¿Cuáles son las clasificaciones de los especímenes de enfermedades?
Especímenes de enfermedades de plantas
Xu Zhigang
Se utiliza para demostraciones didácticas, investigaciones científicas e intercambios académicos, o para la exhibición y exhibición de plantas enfermas y patógenos. . Las muestras de enfermedades de las plantas suelen incluir síntomas típicos de plantas enfermas, cultivos puros de patógenos, muestras de secciones de patógenos o fotografías. Los especímenes completos deben estar etiquetados oficialmente; la etiqueta es un índice que proporciona la información más importante. La etiqueta de la planta enferma debe registrar: nombre del huésped (con nombre científico en latín), nombre de la enfermedad, nombre del patógeno (con nombre científico en latín), lugar de recolección, recolector, autenticador, fecha de recolección, breve descripción de los síntomas de la enfermedad, características geográficas de la ubicación de la enfermedad, y cualquier otra instrucción necesaria para el almacenamiento y uso a largo plazo en la columna de comentarios. Hay muchos tipos de especímenes, que varían mucho según los diferentes tipos de plantas y patógenos, el propósito y uso de la conservación y los métodos de preparación. Los más comunes incluyen especímenes de hojas de cera, especímenes de inmersión, especímenes en portaobjetos, especímenes de película de agar y especímenes de película de agar. especímenes de ramas. Especímenes de especies de Bacillus, especímenes vivos, fotografías, películas y videos brillantes, etc.
Ejemplos de hojas de cera
Recoger plantas con síntomas típicos, deshidratarlas, secarlas, darles forma, meterlas en cajas de cristal o fijarlas sobre cartón y etiquetarlas. Los especímenes de hojas de cera se limitan principalmente a enfermedades de las raíces, tallos, hojas, flores y plántulas de las plantas, y rara vez se utilizan para enfermedades del prensado de frutos. Algunas enfermedades muestran diferentes síntomas en diferentes etapas de crecimiento o diferentes partes de la planta, por lo que deben recolectarse en diferentes etapas o diferentes partes y luego prensarse en tabletas. Los patógenos de algunas enfermedades infectarán a diferentes huéspedes y mostrarán diferentes síntomas. Por ejemplo, la roya de la pera muestra diferentes síntomas cuando infecta las peras y se transfiere al huésped, el enebro. Las muestras deben recolectarse en diferentes etapas en cada huésped. El proceso de secado de las muestras de hojas de cera tiene un gran impacto en la calidad de las muestras. El método tradicional consiste en intercalar las muestras frescas en papel absorbente seco y deshidratarlas gradualmente cambiando el papel varias veces. Las muestras secas conservan básicamente su color original. También puede utilizar arena caliente o plancha para secar rápidamente. Después de procesar la muestra, colóquela en papel absorbente para que absorba agua durante 1 a 2 días. La ventaja es que se puede aplanar y secar rápidamente. La desventaja es que una temperatura demasiado alta a menudo provoca decoloración o decoloración, y el color verde no es fácil de mantener durante mucho tiempo. El mejor efecto ecológico es utilizar el método de inmersión con acetato de cobre o sulfato de cobre. Si la muestra fresca se remoja y se seca prensada, el color verde permanecerá sin cambios durante mucho tiempo. Las muestras secas y prensadas también se pueden sellar con una película de plástico especial para facilitar su almacenamiento y también se pueden observar desde delante y desde atrás.
Especímenes por inmersión
Para suculentas, frutos o plantas con síntomas de tuberculosis, para mantener al máximo las características o color original de las plantas enfermas, se deben sumergir en conservantes o líquidos que preserven el color. La solución de remojo es principalmente una solución de acetato de cobre y sulfito, que varía según el tipo de muestra y los requisitos de conservación. Para una conservación sencilla, se puede utilizar una solución de formalina y alcohol (FAA), una solución de acetato de cobre o una solución de sulfato de cobre para mantener el color verde y una solución de Hesler y una solución de Vassa para mantener los colores amarillo y rojo anaranjado. Las muestras impregnadas suelen almacenarse en frascos para muestras cuadrados o cilíndricos llenos de productos químicos. La boca del frasco debe sellarse con parafina para evitar que las muestras se sequen y se deterioren después de que el medicamento se evapore.
Muestras en portaobjetos
Hay dos tipos: portaobjetos temporales y portaobjetos permanentes. Las secciones temporales generalmente se hacen usando agua, aceite de lactofenol o solución de Hill como agente flotante, eliminando organismos patógenos o tejidos enfermos y luego cortándolos con las manos desnudas. El agente flotante en las secciones temporales es fácil de evaporar y secar y no es duradero. El borde del cubreobjetos se puede sellar con esmalte de uñas o resina para hacer una sección semipermanente. Los portaobjetos permanentes son secciones de parafina hechas de la matriz de materiales patógenos o patógenos. El espesor del material en la muestra es uniforme, después de ser transparente y teñido, los diferentes tejidos aparecen en diferentes colores. Puede almacenarse durante décadas, lo que resulta beneficioso para la identificación de patógenos o el estudio de cambios patológicos.
