南農(nóng)大植物病理植物病害的流行與預(yù)測

1、會計學(xué)1南農(nóng)大植物病理植物病害的流行與預(yù)測南農(nóng)大植物病理植物病害的流行與預(yù)測第十二章 植物病害的流行與預(yù)測短時間內(nèi)突然大面積嚴重發(fā)生，造成重大損失的過程。植物病害的流行植物病害預(yù)測依據(jù)流行學(xué)原理和方法，來估計病害未來發(fā)生的時期和數(shù)量，用以指導(dǎo)病害防治或病害管理。在群體水平研究植物病害的發(fā)生規(guī)律、病害預(yù)測和病害管理的綜合性學(xué)科。 是植物病理學(xué)的分支學(xué)科。植物病害流行學(xué)(botanical epidemiology)環(huán)境寄主病原物人為因素l 寄主植物l 病原物l 環(huán)境條件l 人類干擾 病害四角發(fā)病率 發(fā)病株（桿、葉、花、果）發(fā)病率 調(diào)查總株（桿、葉、花、果）數(shù)* 100%是發(fā)病植株或植物器官(葉片

2、、根、莖、果實、種子等)占調(diào)查植株總數(shù)或器官總數(shù)的百分率，用以表示發(fā)病的普遍程度。病害嚴重度表示植株或器官的罹病面積占的比率。調(diào)查葉（桿）總面積葉（桿）孢子堆面積*100嚴重度嚴重度用分級法表示，亦即將發(fā)病的嚴重程度由輕到重劃分出幾個級別，分別用各級的代表值或百分率表示。小麥條銹病嚴重度分級標準分級分級分級標準分級標準株數(shù)株數(shù)0全株葉片無病斑全株葉片無病斑151植株下部葉片有零星病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有零星病斑（占總?cè)~面積10%以下）以下）232植株下部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%25%）173植株下部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有中量病斑

3、（占總?cè)~面積25%50%）、中）、中部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%25%）324植株下部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上）、葉以上）、葉片有中量病斑（占總?cè)~面積片有中量病斑（占總?cè)~面積25%50%）、上部葉片有少）、上部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積量病斑（占總?cè)~面積10%25%）365植株下部葉片枯死、中部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片枯死、中部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上）、上部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積以上）、上部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%50%）116植株基本枯死植株基本枯死6玉米小斑病嚴重度分級標

4、準(含田間發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果) 100(最高一級代表值調(diào)查總?cè)~數(shù)各級代表值）各級病葉數(shù)病情指數(shù)是全面考慮發(fā)病率與嚴重度兩者的綜合指標。若以葉片為單位，當嚴重度用分級代表值表示時，病情指數(shù)計算公式：病情指數(shù)2、多循環(huán)病害在病害循環(huán)中只有初侵染而無再侵染或者雖有再侵染，但作用很小的病害。病原物可產(chǎn)生抗逆性強的休眠體越冬，越冬率較高，較穩(wěn)定。此類病害多為種傳或土傳的全株性或系統(tǒng)性病害，其自然傳播距離較近，傳播效能較小。單循環(huán)病害每年的流行程度主要取決于初始菌量。寄主的感病期較短在病原物侵入階段易受環(huán)境條件影響，一旦侵入成功，則當年的病害數(shù)量基本已成定局，受環(huán)境條件的影響較小。此類病害在一個生長季中菌量

5、增長幅度雖然不大，但能夠逐年積累，穩(wěn)定增長，若干年后將導(dǎo)致較大的流行，因而也稱為“積年流行病害”。在一個生長季節(jié)中病原物能夠連續(xù)繁殖多代，從而發(fā)生多次再侵染的病害。例如馬鈴薯晚疫病、稻瘟病、稻白葉枯病、麥類銹病、玉米大、小斑病等氣流和流水傳播的病害。此類病害絕大多數(shù)是局部侵染的，寄主的感病時期長，病害的潛育期短。病原物的增殖率高，但其壽命不長，對環(huán)境條件敏感，在不利條件下會迅速死亡。病原物越冬率低而不穩(wěn)定，越冬后存活的菌量(初始菌量)不高。多循環(huán)病害在有利的環(huán)境條件下增長率很高，病害數(shù)量增幅大，具有明顯的由少到多，內(nèi)點到面的發(fā)展過程，可以在一個生長季內(nèi)完成菌量積累，造成病害的嚴重流行，因而又稱

