徐誌剛
用於教學演示、科學研究、學術交流或展覽的患病植物或病原體。植物病害標本通常包括具有典型癥狀的患病植物、病原體的純培養物、病原體的玻片標本或照片。壹個完整的標本應該標上正式的標簽，這是壹個索引，可以提供最重要的信息。病株上的標簽應記錄:寄主名稱(有拉丁學名)、病害名稱、病原名稱(有拉丁學名)、采集地、采集者、鑒定人、采集日期、備註欄病害癥狀簡述、發病地地理特征、其他必要的說明等。，以便長期保存和使用。標本的種類很多，由於植物和病原的不同，保存的目的和用途的不同，制作方法的不同，標本的種類也大相徑庭。常見的有蠟葉標本、浸泡標本、玻片標本、瓊脂薄膜標本、菌株標本、活體標本、照片、幼燈、視頻。
蠟葉標本
有典型癥狀的植物被收集起來，脫水，幹燥，定型，然後裝在玻璃盒子裏或者固定在紙板上，貼上標簽。蠟葉標本多限於植物根、莖、葉、花、苗上的病害，很少用於抑制果實病害。有些病害在植物的不同生長階段或不同部位表現出不同的癥狀，應在不同階段或不同部位采集後進行抑制。壹些疾病的病原體可以侵入不同的宿主，表現出不同的癥狀。比如梨銹病在梨和寄主圓柏上的癥狀是不壹樣的，要在每個寄主上采集不同階段的樣本。蠟葉標本的幹燥過程對標本的質量有很大影響。傳統的方法是將新鮮標本放在幹燥的吸水紙中，通過多次換紙逐漸脫水。幹燥後的標本基本保持原來的顏色。也可以用熱砂或鐵壓的快速幹燥法，然後將處理後的標本放在吸水紙中吸水1 ~ 2天。優點是可以展平，幹燥快，缺點是高溫往往會導致褪色或變色，綠色不易長時間保存。護青效果較好的是用醋酸銅或硫酸銅浸漬法。新鮮標本經浸泡後再烘幹，綠色能保持很長時間不變。也可以將幹燥壓制後的標本密封在特制的塑料薄膜中，更便於保存，可以從正反兩面進行觀察。
浸漬樣品
對於肉質植物、果實或有膨大癥狀的植物，為了盡可能保持病害的特征或原有的顏色，必須用防腐液或護色液浸泡。醋酸銅和亞硫酸是最常用的浸漬溶液，根據樣品類型和保存要求而有所不同。如福爾馬林液精液(FAA)可用於簡單保存，醋酸銅或硫酸銅溶液可用於保綠，赫斯勒溶液和瓦夏德溶液可用於保黃、保橙。浸漬後的標本常保存在裝有化學藥品的方形或圓柱形標本瓶中，瓶口要用石蠟密封，防止液體蒸發後標本幹燥變質。
載玻片標本
有兩種臨時幻燈片和永久幻燈片。臨時載玻片通常通過徒手切片病原微生物或患病組織制成，用水、雜酚油或希爾氏溶液作為漂浮劑。臨時載玻片中的漂浮劑易蒸發、幹涸，不能持久。蓋玻片的邊緣可以用指甲油或樹脂密封，制成半永久性載玻片。永久載玻片是由病害材料或病原體的子實體制成的石蠟切片。試樣中材料的厚度是均勻的。經過透明染色後，不同的組織呈現出不同的顏色，對比度強，清晰易辨，可保持幾十年不變，有利於病原鑒定或病變研究。
應變樣本
病原生物種類繁多，實驗室保存的菌株是經過分離純化後的純培養物。大多數致病菌和真菌可以在人工培養基上生長，並保存在冰箱中，更多的是冷凍幹燥後保存在真空安瓿中。大多數真菌在培養皿的瓊脂平板上生長，形成特定形狀的菌落，然後轉移到玻璃紙上，蒸發幹燥，留下壹層有菌落的瓊脂膜，用幹凈的紙袋包裝，與蠟葉標本壹起保存。
活標本
許多疾病標本在被完全識別或確定之前，應盡可能保持存活。尤其是各種霜黴病、擬桿菌等。，壹旦組織幹枯死亡，這些專性寄生病原體也隨之死亡，因此很難進壹步分離鑒定。因此，采集的材料應盡可能保持存活，必要時應連續轉移或接種到草本寄主植物甚至實驗室或溫室培育的試管苗上。少數病原真菌和細菌，以及所有的病毒，都不能在培養基上生長，必須接種在宿主上才能保存其活力。寄生種子植物的種子可以密封在幹燥的種子瓶中，低溫保存多年。
照片和視頻
