第二章 植物病害與病害系統(tǒng)

河西學(xué)院陳廣泉第二章植物病害與植物病害系統(tǒng)

第一節(jié)植物病害一、病害(disease)(一)概念

植物病害是指植物在其生命過程中受到生物因子（病原生物）或非生物因子（不良環(huán)境因素）的影響，導(dǎo)致植物生理、細(xì)胞或組織機(jī)能失調(diào)，出現(xiàn)形態(tài)異常的變化過程,產(chǎn)生癥狀和降低植物產(chǎn)量和品質(zhì)。1、病原：刺激植物生病的因子。

生物因子：菌物、原核生物、病毒、線蟲、寄生性種子植物。非生物因子：不適宜的理化環(huán)境因子(光、溫、水、氣、土、肥、藥、毒)遺傳因子：白化苗、遺傳性不孕等。2、病程：產(chǎn)生連續(xù)性機(jī)能失調(diào)的過程：生理病變→細(xì)胞和組織病變→形態(tài)病變。區(qū)分蟲害和傷害的標(biāo)志4、經(jīng)濟(jì)：植物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，造成經(jīng)濟(jì)損失。與經(jīng)濟(jì)重要性為標(biāo)準(zhǔn)3、癥狀：病植物外觀上出現(xiàn)不正常表現(xiàn)。描述病害、命名病害和診斷病害的主要依據(jù)。(二)理解植物病害的四個(gè)層次二、病因?qū)W(etiology)

病因?qū)W：研究植物病害發(fā)生的原因(causesofdisease),或是構(gòu)成病害的要素(Elementsofdisease).

病因:

植物病害發(fā)生的原因。包括:病原(agentsofdisease);環(huán)境條件和植物的抗病性.

病原:引起植物病害的直接作用因子。包括:生物性病原,又稱病原物(Pathogen);非生物性病原.

(一)病因與病害環(huán)境因素病原物植物抗病性侵染性病害植物耐受性理化因素生理性病害不良遺傳因子遺傳病植物病害三要素：病原物、寄主植物、環(huán)境條件(二)病原類型生物病原(病原物)非生物病原植物病原菌物植物病原原核生物植物病毒和亞病毒植物病原線蟲寄生性種子植物真核生物原核生物分子生物植物不良的遺傳因子溫:低溫、高溫、凍害光：日灼、陰害物理因素化學(xué)因素水：旱、澇氣：通氣不良藥害：農(nóng)藥，激素肥害：燒苗，中毒毒害：土壤有毒物質(zhì)污染：空氣、土壤、水營養(yǎng)失調(diào)：缺素侵染性病害(傳染病)非侵染性病害(生理性病害)（自然與非自然）菌物原核生物寄生性種子植物病毒線蟲（三）重要的植物病原物類型及其基本形態(tài)(四)病原對植物的作用以及各類病害的重要性非生物因素與植物的關(guān)系:單向作用病原生物與寄主植物的是在環(huán)境條件影響下的雙向作用或多邊關(guān)系自身表現(xiàn)或與環(huán)境互作病原物寄主植物環(huán)境條件非生物病原植物環(huán)境基因植物遺傳因子三、植物病害的類型（一）根據(jù)致病因素的性質(zhì)分：侵染性病害、非侵染性病害1、非侵染性病害

由于生長環(huán)境條件不合適，物理或化學(xué)因素造成的，是非侵染性的，這不能傳染的病害叫非侵染性病害。有時(shí)叫生理病害。2、侵染性病害

由于病原物對植物侵染造成的，因可傳染，又叫傳染性病害。病原寄生物叫病原物，主要包括真菌、細(xì)菌、病毒、線蟲和寄生性種子植物五大類。3、非侵染性病害和侵染性病害的相互關(guān)系

