Zašto sisteme za predviđanje bolesti usjeva treba stalno ažurirati, uključujući stručnjake iz različitih oblasti
Plamenjača krompira uzrokovana Phytophthora infestans, jedna je od najopasnijih bolesti usjeva, koja zahtijeva stalnu upotrebu pesticida za prevenciju.
Razvoj bolesti u velikoj meri zavisi od vremenskih uslova, pa je zbog toga širom sveta razvijeno nekoliko šema predviđanja kako bi se poljoprivrednicima smanjili troškovi kontrole bolesti.
"Irska pravila" razvijena su 1950-ih i kalibrirana prema vremenskoj prognozi, praksi proizvodnje krompira i pritisku patogena P. infestans i dalje predstavljaju osnovu za savjete poljoprivrednicima.
Međutim, od pojave modela Irish Rules, došlo je do brojnih promjena u sastavu i dinamici kasne plamenjače. Tim irskih naučnika iz Teagasc Crop Research Centre, Maynooth Univerziteta i Irske meteorološke službe testirao je model u savremenim uslovima i predložio niz amandmana.
Kasna fleka se razvija i postaje sve agresivnija
Kasna trulež (ili kasna trulež krompira) jedna je od najrazornijih bolesti usjeva krumpira zbog brzog reproduktivnog ciklusa fitopatogena i agresivnosti. Ako se ne kontroliše, kaša može brzo dovesti do potpunog uništenja usjeva, kako u polju tako i tokom skladištenja nakon žetve.
U Irskoj, istorijska izbijanja plamenjače krompira imala su značajan kulturni i ekonomski uticaj, što je dovelo do široko rasprostranjene gladi i kasnijih migracija velikog dela stanovništva tokom 1840-ih.
Trenutno se samo u Irskoj oko 5 miliona eura godišnje troši na fungicide za suzbijanje plamenjače krompira, dok u cijelom svijetu troškovi kontrole bolesti i gubitaka usjeva prelaze milijardu eura godišnje.
Brzina napredovanja epidemije u velikoj mjeri ovisi o vremenu, pri čemu su najvažnije varijable temperatura, relativna vlažnost i padavine, pri čemu su posljednja dva faktora usko povezana.
Dugi periodi vlažnog i prohladnog vremena stvaraju povoljne uslove za sporulaciju patogenih mikroorganizama koji se prenose kišom i vjetrom.
Bolest uzrokuje oštećenja posredno i direktno: indirektno smanjenjem površine fotosinteze i direktno kada se zoospore isperu sa lišća inficiraju gomolje u zemlji.
Od kasnih 1970-ih, sve veća globalizacija dovela je do globalne migracije genotipova patogena, pomjeranja dominantnih, starijih klonskih linija ili genotipova, koji se obično nazivaju US-1, i promoviranja razvoja i širenja novih linija, od kojih neke pokazuju povećanu agresivnost.
U Irskoj su otkriveni novi genotipovi koji se posljednjih godina sve češće bilježe. Osim toga, veliki dio proizvodnje krumpira u Irskoj temelji se na sortama krompira koje su osjetljivije na nove verzije patogena.
Diverzifikacija patogena kasne plamenjače, u kombinaciji s utjecajem klimatskih promjena, otežava kontrolu i povećava rizik od epidemija. Kao rezultat toga, uzgajivači krumpira redovito primjenjuju intenzivnu fungicidnu zaštitu - u zapadnoj Europi do više od 10 primjena po sezoni.
Potreba za razvojem prediktivnih modela za kasnu plamenjaču krompira odavno je prepoznata kao važno sredstvo za kontrolu bolesti, motivisano i ekološkim i ekonomskim faktorima.
Kao odgovor na ekološke probleme koji proizlaze iz sve veće upotrebe agrohemikalija, Direktiva Evropske zajednice 128/2009 o održivoj upotrebi pesticida daje stroge smjernice za održivu upotrebu sredstava za zaštitu bilja kako bi se smanjili rizici po zdravlje ljudi i okoliš.
Pouzdano predviđanje bolesti pruža mogućnost smanjenja gubitaka usjeva i prinosa u nepovoljnim vremenskim uvjetima, te pruža obrazloženje zasnovano na dokazima za upotrebu sredstava za zaštitu bilja u skladu sa nacionalnim i međunarodnim propisima.
Sistemi predviđanja ne mogu živjeti na prošlosti i podacima drugih ljudi
U svojoj srži, sistemi za predviđanje bolesti useva koriste algoritme, kako fundamentalne tako i empirijski zasnovane, za predviđanje ciklusa bolesti.
Fundamentalni modeli su razvijeni iz laboratorijskih eksperimenata u komorama, staklenicima ili poljima s kontroliranom okolinom i opisuju jedan ili više segmenata odnosa domaćin-parazit na koji utiču utjecaji okoline.
