植物病害

植物病害是由病原體（傳染性生物）和環境條件（生理因素）引起的植物疾病。引起傳染病的生物包括真菌、卵菌、細菌、病毒、類病毒、類病毒生物、植原體、原生動物、線蟲和寄生植物。不包括昆蟲、蟎類、脊椎動物等外寄生生物，或其他透過取食植物組織並造成傷害，從而可能讓植物病原體入侵的害蟲。研究植物病害的學科稱為植物病理學。

植物病原體

真菌

大多數植物病原真菌屬於子囊菌或擔子菌。牠們透過產生孢子和其他結構進行有性繁殖和無性繁殖。孢子可經由空氣或水長距離傳播，也可能是土媒性的。許多棲息於土壤中的真菌能夠腐生，在土壤中完成其生命週期的角色。這些是兼性腐生菌。

真菌病害可透過使用殺菌劑和其他農耕方法來控制。然而，常有對各種殺菌劑具抗性的新真菌品系演化出來。

活體營養型真菌病原體在活的植物組織上拓殖，並從活的宿主細胞中獲取養分。死體營養型真菌病原體則感染並殺死宿主組織，再從死亡的宿主細胞中提取養分。

主要的植物病原真菌包括：

子囊菌

• 鐮孢菌屬 (Fusarium spp.) (鐮孢菌萎凋病)
• 根串珠黴屬 (Thielaviopsis spp.) (潰瘍腐爛、黑根腐病、根串珠黴根腐病)
• 黃萎菌屬 (Verticillium spp.)
• 稻熱病菌 (Magnaporthe grisea) (稻熱病)
• 菌核病菌 (Sclerotinia sclerotiorum) (棉腐病)

擔子菌

• 黑粉菌屬 (Ustilago spp.) (黑粉病)
• 立枯絲核菌屬 (Rhizoctonia spp.)
• 大豆鏽菌 (Phakospora pachyrhizi) (大豆鏽病)
• 柄鏽菌屬 (Puccinia spp.) (禾本科與草類的嚴重鏽病)
• 蜜環菌屬 (Armillaria spp.) (蜜環菌，樹木的劇毒病原體)

類真菌生物

卵菌

卵菌是屬於不等鞭毛類的類真菌生物。牠們包含一些最具破壞性的植物病原體，例如馬鈴薯晚疫病、根腐病，以及橡樹猝死病的病原。

儘管與真菌的親緣關係不近，卵菌已發展出相似的感染策略，利用效應蛋白來關閉植物的防禦機制。

根腫菌綱

根腫菌綱中的一些黏菌會引起重要病害，包括十字花科蔬菜的根瘤病和馬鈴薯的粉痂病。這些病害分別由根腫菌屬 (Plasmodiophora) 和粉痂菌屬 (Spongospora) 的物種引起。

細菌

大多數與植物相關的細菌是腐生的，對植物本身無害。然而，有少數（約100個已知物種）會引起疾病，尤其是在世界的亞熱帶和熱帶地區。

大多數植物病原細菌是桿菌。歐文氏菌屬 (Erwinia) 利用細胞壁分解酶引起軟腐病。農桿菌屬 (Agrobacterium) 則透過改變生長素的水平，利用植物賀爾蒙來引發腫瘤。

主要的植物病原細菌包括：

• 伯克氏菌屬 (Burkholderia)
• 假單胞菌門 (Pseudomonadota)
  • 黃單胞菌屬 (Xanthomonas spp.)
  • 假單胞菌屬 (Pseudomonas spp.)
• 丁香假單胞菌番茄致病變種 (Pseudomonas syringae pv. tomato) 會導致番茄植株結果量減少，並且「持續適應番茄，以最小化其被番茄免疫系統識別的程度」。

軟壁菌綱

植原體 (Phytoplasma) 和螺原體 (Spiroplasma) 是絕對胞內寄生物，這類細菌缺乏細胞壁，如同人類病原體黴漿菌 (mycoplasmas) 一樣，牠們都屬於軟壁菌綱 (Mollicutes)。牠們的細胞極小，直徑約1至2微米。牠們的基因組往往很小（約在0.5至2 Mb之間）。牠們通常由葉蟬 (cicadellids) 和木蝨 (psyllids) 等吸食植物汁液的昆蟲病媒傳播。這些昆蟲將細菌注入植物的韌皮部，細菌便在此繁殖。

病毒

許多植物病毒只會造成作物產量損失。因此，除非它們感染果樹等多年生植物，否則試圖控制它們在經濟上並不可行。

大多數植物病毒具有小型的單股RNA基因組。有些則具有雙股RNA或單股或雙股DNA。這些基因組可能只編碼三到四種蛋白質：一種複製酶、一種鞘蛋白、一種促進透過原生質絲進行細胞間移動的移動蛋白，有時還有一種允許由病媒傳播的蛋白質。

