Dlaczego systemy prognozowania chorób upraw należy stale aktualizować, angażując ekspertów z różnych dziedzin
Zaraza ziemniaczana Phytophthora infestans, jest jedną z najbardziej niebezpiecznych chorób kultury, która wymaga stałego stosowania pestycydów w celu zapobiegania.
Rozwój choroby zależy w dużej mierze od warunków pogodowych, dlatego na całym świecie opracowano kilka programów prognozowania w celu zmniejszenia kosztów rolników związanych z zwalczaniem choroby.
Reguły irlandzkie, opracowane w latach 1950. XX wieku i skalibrowane do prognoz pogody, praktyk produkcji ziemniaków i presji patogennej P. infestans nadal stanowią podstawę zaleceń dla rolników.
Jednak od czasu pojawienia się modelu reguł irlandzkich nastąpiły liczne zmiany w składzie i dynamice zarazy późnej. Grupa irlandzkich naukowców z Teagasc Crop Research Center, University of Maynooth i Irish Meteorological Service przetestowała ten model w nowoczesnych warunkach i zaproponowała szereg poprawek.
Późna zaraza rozwija się i staje się bardziej agresywna
Późna zaraza (lub późna zgnilizna ziemniaka) jest jedną z najbardziej destrukcyjnych chorób kultury ziemniaka ze względu na szybki cykl reprodukcyjny patogenu i agresywność. W przypadku braku kontroli zaraza późna może szybko doprowadzić do całkowitego zniszczenia uprawy, zarówno na polu, jak i podczas przechowywania po zbiorach.
W Irlandii historyczne wybuchy zarazy ziemniaka wywarły znaczący wpływ kulturowy i gospodarczy, prowadząc do masowego głodu, a następnie migracji dużej części populacji w latach 1840. XIX wieku.
Obecnie w samej Irlandii wydaje się około 5 milionów euro rocznie na środki grzybobójcze w celu zwalczania zarazy ziemniaków, podczas gdy na całym świecie koszt zwalczania choroby i utraty plonów przekracza 1 miliard euro rocznie.
Tempo rozwoju epidemii jest w dużej mierze zależne od pogody, przy czym najważniejszymi zmiennymi są temperatura, wilgotność względna i opady, przy czym te dwa ostatnie czynniki są ze sobą ściśle powiązane.
Długie okresy deszczowej i chłodnej pogody tworzą sprzyjające warunki do zarodnikowania patogennych mikroorganizmów przenoszonych przez deszcz i wiatr.
Choroba powoduje uszkodzenia zarówno pośrednio, jak i bezpośrednio: pośrednio, zmniejszając powierzchnię fotosyntezy oraz bezpośrednio, gdy zoospory zmywane z liści infekują bulwy w ziemi.
Od końca lat siedemdziesiątych rosnąca globalizacja doprowadziła do światowej migracji genotypów patogenów, co doprowadziło do zmiany dominujących, starszych linii klonalnych lub genotypów powszechnie zwanych US-1970 i przyczyniło się do rozwoju i rozprzestrzeniania się nowych linii, z których niektóre wykazują zwiększoną agresywność.
Nowe genotypy zostały odkryte w Irlandii i były rejestrowane częściej w ostatnich latach. Ponadto większość produkcji ziemniaków w Irlandii opiera się na bardziej podatnych odmianach ziemniaków na nowe wersje patogenów.
Dywersyfikacja patogenów zarazy w połączeniu ze skutkami zmian klimatycznych utrudnia kontrolę i zwiększa ryzyko epidemii. W efekcie plantatorzy ziemniaków regularnie stosują intensywną ochronę fungicydową - w Europie Zachodniej dochodzi do ponad 10 zastosowań w sezonie.
Potrzeba opracowania modeli do przewidywania zarazy ziemniaka od dawna jest uznawana za ważne narzędzie do walki z chorobą, motywowane zarówno czynnikami środowiskowymi, jak i ekonomicznymi.
W odpowiedzi na problemy środowiskowe wynikające z coraz częstszego stosowania środków agrochemicznych dyrektywa Wspólnoty Europejskiej 128/2009 w sprawie zrównoważonego stosowania pestycydów zawiera ścisłe wytyczne dotyczące zrównoważonego stosowania środków ochrony roślin w celu zmniejszenia ryzyka dla zdrowia ludzi i środowiska.
Wiarygodne prognozowanie chorób umożliwia zmniejszenie strat i plonów w niesprzyjających warunkach pogodowych, a także uzasadnienie faktycznego uzasadnienia stosowania środków ochrony roślin zgodnie z przepisami krajowymi i międzynarodowymi.
Systemy prognozowania nie mogą żyć w przeszłości i danych innych osób
U ich podstaw systemy prognozowania chorób rolniczych wykorzystują algorytmy, zarówno podstawowe, jak i empiryczne, do przewidywania cykli choroby.
Podstawowe modele są opracowywane na podstawie eksperymentów laboratoryjnych w komorach, szklarniach lub polach w kontrolowanym środowisku i opisują jeden lub więcej segmentów relacji między żywicielem a pasożytem narażonym na wpływy środowiska.
Początkowo opracowanie modeli prognostycznych chorób roślin koncentrowało się głównie na badaniu zjawisk pogodowych w celu przewidywania rozwoju i początku epidemii i było głównie empiryczne, oparte na czasie trwania zdarzeń pogodowych poza wartościami progowymi i stadium wegetacji roślin.
