普通植物病理学-非侵染性病害-课件

第四章非侵染性病害(NoninfectiousDiseases)1

非传染性病害是由非生物因素引起的一类重要病害。由于其不能相互传染，故称非传染性病害。这类病害，理应是植病工作研究的重要部分，但以前植病工作者尽管看到了它的重要性，但由于所受的训练和工作经验所限，都传统地侧重于传染性病害，而把这类病害问题推委于农学家、土壤学家、生物学家、气象学家等。2

非传染性病害的病因很多，但主要来自不适宜的土壤、气候（温度、湿度、水分）等环境条件和栽培管理失误、环境污染等，其中有些是由单因素引起的，如缺素症、冻害；有些是多因素引起的，如干热风（高温、干燥、风）、日烧（强光、高温）；所以这类非传染性病害的诊断是相当复杂，可是一旦确诊，防治设计就容易了，就是说，非传染性病害的诊断较难，防治较容易。3

Noninfectiousdiseasesare

causedbyanexcessorlackofsomefactorintheenvironment.4

非侵染性病害的病原非侵染性病害的症状特点非侵染性病害的诊断与防治非侵染性病害与侵染性病害的关系本章的主要内容5

营养失调

温度失调水分失调盐碱危害（土壤中有毒物质）

药害和有毒气体

一、非侵染性病害病原种类6

Noninfectiousdiseasescanbecausedby:HighorlowtemperaturesInsufficientlight;lackofoxygenExcesswaterordroughtconditionsVeryloworhighsoilpHNutrientdeficienciesAirpollutantsToxicsoilminerals(salts,heavymetals)Misappliedherbicides7

（一）营养失调植物在生长发育过程中，需要完备的营养成分：不仅需要大量元素（占植物干重大于0.1%的元素）C、H、O、N、P、K、Ca、Mg、S等和微量元素（占植物干重的0.01%以下的元素）Fe、Mn、Zn、Cu、Mo、B、Cl等，而且还需要各种营养元素在量上有一个合理的比例，如果一旦缺少了某种元素，或比例失调，植物就会生病，特别是微量元素。8

（一）营养失调农作物大量元素的临界范围是：农作物正常的N含量为干物质重的1%-5%，P为0.2%-1.1%，K为0.5%-5%，Ca为0.2%-1.2%，Mg为0.04%-0.5%，S与P的含量相近，平均为0.25%左右。这些营养元素含量因作物种类、器官和发育阶段不同而异。9

（一）营养失调农作物微量元素的临界范围是：一般植物地上部正常含Fe量为50-250ppm；Mn为20-500ppm，大于1000ppm植物生长遭受毒害；Zn为25-150ppm，大于400ppm，则会中毒；Cu为5-20ppm，大于20ppm，则可能出现毒害；Mo含量极微，正常范围为0.1-0.5ppm,但植物含钼量变幅很大，且毒害浓度不很明确，牧草中钼含量大于15ppm时，牛吃了会中毒。B含量正常为20-100ppm；Cl含量为0.02%。10

（一）营养失调缺素症：指植物体内某一时期，或某一段时间内，由于缺乏某种元素而引起的非传染性病害。例如：生菜缺Ca，实际上土壤中不缺，但由于7-8月份高温导致植物吸收Ca困难，导致缺Ca，根腐烂。

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DefinitionofNutrientDeficiencyDiseasesCausedbylackofmajor(C，H，O，N,P,K,Mg,Ca,S)orminor(Fe,B,Mn,Zn,Cu,Mo,Cl，Ni)nutrients.12

