植物病虫气象zhiwu bingchong qixiangmeteorology of plant diseases or pests

植物病虫发生、发展、流行、防治与气象条件的关系。气象条件是害虫、病原生物及其寄主植物的重要生态因子。病原生物繁殖、传播、侵染和害虫分布、活动、繁殖、蔓延、危害等都与气象条件有密切关系。
20世纪初叶，人们在控制的气象条件下，对病、虫生物学特性进行观察和分析。如1901年和1907年德国P. 巴赫米夫进行了光和温度对昆虫各发育期及地理分布影响的研究； 1929年美国的V.E.谢尔福德测定了昆虫的生长、死亡率与温湿度的关系。蔡邦华在1934～1935年进行了谷象和三化螟产卵受温、湿度影响的试验。20世纪中叶以后，利用数理统计方法、动力学模式、天气图分析方法对昆虫种群生态和行为生态及病菌孢子飞散与病害流行气象条件进行了研究。马世骏1957年著的《昆虫动态与气象》一书，比较全面地介绍了昆虫活动与气象条件的关系。60年代初，林昌善、李光博等对粘虫迁飞与气流运行作了详细的阐述。70年代中国和日本学者对低层大气水平运动和垂直运动与粘虫及褐稻虱等害虫长距离迁飞的关系，进行了更加广泛的观察与分析。气传孢子的飞散常导致病害的远距离传播；1960年H.施勒特尔等根据大气涡流理论提出了孢子可能飞行路线的抛物线方程，从而导出计算气传孢子可能飞行高度、时间、水平距离及沉降速度的理论模式。联邦德国J.克兰茨于1974年编的《植物病虫流行数学分析和模型建立》一书，较全面地介绍了植物病虫流行与气象条件关系的各类数学模式。丁岩钦1980年在《昆虫种群数学生态学原理与应用》一书中，对昆虫种群变动与气象条件关系的数学模式做了比较系统的介绍。
害虫与气象
温度 包括害虫适应的温度范围、发育速度与温度、发生世代与有效积温的关系等。
适应的温度范围 害虫活动的温度范围一般为6～36℃。在适宜温度范围内， 害虫生命活动旺盛，寿命长， 后代多； 否则繁殖停滞， 发育迟缓，甚至死亡。害虫对不同温度的反应见表1。

表 1 温带地区害虫对温度的适应范围

发育速度 在最适温区内， 害虫发育速度随温度升高而呈直线增长； 在适温偏高区， 常低于直线关系式的计算值； 在适温偏低区， 常高于直线关系式的计算值； 在过高温区. 害虫的生长发育速率随温度上升反而下降。因此， 整个适温区内， 一些害虫的发育速度与温度关系， 接近逻辑斯蒂曲线典型模式 （图中的实线）: 一些害虫的发育速度与温度关系，却在最适温区内出现发育恒定温区（图中的虚线）。

温度与发育速度关系的典型曲线
A～B.适温区； A～C.适温偏低区；
C～D.最适温区； D～B.适温偏高区；
B～G.过高温区； E～F.发育恒定温区

世代数与有效积温 害虫一年内发生代数， 主要决定于种的遗传性和不同纬度、高度地区的温度条件。根据某种害虫完成一个世代的有效积温(C)和某地适于这种害虫生活所需的全年有效积温总和(C₁)之比就可算出这种害虫在这一地区可能发生的世代数(N)。即N=C1/C。中国几种主要农作物害虫发育起点、有效积温和世代数见表2。

表2 中国几种害虫的发育起点、有效积温和世代分布

生存温度 害虫在高于适温范围时，将呈热昏状态：若温度继续升到高温致死温区时，部分蛋白质凝固或酶系破坏以致死亡。害虫的致死高温因虫种、虫态、高温持续时间而有所不同，多数害虫在39～54℃时，都将热死。害虫体温下降到过冷却点之前时，虫体处于冷昏状态；在过冷却点以下，体液结冰或生理失调而致死。过冷却点高低与虫体含水量和虫种、虫态等因子有关， 见表3。

