Kā kontrolēt kultūraugu slimības ar viedās lauksaimniecības palīdzību

Lauksaimniecības sistēmas saskaras ne tikai ar pārtikas ražošanu gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem, bet arī ar vides aizsardzības jautājumiem. Tāpēc pašlaik pieaug spiediens samazināt pesticīdu lietošanu, lai samazinātu iespējamās ražošanas izmaksas un ietekmi uz vidi.

Kultūraugu uzraudzība ļauj identificēt potenciāli riska zonas un ārstēt tās individuāli, kā rezultātā ievērojami palielinās slimību pārvaldības efektivitāte.

Augu slimību klātbūtne lauksaimniecības saimniecībā lauksaimniekiem izmaksā daudz naudas. Saskaņā ar IRJET pētījumu, ražas zudumi dzīvnieku, slimību, kaitēkļu un nezāļu dēļ veido 20 līdz 40 procentus no kopējās pasaules lauksaimniecības produktivitātes.

Tradicionālā metode, kurā fiziski analizē konkrētus lapu aspektus, piemēram, tekstūru, krāsu un formu, lai identificētu infekcijas, ne vienmēr ir efektīva. Tā rezultātā lielākā daļa lauksaimnieku visā pasaulē piesaista profesionālus lauksaimniekus, lai diagnosticētu slimības viņu kultūraugos lielās saimniecībās. Tomēr tas ir laikietilpīgs un dārgs process.

Dažu lauksaimnieku tradicionālajā metodē trūkst modernu metožu augu slimību atpazīšanas un klasifikācijas automatizēšanai. Lauksaimnieki nespēj atklāt augu slimības lielās saimniecībās, kā rezultātā ievērojami samazinās lauksaimniecības produkcijas daudzums un kvalitāte.

Tā rezultātā viedā lauksaimniecība ir neizbēgams digitālais resurss lauksaimniekiem, kas ļauj nepārtraukti uzraudzīt augu slimības, neprasot daudz darbaspēka, īpaši attālos lauksaimniecības apgabalos.

Kas ir kultūraugu slimība?

Parasti augs saslimst, ja to pastāvīgi traucē noteikts cēloniskais aģents, kā rezultātā rodas fizioloģiska procesa anomālija, kas izjauc auga funkciju un augšanas normālo struktūru, kā arī citas aktivitātes.

Patoloģiski stāvokļi un simptomi rodas vienas vai vairāku auga kritisko bioķīmisko un fizioloģisko sistēmu darbības traucējumu rezultātā.

Kultūraugu slimību sastopamība un izplatība atšķiras sezonāli atkarībā no patogēna izplatības, vides apstākļiem, kā arī audzētajām kultūrām un šķirnēm. Dažas augu šķirnes ir vairāk pakļautas augu slimību uzliesmojumiem nekā citas.

Augu slimību klasifikācija

Augu slimības ģenētiski klasificē, pamatojoties uz to galvenā izraisītāja raksturu, kas var būt neinfekciozs vai infekciozs. Patogēns organisms, piemēram, vīruss, viroīds, baktērija, sēne, mikoplazma, parazītiskais ziedošais augs vai nematode, izraisa infekciozas augu slimības.

Infekciozs aģents var vairoties saimniekaugā vai tā iekšienē un izplatīties no viena neaizsargāta saimnieka uz nākamo. Labdabīgas augu slimības izraisa nelabvēlīgi augšanas apstākļi, piemēram, augsta temperatūra, slikts skābekļa un mitruma attiecība, indīgas ķīmiskas vielas atmosfērā vai augsnē, kā arī barības vielu deficīts vai pārpalikums.

Tā kā tie nav organismi, kas spēj vairoties saimniekorganismā, neinfekciozi cēloņi nav pārnēsājami.

Lauksaimniecībā augus vienlaikus var skart vairāki slimību izraisītāji. Augs, kas cieš no barības vielu nepietiekamības vai nelīdzsvarotības starp augsnes mitrumu un skābekli, bieži vien ir uzņēmīgāks pret patogēnu infekciju, un augs, kas ir inficēts ar vienu slimību, bieži vien ir neaizsargāts pret sekundāru patogēnu invāziju.

