Prečo je potrebné neustále aktualizovať systémy na predpovedanie chorôb plodín a zapojiť odborníkov z rôznych oblastí
Pleseň zemiaková spôsobená Phytophthora infestans, je jednou z najnebezpečnejších chorôb plodín, ktorá si vyžaduje neustále používanie pesticídov na prevenciu.
Vývoj choroby do značnej miery závisí od poveternostných podmienok, a preto sa na celom svete vyvinulo niekoľko prognostických schém s cieľom znížiť náklady farmárov na boj s chorobou.
„Írske pravidlá“ vyvinuté v 1950. rokoch XNUMX. storočia a kalibrované pre predpovede počasia, postupy pestovania zemiakov a tlaky patogénov P. infestans stále slúžia ako základ odporúčaní pre poľnohospodárov.
Od zavedenia írskeho modelu pravidiel však došlo k početným zmenám v zložení a dynamike plesnivca. Skupina írskych vedcov z Teagasc Crop Research Center, University of Maynooth a Irish Meteorological Service testovala model za súčasných podmienok a navrhla množstvo zmien.
Neskorá pleseň sa vyvíja a stáva sa agresívnejšou
Neskorá pleseň (alebo neskorá hniloba zemiakov) je jednou z najničivejších chorôb úrody zemiakov v dôsledku rýchleho reprodukčného cyklu fytopatogénu a agresivity. Pri absencii kontroly môže pleseň rýchlo viesť k úplnému zničeniu úrody, a to na poli aj počas skladovania po zbere.
V Írsku mali historické ohniská plesne zemiakovej významný kultúrny a ekonomický vplyv, čo viedlo k rozsiahlemu hladomoru a následnej migrácii veľkej časti populácie počas 1840. rokov XNUMX. storočia.
Len v Írsku sa ročne minie okolo 5 miliónov EUR na fungicídy na boj proti plesni zemiakov, pričom celosvetové náklady na kontrolu chorôb a stratu úrody presahujú 1 miliardu EUR ročne.
Rýchlosť epidémie veľmi závisí od počasia, pričom najdôležitejšími premennými sú teplota, relatívna vlhkosť a zrážky, pričom posledné dve spolu úzko súvisia.
Dlhé obdobia vlhkého a chladného počasia vytvárajú priaznivé podmienky pre sporuláciu patogénov prenášaných dažďom a vetrom.
Choroba spôsobuje škody nepriamo aj priamo: nepriamo, znížením fotosyntetického povrchu, a priamo, keď zoospóry, zmyté z listov, infikujú hľuzy v zemi.
Od konca 1970. rokov 1. storočia viedla narastajúca globalizácia k celosvetovej migrácii genotypov patogénov, vytláčaniu dominantných starších klonálnych línií alebo genotypov, bežne označovaných ako US-XNUMX, a uľahčovaniu vývoja a šírenia nových línií, z ktorých niektoré vykazujú zvýšenú agresivitu.
V Írsku boli objavené nové genotypy, ktoré sa v posledných rokoch zaznamenávajú čoraz častejšie. Okrem toho je veľká časť produkcie zemiakov v Írsku založená na odrodách zemiakov, ktoré sú náchylnejšie na novšie verzie patogénov.
Diverzifikácia patogénov plesne v kombinácii s vplyvom klimatických zmien sťažuje kontrolu a zvyšuje sa riziko epidémií. Vďaka tomu pestovatelia zemiakov pravidelne aplikujú intenzívnu fungicídnu ochranu – v západnej Európe dosahuje viac ako 10 aplikácií za sezónu.
Potreba vyvinúť modely na predpovedanie plesne zemiakovej sa už dlho uznáva ako dôležitý nástroj boja proti tejto chorobe, ktorý je motivovaný environmentálnymi aj ekonomickými faktormi.
V reakcii na environmentálne výzvy, ktoré predstavuje zvýšené používanie agrochemikálií, smernica Európskeho spoločenstva 128/2009 o trvalo udržateľnom používaní pesticídov obsahuje prísne usmernenia pre trvalo udržateľné používanie prípravkov na ochranu rastlín s cieľom znížiť riziká pre ľudské zdravie a životné prostredie.
Spoľahlivá predpoveď chorôb umožňuje znížiť straty na úrode a úrodu pri nepriaznivých poveternostných podmienkach, ako aj zdôvodniť vecné opodstatnenie použitia prípravkov na ochranu rastlín v súlade s národnými a medzinárodnými predpismi.
Prognostické systémy nedokážu žiť s minulosťou a údajmi iných ľudí
Vo svojom jadre systémy na predpovedanie chorôb plodín používajú algoritmy, základné aj empiricky založené, na predpovedanie cyklov chorôb.
Základné modely sú vyvinuté z laboratórnych experimentov v komorách, skleníkoch alebo poliach s kontrolovaným prostredím a opisujú jeden alebo viac segmentov vzťahu hostiteľ-parazit, ktoré sú ovplyvnené prostredím.
