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1 第 2 章病原体の感染源を撲滅または減らす防除法 (1) 耕種的 ( 生態的 ) 方法 a) 宿主の撲滅ーーー ( ) の除去 ( ) の防除 b) 輪作 : 土壌病害 ( 連作障害または忌地病 ) の防除に有効病原体の宿主範囲 土壌の性質 輪作体系 輪作期間 堆肥や植物残渣 ( 有機物 ) の処理法が輪作成否のポイントとなる 植物残渣や堆肥等の有機物投入は土壌病害の防除につながるか有害性有機物からの毒性物質が植物根からの分泌物を増加させる 有機物からの毒性物質が植物根を弱らせ 不定性病害を引き起こす 有機物が病原菌の栄養物となり 彼らの活動を刺激する 有用性は? c) 衛生ーーー

2 中間宿主

3 なぜ雑草を防除するか 1: 2: 3: 4: 5:

4 微生物除草剤開発手順

5

6

7 生物的要因 化学的要因物理的要因 生物的要因 ( 植物由来の有害物質 )

8 3 病原体の分類学上の位置 真核生物 細胞壁の有無 原核生物 モネラ界 : 細菌 ファイトフ ラス マプロティスタ界 : 根こぶ菌菌界 : 担子菌 子のう菌 卵菌など

9 糸状菌の分類

10 土壌病原菌の宿主範囲 狭い 広い ( 単犯性 ) ( 多犯性 ) Plasmodiophora Fusarium Phytophthora Pythium Verticilium solani Fusarium Aphanomyces Rhizoctonia oxysporum Pseudomonas Erwinia Corticium

11 土壌病原菌の土壌中での生息深度 作土 畑土壌 1 グラム中 : 数百万 ~ 数千万の細菌数十万 ~ 数百万の放線菌数万 ~ 数十万の糸状菌 原生動物 藻類 線虫 バーティシリウムプザズモディオコルテキシウムリゾクトニアフィトフトラ軟腐病細菌フザリウム枯病細菌身の体の合成に関与青ピシウムフォラ活動好適域 生息限界 地表 主な土壌病原菌の耐久生存器官と感染源 病原菌 耐久生存器 官 Rhizoctonia ( ) Phytophthora 厚膜化細胞 卵胞子 厚膜胞子 感染源 菌糸 遊走子 Pythium 卵胞子遊走子 Aphanomyces 卵胞子遊走子 Fusarium ( ) 厚膜胞子 Verticillium ( ) 菌核 Corticium ( ) 菌核 ( 発芽管 ) ( 発芽管 ) ( 発芽管 ) Plasmodiophora ( ) 遊走子 これらの大部分は動植物の遺体 ( 有機物 ) の分解 物質の酸化 還元 自

12 Fusarium 病害 : 腐生能力 : ロセ ウム > ソラニー オキシスホ ルム宿主範囲 : ロセ ウム ソラニー > オキシスホ ルム 柔組織 ( 病菌 ) 地下部の腐敗根腐れ 導管 ( 病菌 ) ( 萎凋 ) 柔組織 ( 腐敗 )

13 Verticillium 病害 :

14 Rhizoctonia 病害 担子胞子飛散 子実体形成 発芽 死滅 休止

15 Phytophthora 病害 :

16 Plasmodiophora 病害 :

17 主要な土壌病原菌の生存期間と輪作所要年限 病原菌耐久生存器官生存期間 ( 年 ) 輪作期間 Fusarium 厚膜胞子 5~15 4~6 Spongospora 厚膜胞子 3~5 3~5 Phytophthora 卵胞子 2~8 2~5 Plasmodiophora 休眠胞子 >7 4~6 Pythium, Aphanomyces 卵胞子 >5 2~3 Rhizoctonia 菌核 >5 2~3 Corticium 菌核 >5 2~3 Verticillium 微小菌核 5~15 5~6 ( ) ( ) ( ) ( ) 20 µm 3.2 µm

18 処理区 1 年目 2 年目 3 年目 4 年目キャベツ 地上しおれ根被害度 10a 当たり販売量 連作区 キャベツ キャベツ キャベツ 69.4 % 92.3% 960 kg 3 年輪作 牧草 牧草 牧草 ,353 レタス ジャガイモ ニンジン ,300 2 年輪作 レタス ジャガイモ キャベツ ,239 1 年輪作 レタス キャベツ ニンジン ,485 長ネギ キャベツ タマネギ ,064

