Tại sao hệ thống dự báo bệnh cây trồng cần được cập nhật liên tục với sự tham gia của các chuyên gia từ các lĩnh vực khác nhau
Bệnh mốc sương khoai tây do Phytophthora infestans, là một trong những loại bệnh hại cây trồng nguy hiểm, cần phải sử dụng liên tục các loại thuốc bảo vệ thực vật để phòng trừ.
Sự phát triển của bệnh phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết, và do đó một số phương án dự báo đã được phát triển trên khắp thế giới để giảm chi phí cho người nông dân trong việc chống lại dịch bệnh.
"Quy tắc Ireland" được phát triển vào những năm 1950 và được hiệu chỉnh để dự báo thời tiết, thực hành sản xuất khoai tây và áp lực mầm bệnh P. infestans vẫn là cơ sở để tư vấn cho nông dân.
Tuy nhiên, kể từ khi mô hình Quy tắc Ailen ra đời, đã có rất nhiều thay đổi trong thành phần và động lực của bệnh mốc sương. Một nhóm các nhà khoa học Ireland từ Trung tâm Nghiên cứu Cây trồng Teagasc, Đại học Maynooth và Sở Khí tượng Ireland đã thử nghiệm mô hình này trong các điều kiện hiện tại và đề xuất một số sửa đổi.
Bệnh mốc sương đang phát triển và trở nên hung dữ hơn
Bệnh mốc sương (hay bệnh thối muộn khoai tây) là một trong những bệnh gây hại nặng nề nhất đối với cây khoai tây do chu kỳ sinh sản nhanh của phytopathogen và tính hiếu chiến. Nếu không được kiểm soát, bệnh mốc sương có thể nhanh chóng dẫn đến mất mùa hoàn toàn, cả trên đồng ruộng và bảo quản sau khi thu hoạch.
Tại Ireland, các đợt bùng phát lịch sử của bệnh cháy lá khoai tây đã có tác động đáng kể đến văn hóa và kinh tế, dẫn đến nạn đói lớn và sự di cư tiếp theo của một bộ phận lớn dân cư trong những năm 1840.
Riêng tại Ireland, hàng năm chi khoảng 5 triệu euro cho thuốc diệt nấm để kiểm soát bệnh mốc sương ở khoai tây, trong khi chi phí kiểm soát dịch bệnh và thiệt hại mùa màng trên toàn thế giới vượt quá 1 tỷ euro mỗi năm.
Tốc độ của dịch phụ thuộc nhiều vào thời tiết, với các biến quan trọng nhất là nhiệt độ, độ ẩm tương đối và lượng mưa, hai yếu tố sau có liên quan chặt chẽ với nhau.
Thời tiết ẩm ướt kéo dài, thời tiết mát mẻ tạo điều kiện thuận lợi cho mầm bệnh sinh sôi phát tán theo mưa gió.
Bệnh gây hại cả gián tiếp và trực tiếp: gián tiếp, do làm giảm bề mặt quang hợp, và trực tiếp, khi động bào tử rửa sạch khỏi tán lá sẽ lây nhiễm sang củ dưới đất.
Kể từ cuối những năm 1970, toàn cầu hóa ngày càng tăng đã dẫn đến sự di cư trên toàn thế giới của các kiểu gen gây bệnh, làm thay đổi các dòng hoặc kiểu gen trội hơn, cũ hơn, thường được gọi là US-1, và đã khuyến khích sự phát triển và lây lan của các dòng mới, một số thể hiện sự hung hăng tăng lên.
Các kiểu gen mới đã được phát hiện ở Ireland và được báo cáo thường xuyên hơn trong những năm gần đây. Ngoài ra, phần lớn sản lượng khoai tây của Ireland dựa trên các giống khoai tây nhạy cảm hơn với các phiên bản mới của mầm bệnh.
Sự đa dạng của mầm bệnh mốc sương, kết hợp với tác động của biến đổi khí hậu khiến việc kiểm soát khó khăn và nguy cơ xảy ra dịch bệnh cao hơn. Do đó, người trồng trọt thường xuyên áp dụng biện pháp bảo vệ bằng thuốc diệt nấm mạnh, lên đến hơn 10 lần mỗi mùa ở Tây Âu.
