Cum să controlezi bolile culturilor cu ajutorul agriculturii inteligente

Sistemele agricole se confruntă nu doar cu producția de alimente pentru oameni și animale deopotrivă, ci și cu probleme de protecție a mediului. Acesta este motivul pentru care există în prezent o presiune tot mai mare pentru reducerea utilizării pesticidelor, pentru a reduce posibilele costuri de producție și impactul asupra mediului.

Monitorizarea culturilor vă permite să identificați zonele potențial riscante și să le tratați individual, rezultând o creștere semnificativă a eficacității gestionării bolilor.

Prezența bolilor plantelor într-o fermă agricolă costă mulți bani fermierii. Pierderile de culturi cauzate de animale, boli, dăunători și buruieni reprezintă 20 până la 40% din productivitatea agricolă globală totală, potrivit cercetărilor IRJET.

Metoda tradițională de analiză fizică a anumitor aspecte ale frunzelor, cum ar fi textura, culoarea și forma, pentru a identifica infecțiile nu este întotdeauna eficientă. Prin urmare, majoritatea fermierilor din întreaga lume angajează agricultori profesioniști pentru a diagnostica bolile din culturile lor din fermele mari. Cu toate acestea, este un proces consumator de timp și costisitor.

Metodei tradiționale a unor fermieri îi lipsesc tehnici moderne de automatizare a recunoașterii și clasificării bolilor plantelor. Fermierii nu reușesc să detecteze bolile plantelor în fermele mari, ceea ce duce la o reducere semnificativă a cantității și calității producției agricole.

Prin urmare, agricultura inteligentă este un atu digital inevitabil pentru fermieri, permițând monitorizarea continuă a bolilor plantelor fără a necesita multă forță de muncă, în special în zonele agricole îndepărtate.

Ce este o boală a culturilor?

În general, o plantă se îmbolnăvește atunci când este perturbată continuu de un anumit agent cauzal, rezultând o anomalie a procesului fiziologic care perturbă structura normală a funcției și creșterii plantei, printre alte activități.

Stările și simptomele patologice rezultă din perturbarea unuia sau mai multor sisteme biochimice și fiziologice critice ale unei plante.

Apariția și prevalența bolilor culturilor variază sezonier, în funcție de prevalența unui agent patogen, de condițiile de mediu și de culturile și soiurile cultivate. Unele soiuri de plante sunt mai predispuse la focare de boli ale plantelor decât altele.

Clasificarea bolilor plantelor

Bolile plantelor sunt clasificate genetic în funcție de natura principalului lor agent cauzator, care poate fi neinfecțios sau infecțios. Un organism patogen, cum ar fi un virus, un viroid, o bacterie, o ciupercă, o micoplasmă, o plantă parazitară cu flori sau un nematod, provoacă boli infecțioase ale plantelor.

Un agent infecțios se poate reproduce în interiorul sau pe o plantă gazdă și se poate răspândi de la o gazdă vulnerabilă la alta. Bolile plantelor non-maligne sunt cauzate de condiții de creștere nefavorabile, cum ar fi temperaturi ridicate, raporturi scăzute oxigen-umiditate, substanțe chimice otrăvitoare din atmosferă sau sol și un deficit sau exces de nutrienți.

Deoarece nu sunt organisme capabile de reproducere în cadrul unei gazde, agenții cauzali neinfecțioși sunt netransmisibili.

În agricultură, plantele pot fi afectate de mai mulți agenți patogeni în același timp. O plantă care suferă de insuficiență de nutrienți sau de un dezechilibru între umiditatea solului și oxigen este adesea mai susceptibilă la infecțiile cu agenți patogeni, iar o plantă care a fost infectată de o singură boală este adesea vulnerabilă la invazia secundară a agenților patogeni.

Complexul bolii este o colecție a tuturor agenților cauzali de boli care afectează o plantă. Cunoașterea obiceiurilor tipice de creștere, a trăsăturilor varietale și a variabilității normale a plantelor din cadrul unei specii - așa cum acestea se raportează la mediul în care cresc plantele - este esențială pentru diagnosticarea unei boli.

