考研植物病理學(xué)plant pathology

植物病害的流行病害的流行及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)病害的流行：病害在植物群體中大量嚴(yán)重的發(fā)生，并對(duì)農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)造成極大損失的狀態(tài)；經(jīng)常流行的病害叫做流行性病害專門研究植物病害流行的學(xué)科稱為植病流行學(xué),其研究的中心問題是植物群體中病害的消長(zhǎng)規(guī)律。植物病害的流行植物病害流行的時(shí)間和空間動(dòng)態(tài)及其影響因素是植物病害流行學(xué)的研究重點(diǎn)。病原物群體在環(huán)境條件和人為干預(yù)下與植物群體相互作用導(dǎo)致病害流行，因而植物病害流行是一個(gè)極其復(fù)雜的生物學(xué)過程，需要采用定性與定量相結(jié)合的方法進(jìn)行研究，即定性描述病害群體性質(zhì)和通過定量觀測(cè)建立關(guān)于群體動(dòng)態(tài)的數(shù)學(xué)模型。發(fā)病率是發(fā)病植株或植物器官(葉片、根、莖、果實(shí)、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(yán)重度表示植株或器官的罹病面積(例如病斑面積占總面積的比率)。嚴(yán)重度用分級(jí)法表示，亦即將發(fā)病的嚴(yán)重程度由輕到重劃分出幾個(gè)級(jí)別，分別用各級(jí)的代表值或百分率表示。病情指數(shù)是全面考慮發(fā)病率與嚴(yán)重度兩者的綜合指標(biāo)。若以葉片為單位，當(dāng)嚴(yán)重度用分級(jí)代表值表示時(shí)，病情指數(shù)計(jì)算公式：當(dāng)嚴(yán)重度用百分率表示時(shí)，則用以下公式計(jì)算：病情指數(shù)＝普遍率×嚴(yán)重度植物病害的計(jì)量玉米小斑病嚴(yán)重度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重度分級(jí)各級(jí)代表值分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1級(jí)0全株葉片無病斑2級(jí)0.5植株下部葉片有零星病斑（占總?cè)~面積10%以下）3級(jí)1植株下部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%—25%）4級(jí)2植株下部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%—50%）；中部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%—25%）5級(jí)3植株下部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上），出現(xiàn)大片枯死現(xiàn)象；中部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%—50%）；上部葉片有少量病斑（占總?cè)~面積10%—25%）6級(jí)4植株下部葉片基本枯死；中部葉片有多量病斑（占總?cè)~面積50%以上），出現(xiàn)大片枯死現(xiàn)象，上部葉片有中量病斑（占總?cè)~面積25%—50%）7級(jí)5全株基本枯死1、單循環(huán)病害(monocyclicdisease)2、復(fù)循環(huán)病害(polycyclicdisease)單年流行病害（復(fù)循環(huán)病害）：在一個(gè)生長(zhǎng)季中就能完成數(shù)量積累過程，引起病害流行。①潛育期短，再侵染頻繁，一個(gè)生長(zhǎng)季可繁殖多代；②多為氣傳、雨水傳或昆蟲傳播的病害；③多為植株地上部分的葉斑病類；④病原物壽命不長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境敏感；⑤病害發(fā)生程度在年度之間波動(dòng)大，大流行年之后，第二年可能發(fā)生輕微，輕病年之后又可能大流行。植物病害的流行學(xué)類型例如馬鈴薯晚疫病、麥類銹病、玉米大、小斑病等氣流和流水傳播的病害。其發(fā)生特點(diǎn)是：①無再侵染或再侵染次數(shù)很少，潛育期長(zhǎng)或較長(zhǎng)；②多為全株性或系統(tǒng)性病害，包括莖基部及根部病害；③多為種傳或土傳病害；④病原物休眠體往往是初侵染來源，對(duì)不良環(huán)境的抗性較強(qiáng)，壽命也長(zhǎng)，侵入成功后受環(huán)境影響?。虎莶『υ谀甓乳g波動(dòng)小，上一年菌量影響下一年的病害發(fā)生數(shù)量。