Nhu cầu phát triển các mô hình dự báo bệnh mốc sương trên khoai tây từ lâu đã được công nhận là một công cụ quan trọng để kiểm soát bệnh, được thúc đẩy bởi cả các yếu tố môi trường và kinh tế.
Để đối phó với những lo ngại về môi trường do việc sử dụng ngày càng nhiều hóa chất nông nghiệp, Chỉ thị 128/2009 của Cộng đồng Châu Âu về việc sử dụng bền vững thuốc bảo vệ thực vật đưa ra các hướng dẫn nghiêm ngặt về việc sử dụng bền vững các sản phẩm bảo vệ thực vật nhằm giảm thiểu rủi ro đối với sức khỏe con người và môi trường.
Dự đoán dịch bệnh đáng tin cậy giúp giảm thiểu thiệt hại và sản lượng cây trồng trong điều kiện thời tiết bất lợi, cũng như chứng minh lý do thực tế cho việc sử dụng các sản phẩm bảo vệ thực vật phù hợp với các quy định quốc gia và quốc tế.
Hệ thống dự đoán không thể dựa trên quá khứ và dữ liệu của người khác
Về cốt lõi, các hệ thống dự báo bệnh cây trồng sử dụng các thuật toán, cả cơ bản và dựa trên kinh nghiệm, để dự đoán chu kỳ bệnh.
Các mô hình cơ bản được phát triển từ các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm trong các buồng, nhà kính hoặc cánh đồng được kiểm soát về môi trường và mô tả một hoặc nhiều phân đoạn bị ảnh hưởng bởi môi trường của mối quan hệ vật chủ-ký sinh trùng.
Ban đầu, việc phát triển các mô hình dự báo dịch bệnh cây trồng tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu các hiện tượng thời tiết để dự đoán sự phát triển và khởi phát của dịch bệnh, và phần lớn mang tính thực nghiệm, dựa trên thời gian các hiện tượng thời tiết vượt ngưỡng và giai đoạn sinh dưỡng của cây trồng.
Gần đây, các phương pháp tiếp cận cơ bản ngày càng được sử dụng nhiều hơn để nắm bắt các thành phần phức tạp hơn của dịch bệnh, cùng với các hoạt động nông nghiệp và bảo vệ bằng hóa chất.
Austin Burke, một trong những nhà tiên phong về dự báo bệnh mốc sương ở khoai tây, đã phát triển một mô hình PLB có tên là Quy tắc Ireland. Mô hình này tìm cách kết hợp kiến thức về vòng đời của bệnh, trái ngược với cách tiếp cận thuần túy theo kinh nghiệm. Ví dụ, việc lựa chọn các tiêu chí thời tiết thích hợp cho sự phát triển của dịch bệnh được xác định dựa trên các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được ghi lại, thay vì phân tích hồi cứu về thời tiết lịch sử trong thời gian dịch bệnh bùng phát.
Tuy nhiên, gần đây, là một phần của sáng kiến toàn châu Âu, so sánh lý thuyết với một số mô hình dự báo rủi ro của châu Âu đã chỉ ra rằng mô hình Ireland cung cấp cho nông dân điểm rủi ro thấp nhất do các tiêu chí nghiêm ngặt của nó.
Đánh giá thực địa về hiệu suất của mô hình Ailen cho thấy rằng việc kiểm soát theo dữ liệu của nó đã làm giảm đáng kể việc sử dụng thuốc diệt nấm, nhưng khả năng kiểm soát phytophthora kém hơn so với một hệ thống hỗ trợ quyết định nông dân Negfry khác (hoặc DSS) hoặc thực hành bảo vệ thuốc diệt nấm thông thường.
Nhưng trong khi trước đây, nông dân “thuận tiện” khi quyết định dựa trên các khuyến nghị của DSS để biện minh cho việc tăng số lần xử lý hóa chất, thì hiện nay xu hướng đã khác - họ tìm cách tăng lợi ích kinh tế bằng cách giảm chi phí và tuân thủ thuốc bảo vệ thực vật. sử dụng các chính sách theo yêu cầu của chuỗi siêu thị.
