다양한 분야의 전문가를 포함하여 작물 질병 예측 시스템을 지속적으로 업데이트해야하는 이유
감자 늦은 역병 역병 병균, 문화에서 가장 위험한 질병 중 하나이며, 예방을 위해 살충제를 지속적으로 사용해야합니다.
질병의 발달은 주로 기상 조건에 달려 있기 때문에 전 세계적으로 농부들이 질병과 싸우는 비용을 줄이기 위해 몇 가지 예측 계획이 개발되었습니다.
1950 년대에 개발되어 일기 예보, 감자 생산 관행 및 병원체 압력에 대해 보정 된 아일랜드 규칙 인페 스탄 스 여전히 농부들에게 추천의 기초가됩니다.
그러나 아일랜드 규칙 모델이 출현 한 이래로 역병의 구성과 역학에 많은 변화가 일어났습니다. Teagasc 작물 연구 센터, Maynooth 대학교 및 아일랜드 기상청 (Irish Meteorological Service)의 아일랜드 과학자 그룹은 현대적인 조건에서 모델을 테스트하고 여러 가지 수정안을 제안했습니다.
늦은 역병이 발생하고 더 공격적으로됩니다
늦은 역병 (또는 늦은 감자 부패)은 병원체의 빠른 생식주기와 공격성으로 인해 감자 문화에서 가장 파괴적인 질병 중 하나입니다. 통제력이 없으면 역병은 밭에서나 수확 후 보관하는 동안 작물을 완전히 파괴시킬 수 있습니다.
아일랜드에서 감자 후기 병해충의 역사적 발발은 문화적, 경제적 영향에 중대한 영향을 미쳤으며, 1840 년대에 대량의 굶주림과 그 후 많은 인구의 이주를 초래했습니다.
현재 아일랜드에서만, 매년 약 5 만 유로가 살균제에 소비되어 감자의 역병에 맞서 싸우고 있으며 전 세계적으로 질병을 통제하고 작물을 잃는 비용은 연간 1 억 유로를 초과합니다.
전염병의 발생률은 날씨에 따라 크게 좌우되며 온도, 상대 습도 및 강수량이 가장 중요한 변수이며 후자의 두 요인은 밀접한 관련이 있습니다.
습하고 시원한 날씨가 오랫동안 지속되면 비와 바람에 의해 운반되는 병원성 미생물의 포식에 유리한 조건이 만들어집니다.
이 질병은 광합성 표면을 줄임으로써 그리고 동물원의 포자에서 잎사귀가 씻겨지면 땅에 직접적으로, 간접적으로, 직접적으로 손상을 일으 킵니다.
1970 년대 후반에 세계화가 증가하면서 전 세계적으로 병원체 유전자형이 이동하게되었으며, 이로 인해 일반적으로 US-1이라고하는 우세하고 오래된 클론 계통 또는 유전자형이 바뀌었고 새로운 계통의 개발 및 확산에 기여했으며, 그 중 일부는 공격성이 증가했습니다.
아일랜드에서 새로운 유전자형이 발견되었으며 최근 몇 년 동안 더 자주 기록되었습니다. 또한 아일랜드에서 감자 생산의 대부분은 새로운 버전의 병원체에 더 민감한 감자 품종을 기반으로합니다.
기후 변화의 영향과 결합 된 역병 병원체의 다양 화는 통제를 어렵게 만들고 전염병의 위험을 높입니다. 결과적으로 감자 재배자들은 정기적으로 집중 살균제 보호를 적용합니다. 서유럽에서는 계절 당 10 번 이상 적용됩니다.
감자 역병을 예측하기위한 모델을 개발할 필요성은 오랫동안 환경 및 경제 요인에 의해 유발되는 질병 퇴치에 중요한 도구로 인식되어 왔습니다.
농약 사용 증가로 인해 발생하는 환경 문제에 대응하여 농약의 지속 가능한 사용에 관한 유럽 공동체 지침 128/2009에는 인간 건강 및 환경에 대한 위험을 줄이기 위해 식물 보호 제품의 지속 가능한 사용에 대한 엄격한 지침이 포함되어 있습니다.
신뢰할 수있는 질병 예측을 통해 악천후시 작물 손실과 수확량을 줄이고 국가 및 국제 규칙에 따라 식물 보호 제품 사용에 대한 실제 근거를 입증 할 수 있습니다.
예측 시스템은 과거와 다른 사람들의 데이터에 살 수 없습니다
농업 질병 예측 시스템의 핵심은 질병주기를 예측하기 위해 기본적이고 실험적인 알고리즘을 사용합니다.
기본 모델은 통제 된 환경을 가진 챔버, 온실 또는 현장에서의 실험실 실험을 기반으로 개발되었으며 환경 영향에 노출 된 기생충과 기생충 사이의 관계의 하나 이상의 세그먼트를 설명합니다.
초기에, 작물 질병에 대한 예측 모델의 개발은 전염병의 발생 및 발병을 예측하기위한 기상 현상 연구에 주로 초점을 맞추 었으며, 임계 값을 벗어난 날씨 사건의 기간 및 식물의 식물 단계에 기초하여 주로 경험적이었다.