Cauzele bolilor culturilor

Bolile culturilor au fost clasificate în mod tradițional în două tipuri: abiotice (cunoscute și sub denumirea de neinfecțioase) și biotice (infecțioase). Condițiile de mediu nefavorabile duc frecvent la boli netransmisibile. Temperatura scăzută sau ridicată și excesul sau lipsa de umiditate sunt câteva exemple.

Infecțiile sunt, de asemenea, cauzate frecvent de contaminanți nocivi ai aerului. Instalațiile chimice sau metalurgice din apropiere pot provoca acumularea acestora. Boala este de obicei cauzată de compoziția fizico-chimică nesănătoasă a solului.

Ultimul factor este frecvent rezultatul unui tratament erbicid de calitate slabă aplicat pe câmpuri. Aceste exemple demonstrează importanța agriculturii durabile nu numai pentru protecția mediului, ci și pentru profitabilitatea afacerilor.

Chiar și un regim de lumină nefavorabil poate avea un impact negativ, în special asupra plantelor cultivate în sere. Toxinele eliberate în sol de către unele embrionfite (plante superioare) și ciuperci pot fi, de asemenea, cauza bolilor culturilor.

Agenții cauzali ai infecțiilor includ:

• Bacterii.
• Plante parazite.
• Viruși.
• Ciuperci.
• Nematode.

În secțiunile următoare vom analiza bolile relevante ale culturilor și semnele și simptomele acestora.  Condițiile de mediu nevii sau managementul deficitar al fermei sunt exemple de agenți patogeni abiotici sau neinfecțioși. Aceștia nu sunt transmiși altor plante. Există câțiva agenți abiotici recunoscuți universal:

• Temperaturi extreme.
• Vânt.
• Secetă sau inundație.
• Umiditate.
• Ploaie frecventă și abundentă.
• Compactarea solului.
• Exces sau deficit de nutrienți.
• Gestionarea necorespunzătoare a apei.
• Leziuni chimice cauzate de pesticide sau săruri.

Agenții biotici ai bolilor, cunoscuți și sub denumirea de agenți infecțioși, sunt agenți patogeni ai organismelor vii care se pot răspândi de la o gazdă la alta și pot transmite boli.
Agenții patogeni sunt clasificați în următoarele categorii:

Ciuperci: Cea mai frecventă problemă agricolă sunt ciupercile patogene. Conform studiilor, acest tip de boală a plantelor distruge aproximativ o treime din toate culturile alimentare în fiecare an.

În acest sens, problema este gravă atât din punct de vedere umanitar, cât și economic. Aceste infecții, la fel ca bolile bacteriene ale culturilor, afectează plantele în principal prin răni, pori de apă și stomate. În plus, sporii fungici sunt frecvent transportați de rafalele de vânt.

Viruși: Viroizii și virusurile sunt cei mai minori, dar critici dușmani ai plantelor (agenți contagioși subvirali). Este aproape imposibil să salvezi o plantă după o infecție a acesteia.

În majoritatea situațiilor, infecția se răspândește prin contactul dintre plantele sănătoase și cele bolnave. Virușii se pot răspândi și prin reproducere vegetativă sub formă de semințe, polen și insecte. Cu toate acestea, virusurile se transmit cel mai frecvent prin sol.

Bacterii: Bolile bacteriene ale culturilor, de obicei cauzate de bacterii, se numără printre cele mai frecvente infecții din agricultură. În acest sens, prevenirea și controlul acestui tip de boală sunt dificile.

Agentul cauzal trebuie să pătrundă în țesutul culturii pentru a o infecta. Apare în principal ca urmare a unor zone deteriorate, cum ar fi cele cauzate de unelte agricole, insecte (cum ar fi puricii) sau pur și simplu de condiții meteorologice nefavorabile (cum ar fi praful, ploile abundente și vântul).

