氣候變化對病害影響的研究進(jìn)展

氣候變化對病害影響的研究進(jìn)展

植物生長環(huán)境由各種物理、化學(xué)和生物因素組成。各種因素中,凡源于自然并依自然規(guī)律而變動(dòng)的,稱為自然因素,它們組成的環(huán)境為自然環(huán)境;凡源于人類活動(dòng)或雖源于自然而主要受人為干預(yù)而變動(dòng)的,稱為人為因素。自然環(huán)境對病害的影響很大;但人為因素疊合于或改造了自然環(huán)境,對病害的影響有時(shí)更為強(qiáng)烈和深刻,且與日俱增,從長期宏觀上和病害治理角度看,其重要性常超過單純的自然環(huán)境,這是近年來許多植病研究者的重要認(rèn)識(shí)之一。1自然環(huán)境因素對植物的流行作用1.1氣象和疾病1.1.1不同傳播的病害地區(qū)氣候常常是病害地理分布的決定因素之一。如西北農(nóng)業(yè)區(qū)天旱少雨,那里僅由雨滴傳播的病害便極少發(fā)生,而多種白粉病、病毒病卻較普遍甚至較嚴(yán)重。同一地區(qū),氣候的年份波動(dòng)常成為病害流行年度波動(dòng)的主要原因。如春雨多,則小麥條銹病嚴(yán)重。年代間氣候的周期變遷和全球性氣候演變,更會(huì)造成大范圍內(nèi)病害流行宏觀表現(xiàn)的重大改變。1.1.2病害與蟲傳病害的關(guān)系天氣影響和制約著病害發(fā)生發(fā)展的過程,直接作用于每日病害的傳播、侵入、擴(kuò)展、產(chǎn)孢乃至休眠和越冬。它們對氣傳病害和蟲傳病害的影響較明顯,如番茄晚疫病遇潮濕和多雨天氣則迅速發(fā)展,連綿陰雨后,病勢往往猛增,全面爆發(fā),而一遇連續(xù)干旱,病勢便消亡甚至絕跡。許多再侵染頻繁的病害都是遇上一定的天氣過程后便大面積流行,如馬鈴薯晚疫病、小麥條銹病等。研究天氣對病害的影響,有助于對病害做出中短期預(yù)測,指導(dǎo)及時(shí)進(jìn)行藥劑防治。1.1.3病害發(fā)生與立地條件的關(guān)系氣象因素包括光、熱、濕、風(fēng)等,對病害影響較大的主要是溫度和濕度,它們對大多數(shù)真菌病害的作用最為明顯,濕度決定著侵入,溫度決定著潛育期長短。日照對少數(shù)病害而言也是重要的影響因素,如陰天稻瘟病嚴(yán)重。風(fēng)主要影響病害傳播的距離和規(guī)模。一天中各氣象因素均有晝夜周期變化,而病害特別是真菌病害的各個(gè)進(jìn)程的細(xì)節(jié)也多半相應(yīng)呈現(xiàn)在晝夜周期。比如霜霉病菌分生孢子形成的高峰多在午夜至凌晨,因此這時(shí)相對濕度很高,可滿足產(chǎn)孢需要,而黎明后相對濕度突然下降時(shí),孢子囊便大量脫落釋放。1.1.4大氣候和小氣候大氣候左右小氣候,但也部分取決于植物冠層結(jié)構(gòu)以及灌水排水、播種方式、間套作等農(nóng)事措施。直接作用于植物病害的是小氣候。1.2土壤ph與棉黃增香酶許多病害也受土壤物理化學(xué)結(jié)構(gòu)的影響,土壤黏重、排水通氣不良的,易發(fā)生土壤真菌引起的根病、苗病,如猝倒病、立枯病、煙草黑脛病。線蟲病害往往在砂性土壤中危害較重,這與線蟲活動(dòng)需氧有關(guān)。土壤pH偏低,亞麻枯萎病和棉花枯萎病都易加重,而pH偏高,棉花黃萎病易加重。土壤環(huán)境對病害的影響是緩慢發(fā)生、積累生效的,但其影響持續(xù)時(shí)間也長,其影響多表現(xiàn)于地塊間、地區(qū)間,即空間的差異造成病害空間分布上的不同。一般認(rèn)為土壤環(huán)境對病害的影響遠(yuǎn)比氣象的影響小。然而,土壤環(huán)境的影響也有其復(fù)雜深刻之處。首先,土壤中微生物群落的復(fù)雜性居各種環(huán)境因素之首,它們對病害的影響實(shí)際很大。其次,土壤的理化特性會(huì)影響到植物全株的生理狀況和抗病性,從而不僅影響到根部土傳病害,而且會(huì)影響到地上部氣傳、蟲傳病害的發(fā)病輕重。1.3．生物凈菌劑生物因素對病害的間接影響則常為人忽視,如土壤中的蚯蚓以植物殘屑為食,病殘被吃食消化后,其中越冬病菌亦告死亡,因此,蚯蚓幫助人們清理田園衛(wèi)生,消滅越冬菌源。又如,土壤中的多種腐生微生物對不少土壤病菌有頡頏或競爭能力。