16 植物病理学 第十六章 植物病害的流行

第十六章植物病害的流行和预测第一节植物病害的流行植物病害的流行是指在一定时间和空间内病害在植物群体中大量严重发生，并造成重大经济损失的现象。病害的流行主要是研究植物群体发病及其在一定时间和空间内数量上的变化规律，所以对它的研究往往是在定性的基础上进行定量的研究。研究植物群体中病害在环境影响下发生发展的规律、病害预测和病害管理的综合科学称为植物病害流行学。一、病害流行的基本因素病害发生三要素:寄主、病原和环境条件，在这里，三要素具有质和量（或强度）的涵义，具有变化消长的涵义，分别用三角形的三个边长来表示，三角形的面积则代表病害发生、流行的可能性。⑴大量感病的寄主植物集中种植，⑵强致病力的病原物大量存在，⑶具备长时间有利的环境条件这三方面因素满足时，三角形的面积最大，病害才有可能流行，三者同等重要，缺一不可。人们的干预而有效地制止了病害的流行。人们常用病害四面体或病害金字塔来表现这种关系。（一）寄主植物抗病性:遗传一致性越高，对于病害流行越有利。寄主类型和生育期。（二）病原物病原物致病性：病原物数量（菌量）:（三）环境条件环境可以影响寄主植物环境也可以影响病原物环境也可能影响传播介体的数量和活动性。影响植物病害流行最重要的环境因素是湿度和温度。（四）人为因素连续单一的大面积栽培同一种作物品种，施用高水平的氮肥、免耕栽培、深灌以及不良的田间卫生状况，都可增加病害流行的可能性和严重程度；施用化学药剂人为引种危险性的病害带入新区。二、病害流行主导因素的分析对一种病害，在一定的时间和地点，当其它因素已基本具备并相对稳定，而某一个因素最缺乏或波动变化最大时，并对病害的流行起决定作用，这个因素称为当时当地病害流行的主导因素。当寄主、病原物条件具备时，环境因素便成为主导因素，而当病原存在，环境条件又利于发病时，寄主抗性便成为主导因素。流行主导因素的时空条件性很强，“主导”是相对的概念，同一种病害，处在不同的时间和地点，其流行主导因素可能全然不同。从长远的观点来看，种植制度的变更、品种的更换、病原物致病性的变化以及抗药性的产生往往是病害流行的主导因素。就一个生长季节而言，环境条件是否满足往往是促成当年病害流行的主导因素。灰霉病过去是一种次要病害，近年来由于保护地蔬菜大面积的种植，灰霉病迅速上升为十几种蔬菜的主要病害。大量化学农药的使用，使得灰霉菌产生了抗药性，所以灰霉病已经成为当前菜农面临的主要问题.玉米大斑病于1899年首次在东北发现，1963年以前很少大面积流行，1966年以后连续在东北和华北大流行，分析原因主要是品种抗病性的变化。原来，在1963年以前我国种植的玉米多为农家品种，抗性基因比较丰富，后来大规模地开展杂交育种，大面积推广了一些对大斑病高度感染的杂交种（如维尔165），遇到7、8月降雨较多的年份，该病很快大面积发生。小麦赤霉病流行的主导因素是气象因素，更确切地说是小麦扬花期的湿度和降雨次数，因为其它因素如温度、菌源条件比较容易满足，品种抗病性虽有差异但缺乏免疫品种。三、病害流行的类型和变化（一）单年流行病害单年流行病害指在作物一个生长季节中，只要条件适宜，就能完成菌量积累并造成流行危害的病害。单年流行病害由此又称多循环病害（polycyclicdisease）和复利病害（compoundinterestdisease）。潜育期一般只有几天至十几天，一年中可有多次再侵染，多为气传和雨水传病害，传播距离较远，一般危害植物地上部。但是，由于其接种体对环境往往比较敏感，接种体越冬率一般较低，病害在年度之间波动较大。以马铃薯晚疫病为例。潜育期为4-6d，能发生再侵染十次以上，每个病斑每日扩大面积一圈，平均每日可产孢子囊几千个，如果只按每个病斑所产孢子囊中有100个能引致再侵染，则十次再侵染后，病斑数增长1020倍。根据观察，当条件合适时，从见到发病中心几个病斑到全田植株整个被毁只需要一个月的时间。（二）积年流行病害指病原物需要经过连续几年的菌量积累，才能导致流行成灾的病害。积年流行病害、单循环病害（monocyclicdisease）和单利病害（simpleinterestdisease）有相同的含义。由于这类病害在一个生长季中病原物只发生一次侵染，或虽有再侵染，但次数很少，在病害流行上作用不大。