Početni razvoj prognostičkih modela za bolesti usjeva bio je prvenstveno fokusiran na proučavanje vremenskih prilika kako bi se predvidio razvoj i početak epidemija i bio je uglavnom empirijske prirode, zasnovan na trajanju vremenskih pojava iznad pragova i vegetativnom stadiju biljaka.
Nedavno se sve više koriste fundamentalni pristupi za hvatanje složenijih komponenti epidemija, zajedno sa poljoprivrednim praksama i hemijskom zaštitom.
Austin Bourke, jedan od pionira u predviđanju plamenjače krompira, razvio je PLB model pod nazivom Irska pravila. Ovaj model je nastojao da uključi znanje o životnom ciklusu bolesti, za razliku od čisto empirijskog pristupa. Na primjer, odabir odgovarajućih vremenskih kriterija za razvoj bolesti određen je iz dokumentiranih laboratorijskih eksperimenata, a ne iz retrospektivnih analiza povijesnog vremena tokom izbijanja bolesti.
Međutim, nedavno, kao dio panevropske inicijative, teorijsko poređenje sa nekoliko evropskih modela predviđanja rizika pokazalo je da je irski model dao poljoprivrednicima najnižu ocjenu rizika zbog svojih strogih kriterija.
Terenske evaluacije efikasnosti irskog modela pokazale su da je kontrola prema njegovim podacima rezultirala značajnim smanjenjem upotrebe fungicida, ali sa lošom kontrolom kasne plamenjače u poređenju sa drugim Negfry sistemom za podršku odlučivanju farmera (ili DSS) ili konvencionalnom praksom kontrole fungicida.
Ali dok je farmerima nekada bilo „udobno“ zasnivati svoje odluke na preporukama DSS-a kako bi opravdali više hemijskih tretmana, sada je trend drugačiji – oni žele da povećaju ekonomske koristi smanjenjem troškova i pridržavanjem politike pesticida koju zahtevaju lanci supermarketa.
„Stoga, sada je vrijeme da se revidiraju irska pravila i preduzme procjena sistema kako bi se pravila razjasnila u svjetlu nedavnih promjena. Neophodno je obezbijediti sveobuhvatan, sistematičan i transparentan metod za operacionalizaciju sistema u kontekstu promjena u epidemiologiji bolesti i povećane regulacije (tržišta/politike)“, pišu naučnici u svom radu.
„Suprotno nedavnim izvještajima, otkrili smo da rizik od epidemije kasne plamenjače ostaje nizak na temperaturama ispod 12°C. Uz potpunije podatke o epidemiji i bolje razumijevanje populacije patogena, vjerujemo da bi temperaturni prag u modelu potencijalno mogao biti povećan od 10°C do 12°C, pružajući više mogućnosti za smanjenje upotrebe pesticida”, napominju.
“Model predviđanja rizika je koristan samo ako pruža isti nivo zaštite kao standardna praksa uz smanjenje troškova i potrebne radne snage... Trenutni intervali prskanja se kreću od 5 do 7 dana u irskim uvjetima, što smo uzeli u obzir u ovom studija.
Pretpostavljamo da sadnja počinje dan nakon što prosječna dnevna temperatura tla pređe 8°C tri uzastopna dana nakon 1. aprila. Ovo je uobičajena praksa u Irskoj prema preporukama nacionalnog savjetodavnog tijela Teagasc. Uzgajivači obično započinju primjenu fungicida čim klijavost dostigne 50% i nastavljaju sve dok nadzemni dio potpuno ne odumre, obično tri sedmice nakon sušenja. Ovdje pretpostavljamo da vegetacija traje 120 dana. Međutim, zaštita od pesticida se nastavlja tokom ove tri sedmice dok se nadzemni krompir ne osuši.
Pokazali smo da, u prosjeku, korištenje modela za predviđanje rizika ima potencijal da smanji potrošnju fungicida u poređenju sa standardnom praksom za irske proizvođače. Moguća smanjenja doze i broja tretmana pokazuju razlike tokom perioda ispitivanja. Ovo odražava prirodu poljoprivredne proizvodnje i dodatno pojačava potrebu za integriranim pristupom upravljanja štetočinama i bolestima za određivanje intervala tretmana.
Istraživači koji su ih razvili često procjenjuju modele za predviđanje biljnih bolesti i koriste ih bez kalibracije u agroekosistemima osim u onima za koje su razvijeni.
Rezultati su pokazali da je potrebno revidirati parametre modela Irskih pravila za različite ekosisteme i operativne mogućnosti, te za operativnu upotrebu modela.
Preporučujemo smanjenje pragova relativne vlažnosti sa 90% na 88% i trajanja sporulacije sa 12 na 10 sati; i uvesti usvajanje dodatnog indikatora vlažnosti listova, uključujući i padavine (≥0,1 mm) i relativnu vlažnost (≥90%)“, zaključuju autori rada.
Pročitajte više: https://www.agroxxi.ru/