植物病害对全球作物安全的影响

摘要:许多植物病原菌能够引起农作物发生严重的病害,作物受害程度由轻微显症至大面积的粮食作物被毁,从而降低产量。由灾难性的植物病害引起的粮食供应不足,使全球至少800万人遭受到粮食饥荒。一些植物病害难以控制,主要是因为植物的群体在时间、空间和基因型上是变化的,并且进化的新的致病小种经常能克服各种阻力来浸染农作物,破坏多年来的作物育种成果。本文粗浅地探讨植物病害对全球作物安全的影响。

关键词:植物病害;全球作物;安全;影响

中图分类号: S43 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2013)-08-30-1

1 作物病害

作物是人类营养的主要来源,同时也是病原的携带体。引起作物发生病害的侵染源主要有病毒性病害、细菌性病害、真菌性病害、线虫病害以及寄生植物引起的植物病害等,此外,作物受不良环境因素影响也会引起一些生理性病害。

有些国家和地区,因为缺乏植物病害保护的相关技术人员和设施,作物病害的防控工作常常不被重视,从而促进了疾病的发展和传播。常常由于管理不善,缺少有效的资源来识别和量化疾病的暴发程度,从而导致农作物受病害而歉收。因此,对于植物病害的严重程度的评估,首先需要鉴定病原菌,确定它造成的影响以及病原菌接种来源,然后通过各种手段获得病原菌的传播途径,从而进一步控制病原菌的传播。

2 作物病害与病原菌的检测

对于什么是病原菌的正确的鉴定方法,目前没有明确的规定。最初,对病原菌的鉴定通常是由它们所引起的症状来进行区分。当工作人员有丰富的鉴定经验的时候,这种鉴定方法可能是可信的,但是对于那些未知的病原菌时,他们的判断可能会是错误的。目前,在实验室的水平上,有很多技术能够用于植物病原菌的鉴定,如ELISA和 PCR等快速检测手段,这些方法在抑制和控制病害的过程中起到了重要作用。

植物病害的检测方法也是一个困难重重的领域。首先,植物是不规则的三维物体。其次,植物病害所引起的症状可表现能是病斑、整株萎蔫或死亡。而作物产量的测量通常是根据重量和数量,这一点很少存在争议。然而,病害的严重程度和产量的关系可能不是很明显,需要实证测量,已经报道各种模型如关键点、多点、根据病情进展曲线划分的区域等。但是产量可能与健康植物组织的稳定性和数量具有直接的关系,因此综合评价病害在不同的区域和环境下造成的破坏,相对于经济影响来讲更具有挑战性。

植物病原菌是在一个不断变化的状态中,它们不仅在空间和时间上移动,而且还在不断的进化。尤其是它们进化的变种能够侵染具有抗性基因型的作物,这种作物被人们广泛种植,也是育种工作者多年的育种结果。因此,如果我们想控制这些病原菌,就有必要去了解病原菌的致病性,了解病原菌是怎样在生物体之间进行转移,以及如何进化。一旦通过文献或者是实验确定了病原体和它潜在的侵害能力,就要及时重视和进行作物保护,确定病原菌的接种、传播和来源。

3 作物病害的影响

威胁作物生长和粮食的生产安全的生物病害群体主要有病毒、细菌、真菌、线虫、寄生植物等。人们不能忽视由植物病害造成的粮食短缺和损失,全球至少有10%的粮食因作物病害的发生而减产,还有无数的植物由于遭受病害的侵染而数量减少。1840年,欧洲的马铃薯晚疫病害,造成一万多人死亡,以及一百多万人移民。这场灾难的主要原因就是由于欧洲人们对马铃薯的生产依赖程度很高,马铃薯的种植量相当大,当有利于疫情发展的天气到来时,非抗病植株就会发生马铃薯疫病,从而造成马铃薯的大量减产,甚至绝产,这对农业经济的发展的影响是严重的。因此,世界上由于大比例人口依赖于单一作物或少数作物的地区,特别是在发展中国家,人口增长最快,相对贫穷,当地的粮食生产和基础设施等资源都十分的贫乏,均属于危险地区。而且由于研究资源的缺乏,特别是在发展中国家,植物病害的问题日益加剧。

防治植物病害的解决方案,首先可以通过植物检疫排除病原体,植物检疫关系到发展中国家的粮食安全,以及资源的保护。其它解决方案有排除、消除或减少病原体的接种和传染。如,规范的田间耕作;间作和轮作;合理的使用农药;利用植物和其近缘植株的基因库进行育种;了解和控制病原菌的致病机制;通过生物技术来提高植物的抗病能力;收获后进行粮食的生物保护,尤其是作物遗传多样性的保护。

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作者简介:庞海龙 (1979-),男,辽宁盘锦人,辽宁省盘锦市芦苇湿地保护中心农艺师,研究方向:水稻病虫害。