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1、 第十二章 植物病害的流行与预测短时间内突然大面积严重发生， 造成重大损失的过程。植物病害的流行植物病害预测依据流行学原理和方法，来估计 病害未来发生的时期和数量，用 以指导病害防治或病害管理。在群体水平研究植物病害的发生规律、病害预测和病害管理的综合性学科。 是植物病理学的分支学科。植物病害流行学(botanical epidemiology)植物病害流行是一个极其复杂的生物学过程，需要采用定性与定量相结合的方法进行研究，即:定性描述病害群体性质和通过定量观测建立关于群体动态的数学模型。第一节 植物病害的流行规律环境寄主病原物人为因素l寄主植物l病原物l环境条件l人类干扰病害四角一、发病程度
2、的计量指标 发病率 严重度 病情指数发病率发病株（杆、叶、花、果） 发病率调查总株（杆、叶、花、果）数* 100%是发病植株或植物器官(叶片、根 、茎、果实、种子等)占调查植株 总数或器官总数的百分率，用以 表示发病的普遍程度。病害严重度表示植株或器官的罹病面积占的比 率。调查叶（杆）总面积叶（杆）孢子堆面积*100严重度严重度用分级法表示，亦即将发病的严重 程度由轻到重划分出几个级别，分别用各 级的代表值或百分率表示。小麦条锈病严重度分级标准黄瓜霜霉病严重度分级标准分级级分级标级标 准株数0全株叶片无病斑151植株下部叶片有零星病斑（占总总叶面积积10%以下）232植株下部叶片有少量病斑（占
3、总总叶面积积10%25%）173植株下部叶片有中量病斑（占总总叶面积积25%50%）、中 部叶片有少量病斑（占总总叶面积积10%25%）324植株下部叶片有多量病斑（占总总叶面积积50%以上）、叶 片有中量病斑（占总总叶面积积25%50%）、上部叶片有少 量病斑（占总总叶面积积10%25%）365植株下部叶片枯死、中部叶片有多量病斑（占总总叶面积积 50%以上）、上部叶片有中量病斑（占总总叶面积积 25%50%）116植株基本枯死6玉米小斑病严重度分级标准 (含田间发病情况调查结果) 是全面考虑发病率与严重度两者的综合指标。若以叶片为单位，当严重度用分级代表值表示时，病情指数计算公式：病情指数
4、其它植物病害的计量 病田率 病点率 病田单位面积发病中心数 二、植物病害的流行学类型1、单循环病害2、多循环病害单循环病害 在病害循环中只有初侵染而无再侵染或者虽 有再侵染，但作用很小的病害。 病原物可产生抗逆性强的休眠体越冬，越 冬率较高，较稳定。 此类病害多为种传或土传的全株性或系统性 病害，其自然传播距离较近，传播效能较小。 单循环病害每年的流行程度主要取决于初始菌量 。寄主的感病期较短在病原物侵入阶段易受环 境条件影响，一旦侵入成功，则当年的病害数量 基本已成定局，受环境条件的影响较小。 此类病害在一个生长季中菌量增长幅度虽然不大 ，但能够逐年积累，稳定增长，若干年后将导致 较大的流行
5、，因而也称为“积年流行病害”。 小麦腥黑穗病小麦播种后，粘附在种子表面或粪肥、土壤中的 病菌孢子发芽并侵入小麦幼芽，由叶鞘侵入并达 生长点。以后病菌以菌丝的形态在植株体内随小 麦的生长而生长，最后到达穗部侵入开始分化的 幼穗，破坏穗部的正常发育。至抽穗时，在子房 内的菌丝又形成黑色的厚垣孢子，充满整个麦粒 。多循环病害 在一个生长季节中病原物能够连续繁殖多代，从而发生 多次再侵染的病害。 例如马铃薯晚疫病、稻瘟病、稻白叶枯病、麦类锈病、 玉米大、小斑病等气流和流水传播的病害。 此类病害绝大多数是局部侵染的， 寄主的感病时期长，病害的潜育期短。病原物的增殖 率高，但其寿命不长，对环境条件敏感，在
6、不利条件下 会迅速死亡。 病原物越冬率低而不稳定，越冬后存活的菌量(初始菌 量)不高。多循环病害在有利的环境条件下增长率很高，病害数量增幅大，具有明显的由少到多，内点到面的发展过程，可以在一个生长季内完成菌量积累，造成病害的严重流行，因而又称为“单年流行病害”。马铃薯晚疫病 在最适天气条件下潜育期仅34天，在一个生长季 内再侵染10代以上，病斑面积约增长10亿倍。 个田间调查实例表明，马铃薯晚疫病菌初侵染产 生的中心病株很少，在所调查的4669(7亩)地块内 只发现了1株中心病株，10天后在中心病株的四周约 1000面积内出现了1万余个病斑，病害数量增长极为迅速。 但是，由于各年气象条件或其它
7、条件的变化，不同 年份流行程度波动很大，相邻的两年流行程度无相 关性，第一年大流行，第二年可能发病轻微。防治策略比较 单循环病害与多循环的流行特点不同，防治策略也不相同。 防治单循环病害，消灭初始菌源很重要，除选用抗病品种外，田园卫生、土壤消毒、种子清毒、拔除病株等措施都有良好防效。即使当年发病很少，也应采取措施抑制菌量的逐年积累。 防治多循环病害，主要应种植抗病品种，采用药剂防治和农业防治措施，降低病害的增长率。单年流行病与积年流行病比较单年流行病与积年流行病比较比较项目 单年流行病 积年流行病生活史 多循环 单循环再侵染 多次 无病原物繁殖率 高 低发病部位 局部叶斑病 系统病害传播方式
