郭二慶 武海波 陳須琨 郭志源
農(nóng)作物在萌發(fā)、生長、開花、結(jié)果等生長發(fā)育過程中,常常會(huì)遇到逆境的脅迫和危害。逆境可造成農(nóng)作物生長異常、發(fā)育受阻,輕者造成產(chǎn)量下降、品質(zhì)變差,重者導(dǎo)致農(nóng)作物死亡,甚至絕產(chǎn)絕收。逆境的種類多種多樣,本文把各種逆境稱為農(nóng)作物致害因素(以下簡稱“致害因素”),即能導(dǎo)致農(nóng)作物受到損害的因素。研究和分析農(nóng)作物致害因素,對防止不良環(huán)境對作物的侵害,增強(qiáng)作物抗逆性,提高作物產(chǎn)量質(zhì)量以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)事故進(jìn)行鑒定,解決糾紛,維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定都具有重要意義。
一、概念、目的和任務(wù)
(一)概念
致害因素分類是指以致害因素所反映的本質(zhì)屬性和其致害特征為依據(jù),把各種相似或相近的致害因素集合成類的過程。
(二)目的
認(rèn)識、識別致害因素,為農(nóng)作物生產(chǎn)事故的田間診斷與鑒定提供科學(xué)依據(jù),防災(zāi)減災(zāi),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。
(三)任務(wù)
建立分類系統(tǒng),進(jìn)行特征描述,編制分類檢索表。
二、層級和分類系統(tǒng)
利用窮舉法把所有可能導(dǎo)致農(nóng)作物受害的致害因素一一列舉出來,然后根據(jù)致害因素所具有的共有屬性和致害特征逐級進(jìn)行歸類,得出如下分類層級和分類系統(tǒng)(見圖1)。
“農(nóng)作物致害因素分類系統(tǒng)”是一個(gè)以能在田間簡便、快速辨識致害源為目的的人為分類系統(tǒng),它把所有致害因素歸類后分為四個(gè)層級。第一層級分為“生物性致害因素”和“非生物性致害因素”2個(gè)類群。第二層級在前群的基礎(chǔ)上再分為“動(dòng)物致害因素、植物致害因素、微生物致害因素、環(huán)境致害因素、人為致害因素、作物種子本身致害因素”6個(gè)組群。第三層級又在前組的基礎(chǔ)上分為“大型動(dòng)物致害、蟲害、草害、寄生性草害、線蟲病害、真菌病害、細(xì)菌病害、病毒病害,氣象災(zāi)害、工農(nóng)業(yè)污染、土壤致害、農(nóng)事操作致害、人為破壞、遺傳質(zhì)量致害、物理質(zhì)量致害”15個(gè)組群。第四層級是前組包含的各類各種具體的致害因素,數(shù)量眾多,是植保、農(nóng)學(xué)、土壤、肥料、種子、氣象、生理、生態(tài)、環(huán)保等各專業(yè)學(xué)科研究的內(nèi)容,因此到第四層級不再往下分類。
三、內(nèi)容和致害特征
(一)第一層級的內(nèi)容及致害特征
1.生物性致害因素。有生命特征的有機(jī)體叫作生物,由生物導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作生物性致害因素。生物性致害因素導(dǎo)致農(nóng)作物受害的田間癥狀表現(xiàn)為一般有危害或發(fā)病中心,受害程度輕重不一,有一個(gè)發(fā)生發(fā)展或傳染的過程。個(gè)體表現(xiàn)為受到傷害或病害,往往能看到致害生物體及其顯露的病征或其留下的痕跡。
2.非生物性致害因素。除生物性致害因素外的其他致害因素都稱為非生物性致害因素,如營養(yǎng)、水分、溫度、光照、有毒物質(zhì)、土壤等非生命的物體。非生物性致害因素導(dǎo)致農(nóng)作物受害的田間癥狀表現(xiàn)為受害程度輕重比較一致,往往大面積同時(shí)發(fā)生同一癥狀的病害(少數(shù)是傷害,如風(fēng)災(zāi)、雹災(zāi)等),發(fā)病時(shí)間短,無既往病史,一般沒有發(fā)生發(fā)展和逐步傳染擴(kuò)散的現(xiàn)象。個(gè)體受害癥狀多集中在某一部位,均勻一致,根本看不到致害生物體及其顯露的病征或其留下的痕跡。