在发生的头几年里，菌量小，发病率不高，往往不能引起重视。但由于病原物接种体往往是休眠体，对不良环境抵抗力强，如人们对病害不加以控制的话，病害能够逐年稳定地增长，几年后可以酿成大的灾害。小麦腥黑穗病为例，这种病害的病情年平均增长4~10倍，如第一年的病株率为0.1%，则大约经过5年左右的时间，病株率可发展到50%左右。小麦腥黑穗病是种子带菌，通过处理种子能够很容易地将病害控制住，但是，由于防治过后常放松警惕，使得几年以后病害反复上升流行。（三）“中间型”病害有许多病害可能兼有以上两类病害中的某些特点，介于两类病害之间，可列为“中间型”病害。这类病害中其中有一些病害具有再侵染，但是受生长季节或侵染时段的限制，再侵染次数较少，如玉米黑粉病，小麦丛矮病以及作物的多种病毒病和线虫病等；还有一些病害虽然再侵染极少发生，但是病原菌有较长的腐生阶段，在腐生阶段有菌量的积累过程，如果当年气候条件合适可以造成病害流行，如小麦赤霉病。单年流行病害往往是防治的重点积年流行病害是防治的难点“中间型”病害往往处于次要病害的位置。然而，在条件适宜时“中间型”病害也能造成病害的大发生，由次要病害变为主要病害。第二节植物病害的预测预测：依据流行学原理和方法估计病害发生时期和数量，指导病害防治或病害管理。预报：通过各种传媒及时将消息发布出来，以指导人们的防治行动，这个过程就是预报。预报一般是由行业主管部门通过广播、电视、电话、会议、文件等方式发布。预测预报常被人们作为一个词语使用，实际上它有两种内涵。一、病害预测的类型（一）按预测期限划分1．短期预测：一周以内。2．中期预测：10d以上30d以内。3．长期预测：30d以上一个生长季节以内。4．超长期预测：一个生长季节或若干年之内病害的变化趋势。（二）按预测内容划分1．发生期预测2．发生量或流行程度预测3．损失预测二、病害预测的依据（一）根据菌量预测积年流行病害（二）根据气象条件预测单年流行病害的流行对气候条件的依赖性很大，初始菌量往往不是限制性因素。（三）根据菌量和气象条件进行预测（四）根据菌量、气象条件、栽培条件和寄主植物生育状况预测三、病害预测的方法（一）经验式方法生产第一线并具备丰富实践经验的专家，经过大家各抒己见、集思广益，结合未来天气形式预报，最后统一认识，对未来病害发生的趋势、范围以及严重程度等做出综合的判断。（二）数学方法（三）综合方法指人们借助计算机所建立的病害管理系统，这个系统融入了多种数学计算和专家的经验。第三节病害损失估计一、病害调查与记载（一）一般调查和系统调查1．一般调查在病害发生盛期进行的发病情况调查，因调查面积较大，又被称为普查。大面积的调查能使调查结果有较好的代表性，但是它对调查的精度要求并不很严。2．系统调查是定时、定点、定量的病害调查，强调的是数据的规范性和可比性。病害的发生和流行要受到寄主的抗病性、病原物生理小种组成以及气候条件的影响，因此，在病害调查过程中，还要对这些因素加以记录，以便进行相关分析、病害预测和产量损失估计等。（二）病害调查记载内容1．普遍率（incidence）代表植物群体中病害发生的普遍程度，一般以发病单元数占调查总单元数的百分率来表示，一个发病单元可以是一张叶片、果实、枝干、穗或植株等。人们常用得病穗率、病果率、病叶率、病株率等都反映的是病害发生的普遍率。2．严重度（severity）指已发病单元发生病变的程度，通常用发病面积或体积占该单元总面积或总体积的百分比表示。严重度有时还用发病等级的方式来表示，尤其是对于一些系统侵染的病害。番茄花叶病毒病严重度分级标准0级：无病；1级：仅上部叶片有轻微花叶或条斑；2级：上部叶片明显花叶或条斑，叶变形，植株轻度矮化；3级：叶片畸形，茎秆条斑较多，扭曲，植株矮化；4级：植株严重矮化，上部叶片枯死。3．病情指数（diseaseindex）是将普遍率和严重度结合起来，用一个数值全面反映植物群体发病程度，可用下式计算：病情指数=普遍率×平均严重度式中平均严重度是多个严重度调查值的平均，以百分率表示，其中不包括未发病即严重度为0的记载。如果严重度是以级别来表示，则改用下式计算病情指数：病情指数=100最高一级代表值调查总叶数各级代表值)(各级病叶数