調查或采集時在田間看到的主要病害植物和病原菌的生態環境，可以用文字描述，也可以用照相機或攝像機拍攝，比肉眼觀察能保存更完整、詳細、逼真的圖像。
疾病傳播
疾病傳播
趙美琪
病原體媒介從患病植物或場所傳播到健康植物或場所的過程。表現為疾病的空間分布隨時間的變化，即疾病流行過程中傳播距離和傳播速度的動態變化規律。疾病傳播的量變規律主要取決於病原媒介的種類、生物學特性、數量、傳播方式和動機。疾病傳播規律的定量研究主要針對氣傳疾病，其他疾病研究較少。
疾病傳播是壹系列復雜的生物和物理過程，雖然是基於病原體媒介(見vectors)的傳播，但並不相同。首先，孢子的形成和釋放決定了載體的數量和質量。它的擴散和降落決定了孢子的物理傳播、感染和致病，最終實現疾病的傳播。因此，在疾病傳播距離的研究中提出了傳播者的物理傳播距離和疾病傳播距離的概念。由於孢子的氣流傳播規律與非生物性空氣傳播粒子的傳播規律幾乎相同，因此長期以來壹直引用空氣動力學的理論和方法來描述病原體載體的物理傳播距離。D.E.Aylor (1978)研究了孢子釋放速率與孢子所受外力的關系。Schrodt (H.Schr？Dter，1960)提出了孢子散布距離與上升氣流、水平風速與沈降速度、孢子最大高度與上升氣流的關系。Pasquale (F.Pasquill，1962)移植了描述空氣傳播粒子規律的高斯煙羽模型來研究病原體媒介的物理傳播規律。然而，當壹種病原媒介通過空氣傳播到很遠的地方時，它能否萌發、感染甚至引起疾病的流行後果，受到壹系列復雜因素的制約。所以，病原體的物理傳播只是疾病傳播的前提，疾病的傳播距離實際上是病原體的有效傳播距離。
病害的傳播距離不僅受病媒的物理特性、氣流運動規律的影響，還受病媒、寄主植物及其環境等相關生物因素的影響。當壹定量的孢子從菌源中心擴散時，新病害的空間分布壹般在菌源中心最大，越遠密度越小，呈現壹定的梯度。這就是感染梯度或疾病梯度。Shigeru Kizawa和Mackenzie (D.R.Mac Kenzie，1979)建立的梯度模型可以用來推導疾病傳播到壹定距離的概率(見疾病梯度)。不同的疾病，傳播梯度不同，傳播距離也不同。梯度越慢，傳播距離越遠；反之，傳播距離短。從梯度模型來看，只有當距離無窮大時，疾病密度才接近於零。但事實上，疾病的傳播距離是有限的。因此，在計算傳播距離時，首先要根據疾病的種類和工作要求的準確度，確定疾病的“最低病情”，然後才能從梯度模型中推導出傳播距離。在疾病的實際流行過程中，可以人為控制孢子釋放的時間，測量疾病的壹次傳播距離或第壹代傳播距離(見傳播距離)。
在疾病的初級傳播距離或首次傳播距離中，由菌源中心產生的病原體傳播體在短時間內受到壹個方向的風的作用，導致子代疾病呈扇形分布，有時可以簡化為單向線性傳播，這種傳播結果在自然界中並不多見。更有甚者，壹段時間內風向、風速多次變化，造成傳播後新發疾病呈圓形、橢圓形甚至不規則分布。根據病害傳播的實測數據，發展了各種空間動態模型，如小麥條銹病春季流行的直線型、圓形和橢圓形空間動態模型。還可以結合病害流行過程中的時空動態，建立時空集成模型，可以預測病害的傳播距離，推斷病害的傳播速度，分析寄主相對抗病性和植株密度對其田間發病格局的影響。從而為疾病流行預測和管理決策服務。
疾病調查
植物病害調查
尚洪生
在疾病發生現場收集有關疾病的種類、分布、嚴重程度、危害和損失以及相關環境因素的基礎數據，以明確疾病的發生規律，為加強疾病預防和控制提供可靠的依據。病害調查是壹項重要的基礎工作，它不僅是開展實驗研究的前提，也是生產中制定防治策略前必須進行的基礎工作。