1、缺素原因分析土壤中缺少某种元素，植物体就缺该种元素1土壤本身含有某种元素，但由于多种原因处在不能被植物吸收状态

2由于土壤中微生物的影响，土壤中各元素比例不当

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2、生产上常见缺素症的识别

缺铁症：北方很多地区常见，尤其是果树，是其主要病害。Fe是叶绿素形成的催化剂，又是构成呼吸酶的成分，所以缺Fe，植物会褪绿变黄，进而出现白化。由于Fe在植物体内以不易活动的高分子化合物状态存在，不能转移，所以，老叶中Fe不能转移到新叶中而被再度利用，故出现老叶绿色，新叶缺Fe黄化、白化。缺铁症状主要发生在顶端新生叶片上，新生叶片颜色逐渐由绿到黄到白化，形成顶端白化现象；病轻时，在单片新生叶上，往往叶肉褪绿变黄或白化，而叶脉仍保持绿色，形成绿色网状斑，病势加重后，新生叶片会全叶均匀变黄或白化，叶缘焦枯，老叶仍呈正常绿色。14

缺铁的原因：主要发生在石灰质土壤中和碱性土壤上，由于土壤的理化特性使Fe呈不溶性的状态或不可吸收状态，造成植物缺Fe。一般土壤中的Fe以高铁和亚铁的离子或化合物形态存在，它的有效性受土壤pH和氧化还原条件的影响。我国北方石灰性土壤和盐碱土中，一般以氧化高铁（Fe2O3）和碳酸铁盐存在，较难被植物吸收，常出现植物缺铁症。而南方酸性土中，特别是长期积水的水稻田又存在亚铁过量的毒害作用。2、生产上常见缺素症的识别15

缺铁症的诊断：（1）症状观察诊断法：新生叶网状黄叶、后期白化。（2）防治诊断法：白化叶片喷0.1%FeSO4，3-5天后叶出现绿斑。缺Fe症的防治：（1）防治土壤盐渍化：排灌配套。（2）改良盐碱土：酸化土壤，施用酸性肥料“硫铵”，增施有机肥。（3）直接施用Fe的螯合物，例如施用乙二胺四乙酸铁(EDTA-Fe)

。（4）喷洒FeSO4，果树0.2％-0.3%，但效果甚微。2、生产上常见缺素症的识别16

3、其他缺素症的识别N素缺乏或过量：氮（N）是植物体内蛋白质、酶和许多活性有机物质的组成成分。N素缺乏：下部叶片由淡绿发展至淡黄、橙黄或黄红，植株矮小，直立，早衰。N素过量：氮过多时,叶片大而深绿,柔软披散，植株徒长。另外，氮素过多时，植株体内含糖量相对不足,茎秆中的机械组织不发达,易造成倒伏和被病虫害侵害。17

3、其他缺素症的识别P素缺乏或过量

磷以多种方式参与植物的生命活动，起着细胞中结构成分、能量转换和代谢上活性化合物的作用。缺乏：植株瘦小僵直、分蘖分支少，下部茎叶暗绿或紫红色；生长发育延迟，开花结果少；籽粒不饱满，空疵率高。过量：导致或加重锌、铁或钾的缺乏。18

3、其他缺素症的识别K素缺乏或过量：钾在植物体内主要以离子态（K+）存在，起着调节渗透压、平衡阴离子和活化许多重要酶的作用。缺乏：下部老叶先表现叶尖和叶缘以及脉间失绿黄化，进而焦枯似灼烧，叶片有褐斑，柔软下披，根系生长不良，色泽黄褐、早衰、疵粒多。过量：加重硼的缺乏或毒害。19

3、其他缺素症的识别缺B：苹果缩果病缺Zn：小叶病缺Ca：苦痘病（苹果）缺Cu：梨树死顶病20

PotassiumDeficiencyMagnesiumDeficiencyNitrogenDeficiencyExamplesofnutrientdeficiencysymptoms21

IronChlorosisAproblemonhighpHsoilsYoungerleavesaffectedfirstCanbecorrectedwithironchelatetreatmentsManyoaksaresensitive22

IronchlorosisofsoybeansSymptomsfirstappearonyoungerleaves.OccurswheresoilpHis>7.5.23