Slimību komplekss ir visu slimību izraisošo vielu kopums, kas ietekmē augu. Zināšanas par tipiskiem augšanas paradumiem, šķirnes īpašībām un augu normālu mainīgumu sugas ietvaros, kas ir saistīts ar vidi, kurā augi aug, ir būtiskas slimības diagnosticēšanai.

Augu slimību cēloņi

Kultūraugu slimības tradicionāli tiek iedalītas divos veidos: abiotiskās (sauktas arī par neinfekciozajām) un biotiskās (infekciozajām). Nevēlami vides apstākļi bieži izraisa neinfekciozas slimības. Daži piemēri ir zema vai augsta temperatūra un pārmērīgs vai nepietiekams mitrums.

Infekcijas bieži izraisa arī kaitīgi gaisa piesārņotāji. Tuvumā esošās ķīmiskās vai metalurģijas rūpnīcas var izraisīt to uzkrāšanos. Slimību parasti izraisa augsnes neveselīgais fizikāli ķīmiskais sastāvs.

Pēdējais faktors bieži vien ir sliktas kvalitātes lauku apstrādes ar herbicīdiem rezultāts. Šie piemēri parāda ilgtspējīgas lauksaimniecības nozīmi ne tikai vides aizsardzībā, bet arī uzņēmumu rentabilitātē.

Pat nelabvēlīgs gaismas režīms var negatīvi ietekmēt, īpaši siltumnīcās audzētus augus. Toksīni, ko augsnē izdala daži embriofīti (augstāki augi) un sēnītes, var būt arī kultūraugu slimību cēlonis.

Infekcijas izraisītāji ir šādi:

• Baktērijas.
• Parazītiskie augi.
• Vīrusi.
• Sēnītes.
• Nematodes.

Turpmākajās sadaļās mēs aplūkosim attiecīgās kultūraugu slimības un to attiecīgās pazīmes un simptomus.  Nedzīvi vides apstākļi vai slikta lauksaimniecības pārvaldība ir abiotisko jeb neinfekciozo slimību izraisītāju piemēri. Tie netiek nodoti citiem augiem. Pastāv daži vispārēji atzīti abiotiskie izraisītāji:

• Ekstrēmas temperatūras.
• Vējš.
• Sausums vai plūdi.
• Mitrums.
• Biežas un stipras lietusgāzes.
• Augsnes sablīvēšanās.
• Uzturvielu pārpalikums vai trūkums.
• Nepareiza ūdens apsaimniekošana.
• Ķīmiski bojājumi, ko izraisa pesticīdi vai sāļi.

Biotisko slimību izraisītāji, kas pazīstami arī kā infekcijas slimību izraisītāji, ir dzīvu organismu patogēni, kas var izplatīties no viena saimnieka uz otru un pārnēsāt slimības.
Patogēni tiek iedalīti šādās kategorijās:

Sēnītes: Visizplatītākā lauksaimniecības problēma ir patogēnās sēnītes. Saskaņā ar pētījumiem, šis augu slimības veids katru gadu iznīcina aptuveni vienu trešdaļu no visām pārtikas kultūrām.

Šajā ziņā problēma ir nopietna gan no humānā, gan ekonomiskā viedokļa. Šīs infekcijas, tāpat kā bakteriālas kultūraugu slimības, galvenokārt ietekmē augus caur brūcēm, ūdens porām un atvārsnītēm. Turklāt sēnīšu sporas bieži pārnēsā vēja brāzmas.

Vīrusi: Viroīdi un vīrusi ir vismazāk zināmie, bet kritiskie augu ienaidnieki (subvīrusu infekcijas izraisītāji). Pēc auga inficēšanās to ir gandrīz neiespējami glābt.

Vairumā gadījumu infekcija izplatās, saskaroties starp veseliem un slimiem augiem. Vīrusi var izplatīties arī veģetatīvi vairojoties sēklu, ziedputekšņu un kukaiņu veidā. Tomēr vīrusi visbiežāk tiek pārnesti caur augsni.

Baktērijas: Bakteriālas kultūraugu slimības, ko parasti izraisa baktērijas, ir vienas no visbiežāk sastopamajām infekcijām lauksaimniecībā. Šajā sakarā šāda veida slimību profilakse un kontrole ir sarežģīta.

Lai inficētu kultūras audus, ierosinātājam tajos jāiekļūst. Tas galvenokārt notiek bojātu zonu rezultātā, piemēram, lauksaimniecības instrumentu, kukaiņu (piemēram, blusu) vai vienkārši nelabvēlīgu laikapstākļu (piemēram, putekļu, stipra lietus un vēja) radītu bojājumu rezultātā.