調查類型疾病調查分為基礎調查(普查)和專項調查兩種。基礎調查旨在了解某壹地理區域內各種植物或特定植物的病害類型、分布和損失程度，並將獲得的數據用於編制病害記錄、繪制病害分布圖和擬定防治方案。植物檢疫性病害普查資料是劃分疫區和保護區、確定或取消檢疫對象的重要依據。專題調查的對象和目的不同，多為具有重要經濟意義的疾病，以深入了解疾病發生和防治中的關鍵問題。①疾病發生規律調查。主要了解病害的發生與環境條件、品種、栽培措施的關系，或病害在流行關鍵階段(越冬和越夏)的特點。有時，通過多年的多點調查，可以了解疾病發展的時空動態，為建立數字模型積累系統數據。②預測與調查。重點收集細菌計數、病情和氣象數據，可用於建立預測公式或根據現有方法預測疾病。③疾病控制專題調查。是評價農藥、品種、天敵和綜合措施的防治效果、效益和存在的問題。④農作物品種抗病性調查。主要了解田間品種的抗病表現和變異情況。
調查原則
植物病害調查應遵循以下基本原則。(壹)有明確的調查目的和任務；(2)應有周密的調查計劃，確定適當的調查方法；(3)如實反映情況，防止主觀片面性；④控制調查規模，盡量節省時間、人力和財力；⑤調查資料齊全完整，調查數據準確可靠，具有代表性和可比性；⑥與野外實驗和室內研究緊密結合，相互銜接。
調查方法
根據疾病的性質和調查的目的，選擇合適的調查方法。常見的調查方法有兩種:巡回調查和定點調查。前者適用於較大的地理區域，大部分按照既定路線進行調查。對壹些疾病進行預測和調查，每年按壹定路線進行調查，積累可比的疾病信息。定點調查是選擇有代表性的田間、固定的調查點或固定的調查植物，以壹定的時間間隔進行多次調查，了解病害消長規律。此外，在預測和品種抗性調查期間，在適宜發病的地塊上設立調查苗圃(觀察苗圃)。前者種植感病品種以避免品種抗性的幹擾，獲得菌源和病情的真實數據，後者種植壹組抗病品種以觀察抗病性的變化。
疾病調查以病址實際調查為主，訪談討論、查閱史料為輔。除定點系統調查外，由於時間和人力的限制，往往采用實地查看和目測估算的方法，必要時采取樣品進行仔細清點。調查的時間間隔和頻率根據調查的目的而變化。普查每5 ~ 10年進行壹次，專題普查可不定期或定期進行。調查前要研究確定調查周期、頻率和采樣方法，選擇發病率、疾病嚴重程度和感染類型的記錄標準，打印調查表格，準備計數器、放大鏡、望遠鏡、高度計、錄音機、照相機等常用儀器。針對少數作物，開發了半自動或自動田間病害數據采集器，可以在調查人員的監督下記錄病害數據並輸入計算機。遙感技術還被用於疾病調查和損失估計。
疾病的流行動態
流行動態
小月巖
在壹定的環境條件下，疾病的數量隨時間和空間而增減。疾病的廣義流行動態包括疾病類型(群落結構)隨時間和空間的變化。本文主要研究病害的空間分布格局、數量消長率及其變化規律，是植物病害流行病學的核心問題，也是病害預測和防治決策的重要依據。
疾病的流行動態可分為時間動態(見疾病流行的時間動態)和空間動態(見疾病流行的空間動態)，這是同壹過程的兩個方面。以時間為主要維度，研究疾病數(X)隨時間(t)變化的流行率(△X/△X/δt)，涉及相應的曲線形式和各種描述公式。空間動力學以空間距離(d)為主要維度，研究疾病密度或數量隨空間位置變化的疾病梯度(△X/△d)、傳播距離、傳播速度及其變化率。疾病梯度和傳播距離可以說是某壹時刻的空間格局，傳播速度增加了時間維度，成為傳播距離在時間維度上的變化率。這些概念之間的區別只是為了方便分析疾病的傳播和流行而簡化的。在疾病的客觀流行過程中，時空動態是齊頭並進、密不可分的。沒有疾病的擴散，就不可能傳播疾病；沒有有效的傳播，很難實現人口的持續增殖。然而，現有的研究和應用成果大多屬於時間動力學的範疇。空間動力學的研究成果雖有壹些，但實用的很少，對時空動力學的綜合研究更少(M.J.Jeger，1983，P.Kampmeijer和J.C.Zadoks，1977，趙美琪等人，1985)。