Bacteriile, pe de altă parte, pot infecta plantele prin găuri naturale sau glande (de exemplu, cele care secretă nectar).

Nematode: Nematodele sunt viermi rotunzi paraziți ai plantelor care nu pot fi observați fără echipament specializat. Deoarece trăiesc în sol, afectează în principal rădăcinile, bulbii și tuberculii. Au fost identificate peste 4100 de specii de nematode periculoase.

Plante parazite: se hrănesc cu culturi și își obțin clorofila de la planta gazdă, deoarece aceasta le lipsește. Vâscul pitic, de exemplu, crește pe alte plante și obține nutrienți de la acestea.
Alge; Teoretic, acestea nu provoacă daune semnificative; cu toate acestea, în anumite condiții, pot fi problematice.

Care sunt simptomele bolilor plantelor?

O consecință observabilă a unei boli a plantei se numește simptom. Unul dintre simptome ar putea fi o schimbare perceptibilă a culorii, funcției sau formei plantei, pe măsură ce aceasta răspunde la infecție.

Ofilirea prin verticillium este caracterizată prin ofilirea frunzelor, cauzată de ciupercile Verticillium albo-atrium și Verticillium dahlias. Simptomele comune ale manei bacteriene la plantele de fasole includ leziuni necrotice maronii înconjurate de un halou galben strălucitor la nivelul lamei frunzei sau în centrul frunzei.

Nu observați agentul patogen care provoacă boala, ci mai degrabă un simptom cauzat de infecție. Mai jos sunt prezentate exemple de semne și simptome comune ale bolilor fungice, bacteriene și virale ale plantelor:

Semne ale bolilor fungice:

O infecție fungică se manifestă frecvent ca necroză locală sau generală. Bolile culturilor cauzate de ciuperci pot, de asemenea, interfera cu creșterea normală sau pot contribui la o creștere anormală, cunoscută sub numele de hipertrofie.

Alte simptome ale bolilor culturilor includ:

• Pete pe frunze.
• Exfoliere.
• Putrezi.
• Antracnoză.
• Ulcerele frunzelor.
• Bucle de negi și frunze.

Simptome ale bolilor fungice:

• Rugina frunzelor (comună la porumb).
• Pata ochi de pasăre pe fructe de pădure (antracnoză).
• Răsadurile care se ofilesc (Phytophthora).
• Cloroză (îngălbenirea frunzelor).
• Rugina tulpinii (rugina tulpinii grâului).
• Pata frunzelor (pata maro septoria).
• Sclerotinia (mucegai alb).
• Mucegaiul praf.

Semne ale bolilor bacteriene (dificil de observat, dar pot include):

Așa cum am menționat anterior, există numeroase tipuri de boli cauzate de un număr mare de bacterii. Cele mai frecvente boli ale plantelor de cultură sunt enumerate mai jos:

• Excremente bacteriene.
• Leziuni îmbibate cu apă.
• Curgerea bacteriilor în apă dintr-o tulpină tăiată.

Simptome ale bolilor bacteriene:

• Pătarea fructelor.
• Coroana gălbuie.
• Pată pe frunze cu halou galben.
• Gangrenă.
• Tulpina ciobănească a lui Shepperd se termină la plantele lemnoase.

Semne ale bolilor virale:

Simptomele bolilor culturilor cauzate de virusuri sunt de obicei clasificate în patru tipuri: malformații, cum ar fi creșterea anormală a lăstarilor și distorsiunea frunzelor și florilor; necroză, ofilire și apariția de dungi și pete inelare; nanism, întârzierea creșterii atât a părților individuale, cât și a întregii plante; și decolorare, cum ar fi îngălbenirea și limpezirea nervurilor.

Bolile culturilor de rădăcinoase, care se manifestă prin putrezire, sunt un semn revelator al prezenței unui virus. Unele plante, însă, pot să nu prezinte simptome și pot fi purtătoare latente ale bolii. Prin urmare, este necesară o vigilență extremă în lupta împotriva acestui tip de infecție.