如黑穗病、線蟲病，棉花枯黃萎病等。小麥散黑穗病病穗率每年增長(zhǎng)4-10倍。積年流行病害（單循環(huán)病害）：需連續(xù)幾年的時(shí)間才能完成該數(shù)量積累的過程。比較項(xiàng)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)根病傳播方式氣傳、雨傳、遠(yuǎn)種傳、土傳、近環(huán)境敏感性強(qiáng)弱傳播體壽命短長(zhǎng)病原物越冬率低高典型病害黃瓜霜霉病玉米黑穗病防治對(duì)策降低流行速度（r）消滅初始菌源(X0)單年流行病與積年流行病比較防治策略比較單循環(huán)病害與多循環(huán)的流行特點(diǎn)不同，防治策略也不相同。防治單循環(huán)病害，消滅初始菌源很重要，除選用抗病品種外，田園衛(wèi)生、土壤消毒、種子清毒、拔除病株等措施都有良好防效。即使當(dāng)年發(fā)病很少，也應(yīng)采取措施抑制菌量逐年積累。防治多循環(huán)病害主要應(yīng)種植抗病品種，采用藥劑防治和農(nóng)業(yè)防治措施，降低病害的增長(zhǎng)率。病害流行的時(shí)間動(dòng)態(tài)季節(jié)流行曲線（diseaseprogresscurve），斜率反應(yīng)了流行速率，曲線最高點(diǎn)表明了流行程度。

S型曲線為典型曲線，但也有馬鞍型或多峰型曲線。單峰曲線，如春季小麥銹病。馬鞍型曲線，如甜菜褐斑病、大白菜白斑病。多峰曲線，如水稻稻瘟病。

時(shí)間病情ABCD流行過程可劃分為始發(fā)期、盛發(fā)期和衰退期，相當(dāng)于S型曲線的指數(shù)增長(zhǎng)期、（exponentialphase）邏輯斯蒂增長(zhǎng)期（logisticphase）和衰退期（declinephase）。

指數(shù)增長(zhǎng)期從開始發(fā)病到發(fā)病數(shù)量達(dá)到0.05(5%)為止。邏輯斯蒂增長(zhǎng)期由發(fā)病數(shù)量0.05到0.95(95%)為止。衰退期為發(fā)病數(shù)量達(dá)到0.95(95%)以后。

指數(shù)增長(zhǎng)期為預(yù)測(cè)和防治的關(guān)鍵時(shí)期。病情指數(shù)增長(zhǎng)期邏輯斯蒂期衰退期1.000.950.500.050指數(shù)增長(zhǎng)模型：假設(shè)可供侵染的面積不受限制，環(huán)境恒定，病害增長(zhǎng)率不隨時(shí)間變化，而且不考慮病組織消亡，在此前提下，令x0為初始病情，

xt

為t日后的病情，r為病害的日增長(zhǎng)率，則病害數(shù)量增長(zhǎng)符合指數(shù)生長(zhǎng)方程：

指數(shù)增長(zhǎng)模型為J型曲線，后期由于健康組織減少，病害自我抑制作用增強(qiáng)，此時(shí)病害的增長(zhǎng)多符合邏輯斯蒂模型。

r為表觀侵染速率，x1、x2分別代表t1、t2日的發(fā)病數(shù)量rs=0.3rs=0.11.000.500病情01020304050日數(shù)

