研究人員警告:需要新的工具來防止植物疾病大流行
據外媒報導,植物病害不會在一個國家的邊界上停止,數英里的海洋也不會阻止其傳播。一個研究小組在《美國國家科學院院刊》上發表的一篇新評論中說,這就是植物病害監測、改進的植物病害檢測系統和預測性植物病害建模(在全球範圍內的整合)對於緩解未來植物病害的爆發和保護全球糧食供應是必要的原因。
論文的通訊作者、北卡羅來納州立大學植物病理學特聘教授Jean Ristaino說:“我們的想法是’及早發現這些植物病害的爆發源,並在它變成大流行病之前阻止其蔓延’。”Ristaino說,一旦發生流行病,就很難控制,他把這種努力比作為阻止COVID-19的傳播而進行的努力。
雖然有些疾病已經處於某種全球監測之下,但其他作物疾病卻沒有得到常規監測。Ristaino提到了小麥銹病和晚疫病,後者是一種影響馬鈴薯並導致愛爾蘭飢荒的重要病原體。
“有一些現有的監測網絡,但它們需要由政府間機構連接和資助,並擴大到全球監測系統,”Ristaino說。“我們可以利用電子傳感器改善疾病監測,這些傳感器可以幫助快速檢測,然後跟踪新出現的植物病原體。”
Ristaino說,為了防止植物病害大流行,需要廣泛的學者的努力–所謂的融合科學。這意味著經濟學家、工程師、作物科學家、作物病害專家、遺傳學家、地理學家、數據分析師、統計學家和其他人員一起工作,以保護作物、種植作物的農民和以這些作物為食的人們。GRIP4PSI植物科學計劃正在幫助資助北卡羅來納州的這樣一個團隊。
研究人員在論文中報告說,目前正在進行研究,以模擬植物病原體傳播的風險,幫助預測,然后防止爆發。對疾病傳播進行建模和預測可以幫助更精確地調動緩解策略,以阻止大流行病。
研究人員說,全球植物病害爆發的頻率越來越高,威脅著全球糧食供應。根據2019年發表的一篇論文,由於植物病蟲害,小麥、水稻和玉米等主要糧食作物的平均損失在21%到30%之間。或者以香蕉為例,特別是香芽蕉(Cavendish)品種,它對一種名為Fusarium odoratissimum Tropical race 4的特定病原體沒有抵抗力,該病原體導致香蕉的巴拿馬病。這種病原體從亞洲迅速蔓延到非洲、中東,最近又進入南美洲,影響到香芽蕉–在美洲種植的主要出口香蕉類型。
Ristaino說,氣候變化可能會加劇這些疾病的爆發。例如,在非洲,撒哈拉非洲的氣候變化和乾旱影響了蝗蟲的數量和範圍,而蝗蟲則破壞了撒哈拉以南非洲更南邊的農作物。氣候數據可以幫助推動疾病的預測和傳播模型。
Ristaino說:“更頻繁的降雨可以讓空氣中的植物病原體傳播,真菌孢子可以隨著颶風移動,這就是大豆銹病從南美傳到北美的原因–通過風暴。”他還指導北卡羅來納州的新興植物疾病和全球食品安全的教師集群。“也有提前出現的情況,由於春天較暖,病原體在生長季節比平時更早出現。”
此外,食品貿易的全球性質正在推動一些植物疾病的大流行。新的有害植物病原體的出現給糧食供應增加了其他風險,而糧食供應已經因為世界人口的增長而變得緊張。
Ristaino說:“有必要將人類全球健康和植物全球健康研究人員聯繫在一起,共同工作。糧食安全和生計與農業有關,而人類健康與我們消費的食物有關。”