表3 害虫的致死高温与过冷却点

水分 降水除了改变大气温度、湿度、光照和土壤含水量而影响害虫之外，还可直接影响害虫生命活动。北方冬季积雪形成地面覆盖，对土中或土面越冬害虫起着保温作用；大雨和暴雨对小型害虫及卵如蚜虫、叶蝉卵等有冲杀作用； 高温、高湿的梅雨天气，有利于寄生菌繁殖，引起少数害虫寄生菌蔓延，群体密度因而降低。
光 害虫可见光的波长范围在700～250纳米。害虫对光波的反应因种类、性别和虫期而不同，二化螟对紫光趋性最强；黄光对蚜虫引诱力较大；铜绿金龟甲雌虫趋光性强，雄虫则否；金蝇成虫正趋光，幼虫负趋光。根据害虫的趋光性，可用各种波长灯光诱捕或驱赶害虫。光照度影响害虫生长发育、产卵与活动。蚜虫在黑暗中不起飞，而中午光照度超过10000勒克斯时，对迁飞也有抑制作用。蚊虫大多数在0.15～1.5勒克斯的光照度下活动，强光及完全黑暗条件下活动较少。光周期可引起或解除某些害虫滞育。如三化螟，棉铃虫等，在长日照条件下，发育正常，短日照滞育。而大地老虎、小麦吸浆虫等，则是长日照滞育型。光周期还影响害虫体型的变异。如豌豆蚜在无翅雌蚜的若虫期，经20℃下光照8小时处理，所产生的后代为有翅型；经25～26℃及29～30℃下16小时光照处理，就产生无翅型。
风 许多飞翔虫类，常在微风或无风晴朗天气飞行，当风速超过4.2米/秒时，就停止自动飞行。东亚飞蝗在3.3米/秒风速下，逆风飞行，风速超过3.4米/秒时，即改为顺风飞行，在强风下生长的害虫，多在背风处筑巢，或钻入土内。海岛上风大，害虫多为无翅型；低海拔和弱风处的都为有翅型。风影响蒸发、湿度及虫体的热量和水分平衡，更影响害虫的迁移与扩散。鳞翅目幼虫可吐丝下垂，随风飘散。一些无翅害虫，常附于落叶碎片随气流升到高空，传至远方；粘虫、稻纵卷叶螟、褐稻虱等，有长距离迁飞习性，在中国春夏季节， 由偏南气流向北迁飞；晚秋，随偏北气流由北向南回迁。它与季风进退基本一致， 并常随锋面天气系统移动。
病害与气象
病原物越冬越夏 病原菌在不良气象条件下常潜伏度过冬季或夏季，越冬越夏主要取决于极端温度。如中国小麦条锈病菌，无积雪覆盖下在1月平均温度高于—6～—7℃地区，才能顺利越冬，有积雪覆盖时在—10℃地区也能越冬。夏季最热时期旬平均气温在23℃以上地区不能越夏。因此它只能在高寒麦区的晚熟春麦或自生麦苗上越夏，秋季随气流返回温带或亚热带平原地区，浸染冬麦，并以潜伏菌丝在麦叶上越冬，次年麦苗返青后，重新长出孢子继续浸染；至小麦生长后期，再以夏孢子传播至高寒麦区，如此循环。
病原物传播 气流和雨水是病原物传播的外力。如小麦锈病孢子成熟后，遇到速度为0.4米/秒气流时，就会飞散。当风力强时，锈菌孢子可被吹上1500～5000米高空，飘到几百公里以外。水稻白叶枯病等的粘状菌脓；炭疽病的胶粘的孢子堆，通过雨露和雨滴反溅而传播。暴风雨更可使病原物在田间大范围扩散。土壤中的病原物通过雨滴的反溅到寄主底叶背面；水流可携带病原物广泛传播。
病害发生 各种病原物的生长发育和浸染对气象条件的要求不同(见表4)。湿度是影响病原物生长发育的决定因素，高湿有利于真菌孢子萌发，水滴有利细菌繁殖和侵入。因此， 多雨年份容易发生稻瘟病、小麦赤霉病和水稻白叶枯病等。少雨年份容易发生水稻和小麦黄矮病等。潜育期的长短受温度影响最大，愈接近病原物要求的最适温度时， 潜育期愈短， 生长季节中重复浸染的次数愈多， 病害蔓延就愈快愈猛。有些植物病害， 如棉花枯萎病等，在气象条件不利时，症状隐退， 等到气象条件适宜时再度显出。
病害流行 病害流行程度随着气象条件及其变化而异(表4)。在水稻叶瘟病发生地区， 如果抽穗后出现气温低于20℃的阴雨天气，穗颈稻瘟病就会大流行；后期干旱， 即使叶瘟病较重， 穗颈稻瘟病也不流行；后期多雨， 即使叶瘟病不重， 穗颈稻瘟也会流行 （见作物病虫气象预报）。