因為流行病學是人群中疾病的科學(J.E.Van der Plank，1963)，所以疾病的流行動態也是建立在人群層面的研究基礎上的。深入分析應以個體水平的侵染過程和侵染循環為基礎，發展壹些新的定量概念和參數，如侵染概率、癥狀率、越冬和越冬病原菌存活率、病斑擴散率、產孢量和孢子落地量等。流行病動力學的重要參數——流行率是這些參數在群體水平上的綜合。疾病流行動態與感染過程的關系如圖。流行病動力學研究的規模在宏觀方向上已發展到群落水平，涉及疾病種類的演替或演化、地理分布等。，具有更大的時空跨度。
季節性流行動態與感染過程的關系根據系統論的觀點，植物病害是農業生態系統或農田生態系統的壹個組成部分。疾病的流行動態是由整個系統結構決定的，反映了系統的某些功能。疾病流行動力學研究最重要的是闡明疾病系統的內部結構和外部影響因素及其作用。分析方法和綜合方法同樣重要。無論是時間動力學還是空間動力學的研究，都需要建立速度與相關因素的關系，涉及到選擇哪些主導因素，建立什麽形式的關系。
隨著流行病學的不斷發展，疾病的流行動態已進入定量研究階段。它基於對病原體、疾病和環境的系統定量監測(見疾病監測)。在1963中，J.E.Van dar Plank首先用logistic模型描述了病害的流行動態(見logistic方程)，在1969中，Wagner和J.G. Horsfall首先報道了番茄早疫病的模擬模型-EpiDEM。最近的研究集中於疾病流行動態的定量模擬，並將損失估計、控制效果模型和作物生長模型結合起來，形成壹個疾病管理系統。流行趨勢的預測從短期、中期發展到長期甚至超長期
文獻學
曾士邁，楊燕:植物病害流行病學，農業出版社，北京，1986。
Zadoks，J.C .和R.D.Schein，流行病學和植物病害管理，紐約，1979。
疾病流行監測
流行病監測
曾士邁
對疾病疫情進行全面、連續、定性、定量的觀察記錄，簡稱監測。目的是掌握疾病流行及其影響因素的動態變化，為生產中的疾病預測和預防決策提供可靠依據，為科學研究提供流行規律和預測方法的研究數據。疾病預防和控制被視為系統管理。在壹定的防治目標下，防治決策是管理的核心，預測是決策的基礎，現場監測是預測和決策的基礎。沒有大量合格的數據，預測方法的發展和防控決策的研究是不可能的。農田生態系統及其植物病害系統仍在不斷進化，對流行規律認識的深化和預測方法的改進需要堅持病害監測。監測的內容包括病害狀況(發病數量或程度)、病原發展進程和種群數量、病原生理小種、病媒生物、作物和環境。監控方法因內容項目而異，但共同的要求是確保準確性和簡單性。壹些特殊項目需要特殊的技術和設備。
疾病流行監測與系統觀察的區別
系統觀察是每隔壹定天數，在壹個固定的領域或其樣本點調查疾病的數量或密度，掌握疾病數量隨時間的動態變化，其對象往往局限於某種疾病或疾病本身。目前，病害的系統觀測已成為農田害蟲(病、蟲、草、鼠)“系統監測”的重要組成部分。監測是以對幾種主要病害的系統調查為核心，同時對氣象因素、栽培條件、宿主條件進行全面系統的調查，同時也獲取與地方病相關的外來病害信息。對於某些疾病，需要增加項目，如了解具有生理小種的病原體的小種構成，調查蟲媒病毒病的媒介種群動態和帶毒率，監測病原體對某些農藥的抗藥性，等等。總之，“疾病系統”的成分同步是全面的、連續的考察，監測對象是整個“疾病系統”，而不是某壹種疾病狀況的時間序列數據。因此，“系統監測”中的“系統”不是通常術語“系統調查”的壹般含義，而是系統科學中科學術語“系統”的含義。只有對這個系統進行監控，所獲得的信息才能滿足預測和決策的需要。