Savukārt baktērijas var inficēt augus caur dabīgiem caurumiem vai dziedzeriem (piemēram, kas izdala nektāru).

Nematodes: Nematodes ir augu parazītiskie apaļtārpi, kurus nevar redzēt bez specializēta aprīkojuma. Tā kā tie dzīvo augsnē, tie galvenokārt ietekmē saknes, sīpolus un bumbuļus. Ir identificētas vairāk nekā 4100 bīstamas nematodu sugas.

Parazītiskie augi: barojas ar kultūraugiem un iegūst hlorofilu no saimniekauga, jo tiem tā trūkst. Piemēram, pundurāmulis aug uz citiem augiem un no tiem iegūst barības vielas.
Aļģes; Teorētiski tās nerada būtisku kaitējumu; tomēr noteiktos apstākļos tās var radīt problēmas.

Kādi ir augu slimību simptomi?

Novērojamas augu slimības sekas uz auga sauc par simptomu. Viens no simptomiem varētu būt manāmas auga krāsas, funkcijas vai formas izmaiņas, tam reaģējot uz infekciju.

Verticillium vītei raksturīga lapu vīte, ko izraisa sēne Verticillium albo-atrium un Verticillium dahlias. Bieži sastopamie bakteriālās iedegas simptomi uz pupiņu augiem ir brūni nekrotiski bojājumi, ko ieskauj spilgti dzeltens oreols lapas plātnē vai lapas centrā.

Jūs nenovērojat slimību izraisošo patogēnu, bet gan infekcijas izraisītu simptomu. Zemāk ir aprakstīti sēnīšu, baktēriju un vīrusu augu slimību izplatītāko pazīmju un simptomu piemēri:

Sēnīšu slimības pazīmes:

Sēnīšu infekcija bieži izpaužas kā lokāla vai vispārēja nekroze. Sēnīšu izraisītas kultūraugu slimības var arī traucēt normālu augšanu vai veicināt patoloģisku augšanas uzliesmojumu, kas pazīstams kā hipertrofija.

Citi kultūraugu slimību simptomi ir:

• Lapu plankumi.
• Pīlings.
• Puve.
• Antracnoze.
• Lapu čūlas.
• Kārpu un lapu cirtas.

Sēnīšu slimības simptomi:

• Lapu rūsa (izplatīta kukurūzā).
• Putna acs plankums uz ogām (antraknoze).
• Stādi vīst (Phytophthora).
• Hloroze (lapu dzeltēšana).
• Stublāja rūsa (kviešu stublāja rūsa).
• Lapu plankumainība (septorijas brūnplankumainība).
• Sklerotīnija (baltā pelējuma sēne).
• Miltrasa.

Bakteriālu slimību pazīmes (grūti pamanāmas, bet var ietvert):

Kā jau minēts iepriekš, ir daudz slimību veidu, ko izraisa liels baktēriju skaits. Visbiežāk sastopamās kultūraugu slimības ir uzskaitītas zemāk:

• Baktēriju izdalījumi.
• Ūdenī samērcēti bojājumi.
• Baktēriju plūsma ūdenī no nogriezta stumbra.

Bakteriālas slimības simptomi:

• Augļu vieta.
• Kroņa žults.
• Lapu plankums ar dzeltenu oreolu.
• Rūķis.
• Šeperda līkumainais stublājs beidzas uz kokaugiem.

Vīrusu slimības pazīmes:

Vīrusu izraisīto kultūraugu slimību simptomus parasti iedala četros veidos: malformācijas, piemēram, anomāla dzinumu augšana un lapu un ziedu deformācija; nekroze, vīte un gredzenveida svītru un plankumu parādīšanās; pundurisms, gan atsevišķu daļu, gan visa auga augšanas aizkavēšanās; un krāsas maiņa, piemēram, dzeltēšana un dzīslu saplaisāšana.

Sakņaugu slimības, kas izpaužas kā puve, ir vīrusa klātbūtnes pazīme. Tomēr dažiem augiem var nebūt simptomu un tie var būt latenti slimības nesēji. Tāpēc cīņā pret šāda veida infekciju ir nepieciešama īpaša modrība.