Pôvodne sa vývoj prediktívnych modelov pre choroby plodín zameriaval predovšetkým na štúdium poveternostných udalostí s cieľom predpovedať vývoj a nástup epidémií a mal hlavne empirický charakter, založený na trvaní poveternostných udalostí mimo prahových hodnôt a vegetatívnom štádiu rastlín. .
V poslednej dobe sa čoraz viac používajú zásadnejšie prístupy na pokrytie zložitejších zložiek epidémií spolu s poľnohospodárskymi postupmi a chemickou ochranou.
Austin Burke, jeden z priekopníkov v predpovedaní plesne zemiakovej, vyvinul PLB model s názvom Írske pravidlá. Tento model sa snažil začleniť poznatky o životnom cykle choroby na rozdiel od čisto empirického prístupu. Napríklad výber vhodných kritérií počasia pre progresiu ochorenia bol určený skôr na základe zdokumentovaných laboratórnych experimentov než na retrospektívnej analýze historického počasia počas prepuknutia choroby.
Nedávno však teoretické porovnanie s niekoľkými európskymi modelmi predpovede rizika v rámci celoeurópskej iniciatívy ukázalo, že írsky model poskytuje poľnohospodárom najnižšie skóre rizika vďaka svojim prísnym kritériám.
Terénne hodnotenia účinnosti írskeho modelu ukázali, že kontrola podľa jeho údajov viedla k významnému zníženiu používania fungicídov, ale so slabou kontrolou plesne v porovnaní s inými systémami na podporu rozhodovania farmárov Negfry (alebo DSS) alebo konvenčnými postupmi fungicídnej ochrany. .
Ale zatiaľ čo farmári bývali „pohodlní“, keď zakladali svoje rozhodnutia na odporúčaniach DSS, aby zdôvodnili viac chemických úprav, teraz je trend iný – snažia sa zvýšiť ekonomické výhody znižovaním nákladov a dodržiavaním pesticídnej politiky, ktorú požadujú reťazce supermarketov.
„Preto je teraz čas zrevidovať „írske pravidlá“ a vykonať hodnotenie systému s cieľom objasniť pravidlá vo svetle nedávnych zmien. Je potrebné poskytnúť integrovanú, systematickú a transparentnú metódu pre operatívnu aplikáciu systému v kontexte zmien v epidemiológii ochorenia a posilnenia regulácie (trhu / politiky), “píšu vedci vo svojej práci.
„Na rozdiel od nedávnych správ sme zistili, že riziko epidémií plesní zostáva nízke pod 12 °C. S kompletnejšími údajmi o prepuknutí a lepším pochopením populácie patogénov sa domnievame, že teplotný prah v modeli by sa mohol potenciálne zvýšiť. od 10 °C do 12 °C, čo poskytuje viac príležitostí na zníženie používania pesticídov,“ poznamenávajú.
„Model predpovedania rizika je užitočný len vtedy, ak poskytuje rovnakú úroveň ochrany ako štandardná prax a zároveň znižuje požadované náklady a prácu... V súčasnosti sa intervaly postrekov pohybujú v írskych podmienkach od 5 do 7 dní, čo sme zohľadnili v r. táto štúdia.
Predpokladáme, že výsadba začína deň po tom, ako priemerná denná teplota pôdy prekročí 8 °C počas troch po sebe nasledujúcich dní po 1. apríli. Ide o bežnú prax v Írsku podľa odporúčania národného poradného orgánu Teagasc. Poľnohospodári zvyčajne začínajú s fungicídnym ošetrením, akonáhle klíčivosť dosiahne 50 % a pokračuje až do úplného odumretia nadzemnej časti, zvyčajne tri týždne po vysušení. Tu predpokladáme, že vegetačné obdobie je 120 dní. Ochrana pred pesticídmi však pokračuje počas týchto troch týždňov, kým sa nadzemný zemiak nevysuší.
Ukázali sme, že v priemere používanie modelov predpovede rizika poskytuje možnosť znížiť spotrebu fungicídov v porovnaní so štandardnou praxou írskych pestovateľov. Možné zníženia dávky a počtu ošetrení ukazujú rozdiely počas obdobia štúdie. To odráža povahu poľnohospodárskej výroby a ďalej posilňuje potrebu integrovaného prístupu manažmentu škodcov a chorôb na definovanie intervalov ošetrenia.
Modely predpovedí chorôb rastlín často hodnotia výskumníci, ktorí ich vyvinuli a používajú bez kalibrácie v iných agroekosystémoch, než pre ktoré boli navrhnuté.
Výsledky naznačili, že je potrebné prehodnotiť parametre modelu írskych pravidiel pre rôzne ekosystémy a operačné schopnosti, ako aj pre operačné využitie modelu.
Odporúčame znížiť prahové hodnoty relatívnej vlhkosti z 90 % na 88 % a trvanie sporulácie z 12 na 10 hodín; a zaviesť prijatie dodatočného indikátora vlhkosti listov, vrátane zrážok (≥0,1 mm) a relatívnej vlhkosti (≥90 %),“ uzatvárajú autori práce.
Prečítajte si viac: https://www.agroxxi.ru/