(二)第二層級的內(nèi)容及致害特征
1.動(dòng)物致害因素。由動(dòng)物導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作動(dòng)物致害因素。動(dòng)物致害癥狀在田間表現(xiàn)為作物受到機(jī)械性損傷,即傷害。不同動(dòng)物的取食方式和口器不同,對作物的致害癥狀也不盡相同。一般能看到致害動(dòng)物體或其留下的痕跡(如排泄物、蹄爪印、齒痕等)。
2.植物致害因素。由植物導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作植物致害因素。植物致害癥狀在田間表現(xiàn)為農(nóng)作物植株纖小瘦弱、生長不良,為全株系統(tǒng)性癥狀,比較一致。
3.微生物致害因素。由微生物導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作微生物致害因素。病原微生物常導(dǎo)致農(nóng)作物發(fā)生病害,也叫作侵染性病害,其致害癥狀為病害有一個(gè)發(fā)生發(fā)展或傳染的過程,在特定的品種或環(huán)境條件下病害輕重不一,大部分病株的表面或內(nèi)部可以發(fā)現(xiàn)其病原生物體的存在。一般情況下農(nóng)作物病害既有變色、壞死、腐爛、萎蔫、畸形等病狀,也有霉?fàn)钗?、粉狀物、粒狀物、膿狀物、線狀物、菌核等病征。
4.環(huán)境致害因素。由農(nóng)作物生存環(huán)境導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作環(huán)境致害因素,這里主要指自然環(huán)境。根據(jù)致害后農(nóng)作物的發(fā)病快慢,環(huán)境致害因素可分為急性損害和慢性損害兩種,其致害癥狀表現(xiàn)為大面積或區(qū)域同時(shí)發(fā)生同樣癥狀的、自然形成的病害。
5.人為致害因素。由人類活動(dòng)導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素叫作人為致害因素,其癥狀表現(xiàn)為區(qū)域或局部同時(shí)發(fā)生同樣癥狀的病害,受害面積僅限于人類活動(dòng)或影響的范圍,一般可以找到人類活動(dòng)的蛛絲馬跡,如癥狀的特殊分布形態(tài),人類活動(dòng)到的地方危害比較重等。
6.作物種子本身致害因素。由農(nóng)作物種子本身遺傳或質(zhì)量問題導(dǎo)致農(nóng)作物受害的因素稱為作物種子本身致害因素,其癥狀表現(xiàn)為某批、某個(gè)農(nóng)作物品種在不同區(qū)域或不同地塊同時(shí)發(fā)生同樣癥狀的病害。
(三)第三層級的內(nèi)容及致害特征
1.大型動(dòng)物致害。由體型較大的動(dòng)物(一般是脊椎動(dòng)物)導(dǎo)致農(nóng)作物受害的叫作大型動(dòng)物致害,其致害癥狀有因踐踏、啃食、啄食、嚙食等留下斷裂或撕裂的傷口,區(qū)域或局部受害。一般有足印、排泄物、殘?jiān)樾嫉群圹E,包括鳥害、獸害、禽害、畜害、鼠害等。
2.蟲害。由昆蟲、螨類、軟體動(dòng)物等小型動(dòng)物為害農(nóng)作物形成蟲害。害蟲的口器不同,其田間癥狀也不相同。咀嚼式口器害蟲因咬蛀食農(nóng)作物根、莖、葉、果等部位造成缺刻、孔洞,甚至吃光葉片、蛀空果實(shí)種子。刺吸式口器害蟲因口針刺吸植物組織汁液導(dǎo)致植物出現(xiàn)斑點(diǎn)、卷曲、皺縮、蟲癭、黃化、落葉、落果等現(xiàn)象。
3.草害。雜草一般是指非栽培的野生植物或?qū)θ祟悷o用的植物。本文所指的草害是能從土壤中吸收水分和養(yǎng)分的自養(yǎng)雜草。雜草與農(nóng)作物爭水、爭肥、爭光,侵占地上空間和地下空間,影響作物的光合作用,干擾和阻礙作物的生長和發(fā)育,其癥狀表現(xiàn)為植株纖小瘦弱、生長不良,最終降低作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。
