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 ( polycyclic
disease) 和复利病害 ( compound interest disease) 。
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 4-6 d,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 ( monocyclic
disease) 和单利病害 ( simple interest disease) 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,10 d以上 30 d以内 。
3,长期预测,30 d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 ( disease index)
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
= 1 0 0?
?
??
最高一级代表值调查总叶数
各级代表值)( 各级病叶数