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植物保护与现代农业 内容摘要 绪论植物病虫害防治与农业的可持续发展常见植物病害及其防治常见植物虫害及其防治植物检疫的作用 绪论 1 什么是现代农业 产前领域 包括农业机械 化肥 水利 农药 地膜等领域 产中领域 包括种植业 含种子产业 林业 畜牧业 含饲料生产 和水产业 产后领域 包括农产品产后加工 储藏 运输 营销及进出口贸易技术等 2 现代农业的形成 自给自足 食物自然界采集 捕捞 利用自然资源 土地 水 阳光 生产 投入技术 资金 综合管理 风险控制 法规制度经济生产 现代化农业 提升生产效率 品质 产量 知识 科技化农业 农业企业形成 迎合消費市场趋势 植物保护投入 3 植物保护 植物保护是为了保障农业生产 对有害生物采取防治措施 防止农作物受害 遭受损失 这就是植物保护 病原微生物 昆虫及其他动物 杂草 植保工作方针 综合防治 预防为主 4 植物保护的意义 世界人口超过67亿 2030年预测达81亿 当今世界粮食供需不均 问题在 耕地 水资源分配不均 逐渐短缺贫穷 交通不便 粮食流通困难地球变暖 气候异常 天灾 人祸 世界仍有8亿人口食物不足 其中2亿处于饥荒中 面临气候变暖 暖化与有害生物发生 农业减产 植保界如何以新思维面对相关议题 迎接知识 科技化农业的挑战 面临的问题 问题解决得关键是加强植物保护工作 植物病害防治 植物害虫防治 植物检疫 一 植物病虫害防治与农业的可持续发展 可持续发展 生态农业 无公害农产品 病虫害的综合防治 现代农业 一 无公害农产品 现状及其重要性 公害是指人类在生产 生活活动中 对自身环境造成的公共危害 公害主要来自 农药有机氯 有机磷 有机砷 有机汞和氨基甲酸酯类 化肥最严重的是氮肥 最主要是亚硝酸盐 激素植物生长调节剂 其它二氧化硫 氟化氢 氯气 酚类化合物 氰化物 镉 铬 酸雨和含毒塑料膜等 1 概念无公害农产品指源于良好生态环境 按照专门的生产 栽培 技术规程生产或加工 无有害物质残留或残留控制在一定范围之内 经专门机构检验 符合标准规定的卫生质量指标 并许可使用专用标志的农产品 绿色食品指经过专门机构认定 许可使用绿色食品标志的安全 优质 营养食品 由于与环境保护相关的事物通常都冠以 绿色 因此将其定名为绿色食品 在中国其分为A级和AA级2类 有机食品指来自于有机农业生产体系 根据国际有机农业生产要求和相应的标准生产加工的 并通过独立的有机食品机构认证的一切农副产品 一般农产品 无公害农产品 绿色食品 有机食品 无公害农产品 绿色食品 有机食品三者的关系 2 无公害农产品现状 国外现状目前 世界上已有包括中国在内的80多个国家和地区从事安全 优质 营养的绿色食品研究和生产 美国生产绿色食品的农场达2万多个 在英国 德国无公害食品占进口食品总量的80 和98 国内现状截止2002年 我国获得绿色食品标志使用权的企业1200多家 开发出2400多个产品 绿色食品生产总量超过1000多万吨 年销售额400多亿元 其中出口2亿多美元 四川省现状于2001年成立了四川省人民政府无公害农产品生产领导小组 于2001年10月1月实施了4个无公害农产品生产地方标准 于2002年审定实施了蔬菜 茶叶 柑桔 水稻和油菜等5种无公害农产品生产技术规程 于2002年公布了首批256个 共计31300公顷 无公害农产品生产基地 于2002年公布了首批128个无公害农产品名录 各市县成立了相应的机构 不少市县已制订了其无公害农产品生产的地方标准 3 无公害农产品重要性 无公害农产品在全球生态环境遭到极大污染和危害的情况下产生的 它是保护环境 维护人类赖以生存的地球的生态平衡的必然产物 1 保护生态环境的需要 2 可持续发展战略的需要 3 国际 国内市场竞争的需要 4 经济发展的需要 二 无公害农产品生产标准 标志 1 无公害农产品生产标准1 1产地环境质量标准 大气 水质 土壤环境 1 2生产技术标准 农药 肥料 1 3安全质量标准 重金属 农药残留 2 无公害农产品的认证和标志 表1 四川省禁用 限制使用的剧毒 高毒 高残留农药品种 农用种类农药名称禁 限用原因有机氯杀螨剂三氯杀螨醇工业品含有 定量的DDT有机磷杀虫剂甲胺磷 水胺硫磷 甲基对硫磷 对硫磷 甲基异柳磷 久效磷 磷胺 地虫高毒 高残留磷 氧化乐果 速扑杀 涕灭威 