NPKCaMgSBMnZnMoCuFe症状出现的部位NPKMgZnBCaFeSMnMoCa老组织先出现新组织先出现斑点出现情况顶芽是否易枯死不易出现易出现NPKZnMg易枯死不易枯死CaBSMnCuFeMo新叶淡绿，老叶黄化枯焦，早衰茎叶暗绿或呈紫红色，生育期延迟脉间失绿叶尖及边缘先焦枯，并出现斑点，症状随生育期而加重，早衰叶小，斑块常在主脉两侧先出现，生育期延迟脉间明显失绿，有多种色泽斑点或斑块，但不易出现组织坏死茎叶软弱，发黄焦枯，早衰茎和叶柄变粗，脆、易开裂，开花结果不正常，生育期延长新叶黄化，失绿均一，生育期延迟脉间失绿，出现斑点，组织易坏死幼叶萎蔫，出现白色叶斑，果、穗发育不正常脉间失绿，发展至整片叶淡黄或发白叶片生长畸形，斑点散布在整个叶片缺N缺K缺Mg缺P缺Zn缺Ca缺B缺S缺Mn缺Cu缺Fe缺Mo4、作物营养元素缺乏症的检索简表24

（二）温度失调低温

气温

土温水温高温

变温霜害：早春的晚霜，秋季的早霜。冷害：0℃以上的相对低温的伤害。冻害：0℃以下低温的伤害休眠期、储藏期。引起日灼（烧）病（常伴强光）导致裂果、破腹病（如梨裂果病、杨树破腹病）25

（二）温度失调（低温）一般植物在1-4℃之间都能正常生长，但忍受的最低和最高温度因植物种类而异，同种植物的不同生育期和不同部位对有害温度的敏感性也不同。一般幼苗比成株敏感。幼嫩和分生组织比老熟组织敏感。生长点、幼芽比茎叶敏感。一般说低温危害比高温危害更常见。常见的低温危害小麦：孕穗期只要有一天早上最低温低于5℃，就有畸形穗产生，成为秃尖（顶部或中部小花不孕）。另外，低温可导致变色、坏死、斑点、花期不孕等症状。尤其在低洼或四面环山的小盆地易发生，即常言说的“风打山梁，霜打洼”。晚稻：抽穗至扬花期，温度低于15℃，不孕率增高。早稻：晚霜影响烂秧。26

（二）温度失调（高温）玉米日灼病：顶叶褪色卷曲而枯黄。玉米低温日灼病：晚间温度低于5-15℃，露水多，次日突然高温，叶色变淡灰色而枯死。果树蔬菜果实上、枝干上长发生日灼。如苹果日灼病：病斑圆形黄白色至褐色坏死斑，且有一晕圈。27

（三）水分失调干旱、涝、水分剧变干旱：（相伴高温、强日照条件）禾谷类灌浆期最敏感。导致枯黄死亡。干热风：（湿度几乎为零），主要在黄、淮、海流域和新疆。涝：土壤中排水不良，缺O2造成有毒气体中毒，根腐烂，地上部生长缓慢，甚至停止生长。先涝后旱：西红柿蒂腐病，植物枯萎。先旱后涝：苹果、梨裂果病，马铃薯块茎表皮开裂，空心，畸形。28

（四）土壤中有毒物质（盐碱）盐碱土：Na、Mg盐分含量过高所致。北方地区和沿海滩地易发生。症状：褪色、矮化。如小麦不长、严重时死亡。过敏：土壤中Fe、Mn、Zn、Al含量增高，中毒。工厂排放的污水中有毒物质：城郊蔬菜上常见。因有毒物质种类不同，症状也不一样。29

（五）药害与有毒气体药害：浓度过高或施用不当，或误用。2，4－D除草剂，对双子叶植物，棉花、瓜、果很敏感。玉米地的后茬小麦，谨用阿特拉津除草剂。有毒气体污染：SO2、O3、NO2、硫化氢、氟化物等。30

PhytopathogenicAirPollutantsOzoneSulfurdioxideNitrogenoxidesPAN(peroxyacylnitrates)（硝酸过氧酰）FluoridesEthyleneParticulates31

OZONE(O3) Producedinphotochemicalreactionfrominternalcombustionwasteproducts(NOxandunburnedhydrocarbons)MostseriousofthephytopathogenicairpollutantsSymptomsincludestunting,mottling,chlorosis,stippling32

