Plant Diseases（En）

Plant Diseases（Ne）

植物病理学

1. はじめに

2. 「植物病害」とは?

3. 健康な植物の定義

　植物は、その遺伝的潜在能力を最大限に発揮して生理機能を果たすことができるとき、健康または正常であると考えられます。これらの機能には、正常な細胞分裂、分化、発育が含まれます。

　例えば:

(1) 土壌からの水分や養分の吸収と、植物全体への輸送

(2) 光合成と光合成産物の利用・貯蔵部位への輸送

4. 健康な植物の機能(続き)

(3) 合成された化合物の代謝

(4) 繁殖

(5) 越冬や再生長のための養分の貯蔵

　言い換えれば、これが健康な植物の状態を表しています。

5. 植物病害の分類

　植物病害は、大きく2つのタイプに分けられます:感染性と非感染性です。

　感染性病害は、病原体と呼ばれる生物によって引き起こされます。

　非感染性病害は、生理的病害とも呼ばれ、土壌中の特定の養分が過剰または不足するなどの問題によって引き起こされます。

　植物病理学の分野では、主に感染性病害、特に微生物によって引き起こされる病害を研究しています。

6. 植物はどのように病気になるのか?

　生物的な植物病害が発生するためには、3つの条件が満たされなければなりません。

(1) 病原体が存在していること

(2) 宿主植物が病原体に感受性であること

(3) 環境が病原体の感染に適していること

　これら3つの要因が同時に発生しなければなりません。1つまたは2つが欠けていれば、病害は発生しません。

7. 病原体の性質

　第一の要因は、病原体自体の性質です。

　病原体は、生存、拡散、増殖の能力が異なります。

　例えば、ウイルス病の中には、特定の昆虫がウイルスを感受性植物に運んだときにのみ現れるものがあります。

　ある種の糸状菌は寒い冬を乗り越えられません。それらは、より温暖な地域から感染した植物材料が持ち込まれた場合にのみ問題を引き起こす可能性があります。

8. 病原体の種類

　ウイルス病は、モザイク模様や葉の奇形などを引き起こします。アブラムシ、汁液、さらには種子を通じて拡散します。

　細菌病は通常、植物をひどく腐敗させます。

　糸状菌病が最も一般的で、約80%を占めます。その胞子は遠くまで飛び、問題を拡散させることができます。

　線虫は微小な糸状の虫です。その一部は植物を攻撃し、大きな被害を与えます。

9. 植物側の要因

　次の要因は植物自体です。

　植物の遺伝的特性が、特定の病害に対して感受性か抵抗性かを決定します。

　異なる病原体は異なる植物種に感染できます。

　例えば、疫病菌はトマト、ジャガイモ、ナスに感染できます。

　しかし、キュウリ、豆、その他多くの植物は疫病の影響を受けません。

　植物の物理的・生化学的特性も感受性に影響します。

　これには、防御機構、炭水化物やタンパク質の種類、クチクラの厚さ、さらには気孔の形状も含まれます。

　植物の生育段階も重要です。

　例えば、立枯病は幼い苗に発生しますが、成熟した植物には発生しません。

10. 環境要因

　次の要因は環境です。

　病害が発生するためには、温度、光、湿度の特定の条件が必要です。

　多くの糸状菌や細菌病原体は、涼しく湿った条件で繁殖します。

　例えば、火傷病と呼ばれる細菌病は、湿った春の後により深刻になります。

　土壌排水は土壌伝染性病害に影響します。そうか病や黒あざ病は乾燥した土壌でより多く発生し、立枯病は湿った土壌で発生します。

11. 防除方法

　植物病害を防除するほぼすべての方法は、植物が病気になった後に治療するのではなく、予防に焦点を当てています。

　先ほど述べたように、植物は3つの要因がすべて同時に発生したときにのみ病気になります。

　したがって、病害を防除するには、これら3つの要因を圃場で除去または管理する必要があります。

(1) 植物病害を防除する第一の方法は、抵抗性品種を使用することによって素因を除去することです。

