Mengapa sistem prediksi penyakit tanaman perlu terus diperbarui, yang melibatkan para ahli dari berbagai bidang
Busuk daun kentang Phytophthora infestans, adalah salah satu penyakit paling berbahaya dari budaya tersebut, yang membutuhkan penggunaan pestisida secara konstan untuk pencegahan.
Perkembangan penyakit ini sangat tergantung pada kondisi cuaca, dan oleh karena itu, beberapa skema peramalan telah dikembangkan di seluruh dunia untuk mengurangi biaya petani untuk memerangi penyakit.
Peraturan Irlandia, dikembangkan pada 1950-an dan dikalibrasi untuk prakiraan cuaca, praktik produksi kentang, dan tekanan patogen P. infestans masih berfungsi sebagai dasar untuk rekomendasi kepada petani.
Namun, sejak munculnya model Peraturan Irlandia, banyak perubahan telah terjadi dalam komposisi dan dinamika penyakit busuk daun. Sekelompok ilmuwan Irlandia dari Pusat Penelitian Tanaman Teagasc, Universitas Maynooth dan Layanan Meteorologi Irlandia menguji model tersebut dalam kondisi modern dan mengusulkan sejumlah amandemen.
Penyakit busuk daun berkembang dan menjadi lebih agresif
Penyakit busuk daun (atau busuk kentang yang terlambat) adalah salah satu penyakit paling merusak dari budaya kentang karena siklus reproduksi yang cepat dari patogen dan agresivitas. Dengan tidak adanya kontrol, busuk daun dapat dengan cepat menyebabkan kehancuran total tanaman, baik di lapangan dan selama penyimpanan setelah panen.
Di Irlandia, wabah historis penyakit busuk daun kentang memiliki dampak budaya dan ekonomi yang signifikan, yang menyebabkan kelaparan massal dan migrasi selanjutnya dari sebagian besar populasi selama tahun 1840-an.
Sekarang di Irlandia saja, sekitar 5 juta euro dihabiskan setiap tahun untuk fungisida untuk memerangi penyakit busuk kentang, sementara di seluruh dunia, biaya untuk mengendalikan penyakit dan kehilangan panen melebihi 1 miliar euro per tahun.
Tingkat perkembangan epidemi sebagian besar tergantung pada cuaca, dengan suhu, kelembaban relatif dan curah hujan menjadi variabel yang paling penting, dua faktor terakhir terkait erat.
Cuaca basah dan dingin dalam waktu lama menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk sporulasi mikroorganisme patogen yang terbawa oleh hujan dan angin.
Penyakit ini menyebabkan kerusakan baik secara tidak langsung dan langsung: secara tidak langsung, dengan mengurangi permukaan fotosintesis, dan secara langsung ketika zoospora dicuci dari daun, menginfeksi umbi di tanah.
Sejak akhir 1970-an, globalisasi yang meningkat telah menyebabkan migrasi genotipe patogen di seluruh dunia, yang telah menyebabkan pergeseran garis klonal atau genotipe dominan yang lebih tua yang biasa disebut US-1, dan telah berkontribusi pada pengembangan dan penyebaran jalur baru, beberapa di antaranya menunjukkan peningkatan agresivitas.
Genotipe baru telah ditemukan di Irlandia dan telah dicatat lebih sering dalam beberapa tahun terakhir. Selain itu, sebagian besar produksi kentang di Irlandia didasarkan pada varietas kentang yang lebih rentan terhadap patogen versi baru.
Diversifikasi patogen penyakit busuk daun dikombinasikan dengan dampak perubahan iklim membuat pengendalian menjadi sulit dan risiko epidemi menjadi lebih tinggi. Akibatnya, petani kentang secara teratur menerapkan perlindungan fungisida intensif - di Eropa Barat mencapai lebih dari 10 aplikasi per musim.
Kebutuhan untuk mengembangkan model untuk memprediksi busuk daun kentang telah lama diakui sebagai alat penting untuk memerangi penyakit, yang dimotivasi oleh faktor lingkungan dan ekonomi.
Menanggapi masalah lingkungan yang timbul dari meningkatnya penggunaan agrokimia, European Community Directive 128/2009 tentang penggunaan pestisida berkelanjutan berisi panduan ketat tentang penggunaan berkelanjutan produk perlindungan tanaman untuk mengurangi risiko kesehatan manusia dan lingkungan.
Peramalan penyakit yang andal memungkinkan untuk mengurangi kehilangan panen dan hasil dalam kondisi cuaca buruk, serta memperkuat alasan aktual untuk penggunaan produk perlindungan tanaman sesuai dengan aturan nasional dan internasional.
Sistem peramalan tidak bisa hidup di masa lalu dan data orang lain
Pada intinya, sistem prediksi penyakit pertanian menggunakan algoritma, baik yang berbasis fundamental maupun secara empiris, untuk memprediksi siklus penyakit.
Model fundamental dikembangkan atas dasar percobaan laboratorium di kamar, rumah kaca atau bidang dengan lingkungan yang terkontrol dan menggambarkan satu atau lebih segmen hubungan antara inang dan parasit yang terpapar pengaruh lingkungan.