Ozoneisproducedthroughaphotochemicalreaction:NO2+O2

NO+O3

UVlightNOreactswithunburnedhydrocarbonsdrivingthereactiontowardproductionofmoreozone.33

SymptomsofozonedamageStipplingontobaccoChlorosisandnecrosisonwhitepine34

SulfurDioxide(SO2)SO2releasedduringburningoffossilfuelsFactories,powerplants-pointsourcesSymptomsincludechlorosisandtissuenecrosisWhitePinePeach35

Thispowerplantburns650Tofcoalperhrandemits700TofSO2perday.ThestacksonthisplantinW.Pa.are800ft.tall.36

TallstacksreducetheconcentrationofpollutantsatgroundlevelThestacksonanearbypowerplantwereraisedthreeyearsbeforethisphotowastaken.Thetreeshowsincreasedgrowthoverthelastthreeyears.“Thesolutiontopollutionisdilution.”37

Fluorides(F-)ProducedinmanykindsofindustrialprocessesFluoridesaccumulateinplanttissuesSymptomsarenecrosisofleafmarginsandtipsMarginalnecrosisonGrape38

Sulfurdioxideandnitrogenoxidescontributetothedevelopmentofacidrain.

Acidprecipitationcontainsdilutesulfuricacidandnitricacid.ThepHislessthan5.7.Impactonplantsisunclear.39

二、非侵染性病害的症状特点

一般为突发性，大面积或有规律的分布，病株只有病状，无病征。

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三、非侵染性病害的诊断与防治明确病因后，这类病害的防治相对容易，其方法是：对症下“药”。诊断程序田间观察：看症状、田间分布情况对比调查：多田块取样调查、比较病理分析：植物和土壤理化分析。诱发试验治疗诊断41

四、非侵染性病害与侵染性病害的关系非侵染性病害传染性病害

可以相互诱发事例1：先旱后涝导致裂果后常发生霉烂病、霉心病；冻害导致苹果腐烂病大发生事例2：根癌病、根结线虫病导致植物水分、营养缺乏而死亡。参考文献：戚佩坤.关于由非侵染性病害演变为侵染性病害的病原.植物病理学报.1995,25(3):197-198.42

侵染性病害非侵染性病害田间分布点片发生或具有发病中心，有扩展蔓延的趋势或与传播介体的分布一致较均匀一致，或明显与栽培地域有关症状各种类型，有些病征明显症状多为变色或水浸状畸形、矮化，无病征（有时可见病部出现腐生菌）病组织分离除专性寄生物，都可分离到病原物分离不出病原物传染性可传染不能传染复原性不能复原有些可复原四、非侵染性病害与侵染性病害的关系43

第五章侵染性病害中寄主和病原物的关系44

主要内容一、生态系和物种间的相互关系二、寄生性三、致病性四、寄生性和致病性的关系五、寄生专化性和寄主范围六、寄主的抗病性七、病原物致病性和寄主抗病性的关系45

一、生态系和物种间的相互关系生物群落：指生活在同一环境而相互依存、相互作用的植物、动物、微生物等种群的复合体。生物群落可划分为三大类群：生产者、消费者和分解者。生态系统的概念：一定空间范围内的生物群落与非生物环境通过能量流、物质流、信息流共同结合而成的生态学单元。

简化公式：生态系统=生物群落+环境条件植物是生态系中主要组成成分，它与其他成员之间或组分之间有种种密切关系，侵染性病害必需放在这个整体背景下加以认识。46

一、生态系和物种间的相互关系生物（根据获取养分的方式）分为自养生物（绿色植物和具光合作用的细菌）异养生物（动物和微生物）寄生腐生47

一、生态系和物种间的相互关系生物间的关系共栖竞争捕食共生寄生48

一、生态系和物种间的相互关系植物与微生物之间主要有以下三种关系：共生：如豆科植物的根瘤菌；共栖：根围、叶围微生物，植物提供其水分，其对植物无害，但是有些种类可对植物病原物有颉颃作用，可用作生防菌。寄生：一种生物依赖另一种生物提供营养物质的生活方式。