Muestras de bacterias
Existen muchos tipos de organismos patógenos. Las cepas almacenadas en el laboratorio son cultivos puros después del aislamiento y la purificación. La gran mayoría de bacterias patógenas y hongos patógenos se pueden cultivar. en medios artificiales y se pueden almacenar en el refrigerador, y una mayor cantidad se liofiliza y se almacena al vacío en ampollas. La mayoría de los hongos crecen en placas de agar en placas de Petri, formando colonias con una morfología específica, que luego se transfieren a celofán y se secan por evaporación, dejando una fina película de agar de crecimiento de colonias, que se almacena en una bolsa de papel limpia con la muestra de hoja de cera. .
Especímenes vivos
Para muchas muestras de enfermedades, antes de que se confirmen o identifiquen por completo, se deben conservar las muestras vivas tanto como sea posible. Especialmente en el caso de diversos mildiú, protozoos similares a hongos, etc., una vez que los tejidos se secan y mueren, estos patógenos parásitos obligados también mueren al mismo tiempo, lo que dificulta su posterior aislamiento e identificación.
Por lo tanto, los materiales recolectados deben mantenerse vivos tanto como sea posible y, si es necesario, deben transferirse o inocularse continuamente en plantas herbáceas hospedantes o incluso en plántulas in vitro cultivadas en laboratorio o invernadero. Algunos hongos y bacterias patógenos, así como todos los virus, no pueden crecer en medios de cultivo y deben inocularse en un huésped vivo para mantener su viabilidad. Las semillas de plantas parásitas pueden sellarse en botellas secas y almacenarse a bajas temperaturas durante muchos años.
Fotos y vídeos
Además de las descripciones textuales, también se pueden fotografiar con una cámara o cámara de vídeo las principales plantas patógenas y el entorno ecológico de los patógenos observados durante los estudios de campo o las colecciones. Preservar una imagen más completa, detallada y realista que la que se puede observar a simple vista.
Propagación de enfermedades
Propagación de enfermedades
Zhao Meiqi
Los vectores patógenos se propagan y propagan desde plantas enfermas o sitios enfermos a plantas sanas o enfermas. proceso de sitios. Se manifiesta como el cambio de la distribución de la enfermedad en el espacio a lo largo del tiempo, es decir, el cambio dinámico de la distancia y velocidad de transmisión durante la epidemia de la enfermedad. La ley cuantitativa de transmisión de enfermedades está determinada principalmente por el tipo, las características biológicas, la cantidad y el modo y dinámica de transmisión del vector patógeno. La investigación cuantitativa sobre los patrones de transmisión de enfermedades se centra principalmente en las enfermedades transmitidas por el aire, y menos investigaciones sobre otras enfermedades.
La transmisión de enfermedades es una serie de procesos biológicos y físicos complejos. Aunque se transmite principalmente por vectores patógenos (ver vectores), no son lo mismo. La formación y liberación de esporas determina en primer lugar la cantidad y calidad de los propágulos. Su dispersión y colonización determinan la propagación física de las esporas, mientras que la infestación y la morbilidad conducen en última instancia a la transmisión de enfermedades. Por lo tanto, en el estudio de la distancia de transmisión de enfermedades, se proponen los conceptos de distancia de transmisión física de esporas y distancia de transmisión de enfermedades. Dado que las reglas de propagación de las esporas en el flujo de aire son básicamente las mismas que las de las partículas no biológicas en el aire, la teoría y el método de la dinámica de gases se han citado durante mucho tiempo para describir la distancia de propagación física de los vectores patógenos. D.E. Aylor (1978) estudió la relación entre la tasa de liberación de esporas y la fuerza externa experimentada por las esporas. H. Schrödter (1960) propuso una relación entre la distancia de dispersión de las esporas y la corriente ascendente, la velocidad del viento horizontal, la velocidad de sedimentación y la altura máxima alcanzada por las esporas con la corriente ascendente. F. Pasquill (1962) trasplantó el modelo de la pluma gaussiana que describe las leyes de difusión de las partículas en el aire a las leyes físicas de propagación de los vectores patógenos. Sin embargo, cuando un vector patógeno es transportado a grandes distancias por el flujo de aire, su capacidad de germinar, infectar o incluso causar una epidemia de enfermedad está restringida por una serie de factores complejos. Por lo tanto, la transmisión física de patógenos es solo el requisito previo para la transmisión de enfermedades, y la distancia de transmisión de la enfermedad es en realidad la distancia de transmisión efectiva de los transmisores de patógenos.
