Kāpēc kultūraugu slimību prognozēšanas sistēmas ir pastāvīgi jāatjaunina, iesaistot dažādu jomu ekspertus
Kartupeļu vēlīnā puve, ko izraisa Phytophthora infestans, ir viena no bīstamākajām kultūraugu slimībām, kuras profilaksei pastāvīgi jālieto pesticīdi.
Slimības attīstība lielā mērā ir atkarīga no laikapstākļiem, un tāpēc pasaulē ir izstrādātas vairākas prognozēšanas shēmas, lai samazinātu lauksaimnieku izmaksas cīņā ar slimību.
"Īrijas noteikumi", kas izstrādāti pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados un kalibrēti laika prognozēm, kartupeļu audzēšanas metodēm un patogēnu spiedienam P. Infestāns joprojām kalpo par pamatu ieteikumiem lauksaimniekiem.
Tomēr kopš Īrijas noteikumu modeļa ieviešanas ir notikušas daudzas izmaiņas vēlīnās puves sastāvā un dinamikā. Īru zinātnieku grupa no Teagasc Crop Research Center, Maynooth universitātes un Īrijas Meteoroloģijas dienesta ir pārbaudījuši modeli pašreizējos apstākļos un ierosinājuši vairākus grozījumus.
Vēlīnā pūtīte attīstās un kļūst agresīvāka
Vēlā puve (jeb kartupeļu vēlā puve) ir viena no postošākajām kartupeļu ražas slimībām fitopatogēna straujā vairošanās cikla un agresivitātes dēļ. Ja nav kontroles, vēlīnā puve var ātri izraisīt pilnīgu ražas iznīcināšanu gan uz lauka, gan uzglabāšanas laikā pēc ražas novākšanas.
Īrijā vēsturiskiem kartupeļu vēlīnās puves uzliesmojumiem bija ievērojama ietekme uz kultūru un ekonomiku, izraisot plašu badu un tai sekojošu lielas iedzīvotāju daļas migrāciju 1840. gados.
Pašlaik Īrijā vien katru gadu fungicīdiem tiek iztērēti aptuveni 5 miljoni eiro, lai cīnītos pret kartupeļu vēlo puvi, savukārt visā pasaulē slimības kontroles un ražas zuduma izmaksas pārsniedz 1 miljardu eiro gadā.
Epidēmijas ātrums ir ļoti atkarīgs no laikapstākļiem, un svarīgākie mainīgie ir temperatūra, relatīvais mitrums un nokrišņi, pēdējie divi ir cieši saistīti.
Ilgi mitri un vēsi laikapstākļi rada labvēlīgus apstākļus lietus un vēja pārnēsāto patogēnu sporulācijai.
Slimība izraisa bojājumus gan netieši, gan tieši: netieši, samazinot fotosintēzes virsmu, un tieši, zoosporām nomazgājoties no lapotnes, inficē bumbuļus zemē.
Kopš 1970. gadu beigām pieaugošā globalizācija ir izraisījusi patogēnu genotipu migrāciju visā pasaulē, izspiežot dominējošās, vecākas klonālās līnijas vai genotipus, ko parasti dēvē par US-1, un atvieglojot jaunu līniju attīstību un izplatību, no kurām dažas liecina par paaugstinātu agresivitāti.
Īrijā ir atklāti jauni genotipi, kas pēdējos gados tiek reģistrēti arvien biežāk. Turklāt liela daļa Īrijas kartupeļu produkcijas ir balstīta uz kartupeļu šķirnēm, kas ir uzņēmīgākas pret jaunākām patogēnu versijām.
Vēlīnās puves patogēnu dažādība apvienojumā ar klimata pārmaiņu ietekmi apgrūtina kontroli un palielina epidēmiju risku. Līdz ar to kartupeļu audzētāji regulāri veic intensīvu fungicīdu aizsardzību - Rietumeiropā tas sasniedz vairāk nekā 10 lietošanas reizes sezonā.
Nepieciešamība izstrādāt modeļus kartupeļu vēlīnās puves prognozēšanai jau sen atzīta par svarīgu līdzekli slimības apkarošanai, ko motivē gan vides, gan ekonomiskie faktori.
Reaģējot uz vides izaicinājumiem, ko rada pieaugošā agroķīmisko vielu izmantošana, Eiropas Kopienas Direktīvā 128/2009 par pesticīdu ilgtspējīgu lietošanu ir ietvertas stingras vadlīnijas par augu aizsardzības līdzekļu ilgtspējīgu lietošanu, lai samazinātu riskus cilvēku veselībai un videi.
Uzticama slimību prognozēšana ļauj samazināt ražas zudumus un ražu nelabvēlīgos laika apstākļos, kā arī pamatot augu aizsardzības līdzekļu lietošanas faktisko pamatojumu atbilstoši nacionālajiem un starptautiskajiem normatīvajiem aktiem.
Prognozēšanas sistēmas nevar dzīvot ar pagātni un citu cilvēku datiem
Pamatā kultūraugu slimību prognozēšanas sistēmas izmanto gan fundamentālus, gan empīriski balstītus algoritmus, lai prognozētu slimību ciklus.
Fundamentālie modeļi ir izstrādāti no laboratorijas eksperimentiem kamerās, siltumnīcās vai kontrolētas vides laukos, un tie apraksta vienu vai vairākus saimnieka un parazīta attiecību segmentus, kurus ietekmē vide.
Sākotnēji kultūraugu slimību prognozēšanas modeļu izstrāde galvenokārt bija vērsta uz laikapstākļu izpēti, lai prognozētu epidēmiju attīstību un sākšanos, un galvenokārt tā bija empīriska rakstura, pamatojoties uz laikapstākļu ilgumu ārpus sliekšņa vērtībām un augu veģetatīvo stadiju. .
