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植物的病害是通過(guò)什么途徑傳播的?
病害傳播是病原物本身有效傳播的結(jié)果。以氣流傳播的病原真菌孢子為例,其氣流傳播包括孢子由產(chǎn)孢器官向大氣中釋放、隨氣流飛散和落在植物體表等3個(gè)過(guò)程。孢子的氣流傳播規(guī)律幾乎與空中非生物微粒的氣流傳播一樣,受其形狀、大小、
密度、表面特性和氣流運(yùn)動(dòng)等物理學(xué)因素的影響,但孢子經(jīng)過(guò)傳播以后能否萌發(fā)和侵染,引起植物發(fā)病還受到一系列生物學(xué)因素的制約,包括孢子的數(shù)量、密度、抗逆性和致病性,寄主植物的數(shù)量、分布和感病性,以及對(duì)孢子萌發(fā)、侵入和擴(kuò)展有顯著作用的環(huán)境因子等。其中只有導(dǎo)致侵染和發(fā)病的孢子,才實(shí)現(xiàn)了病害的傳播。
不同病害的傳播距離有很大差異,可區(qū)分為近程、中程和遠(yuǎn)程傳播。流行學(xué)中常用一次傳播距離和一代傳播距離的概念。
前者為病原菌孢子從釋放到侵入植物體這段時(shí)間內(nèi)所引起的病害傳播,以日為時(shí)間單位,表述為一日之內(nèi)實(shí)現(xiàn)的病害傳播距
離。后者為病害一個(gè)潛伏期內(nèi)多次傳播所實(shí)現(xiàn)的傳播距離。一次傳播距離在百米以下的,稱(chēng)為近程傳播;傳播距離為幾百米至
幾千米的,稱(chēng)為中程傳播;傳播距離達(dá)到數(shù)十千米乃至數(shù)百千米以外的為遠(yuǎn)程傳播。
近程傳播所造成的病害在空間上是連續(xù)的或基本連續(xù)的,有明顯的梯度現(xiàn)象,傳播的動(dòng)力主要是植物冠層中或貼近冠層的
地面氣流或水平風(fēng)力。中程傳播造成的發(fā)病具有空間不連續(xù)的特點(diǎn),通常菌源附近有一定數(shù)量的發(fā)病,而距菌源稍遠(yuǎn)處又有一
定數(shù)量的發(fā)病,兩者之間病害中斷或無(wú)明顯的梯度。發(fā)生中程傳播的孢子量較大,被湍流或上升氣流從植物冠層抬升到冠層以
上數(shù)米的高度,再由近地面的風(fēng)力運(yùn)送到一定距離后再落到植物冠層中。
大量孢子被上升氣流、旋風(fēng)等抬升離開(kāi)地面達(dá)到千米以上的高空,形成孢子云,繼而又被高空氣流水平運(yùn)送到上百千米乃
至數(shù)千千米之處,然后靠鋒面雨、湍流或重力作用而降落地面,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程傳播。遠(yuǎn)程傳播的病害有小麥銹病、小麥白分病、
玉米銹病、煙草霜霉病等少數(shù)病害。北美洲小麥稈銹病菌在美國(guó)南部的得克薩斯州越冬,而在北方諸州和加拿大越夏,每年春
夏季由南向北,秋季由北向南發(fā)生兩次遠(yuǎn)距離傳播。利用飛機(jī)在高空捕捉稈銹菌夏孢子,證明直至4千米的高空都有孢子分布。我國(guó)小麥條銹病和稈銹病在不同流行區(qū)域間也發(fā)生菌源交流和遠(yuǎn)距離傳播現(xiàn)象。
多循環(huán)氣傳病害流行的田間格局有中心式和彌散式兩類(lèi)。
若多循環(huán)氣傳病害的初侵染菌源是本田的越冬菌源,且初始菌量很小,則發(fā)病初期在田間常有明顯的傳病中心,空間流行過(guò)程是一個(gè)由點(diǎn)片發(fā)生到全田普發(fā)的傳播過(guò)程,這稱(chēng)為中心式傳播或中心式流行。由初侵染引起的中心病株或病斑數(shù)量有限,早期的再侵染主要波及傳病中心附近的植株,由傳病中心向外擴(kuò)展,其擴(kuò)展方向和距離主要取決于風(fēng)向和風(fēng)速,下風(fēng)方向發(fā)病迅速而嚴(yán)重,擴(kuò)散距離也較遠(yuǎn)。通常傳病中心處新生病害密度大,距離愈遠(yuǎn),密度越小,呈現(xiàn)明顯的梯度,這稱(chēng)為病害梯度或侵染梯度。梯度愈緩,傳播距離愈遠(yuǎn);梯度愈陡,傳播距離愈近。
小麥條銹病、馬鈴薯晚疫病、玉米大斑病和小斑病等都是中心式流行的病害。
在有些情況下,初侵染菌源雖來(lái)自田外,但菌量很少且菌源傳來(lái)時(shí)間較短,這些早期到來(lái)的少量菌源也會(huì)形成一些傳病中心,再經(jīng)二三代高速繁殖引致全田發(fā)病。
氣傳病害的初侵染菌源若來(lái)自外地,田間不出現(xiàn)明顯的傳病中心,病株隨機(jī)分布或接近均勻分布,若外來(lái)菌源菌量較大且充分分散,發(fā)病初期就可能全田普發(fā),這稱(chēng)為病害的彌散式傳播或彌散式流行,麥類(lèi)銹病在非越冬地區(qū)的春季流行就屬于這種類(lèi)型。有的病害雖由本地菌源引起流行,但初始菌量大,再侵染不重要,如玉米黑粉病等,一般也沒(méi)有明顯的傳病中心而呈彌散式流行。
由昆蟲(chóng)傳播的多循環(huán)病害,田間分布型決定于媒介昆蟲(chóng)的活動(dòng)習(xí)性,一般也是距離初次侵染菌源愈遠(yuǎn)發(fā)生數(shù)量愈少。田間發(fā)病數(shù)量隨再侵染而逐漸增多。病原物存在于土壤中而具有再次侵染的病害,常圍繞初侵染菌源形成集中的傳病中心或發(fā)病帶,然后向外蔓延,但是在一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)中的傳播距離有限。