La distancia de transmisión de patógenos se ve afectada no solo por las propiedades físicas del comunicador y la ley del flujo de aire, sino también por factores biológicos relacionados, como el comunicador, las plantas hospedadoras y su entorno. Cuando una cierta cantidad de esporas se propaga desde el centro de la fuente de la enfermedad, la distribución espacial de la nueva enfermedad generalmente tiene la mayor densidad en el centro de la fuente de la enfermedad. Cuanto mayor es la distancia, menor es la densidad, mostrando un cierto gradiente. Este es el gradiente de infección o gradiente de enfermedad. El modelo de gradiente establecido por Shigehisawa Kiyosawa y Mac Kenzie (1979) se puede utilizar para derivar la probabilidad de que la enfermedad se propague a una distancia determinada (ver gradiente de enfermedad). Diferentes enfermedades tienen diferentes gradientes y distancias de transmisión. Cuanto más lento sea el gradiente, mayor será la distancia de propagación; por el contrario, más corta será la distancia de propagación. Desde la perspectiva del modelo de gradiente, teóricamente solo cuando la distancia de transmisión es infinita, la densidad de la enfermedad es cercana a 0, pero de hecho, la distancia de transmisión de la enfermedad es limitada. Por lo tanto, al derivar la distancia de transmisión, en primer lugar, de acuerdo con el tipo de enfermedad y la precisión de los requisitos laborales para determinar las "condiciones mínimas disponibles para la investigación práctica" de la enfermedad antes de que se pueda derivar la distancia de transmisión a través del modelo de gradiente. En el proceso epidémico real de la enfermedad, se puede controlar artificialmente el momento de liberación de las esporas. Para ello, se puede controlar artificialmente la distancia de transmisión única o la distancia de transmisión de una generación de la enfermedad (ver distancia de transmisión).
En enfermedades con una distancia de transmisión única o una distancia de transmisión de una generación, los comunicadores patógenos producidos con la fuente bacteriana como centro se ven afectados por la fuerza del viento en una sola dirección en un corto período de tiempo. producir descendencia de la enfermedad distribuida en forma de abanico, a veces puede simplificarse como propagación en línea recta unidireccional, que es menos común en la naturaleza. La mayoría de las veces, la dirección y la velocidad del viento han cambiado muchas veces durante un período de tiempo, lo que provoca que la propagación de nuevas enfermedades aparezca a menudo en una distribución circular, ovalada o incluso irregular.
Sobre la base de los datos medidos de la propagación de enfermedades, se establecieron una variedad de modelos dinámicos espaciales, como los modelos dinámicos espaciales de propagación lineal, propagación circular y propagación elíptica de la roya lineal del trigo en primavera. La dinámica espaciotemporal de las epidemias de enfermedades también se puede combinar para establecer un modelo espaciotemporal integral, que no sólo puede predecir la distancia de propagación de la enfermedad, sino también inferir la velocidad de su propagación. También puede analizar el impacto de la resistencia relativa del huésped y la densidad de las plantas. y sus patrones de incidencia en el campo. Puede utilizarse para predecir la prevalencia de enfermedades y tomar decisiones de gestión.
Encuesta sobre enfermedades de las plantas
Encuesta sobre enfermedades de las plantas
Shang Hongsheng
Recopile los tipos, la distribución, la gravedad y los datos básicos, como los peligros. Las pérdidas y los factores ambientales relacionados pueden aclarar los patrones de aparición de enfermedades y proporcionar una base confiable para fortalecer la prevención y el control de las enfermedades. La investigación de enfermedades es un trabajo básico importante. No es sólo la premisa de la investigación experimental, sino también el trabajo básico que debe realizarse antes de desarrollar medidas de prevención y control.
Tipo de Encuesta Las encuestas de Enfermedades se dividen en dos categorías: encuestas básicas (censos) y encuestas especiales. El propósito de las encuestas básicas es comprender los tipos de enfermedades, la distribución y las pérdidas de varias plantas o plantas específicas en un área determinada. La información obtenida se utiliza para compilar archivos de enfermedades, dibujar mapas de distribución de enfermedades y formular planes de prevención y control. La información obtenida se utiliza para compilar registros de enfermedades, mapear la distribución de enfermedades y desarrollar planes de prevención y control. La información obtenida del censo de cuarentena vegetal es una base importante para dividir las áreas epidémicas y las áreas protegidas, y para determinar o revocar objetos bajo cuarentena. Los objetos y propósitos de las investigaciones especiales son diferentes. La mayoría de ellas se centran en enfermedades económicamente importantes para obtener una comprensión profunda de las cuestiones clave en la aparición y prevención de enfermedades. Investigación de patrones de aparición de enfermedades. Comprender principalmente la relación entre la aparición de enfermedades y las condiciones ambientales, variedades y medidas de cultivo, o las características de inicio de las etapas clave de la epidemia de enfermedades (período de invernada, período de verano). A veces, se realizan encuestas multipunto de varios años para comprender la dinámica temporal y espacial de la aparición y el desarrollo de enfermedades, y para acumular datos del sistema para el establecimiento de modelos digitales. Encuesta de Medición. Concéntrese en recopilar datos bacterianos, de enfermedades y meteorológicos para construir modelos de predicción o predecir enfermedades basadas en métodos existentes. ③ Investigación sobre prevención y control de enfermedades. Evaluar los efectos de control, beneficios y problemas existentes de los plaguicidas, variedades, enemigos naturales y medidas integrales de control. ④ Encuesta sobre la resistencia de las variedades de cultivos a las enfermedades. Comprender principalmente el desempeño de la resistencia a enfermedades y la variación de las variedades de campo.