Pēdējā laikā arvien vairāk tiek izmantotas fundamentālas pieejas, lai aptvertu sarežģītākas epidēmiju sastāvdaļas, kā arī lauksaimniecības praksi un ķīmisko aizsardzību.
Ostins Bērks, viens no pionieriem kartupeļu vēlīnās puves prognozēšanā, ir izstrādājis PLB modeli, ko sauc par Īrijas noteikumiem. Šis modelis mēģināja iekļaut zināšanas par slimības dzīves ciklu, nevis tikai empīrisku pieeju. Piemēram, piemērotu laikapstākļu kritēriju atlase slimības progresēšanai tika noteikta, pamatojoties uz dokumentētiem laboratorijas eksperimentiem, nevis retrospektīvu vēsturisko laikapstākļu analīzi slimības uzliesmojumu laikā.
Tomēr nesen kā daļa no visas Eiropas iniciatīvas teorētiskais salīdzinājums ar vairākiem Eiropas riska prognozēšanas modeļiem parādīja, ka Īrijas modelis nodrošina lauksaimniekiem zemāko riska rādītāju tā stingro kritēriju dēļ.
Īrijas modeļa efektivitātes lauka novērtējumi parādīja, ka kontrole saskaņā ar tā datiem ievērojami samazināja fungicīdu lietošanu, bet vāji kontrolēja vēlīnās puves, salīdzinot ar citām lauksaimnieku lēmumu atbalsta sistēmām Negfry (vai DSS) vai tradicionālajām fungicīdu aizsardzības praksēm. .
Bet, ja agrāk lauksaimniekiem bija “ērti” pieņemt lēmumus ar DSS ieteikumiem, lai pamatotu vairāk ķīmisko apstrādi, tagad tendence ir cita – viņi cenšas palielināt ekonomiskos ieguvumus, samazinot izmaksas un ievērojot lielveikalu ķēžu pieprasīto pesticīdu politiku.
"Tāpēc tagad ir laiks pārskatīt" Īrijas noteikumus" un veikt sistēmas novērtējumu, lai precizētu noteikumus, ņemot vērā nesenās izmaiņas. Nepieciešams nodrošināt integrētu, sistemātisku un pārskatāmu metodi sistēmas operatīvai pielietošanai slimības epidemioloģijas pārmaiņu un regulējuma (tirgus/politikas) nostiprināšanās kontekstā,” savā darbā raksta zinātnieki.
“Pretēji jaunākajiem ziņojumiem mēs esam noskaidrojuši, ka vēlīnās puves epidēmiju risks joprojām ir zems zem 12 °C. Ņemot vērā pilnīgākus uzliesmojuma datus un labāku izpratni par patogēnu populācijām, mēs uzskatām, ka temperatūras slieksnis modelī varētu tikt paaugstināts no plkst. 10 ° C. C līdz 12 ° C, nodrošinot vairāk iespēju samazināt pesticīdu lietošanu, ”viņi atzīmē.
“Riska prognozēšanas modelis ir noderīgs tikai tad, ja tas nodrošina tādu pašu aizsardzības līmeni kā standarta prakse, vienlaikus samazinot nepieciešamās izmaksas un darbaspēku... Pašlaik Īrijas apstākļos izsmidzināšanas intervāli ir no 5 līdz 7 dienām, ko ņēmām vērā šis pētījums.
Mēs pieņemam, ka stādīšana sākas nākamajā dienā pēc tam, kad vidējā dienas augsnes temperatūra trīs dienas pēc kārtas pārsniedz 8 ° C pēc 1. aprīļa. Tā ir izplatīta prakse Īrijā, kā to ieteikusi nacionālā padomdevēja iestāde Teagasc. Lauksaimnieki parasti sāk apstrādi ar fungicīdiem, tiklīdz dīgtspēja sasniedz 50%, un turpinās, līdz gaisa daļa ir pilnībā mirusi, parasti trīs nedēļas pēc žāvēšanas. Šeit mēs pieņemam, ka augšanas sezona ir 120 dienas. Tomēr aizsardzība pret pesticīdiem turpinās šīs trīs nedēļas, līdz virszemes kartupelis ir izžuvis.
Esam parādījuši, ka vidēji riska prognozēšanas modeļu izmantošana sniedz iespēju samazināt fungicīdu patēriņu salīdzinājumā ar Īrijas audzētāju standarta praksi. Iespējamās devas samazināšanas un ārstēšanas reižu skaita samazinājums liecina par atšķirībām pētījuma periodā. Tas atspoguļo lauksaimnieciskās ražošanas būtību un vēl vairāk pastiprina vajadzību pēc integrētas kaitēkļu un slimību pārvaldības pieejas, lai noteiktu apstrādes intervālus.
Augu slimību prognozēšanas modeļus bieži novērtē pētnieki, kas tos izstrādājuši, un bez kalibrēšanas tos izmanto citās agroekosistēmās, nevis tajās, kurām tie tika izstrādāti.
Rezultāti liecināja, ka ir nepieciešams pārskatīt Īrijas noteikumu modeļa parametrus dažādām ekosistēmām un darbības iespējām, kā arī modeļa operatīvai izmantošanai.
Mēs iesakām samazināt relatīvā mitruma sliekšņa vērtības no 90% līdz 88% un sporulācijas ilgumu no 12 līdz 10 stundām; un ieviest papildu lapu mitruma indikatoru, iekļaujot gan nokrišņus (≥0,1 mm), gan relatīvo mitrumu (≥90%),” secina darba autori.
Lasīt vairāk: https://www.agroxxi.ru/