11 植物病害流行和预测

(14)
11 植物病害流行和预测
11.3 植物病害预测 植物病害预测(forecast)——在以
流行学理论为依据，对某种植物病害在未 来发生（流行）的可能性及其严重程度做 出估计。以便选择最佳时机，并采取合理 的防治措施。
因此，病害预测既是植物病害流行学原理的 应用，又是病害防治的行动指南。
11.3 植物病害预测
11 植物病害流行和预测
11.2 植物病害流行过程与动态规律
11.2.1 植物病害流行过程
植物病害流行、爆发，需要有一个病原物数 量的累积过程。根据临界菌量累积速度，将植 物病害流行过程分为单年流行病害、积年流行 病害集中间型几个类型： 1. 单年流行病害—— 在有利于病害发生发展的条件下，病原物接种 体在当年（或一个生长季节）内可达到引起病害
2. 植物病害“金字塔” 不仅植物病程的每个阶段 （特别是潜育期、发病期）需 要时间；而且病程与病程之间 的纽带——病原物接种体由点 到面、由近到远地传播也需要 时间；群体植物病害的发展更 有赖于有利环境条件的持续！
T
E
P H
11.1 植物病害流行因素
11.1.2 植物病害流行因素分析 综上所述，植物病害发生三要素构成植 物病害流行的基础，随着发病时间的持续， 病害在植物群体上得以发展。
(r)是植物病害预测、损失估计和防治决策的基础。
11.2.2 植物病害流行动态
11.2.2 植物病害流行动态
1.植物病害流行时间动态 线 ——
⑴ 单 基年 本流 形行 式病 害 流 行 曲
11.2.2 植物病害流行动态
1.植物病害流行时间动态
线 ——S
————
t
⑴ 单 型年 曲流 线行 数病 学害 模流 型行 曲
11.1.1 植物病害发生因素是植物病害 流行的基础 environment
1. 植物病害三角 当寄主植物 与病原物之间表 pathogen host 现为亲合反应、 且环境条件有利于病原物的侵染而不利于寄主 抗病性发挥时，植物病害就发生。
11.1 植物病害流行因素
11.1.1 植物病害发生因素是植物病害 流行的基础
⑨式中，K∣t=0=[(1-x0)/x0], 当x0 →1； K→0； dx/dt →0； x →1
若病害流行时间间隔从t1 → t2 , 相应地，病情从 x1 → x2 , 则⑨式可改写成： ㏑[x2 / (1-x2)] = ㏑[x1 / (1-x1)]+ rL• (t2 - t1)
⑩
⑧ ⑩式中 ：㏑[x/ (1﹣x)] 称为病情的logistic value（简称逻 值），当x<0.5时，逻值为负值；当x>0.5时,逻值为正值。
11.3.1 植物病害预测类型 1.按预测目的、内容划分：
⑴发生期预测； ⑵发生程度预测； ⑶病害损失估计； ⑷防治效果预测； ⑸发生范围预测； ⑹病菌小种动态预测。
11.3 植物病害预测
11.3.1 植物病害预测类型 2. 按预测期限划分：
⑴ 短期（3~10d）预测 发生期预测，多用 于单年流行病害。目的——指导药剂防治 ⑵ 中期（10~30d）预测 发生期、发生程 度预测。目的——指导栽培、药剂防治 ⑶ 长期（几个月~1年）、超长期（几年） 预测 发生程度预测，多用于积年流行病害。目 的——指导植物病害管理
1. 病原物 致病性（毒力、侵袭力）强、且大量传播的 病原物是植物病害流行的必备条件。 ⑴致病性变异（质变、量变）是强致病性病 原物产生的主要途径。如，Pucciia striiformis ⑵植物引种（或引进植物性材料）时可携带
11.1 植物病害流行因素
11.1.2 植物病害流行因素分析
1. 病原物 进新的病原物。如，松材线虫病(Bursaphelenchus
⑶寄主植物抗病性基因遗传变异及其生活力 下降，导致寄主感病群体增加。 ⑷转主寄主植物的大量存在。
11.1 植物病害流行因素
11.1.2 植物病害流行因素分析
3. 环境条件 有利于植物病害发生的环境条件及其持续 存在,构成植物病害流行的外部因素。 ⑴物理性环境 湿度（降雨）、温度、光照、 土壤营养(N、P、K)及pH等。 这些环境条件在本质上应与影响植物病程的 环境条件一致。但作用范围已扩大到整个植物 病害侵染循环，持续时间更长！ ⑵生物性环境 媒介昆虫种群数量、宿主等。
11.2 植物病害流行过程与动态规律
11.2.2 植物病害流行动态
2.植物病害流行空间动态 ——植物病害发生发展（流行）在空间、 地域上的表现特征。其重点是研究病害传播距 离和传播速度。 ▲植物病害发病中心 植物病害流行时，若 侵染源来自当地，就有发病中心。距发病中心 愈远，病害密度愈小；反之，外地（气流）传 入病原物，一般无明显的发病中心，病害群体 呈弥散式分布。