（1）非侵染性病害可加重后者的發(fā)生，造成傷口。如蘋果腐爛病。（2）后者可致使植物非侵染病害的發(fā)生。（二）根據(jù)病原生物的種類分：真菌病害、細(xì)菌病害、病毒病害、線蟲病害以及寄生性種子植物引致的病害等。（三）根據(jù)病原物的傳播途徑分：氣傳病害、土傳病害、種傳病害以及介體傳病害等。（四）根據(jù)表現(xiàn)的癥狀類型分：花葉病、斑點(diǎn)病、潰瘍病、腐爛病、枯萎病、疫病、癌腫病等。（五）根據(jù)植物的發(fā)病部位分：根部病害、葉部病害、莖稈病害、花器病害和果實(shí)病害等。（六）根據(jù)被害植物的類別分：大田作物病害、經(jīng)濟(jì)作物病害、蔬菜病害、果樹病害、觀賞植物病害、藥用植物病害等。（七）根據(jù)病害流行特點(diǎn)分：單年流行病、積年流行病。（八）根據(jù)病原物生活史分：單循環(huán)病害、多循環(huán)病害。四、植物病害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響1、降低產(chǎn)量：1845年愛爾蘭馬鈴薯晚疫病大流行，馬鈴薯幾乎絕收。1950年我國小麥銹病大流行，減產(chǎn)120億斤。1996年玉米彎孢菌葉斑病在中國遼寧流行，絕收25萬畝，損失2.5億Kg。全世界農(nóng)作物因病害減產(chǎn)：糧食10%、蔬菜40%。2、降低品質(zhì)：水稻發(fā)生稻瘟病使碎米率增加；甜菜得褐斑病后，含糖量大大減少；小麥患銹病后而面筋減少。3、產(chǎn)生有毒物質(zhì)，使人畜中毒：甘薯黑斑病產(chǎn)生有毒物質(zhì)黑疤酮，病薯喂牛羊而導(dǎo)致氣喘和死亡。小麥赤霉病的小麥生產(chǎn)面粉(赤霉烯酮)，人產(chǎn)生頭昏、嘔吐、腹瀉，嚴(yán)重時(shí)死亡。6、增加生產(chǎn)投入：因防治病害投入人力、物力和各種設(shè)備，增加開支、降低經(jīng)濟(jì)效益；7、環(huán)境污染：大量使用農(nóng)藥5、影響農(nóng)產(chǎn)品的運(yùn)輸和貯藏：白菜軟腐病，水果產(chǎn)后病害。4、限制了農(nóng)作物的栽培：由于一種病害發(fā)生在一地區(qū)不能栽植，在遼寧省由于紅麻炭疽病而40年未能種植。廣東省由于木瓜病毒病至今不能栽植。第二節(jié)病害的癥狀(symptom)內(nèi)部癥狀：內(nèi)含體（inclusion）、侵填體（tylose）、胼胝質(zhì)（callose）外部癥狀：

病狀：是指發(fā)病植物本身所表現(xiàn)出來的反?，F(xiàn)象。病征：是指病原物在植物體上表現(xiàn)出來的特征性結(jié)構(gòu)。并不是所有的植物病害都有病征表現(xiàn)。一、癥狀的概念與類型癥狀（symptom）：植物發(fā)病后出現(xiàn)的反?，F(xiàn)象，包括內(nèi)部癥狀和外部癥狀。二、癥狀（symptom）（一）癥狀概念

植物發(fā)病后其生理生化、細(xì)胞和組織等發(fā)生變化，最后在外部組織和形態(tài)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可以觀察到的病害特征，稱為癥狀。癥狀對指導(dǎo)人們識別和診斷病害非常重要。（二）癥狀類型

1、病狀：植物病體本身與表現(xiàn)的不正常狀態(tài)。分為：變色、壞死、腐爛、萎蔫、畸形。

2、病征：病原物在植物病部產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)物。

（1）真菌性病害：霉?fàn)钗?、粉狀物、銹狀物、絮狀物、粒狀物、菌索、大型子實(shí)體。

（2）細(xì)菌性病害：菌膿、菌塊

（3）病毒?。簝?nèi)部病征

（4）線蟲?。簾o外部病征

（5）非侵染性病害：無外部病征三、病狀的類型1、變色（discoloration）變色：發(fā)病植物的色澤發(fā)生改變，本質(zhì)是葉綠素受到破壞，細(xì)胞并未死亡。（1）花葉(mosaic)：葉綠素減少，不均勻變色。（2）褪色(fading)：葉綠素減少，均勻變色，變淺。（3）黃化(yellowing)：葉綠素減少，均勻變色，變黃。（4）斑駁(mottle)：變色部分的輪廓不清。（5）條紋(strip)、條斑、條點(diǎn)：單子葉植物的花葉。（6）白化苗(whitenseedling)：不形成葉綠素，遺傳病害。

