Nadzór chorób roślin, wykrywanie może zapewnić bezpieczeństwo żywności.
Choroby roślin nie zatrzymują się na granicach państw, a kilometry oceanów również nie zapobiegają ich rozprzestrzenianiu się. Właśnie dlatego nadzór nad chorobami roślin, ulepszone systemy wykrywania chorób roślin i predykcyjne modelowanie chorób roślin — zintegrowane na skalę globalną — są niezbędne do łagodzenia przyszłych epidemii chorób roślin i ochrony globalnej podaży żywności, według zespołu naukowców w nowym komentarzu opublikowanym w Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
Chodzi o to, aby „wcześnie wykryć te źródła epidemii chorób roślin i powstrzymać rozprzestrzenianie się, zanim stanie się pandemią” – mówi Jean Ristaino, William Neal Reynolds Distinguished Professor of Plant Pathology na North Carolina State University i autor artykułu. Gdy wybuchnie epidemia, trudno jest ją kontrolować, powiedział Ristaino, porównując wysiłki do wysiłków podjętych w celu powstrzymania rozprzestrzeniania się COVID-19.
Podczas gdy niektóre choroby są już pod jakimś rodzajem globalnego nadzoru – Ristaino wspomniał o rdzy pszenicy i zarazie ziemniaka, ważnym patogenie, który atakuje ziemniaki i spowodował głód w Irlandii – inne choroby upraw nie są rutynowo monitorowane.
„Istnieje kilka istniejących sieci nadzoru, ale muszą one być połączone i finansowane przez agencje międzyrządowe i rozszerzone na globalne systemy nadzoru” – powiedział Ristaino. „Możemy ulepszyć monitorowanie chorób za pomocą czujników elektronicznych, które mogą pomóc w szybkim wykrywaniu, a następnie śledzeniu pojawiających się patogenów roślin”.
Ristaino powiedział, że aby zapobiec pandemii chorób roślin, potrzebne są wysiłki szerokiego grona naukowców – tak zwana nauka o konwergencji. Oznacza to, że ekonomiści, inżynierowie, naukowcy zajmujący się uprawami, specjaliści od chorób upraw, genetycy, geografowie, analitycy danych, statystycy i inni współpracują ze sobą w celu ochrony upraw, rolników uprawiających rośliny i ludzi karmionych tymi uprawami. Inicjatywa Plant Science GRIP4PSI pomaga sfinansować taki zespół w NC State.
Zdaniem naukowców, aby chronić rośliny uprawne, takie jak kukurydza, konieczne są globalne wysiłki w celu znalezienia, śledzenia i modelowania chorób roślin. Źródło:NC State University
Jak podają naukowcy w artykule, trwają badania mające na celu modelowanie ryzyka rozprzestrzeniania się patogenów roślin i pomoc w przewidywaniu, a następnie zapobieganiu epidemiom. Modelowanie i prognozowanie rozprzestrzeniania się chorób może pomóc bardziej precyzyjnie zmobilizować strategie łagodzenia, aby powstrzymać pandemie.
Naukowcy twierdzą, że globalne epidemie chorób roślin rosną i zagrażają globalnemu zaopatrzeniu w żywność. Według artykułu opublikowanego w 2019 r. średnie straty w głównych uprawach roślin spożywczych, takich jak pszenica, ryż i kukurydza, wahały się od 21% do 30% z powodu szkodników i chorób roślin. Albo weźmy przypadek bananów, w szczególności odmiany Cavendish, która nie ma odporność na specyficzny patogen zwany Fusarium odoratissimum Rasa tropikalna 4, która powoduje chorobę panamską bananów. Ten patogen szybko rozprzestrzenił się z Azji do Afryki, na Bliski Wschód, a ostatnio do Ameryki Południowej, gdzie atakuje banany Cavendish – główny rodzaj bananów uprawianych w obu Amerykach na eksport.
Zmiany klimatyczne prawdopodobnie zaostrzą te epidemie, powiedział Ristaino. Na przykład w Afryce zmiany klimatyczne i susza w Afryce Saharyjskiej wpływają na populację i zasięg szarańczy, która niszczy uprawy położone dalej na południe w Afryce subsaharyjskiej. Dane klimatyczne mogą pomóc w prognozowaniu chorób i modelowaniu rozprzestrzeniania się.
„Częstsze opady deszczu mogą umożliwić rozprzestrzenianie się unoszących się w powietrzu patogenów roślin, a zarodniki grzybów mogą przemieszczać się wraz z huraganami, w ten sposób rdza sojowa dotarła do Ameryki Północnej z Ameryki Południowej – poprzez burze” – Ristaino, który również kieruje klasą wydziałów NC State ds. pojawiających się chorób roślin i powiedział, że globalne bezpieczeństwo żywnościowe. „Zdarzają się również przypadki wczesnego wschodów, kiedy patogeny pojawiają się wcześniej w sezonie wegetacyjnym z powodu cieplejszych wiosny”.
Co więcej, globalny charakter handlu żywnością prowadzi do niektórych pandemii chorób roślin. Pojawienie się nowych szkodliwych patogenów roślin stanowi dodatkowe zagrożenie dla zaopatrzenia w żywność, które jest już nadwyrężone przez rosnącą populację świata.
„Istnieje potrzeba połączenia naukowców zajmujących się globalnym zdrowiem ludzi i globalnymi badaniami zdrowia roślin”, powiedział Ristaino. „Bezpieczeństwo żywnościowe i źródła utrzymania są powiązane z rolnictwem, a zdrowie ludzkie z żywnością, którą spożywamy”.
Odniesienie:„The Persistent Threat of Emerging Plant Disease Pandemics to Global Food Security” Jean B. Ristaino, Pamela Anderson, Dan Bebber, Kate A. Brauman, Nik J. Cunniffe, Nina Fedoroff, Cambria Finegold, Karen A. Garrett, Christopher A. Gilligan, Christopher Jones, Michael Martin, Graham K. MacDonald, Patricia Neenan, Angela Records, David Schmale, Laura Tateosian i Qingshan Wei, 17 maja 2021 r., Sprawa Narodowej Akademii Nauk .
DOI:10.1073/pnas.2022239118