4.寄生性草害。必須從其他植物上獲取營養(yǎng)物質(zhì)而寄生的植物稱為寄生性植物,包括菟絲子科、桑寄生科、列當(dāng)科、玄參科和樟科等植物。寄生性草害的致害癥狀表現(xiàn)為輕的引起寄主植物萎蔫或生活力衰退,落葉提早,產(chǎn)量降低等;嚴(yán)重時(shí)造成寄主植物死亡。
5.線蟲病害。由病原線蟲引起的病害叫作線蟲病害,其致害癥狀為地上部分干枯、扭曲、畸形、干腐、蟲癭;地下部分腫大、腐爛、根須叢生、形成根瘤或根結(jié)等,農(nóng)作物生長緩慢、生長不良,在顯微鏡下可看到侵染組織中有線蟲蟲體。
6.真菌病害。由病原真菌引起的病害叫作真菌病害,其致害癥狀表現(xiàn)為變色、壞死、腐爛、萎蔫、少數(shù)畸形等病狀,發(fā)病部位有霉?fàn)钗?、粉狀物、粒狀物、線狀物、菌核等病征。農(nóng)作物生物病害類型80%以上都是真菌性病害。
7.細(xì)菌病害。由病原細(xì)菌引起的病害叫作細(xì)菌病害,其致害癥狀主要有壞死、腐爛、萎蔫、畸形4類病狀,有菌膿菌痂、有臭味、有噴菌現(xiàn)象。
8.病毒病害。由病原病毒引起的病害叫作病毒病害,其致害癥狀常見有變色(花葉、黃化、斑駁)、畸形(矮縮、皺縮、叢枝)等,少數(shù)為壞死斑點(diǎn),多數(shù)為系統(tǒng)性發(fā)病,少數(shù)局部發(fā)病。病狀以葉片和幼嫩組織的枝梢表現(xiàn)明顯,肉眼看不到病征。
9.氣象災(zāi)害。由光、熱、水、氣、風(fēng)等氣象要素導(dǎo)致的農(nóng)作物受害現(xiàn)象叫作氣象災(zāi)害。氣象災(zāi)害可使同一區(qū)域不同作物同時(shí)受害,也可使不同地點(diǎn)同一作物或同一品種受害。田間癥狀表現(xiàn)為整齊一致,大面積自然受害。氣象災(zāi)害類型包括冷害、凍害、熱害、風(fēng)害、干熱風(fēng)、雹害、旱害、雨害、雪災(zāi)、火災(zāi)、水澇害、日灼等。
10.工農(nóng)業(yè)污染致害。由工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排放的廢水、廢氣、廢渣等污染物導(dǎo)致農(nóng)作物受害的現(xiàn)象叫作工農(nóng)業(yè)污染致害,其致害癥狀表現(xiàn)為污染物過境區(qū)域或局部自然受害,癥狀整齊一致。
11.土壤致害。由于土壤板結(jié)、酸化、鹽堿、缺素、污染等土壤退化原因,造成農(nóng)作物生長不良,甚至死亡的現(xiàn)象叫作土壤致害,其致害癥狀表現(xiàn)為植株矮小、葉片褪綠變色、生長發(fā)育遲緩等。全田癥狀整齊一致,與健康土壤上生長的農(nóng)作物有顯著差別。
12.農(nóng)事操作致害。農(nóng)事操作致害是指施肥、澆水、施藥等日常管理導(dǎo)致的農(nóng)作物受害現(xiàn)象,其癥狀表現(xiàn)為僅農(nóng)田主管理區(qū)域(包括影響相鄰地塊)的農(nóng)作物受害,一般可看到因農(nóng)事操作留下的人為跡象。
13.人為破壞。人為破壞一般是指個(gè)人對農(nóng)作物進(jìn)行的、帶有明確目的性的刑事毀壞行為,如對正常生長的農(nóng)作物噴灑滅生性除草劑。人為破壞的癥狀表現(xiàn)為僅破壞區(qū)域或局部受害,人為破壞跡象非常明顯。
14.遺傳質(zhì)量致害。由農(nóng)作物種子本身遺傳物質(zhì)的異常和改變導(dǎo)致自身生長不良的現(xiàn)象叫做遺傳質(zhì)量致害。致害癥狀表現(xiàn)為生長參差不齊、混雜、不結(jié)實(shí)等,包括種子純度低、假劣種子、退化、適應(yīng)性差、雜交二代分離等。
15.物理質(zhì)量致害。種子物理質(zhì)量主要是指農(nóng)作物種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢。發(fā)芽率低、活力差常導(dǎo)致不出苗或缺苗斷壟現(xiàn)象,這個(gè)現(xiàn)象是農(nóng)作物受害的特殊形態(tài)。除了種子質(zhì)量外,還可由多種致害因素引起。
(四)第四層級的內(nèi)容及致害特征
