Hvorfor systemer til forudsigelse af afgrødesygdomme skal konstant opdateres ved at involvere eksperter fra forskellige felter
Sen kartoffel kartoffel Phytophthora infestans, er en af de farligste sygdomme i kulturen, som kræver konstant anvendelse af pesticider til forebyggelse.
Udviklingen af sygdommen afhænger i vid udstrækning af vejrforholdene, og derfor er der udviklet adskillige prognoser over hele verden for at reducere omkostningerne for grunnejere til at bekæmpe sygdommen.
De irske regler blev udviklet i 1950'erne og kalibreret til vejrprognoser, kartoffelproduktionspraksis og patogentryk P. infestans tjener stadig som grundlag for henstillinger til landmændene.
Siden indførelsen af den irske regelmodel er der dog sket mange ændringer i sammensætningen og dynamikken i sen blight. En gruppe irske forskere fra Teagasc Crop Research Center, University of Maynooth og den irske meteorologiske tjeneste testede modellen under moderne forhold og foreslog et antal ændringer.
Sen blight udvikler sig og bliver mere aggressiv
Sen blight (eller sen rot af kartoffel) er en af de mest destruktive sygdomme i kartoffelkulturen på grund af patogenens hurtige reproduktionscyklus og aggressivitet. I mangel af kontrol kan sen blæse hurtigt føre til fuldstændig ødelæggelse af afgrøden, både i marken og under opbevaring efter høst.
I Irland har historiske udbrud af kartoffelmangel haft en betydelig kulturel og økonomisk indvirkning, hvilket har ført til massesult og efterfølgende vandring af en stor del af befolkningen i 1840'erne.
Nu alene i Irland bruges årligt ca. 5 millioner euro på fungicider til bekæmpelse af sen kartoffelblæser, mens udgifterne til at kontrollere sygdommen og tabe afgrøder overalt i verden overstiger 1 milliard euro om året.
Udviklingshastigheden af epidemien er i vid udstrækning afhængig af vejret, idet temperatur, relativ fugtighed og nedbør er de vigtigste variabler, idet de to sidstnævnte faktorer er tæt forbundet.
Lange perioder med vådt og køligt vejr skaber gunstige betingelser for sporulering af patogene mikroorganismer, der bæres af regn og vind.
Sygdommen forårsager skade både indirekte og direkte: indirekte ved at reducere den fotosyntetiske overflade og direkte, når zoosporer, der vaskes af fra bladene, inficerer knolde i jorden.
Siden slutningen af 1970'erne har stigende globalisering ført til verdensomspændende migration af patogengenotyper, hvilket har ført til et skift i dominerende, ældre klonale linier eller genotyper, der ofte kaldes US-1, og har bidraget til udvikling og spredning af nye linjer, hvoraf nogle viser øget aggressivitet.
Nye genotyper er blevet opdaget i Irland og er blevet registreret hyppigere i de senere år. Derudover er det meste af kartoffelproduktionen i Irland baseret på mere modtagelige kartoffelsorter for nye versioner af patogener.
Diversificeringen af patogener med sen rødme kombineret med indvirkningen af klimaændringer gør kontrol vanskelig, og risikoen for epidemier er højere. Som et resultat anvender kartoffelavlere regelmæssigt intensiv fungicidbeskyttelse - i Vesteuropa når den mere end 10 applikationer pr. Sæson.
Behovet for at udvikle modeller til forudsigelse af sen blight fra kartofler har længe været anerkendt som et vigtigt redskab til bekæmpelse af sygdommen, der er motiveret af både miljømæssige og økonomiske faktorer.
Som svar på miljøproblemer, der opstår som følge af den stigende brug af landbrugskemikalier, indeholder Det Europæiske Fællesskabs direktiv 128/2009 om bæredygtig anvendelse af pesticider strenge retningslinjer for bæredygtig anvendelse af plantebeskyttelsesmidler med henblik på at reducere risici for menneskers sundhed og miljøet.
Pålidelig sygdomsprognosering gør det muligt at reducere afgrødetab og udbytte under ugunstige vejrforhold samt underbygge den faktiske rationale for brugen af plantebeskyttelsesmidler i overensstemmelse med nationale og internationale regler.
Prognosesystemer kan ikke leve i fortiden og andres data
I sin kerne bruger systemer til forudsigelse af landbrugssygdomme algoritmer, både grundlæggende og empirisk baseret, til at forudsige sygdomscyklusser.
Grundlæggende modeller er udviklet på basis af laboratorieeksperimenter i kamre, drivhuse eller marker med et kontrolleret miljø og beskriver et eller flere segmenter af forholdet mellem værten og parasitten udsat for miljøpåvirkninger.
Oprindeligt var udviklingen af prognosemodeller for afgrødesygdomme hovedsageligt fokuseret på undersøgelsen af vejrfænomener for at forudsige udviklingen og begyndelsen af epidemier og var hovedsageligt empirisk, baseret på varigheden af vejrbegivenheder uden for tærskelværdierne og planternes vegetative fase.