19 有機物施用と土壌病害

20 土壌病害に汚染されていない圃場の場合 土壌病害の激しく発生する圃場の場合

21 残渣処理技術とその得失 ( 荻原ら 1982 を改変 ) 残渣処理方法汚染の拡散施設労力資源の再利用 投棄 ++ ー + X 埋没ー ~(+) ー ++~+ X 飼料化 + ー + ( サイレーシ 化 ) (-) (+) (+++) ( ) 焼却 ー ++ +~++ X 加熱 ー ++ +~++ 堆肥化 ー ~(++) +~++ +~++ 嫌気的発酵 ー + +~++ 薬剤処理 ー ー + X ++: 多 +: 少 ー : 無 X: 不可 : 可

22 d) 病原体の生育に適さない人為的条件 土壌水分 田畑輪換 土壌 ph 地温調節 静菌作用 (Fungistasis): 現象 1 殺菌処理で消失 土壌微生物懸濁液を加えると回復 2 回復土壌に グルコースなどの養分を過剰に加えると作用は消失 3 微生物の生活環境を悪化させるような変化 ( 乾燥 ph 温度など ) を与えても作用は低下 4 殺菌土に自然土を混ぜると その比率に応じて回復する静菌力が異なる 結論土壌の静菌作用は微生物に由来する現象である ( 原因 ) 1 2

23 土壌水分と発病土壌水分の多少により発生する圃場の作物被害の多少は 病原菌に対する直接効果と 宿主の感受性という間接効果から成り立っている 田畑輪換 ( 水田を数年単位で水田状態と畑状態に交互に繰り返して利用すること ) 水稲と野菜や畑作物との組み合わせによる一種の輪作 水分条件の大きな変化を伴う輪作であることから 土壌環境の変化と土壌病原菌の生態的特徴をよく理解しておく必要がある

24 土壌中の微生物特性 畑土壌 ( 好気的 ): 水田土壌 ( 嫌気的 ):

25

26 土壌温度と発病 ( ストレス効果 )

27 土壌 ph

28

29 (2) 生物的方法 a) 抑止土壌ーー このような土壌は 抑止土壌のタイプ と呼ばれる 発病抑止機構 1 物理的要因 2 生物的要因

30 土壌病害に対する発病抑止土壌の例 病原菌作物病名土壌抑止現象と特に関抑止助長係ある要因 Fusarium oxysporium バナナ clay sand 2:1 型粘土鉱物 ダイコン 黒ボク ( 洪積層腐植質土 ) 鈴鹿 赤土 ( 洪積層鉱質土 ) 一身田 ( モンモリロナイト ) 静菌作用 黒色火山灰土 ( 黒ボク ) 三浦 褐色火山灰土鴻巣 静菌作用 Rhizoctonia solani ダイコン立枯病 Colombian organic soil Fort Collins clay loam 衰退現象 (Trichoderma sp.) (plasmid?) Helicobasidium mompa クワ紫紋羽病 耕地化 Phytophthora cinnamomi アホ カ ト ハ イナッフ ルなどの root rot 有機物

31

32 三重県鈴鹿地方の黒ボクに見られる発病抑止は 土壌固有の性質に基づくものである

33 ダイコンの根圏土壌と非根圏土壌との微生物密度および CO 2 生成量 土 壌 炭酸ガス生成量 a) 微生物の密度 b) 細菌 (x10 5 ) 放線菌 (x10 5 ) 糸状菌 (x10 5 ) 赤土 非根圏 (N) 根圏 (R) R/N , 黒ボク 非根圏 (N) 根圏 (R) R/N , a) 乾土 10ml 当たりの生成量 mg b) 乾土 1g 当たり菌数 赤土 黒ボク土中のダイコン根圏におけるFusarium oxysporum f. sp. raphaniの厚膜胞子発芽土壌の種類発芽率 (%) 厚膜胞子形成厚膜胞子発芽 赤土黒ボク黒ボク赤土 赤土赤土黒ボク黒ボク

34

35 表層の湿性黒ボク土では発病が激しいが 下層黄褐色土では発病が少ない

36 黄褐色土の混合割合が大きくなるほど根こぶの発病程度は軽くなる

37 発病衰退現象 - コムギ立枯病の衰退現象 (Take-all decline, TAD) あらゆる土壌で作用 土壌固有の微生物相が影響 ムギ類の連作に伴って発達 特定の微生物が影響

38 Rhizoctonia 病の衰退現象 (Rhizoctonia disease decline) テンサイ根腐病 : 激しい発病を伴った罹病植物残渣の存在によって集積したある種の拮抗微生物が関与 Fusarium 萎凋病の衰退現象 (Fusarium wilt decline) メロンおよびキュウリつる割病 : 抵抗性品種を繰り返し栽培した土壌では感受性品種を栽培した土壌に比べ放線菌 蛍光性 Pseudomonas spp. および一般細菌が増加

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