Awalnya, pengembangan model perkiraan untuk penyakit tanaman difokuskan terutama pada studi fenomena cuaca untuk memprediksi perkembangan dan timbulnya epidemi dan terutama empiris, berdasarkan durasi peristiwa cuaca di luar nilai ambang batas dan tahap vegetatif tanaman.
Baru-baru ini, pendekatan fundamental semakin digunakan untuk mencakup komponen epidemi yang lebih kompleks, bersama dengan praktik pertanian dan perlindungan bahan kimia.
Austin Bourke, salah satu pelopor dalam memprediksi busuk daun kentang, telah mengembangkan model PLB yang disebut Peraturan Irlandia. Model ini berusaha menggabungkan pengetahuan tentang siklus hidup penyakit, sebagai lawan dari pendekatan empiris murni. Sebagai contoh, pemilihan kriteria cuaca yang cocok untuk pengembangan penyakit ditentukan berdasarkan percobaan laboratorium yang terdokumentasi, dan bukan dari analisis retrospektif cuaca historis selama wabah penyakit.
Namun, baru-baru ini, sebagai bagian dari inisiatif pan-Eropa, perbandingan teoritis dengan beberapa model prediksi risiko Eropa menunjukkan bahwa model Irlandia memberikan petani penilaian risiko terendah karena kriteria yang ketat.
Evaluasi lapangan terhadap keefektifan model Irlandia menunjukkan bahwa kontrol menurut datanya mengarah ke pengurangan yang signifikan dalam penggunaan fungisida, tetapi dengan kontrol buruk terhadap penyakit busuk daun dibandingkan dengan petani lain (atau DSS) sistem pendukung keputusan petani atau praktik perlindungan fungisida biasa.
Tetapi jika sebelumnya itu "nyaman" bagi petani untuk mendasarkan keputusan mereka pada rekomendasi DSS untuk membenarkan peningkatan jumlah perawatan kimia, sekarang ada tren lain - mereka berusaha untuk meningkatkan manfaat ekonomi dengan mengurangi biaya dan mematuhi kebijakan pestisida yang diperlukan oleh rantai supermarket.
“Oleh karena itu, sekarang saatnya untuk merevisi 'aturan Irlandia' dan melakukan penilaian terhadap sistem guna memperjelas aturan terkait perubahan terkini. Perlu disediakan metode yang terintegrasi, sistematis dan transparan untuk penerapan operasional sistem dalam konteks perubahan epidemiologi penyakit dan penguatan regulasi (pasar / kebijakan), ”tulis para ilmuwan dalam karyanya.
“Bertentangan dengan laporan baru-baru ini, kami menemukan bahwa risiko epidemi penyakit busuk daun tetap rendah di bawah 12 ° C. Dengan data wabah yang lebih lengkap dan pemahaman yang lebih baik tentang populasi patogen, kami yakin bahwa ambang suhu dalam model berpotensi meningkat dari 10 ° C hingga 12 ° C, memberikan lebih banyak peluang untuk mengurangi penggunaan pestisida, ”catat mereka.
“Model prediksi risiko hanya berguna jika memberikan tingkat perlindungan yang sama dengan praktik standar, sekaligus mengurangi biaya dan jam kerja yang diperlukan ... Saat ini, interval antara penyemprotan bervariasi dari 5 hingga 7 hari dalam kondisi Irlandia yang kami perhitungkan dalam penelitian ini.
Kami menyarankan agar penanaman dimulai sehari setelah suhu tanah rata-rata harian melebihi 8 ° C selama tiga hari berturut-turut setelah 1 April. Ini adalah praktik umum di Irlandia seperti yang direkomendasikan oleh badan penasehat nasional Teagasc. Petani biasanya memulai pengobatan dengan fungisida segera setelah perkecambahan mencapai 50% dan berlanjut sampai bagian di atas tanah benar-benar mati, biasanya tiga minggu setelah pengeringan. Di sini kita mengasumsikan bahwa musim tanam berlangsung 120 hari. Namun, perlindungan pestisida berlanjut selama tiga minggu ini sampai kentang di atas tanah kering.
Kami telah menunjukkan bahwa, rata-rata, penggunaan model prediksi risiko memungkinkan untuk mengurangi konsumsi fungisida dibandingkan dengan praktik standar pabrikan Irlandia. Kemungkinan pengurangan dosis dan jumlah perawatan menunjukkan perbedaan selama periode penelitian. Ini mencerminkan sifat produksi pertanian dan semakin memperkuat perlunya pendekatan manajemen hama dan penyakit terpadu untuk menentukan interval perawatan.
Model prediksi penyakit tanaman sering dievaluasi oleh para peneliti yang mengembangkannya dan digunakan tanpa kalibrasi di agroekosistem selain dari yang mereka kembangkan.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlu untuk merevisi parameter model "aturan Irlandia" untuk berbagai ekosistem dan kemampuan operasional, serta untuk penggunaan operasional model.
Kami merekomendasikan pengurangan nilai ambang untuk kelembaban relatif dari 90% menjadi 88% dan durasi sporulasi dari 12 menjadi 10 jam; dan memperkenalkan penerapan indikator tambahan kelembaban daun, termasuk curah hujan (≥0,1 mm) dan kelembaban relatif (≥90%), "penulis penelitian menyimpulkan.
Baca lebih lanjut: https://www.agroxxi.ru/