀釋為濃度250ppm，以及將製備例1A的乳化液稀釋為濃度125、500及750ppm。然後再依據上述實施例的防治測試步驟進行測試，計算結果紀錄如下表3。

在表3中，由肉桂油所製成之乳化液且乳化油滴之粒徑為114±1nm的實驗結果可知，乳化液的濃度範圍為250~1000ppm時可大幅降低罹病率，並能有效防治胡瓜發生露菌病；然而當乳化液的濃度為125ppm時，罹病率上升至66.7%，由此可證明當乳化液的最低濃度範圍為250~1000ppm，可有效防治胡瓜發生露菌病。

其次，由肉桂油所製成之乳化液且濃度為250ppm的實驗結果可知，隨著乳化油滴的粒徑增加，罹病率也隨著上升，但仍在業界可接受之防治範圍內。由辣木油所製成之乳化液也同樣展現相同實驗結果。

表3中，由丁香油所製成之乳化液的實驗結果可知，此乳化液的最低濃度為250ppm時，罹病率會上升至70%而不符合業界標準，故建議最低濃度範圍較佳為1000ppm(如表2所示，罹病率可降低至3.3%以下)。

<胡瓜溫室試驗>

分別將製備例1A~1E之濃度1000ppm的乳化液稀釋為濃度250ppm的乳化液，然後依據下述溫室試驗流程進行測試：在接種露菌前24小時，將乳化液噴施至胡瓜植株(株齡約為21天)由下往上算起第一、二和三片展開真葉上(每葉噴灑1mL的乳化液)。待24小時後進行接種露菌：使用小型噴灑器噴灑露菌之孢囊懸浮液(10⁴sporangia/10mL)於胡瓜植株的處理葉面(每葉噴灑1mL的孢囊懸浮液)，再以套袋封閉胡瓜植株並保濕2天，待5天後移除套袋並記錄植株罹病度(disease severity)。罹病度是依病斑產生程度分為五級(可參見Ishii,et al.,2001,Occurrence and molecular characterization of strobilurin resistance in cucumber powdery mildew and downy mildew.Phytopathology 91：1166-1171與Michereff,et al.,2009,Diagrammatic scale to assess downy mildew severity in melon.Horticultura Brasileira 27：76-79)，結果紀錄如下表4：

0級：葉片健康無病斑

1級：病斑面積占葉面積0-5%

2級：病斑面積占葉面積6-25%

3級：病斑面積占葉面積26-50%

4級：病斑面積占葉面積51-75%

5級：病斑面積占葉面積76-100%

0~5：罹病度等級

n0~n5：符合各個罹病度等級之葉片數

N：總調查葉片數

由表4的結果可證明，本案方法所使用的乳化液於溫室放大試驗中仍展現低於70%的罹病度符合業界需求的防治效果。

綜上所述，本發明方法使用無毒性、對環境極為友善且由特定濃度及種類的植物油經乳化後所製成的乳化液施用於胡瓜，而能有效地降低胡瓜發生露菌病的機率，故確實能達成本發明的目的。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

Claims

一種防治胡瓜發生露菌病的方法，包含以下步驟：對胡瓜植株施用一乳化液，其中，該乳化液是由植物油經乳化所製得，該植物油是選自於辣木油；其條件是當該植物油為辣木油時，該乳化液的濃度範圍為250ppm~1000ppm，且該乳化液含有數個粒徑範圍為130nm~1200nm的乳化油滴。
如請求項1所述的防治胡瓜發生露菌病的方法，其中，該乳化液是將植物油、水及界面活性劑組分進行乳化所製得，該界面活性劑組份為吐溫80與司盤80的組合。
如請求項2所述的防治胡瓜發生露菌病的方法，其中，該植物油與該界面活性劑組份的重量比例為1：1。
如請求項2所述的防治胡瓜發生露菌病的方法，其中，該吐溫80與司盤80的重量比例為32：68。
如請求項1所述的防治胡瓜發生露菌病的方法，其中，該乳化液是噴灑於該胡瓜植株的葉面上。