Principios de investigación
La investigación de enfermedades de las plantas debe seguir los siguientes principios básicos. (1) Es necesario tener objetivos y tareas de investigación claros; (2) Es necesario tener un plan de investigación exhaustivo y determinar métodos de investigación apropiados (3) Es necesario reflejar verazmente la situación y evitar la unilateralidad subjetiva; (4) Es necesario controlar la escala de la investigación y ahorrar tanto tiempo, mano de obra y recursos financieros como sea posible (5) La información de la encuesta es completa y los datos que respaldan la encuesta son precisos, confiables, representativos y comparables; (6) Estrechamente integrados con experimentos de campo e investigaciones en interiores, y conectados entre sí.
Métodos de investigación
Elija los métodos de investigación adecuados según la naturaleza de la enfermedad y el propósito de la investigación. Los métodos de encuesta comúnmente utilizados incluyen encuestas de patrulla y encuestas de punto fijo. El primero es adecuado para encuestas con un alcance geográfico más amplio, más encuestas a lo largo de rutas establecidas y ciertos hallazgos epidémicos. Realiza encuestas a lo largo de determinadas rutas cada año para acumular datos epidémicos comparables. La encuesta de punto fijo consiste en seleccionar campos representativos, puntos de encuesta fijos o plantas de encuesta fijas, y realizar múltiples encuestas en ciertos intervalos de tiempo para comprender la ley del crecimiento y disminución de las enfermedades. Además, durante el estudio de detección y el estudio de resistencia de las variedades, se deben establecer jardines de investigación especiales (huertos de observación) en parcelas adecuadas para la enfermedad. En los primeros, se deben plantar variedades susceptibles para evitar la interferencia de la resistencia de las variedades y obtener fuentes y fuentes verdaderas. fuentes de datos de incidencia de bacterias, estos últimos plantaron un grupo de variedades resistentes a enfermedades para observar la variación de la resistencia.
La investigación de la enfermedad se basa principalmente en la investigación real de la zona enferma, complementada con visitas, debates y datos históricos. Además de las encuestas sistemáticas de punto fijo, debido a limitaciones de tiempo y mano de obra, las encuestas de campo y los métodos de estimación visual se utilizan principalmente en el campo, y se toman muestreos para una inspección detallada y un conteo cuando es necesario. El intervalo y la frecuencia de las encuestas varían según el propósito de la encuesta. Se realiza un censo cada 5 a 10 años, y se pueden realizar encuestas especiales de manera irregular o periódica. Antes de la encuesta, debe estudiar y determinar el período, la frecuencia y los métodos de muestreo de la encuesta, seleccionar estándares de registro como tasa de incidencia, gravedad de enfermedades y tipos de plagas, imprimir formularios de encuesta y preparar contadores, lupas, telescopios y medidores de altitud de uso común. Medidores, grabadores, cámaras, etc. instrumento. Para algunos cultivos, también se han desarrollado recolectores de datos de enfermedades de campo semiautomáticos o automáticos que registran los datos de las enfermedades y los ingresan en una computadora bajo la supervisión de un investigador. La tecnología de teledetección también se utiliza para la investigación de enfermedades y la estimación de daños.
Dinámica de la epidemia de enfermedades
Dinámica de la epidemia
Xiaoyueyan
Bajo determinadas condiciones ambientales, el número de enfermedades aumentará con el tiempo. y disminuye con los cambios en el espacio. En términos generales, la dinámica epidemiológica incluye cambios en las categorías de enfermedades (estructura comunitaria) a lo largo del tiempo y el espacio. La epidemiología de las enfermedades estudia principalmente los patrones de distribución de las enfermedades en el espacio, la tasa de crecimiento de la población y sus patrones cambiantes. Estos son los temas centrales de la epidemiología de las enfermedades de las plantas y también son una base importante para la predicción de enfermedades y las decisiones de prevención y control.
La dinámica de las epidemias de enfermedades se divide en dinámica temporal (ver dinámica temporal de la epidemiología de las enfermedades) y dinámica espacial (ver dinámica espacial de la epidemiología de las enfermedades), que son dos caras de un mismo proceso. La dinámica temporal utiliza el tiempo como medida principal para estudiar la prevalencia (ΔX/Δt) del número de enfermedades (X) a lo largo del tiempo (t), lo que implica formas de curvas correspondientes y varias fórmulas descriptivas. La dinámica espacial utiliza la distancia espacial (d) como medida principal para estudiar el gradiente de la enfermedad (ΔX/Δd), la distancia de propagación, la velocidad de propagación y su tasa de cambio cuando la densidad o cantidad de la enfermedad cambia con la ubicación espacial. Los gradientes de enfermedades y las distancias de transmisión pueden describirse como patrones espaciales en instantes de tiempo específicos, mientras que la velocidad de transmisión agrega una dimensión temporal, es decir, la tasa de cambio de la distancia de transmisión en la dimensión temporal. Las distinciones conceptuales anteriores sólo se simplifican para facilitar el análisis de la transmisión de enfermedades y las epidemias. En el proceso objetivo de una epidemia de enfermedad, las dinámicas del tiempo y el espacio son paralelas e inseparables. Sin la propagación de la población enferma, es imposible lograr la propagación de la enfermedad; sin la expansión del área de la enfermedad provocada por una propagación efectiva, es difícil lograr la propagación sostenida de la población. Sin embargo, la mayoría de los resultados de investigaciones y aplicaciones existentes entran en la categoría de dinámica temporal. Aunque existen algunos resultados de investigación sobre dinámica espacial, no son muy prácticos, y hay aún menos resultados de investigaciones integrales sobre dinámica temporal y dinámica espacial (M.J. Jeger, 1983; P. Kampmeijer y J.C. Zadoks, 1977; M.Q. Zhao et al. .
