气候变化对病害影响的研究进展

气候变化对病害影响的研究进展

植物生长环境由各种物理、化学和生物因素组成。各种因素中,凡源于自然并依自然规律而变动的,称为自然因素,它们组成的环境为自然环境;凡源于人类活动或虽源于自然而主要受人为干预而变动的,称为人为因素。自然环境对病害的影响很大;但人为因素叠合于或改造了自然环境,对病害的影响有时更为强烈和深刻,且与日俱增,从长期宏观上和病害治理角度看,其重要性常超过单纯的自然环境,这是近年来许多植病研究者的重要认识之一。1自然环境因素对植物的流行作用1.1气象和疾病1.1.1不同传播的病害地区气候常常是病害地理分布的决定因素之一。如西北农业区天旱少雨,那里仅由雨滴传播的病害便极少发生,而多种白粉病、病毒病却较普遍甚至较严重。同一地区,气候的年份波动常成为病害流行年度波动的主要原因。如春雨多,则小麦条锈病严重。年代间气候的周期变迁和全球性气候演变,更会造成大范围内病害流行宏观表现的重大改变。1.1.2病害与虫传病害的关系天气影响和制约着病害发生发展的过程,直接作用于每日病害的传播、侵入、扩展、产孢乃至休眠和越冬。它们对气传病害和虫传病害的影响较明显,如番茄晚疫病遇潮湿和多雨天气则迅速发展,连绵阴雨后,病势往往猛增,全面爆发,而一遇连续干旱,病势便消亡甚至绝迹。许多再侵染频繁的病害都是遇上一定的天气过程后便大面积流行,如马铃薯晚疫病、小麦条锈病等。研究天气对病害的影响,有助于对病害做出中短期预测,指导及时进行药剂防治。1.1.3病害发生与立地条件的关系气象因素包括光、热、湿、风等,对病害影响较大的主要是温度和湿度,它们对大多数真菌病害的作用最为明显,湿度决定着侵入,温度决定着潜育期长短。日照对少数病害而言也是重要的影响因素,如阴天稻瘟病严重。风主要影响病害传播的距离和规模。一天中各气象因素均有昼夜周期变化,而病害特别是真菌病害的各个进程的细节也多半相应呈现在昼夜周期。比如霜霉病菌分生孢子形成的高峰多在午夜至凌晨,因此这时相对湿度很高,可满足产孢需要,而黎明后相对湿度突然下降时,孢子囊便大量脱落释放。1.1.4大气候和小气候大气候左右小气候,但也部分取决于植物冠层结构以及灌水排水、播种方式、间套作等农事措施。直接作用于植物病害的是小气候。1.2土壤ph与棉黄增香酶许多病害也受土壤物理化学结构的影响,土壤黏重、排水通气不良的,易发生土壤真菌引起的根病、苗病,如猝倒病、立枯病、烟草黑胫病。线虫病害往往在砂性土壤中危害较重,这与线虫活动需氧有关。土壤pH偏低,亚麻枯萎病和棉花枯萎病都易加重,而pH偏高,棉花黄萎病易加重。土壤环境对病害的影响是缓慢发生、积累生效的,但其影响持续时间也长,其影响多表现于地块间、地区间,即空间的差异造成病害空间分布上的不同。一般认为土壤环境对病害的影响远比气象的影响小。然而,土壤环境的影响也有其复杂深刻之处。首先,土壤中微生物群落的复杂性居各种环境因素之首,它们对病害的影响实际很大。其次,土壤的理化特性会影响到植物全株的生理状况和抗病性,从而不仅影响到根部土传病害,而且会影响到地上部气传、虫传病害的发病轻重。1.3．生物净菌剂生物因素对病害的间接影响则常为人忽视,如土壤中的蚯蚓以植物残屑为食,病残被吃食消化后,其中越冬病菌亦告死亡,因此,蚯蚓帮助人们清理田园卫生,消灭越冬菌源。又如,土壤中的多种腐生微生物对不少土壤病菌有颉颃或竞争能力。