植物病害预测plant disease prognosis

对病害未来发展趋势或程度作出定性或定量估计。根据这种估计，采取一定措施将未来病害发生数量或发生程度的可能性空间缩小到一定的范围。病害预测以病原物、寄主、环境和病害监测为基础，同时又是防治决策、防治行动、效益评价等植保工作的基础。
预测目的 以便采取正确防治行动和合理措施。做好预测预报工作可以提高植物保护工作水平，或防患于未然，或减少受害后的损失，产生具大的间接经济效益、社会效益和生态效益。
预测原理 病害预测以病害流行规律为理论基础，以系统论和信息论为认识论和方法论。在综合植物病理学中，如寄生致病关系、侵染循环、侵染过程等基础上，把植物病害流行视为客观实在的系统，又将病害发生发展动态抽象成一个信息变换过程，将信息看成病害系统乃至作物生态系统内部建立联系的特殊形式。
预测的基本要素 实现预测的基本要素是信息、信息加工方法（或模式）和预测者的直觉判断能力。病害流行因素的信息是预测的基础和依据，包括以下4方面： ❶基础知识。包括病理学、流行学、防治学、生态学知识，如病原物侵染循环、侵染过程、病害流行类型特点、病原物—寄主和环境的相互关系、影响病害流行的主导因素等，也包括专家的某些经验思考。形成对病害流行规律的定性和本质的认识并构成信息加工的物理模型。
❷历史信息。包括当地和有关地区逐年积累的病害消长资料、与病害流行有关的气象资料、作物品种和栽培资料等。
❸实时资料。即按一定的方法进行系统监测中获得的当前病情、菌量及气象实况资料。
❹未来信息。由其它渠道或部门提供的预报信息，如天气或天气形势预报、外来菌源预报。为此，需要建立和加强病害预测的信息网络。
❷、
❸两类信息源于病害监测系统（见病害监测），是组建预测的数学模型和进行规律研究的定量依据。病害监测的数据质量，直接影响预测结果的好坏，因此，数据资料要求规范、可靠。
信息加工包括对原始数据的整理，进行去伪存真的加工，建立描述病害动态趋势或相互关系的物理模型和数学模型以及用这些模型进行有用信息的提取过程。物理模型系指依据病理学知识结合具体病害发生特点所形成的系统结构模型，它定性地描述病害流行系统的元素和相互关系。数学模型则定量地描述各元素的变化和相互关系。模型的形式和参数应能客观地体现病害流行规律的主要特点。预测可以用下述公式示意：

现在=∫（过去的变化率）dt1
将来=现在+∫（将来的变化率）dt₂

其中“变化率”应理解为某种规律，对于 一种具体的病害系统来说，当其结构基本稳定不变时，可以假定过去的变化率就是将来的变化率或根据过去的变化率推定将来的变化率。
在复杂的病害现象中，计量、计算和已有的任何定量方法都无法包揽一切情况，给利用人的直觉判断留下了广阔的天地。直觉判断是人们的一种观察思考能力，指在观察、赋值、分析问题中的敏锐感觉和闪念。如在病害超长期预测中由于未知情况较多，不得不依靠一些专家，凭他们的经验和智力作出预测。
预测类型 病害预测按其目的、内容划分为不同类型，如病害发生期预测、发生程度预测、损失估计、防治效果效益预测、发生范围预测、发生频率预测、病害种类演替及小种消长动态预测。按预测性质分为定性预测、分级预测、定量预测、概率预测。按预测期限又分为： 短期预测，即以天为单位，预测3～10天后的情况，主要用于指导药剂防治。中期预测，以旬或月为单位，预测的有效期为10～30天，用于指导栽培防治和做好化学防治的准备工作。长期预测，以生长季或年为单位，用以指导种植规划、品种布局和制定防治计划。超长期预测，时段长达几年乃致更长时间，可以指导制定更宏观、更长远的病害管理规划。在实际工作中，根据具体目的和具体病害种类、生态类型、已有的资料情况以及预测工作者水平等选择相适应的预测方法。
预测方法 病害预测方法很多，大体上可以分为4类： ❶综合分析法。是植物保护专家和有关专家、有经验的实际工作者根据已有知识、信息和经验，权衡多种因素的作用效果，凭经验和逻辑推理做出的判断，也叫专家预测法。属定性的预测。此种方法或由单个专家实现或邀集多位专家，召开会议会商的方式实现。预测可靠程度取决于专家们的业务水平、信息质量、民主讨论气氛和综合各种意见的科学方法。近年逐步发展了应用计算机实现上述分析判断过程的计算机专家系统预测法。它将专家综合分析预测病害时所需的知识、经验、推理、判断方法归纳成一定规格的知识和准则，编成一套由知识库、推理机、用户接口等部分组成的预测软件，通过软件交流，可得到广泛应用。此法适用于长期、超长期预测或问题复杂，有许多难以定量或尚缺乏定量数据的病害问题。
❷类推法。包括物候预测法、预测圃法和利用某些环境指标的预测方法，如有效积温法预测发育进度、标蒙氏法预测马铃薯晚疫病。在英国西部，采用同时满足48小时内最低气温不低于10℃; 或48小时内空气相对湿度在75%以上等两个指标后，预测三个星期内将发生马铃薯晚疫病。这类方法基本上属于直观经验预测，因子和预测结果均比较单一，仅适用于特定地域。
❸数理统计预测法。运用各种统计学方法对病害发生的历史资料进行统计分析，提取预报值与预报因子之间的相关或关联关系并建立数学公式，然后依据公式进行定量预测。这种方法把病害流行系统看成一个“黑盒”不究其详细过程和内部机理，所以又称整体模型。常用的建模方法有回归分析、逐步回归分析、逐步判别分析、马尔科夫链、周期分析、模糊聚类方法等等。此类方法适用于流行主导因素比较少而且有长期定量调查数据的病害。
❹系统模拟模型法。它采用系统分析方法，把病害流行过程分解成若干子过程，如侵染、潜育、病斑扩展、传播……。依每个子过程中各有关因素和病害进展的关系组建子模型。为此，需要做一系列田间监测、对比试验以及人工气候条件下的多因子试验，取得尽可能接近生物学基本特性的参数，如病原物发育的温度阈值、不同温度和结露时间下孢子的萌发率、侵染几率等。然后，按生物学逻辑把各个子模型组装成完整的计算机系统模拟模型。这类模型既有分析又有综合，能够说明病害流行动态及其内在机理，所以又称机理模型(mechanistic model)（见病害流行系统模拟）。此类模型适用范围广，但组建比较繁难。由于每一种方法都有一定的优缺点，所以实用时往往要采用几种方法互相印证，以获得满意的预测效果。