植物は、異なる病原体に対して感受性、耐性、または抵抗性を持つことができます。

感受性植物は、環境、時期、病原体の要因が適切であれば容易に病気になります。

耐性植物は病気にかかるかもしれませんが、深刻な被害を受けません。

抵抗性植物は、病原体にとって極めて好適な条件でない限り、めったに病気になりません。

抵抗性植物の使用は、作物の病害を防除する最も簡単で、安全で、費用対効果が高く、効果的な方法の一つです。

しかし、いくつかの欠点もあります。

抵抗性品種は、非抵抗性品種と比較して、収量、品質、その他の特性が劣ることがよくあります。

抵抗性を克服できる新しい病原体レースが急速に発達する可能性があります。

これが起こると、古い品種は異なる抵抗性遺伝子を持つ新しい品種に置き換えられなければならず、時には5年ごとに行う必要があります。

(2) 第二の方法は、誘発要因を除去することです。

主な2つのアプローチは輪作と衛生管理です。

輪作は、商業農場と家庭菜園の両方で一般的に使用されています。

効果的な輪作を計画するには、病原体とその宿主範囲を知る必要があります。

目標は通常、宿主ではない作物を植えることによって、土壌中の病原性糸状菌や線虫の個体数を減らすことです。

ただし、輪作だけでは病原体を完全に除去することはできません。

衛生管理も非常に重要で、特に病原体が越冬できる地域では重要です。

これには、落葉をかき集めること、腐った果実を取り除くこと、古いつる植物を拾うこと、枯れた木や枝を剪定することが含まれます。

収集された残渣はすべて、燃焼、埋設、または堆肥化によって安全に処分する必要があります。

温室では、温度と湿度を制御して病原体に不利な条件を作り出し、病害を予防することもできます。

12. 病原体を標的とする方法

(3) 第三の方法は、病原体を標的とすることによって主要因を除去することです。

5つの主なアプローチがあります:物理的方法、化学的方法、生物的方法です。

物理的方法は、温度、乾燥空気、または光を使用して病原体を防除します。

例を挙げましょう:

1. 温湯処理 特定の種子は、種子内部または種皮上の病原体を殺すために温湯で処理できます。 例えば、穀類の裸黒穂病は、化学物質が到達できない種子内部で生存します。 温湯が有効なのは、種子が内部の病原体よりも高い温度に耐えられるためです。 処理の温度と時間は、種子の種類と病原体によって異なります。
2. 太陽熱による土壌消毒 この方法は、太陽を使用して土壌を加熱し、土壌伝染性病原体と雑草種子を殺します。 土壌をほぐし、水を撒き、透明なプラスチックで覆って熱を閉じ込めます。 土壌が熱にさらされる時間が長いほど、より多くの生物が殺されます。
3. 紫外線吸収処理 アルタナリア、ボトリチス、ステムフィリウムなどの一部の糸状菌は、紫外線下でのみ胞子を生成します。 温室では、特殊な紫外線遮断フィルムで覆うことによって、これらの病害を予防できます。

土壌消毒と紫外線については、IPM事例研究を取り上げるときに、後でさらに詳しく説明します。

化学的方法は、植物表面を保護したり、すでに存在する病原体を殺したりするためのスプレーを使用します。 一部の化学処理は、土壌、貯蔵場所、または昆虫媒介者における感染源も減少させます。 化学スプレーは使いやすいですが、抵抗性病原体の出現や環境・健康上の懸念などの欠点があります。

生物的方法は、他の生物を使用して病原体を減少または除去します。 自然界では、これは「抑制的土壌」で起こり、そこでは微生物が病害を防ぎます。 一部の植物は、感染前または感染後に病原体を攻撃する有益な微生物によって保護されています。 日本では、いくつかの微生物農薬が登録されています。細菌としてはバチルス属、シュードモナス属、糸状菌としてはトリコデルマ属、タラロマイセス属が主に使用されています。

化学殺菌剤とは異なり、微生物殺菌剤は即効性がありません。効果が現れるまでに時間がかかり、被害が深刻な場合には効果がありません。