重寄生：有些寄生物或植物病原物还有寄生于它自己的寄生物，这种现象称重寄生。49

二、寄生性1定义：异养生物从其他生物体获取营养的能力。或：寄生物从寄主体内获取养分和水分等生活物质以维持生存和繁殖的特性或能力。2寄生性的类型：专性寄生：只能寄生，不能腐生。如白粉菌、锈菌、霜霉菌、病毒，称专性寄生物。兼性寄生：分两类：以寄生为主，兼腐生，为兼性腐生物，如稻瘟病菌，马铃薯晚疫病菌；以腐生为主，兼寄生，为兼性寄生物，如甘薯软腐病菌（黑根霉）；大白菜软腐病菌（细菌）专性腐生：完全腐生，无寄生能力。（一般不会引起植物病害，但有例外，如煤污病菌）。也有把寄生物分为：活体营养物和死体营养物。前者相当于专性寄生物，后者指兼性寄生物和兼性腐生物。注意：植物传染性病害的病原物并不一定是寄生物（绝大多数为寄生物，但近年发现虽能致病，但并不建立寄生关系的微生物，如根围的微生物种有的其分泌毒素对植物产生毒害作用）。同样，寄生物不一定是病原物，如根瘤菌。50

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三、致病性1定义：指病原物所具有的破坏寄主并引起病害的特性或能力。2微宏观致病性的表现从微观上看（病理组织学角度）凡引起生理、组织、形态病变的均在内；在侵入和扩展中，对寄主细胞、组织的损伤，分泌毒素和酶把寄主细胞杀死、消解及对呼吸光合作用的干扰破坏，破坏激素的平衡，这些作用大，则致病性强，反之弱。从宏观上（流行学角度）凡使寄主发病重、对经济损失大，致病性强，反之弱。53

三、致病性几个概念：（1）生理小种：在病原物的种内，在形态上相同，但在培养性状、生理、生化、病理、致病力或其他特性上有差异的生物型（biotype）或生物型群称为生理小种（physiologicrace）。（2）毒性(virulence)：指同种病原物诱发病害的相对能力，用来衡量致病力差异的单位，也称为毒力。是小种－品种水平上的致病力。（3）

侵袭力（aggressiveness）:

在病原物对寄主有毒力的前提下，两个生理小种对同一寄主所引致的发病程度可以相同，但两个小种的生物学特性和诱发病害的过程等可以不同。在病原物对寄主有毒力的前提下，用来表示两个引致发病程度相同生理小种之间在生物学特性和诱发病害过程上差异程度的毒力单位。（4）适合度（fitness）：一个生物能生存并把它的基因传给下一代的相对能力。（5）寄生适合度（parasiticfitness）:病原物能生存并把它的基因传给下一代的相对能力。它是病原物毒性和侵袭力强弱的反应。一般用相对寄生适合度表示（最强毒性小种和最感病品种组合的寄生适合度为1，其余的在0-1之间）。54

三、致病性3致病性的变异病原物的致病性不是一成不变的，而是经常发生变异。变异的原因有：有性重组无性重组突变病原物的适应性55

四、寄生性和致病性的关系两者之间即有联系，又有本质区别，寄生性强的致病性不一定强，致病性强的其寄生性也不一定强。区别：寄生性强调取食方式和能力致病性是对寄主的破坏能力联系：寄生取食，本身对寄主构成危害，有一定的致病性。致病性：破坏远大于取食本身的危害。寄生关系是植物传染性病害的核心。在自然生态系统中，自然生态平衡，寄生并不造成植物严重受害。但在农业生态系中，种间、种内多样性减弱，单一化和集约化种植，寄生就造成了危害，引起病害流行。寄生的不一定能致病，致病的不一定是寄生物。56

五、寄生专化性和寄主范围1寄生专化性：一种寄生物对寄主植物的种类和品种，以及寄主发育阶段和器官或组织有一定选择性的寄生现象。如稻粒黑粉病，寄生籽粒；稻叶黑粉寄生茎叶；小麦白粉不侵染根；SCMV不侵染小麦和水稻等。2寄主范围