植物病害流行学(plant epidemiology)——研究植物群体中病害的时空
发展规律、预测方法与防治策略的科学。 属植物病理学的一个分支学科。
研究意义：化学工业和植物育种学家创 造了优良的战术武器，但只待流行学家安 排战略了。 ——Vanderplank(1963)
11 植物病害流行和预测
11.1 植物病害流行因素
11.1 植物病害流行因素
11.1.2 植物病害流行因素分析
2. 寄主植物 寡基因）寄主植物大面积、单一化栽植，常导 致寄主抗病性“丧失” 。 ⑵引进对当地生态条件（包括病原物）不适 宜的植物品种，使其感病性增强。如，加勒比松
对我国松苗叶枯病菌(Cercospora sp.)特别敏感；国 外红果樱桃癌肿病(Agrobacterium sp.)。
11.2.2 植物病害流行动态
1.植物病害流行时间动态
●逻辑斯蒂模型—Logistic model
x2 x1 r ln ln t 2 t1 1 x 2 1 x1 1
11.2 植物病害流行过程与动态规律
11.2.2 植物病害流行动态
1.植物病害流行时间动态 ⑵积年流行病害流行曲线
11.2 植物病害流行过程与动态规律
11.2.1 植物病害流行过程
2. 积年流行病害—— 病原物接种体需要逐年积累后，才能达到引 起病害流行的程度。其特点为：
⑴病害潜育期长、一般无再侵染（或再侵染次数少， 且不为气流传播，如植物线虫病），多由土壤、种子传 播（若为气流传播，无再侵染，如松落针病）； ⑵病害流行程度主要取决于越冬菌量，受环境条件 的影响相对较小； ⑶在防治措施上，此类病害的防治重点是降低病原 物初侵染源。
㏑[x / (1-x)] = C+ rL• t
式中：C为积分常数，为t = 0 时的病情 ln[(x0/1- x0) ]
11.2.2 植物病害流行动态
1.植物病害流行时间动态
●逻辑斯蒂模型—Logistic model
⑧式两边同取e反对数得：
x=
1/(1+Ke-rt )
⑨
x = 1/（1+Ke-rt ）
11.3 植物病害预测
11.3.2 植物病害预测方法
1.综合分析法 专家依据植物病害流行基本 理论、与病害流行有关的基本信息和以往的研 究经验，对植物病害流行进行逻辑推理和判断。 此法适于长期、超长期预测。其中，
专家经验 + 计算机（软件）= 计算机专家系统预测法 产生式：IF 前提1、2、…n满足, THEN 预测结果…
1.植物病害流行时间动态
●逻辑斯蒂模型—Logistic model
当病情x超过0.05以后，病害新侵染发生速度rL随着 可供侵染的健康面积越来越少而受到限制、减缓。 因此，得微分方程：dx/dt = rL•x •(1-x)
⑥重排得：dx/x (1-x) = rL• dt ⑦积分可得直线方程： ⑦ ⑧ ⑥
●指数模型—Exponential
积分得：㏑x = rE•t + ㏑C
式中：C为积分常数， 为t = 0
③ x = x0ert
时的病情x0 ，代入③式得： ㏑ x = ㏑ x 0 + r E •t
④
④式两边同取e反对数的指数 方程: x = x0ert （x< 0.05 ） ⑤
11.2.2 植物病害流行动态
xylophilus)、柿子炭疽病病(Colletochichum gloeosporioides)等。
⑶病原物繁殖率高、抗逆性强且能大量有效 地传播，从而在数量上易达到临界菌量。 2. 寄主植物 感病性强，且大面积、集中栽培的寄主植物 是构成植物病害流行最密切的因素。 ⑴在定向选择压力下，单基因（或寡基因）
3.数理统计（整体模型）法 根据病害发生 发展与流行诸因素（主要是病原物的群体数量、 环境条件）的关系，运用各种统计学方法，对 长期观察资料进行统计分析，建立植物病害流 行预测数学模型。常用的统计方法有：
11.1 植物病害流行因素
11.1.2 植物病害流行因素分析
4. 植物病害流行主导因素—— 在植物病害流行的诸因素中，当其他因 素已基本满足、并相对稳定后，而仅某一 个因素较难以满足、或变化波动大。那么， 将就这个因素称为某植物病害流行的主导 因素。
主导因素可以是植病流行诸因素中的任何一 种，但具有很强的时空性！
11 植物病害流行和预测
11.2 植物病害流行过程与动态规律
11.2.1 植物病害流行过程
2. 积年流行病害——
如，植物苗木猝倒（立枯）病、植物线虫病、松落 针病、松疱锈病、梨桧锈病、阔叶树腐烂病、立木 腐朽病等。
1.植物病害流行时间动态——植物病害发展、 流行速度随着时间而增加或衰落。病害流行速度
P
(13)
At s=0, model is undefined (can't divide by 0; can't raise 0 to a negative value)