Защо системите за прогнозиране на болести по културите трябва постоянно да се актуализират, като се включват експерти от различни области
Картофен късен блат Phytophthora инфестанс, е едно от най-опасните заболявания на културата, което изисква постоянна употреба на пестициди за профилактика.
Развитието на болестта до голяма степен зависи от метеорологичните условия и затова са разработени няколко схеми за прогнозиране по целия свят, за да се намалят разходите на фермерите за борба с болестта.
Ирландските правила, разработени през 1950-те години на миналия век и калибрирани за прогнозите за времето, практиките на производство на картофи и натиска на патогените P. infestans все още служат като основа за препоръките на земеделските производители.
От появата на модела на Ирландските правила обаче са настъпили много промени в състава и динамиката на късната болест. Група ирландски учени от изследователския център в тегаск, Университета в Мейноут и Ирландската метеорологична служба тестваха модела в съвременни условия и предложиха редица изменения.
Късната болест се развива и става по-агресивна
Късната болест (или късното гниене на картофите) е едно от най-разрушителните заболявания на картофената култура поради бързия репродуктивен цикъл на патогена и агресивността. При липса на контрол късната болест може бързо да доведе до пълното унищожаване на реколтата, както на полето, така и по време на съхранение след прибиране на реколтата.
В Ирландия историческите огнища на картофена болест са оказали значително културно и икономическо въздействие, водещи до масово гладуване и последваща миграция на голяма част от населението през 1840-те години.
Сега само в Ирландия около 5 милиона евро се харчат годишно за фунгициди за борба със закъснение на картофи, докато в световен мащаб разходите за контрол на болестта и загубата на култури надхвърлят 1 милиард евро годишно.
Скоростта на развитие на епидемията до голяма степен зависи от времето, като температурата, относителната влажност и валежите са най-важните променливи, като последните два фактора са тясно свързани.
Дългите периоди на влажно и хладно време създават благоприятни условия за спорообразуване на патогенни микроорганизми, които се пренасят от дъжд и вятър.
Заболяването причинява увреждане както косвено, така и директно: косвено, чрез намаляване на фотосинтетичната повърхност и директно, когато зооспорите, отмити от листата, заразяват грудките в земята.
От края на 1970-те години нарастващата глобализация доведе до миграция в световен мащаб на генотипове на патогени, което доведе до изместване на доминиращи, по-стари клонални линии или генотипове, обикновено наричани US-1, и допринесе за развитието и разпространението на нови линии, някои от които показват повишена агресивност.
Нови генотипове са открити в Ирландия и са регистрирани по-често през последните години. Освен това по-голямата част от производството на картофи в Ирландия се основава на по-податливи сортове картофи към нови версии на патогени.
Диверсификацията на патогените на късната болест, съчетана с въздействието на изменението на климата, затруднява контрола и рискът от епидемии е по-висок. В резултат на това производителите на картофи редовно прилагат интензивна фунгицидна защита - в Западна Европа тя достига над 10 приложения на сезон.
Необходимостта от разработване на модели за прогнозиране на късната болест на картофите отдавна е призната като важен инструмент за борба с болестта, който се мотивира както от екологични, така и от икономически фактори.
В отговор на екологичните проблеми, произтичащи от нарастващата употреба на агрохимикали, Директива 128/2009 на Европейската общност за устойчива употреба на пестициди съдържа строги указания за устойчива употреба на продукти за растителна защита с цел намаляване на риска за здравето на хората и околната среда.
Надеждното прогнозиране на болестта позволява да се намалят загубите на култури и добивите при неблагоприятни метеорологични условия, както и да се обоснове действителната обосновка за използването на продукти за растителна защита в съответствие с националните и международните правила.
Системите за прогнозиране не могат да живеят в миналото и данните на други хора
В основата си системите за прогнозиране на болести в селското стопанство използват алгоритми, основни и емпирично базирани, за да предсказват цикли на заболяването.
Фундаменталните модели са разработени на базата на лабораторни експерименти в камери, оранжерии или полета с контролирана среда и описват един или повече сегменти на връзката между гостоприемника и паразита, изложени на влиянието на околната среда.
Първоначално разработването на прогнозни модели за болести по културите се фокусира главно върху изучаването на метеорологичните явления, за да се предскаже развитието и началото на епидемиите и е главно емпирично въз основа на продължителността на метеорологичните събития извън праговите стойности и вегетативния стадий на растенията.