Augu augšanas apturēšana

Kā redzat, vīrusu, baktēriju un sēnīšu slimību simptomi lielā mērā pārklājas. Ja augā parādās nezināma problēma, jāņem vērā herbicīdu radītie bojājumi, abiotiskās slimības un nematodes.

Kā ar viedās lauksaimniecības palīdzību saglabāt ražu un prognozēt kultūraugu slimības?

Ietaupījumi Un kultūraugu aizsardzība pret slimībām ir aktuāls jautājums ikvienam lauksaimniekam, kurš vēlas sasniegt labākos rezultātus. Pirmais un vissvarīgākais solis kultūraugu aizsardzībā ir zināšanas. Katram lauksaimniekam jāzina par kultūraugu uzņēmību pret konkrētām slimībām, kā arī abiotiskajiem faktoriem, kas veicina slimību rašanos.

Vēl svarīgāk, viena no efektīvākajām praksēm ir preventīvu pasākumu piemērošana, piemēram:

• Izturīgu vai tolerantu šķirņu stādīšana.
• Optimāla stādīšanas un ražas novākšanas laika noteikšana.
• Augu kvalitātes un veselīgs materiāls.
• Iekārtu dezinfekcija.
• Rotējošas kultūras.
• Augu barības vielu pārvaldība, pamatojoties uz kultūraugu vajadzībām.

Ir vēl daži faktori, kas varētu būtiski ietekmēt lauka kultūraugu slimības un to apsaimniekošanu. Regulāra kultūraugu un lauku uzraudzība, kā arī savlaicīga reaģēšana var būt īsts glābiņš jebkurai kultūraugu ražošanai. Šeit ir trīs veidi, kā vieda lauksaimniecība var palīdzēt kaitēkļu slimību apkarošanā.

Ražas uzraudzība visu diennakti

Lauksaimnieki visā pasaulē cieš ievērojamus pārtikas zaudējumus kultūraugu inficēšanās rezultātā ar tādiem patogēniem kā sēnītes, vīrusi, baktērijas un citi.

Lauksaimnieki var izmantot uzlabotu slimību atklāšanas un identifikācijas risinājumu, lai samazinātu kultūraugu bojājumus. Lauksaimnieki var pārbaudīt lapas mitrumu, temperatūru un gaisa mitruma saturu, lai atklātu barības vielu trūkumu un slimību infekcijas, kas var izplatīties kultūraugos un samazināt ražu.

Uzlabots mēslojuma kalkulators

Vieds risinājums, kas ietver mēslojuma kalkulatoru, var palīdzēt aprēķināt atbilstošo mēslojuma daudzumu. Tas ietaupa naudu par pesticīdiem, vienlaikus aizsargājot vidi no agroķīmiskā piesārņojuma.

Audzētāji var arī savlaicīgi veikt preventīvus pasākumus, lai izvairītos no ražas zaudējumiem, nosakot saimniecības reģionu, kurā ir augsts slimību uzliesmojumu risks.

Efektīva augu veselības uzraudzība

Lielās saimniecībās slimību infekciju identificēšana augos, veicot vizuālu pārbaudi, var novest pie nepareizas diagnozes. Šeit noder mākslīgā intelekta darbināts viedās lauksaimniecības risinājums.

No uzņemta lapas attēla šis viedais lauksaimniecības risinājums var palīdzēt kultivatoriem noteikt, vai augos joprojām pastāv slimība. Šī tehnoloģija tiek izmantota kultūraugu slimību prognozēšanai un, izmantojot uzņemtos attēlus, var ieteikt pielāgotu augu slimību ārstēšanu, pamatojoties uz mēslošanas līdzekļiem, izraisītājiem un simptomiem.

Rezumējot

Augu slimības rada nopietnus draudus visai kultūrai. Tāpēc lauksaimniekiem ir ļoti svarīgi efektīvi ar tām cīnīties un kontrolēt, veicot savlaicīgu profilaksi. Šis uzdevums var būt sarežģīts atkarībā no lauksaimniecības zemes lieluma, jo īpaši tāpēc, ka kaitīgo kultūraugu slimību saraksts ir diezgan garš. Tomēr lauksaimnieki var gūt labumu no modernajām tehnoloģijām. Kultūraugu monitorings ļauj identificēt riska zonas un apstrādāt katru kultūraugu atsevišķi, ievērojami palielinot slimību kontroles efektivitāti.