植物病毒通常由病媒傳播，但機械傳播和種子傳播也會發生。病媒通常是昆蟲，如蚜蟲；其他病媒還包括真菌、線蟲和原生動物。在許多情況下，昆蟲和病毒在病毒傳播上具有專一性，例如甜菜葉蟬傳播的捲頂病毒會導致多種作物染病。

線蟲

有些線蟲會寄生於植物根部。牠們在熱帶和亞熱帶地區是一個問題。馬鈴薯包囊線蟲 (Globodera pallida 和 G. rostochiensis) 廣泛分佈於歐洲和美洲，每年在歐洲造成價值不菲的損害。根瘤線蟲的宿主範圍相當廣泛，牠們寄生於植物根系，因此直接影響正常植物生長和繁殖所需的水分和養分吸收；而包囊線蟲則傾向於只能感染少數幾種物種。為了適應其生活方式，線蟲能夠在根部細胞中引起劇烈的變化。

原生動物

少數植物病害是由原生動物引起的，例如動質體類的植單胞菌 (Phytomonas)。牠們以耐久的游走孢子形式傳播，這些孢子能在土壤中以休眠狀態存活多年。此外，牠們還可以傳播植物病毒。當具活動力的游走孢子接觸到根毛時，會產生一個變形體，並入侵根部。

植物生理性病害

一些非生物性病害可能與病原體引起的病害相混淆。非生物性原因包括自然過程，如乾旱、霜凍、雪和冰雹；洪水和排水不良；營養缺乏；氯化鈉和石膏等礦物鹽的沉積；風燒病和風暴造成的折斷；以及野火。

流行病

植物會遭受病害的流行。

港口與邊境檢查及檢疫

透過管制人員交通（例如澳洲檢疫及檢查服務局），可以減少有害的非本地生物被引入一個國家。全球貿易為植物害蟲的引入提供了前所未有的機會。在美國，即使只是想更準確地估計這類引入的數量，也需要大幅增加檢查次數。在澳洲，類似的認知不足有著不同的根源：港口檢查的用處不大，因為檢查員對分類學的了解太少。澳洲政府常將某些害蟲列為優先防止入境的有害生物，但這些害蟲卻有分類學上的近親，從而使問題變得複雜。

X射線和電子束食物輻照已被試驗作為來自夏威夷的水果商品的檢疫處理方法。美國食品藥物管理局 (FDA)、美國農業部動植物衛生檢疫局 (USDA APHIS)、生產商和消費者都接受了其結果——與熱處理相比，害蟲清除更徹底，且風味降解較少。

國際植物保護公約 (IPPC) 預計，用於檢查的分子診斷技術將持續改進。IPPC 預期在2020年至2030年間，技術將持續進步以降低成本並提高性能，儘管除非資金狀況改變，否則這不適用於較不發達的國家。

化學方法

許多天然和合成化合物可用於對抗植物病害。這種方法透過直接消滅致病生物或抑制其傳播來發揮作用；然而，研究顯示其影響範圍通常過於廣泛，對當地生態系統不利。從經濟角度來看，除了最簡單的天然添加物外，所有其他添加物都可能使產品失去「有機」資格，從而可能降低產出的價值。

生物方法

輪作是一種傳統且有時有效的方法，除了其他好處外，還能防止害蟲和疾病坐大。

其他生物方法包括接種。為了預防由根癌農桿菌 (Agrobacterium tumefaciens)（該菌在多種植物中引起腫瘤病）引起的感染，可以在將插條插入土中生根之前，將其浸入放射形農桿菌 (Agrobacterium radiobacter) 的懸浮液中。

經濟影響

植物病害為全球農民帶來重大的經濟損失。在廣大地區和多種作物中，據估計，在較發達的環境下，疾病每年通常會使植物產量減少10%，但在較不發達的環境下，因疾病造成的產量損失常超過20%。聯合國糧食及農業組織估計，害蟲和疾病約佔作物損失的25%。為了解決這個問題，需要新的方法來及早檢測疾病和害蟲，例如能檢測植物氣味的新型感測器，以及能診斷植物健康和新陳代謝的光譜學和生物光子學。

全球產量最高作物中，代價最昂貴的疾病有：

參見

• 樹瘤
• 植物病害俗名
• 植物病害預測
• 發育遲緩

外部連結

• 西北太平洋真菌，刊載真菌性植物病原體論文的線上真菌學期刊
• 害蟲與病原體詞彙表

Category:植物病害