Dado que la epidemiología es la ciencia que estudia las enfermedades entre poblaciones (J.E. Van der Plank, 1963), la dinámica de las epidemias de enfermedades también se basa en la investigación a nivel poblacional, y el análisis en profundidad debe basarse en el proceso de infección. e infección a nivel individual, y se proponen algunos conceptos y parámetros cuantitativos nuevos, como la probabilidad de infección, la tasa de manifestación de la enfermedad, la tasa de supervivencia de patógenos en los períodos de invierno y verano, así como la tasa de expansión de las lesiones, la tasa de producción de esporas, tasa de colonización de esporas, etc. La prevalencia, un parámetro importante de la dinámica epidémica, es la síntesis de estos parámetros a nivel poblacional. En la figura se muestra la relación entre la dinámica epidémica y el proceso de infección. La escala de la investigación epidemiológica se ha desarrollado desde la dirección macro al nivel comunitario, involucrando la herencia o evolución de tipos de enfermedades, distribución geográfica, etc., con un mayor alcance temporal y espacial.
La relación entre la dinámica epidémica estacional y el proceso de infección Según la perspectiva de la teoría de sistemas, las enfermedades de las plantas son componentes de los ecosistemas agrícolas o de los ecosistemas agrícolas. La dinámica de las epidemias de enfermedades está determinada por la estructura de todo el sistema y refleja la función de un determinado aspecto del sistema. Lo más importante al estudiar la dinámica de las epidemias de enfermedades es comprender la estructura interna y los factores externos que influyen en el sistema de enfermedades y sus efectos. Los métodos analíticos y completos son igualmente importantes. El estudio de la dinámica temporal y espacial debe establecer la conexión entre la tasa y los factores relacionados, lo que implica seleccionar los factores dominantes y establecer qué forma de relación.
Con el continuo desarrollo de la epidemiología, la investigación dinámica sobre la prevalencia de enfermedades ha entrado en la etapa de investigación cuantitativa. En 1963, J.E. Van dar Plank utilizó por primera vez el modelo logístico de Steele para describir la dinámica de las epidemias de enfermedades (ver ecuación logística de Steele), y en 1969, P.E. Waggoner y J.G. Horsfall informaron por primera vez el modelo logístico de Steele (ver vigilancia de enfermedades). En 1969, P.E. Waggoner y J.G. Horsfall informaron sobre el primer modelo de simulación del tizón temprano del tomate, EPIDEM. Investigaciones recientes se centran en la simulación cuantitativa de la dinámica de la epidemia de enfermedades, el sistema combina la estimación de pérdidas, la construcción del efecto de control y el cultivo. modelado de crecimiento. Los pronósticos dinámicos epidemiológicos han evolucionado desde el corto y mediano plazo hasta el largo plazo e incluso el ultralargo plazo.
Bibliografía
Zeng Shimai, Yang Yan: "Plant Disease Epidemiology", Agriculture Press, Beijing, 1986.
Zadoks, J.C. y R.D. Schein, Epidemiology and Plant Disease Management, Nueva York.
Monitoreo de epidemias de enfermedades
Monitoreo de epidemias
Zeng Shimai
Observación integral, continua, cualitativa y cuantitativa de la realidad de las epidemias de enfermedades, denominada monitorización. Su propósito es captar los cambios dinámicos en las epidemias de enfermedades y sus factores que influyen, proporcionar una base confiable para la predicción de enfermedades y las decisiones de control en la producción, y proporcionar datos de investigación sobre patrones epidémicos y métodos de predicción para la investigación científica. La prevención y el control de enfermedades pertenecen a la gestión del sistema. Bajo ciertos objetivos de prevención y control, la toma de decisiones de prevención y control es el núcleo de la gestión, la predicción es la base para la toma de decisiones y el monitoreo de hechos es la base para la predicción y la toma de decisiones. Sin una gran cantidad de datos cualificados, el desarrollo de métodos de predicción y la investigación sobre decisiones de prevención y control son imposibles. Los ecosistemas de tierras agrícolas y sus sistemas de enfermedades de las plantas aún se están desarrollando, y la profundización de la comprensión de los patrones epidemiológicos y la mejora de los métodos de predicción requieren un seguimiento persistente de las enfermedades. El contenido del monitoreo incluye monitoreo de enfermedades (número o grado de incidencia), monitoreo del proceso de desarrollo de patógenos y monitoreo de poblaciones, monitoreo de razas fisiológicas de patógenos, monitoreo de vectores, monitoreo de cultivos y monitoreo ambiental, etc. Los métodos de seguimiento varían según el contenido del proyecto, pero el requisito más constante es garantizar la precisión y buscar la simplicidad. Algunos proyectos especiales requieren técnicas e instrumentos especializados.