單循環(huán)病害流行曲線將田間越冬菌量視為常數(shù)，病害潛育期不變，設(shè)xt為t日的發(fā)病數(shù)量，rs為單循環(huán)病害的平均日增長(zhǎng)率則：植物病害的逐年流行動(dòng)態(tài)。病害流行的空間動(dòng)態(tài)病害的傳播特點(diǎn)主要因病原物種類及其傳播方式而異。病害傳播是病原物的有效傳播。一次傳播距離：病原菌孢子從釋放到侵入植物體這段時(shí)間內(nèi)所引起的病害傳播，如以日為單位，則為一日之內(nèi)實(shí)現(xiàn)的病害傳播距離。一代傳播距離：病害一個(gè)潛伏期內(nèi)多次傳播所實(shí)現(xiàn)的傳播距離。近程傳播：一次傳播距離在百米以下。中程傳播：一次傳播距離為幾百米至幾公里。遠(yuǎn)程傳播：傳播距離達(dá)數(shù)十公里乃至數(shù)百公里以外。近程傳播所造成的病害在空間上是連續(xù)的，靠的是地面氣流或水平風(fēng)力，有明顯的的傳播梯度。傳播梯度（diseasegradient）指發(fā)病中心處病情最重，沿著傳播方向距離越遠(yuǎn)病情越輕的現(xiàn)象。中程傳播主要靠湍流或上升氣流，在空間分布上有不連續(xù)的特點(diǎn)。遠(yuǎn)程傳播主要靠的是高空氣流及所形成的孢子云。多循環(huán)氣傳病害流行的田間格局有中心式和彌散式兩類。蟲傳和土傳病害有各自的分布特點(diǎn)。植物病害流行因素植物傳染性病害的流行必須具備3個(gè)基本條件：病原物

影響病害流行的病原因素主要是病原物的致病力、數(shù)量和有效傳播。寄主植物決定病害流行程度的寄主因子主要包括品種的感病性和種植面積。環(huán)境條件

決定病害流行的環(huán)境條件主要包括氣象條件和耕作栽培條件。影響病害流行的病原因素主要是病原物的致病力、數(shù)量和有效傳播。強(qiáng)致病性病原菌數(shù)量巨大病原菌有效傳播病原物寄主植物感病植物是病害流行的前提高抗水平的植物低抗水平的植物感病植物農(nóng)業(yè)規(guī)模經(jīng)營(yíng)和保護(hù)地的發(fā)展植物的栽培環(huán)境條件環(huán)境條件包括氣象條件、土壤條件、栽培條件等作用：影響寄主植物的正常生長(zhǎng)影響病原的存活、生活力、繁殖體、產(chǎn)孢體及病原物的傳播，擴(kuò)展的方向、距離，孢子的萌發(fā)率和侵入率。影響病原物傳播介體的數(shù)量和活動(dòng)性。環(huán)境因素濕度（水分、雨量、雨日、霧和露）溫度日照栽培條件（輪作、連作、種植密度、水肥管理等）

土壤的理化性質(zhì)土壤微生物群落依據(jù)病害的流行規(guī)律，利用經(jīng)驗(yàn)的或系統(tǒng)模擬的方法估計(jì)一定時(shí)間之后病害的流行狀況，稱為預(yù)測(cè)（prediction，prognosis），由權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布預(yù)測(cè)結(jié)果為預(yù)報(bào)（forecasting），常合稱為預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。預(yù)測(cè)內(nèi)容：發(fā)生區(qū)、發(fā)生期、發(fā)生量（級(jí)別）。預(yù)報(bào)的目的：為病害防治做好準(zhǔn)備，并指導(dǎo)藥劑防治時(shí)機(jī)、次數(shù)和范圍。植物病害的預(yù)測(cè)流行程度預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)流行的級(jí)別，發(fā)病率，病情指數(shù)等。發(fā)生期預(yù)測(cè)：估計(jì)病害可能發(fā)生的時(shí)期。負(fù)預(yù)測(cè)。損失預(yù)測(cè)（損失估計(jì)）：根據(jù)病害流行程度預(yù)測(cè)減產(chǎn)量，有時(shí)將品種、栽培條件、氣象條件等因素作為預(yù)測(cè)因子。經(jīng)濟(jì)損害水平（economicinjurylevel）：指造成經(jīng)濟(jì)損失的最低發(fā)病數(shù)量。經(jīng)濟(jì)閾值（economicthreshold）：指應(yīng)該采取防治措施時(shí)的發(fā)病數(shù)量，此時(shí)防治可防止發(fā)病數(shù)量超過經(jīng)濟(jì)損害水平，防治費(fèi)用不高于因病害減輕所獲得的收益。短期預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)時(shí)限一周之內(nèi)。中期預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)時(shí)限一個(gè)月至一個(gè)季度。長(zhǎng)期預(yù)測(cè)：預(yù)測(cè)時(shí)限一個(gè)季度以上，有時(shí)是一年或多年。預(yù)測(cè)的種類預(yù)測(cè)的依據(jù)1:根據(jù)菌量預(yù)測(cè)：如小麥腥黑穗、棉花黃萎病。2:根據(jù)氣象條件預(yù)測(cè)：如馬鈴薯晚疫病、葡萄霜霉病、梨銹病等。3:根據(jù)菌量和氣象條件預(yù)測(cè)：如小麥條銹病、小麥赤霉病等。4:根據(jù)菌量、氣象條件、栽培條件和寄主植物生育狀況預(yù)測(cè)：如稻瘟病、水稻紋枯病油菜菌核病等。5:根據(jù)介體數(shù)量和帶毒率預(yù)測(cè)：如小麥叢矮病等。預(yù)測(cè)方式綜合分析預(yù)測(cè)法：是一種經(jīng)驗(yàn)推理法，多用于中長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。如冬前預(yù)測(cè)小麥條銹病。