灭多威氨基甲酸酯杀虫剂克百威 呋喃丹 高毒二甲基甲脒类杀虫杀螨剂杀虫脒慢性毒性 致癌拟除虫菊脂杀虫剂氰戊菊酯及其复配制剂高残留注 根据 四川省农药管理条例 农 农 发 1995 24号和川农厅发 2000 第56号文件规定 从2000年起 禁止在蔬菜 茶叶 瓜类 果树和中药材上使用上述农药品种 其它作物上限制使用 2 认证及标志 四川省无公害农产品标志 中国绿色食品标志 四川省农产品质量检测认证中心 中国绿色食品发展中心 无公害食品 有机食品 有机食品 绿色食品 三 生态农业与无公害农产品生产 一 生态农业 立体农业 作为一个人工生态系统 是一个统一的有机体整体 就其性质而言 具有4个基本特征 生物产量高 光合作用产物利用合理 经济效益高 动态平衡最佳 弥猴桃园种植花生 猕猴桃园种植白三叶草 梨园种植紫花苜蓿 梨园种植花生 梨园种植中草药 金银花 梨园种植红苕和辣椒 柑桔园种植三叶草 种草养长毛兔 沼气池 各地生态农业模式的选择要因地制宜 目前生态农业模式主要有 农田集约种养模式山地立体开发模式资源综合利用模式高效减灾农业模式旅游生态农业模式等 生态农业与无公害农产品生产 两者均以良好的生态环境为基础 生态农业是无公害农产品生产的基础条件 生态农业所形成的生物多样性则有利于增加以自然控害能力 对病虫害的有效控制 生态农业所形成的良好立地条件 一方面 使植物生长健壮 从而增强植物的抗害性 另 方面 可减少土传病害的发生 同时 充足的土壤有机质利于提高农产品的质量 四 病虫害的综合防治与无公害农产品生产 1 综合防治 我国的 综合防治 与国外的 有害生物综合治理 IPM IntegratedPestManagement 的基本含义是一致的 综合防治即中国的IPM 综合防治是无公害农产品生产的技术保障 从生物与环境的总体观点出发 本着预防为主的指导思想和安全 有效 简易的原则 合理的运用农业的 化学的 生物的 物理的方法 以及其他有效的生态学手段 把害虫控制在不足危害的水平 以达到保护人畜健康和增产的目的 二 植物病害的基本概念 植物由于致病因素 包括生物和非生物因素 的作用 其正常的生理和生化功能受到干扰 生长和发育受到影响 因而在生理或组织结构上出现种种病理变化 表现各种不正常状态即病态 甚至死亡 这种现象称为植物病害 plantdisease 理解植物病害概念的基本点应是 有致病因素的影响 有一个持续的病理变化过程 并对人类的经济活动造成损失 植物病害的定义 病原 症状 病程 损失 月季花叶病 月季花叶病 植物病害的病状 变色 花叶 褪绿 黄化 斑驳 明脉等 百合花叶病 百合花叶病 坏死 叶斑 炭疽 枝枯 溃疡等 大叶黄杨炭疽病 坏死 腐烂 腐烂 水仙灰霉病 腐烂 枯萎 枯萎 畸形 畸形 畸形 畸形 桃缩叶病 植物病害的病征 1 霉状物 产生灰 霜 青 红色的霉层 病部形成各种毛绒状的霉层 2 粉状物 产生白粉 黑粉 锈粉 红粉等 以孢子为主 没有长度 没有厚度 3 颗粒状物 产生小黑点 小褐点 小颗粒等 针尖大小 4 菌核 黑色点状物质 比颗粒状物要大 5 脓状物 细菌在植物体上的表现特征 菌胶粒 菌膜等 风梨灰霉病 植物病害的病征 霉状物 粉霉状物 颗粒状物 锈状物 植物病害的病征 点状物 点状物 霉状物 霉状物 霉状物 锈状物 粉状物 二 植物病害的分类侵染性病害由生物因素引起的植物病害 又称为传染性病害 非侵染性病害由非生物因素 即由于不适宜的环境条件而引起的植物病害 称为非侵染性病害 uninfectiousdisease 非传染性病害或生理性病害 生物病原的种类1 真菌 2 原核生物 细菌 植原体 类细菌 3 病毒及类病毒 4 线虫 5 寄生性种子植物 非生物病原的种类非生物病原指不适宜的物理和化学因子 1 温度过高和过低2 土壤水分过多或过少3 光照不足或过强4 大气污染5 营养元素缺乏6 金属离子中毒7 土壤酸碱度不适8 农药药害9 栽培措施不当 连作 真菌 鞭毛菌亚门 腐烂 坏死 幼苗猝倒结合菌亚门 果实腐烂子囊菌亚门 叶 茎 果上形成明显的病斑 在病部产生各种颜色的霉 粉或小颗粒状病症担子菌亚门 黑粉菌和锈菌半知菌亚门 症状多样 病原多样 通过显微镜观察病原孢子形态 如果在寄主体表无明显病症 可通过保湿培养 2 4天左右可看到从病部长出的病原物 真菌病害的诊断 二 病原原核生物 主要症状叶斑 叶枯 软腐 萎蔫 疮痂 溃疡等 植物病原细菌形态 