6、為“單年流行病害”。比較項目 單年流行病 積年流行病生活史 多循環(huán) 單循環(huán)再侵染 多次 無病原物繁殖率 高 低發(fā)病部位 局部葉斑病 系統(tǒng)病害傳播方式 氣傳、雨傳 種傳、土傳自然傳播距離 遠 近環(huán)境敏感性 強 弱傳播體壽命 短 長病原物越冬率 低 高 典型病害 黃瓜霜霉病 小麥腥黑穗病 防治對策 降低流行速度（r） 消滅初始菌源(X0)A. S型曲線S型曲線：黃瓜霜霉病、馬鈴薯晚疫病等 對于一個生長季節(jié)中，只有一個發(fā)病高峰的病害。初始病情很低，其后病情隨著時間不斷上升直至飽和點， 而寄主群體不再增長。 B. 單峰曲線單峰曲線（馬鞍型）：甜菜褐斑病、白菜白斑病 植物生長前中期發(fā)病且達到高峰，后期因

7、寄主抗性增強或氣候條件變?yōu)椴焕?，?dǎo)致病情不再發(fā)展，但寄主全體群體仍繼續(xù)生長，故病情高峰從高峰處下降。 D. 多峰曲線多峰曲線：稻瘟病、玉米大斑病 一個季節(jié)中病害由于環(huán)境變化或寄主階段抗病性變化出現(xiàn)兩個或兩個以上的高峰。 C. 雙峰曲線0 20 40 60 80 100 始發(fā)期 盛發(fā)期 衰退期0.51.0病情指數(shù)日期0.05衰退期邏輯斯蒂期指數(shù)增長期菌量積累和流行的關(guān)鍵時期x0為初始病情；xt為t時間病情；r為指數(shù)增長率；e=2.71828 1.只考慮生殖率,不考慮死亡率.即無老病斑報廢。 2.生物的生存條件無限.即寄主組織無限。 3.環(huán)境條件穩(wěn)定.即無病害增長自我抑制作用。 模型函數(shù)圖象：J

8、型曲線，適用于病害定性分析和描述發(fā)病初期。模型形式(Malthus方程)指數(shù)方程： Xt = X0 . e r t模型假設(shè)條件： 模型形式（自我抑制性生長方程）邏輯斯蒂生長曲線：（Xt/1-Xt)=(X0/1-X0) e rt r = 1/(t2t1)(lnX2/(1X2)-lnX1/(1X1)x0為初始病情 xt為t時間病情 r為表觀侵染速率 e =2.71828 r 是一個很重要的流行學(xué)參數(shù)，可用于流行的分析比較和估計寄主、病原物、環(huán)境諸因子和防治措施對流行的影響。 病害的時間動態(tài)和空間動態(tài)是相互依存、平行推進的，沒有病害的增殖，就不可能實現(xiàn)病害的傳播；沒有有效的傳播也難以實現(xiàn)病害數(shù)量的繼

9、續(xù)增長，也就沒有病害的流行。 近程傳播 一次傳播距離在百米以下。中程傳播 傳播距離為幾百米至幾公里。遠程傳播 傳播距離達到數(shù)十公里乃至數(shù)百公里。病原孢子在大氣中的遠程傳播 1、感病的寄主植物 2、寄主植物大面積種植 3、具有強致病力的 病原物 4、病原物數(shù)量巨大 5、有利的環(huán)境條件存在感病寄主植物是流行的基本前提。n感病的野生植物和栽培植物都是廣泛存在的。有利于流行的條件應(yīng)能持續(xù)足夠長的時間，且出現(xiàn)在病原物繁殖和侵染的關(guān)鍵時期。n寄主植物在不適宜的條件下生長不良，抗病能力降低，可以加重病害流行。 氣象因素能夠影響病害在廣大地區(qū)的流行，其中以溫度、水分(包括濕度、雨量、雨日、霧和露)和日照最為重