表4 几种作物病原物生长发育和病害流行的气象条件

作物病名	病原物生长发育对气象条件的要求					病害发生与流行的气象条件
	温 度 /℃			水 分	光 照
	病原形态	温度范围	最适温度
稻 瘟 病	菌 丝	8～37	26～28	分生孢子形成以湿度 饱和最适宜， 相对湿 度80%以下不能形成， 90%以上， 且有水滴时 萌芽良好	孢子形成要求光暗交 替， 直射阳光可抑制孢 子萌发和芽管的伸长	气温 20-30℃, 田间空气湿度 90%以上， 稻株体表保持一层水膜 达6～10小时，此病容易发生； 日平 均温度24～28℃, 且有1昼夜以上 的饱和湿度， 此病就易流行； 温度 超过30℃以上， 发病受到抑制； 抽 穗期日平均气温20℃以下延续1星 期左右， 或17℃以下延续3天， 发 病严重
	分生孢子	10～35	25～28
麦 类 赤 霉 病	菌 丝	5～37	24～27	子囊孢子萌发的相对 湿度80%～100%,72%以 下不能萌发， 水滴有利 于孢子萌发和芽管菌丝 生长	在自然光照下， 子囊 壳形成较快， 遮光会延 续或不形成子囊壳	抽穗开花期间的高温、高湿、多雨 天气， 有利此病发生； 大流行年份 15℃以上雨日天数占这个期间的总 日数75%以上， 中度流行年份占 50%～70%，不流行年份只占40%
	子囊孢子	4～35	25～30
	分生孢子	8～37	25～28
玉 米 小 斑 病	子 囊 壳	17～35	26～30	分生孢子的形成和萌 发需要充足水分， 但抗 干燥能力很强		拔节抽穗阶段， 日平均气温25～ 28℃，适于田间发病，如果降雨日数 多， 或结露时间长， 田间空气湿度 大， 病害大流行
	菌 丝	10～35	28～30
	分生孢子	15 ～33	23～25
马 铃 薯 晚 疫 病	子 囊 盘	7～25	18～22	相对湿度85%以上才 能伸出孢囊梗， 97%才 能大量形成孢子囊		天气暖湿而阴沉， 早晚多雾、 多 露或阴雨连绵， 最易发病， 日暖不 超过24℃, 夜冻不低于10℃, 阴雨 连绵或多雾多露， 相对湿度在75% 以上时最有利本病流行
	菌 丝	13～30	20～23
	游动孢子	6～15	10～13
油 菜 菌 核 病	子 囊 盘	5～20	8～16	相对湿度85%以上， 子囊孢子发芽率 达 100%, 菌丝生长迅速， 90%以下菌丝停止生长	在黑暗或散射光下子 囊孢子均能正常生长， 日光直射4小时， 即失 去发芽力	油菜开花期间月雨量大于50毫 米， 或月平均相对湿度大于80%病 害严重；小于30毫米或低于75%，病 害较轻；小于10毫米或低于60%病 害很难发生
	子囊孢子	-1～35	5～20
	菌 丝	0～30	18～25
大 豆 霜 霉 病	孢 子 囊	10～30	20～22			大豆生长季节，气候冷凉高湿，有 利本病发生和流行； 高温干旱抑制 本病发生流行
棉 花 黄 萎病	黄萎轮枝 孢 菌		20～20.5			发病最适温度25～28℃, 低于 25℃或高于30℃时发病缓慢， 超过 35℃即可发生隐症。在适温范围内， 多雨病重， 夏季暴雨之后， 病害猛 增
黄 麻 炭疽病	分生孢子	16～35	30左右	在20℃左右水滴中经 5小时即萌发芽管		高温、高湿最适宜本病发生发展， 华东麻区， 8月中、下旬台风暴雨频 繁， 此病猖獗流行； 华南麻区，5月 下旬至6月上旬， 高温多雨， 致使 本病严重流行