另一方面,也有些生物助纣为虐,在它们的参与下,病原的危害更加猖獗,例如在烟草黑胫病和棉花枯萎病中均发现,根结线虫和某些线虫能削弱寄主抗病性,使原来的抗病品种高度感病。2人类活动因素对植物和人类疾病的流行作用2.1小麦丛矮病和灰飞关于病的防治方法单作、轮作、复种、间套作等不同种植制度为病原物及其传播介体提供着不同的寄主条件和生存环境,病害发生情况往往大有不同。例如小麦丛矮病在20世纪60年代以前有零星发现,至20世纪70年代,冀中平原等地大力推广粮粮间套三种三收,麦间套玉米,麦收后玉米间又种夏谷,这样,禾谷类作物一年四季连续不断,正好它们又都是丛矮病毒和传毒介体灰飞虱的寄主,因而病毒和灰飞虱迅速繁殖,顺利越冬越夏,两三年后便造成丛矮病严重流行;另一种种植制度是麦棉间套,棉垄间“钻种”小麦。由于夏季棉田小气候较湿凉,株间禾本科杂草较多,这两者均利于灰飞虱越夏,而“钻种”的小麦又出苗较早,灰飞虱及时大量传毒,也同样使小麦丛矮病严重流行。后来改进种植制度,恢复麦收后耕地平作夏玉米的一年两熟,或棉麦间套改为棉花、早玉米、冬小麦两年三熟制后,丛矮病害基本上得到控制。真菌病害的事例也很多,如小麦玉米轮作易使小麦赤霉病严重,发展温室大棚番茄、黄瓜,则使番茄晚疫病和黄瓜霜霉病、枯萎病日趋严重,梨园和苹果园附近种有桧柏则使锈病严重。与单作相比,适当组合的间套作有相对隔离,减少传播从而减轻病害的作用,如粮菜间作,粮病、菜病均略减轻。2.2防治病害和防治覆盖病稻瘟病、纹枯病、小麦白粉病、烟草赤星病等通常称之为高肥病害,高肥实指氮肥偏多,削弱寄主抗性。稻胡麻斑病、苹果树腐烂病、小麦根腐病则常因缺肥下植株抗病性弱而使发病较重。稻、麦、谷子的纹枯病、大小麦白粉病等可称为高密度病害,高密度利于病害传播,也降低植株间光照强度而削弱抗病性。灌水过多及方式不当使病害加重更为常见,其作用在于增高冠层内湿度利于病菌侵染和帮助病原物广泛传播,大水漫灌后常使病害分布面积突然增大,如小麦霜霉病、烟草黑胫病、大白菜软腐病。小麦播期过早,常使冬小麦的多种病害在秋季即十分严重,如条锈病、叶锈病、白粉病、丛矮病。早播早出苗,使得有更多越夏菌源、虫源传到麦田。棉花播种过早,若又遇低温、潮湿,则苗病易严重。以上几项措施同时在同一方向上生效,再遇上利于发病的天气条件就会产生强烈效应。2.3大量发生软腐病康拜因收获小麦,同时把麦穗残余吹撒田间,无异于均匀散布病菌,引起次年小麦赤霉病、颖枯病等病害严重。水稻脱粒时如对稻种机械损伤过多,次年恶苗病易于严重,因为伤口利于该病菌侵入。甘薯收获运藏过程中,如擦伤较多,则易大量发生软腐病。免耕法也利于多种病原物在病残上越冬,使病害逐年加重。大量长期使用农药,有时会导致某些病害加重,如长期使用多菌灵,会使土壤中腐霉的种群上升、苗病加重。无土栽培稻秧,由于根围无其他腐生微生物起颉颃作用,一旦污染上腐霉、根霉等,这些原本不致病的腐生菌类也会引起苗病。人类的生产和社会活动对植物病害的发生有重要的影响。不少病害发生是由于人类活动打破了这种自然生态平衡造成的,如耕作制度改变、作物品种的更换、栽培措施变化、没有严格检疫情况下境内外大量调种而造成人为引进危险性病原物等等。2.4减少农田污染和农业污染,生物发生严重损害,农业生物和畜禽致病性事件应注意使用的问题环境污染包括空气污染、水污染、土壤污染以及三者相互作用、相互渗透的污染。现在人们大量使用农药,是一系列问题的