Kako nadzorovati bolezni pridelkov s pametnim kmetijstvom

Kmetijski sistemi se ne soočajo le s proizvodnjo hrane za ljudi in živali, temveč tudi z vprašanji varstva okolja. Zato se trenutno povečuje pritisk na zmanjšanje uporabe pesticidov, da bi zmanjšali morebitne proizvodne stroške in vpliv na okolje.

Spremljanje pridelka omogoča vam prepoznavanje potencialno tveganih področij in njihovo individualno zdravljenje, kar znatno poveča učinkovitost obvladovanja bolezni.

Prisotnost rastlinskih bolezni na kmetijskih kmetijah kmete stane veliko denarja. Izgube pridelka zaradi živali, bolezni, škodljivcev in plevela predstavljajo od 20 do 40 odstotkov celotne svetovne kmetijske produktivnosti, kažejo raziskave IRJET.

Tradicionalna metoda fizične analize posameznih vidikov listov, kot so tekstura, barva in oblika, za odkrivanje okužb ni vedno učinkovita. Posledično večina kmetov po vsem svetu na velikih kmetijah za diagnosticiranje bolezni na svojih pridelkih najame profesionalne kmete. Vendar je to dolgotrajen in drag postopek.

Tradicionalne metode nekaterih kmetov ne uporabljajo sodobnih tehnik za avtomatizacijo prepoznavanja in razvrščanja rastlinskih bolezni. Kmetje na velikih kmetijah ne odkrivajo rastlinskih bolezni, kar ima za posledico znatno zmanjšanje količine in kakovosti kmetijske proizvodnje.

Posledično je pametno kmetijstvo za kmete neizogibno digitalno sredstvo, ki omogoča stalno spremljanje rastlinskih bolezni brez veliko dela, zlasti na oddaljenih kmetijskih območjih.

Kaj je bolezen pridelkov?

Na splošno rastlina zboli, ko jo nenehno moti določen povzročitelj, kar povzroči anomalijo fiziološkega procesa, ki med drugim moti normalno strukturo delovanja in rasti rastline.

Patološka stanja in simptomi so posledica motenj enega ali več ključnih biokemičnih in fizioloških sistemov rastline.

Pojavnost in razširjenost bolezni poljščin se sezonsko spreminjata, odvisno od razširjenosti patogena, okoljskih razmer ter gojenih poljščin in sort. Nekatere sorte rastlin so bolj dovzetne za izbruhe bolezni rastlin kot druge.

Klasifikacija rastlinskih bolezni

Rastlinske bolezni so genetsko razvrščene glede na naravo njihovega glavnega povzročitelja, ki je lahko neinfekcijski ali infekcijski. Patogeni organizem, kot je virus, viroid, bakterija, gliva, mikoplazma, parazitska cvetoča rastlina ali ogorčica, povzroča nalezljive rastlinske bolezni.

Povzročitelj okužbe se lahko razmnožuje znotraj ali na gostiteljski rastlini in se širi z enega ranljivega gostitelja na drugega. Ne-maligne rastlinske bolezni povzročajo neugodni rastni pogoji, kot so visoke temperature, slabo razmerje med kisikom in vlago, strupene kemikalije v ozračju ali tleh ter pomanjkanje ali presežek hranil.

Ker niso organizmi, ki bi se lahko razmnoževali znotraj gostitelja, so neinfekcijski povzročitelji neprenosljivi.

V kmetijstvu lahko rastline hkrati prizadene več povzročiteljev bolezni. Rastlina, ki trpi zaradi pomanjkanja hranil ali neravnovesja med vlago v tleh in kisikom, je pogosto bolj dovzetna za okužbo s patogeni, rastlina, ki jo je okužila ena bolezen, pa je pogosto dovzetna za sekundarno invazijo patogenov.

Bolezenski kompleks je skupek vseh povzročiteljev bolezni, ki prizadenejo rastlino. Poznavanje tipičnih rastnih navad, sortnih lastnosti in normalne variabilnosti rastlin znotraj vrste – v povezavi z okoljem, v katerem rastline rastejo – je bistvenega pomena za diagnosticiranje bolezni.

Vzroki za bolezni pridelkov

Bolezni pridelkov so tradicionalno razvrščene v dve vrsti: abiotske (znane tudi kot neinfekcijske) in biotske (infekcijske). Neugodni okoljski pogoji pogosto povzročijo nenalezljive bolezni. Nizka ali visoka temperatura ter presežek ali pomanjkanje vlage so le nekateri primeri.

Okužbe pogosto povzročajo tudi škodljivi onesnaževalci zraka. Bližnji kemični ali metalurški obrati lahko povzročijo njihovo kopičenje. Bolezen običajno povzroči nezdrava fizikalno-kemijska sestava tal.

Slednji dejavnik je pogosto posledica nekakovostne herbicidne obdelave polj. Ti primeri kažejo na pomen trajnostnega kmetijstva ne le za varstvo okolja, temveč tudi za dobičkonosnost poslovanja.

Tudi neugoden svetlobni režim ima lahko negativen vpliv, zlasti na rastline, ki rastejo v rastlinjakih. Toksini, ki jih v tla sproščajo nekateri embriofiti (višje rastline) in glive, so lahko tudi vzrok za bolezni pridelkov.

Povzročitelji okužb vključujejo:

• Bakterije.
• Parazitske rastline.
• Virusi.
• Glive.
• Nematode.