（续表）

作物病名	病原物生长发育对气象条件的要求					病害发生与流行的气象条件
	温 度/℃			水 分	光 照
	病原形态	温度范围	最适温度
十字花科 蔬 菜 霜 霉 病	孢 子囊	3～25	7～13	水滴中， 适温下孢子 囊经3～9小时就能萌 发， 卵孢子形成适宜湿 度为70～75%		气温稍低(<18℃)，日夜温差大， 多雨高湿或雾大露重天气， 有利病 害流行
	菌 丝		20～24
	卵 孢 子		10～15
甘 蔗 凤 梨 病	病 菌	12～36	28～32			土壤低温、 高湿和过旱能使本病 严重发生
桑细菌性 黑 枯 病	短 杆 状 细 菌	1～35	29～31		用紫外线照射40秒 钟， 大部死亡	高温高湿， 病害流行迅速。 在多 风多雨季节， 雨后暴晴， 气温骤然 上升， 湿度增大， 病害加重。 长期 阴雨， 光照不足， 桑树徒长， 抗病 力减弱， 发病增多
茶 云 纹 叶 枯 病	病 菌	3～32	23～29			旬平均气温28℃以上， 雨量40毫 米以上，平均相对湿度80%以上，有 一定数量菌源时， 病害流行
柑 桔 溃 疡 病	短杆细菌	5～35	20～30	在饱和湿度下， 30℃ 时经24小时本菌完全死 亡		旬平均气温12～29℃, 相对湿度 66%～92%，旬雨量0～176毫米，均 能发病， 28～30℃,82%～86%，旬 雨量20～144毫米时发病较重。暴风 雨及台风过后， 本病严重发生
苹 果 炭 疽 病	菌 丝	12～40	28			果园温度25～30℃时，天气潮湿， 最适此病发生
	分生孢子	15～40	28～32
水 稻 白叶枯病	细 菌		25～30	高湿(85%以上)、 多 雨、 多雾是流行的主要 条件， 叶面有伤口利于 细菌侵入		播种后病菌侵入幼苗的根和芽稍 发病， 随插秧带入大田， 随雨水流 入田内传病
小 麦 条 锈 病	真 菌	2～29	9～13	叶面有水珠或孢子表 面凝有一层水膜时孢子 才能发芽侵入		低洼、 多雨、 氮肥过多， 植株茂 密， 则发病重
	担 子 菌

植物病虫气象plant diseasepest meteorology

又称植物保护气象。植物病虫害和其防治与气象条件的关系。内容主要有气象条件对植物病虫害的发生、发展、消亡和传播、迁飞、地理分布、繁殖代数、发生时间和数量等的定量影响和其规律；病虫害流行和防治措施的有利与不利的气象条件及病虫害的预报等。