1.水害。由澆水灌溉導(dǎo)致農(nóng)作物受害的現(xiàn)象叫作水害。一是澆水過多、濕度過大導(dǎo)致根系缺氧引起的系統(tǒng)性病害;二是灌溉水中含有過量的重金屬離子、過酸過堿及其他有害物質(zhì)引起的根部受害;三是灌溉水中含有揮發(fā)性有害氣體導(dǎo)致莖葉受損。后兩項(xiàng)多是灌溉污水所致。田間個(gè)體癥狀表現(xiàn)為莖基部以下變褐腐爛,地上部黃化、萎蔫,甚至死亡。澆過水的地方,特別是低洼處的農(nóng)作物受害最為嚴(yán)重;高處或未澆過水的地方受害輕。
2.肥害。因施肥不當(dāng)引起農(nóng)作物生長發(fā)育異常的現(xiàn)象叫作肥害,癥狀有燒種、燒根、燒葉。燒種時(shí)爛種,出苗不齊;燒根時(shí)根部腐爛,僵苗不發(fā),萎蔫枯死;燒葉時(shí)葉尖、葉緣干枯黃化、脫落。施肥均勻時(shí)群體受害癥狀比較一致。
3.藥害。因噴施農(nóng)藥不當(dāng)造成農(nóng)作物受害的現(xiàn)象叫作藥害。藥害按受害時(shí)間分為急性藥害、慢性藥害和殘留藥害;按施藥方式分為直接噴施藥害和藥液漂移藥害。急性藥害常見癥狀有斑點(diǎn)、失綠、燒傷、凋萎干枯、落花落果、卷葉畸形、幼嫩組織枯焦等;慢性藥害表現(xiàn)為黃化、生長發(fā)育緩慢、畸形、小果、劣果、不孕不育等。殘留藥害主要影響下茬作物正常生長,僵苗不發(fā),黃化死亡等。直接噴施的地方藥害重,少施的地方藥害輕,不施藥的地方不受害。漂移藥害的,距藥源近的受害重,距藥源遠(yuǎn)的受害輕。
4.管理不當(dāng)。管理不當(dāng)致害,主要是指整地質(zhì)量差、播期不適、播種過深過淺、移栽苗齡偏大、過度密植、多年重茬等栽培管理措施不當(dāng)引起的農(nóng)作物受害現(xiàn)象。不同的管理措施,田間致害癥狀各有不同。
5.氣害。這里的氣害特指溫室密閉環(huán)境下有害氣體(氨氣、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等氣體)集聚導(dǎo)致作物受害的現(xiàn)象,癥狀有萎蔫、變色、壞死等,通常是由于不恰當(dāng)施肥造成的。
四、致害因素分類檢索表的編制和使用
農(nóng)作物致害因素分類檢索表,是鑒定致害因素種類的重要工具之一。致害因素檢索表的編制是根據(jù)Lamark法的二岐分類原則,依據(jù)致害因素相對立的田間致害癥狀,分為相對應(yīng)的2個(gè)分支,再把每個(gè)分支相對立的癥狀又分成對應(yīng)的2個(gè)分支,依次下去,直到分類檢索表的終點(diǎn)。由于致害因素復(fù)雜眾多,本文只編制到“農(nóng)作物致害因素分類系統(tǒng)”的第三層級。檢索表的樣式有定距檢索表、平行檢索表和連續(xù)平行檢索表3種,本文習(xí)慣上采用平行檢索表(見農(nóng)作物致害因素分類檢索表)。
分類是從特殊到一般的過程,而檢索是從一般到特殊的過程,因此,要做好農(nóng)作物致害因素的診斷和鑒定工作。首先,要做好“問詢調(diào)查”和“田間調(diào)查”兩項(xiàng)基本工作,問詢調(diào)查重點(diǎn)在詢問有無既往病史、環(huán)境條件和管理措施等方面,田間調(diào)查重點(diǎn)在群體受害癥狀和個(gè)體受害癥狀上。其次,要注意每一個(gè)細(xì)節(jié),并做好記載描述工作。
在使用“農(nóng)作物致害因素分類檢索表”進(jìn)行農(nóng)作物致害因素檢索時(shí),要根據(jù)調(diào)查的詳細(xì)情況和田間受害癥狀,先從“農(nóng)作物致害因素分類系統(tǒng)”第一層級開始,分條逐級向右向下進(jìn)行檢索,直到第三層級。檢索完畢后,致害因素就被圈定在很小的范圍內(nèi)。要確定第四層級內(nèi)具體的致害因素,就要依據(jù)農(nóng)業(yè)各專業(yè)學(xué)科專業(yè)人員的專業(yè)知識來分辨,也可繼續(xù)編制檢索表進(jìn)行檢索。以上程序完成后,具體是哪一個(gè)的致害因素基本就可確定下來。
在檢索過程中,要求耐心細(xì)致,講究科學(xué)性、準(zhǔn)確性和唯一性,同時(shí)要注意多個(gè)致害因素的綜合作用。如有必要,還可采用室內(nèi)鑒定、試驗(yàn)鑒定等方法來進(jìn)行確認(rèn)。