變色：花葉、斑駁、褪綠、黃化、紅變等2、壞死(necrosis)壞死：發(fā)病植物的細(xì)胞或組織壞死。細(xì)胞已死亡。（1）葉斑(spot)：輪斑、環(huán)斑、角斑、圓斑、穿孔等，形狀大小不同，但輪廓清楚，類似島嶼。（2）葉枯：葉片較大面積壞死，邊緣不清。（3）葉燒(leafscad)：葉尖或葉緣枯死。（4）猝倒(dampingoff)、立枯：幼苗近地表莖部壞死。前者倒伏（腐霉），后者死而不倒（絲核菌）。壞死：焦枯、葉枯、斑點(diǎn)、瘡痂、潰瘍潰瘍(canker)：植物皮層壞死、腐爛，使木質(zhì)部外露。多見于木本植物的枝干。瘡痂（scar）：在病斑上有增生的木栓層，表面粗糙，或病斑枯死后，因生長不平衡，發(fā)生龜裂。炭疽：是由一類炭疽病菌引起的，一般病斑凹陷、變褐色。斑中有輪狀排列的小黑點(diǎn)，黑點(diǎn)為病原菌的分生孢子盤。3、腐爛（rot）腐爛：植物幼嫩多汁組織大面積壞死，組織或細(xì)胞破壞消解。（1）干腐：死亡慢，水分快速及時(shí)失去。（2）濕腐：死亡快，水分未能及時(shí)散失。（3）軟腐：中膠層破壞，細(xì)胞離析。根據(jù)腐爛的部位有根腐、基腐、莖腐、果腐、花腐等。腐爛：干腐、濕腐、軟腐4、萎蔫(wilt)萎蔫：植物根莖的維管束組織受到破壞而發(fā)生的缺水凋萎現(xiàn)象，而根莖的皮層組織完好。分為：枯萎、黃萎、青枯。病理性萎蔫生理性萎蔫萎蔫：枯萎、青枯、立枯5、畸形(malformation)

畸形：植物受病原物產(chǎn)生的激素類物質(zhì)的刺激而表現(xiàn)的異常生長現(xiàn)象。（1）增生型(hyperplasia)：病組織的薄壁細(xì)胞分裂加快，數(shù)量迅速增多，局部組織出現(xiàn)腫瘤或癌腫、叢枝、發(fā)根等。（2）增大型(hypertrophy)：病組織的局部細(xì)胞體積增大（巨型細(xì)胞），但細(xì)胞數(shù)量并不增多。如根結(jié)、徒長惡苗等。（3）減生型(hypoplasia)：病部細(xì)胞分裂受到抑制，發(fā)育不良，造成植株矮縮(dwarf)、矮化(stunt)、小葉、小果、卷葉等。（4）變態(tài)（變形）：植株的花器變態(tài)成葉片狀、葉變花、葉片扭曲、蕨葉(four-leaf)、花器變菌癭等?；危喊仓?、皺縮、根結(jié)、根腫、結(jié)癭

四、病征的類型

病征：是指病原物在植物體上表現(xiàn)出來的特征性結(jié)構(gòu)1、霉?fàn)钗铮赫婢『ΤＲ娞卣?。有霜霉、灰霉、青霉、綠霉、赤霉、黑霉等顏色。2、粉狀物：真菌病害常見特征。有白粉病、黑粉病、銹病。3、小黑點(diǎn)：真菌病害常見特征。有分生孢子器、分生孢子盤、分生孢子座、閉囊殼、子囊殼等。4、菌核：真菌病害中絲核菌和核盤菌常見特征。較大、深色、越冬結(jié)構(gòu)。5、菌膿：細(xì)菌病害常見特征。菌膿失水干燥后變成菌痂。*注意：由于植物病毒是細(xì)胞內(nèi)寄生物，因此只有病狀，而不產(chǎn)生病征。4、菌核：真菌菌絲交結(jié)形成的結(jié)構(gòu)。大小、形態(tài)各異。細(xì)菌性病害：菌膿、菌塊內(nèi)部病狀：維管束變褐；內(nèi)部病征：內(nèi)含體五、癥狀的變化1、典型癥狀(typicalsymptom)：一種病害在不同階段或不同抗病性的品種上或者在不同的環(huán)境條件下出現(xiàn)不同的癥狀，其中一種常見癥狀成為該病害的典型癥狀。例如TMV病毒侵染多種植物后都表現(xiàn)花葉癥狀，但它侵染心葉煙則表現(xiàn)枯斑癥狀。2、綜合癥(syndrome)：有的病害在一種植物上可以同時(shí)或先后表現(xiàn)兩種或兩種以上不同類型的癥狀，這種情況稱謂綜合癥。例如稻瘟病在芽苗期發(fā)生引起爛芽，在株期侵染葉片則表現(xiàn)枯斑，侵染穗部導(dǎo)致穗莖枯死引起白穗。3、并發(fā)癥(complexdisease)：當(dāng)兩種或多種病害同時(shí)在一株植物上混發(fā)時(shí)，可以出現(xiàn)多種不同的類型的癥狀，這種現(xiàn)象稱為并發(fā)癥。有時(shí)會發(fā)生彼此干擾的拮抗現(xiàn)象，也可能出現(xiàn)加重癥狀的協(xié)生作用。4、隱癥現(xiàn)象(maskingofsymptom)：病害癥狀出現(xiàn)后，由于環(huán)境條件的改變，或者使用農(nóng)藥治療后，原有癥狀逐漸減退直至消失。隱癥的植物體內(nèi)仍有病原物存在，是個(gè)帶菌植物，一旦環(huán)境恢復(fù)或農(nóng)藥作用消失，隱癥的植物還會重新顯癥。第三節(jié)植物病害系統(tǒng)