La diferencia entre vigilancia epidemiológica de enfermedades y observación sistemática
La observación sistemática consiste en investigar el número o densidad de la enfermedad cada cierto número de días en un campo fijo o su punto de muestreo para captar la incidencia. La dinámica en tiempo real del número de personas a menudo se limita a una determinada enfermedad o a la enfermedad en sí. En la actualidad, la observación sistemática de enfermedades se ha convertido en una parte importante del "monitoreo sistemático" de las plagas de las tierras agrícolas (enfermedades, insectos, pastos y ratas). El centro de monitoreo debe realizar una investigación sistemática de varias enfermedades importantes y, al mismo tiempo, realizar una investigación integral y sistemática de los factores meteorológicos relevantes, las condiciones de cultivo y las condiciones del huésped. También puede obtener información relevante sobre la prevalencia de enfermedades locales. y enfermedades exóticas. Para algunas enfermedades, todavía necesitamos agregar proyectos, como comprender la composición de especies de bacterias patógenas que tienen especies fisiológicas, las enfermedades por arbovirus necesitamos investigar la dinámica de la población y la tasa de vectores portadores de virus, y para algunos pesticidas, necesitamos llevar a cabo realizar investigaciones sobre resistencia bacteriana. Monitorización, etc. En resumen, todos los componentes del "sistema de enfermedades" realizan simultáneamente investigaciones exhaustivas y continuas, y el objeto de seguimiento es todo el "sistema de enfermedades" en lugar de los datos de series temporales de una determinada enfermedad. Por lo tanto, el "sistema" en "vigilancia de sistemas" no es el significado general del término ordinario "investigación de sistemas", sino el significado del término científico "sistema" en la ciencia de sistemas. La información obtenida de este tipo de monitoreo del sistema solo puede satisfacer las necesidades de predicción y toma de decisiones.
Los principios básicos y el contenido del seguimiento al servicio de la producción y de la investigación científica son los mismos, pero los métodos y requisitos específicos son diferentes. Para servir a la producción, debe ser simple y práctico, siempre que pueda satisfacer las necesidades de predicción y toma de decisiones locales. No debe haber demasiados proyectos y los métodos no deben ser complicados para servir a la investigación científica; Ser integral y meticuloso, con altos requisitos de calidad de datos para profundizar la comprensión de los patrones y mejorar los métodos de pronóstico. Debemos esforzarnos por ser económicamente viables y obtener la mayor cantidad de información con la menor mano de obra y recursos materiales. Los dos nunca deben separarse y esforzarse por combinarse para lograr lo mejor de ambos mundos. Los mismos datos pueden usarse para dos propósitos, o se puede intercambiar información buscando puntos en común y reservando las diferencias. Ya sea para producción o investigación científica, el monitoreo del sistema debe ser continuo y estable, incluida la estabilidad relativa de las organizaciones, los sistemas y los métodos técnicos. Al igual que los sistemas meteorológicos, es impensable comprender patrones y mejorar los pronósticos sin grandes cantidades de datos confiables a largo plazo con especificaciones consistentes. En la etapa inicial, el trabajo de seguimiento tiene poco efecto, pero si persiste durante mucho tiempo, desempeñará un papel más importante. Desde una perspectiva de desarrollo, el seguimiento de los sistemas de plagas de las tierras agrícolas se desarrollará gradualmente hasta el nivel de trabajo de observación meteorológica.
Monitoreo de enfermedades
Se refiere a la investigación periódica y continua de las enfermedades (grado o cantidad de aparición). Cada encuesta implica una estimación de la enfermedad, ya sea mediante inspección visual de un área específica o mediante muestreo, conteo y estimación de la población en su conjunto. La estimación de enfermedades es la piedra angular de la investigación epidemiológica. Sin métodos cuantitativos y datos sobre enfermedades, no habrá epidemiología cuantitativa y será difícil llevar a cabo la predicción de enfermedades, la identificación de la resistencia de las variedades, la determinación de la eficacia de los medicamentos y la evaluación del efecto de control.
Estimación de enfermedades
La epidemiología es una de las tareas más importantes y difíciles. La enfermedad a menudo se expresa en términos de prevalencia, gravedad e índice de enfermedad.