For nylig er grundlæggende tilgange i stigende grad blevet brugt til at dække de mere komplekse komponenter af epidemier sammen med landbrugspraksis og kemisk beskyttelse.
Austin Bourke, en af pionererne med hensyn til at forudsige sen kartoffel af kartoffel, har udviklet en PLB-model kaldet de irske regler. Denne model forsøgte at inkorporere viden om sygdommens livscyklus i modsætning til en rent empirisk tilgang. For eksempel blev udvælgelsen af passende vejrkriterier for udviklingen af sygdommen bestemt på baggrund af dokumenterede laboratorieeksperimenter og ikke fra en retrospektiv analyse af historisk vejr under sygdomsudbrud.
Men for nylig, som en del af et paneuropæisk initiativ, viste en teoretisk sammenligning med flere europæiske risikoforudsigelsesmodeller, at den irske model giver landmændene den laveste risikovurdering på grund af dens strenge kriterier.
Feltevalueringer af effektiviteten af den irske model viste, at kontrol i henhold til dens data fører til en markant reduktion i brugen af fungicider, men med dårlig kontrol med sen blight sammenlignet med andre Negfry (eller DSS) landmænds beslutningsstøttesystemer eller den sædvanlige fungicidbeskyttelsespraksis.
Men hvis det tidligere var "praktisk" for landmændene at basere deres beslutninger på DSS-henstillinger for at retfærdiggøre en stigning i antallet af kemiske behandlinger, er der nu en anden tendens - de forsøger at øge de økonomiske fordele ved at reducere omkostningerne og overholde de pesticidpolitikker, der kræves af supermarkedskæderne.
”Derfor er det nu tid til at revidere de 'irske regler' og foretage en vurdering af systemet for at afklare reglerne i lyset af de nylige ændringer. Det er nødvendigt at tilvejebringe en integreret, systematisk og gennemsigtig metode til operationel anvendelse af systemet i sammenhæng med ændringer i epidemiologien af sygdommen og styrkelse af regulering (marked / politik), ”skriver forskerne i deres arbejde.
”I modsætning til nylige rapporter har vi fundet ud af, at risikoen for sene rødmeepidemier forbliver lav under 12 ° C. Med mere komplette udbrudsdata og en dybere forståelse af patogenpopulationen mener vi, at temperaturgrænsen i modellen potentielt kunne øges fra 10 ° C. Celsius til 12 ° C, hvilket giver flere muligheder for at reducere brugen af pesticider, ”bemærker de.
”Risikoforudsigelsesmodellen er kun nyttig, hvis den giver det samme beskyttelsesniveau som standardpraksis, samtidig med at de krævede omkostninger og arbejdstimer reduceres ... I øjeblikket varierer intervallerne mellem sprøjtning fra 5 til 7 dage under de irske forhold, som vi tog hensyn til i denne undersøgelse.
Vi foreslår, at plantning begynder dagen efter, at den gennemsnitlige daglige jordtemperatur overstiger 8 ° C i tre på hinanden følgende dage efter 1. april. Dette er en almindelig praksis i Irland som anbefalet af Teagasc nationale rådgivende organ. Landmænd begynder normalt behandling med fungicider, så snart spiringen når 50% og fortsætter, indtil den overjordiske del dør helt, normalt tre uger efter tørring. Her antager vi, at vækstsæsonen varer 120 dage. Imidlertid fortsætter pesticidbeskyttelsen i disse tre uger, indtil kartoffelen over jorden er tørret.
Vi har vist, at anvendelsen af risikoforudsigelsesmodeller i gennemsnit gør det muligt at reducere forbruget af fungicider i sammenligning med den irske producenters standardpraksis. Eventuelle reduktioner i dosis og antal behandlinger viser forskelle over undersøgelsesperioden. Dette afspejler arten af landbrugsproduktionen og styrker yderligere behovet for en integreret skadedyrs- og sygdomsadministrationsmetode til at definere behandlingsintervaller.
Modeller til forudsigelse af plantesygdomme evalueres ofte af forskere, der har udviklet dem og bruges uden kalibrering i andre agroekosystemer end dem, de er udviklet til.
Resultaterne viste, at det er nødvendigt at revidere parametrene i “irske regler” -modellen for forskellige økosystemer og operationelle kapaciteter såvel som for den operationelle anvendelse af modellen.
Vi anbefaler at reducere tærskelværdierne for relativ fugtighed fra 90% til 88% og varigheden af sporulation fra 12 til 10 timer; og indføre vedtagelsen af en yderligere indikator for bladfugtighed, herunder både nedbør (≥0,1 mm) og relativ fugtighed (≥90%), "konkluderer forfatterne af arbejdet.
Læs fuldt ud: https://www.agroxxi.ru/