另一方面,也有些生物助紂為虐,在它們的參與下,病原的危害更加猖獗,例如在煙草黑脛病和棉花枯萎病中均發(fā)現(xiàn),根結(jié)線蟲和某些線蟲能削弱寄主抗病性,使原來的抗病品種高度感病。2人類活動(dòng)因素對植物和人類疾病的流行作用2.1小麥叢矮病和灰飛關(guān)于病的防治方法單作、輪作、復(fù)種、間套作等不同種植制度為病原物及其傳播介體提供著不同的寄主條件和生存環(huán)境,病害發(fā)生情況往往大有不同。例如小麥叢矮病在20世紀(jì)60年代以前有零星發(fā)現(xiàn),至20世紀(jì)70年代,冀中平原等地大力推廣糧糧間套三種三收,麥間套玉米,麥?zhǔn)蘸笥衩组g又種夏谷,這樣,禾谷類作物一年四季連續(xù)不斷,正好它們又都是叢矮病毒和傳毒介體灰飛虱的寄主,因而病毒和灰飛虱迅速繁殖,順利越冬越夏,兩三年后便造成叢矮病嚴(yán)重流行;另一種種植制度是麥棉間套,棉壟間“鉆種”小麥。由于夏季棉田小氣候較濕涼,株間禾本科雜草較多,這兩者均利于灰飛虱越夏,而“鉆種”的小麥又出苗較早,灰飛虱及時(shí)大量傳毒,也同樣使小麥叢矮病嚴(yán)重流行。后來改進(jìn)種植制度,恢復(fù)麥?zhǔn)蘸蟾仄阶飨挠衩椎囊荒陜墒?或棉麥間套改為棉花、早玉米、冬小麥兩年三熟制后,叢矮病害基本上得到控制。真菌病害的事例也很多,如小麥玉米輪作易使小麥赤霉病嚴(yán)重,發(fā)展溫室大棚番茄、黃瓜,則使番茄晚疫病和黃瓜霜霉病、枯萎病日趨嚴(yán)重,梨園和蘋果園附近種有檜柏則使銹病嚴(yán)重。與單作相比,適當(dāng)組合的間套作有相對隔離,減少傳播從而減輕病害的作用,如糧菜間作,糧病、菜病均略減輕。2.2防治病害和防治覆蓋病稻瘟病、紋枯病、小麥白粉病、煙草赤星病等通常稱之為高肥病害,高肥實(shí)指氮肥偏多,削弱寄主抗性。稻胡麻斑病、蘋果樹腐爛病、小麥根腐病則常因缺肥下植株抗病性弱而使發(fā)病較重。稻、麥、谷子的紋枯病、大小麥白粉病等可稱為高密度病害,高密度利于病害傳播,也降低植株間光照強(qiáng)度而削弱抗病性。灌水過多及方式不當(dāng)使病害加重更為常見,其作用在于增高冠層內(nèi)濕度利于病菌侵染和幫助病原物廣泛傳播,大水漫灌后常使病害分布面積突然增大,如小麥霜霉病、煙草黑脛病、大白菜軟腐病。小麥播期過早,常使冬小麥的多種病害在秋季即十分嚴(yán)重,如條銹病、葉銹病、白粉病、叢矮病。早播早出苗,使得有更多越夏菌源、蟲源傳到麥田。棉花播種過早,若又遇低溫、潮濕,則苗病易嚴(yán)重。以上幾項(xiàng)措施同時(shí)在同一方向上生效,再遇上利于發(fā)病的天氣條件就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈效應(yīng)。2.3大量發(fā)生軟腐病康拜因收獲小麥,同時(shí)把麥穗殘余吹撒田間,無異于均勻散布病菌,引起次年小麥赤霉病、穎枯病等病害嚴(yán)重。水稻脫粒時(shí)如對稻種機(jī)械損傷過多,次年惡苗病易于嚴(yán)重,因?yàn)閭诶谠摬【秩搿８适硎斋@運(yùn)藏過程中,如擦傷較多,則易大量發(fā)生軟腐病。免耕法也利于多種病原物在病殘上越冬,使病害逐年加重。大量長期使用農(nóng)藥,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致某些病害加重,如長期使用多菌靈,會(huì)使土壤中腐霉的種群上升、苗病加重。無土栽培稻秧,由于根圍無其他腐生微生物起頡頏作用,一旦污染上腐霉、根霉等,這些原本不致病的腐生菌類也會(huì)引起苗病。人類的生產(chǎn)和社會(huì)活動(dòng)對植物病害的發(fā)生有重要的影響。不少病害發(fā)生是由于人類活動(dòng)打破了這種自然生態(tài)平衡造成的,如耕作制度改變、作物品種的更換、栽培措施變化、沒有嚴(yán)格檢疫情況下境內(nèi)外大量調(diào)種而造成人為引進(jìn)危險(xiǎn)性病原物等等。2.4減少農(nóng)田污染和農(nóng)業(yè)污染,生物發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害,農(nóng)業(yè)生物和畜禽致病性事件應(yīng)注意使用的問題環(huán)境污染包括空氣污染、水污染、土壤污染以及三者相互作用、相互滲透的污染?，F(xiàn)在人們大量使用農(nóng)藥,是一系列問題的