La prevalencia es el número de unidades de plantas enfermas como porcentaje del número total de unidades de plantas encuestadas. Las plantas pueden ser plantas, tallos, hojas, frutos, mazorcas, etc., y la tasa de prevalencia correspondiente es en realidad la proporción de plantas, tallos, hojas, frutos, mazorcas, etc. La prevalencia representa la prevalencia de la enfermedad, la gravedad de la enfermedad y el índice de la enfermedad. La incidencia indica la prevalencia de la aparición de la enfermedad. La gravedad es el porcentaje del área o volumen enfermo de una unidad de planta enferma con respecto al área o volumen total de la unidad, lo que indica la gravedad de la enfermedad. La combinación de incidencia y gravedad proporciona una imagen general del alcance de la aparición de la enfermedad. El índice de enfermedad es el producto de los dos, o un promedio ponderado de diferentes niveles de gravedad. En realidad, es la gravedad promedio de la población de plantas (enfermas y libres de enfermedades). El índice de enfermedad generalmente se calcula de la siguiente manera:
Cuando la gravedad es el promedio, la prevalencia y la gravedad están en forma de decimales de 0,00 a 1,00:
DI (índice de enfermedad) = I (prevalencia) - S (gravedad)
Al investigar los valores del nivel de gravedad de cada unidad por separado, la gravedad está representada por los valores del nivel 0, 1, 2, 3... medida. Entero, la tasa de prevalencia sigue siendo un decimal:
En la fórmula anterior, Xi es el número de unidades de encuesta en cada nivel de gravedad, ai es el valor del grado en cada nivel y amax es el nivel más alto. valor.
(Los porcentajes se calculan como decimales, 0-1)
Clasificación de gravedad
Varía según el tipo de enfermedad. Las enfermedades localizadas utilizan el órgano afectado como unidad de investigación. Las enfermedades de las manchas foliares más comunes utilizan las hojas como unidad de investigación. Cada hoja se clasifica según el porcentaje del área de lesión con respecto al área foliar total, como la roya lineal del trigo 0, 1. , 2,5, 5, 10, 25, 40, 65, 100%. Tomando enfermedades sistémicas o enfermedades localizadas pero tomando plantas individuales como unidad de investigación, se dividen en varios niveles según la gravedad de los síntomas de toda la planta, y los valores de nivel a=0, 1, 2, 3 ... se asignan respectivamente amax, *** se divide en varios niveles según el tipo de enfermedad y necesidades laborales, generalmente divididos en los niveles 4 a 6. En los últimos años, con el fin de facilitar el uso de computadoras para el almacenamiento y procesamiento de datos, independientemente de si la unidad de investigación son hojas, frutos, ramas o plantas enteras, la gravedad se ha dividido en 9 niveles, incluida la ausencia de enfermedad. la gravedad de leve a grave es 0, 1, 2, 3, 4...9 diez valores de nivel. Para unificar estándares y facilitar la comunicación, muchas enfermedades comunes han formado gradualmente algunos cuadros estándar de niveles de gravedad. Las lesiones de algunas enfermedades pueden estar densamente conectadas y la gravedad puede llegar al 100%. Para algunas enfermedades, como la roya de la hoja del trigo, el valor porcentual de gravedad dado suele ser mayor que el valor real marcado en la tabla de clasificación de gravedad. de las hojas enfermas, la suma del área del montículo de esporas representa no más del 37% del área foliar (Madden, 1991). Debido a que cada montículo de esporas está rodeado por un anillo de áreas que no producen esporas, incluso si la enfermedad es extremadamente grave, las hojas no estarán completamente cubiertas con montículos de esporas. Cómo calificar la gravedad, y en qué medida, es una cuestión de racionalidad y practicidad, que depende del uso de los datos de la enfermedad, tanto para garantizar la precisión necesaria como para facilitar una visualización rápida e intuitiva de la calificación. Si las calificaciones son muy pocas o demasiado gruesas, los resultados no serán precisos; si hay demasiadas o demasiado finas, las diferencias entre las calificaciones serán pequeñas y no será fácil mostrar las calificaciones de forma rápida e intuitiva. Si los datos de la encuesta sólo se utilizan para comparar la gravedad de la enfermedad o analizar su desarrollo, entonces no es necesario clasificarlos demasiado finamente en el rango de gravedad superior, especialmente en el caso de enfermedades multicirculatorias y localizadas, cuyo desarrollo de la enfermedad es logarítmica. No es una serie aritmética. Sin embargo, si los datos sobre enfermedades se van a utilizar para estimar las pérdidas durante períodos críticos (es decir, estimaciones de pérdidas), se debe tener en cuenta al clasificar el hecho de que el grado de la enfermedad y el grado de la pérdida son aproximadamente consistentes, con el objetivo de obteniendo una relación funcional entre ambos. Además, la clasificación de la gravedad debe ser, en términos generales, coherente con las diferencias en la sensibilidad visual humana.
Ley Weber-Fechner
Ley Weber-Fechner
Ley de la agudeza visual. Horsfall y Barrat (1945) afirmaron que las clasificaciones de gravedad deberían desarrollarse basándose en la ley de Weber-Fechner. Esta ley establece que en la inspección visual, la sensibilidad del ojo desnudo a la señal de estimulación es proporcional al logaritmo de la intensidad del estímulo. Ya que se observa que el área de tejido enfermo es menor al 50% del área total mientras que el área de tejido sano es mayor al 50% del área total.
