为什么需要不断更新作物病害预测系统,需要来自各个领域的专家参与
马铃薯晚疫病 晚疫病,是文化中最危险的疾病之一,需要不断使用农药进行预防。
这种疾病的发展在很大程度上取决于天气状况,因此,世界各地已经制定了几种预测方案,以降低农民抗击该疾病的成本。
爱尔兰规则,于1950年代制定,并根据天气预报,马铃薯生产实践和病原体压力进行了校准 P.Infestans 仍作为向农民推荐的依据。
然而,自爱尔兰规则模型问世以来,晚疫病的构成和动态发生了许多变化。 来自Teagasc作物研究中心,梅诺斯大学和爱尔兰气象局的一组爱尔兰科学家在现代条件下对该模型进行了测试,并提出了一些修正案。
晚疫病发展并变得更具侵略性
由于病原体的快速繁殖周期和侵略性,晚疫病(或马铃薯晚腐病)是马铃薯文化中最具破坏性的疾病之一。 在没有控制的情况下,晚疫病会在田间和收获后的储存过程中迅速导致农作物完全被破坏。
在爱尔兰,马铃薯晚疫病的历史爆发对文化和经济产生了重大影响,导致大规模饥荒,并在随后的1840年代造成了很大一部分人口的迁移。
现在仅在爱尔兰,每年就花费约5万欧元用于杀灭马铃薯晚疫病的杀菌剂,而在全球范围内,控制该疾病和损失农作物的成本每年超过1亿欧元。
流行的发展速度很大程度上取决于天气,温度,相对湿度和降水是最重要的变量,后两个因素密切相关。
长期潮湿阴凉的天气为雨和风携带的病原微生物的孢子形成创造了有利的条件。
该病间接或直接造成损害:通过减少光合表面而间接造成损害,以及当游动孢子从叶上冲走时直接造成地面块茎感染。
自1970年代后期以来,日益全球化已导致病原体基因型在全球范围内迁移,这导致了占主导地位的,较老的克隆系或通常被称为US-1的基因型发生了转变,并促进了新系的发展和传播,其中有些表现出越来越强的攻击性。
在爱尔兰已经发现了新的基因型,并且近年来已被更频繁地记录下来。 此外,爱尔兰的大部分马铃薯生产都是基于对新病原体更易感的马铃薯品种。
晚疫病病原体的多样化,再加上气候变化的影响,使控制变得困难,流行病的风险也更高。 结果,马铃薯种植者经常对杀真菌剂进行严格的保护-在西欧,每个季节有10多次施用。
长期以来,开发模型来预测马铃薯晚疫病的需求一直被认为是抵抗这种疾病的重要工具,这是由环境和经济因素共同驱动的。
为了应对日益增加的农药使用引起的环境问题,欧洲共同体关于农药可持续利用的指令128/2009包含关于可持续利用植物保护产品的严格准则,以减少对人类健康和环境的风险。
可靠的病害预测可以减少恶劣天气条件下的农作物损失和单产,并根据国家和国际规则证实使用植物保护产品的实际理由。
预测系统不能存在于过去,也不能存在于其他人的数据中
农业疾病预测系统的核心是使用基于基础和经验的算法来预测疾病周期。
基本模型是在环境可控的室内,温室或田间的实验室实验的基础上开发的,描述了宿主与受到环境影响的寄生虫之间关系的一个或多个部分。
最初,农作物病害预测模型的开发主要集中在天气现象的研究上,以预测流行病的发生和发作,并且主要是经验性的,基于天气事件在阈值和植物营养阶段之外的持续时间。
最近,越来越多的基本方法被用于涵盖流行病的更复杂组成部分,以及农业实践和化学保护。
预测马铃薯晚疫病的先驱之一奥斯汀·伯克(Austin Bourke)已开发出称为爱尔兰规则的公共小巴模式。 与纯粹的经验方法相反,该模型试图纳入有关疾病生命周期的知识。 例如,根据已记录的实验室实验,而不是根据疾病暴发期间的历史天气的回顾性分析,确定为疾病发展选择合适的天气标准。
然而,最近,作为泛欧倡议的一部分,与几种欧洲风险预测模型的理论比较表明,由于严格的标准,爱尔兰模型为农民提供的风险评估最低。
对爱尔兰模式有效性的现场评估表明,根据其数据进行控制可导致杀真菌剂的使用量大大减少,但与其他Negfry(或DSS)农民决策支持系统或通常的杀真菌剂保护措施相比,对晚疫病的控制较差。
但是,如果以前让农民根据DSS建议做出决定以证明增加化学处理数量的理由是“方便的”,那么现在还有另一种趋势-他们正试图通过降低成本并遵守连锁超市要求的农药政策来增加经济效益。
“因此,现在是时候修改“爱尔兰规则”并对该系统进行评估,以便根据最近的变化来澄清规则。 在疾病的流行病学变化和加强监管(市场/政策)的背景下,有必要提供一种系统的,系统的,透明的方法来对该系统进行操作应用,”科学家写道。
“与最近的报道相反,我们发现晚疫病流行的风险在12°C以下仍然很低。有了更完整的暴发数据和对病原体种群的更好理解,我们相信模型中的温度阈值可能会从10°C增加他们指出,在摄氏12度至摄氏XNUMX度之间,将提供更多减少农药使用的机会。
“风险预测模型只有在提供与标准做法相同的保护水平,同时减少所需的成本和人工时间的情况下才有用。目前,在爱尔兰条件下,每次喷涂的间隔时间从5天到7天不等,在这项研究中。
我们建议在8月1日之后连续三天每天平均土壤温度超过50°C的第二天开始播种。 根据Teagasc国家咨询机构的建议,这是爱尔兰的一种普遍做法。 农民通常在发芽率达到120%时就开始使用杀菌剂进行处理,并持续进行,直到地上部分完全死亡,通常在干燥后三周。 在这里,我们假设生长季节持续XNUMX天。 但是,农药保护将持续这三周,直到地上马铃薯干燥为止。
我们已经表明,与爱尔兰制造商的标准做法相比,平均而言,使用风险预测模型可以减少杀菌剂的消耗。 在研究期间,可能减少的剂量和治疗次数显示出差异。 这反映了农业生产的性质,并进一步加强了采用病虫害综合防治方法来确定治疗间隔的需要。
植物病害预测模型通常由开发它们的研究人员进行评估,并且无需经过校准即可用于除其开发的农业生态系统中。
结果表明,有必要针对各种生态系统和运营能力以及该模型的使用来修改“爱尔兰规则”模型的参数。
我们建议将相对湿度的阈值从90%降低到88%,将孢子形成的持续时间从12小时降低到10小时; 并引入了一种额外的叶子水分指标,包括降水量(≥0,1mm)和相对湿度(≥90%),”该研究的作者得出结论。
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