數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)法：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法利用多年多點(diǎn)歷史資料建立數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)病害的方法。主要用回歸分析，判別分析，方差周期外推，馬爾可夫鏈等。其中逐步回歸方法用的最廣。見Burleigh等提出的小麥葉銹病預(yù)測(cè)方法。

系統(tǒng)模擬模型：是一種機(jī)理模型。將整個(gè)系統(tǒng)先分解為若干子系統(tǒng)，建立數(shù)學(xué)模型，然后再根據(jù)各子系統(tǒng)之間的關(guān)系串聯(lián)或并聯(lián)形成整個(gè)系統(tǒng)。EpidemiologyWhatisEpidemiology?Epidemiology

isthescienceofdiseasepopulations.Epidemiology

isthestudyofdiseasedevelopment,spreadofdiseaseandfactorsaffectingtheseprocesses.DefinitionsEpidemic

–increaseindisease(inapopulation)intimeandspacePandemic

–anepidemicoccurringoveralargeareaEffectofTimeonanEpidemic

TimeEnvironmentHostPathogenEffectofManonanEpidemicTimeEnvironmentHostPathogenManFactorsthataffectepidemics

HostSeedlingdisease–onceplantsarebeyond2-4leafstagetheyarenolongersusceptible.Botrytis,Penicillium,Monilinia–plantsareveryresistantwhileyoungandemoresusceptibleastheyage.Factorsthataffectepidemics

PathogenLevelofvirulence

–IncreaseinvirulencemeansfastreproductionQuantityofinoculum

–highquantitymeansmorechancestooverwinterandmorechancesforinitialinfectionsTypesofInoculumSomefungi,nematodesandparasiticseedplants

–relativelowlevelsofreproductionmeansepidemicstakelongtimetogetgoingSomefungiandbacteria

–shortreproductivecyclemeansmanygenerationsinonegrowingcycleModeofSpreadWind

–propagulesspreadquicklyInsects

–canspreadquickly;manykmSplashingrain

–severe,butlocalepidemicModeofSpreadSeedtransmission

–canbespreadanywherebutepidemicsdependonsecondaryspreadortransmissionSoil–usuallydoesnotcausesuddenandwidespreadepidemics;usuallylocal,slowspreading,butconsiderableseverityMeasurementsofDiseaseIncidence

-#orproportionofplantunitsdiseasedSeverity–proportionofareaoramountoftissuediseasedYieldloss

–proportionofyieldthatgrowerswillnotbeabletoharvestEstimationofIncidenceandYieldLossInsomediseasessuchascerealsmuts,brownrotofstonefruit,vascularwiltsofannuals,diseaseincidencehasdirectrelationshiponyieldloss(lossofwholeplant)Manydiseases(rust,leafspots,rootlesions)–plantsvaryinseverityandtheaffectofdiseaseonyieldDiseaseDistributionClumpedRandomRegularThepatternofanepidemiccanbeexpressedasthenumberoflesions,amountofdiseasedtissueordiseasedplants.Thesenumberscanbeexpressedasacurvethatthatshowstheprogressofthediseaseovertime.