“Do đó, bây giờ là lúc để xem xét các Quy tắc Ireland và đánh giá hệ thống để làm rõ các quy tắc dựa trên những thay đổi gần đây. Các nhà khoa học viết trong công trình của mình là cần thiết phải cung cấp một phương pháp toàn diện, có hệ thống và minh bạch cho việc áp dụng hệ thống vào vận hành trong bối cảnh thay đổi về dịch tễ học của dịch bệnh và sự gia tăng của các quy định (thị trường / chính sách).
“Trái ngược với các báo cáo gần đây, chúng tôi nhận thấy rằng nguy cơ bùng phát dịch mốc sương vẫn ở mức thấp ở nhiệt độ dưới 12 ° C. Với dữ liệu bùng phát tốt hơn có sẵn và hiểu rõ hơn về quần thể mầm bệnh, chúng tôi tin rằng ngưỡng nhiệt độ trong mô hình có thể có khả năng tăng lên từ 10 ° C đến 12 ° C, cung cấp thêm không gian để giảm sử dụng thuốc trừ sâu, ”họ lưu ý.
“Mô hình dự đoán rủi ro chỉ hữu ích nếu nó cung cấp mức độ bảo vệ tương tự như thực hành tiêu chuẩn trong khi giảm chi phí và lao động cần thiết… Hiện tại, khoảng thời gian phun thay đổi từ 5 đến 7 ngày trong điều kiện của Ireland, mà chúng tôi đã tính đến trong nghiên cứu này.
Chúng tôi giả định rằng việc gieo trồng bắt đầu vào ngày sau khi nhiệt độ đất trung bình hàng ngày vượt quá 8 ° C trong ba ngày liên tiếp sau ngày 1 tháng 50. Đây là một thực tế phổ biến ở Ireland theo khuyến nghị của cơ quan tư vấn quốc gia Teagasc. Nông dân thường bắt đầu sử dụng thuốc diệt nấm ngay khi đạt được 120% khả năng nảy mầm và tiếp tục cho đến khi phần mặt đất bên trên chết hẳn, thường là ba tuần sau khi phơi khô. Ở đây chúng tôi giả định rằng mùa sinh trưởng kéo dài XNUMX ngày. Tuy nhiên, việc bảo vệ bằng thuốc trừ sâu vẫn tiếp tục trong ba tuần này cho đến khi củ khoai tây trên mặt đất được làm khô.
Chúng tôi đã chỉ ra rằng, trung bình, việc sử dụng các mô hình dự báo rủi ro dẫn đến việc giảm tiêu thụ thuốc diệt nấm so với thực hành tiêu chuẩn của người trồng trọt ở Ireland. Việc giảm liều và số lần điều trị có thể cho thấy sự khác biệt trong suốt thời gian nghiên cứu. Điều này phản ánh bản chất của sản xuất nông nghiệp và củng cố thêm nhu cầu về cách tiếp cận quản lý dịch hại và dịch bệnh tổng hợp để xác định khoảng thời gian xử lý.
Các mô hình dự báo bệnh thực vật thường được đánh giá bởi các nhà nghiên cứu đã phát triển chúng và được sử dụng mà không cần hiệu chuẩn trong các hệ thống nông nghiệp khác với các hệ thống mà chúng đã được phát triển.
Kết quả chỉ ra rằng các thông số của mô hình Quy tắc Ireland cần được sửa đổi cho các hệ sinh thái và khả năng hoạt động khác nhau, cũng như cho việc sử dụng mô hình.
Chúng tôi khuyên bạn nên giảm ngưỡng độ ẩm tương đối từ 90% xuống 88% và thời gian bào tử từ 12 đến 10 giờ; và giới thiệu việc áp dụng một chỉ báo độ ẩm bổ sung của lá bao gồm cả lượng mưa (≥ 0,1 mm) và độ ẩm tương đối (≥90%), ”các tác giả kết luận.
Đọc đầy đủ: https://www.agroxxi.ru/