一、植物病害系統(tǒng)（Plantpathosystem）

------植物侵染性病害

(一)植物病害系統(tǒng)概念：

植物病害是病原物和寄主植物在特定的環(huán)境下相互作用構(gòu)成的系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)稱為植物病害系統(tǒng)。植物病害系統(tǒng)是從宏觀角度考慮植物（作物）病害發(fā)生、發(fā)展和流行成災(zāi)的因子及其相互作用。植物病害系統(tǒng)關(guān)注病害最終對作物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，是群體病害。研究和解析植物病害系統(tǒng)可以為作物病害安全控制提供戰(zhàn)略性決策。病害寄主病原物自然生態(tài)系統(tǒng)作物管理系統(tǒng)有害生物管理系統(tǒng)生物壓制系統(tǒng)植物病害系統(tǒng)地理氣象植物病原物作物品種栽培制度栽培措施水肥管理生物防治化學(xué)防治昆蟲雜草微生物(二)自然系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)和植病系統(tǒng)的地位環(huán)境小氣候寄主植物人類干預(yù)病原物介體貯主病害(三)作物病害系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖(四)植物病害系統(tǒng)類型自然植物病害系統(tǒng)農(nóng)業(yè)植物病害系統(tǒng)人工環(huán)境植物病害系統(tǒng)病害寄主植物病原物環(huán)境條件自然病害系統(tǒng)：病三角1、自然植物病害系統(tǒng)及其特征

在環(huán)境相對穩(wěn)定的情況下，寄主植物和病原物的相互作用是動態(tài)的，即寄主植物和病原物均會出現(xiàn)變異，協(xié)同進(jìn)化，自動平衡。

寄主植物病原物環(huán)境條件人類干預(yù)農(nóng)田病害系統(tǒng)：病四角（病四面體）2、農(nóng)業(yè)植物病害系統(tǒng)及其特征農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)受到人類的影響，實(shí)質(zhì)上影響到病害的發(fā)生和流行；有人提出病害發(fā)生的“四角關(guān)系”。3、人工環(huán)境植物病害系統(tǒng)及其特征:

在溫室栽培系統(tǒng)中，溫度、濕度和光照等可以人工控制，作物可以常年在其適宜的環(huán)境條件下生長，病原物在是如此。打破了作物生長和病原物休眠的季節(jié)性。病原物在溫室中為害有以下2個(gè)特點(diǎn)：1.病原物常年有適宜的寄主和適宜的溫濕度；2.病原物累積快，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到流行所需的數(shù)量，發(fā)病快，毀滅性強(qiáng)。自然環(huán)境人工環(huán)境病原物寄主植物人工環(huán)境植物病害系統(tǒng)六、人類干預(yù)對植物病害的影響

(一)植物病害發(fā)生的重要條件1、寄主植物群體必須具有一致的感病性2、寄主植物群集化程度必須有利于病害傳播蔓延3、具有致病性強(qiáng)的病原物存在并能迅速大量增殖4、有利病害發(fā)生的環(huán)境條件5、有利病害發(fā)生流行的時(shí)間（二）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)對植物病害的影響

1、作物品種良種化：人類歷史上賴以為生的食用植物3000多種，現(xiàn)在僅以15種植物為主要食糧。在作物品種方面由于大面積單一化種植遺傳一致性的品種，導(dǎo)致小麥銹病、玉米小斑病、稻瘟病嚴(yán)重發(fā)生。

2、栽培技術(shù)多樣