Atrofierea plantelor

După cum puteți vedea, există o mulțime de suprapuneri în ceea ce privește simptomele bolilor virale, bacteriene și fungice. Atunci când apare o problemă necunoscută la o plantă, trebuie luate în considerare leziunile cauzate de erbicide, bolile abiotice și problemele cu nematodele.

Cum să economisim recoltele și să anticipăm bolile culturilor cu ajutorul agriculturii inteligente?

Economisirea randamentelor iar protejarea culturilor de boli este o preocupare stringentă pentru orice fermier care dorește să obțină cele mai bune rezultate. Primul și cel mai important pas în protejarea culturilor este cunoașterea. Fiecare fermier ar trebui să fie conștient de susceptibilitatea culturii la boli specifice, precum și de agenții abiotici care favorizează apariția bolilor.

Mai important, una dintre cele mai eficiente practici este utilizarea unor măsuri preventive, cum ar fi:

• Plantarea soiurilor rezistente sau tolerante.
• Gestionarea perioadelor optime de plantare și recoltare.
• Calitatea plantelor și materialul sănătos.
• Dezinfectarea echipamentelor.
• Culturi prin rotație.
• Gestionarea nutrienților plantelor în funcție de nevoile culturilor.

Există și alți factori care ar putea avea un impact semnificativ asupra bolilor culturilor de câmp și asupra gestionării acestora. Monitorizarea regulată a culturilor și a câmpurilor, precum și răspunsul prompt, pot fi o adevărată salvare pentru orice producție agricolă. Iată trei moduri în care agricultura inteligentă poate ajuta la combaterea bolilor și dăunătorilor din culturi.

Monitorizarea culturilor non-stop

Fermierii din întreaga lume suferă pierderi alimentare semnificative din cauza infecțiilor culturilor cu agenți patogeni precum ciuperci, virusuri, bacterii și alții.

Fermierii pot utiliza o soluție avansată de detectare și identificare a bolilor pentru a reduce daunele aduse culturilor. Fermierii pot examina umiditatea, temperatura și conținutul de umiditate al frunzei pentru a detecta deficiențele de nutrienți și infecțiile cu boli, care se pot răspândi în culturi și pot reduce randamentul.

Calculator avansat de îngrășăminte

O soluție inteligentă care include un calculator de îngrășăminte poate ajuta la calcularea cantității adecvate de îngrășământ care trebuie utilizată. Acest lucru economisește bani la pesticide, protejând în același timp mediul de poluarea agrochimică.

Cultivatorii pot lua, de asemenea, măsuri preventive cu mult timp înainte pentru a evita pierderile de recoltă, identificând regiunea unei ferme care prezintă un risc ridicat de focare de boli.

Monitorizarea eficientă a sănătății plantelor

În fermele mari, identificarea infecțiilor cu boli la plante prin inspecție vizuală poate duce la un diagnostic incorect. Aici intervine o soluție agricolă inteligentă bazată pe inteligență artificială.

Pornind de la o imagine capturată a unei frunze, această soluție agricolă inteligentă poate ajuta cultivatorii să determine dacă o boală persistă sau nu la plante. Tehnologia este utilizată pentru prezicerea bolilor culturilor și poate recomanda un tratament personalizat pentru bolile plantelor, bazat pe îngrășăminte, factori declanșatori și simptome, utilizând imaginile capturate.

În concluzie

Bolile plantelor reprezintă o amenințare serioasă pentru întreaga cultură. Prin urmare, este esențial ca fermierii să le combată eficient și să le controleze prin prevenție la timp. Această sarcină poate fi dificilă în funcție de dimensiunea suprafeței agricole, mai ales că lista bolilor dăunătoare ale culturilor este destul de lungă. Cu toate acestea, fermierii pot beneficia de tehnologiile moderne. Monitorizarea culturilor vă permite să identificați zonele riscante și să tratați fiecare cultură individual, crescând semnificativ eficacitatea controlului bolilor.