服務生產和監測研究的基本原則和內容是相同的，但具體做法和要求是不同的。為生產服務的應該簡單實用。只要能滿足當時當地預測和決策的需要，項目不要太多，以免出現困難。為研究服務，項目需要全面細致，數據質量要求高，從而加深對規律的認識，完善預測方法。要盡量做到經濟可行，用最少的人力物力獲取最多的信息。這兩者壹定不能割裂開來，要努力結合起來，做到壹舉兩得，壹個數據兩個用途，或者求同存異，盡可能相互轉換信息。無論是為生產服務還是為研究服務，系統化的監測必須是持久穩定的，包括組織、制度、技術方法的相對穩定性。像氣象工作系統，沒有長期、海量、壹致的可靠數據，認識規律，提高預報水平是不可想象的。監測工作處於初級階段，效益不大，但堅持的時間越長，作用就越大。從發展的角度來看，農田害蟲的系統監測將逐漸發展到氣象觀測的高度。
疾病監測
指對疾病(疾病的程度或數量)的定期連續調查。估計每個調查的情況，或目測估計某個區域，或通過抽樣和計數估計整體。疾病估計是流行病學研究的基石。沒有定量的方法和數據，就沒有定量的流行病學，也就難以預測疾病、鑒定品種的抗病性、確定藥效和防治效果。
疾病估計
流行病學中重要而困難的任務之壹。疾病通常用疾病的患病率、嚴重程度和疾病指數來表示。患病率是患病植物單位的數量占被調查植物單位總數的百分比。植物體單位可以是植物、莖、葉、果、穗等。，而對應的常見率其實是病株、病莖、病葉、病果、病穗等。患病率表明疾病的流行程度。嚴重度是指患病植株單位上的患病面積或體積占該單位總面積或體積的百分比，表示病害的嚴重程度。患病率和嚴重程度相結合，綜合顯示疾病發生的程度。疾病指數是上述兩者的乘積，或者是每壹級嚴重程度的加權平均值。實際上是植物群體(包括患病和未患病)的平均嚴重程度。疾病指數的壹般計算方法如下:
當嚴重程度為平均值時，患病率和嚴重程度均采用0.00 ~ 1.00的小數形式:
DI(疾病指數)= I(患病率)s(嚴重程度)
分別調查各個單元的嚴重程度值時，嚴重程度值為0，1，2，3…的整數，患病率仍為小數:
在上面的公式中，Xi是每個嚴重程度級別的調查單位數，ai是每個級別的級別值，amax是最高級別值。
(計算時，所有百分比都轉換成小數，0-1)。
嚴重性分級
根據疾病類型的不同而不同。地方病的調查單位是發病器官，最常見的葉斑病是葉片。每片葉按病斑面積占總葉面積的百分比分類，如小麥銹病0、1、2.5、5、10、25、40、65、100%。當以單個植株為全身性病害或局部性病害的調查單元時，根據全株癥狀的嚴重程度分為若幹等級，分別給定等級值a = 0，1，2，3…amax。總等級根據疾病種類和工作需要而有所不同，壹般分為4-6級。近年來，為了便於計算機數據的存儲和處理，無論調查單位是葉、果、枝還是全株，都將嚴重程度分為9個等級，加上無病的，由輕到重給予0，1，2，3，4…9十個等級。為了統壹標準，方便信息交流，針對多種常見疾病，逐漸形成了壹些嚴重程度分級的標準圖譜。在某些疾病中，病斑可以密集相連，嚴重程度真的可以達到100%。但在某些病害中，如小麥葉銹病，100%嚴重度的給定值往往大於其真實值，嚴重度分類圖上標記為100%的病葉孢子堆總面積只占葉面積的37%(Madden，1965438+)，因為每個孢子堆占壹圈不育區，即使病害嚴重到極點，葉片上也不會布滿孢子堆。如何對病情嚴重程度進行分級和分級，取決於根據病情資料的使用情況而定的合理性和實用性，既保證了必要的準確性，又便於快速確定等級。如果分級過小、過粗，結果不夠準確；如果太細，分級差別很小，不容易快速確定分級。如果調查數據僅用於比較疾病的嚴重程度或分析疾病的發展情況，在嚴重程度高的範圍內，沒有必要進行過於細致的分類，特別是對於多周期和局部疾病，疾病的發展是對數數列，而不是算術算術等差數列。但如果將關鍵期的疾病數據(指損失估計)用於損失估計，疾病分類要考慮到疾病等級和損失程度大體壹致，力求二者之間有壹定的函數關系。此外，嚴重程度分類壹般應符合人類視覺敏感度的差異。