10、要。n土壤因素包括土壤的理化性質(zhì)、土壤肥力和土壤微生物等，往往只影響病害在局部地區(qū)的流行。 氣象條件既影響病原物的繁殖、傳播和侵入，又影響寄主植物的抗病性。 人類在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所采用的各種栽培管理措施，在不同情況下對病害發(fā)生有不同的作用，需要具體分析。 栽培管理措施還可以通過改變上述各項流行因素而影響病害流行。第二節(jié) 植物病害的預(yù)測依據(jù)病害的流行規(guī)律，利用經(jīng)驗的或系統(tǒng)模擬的方法估計一定時限之后病害的流行狀況，稱為預(yù)測。n由權(quán)威機構(gòu)發(fā)布預(yù)測結(jié)果，稱為預(yù)報。有時對兩者并不作嚴格的區(qū)分，通稱病害預(yù)測預(yù)報，簡稱病害測報。預(yù)報(測)量代表一定時限后病害流行狀況的指標，例如病害發(fā)生期、發(fā)病數(shù)量和流行程度的級

11、別等。預(yù)報(測)因子據(jù)以估計預(yù)報量的流行因子按預(yù)測的時限可分為：1、長期預(yù)測2、中期預(yù)測3、短期預(yù)測 德國一種馬鈴薯晚疫病預(yù)測辦法是在流行始期到達之前，預(yù)測無侵染發(fā)生，發(fā)出安全預(yù)報，這稱為負預(yù)測(negative prognosis)。在病害綜合防治中，常應(yīng)用：經(jīng)濟損害水平是指造成經(jīng)濟損失的最低發(fā)病數(shù)量。 經(jīng)濟閾值是指應(yīng)該采取防治措施時的發(fā)病數(shù)量，此時防治可防止發(fā)病數(shù)量超過經(jīng)濟損害水平，防治費用不高于因病害減輕所獲得的收益。n損失預(yù)測結(jié)果可用以確定發(fā)病數(shù)量是否已經(jīng)接近或達到經(jīng)濟閾值。 亦稱病害趨勢預(yù)測，指一個季度以上，有的是年或多年，多根據(jù)病害流行的周期性和長期天氣預(yù)報等資料作出。預(yù)測結(jié)果指出

12、病害發(fā)生的大致趨勢，需要以后用中、短期預(yù)測加以訂正。時限一般為一個月至一個季度，多根據(jù)當時的發(fā)病數(shù)量或者菌量數(shù)據(jù)，作物生育期的變化以及實測的或預(yù)測的天氣要素作出預(yù)測，準確性比長期預(yù)測高，預(yù)測結(jié)果主要用于作出防治決策和作好防治準備。中期預(yù)測長期預(yù)測短期預(yù)測多循環(huán)病害有時也利用菌量作預(yù)測因子。水稻白葉枯病病原細菌大量繁殖后，其噬菌體數(shù)量激增，可以測定水田中噬菌體數(shù)量，用以代表病原細菌雨量。稻田病害嚴重程度與水中噬菌體數(shù)量高度正相關(guān)，可以利用噬菌體數(shù)量預(yù)測白葉枯病發(fā)病程度。英國和荷蘭利用“標蒙法”預(yù)測馬鈴薯晚疫病侵染時期，該法指出若相對照度連續(xù)48小時高于75%，氣溫不低16，則1421天后田間將出

