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 幫助農藥減量
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。
原文網址：https://www.agriharvest.tw/archives/64917
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