细菌着生鞭毛的方式 1 鞭毛2 荚膜3 细胞壁4 原生质膜5 气泡6 核糖体7 核质8 内含体9 中心体 病毒传播是完全被动的 根据自然传播方式的不同 植物病毒传播可分为介体传播和非介体传播 介体传播 vectortransmission 是指病毒依靠其他生物体进行传播侵染的方式 叶蝉 飞虱 蚜虫 蚧虫 蓟马 蝽 线虫等 在病毒传播中没有其他生物体介入的传播方式称非介体传播 包括汁液接触传播 无性繁殖材料与嫁接传播 种子与花粉传播等 三 病原病毒及类病毒 四 植物病原线虫 线虫 nematode 又称蠕虫 是一种低等的无脊椎动物 在数量和种类上仅次于昆虫 居动物界第二位 线虫分布很广 多数腐生于水和土壤中 少数寄生于人 动物和植物 寄生植物的线虫可以引起许多重要的病害 1 形态和结构植物线虫一般呈两瑞尖细的线形 长0 3 12mm 宽为0 0l 0 05mm 雌 雄成虫多数同形 少数异形 即雄虫为蠕虫形 雌虫为梨形或柠檬形 2 寄生性和致病性 线虫对植物的致病作用 除了直接造成损伤和掠夺营养外 主要是线虫在穿刺寄主时分泌的唾液中含有许多酶或毒素 引起各种病变 五 植物病原寄生性种子植物 根系或叶片退化 或者缺乏足够的叶绿素 必须从其他植物上获取营养物质而营寄生生活 称之为寄生性植物 parasiticplants 菟丝子 列当 桑寄生 槲寄生等 四 病原物的致病性及植物的抗病性 一 病原物的致病机制 1 夺取寄主的营养物质和水分如寄生性种子植物和线虫 靠吸收寄主的营养使寄主生长衰弱 2 机械压力如病原物的侵入 子实体形成致使细胞壁 角质层扩张 突起和破裂等机械损伤 3 分泌各种酶类消解和破坏植物组织和细胞 侵人寄主并引起病害 例如软腐病菌分泌的果胶酶 可分解消化寄主细胞间的果胶物质 使寄主组织的细胞彼此分离 组织软化而呈水渍状腐烂 4 分泌毒素使植物组织中毒 引起褪绿 坏死 萎蔫等不同症状 5 分泌植物生长调节物质干扰植物的正常激素代谢 引起生长畸形 如线虫侵染形成的巨型细胞 根癌细菌侵染形成的肿瘤等等 不同的病原物往往有不同的致病方式 有的病原物同时具有上述两种或多种致病方式 也有的病原物在不同的阶段具有不同的致病方式 病原物的寄生性和致病性是病原物的两个基本属性 二 植物的抗病性和抗病机制 植物的抗病性1 1 植物抗病性的概念寄主植物抑制或延缓病原活动的能力称为抗病性 是寄主的一种属性 这种能力是由植物的遗传特性决定的 不同植物对病原物表现出不同程度的抗病能力 1 2 植物抗病性机制组织结构抗性 角质层厚 蜡质 绒毛 气孔 保卫细胞 侵染反应 木栓层 侵填体 细胞坏死等 生化防御 先天性排出抑制物质 后天性排出抑制物质 如酚类 醌类物质 病程相关蛋白等 传播途径主要传播的病原物种类风力传播病原真菌雨水传播病原真菌和细菌昆虫等生物介体传播病毒 植原体等土壤及肥料传播真菌 细菌等人为因素传播所有种子 苗木及其他繁殖材料上的病原物 五 病害循环 病原物越冬 越夏的场所有以下几个方面 田间病株 种子 苗木和其他繁殖材料 病株残体 土壤 肥料 六 植物病害的防治 一 植物病害防治的基本方法1 植物检疫2 农业防治3 生物防治4 物理防治5 化学防治 1 植物检疫 plantquarantine 是依据国家法规 对植物及其产品进行检验和处理 防止检疫性有害生物 quarantinepests 通过人为传播进 出境并进一步扩散蔓延的一种植物保护措施 植物检疫的任务有以下3个方面 禁止危险性病 虫 杂草随着植物及其产品由国外输入到国内或由国内输出到国外 将在国内局部地区已发生的危险性病 虫 杂草封锁在一定范围内 严格禁止其传播到尚未发生的地区 并且采取各种措施逐步将其消灭 当危险性病 虫 杂草传入新区时 要采取紧急措施将其彻底消灭 以防后患 2 农业防治是通过栽培方式和栽培制度的改变 通过一系列栽培技术措施的合理应用 调节病原物 寄主和环境条件之间的关系 创造有利于作物生长发育而不利于病菌生存繁殖的条件 减少病原物的初侵染来源和降低病害的发展速度 从而减轻病害的发生 农业防治是一种最经济 最基本的防治方法 具体措施包括以下几方面 建立无病种苗 建立合理的耕作制度 加强栽培管理 保持田园卫生 3 生物防治利用有益生物及其产物来抑制病原物的生存和活动 从而减轻病害的发生 这种防治病害的方法 称为生物防治 生物防治的原理主要有颉颃作用 竞争作用 重寄生作用 捕食作用 交互保护作用以及植物