Por lo tanto, la gravedad inferior al 50% debe dividirse en grados del 25%, 12%, 6%, 3%, etc., mientras que la gravedad superior al 50% debe dividirse en grados del 75%, 88%, 94% y 97%. . Este método de clasificación se conoce como sistema HB. La primera mitad del sistema HB coincide con el crecimiento exponencial de la enfermedad, mientras que la segunda mitad se aproxima a la autoinhibición del crecimiento de la enfermedad. Por lo tanto, el sistema HB es relativamente fácil de aplicar cuando se estudia el crecimiento cuantitativo de una enfermedad. Cuando se utilizan para la estimación de pérdidas, los dos primeros niveles no necesitan dividirse demasiado porque hay poca diferencia entre las pérdidas de rendimiento en niveles de severidad del 94% o 97%.
La relación entre prevalencia y gravedad
es una cuestión de importancia práctica. En las encuestas de campo, la prevalencia es fácil de investigar y el error es pequeño, mientras que la gravedad es difícil de investigar y el error es grande. En determinadas condiciones, existe una relación entre prevalencia y gravedad. En la mayoría de las enfermedades de las manchas foliares, la expansión del área de una sola mancha después del inicio es limitada, y la prevalencia y la gravedad están determinadas principalmente por el número de puntos de infección en las etapas temprana y media de la epidemia, antes de que la prevalencia se acerque a la saturación. la prevalencia I Existe una correlación positiva con la gravedad S, denominada relación I-S. Las encuestas de campo pueden simplificarse investigando sólo la prevalencia y luego infiriendo la gravedad a partir de la prevalencia. Campbell et al. (1990) propusieron las siguientes tres generalizaciones teóricas:
Cuando la prevalencia es muy baja y la distribución de las lesiones es aleatoria (distribución de Boisson), entonces
Donde M es el número máximo de manchas que pueden aparecer en la unidad de estudio de plantas.
Cuando la tasa de prevalencia es alta, las lesiones pueden mostrar una distribución binomial y las lesiones a menudo ocurren en grupos, entonces
En la fórmula: b son las lesiones de cada grupo de lesiones número dividido por el número máximo de lesiones que pueden ocurrir por unidad de estudio de plantas.
Si los puntos muestran una distribución binomial negativa, entonces:
En la fórmula anterior, la definición de M es la misma que la fórmula (1), y k es el parámetro de agregación de la distribución binomial negativa.
Los valores de M, k y b en las tres ecuaciones anteriores varían según el tipo de enfermedad y deben determinarse mediante estudios de campo en múltiples sitios durante muchos años. También se pueden derivar fórmulas de predicción empíricas basadas en estadísticas de una gran cantidad de valores medidos. Sin embargo, ya sea que se base en predicciones teóricas o empíricas, cuando la prevalencia se acerca a la saturación, la gravedad ya no se puede predecir basándose en la prevalencia.
Vigilancia de patógenos
Investigación periódica y continua del progreso y desarrollo cuantitativo de patógenos. Es necesario monitorear el progreso del desarrollo de los patógenos en el pronóstico. Por ejemplo, el progreso de la madurez de las ascosporas puede usarse como base para predicciones a corto y mediano plazo de enfermedades como el añublo del trigo y la sarna del peral. Más importante es el tamaño de la población de la especie patógena. La estimación del tamaño de las poblaciones de patógenos es técnicamente difícil. A excepción de los nematodos, el número de plantas, virus y bacterias parásitos superiores no se puede medir visualmente, y no se puede delinear la unidad de conteo "individual" de los grupos de hongos. Aunque se pueden contar los esclerocios y las esporas, la biomasa micelial y el potencial reproductivo también son difíciles. para determinar. En la mayoría de los casos, el número absoluto de poblaciones de patógenos (incluida la biomasa y el número de individuos) en un área espacial específica no se puede medir y es difícil de estimar, e incluso si se pueden idear métodos en teoría, no se pueden implementar en la práctica. En la práctica, los cambios en el número relativo de vectores deben monitorearse y usarse para comparar sistemas epidémicos de enfermedades en diferentes condiciones espaciotemporales, o como un valor representativo del número absoluto de poblaciones de patógenos en condiciones específicas. La captura de esporas en el aire y las mediciones de transporte en el suelo son de esta naturaleza.
La medición cuantitativa de la densidad de esporas en el aire y los patógenos del suelo es una base importante para predecir la densidad de esporas en el aire al comienzo o antes de una epidemia de enfermedades transmitidas por el aire. Hay muchas formas de capturar esporas: las más sencillas son el método del portaobjetos de vaselina o el método del plano medio para recibir las esporas en el aire, también existen muestreadores de varilla giratoria, etc. Los vectores de patógenos del suelo son capaces de detectar la densidad de esporas de los patógenos del suelo. Los propágulos patógenos del suelo, como esclerocios, nematodos, esporas de hongos, etc., que pueden contarse a simple vista o mediante microscopía, se pueden contar directamente a partir de muestras de suelo; aquellos que no se pueden contar directamente deben separarse cuantitativamente mediante medios selectivos () .