13、現(xiàn)中心病株。葡萄霜霉病菌，以氣溫為1120，并有6小時以上葉面結(jié)露時間為預(yù)測侵染的條件。蘋果和梨的銹病是單循環(huán)病害，每年只有一次侵染，菌源為果園附近檜柏上的冬孢子角。在北京地區(qū)，取年4月下旬至5月中旬若出現(xiàn)大于15mm的將雨，且其后連續(xù)2天相對濕度大于40%，則6月份將大量發(fā)病。 我國北方冬麥區(qū)小麥條銹病的春季流行通常依據(jù)秋苗發(fā)病程度、病菌越冬率和春季降水情況預(yù)測。 綜合菌量和氣象因素的流行學(xué)效應(yīng)，作為預(yù)測的依據(jù)，已用于許多病害。 有時還把寄主植物在流行前期的發(fā)病數(shù)量作為菌量因素，用以預(yù)測后期的流行程度。 我國南方小麥赤霉病流行程度主要根據(jù)越冬菌量和小麥揚花灌漿期氣溫、雨量和雨日數(shù)預(yù)測，在某些

14、地區(qū)菌量的作用不重要，只根據(jù)氣象條件預(yù)測。例如，預(yù)測稻瘟病的流行，需注意氮肥施用期、施用量及其與有利氣象條件的配合情況。在短期預(yù)測中，水稻葉片肥厚披垂，葉色墨綠，則預(yù)示著稻瘟病可能流行。水稻紋枯病流行程度主要取決于栽植密度、氮肥用量和氣象條件，可以作出流行程度因密度和施肥量而異的預(yù)測式。油菜開花期是菌核病的易感階段，預(yù)測菌核病流行多以花期降雨量、油菜生長勢、油菜始花期遲早以及菌源數(shù)量(花朵帶病率)作為預(yù)測因子。4月份雨露流 行情況菌 量3月下旬至4月下旬平均每 畝病點數(shù)）雨露日15天 以上 雨量50mm以上雨露日10 15天以上 雨量15 20mm以上雨露日5天 以上雨量10mm以下 10個1

15、 10個1個以下大流行大流行或中 度流行中度流行中度流行或 大流行中度流行輕度流行中度流行輕度流行不流行應(yīng)用實例之二：北美煙草青霉病監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)煙草青霉病是北美煙草種植業(yè)的重大真菌病害，其菌原區(qū)在30N以南的美國西南部，每年在氣流運載下向北輸送到美國和加拿大的東部地區(qū)，在涼濕天氣形成大流行。北美植病預(yù)測中心主頁（/depts/pp/bluemold/)病原孢子在大氣中的傳輸煙草青霉病孢子傳輸?shù)能壽E分析(2000年4月3日11時升空的孢子48小時的前推軌跡)預(yù)測軌跡 實際傳輸軌跡2000年4月35日孢子空中聚集的密度煙草青霉病孢子傳輸過程中的密度分布

16、2000年4月35日沉降到地面的孢子密度煙草青霉病孢子傳輸過程中的密度分布短時間內(nèi)突然大面積嚴重發(fā)生，造成重大損失的過程。植物病害的流行植物病害預(yù)測依據(jù)流行學(xué)原理和方法，來估計病害未來發(fā)生的時期和數(shù)量，用以指導(dǎo)病害防治或病害管理。分級分級分級標準分級標準株數(shù)株數(shù)0全株葉片無病斑全株葉片無病斑151植株下部葉片有零星病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有零星病斑（占總?cè)~面積10%以下）以下）232植株下部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%25%）173植株下部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%50%）、中）、中部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%25%）324植株下部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上）、葉以上）、葉片有中量病斑（占總?cè)~面積片有中量病斑（占總?cè)~面積25%50%）、上部葉片有少）、上部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積量病斑（占總?cè)~面積10%25%）365植株下部葉片枯死、中部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積植株下部葉片枯死、中部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上）、上部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積以上）、上部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%50%）116植株基本枯死植株基本枯死6玉米小斑病嚴重度分級標準(含田間發(fā)病情況調(diào)查結(jié)果) 有利于流行的條件應(yīng)