韋伯-費克納定律
韋伯-費希納定律
視覺敏感定律。Horsfall和Barrat (1945)指出，應當根據韋伯-費克納定律進行嚴重程度分類。該定律指出:在視覺檢查中，肉眼對信號刺激的敏感度與刺激強度的對數成正比。因為當病變組織占總面積的比例小於50%時，人們關註病變組織，而當病變組織占總面積的比例大於50%時，人們關註健康組織。因此，50%以下的嚴重程度應分為25%、12%、6%、3%等，50%以上的應分為75%、88%、94%、97%。有人稱這種劃分為HB系統。HB系統前半段與疾病的指數增長相吻合，後半段與疾病增長的自我抑制相類似。因此，HB系統用於研究疾病數的增加是合理可行的。如果用於損失估計，最高兩級不必劃分得太細，因為嚴重程度為94%或97%的產量損失沒有區別。
患病率和嚴重程度之間的關系
這是壹個有實際意義的問題。在現場調查中，患病率容易調查，誤差小，嚴重程度難調查，誤差大。在壹定條件下，患病率和嚴重程度有壹定的關系。對於大多數葉斑病來說，單個斑點的面積擴展是有限的，其流行率和嚴重程度主要由侵染位點的多少決定。在患病率接近飽和之前，患病率I與嚴重程度S之間存在正相關關系，稱為I-S關系。可以簡化現場調查，只調查患病率，然後根據患病率計算嚴重程度。坎貝爾等人(1990)提出了以下三個理論公式:
當患病率很低時，病變的分布是隨機的(泊松分布)，那麽
其中:m是植物調查單元上可能的病斑的最大數量。
當患病率較高時，病竈可能呈二項分布，且病竈常成群出現，則
其中:b是每個病斑組中病斑數量除以每個植物調查單元中可能的病斑數量的最大值。
如果病變呈負二項分布，則:
上式中，m的定義與式(1)相同，k為負二項式的聚集參數。
上述三個公式中參數M、K、B的取值因疾病類型而異，需要通過多年的實地調查來確定。經驗預測公式也可以在大量實測值的統計基礎上得到。但是，無論是使用理論公式還是經驗公式，當患病率接近飽和時，就不能再從患病率來計算嚴重程度了。
病原體監測
定期持續調查病原體的發展進程和數量發展。預報中需要監測病原菌的發育進度，如子囊菌的成熟進度，可作為小麥赤黴病、梨黑星病等病害的短期和中期預報的依據。更重要的是病原體的種群數量。很難估計致病物種的數量。除了線蟲和高等寄生植物，病毒和細菌都太小，肉眼觀察不到，真菌種群的“個體”計數單位也無法定義。雖然菌核和孢子可以計數，但菌絲體的生物量和繁殖潛力很難確定。在大多數情況下，壹定空間範圍內的病原體種群的絕對數量，包括生物量和個體數，是無法測量和估計的，即使理論上可以制定出壹種方法，在實踐中也無法實施。其實就是監測病媒相對數量的變化，比較不同時空條件下的疾病流行系統，或者作為特定條件下病原體群絕對數量的代表值。空氣中孢子的捕獲和土壤中細菌數量的測定都屬於這壹性質。
氣傳孢子密度和土壤病原體的定量測定氣傳疾病流行開始時或之前的氣傳孢子密度是預報的重要依據。捕捉孢子的方法有很多種:最簡單的方法是凡士林玻片法或培養基平面法接收空氣傳播的孢子；還有轉子桿取樣器等等。土壤病原體，如菌核、線蟲、真菌孢子等。，可通過目測或顯微鏡檢查直接計數；不能直接計數，需要選擇選擇性介質進行定量分離(