최근에는 농업 관행 및 화학 물질 보호와 함께 전염병의 복잡한 구성 요소를 다루기 위해 근본적인 접근 방식이 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
감자 곤란을 예측하는 선구자 중 하나 인 Austin Bourke는 아일랜드 규칙이라는 PLB 모델을 개발했습니다. 이 모델은 순전히 경험적인 접근 방식과 달리 질병의 수명주기에 대한 지식을 통합하고자했습니다. 예를 들어, 질병의 발생에 적합한 날씨 기준의 선택은 질병 발생 동안의 역사적 날씨에 대한 후 향적 분석이 아니라 문서화 된 실험실 실험을 기반으로 결정되었습니다.
그러나 최근에는 범 유럽 이니셔티브의 일환으로 여러 유럽 위험 예측 모델과 이론적으로 비교 한 결과 아일랜드 모델은 엄격한 기준으로 인해 농부에게 가장 낮은 위험 평가를 제공하는 것으로 나타났습니다.
아일랜드 모델의 효과에 대한 현장 평가에 따르면 데이터에 따른 제어는 살 진균제의 사용을 크게 감소 시키지만 다른 Negfry (또는 DSS) 농민의 의사 결정 지원 시스템이나 일반적인 살 진균제 보호 관행에 비해 역병의 통제력이 좋지 않은 것으로 나타났습니다.
그러나 초기에 농민들이 화학 처리 횟수의 증가를 정당화하기 위해 DSS 권장 사항을 바탕으로 결정을 내리는 것이 "편리한"경우, 이제는 다른 추세가 있습니다. 비용을 줄이고 슈퍼마켓 체인에 필요한 살충제 정책을 준수함으로써 경제적 이익을 높이려고합니다.
“그러므로 이제는 '아일랜드 규칙'을 수정하고 최근 변경 사항에 비추어 규칙을 명확히하기 위해 시스템 평가를 수행 할 때입니다. 질병의 역학 변화와 규제 강화 (시장 / 정책)의 맥락에서 시스템의 운영 적 적용을위한 통합적이고 체계적이며 투명한 방법을 제공하는 것이 필요하다”고 과학자들은 그들의 연구에 썼다.
“최근 보고서와 달리 역병 전염병의 위험은 12 ° C 미만으로 낮게 유지된다는 사실을 발견했습니다.보다 완전한 발병 데이터와 병원균 개체군에 대한 더 깊은 이해를 통해 모델의 온도 임계 값이 잠재적으로 증가 할 수 있다고 믿습니다. 10 ° C에서 12 ° C로 살충제 사용을 줄일 수있는 더 많은 기회를 제공합니다.
“위험 예측 모델은 필요한 비용과 노동 시간을 줄이면서 표준 사례와 동일한 수준의 보호를 제공하는 경우에만 유용합니다 ... 현재 스프레이 상태는 우리가 고려한 아일랜드 조건에서 5 일에서 7 일까지 다양합니다. 이 연구에서.
8 월 1 일 이후 연속 50 일 동안 평균 일일 토양 온도가 120 ° C를 초과 한 날부터 심기를 시작하는 것이 좋습니다. 이것은 아일랜드의 Teagasc 국가 자문 기관이 권장하는 일반적인 관행입니다. 농민들은 대개 발아가 XNUMX %에 도달하자마자 살균제로 치료를 시작하고 지상 부분이 완전히 죽을 때까지, 보통 건조 후 XNUMX 주 후에 계속됩니다. 여기서 우리는 성장기가 XNUMX 일 동안 지속된다고 가정합니다. 그러나 농약 보호는 지상에서 감자가 건조 될 때까지이 XNUMX 주 동안 계속됩니다.
우리는 평균적으로 위험 예측 모델을 사용하여 아일랜드 제조업체의 표준 관행에 비해 살 진균제의 소비를 줄일 수 있음을 보여주었습니다. 투여 량 및 치료 횟수의 가능한 감소는 연구 기간에 걸쳐 차이를 보여준다. 이것은 농업 생산의 본질을 반영하고 치료 간격을 정의하기 위해 통합 된 해충 및 질병 관리 접근의 필요성을 더욱 강화합니다.
식물 질병 예측 모델은 종종 모델을 개발 한 연구자들에 의해 평가되며 개발 된 것 이외의 농 생태계에서 교정없이 사용됩니다.
결과는 다양한 생태계와 운영 능력뿐만 아니라 모델의 운영 용도에 대한“아일랜드 규칙”모델의 매개 변수를 수정해야 함을 보여주었습니다.
상대 습도에 대한 임계 값을 90 %에서 88 %로, 포자 형성 기간을 12 시간에서 10 시간으로 줄이는 것이 좋습니다. 그리고 강수량 (0,1mm 이상)과 상대 습도 (90 % 이상)를 포함하여 잎 수분에 대한 추가 지표의 채택을 도입한다고이 연구의 저자는 결론지었습니다.
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