8、气传、雨传 种传、土传自然传播距离 远 近环境敏感性 强 弱传播体寿命 短 长病原物越冬率 低 高典型病害 黄瓜霜霉病 小麦腥黑穗病防治对策 降低流行速度（r） 消灭初始菌源(X0)三、病害流行的时间动态植物病害的流行是一个发生、发展和衰退的过程。这个过程是由病原物对寄主的侵染活动和病害在空间和时间中的动态变化表现出来的。 病害流行的时间动态是流行学的主要内容之一，在理论上和应用上都有重要意义。 按照研究的时间规模不同，流行的时间动态可分为季节流行动态和逐年流行动态。1、植物病害季节流行动态 在一个生长季中如果定期系统调查田旬发病情况，取得发病数量(发病率或病情指数)随病害流行时间而变化的数据
9、，再以时间为横坐标，以发病数量为纵坐标，绘制成发病数量随时间而变化的曲线。该曲线被称为病害的季节流行曲线(disease progress curve)。 曲线的起点在横坐标上的位置为病害始发期，斜率反映了流行速率，曲线最高点表明流行程度。病害季节流行曲线不同的多循环病害或同一病害在不同 条件下，可有不同类型的季节流行曲线：季节流行曲线常见形式季节流行曲线常见形式A. S型曲线S型曲线：黄瓜霜霉病、 马铃薯晚疫病等对于一个生长季节中 ，只有一个发病高峰的 病害。初始病情很低， 其后病情随着时间不断 上升直至饱和点，而寄主群体不再增长 。季节流行曲线常见形式季节流行曲线常见形式B. 单峰曲线单峰
10、曲线（马鞍型）： 甜菜褐斑病、白菜白斑 病植物生长前中期发病 且达到高峰，后期因寄 主抗性增强或气候条件 变为不利，导致病情不 再发展，但寄主全体群 体仍继续生长，故病情 高峰从高峰处下降。D. 多峰曲线季节流行曲线常见形式季节流行曲线常见形式多峰曲线：稻瘟病、玉 米大斑病 一个季节中病害由于 环境变化或寄主阶段抗 病性变化出现两个或两 个以上的高峰。C. 双峰曲线病害流行过程的阶段划分（病害流行过程的阶段划分（S S型）型）0 20 40 60 80 100始发期 盛发期 衰退期0.51.0病情指数日期0.05衰退期逻辑斯蒂期指数增长期菌量积累和流行 的关键时期 指数增长期是菌量和流行的关键
11、时期， 它为整个流行过程奠定了菌量基础。 病害预测、药剂防治和流行规律的分析 研究都应该以指数增长期为重点。 病害流行过程中，病害数量的增长可以 用各种数学模型描述，最主要的有指数 增长模型和逻辑斯蒂模型。指数增长模型指数增长模型 Exponential growth ModelExponential growth Modelx0为初始病情；xt为t时间病情；r为指数增长率；e=2.718281.只考虑生殖率,不考虑死亡率.即无老病斑报废。 2.生物的生存条件无限.即寄主组织无限。3.环境条件稳定.即无病害增长自我抑制作用。 模型函数图象：J 型曲线，适用于病害定性分析和描述发病初期。模型形式
12、(Malthus方程)指数方程：Xt = X0 . e r t模型假设条件：逻辑斯蒂模型逻辑斯蒂模型Logistic ModelLogistic Model 模型形式（自我抑制性生长方程）逻辑斯蒂生长曲线：（Xt/1-Xt)=(X0/1-X0) e rtr = 1/(t2t1)(lnX2/(1X2)-lnX1/(1X1)x0为初始病情 xt为t时间病情 r为表观侵染速率 e =2.71828 r 是一个很重要的流行学参数，可用于流行的分析比较和估计寄主、病原物、环境诸因子和防治措施对流行的影响。四、病害流行的空间动态 植物病害流行的空间动态，亦即病害的传播过 程，反映了病害数量在空间中的发展规
13、律。 病害的时间动态和空间动态是相互依存、平行 推进的，没有病害的增殖，就不可能实现病害 的传播；没有有效的传播也难以实现病害数量 的继续增长，也就没有病害的流行。1、病害的传播特点病害的传播特点主要因病原物种类及其传播方式而异。 气传病害的自然传播距离相对较大，其变化主要受气流和风的影响。 土传病害自然传播距离较小，主要受田间耕作、灌溉等农事活动以及线虫等生物介体活动的影响。 虫传病害的传播距离和效能主要取决于传病昆虫介体的种群数量、活动能力以及病原物与介体昆只之间的相互关系。2、病害传播是病原物有效传播的结果病害传播是病原物有效传播的结果，但病原物的有效传播受到一系列非生物学和生物学因子的影响。如：气流传播包括孢子由产孢器官向大气中释放，随气流飞散和着落在植物体表等三个过程。孢子的气流传播规律几乎与空中非生物微粒的气流传播一样，受其形状、大小、比重、表面特性和气流运动等物理学因素的影响。但孢子经过传播以后能否萌发和侵染，引
