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植物的病害是通過什么途徑傳播的?
病害傳播是病原物本身有效傳播的結果。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孢器官向大氣中釋放、隨氣流飛散和落在植物體表等3個過程。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、表面特性和氣流運動等物理學因素的影響,但孢子經過傳播以后能否萌發(fā)和侵染,引起植物發(fā)病還受到一系列生物學因素的制約,包括孢子的數量、密度、抗逆性和致病性,寄主植物的數量、分布和感病性,以及對孢子萌發(fā)、侵入和擴展有顯著作用的環(huán)境因子等。其中只有導致侵染和發(fā)病的孢子,才實現了病害的傳播。
不同病害的傳播距離有很大差異,可區(qū)分為近程、中程和遠程傳播。流行學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間內所引起的病害傳播,以日為時間單位,表述為一日之內實現的病害傳播距
離。后者為病害一個潛伏期內多次傳播所實現的傳播距離。一次傳播距離在百米以下的,稱為近程傳播;傳播距離為幾百米至
幾千米的,稱為中程傳播;傳播距離達到數十千米乃至數百千米以外的為遠程傳播。
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,有明顯的梯度現象,傳播的動力主要是植物冠層中或貼近冠層的
地面氣流或水平風力。中程傳播造成的發(fā)病具有空間不連續(xù)的特點,通常菌源附近有一定數量的發(fā)病,而距菌源稍遠處又有一
定數量的發(fā)病,兩者之間病害中斷或無明顯的梯度。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
上數米的高度,再由近地面的風力運送到一定距離后再落到植物冠層中。
大量孢子被上升氣流、旋風等抬升離開地面達到千米以上的高空,形成孢子云,繼而又被高空氣流水平運送到上百千米乃
至數千千米之處,然后靠鋒面雨、湍流或重力作用而降落地面,實現了遠程傳播。遠程傳播的病害有小麥銹病、小麥白分病、
玉米銹病、煙草霜霉病等少數病害。北美洲小麥稈銹病菌在美國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)生兩次遠距離傳播。利用飛機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)生菌源交流和遠距離傳播現象。
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。
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,空間流行過程是一個由點片發(fā)生到全田普發(fā)的傳播過程,這稱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,由傳病中心向外擴展,其擴展方向和距離主要取決于風向和風速,下風方向發(fā)病迅速而嚴重,擴散距離也較遠。通常傳病中心處新生病害密度大,距離愈遠,密度越小,呈現明顯的梯度,這稱為病害梯度或侵染梯度。梯度愈緩,傳播距離愈遠;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,初侵染菌源雖來自田外,但菌量很少且菌源傳來時間較短,這些早期到來的少量菌源也會形成一些傳病中心,再經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自外地,田間不出現明顯的傳病中心,病株隨機分布或接近均勻分布,若外來菌源菌量較大且充分分散,發(fā)病初期就可能全田普發(fā),這稱為病害的彌散式傳播或彌散式流行,麥類銹病在非越冬地區(qū)的春季流行就屬于這種類型。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,一般也沒有明顯的傳病中心而呈彌散式流行。
由昆蟲傳播的多循環(huán)病害,田間分布型決定于媒介昆蟲的活動習性,一般也是距離初次侵染菌源愈遠發(fā)生數量愈少。田間發(fā)病數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,但是在一個生長季節(jié)中的傳播距離有限。