Ostatnio coraz częściej stosuje się podstawowe podejścia, aby objąć bardziej złożone elementy epidemii, a także praktyki rolnicze i ochronę chemiczną.
Austin Bourke, jeden z pionierów w przewidywaniu zarazy ziemniaków, opracował model PLB o nazwie Irish Rules. Model ten miał na celu uwzględnienie wiedzy o cyklu życia choroby, w przeciwieństwie do podejścia czysto empirycznego. Na przykład wybór odpowiednich kryteriów pogodowych dla rozwoju choroby został ustalony na podstawie udokumentowanych eksperymentów laboratoryjnych, a nie na podstawie retrospektywnej analizy historycznej pogody podczas wybuchu choroby.
Jednak ostatnio, w ramach inicjatywy ogólnoeuropejskiej, teoretyczne porównanie z kilkoma europejskimi modelami prognozowania ryzyka wykazało, że model irlandzki zapewnia rolnikom najniższą ocenę ryzyka ze względu na surowe kryteria.
Oceny terenowe skuteczności modelu irlandzkiego wykazały, że kontrola według jego danych prowadzi do znacznego ograniczenia stosowania fungicydów, ale przy słabej kontroli zarazy w porównaniu z innymi systemami wspomagania decyzji rolników Negfry (lub DSS) lub zwykłą praktyką ochrony fungicydów.
Ale jeśli wcześniej było „wygodne”, aby rolnicy oparli swoje decyzje na zaleceniach DSS w celu uzasadnienia wzrostu liczby zabiegów chemicznych, teraz jest inny trend - starają się zwiększyć korzyści ekonomiczne poprzez zmniejszenie kosztów i przestrzeganie polityki pestycydowej wymaganej przez sieci supermarketów.
„Dlatego nadszedł czas, aby zrewidować„ Przepisy irlandzkie ”i przeprowadzić ocenę systemu w celu wyjaśnienia zasad w świetle ostatnich zmian. Konieczne jest zapewnienie zintegrowanej, systematycznej i przejrzystej metody operacyjnego stosowania systemu w kontekście zmian w epidemiologii choroby i wzmocnienia regulacji (rynku / polityki) ”- piszą naukowcy w swojej pracy.
„W przeciwieństwie do ostatnich doniesień stwierdziliśmy, że ryzyko epidemii zarazy pozostaje niskie poniżej 12 ° C. Przy pełniejszych danych dotyczących epidemii i lepszym zrozumieniu populacji patogenów uważamy, że próg temperatury w modelu mógłby potencjalnie wzrosnąć z 10 ° C do Celsjusza do 12 ° C, co daje większe możliwości ograniczenia stosowania pestycydów ”- zauważają.
„Model przewidywania ryzyka jest użyteczny tylko wtedy, gdy zapewnia taki sam poziom ochrony jak standardowa praktyka, przy jednoczesnym zmniejszeniu wymaganych kosztów i godzin pracy ... Obecnie przerwy między opryskami wynoszą od 5 do 7 dni w irlandzkich warunkach, które wzięliśmy pod uwagę w tym badaniu.
Sugerujemy, aby sadzenie rozpoczynało się następnego dnia po tym, jak średnia dzienna temperatura gleby przekroczy 8 ° C przez trzy kolejne dni po 1 kwietnia. Jest to powszechna praktyka w Irlandii zalecana przez krajowy organ doradczy Teagasc. Rolnicy zwykle rozpoczynają leczenie środkami grzybobójczymi, gdy tylko kiełkowanie osiągnie 50% i trwa aż do całkowitego obumarcia części nadziemnej, zwykle trzy tygodnie po suszeniu. Zakładamy, że sezon wegetacyjny trwa 120 dni. Jednak ochrona pestycydów trwa przez te trzy tygodnie, dopóki ziemniaki nadziemne nie wyschną.
Wykazaliśmy, że średnio stosowanie modeli przewidywania ryzyka umożliwia zmniejszenie zużycia środków grzybobójczych w porównaniu ze standardową praktyką irlandzkich producentów. Możliwe zmniejszenie dawki i liczby zabiegów pokazuje różnice w okresie badania. Odzwierciedla to charakter produkcji rolnej i dodatkowo wzmacnia potrzebę zintegrowanego podejścia do zarządzania szkodnikami i chorobami w celu określenia odstępów czasu między zabiegami.
Modele prognozowania chorób roślin są często oceniane przez badaczy, którzy je opracowali, i są stosowane bez kalibracji w agroekosystemach innych niż te, dla których zostały opracowane.
Wyniki pokazały, że konieczna jest zmiana parametrów modelu „reguł irlandzkich” dla różnych ekosystemów i możliwości operacyjnych, a także do operacyjnego wykorzystania modelu.
Zalecamy zmniejszenie wartości progowych wilgotności względnej z 90% do 88% i czasu trwania sporulacji z 12 do 10 godzin; oraz wprowadzenie dodatkowego wskaźnika wilgotności liści, obejmującego zarówno opady (≥0,1 mm), jak i wilgotność względną (≥90%) ”- podsumowują autorzy pracy.
Przeczytaj pełne: https://www.agroxxi.ru/