（1）概念：一种寄生物能寄生的植物种类的范围。不同寄生物寄主范围差异很大，寄主范围广的可危害不同科的寄主，寄主范围窄的，只能寄生一定的品种。（2）寄主范围和寄生性的关系一般地，寄生性强，寄主范围窄，寄生性弱，寄主范围广，例如：小麦条锈病只侵染小麦，偶尔也侵染大麦、黑麦和某些禾本科杂草。小麦赤霉病，可以广到禾谷类多种作物，如小麦、大麦、水稻、玉米等；黑根霉引起的瓜果软腐。但病毒除外，寄生性强，但寄主范围有的很广，如TMV，可侵染36科236种植物。57

六、寄主的抗病性1、定义：指寄主植物抵抗病原物侵染危害的能力。寄主的抗病性是相对的。2、抗病性的类型：

寄主的抗病性以其程度不同，分为：免疫：（immune）：完全不发病；抗病：（resistant）:发病轻；（发病很轻的称高度抗病：HR）感病：（

susceptible）:发病重；（发病很重的称高度感病：HS）发病中等但偏于抗病或感病的称为中度抗病（MR）或中度感病（MS）。有的品种类似感病品种，但受病害的影响较小，如产量损失不大，称耐病（diseasetolerance）有的植物避病（diseaseescaping）(形态上的，生育期不同等)。58

六、寄主的抗病性以小种专化与否分：垂直抗病性（verticalresistance）:寄主和病原物之间有特异的相互作用，即某品种对病原物的某些生理小种能抵抗，但对另外一些不能抵抗，其抗性是小种专化的。这种抗病性为垂直抗病性。水平抗病性（horizontalresistance）:寄主和病原物之间没有特异的相互作用，一个品种对同种病原物的所有生理小种的反应是一致的，即非小种专化的，这种抗性为水平抗病性。一般垂直抗病性由个别主效或单基因控制，在生产上虽表现高抗或免疫，但容易因小种变化而抗性丧失，因而其抗病性是不稳定和持久的。而水平抗病性其抗性一般是多基因即多个微效基因控制的，也有由单个微效基因控制的，其抗性表现为中抗，对所有小种的反应一致，其抗性是稳定和持久的。另外，水平抗性在生产中有减缓病害发展速率的性能。有人用专化抗性（相当于垂直抗性）和一般抗性（相当于水平抗性）。还有慢锈性（专用于锈病方面的研究，指病害发展速度较慢的抗性）、耐病性（指植物能忍受严重病害，但在产量和质量方面不受严重损害的性能）。59

六、寄主的抗病性3、抗病性的变异抗病性的变异有两方面含义：（1）寄主抗病性本身在遗传上发生的变异：即病原物小种的致病性未变，而寄主的抗病性由于遗传原因而发生了变异。（2）寄主抗病性本身在遗传上未发生变异，但在不同条件下，其抗病性表现发生的变化，其原因有：A、寄主：作物处于不同发育阶段，抗病性表现不同。小麦条锈病有成株抗病特性。B、病原物：病原物出现新的致病力更强的毒性小种。如小麦丰产3号，抗17、18号小种，但19号小种出现后即损失抗性。C、环境条件：温度、土肥等，有利于病原物，不利于寄主植物，抗病性也会发生变化。如小麦要求较低的土温，玉米要求较高的土温。高温导致小麦苗枯，低温导致玉米苗枯。低温、N肥过多，稻瘟病发生则重。60

七、病原物的致病性和寄主植物的抗病性之间的关系致病性抗病性寄主病原物61

七、病原物的致病性和寄主植物的抗病性之间的关系1基因对基因学说（Geneforgenetheory）

1946年，Flor在研究亚麻和亚麻锈菌的相互作用实验中，提出了基因对基因假说（学说）：“在进化的过程中，在寄主群体中有一控制抗病性的基因，在病原物群体中就相应地有一控制致病性的基因，反之