树癌(褐根病)是如何传播的?

行人在行道树间穿梭,邻居在庭院中修剪樱花树,孩童在公园的大榕树下乘凉、嬉戏,这些都市林木看似平静自在的陪伴在我们四周,树木是我们生活中不可或缺的一部份,他们也默默奉献一己之力,从叶片吸收大气中的二氧化碳加以固定,排出新鲜的氧气,以根系抓住土壤同时涵养水资源,达到调节气候的功能。树木更是都市生物的住所,建立都市特殊的生态系。

然而,树木的生活并不像表面上这样安稳平静,除了有许多病虫害会从树木上掠夺养分,土表下看不到的地方,也有病原菌伺机而动。在我国的热带与亚热带地区的城市公园,褐根病是近年来赫赫有名、对树木极具威胁性的敌人。

感染褐根病而枯死的凤凰木。
感染褐根病而枯死的凤凰木。

褐根病菌入侵树木的根部组织,便会开始大肆破坏,造成木材组织的腐朽,原本坚固的根变得脆弱,影响根系吸收土壤中的养分,甚至因为支撑力下降而容易倒伏。伫立在你我生活周遭的林木如果被褐根病攻陷而无预警倒下,可能压坏房屋与车辆、阻碍交通;如果压到行人或行进中的车辆,后果更是不堪设想。因此我们通常会选择移除生病的树,这句话说来简单,处理起来却是件大工程!

处理褐根病的常见做法:移除病树再消毒土壤

首先要砍除地上部的枝叶,接着以挖土机将树头及埋在土里的根系挖出。在移除的过程中,由于被感染的木材组织质地疏松,会有许多大大小小的残根留在现场。为了去除感染源,目前最常使用土壤熏蒸法于处理褐根病的罹病地,作法是先移除病树的地上部、树头与根系之后,把白色粉状的熏蒸剂棉隆与土壤充分混和,并将土壤含水量调整至40-60%,土表则以黑色塑胶布覆盖,棉隆遇水会分解产生有毒气体异硫氰酸甲酯,可以广泛杀灭各种微生物。

清除病树的树头与土壤中的残根。
清除病树的树头与土壤中的残根。

消毒土壤有必要吗?褐根病菌真的会由土壤传播吗?

褐根病菌占领了木材组织后,已知可在植物残体上存活长达数年,伺机等待新种植的树木误触陷阱,或因人为挖掘使木块随着土壤移动到新的土地。然而,如果没有了木材残体,土壤里还会有活的褐根病菌存在吗?香港曾有研究指出,在病树或健康树木周围的土壤里,都有机会侦测到褐根病菌的DNA,因此推测褐根病菌会藉由土壤传播。然而,土中的DNA也可能只源自植物根部或已死亡的微生物。

土壤里到底有没有活的褐根病菌,将会大大影响防治策略的选择,因此开启了我们追捕土壤中褐根病菌的任务。

土壤中真的有褐根病菌吗?

如果土壤会传播褐根病菌,那就代表侵略者原本就先埋伏在根系周围的土壤里,等待时机发动攻击。而当受感染的病树的根系已经严重腐朽,或许褐根病菌也开始向外扩张到周围的土壤里。

我们从八个褐根病发生地收集了44次的土壤样本,看看能不能从土壤中分离出褐根病菌。由于土壤内充斥着各种细菌、真菌等微生物,我们帮褐根病菌开了一条VIP通道,使用只有褐根病菌才能长好长满的培养基,让它们能直接现形。没想到在所有的筛选中,竟然完全无法从罹病地的土壤中揪出褐根病菌。

难道褐根病菌可以像间谍一样隐匿,轻易逃过追捕吗?我们决定主动出击,直接收集了附着在病树根部的根圈土壤,或土壤中受感染的残根上沾黏的土壤,这些根部组织表面甚至可以观察到褐根病菌丝汇集形成的菌丝面,侵略者都已经现形了,这下即使它潜伏在土壤中也难逃我们的法眼了吧!没想到分离结果仍然一无所获。但凡走过必留下痕迹,我们藉由能追踪褐根病菌的专一性引子对,发现土壤中确实可以侦测到它的DNA,然而随着病树被移除,褐根病菌在土壤中留下的DNA踪迹则会越来越少。

即使从带有菌丝面的病根表面土壤中,同样也分离不到活的褐根病菌。
即使从带有菌丝面的病根表面土壤中,同样也分离不到活的褐根病菌。

实验证实:褐根病菌无法靠土壤传播,清除残根即可防止病害

这真是令人亢奋的情报呀!原来褐根病菌没办法在土壤中随意生长,扩张它们的领土,而是只能固守在树木根部或是残根组织中,并且在健康树木根系接触到这些被感染的组织时,才会发动攻击。褐根病菌并不像其他土媒病原菌,可以产生厚膜孢子或菌核等抗逆境的构造,长时间存活在土壤之中;而且土壤环境险恶,有各式各样的微生物为了争夺生活空间而彼此竞争、抑制,褐根病菌可能无法与其抗衡。因此我们认为,只要把已经被褐根病菌攻占的残根从土壤中清除干净,整块土地都将重获自由,逃离它们的魔掌。

为了验证这个观点,我们在一块罹病地上,把生病萎凋的凤凰木树头和根部移除之后,仅仅捡除被褐根病菌霸占的残根组织,再种植很容易受感染的枇杷树苗,持续追踪一整年后,这些枇杷树各个生长茁壮,枇杷树的根部组织无法分离出褐根病菌,也侦测不到病原菌的DNA。

这表示只要清除掉土壤中的残根组织,就不必再担心树木会接触到病原菌,更不用害怕土壤中会有褐根病菌发起进攻的号角。我们以实验证明了土壤并非褐根病菌的栖息地和传播媒介,除了厘清病害的散播模式,也让我们在与褐根病的长期抗战中看到希望。

清除褐根病罹病地的残根后,补植的枇杷在一年后依然健康。
清除褐根病罹病地的残根后,补植的枇杷在一年后依然健康。

目前病害防治技术的发展,还难以让已经感染褐根病的树木摆脱病原菌的魔爪,我们能做的是帮助健康的树木建立护城河,避免树木的根系接触到褐根病菌,也就是所谓的预防胜于治疗,而清除感染源是最基本也最有机会根除病害的方法。

既然了解到土壤中不存在褐根病菌,土壤熏蒸等处理方式的效果与使用时机,或许可以有更深入的讨论。但可以确定的是,只要把褐根病菌占领的残根组织从土壤中确实移除(后续可送焚化炉销毁),现场剩余的微小木材碎屑经由土壤腐生菌自然分解,便可让被褐根病菌占领的土地重获新生。

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