Напоследък все по-често се използват фундаментални подходи за покриване на по-сложните компоненти на епидемиите, заедно със селскостопанските практики и химическата защита.
Остин Борк, един от пионерите в прогнозирането на картофите с късен блясък, разработи модел на PLB, наречен Irish Rules. Този модел се стреми да включи знания за жизнения цикъл на болестта, за разлика от чисто емпиричния подход. Например, изборът на подходящи метеорологични критерии за развитието на болестта се определя въз основа на документирани лабораторни експерименти, а не от ретроспективен анализ на историческото време по време на огнища на болестта.
Съвсем наскоро обаче, като част от общоевропейска инициатива, теоретичното сравнение с няколко европейски модела за прогнозиране на риска показа, че ирландският модел предоставя на земеделските производители най-ниската оценка на риска поради строгите му критерии.
Теренни оценки на ефективността на ирландския модел показват, че контролът според неговите данни води до значително намаляване на употребата на фунгициди, но с лош контрол на късната болест в сравнение с други системи за подпомагане на вземането на решения от фермерите Negfry (или DSS) или обичайната практика за защита от фунгициди.
Но ако по-рано за фермерите беше „удобно“ да основават своите решения на препоръките на DSS, за да оправдаят увеличаването на броя на химическите обработки, сега има друга тенденция - те се опитват да увеличат икономическите ползи чрез намаляване на разходите и спазване на политиките за пестициди, изисквани от веригите супермаркети.
„Следователно сега е моментът да се преразгледат„ ирландските правила “и да се направи оценка на системата, за да се изяснят правилата в светлината на последните промени. Необходимо е да се осигури интегриран, систематичен и прозрачен метод за оперативно приложение на системата в контекста на промените в епидемиологията на болестта и засилването на регулацията (пазар / политика) “, пишат учените в своята работа.
„Противно на последните доклади, установихме, че рискът от епидемии от късна болест остава нисък под 12 ° C. С по-пълни данни за огнищата и по-задълбочено разбиране на популацията от патогени, ние вярваме, че температурният праг в модела може потенциално да се увеличи от 10 ° C. C до 12 ° C, предоставяйки повече възможности за намаляване на употребата на пестициди “, отбелязват те.
„Моделът за прогнозиране на риска е полезен само ако осигурява същото ниво на защита като стандартната практика, като същевременно намалява необходимите разходи и часове на труд ... В момента интервалите между разпръскванията варират от 5 до 7 дни в ирландските условия, които взехме предвид в това изследване.
Предлагаме, че засаждането започва в деня, след като средната дневна температура на почвата надхвърли 8 ° C за три последователни дни след 1 април. Това е често срещана практика в Ирландия, препоръчана от националния консултативен орган на Тегаск. Земеделските стопани обикновено започват третирането с фунгициди веднага щом покълването достигне 50% и продължава, докато надземната част напълно умира, обикновено три седмици след изсушаването. Тук приемаме, че вегетационният сезон продължава 120 дни. Защитата от пестициди обаче продължава и през тези три седмици, докато картофеният надземен слой не изсъхне.
Показахме, че средно използването на модели за прогнозиране на риска позволява да се намали консумацията на фунгициди в сравнение със стандартната практика на ирландските производители. Възможното намаление на дозата и броя на леченията показва разлики през периода на изследване. Това отразява естеството на селскостопанското производство и допълнително засилва необходимостта от интегриран подход за управление на вредителите и болестите, за да се определят интервалите на лечение.
Моделите за прогнозиране на болести по растенията често се оценяват от изследователи, които са ги разработили и се използват без калибриране в агроекосистеми, различни от тези, за които са разработени.
Резултатите показаха, че е необходимо да се преразгледат параметрите на модела „Ирландски правила“ за различни екосистеми и експлоатационни възможности, както и за оперативното използване на модела.
Препоръчваме да намалите праговите стойности за относителна влажност от 90% на 88% и продължителността на спорообразуването от 12 на 10 часа; и въведе приемането на допълнителен индикатор за влажност на листата, включително както валежи (≥0,1 mm), така и относителна влажност (≥90%) “, заключават авторите на работата.
Прочетете изцяло: https://www.agroxxi.ru/