V naslednjih razdelkih bomo obravnavali ustrezne bolezni pridelkov in njihove znake in simptome.  Nežive okoljske razmere ali slabo upravljanje kmetije so primeri abiotskih ali neinfekcijskih povzročiteljev bolezni. Ne prenašajo se na druge rastline. Obstaja nekaj splošno priznanih abiotskih povzročiteljev:

• Ekstremne temperature.
• Veter.
• Suša ali poplava.
• Vlaga.
• Pogosto in močno deževje.
• Zbijanje tal.
• Presežek ali pomanjkanje hranil.
• Nepravilno upravljanje z vodo.
• Kemične poškodbe, ki jih povzročajo pesticidi ali soli.

Povzročitelji biotskih bolezni, znani tudi kot povzročitelji nalezljivih bolezni, so živi organizmi, ki se lahko širijo z enega gostitelja na drugega in prenašajo bolezni.
Patogeni so razvrščeni v naslednje kategorije:

Glive: Najpogostejši kmetijski problem so patogene glive. Glede na študije ta vrsta rastlinske bolezni vsako leto uniči približno tretjino vseh pridelkov.

V tem pogledu je problem resen tako s humanitarnega kot ekonomskega vidika. Te okužbe, tako kot bakterijske bolezni poljščin, prizadenejo rastline predvsem prek ran, vodnih por in listnih rež. Poleg tega glivične spore pogosto prenašajo sunki vetra.

Virusi: Viroidi in virusi so najmanj pomembni, a kritični sovražniki rastlin (subvirusni povzročitelji okužb). Rastlino po okužbi je skoraj nemogoče rešiti.

V večini primerov se okužba širi s stikom med zdravimi in obolelimi rastlinami. Virusi se lahko širijo tudi z vegetativnim razmnoževanjem v obliki semen, cvetnega prahu in žuželk. Vendar pa se virusi najpogosteje prenašajo skozi zemljo.

Bakterije: Bakterijske bolezni poljščin, ki jih običajno povzročajo bakterije, so med najpogostejšimi okužbami v kmetijstvu. Zato je preprečevanje in nadzor te vrste bolezni težavno.

Povzročitelj mora vstopiti v tkivo kulture, da jo okuži. Pojavi se predvsem zaradi poškodovanih območij, kot so tista, ki jih povzročijo kmetijska orodja, žuželke (kot so bolhe) ali preprosto neugodne vremenske razmere (kot so prah, močan dež in veter).

Bakterije pa lahko okužijo rastline skozi naravne luknje ali žleze (na primer tiste, ki izločajo nektar).

Nematode: Nematode so rastlinski parazitski okrogli črvi, ki jih ni mogoče videti brez specializirane opreme. Ker živijo v tleh, prizadenejo predvsem korenine, čebulice in gomolje. Identificiranih je bilo več kot 4100 nevarnih vrst ogorčic.

Parazitske rastline: hranijo se s pridelki in klorofil pridobivajo iz gostiteljske rastline, ker ga te nimajo. Pritlikava omela na primer raste na drugih rastlinah in iz njih pridobiva hranila.
Alge; Teoretično ne povzročajo večje škode; vendar so lahko pod določenimi pogoji problematične.

Kakšni so simptomi rastlinskih bolezni?

Opazna posledica rastlinske bolezni na rastlini se imenuje simptom. Eden od simptomov je lahko opazna sprememba barve, funkcije ali oblike rastline, ko se odziva na okužbo.

Za verticilijsko venenje je značilno venenje listov, ki ga povzročata gliva Verticillium albo-atrium in Verticillium dahlias. Pogosti simptomi bakterijske ožigalice na rastlinah fižola vključujejo rjave nekrotične lezije, obdane s svetlo rumenim sijalko na listni plošči ali sredini lista.

Ne opazite patogena, ki povzroča bolezen, temveč simptom, ki ga povzroča okužba. Spodaj so navedeni primeri pogostih znakov in simptomov glivičnih, bakterijskih in virusnih rastlinskih bolezni:

Znaki glivičnih bolezni:

Glivična okužba se pogosto kaže kot lokalna ali splošna nekroza. Bolezni pridelkov, ki jih povzročajo glive, lahko prav tako motijo normalno rast ali prispevajo k nenormalnemu porastu, znanemu kot hipertrofija.

Drugi simptomi bolezni pridelkov vključujejo:

• Listne pege.
• Piling.
• Gniloba.
• Antraknoza.
• Listne razjede.
• Kodri bradavic in listov.

Simptomi glivičnih bolezni:

• Listna rja (pogosta pri koruzi).
• Ptičja pegavost na jagodah (antraknoza).
• Sadike venejo (fitoftora).
• Kloroza (porumenelost listov).
• Stebelna rja (stebelna rja pšenice).
• Listna pegavost (septoria rjava pegavost).
• Sklerotinija (bela plesen).
• Praškasta plesen.

Znaki bakterijske bolezni (težko opazni, vendar lahko vključujejo):

Kot smo že omenili, obstajajo številne vrste bolezni zaradi velikega števila bakterij. Najpogostejše bolezni poljščin so navedene spodaj:

• Bakterijski izcedek.
• Lezije, prepojene z vodo.
• Bakterije, ki se pretakajo v vodo iz odrezanega stebla.

Simptomi bakterijske bolezni:

• Sadna pika.
• Kronski žolč.
• Listna pegavost z rumenim halojem.
• Rak.
• Shepperdovo krivo steblo se konča na lesnatih rastlinah.

Znaki virusne bolezni:

Simptomi bolezni pridelkov, ki jih povzročajo virusi, so običajno razvrščeni v štiri vrste: malformacije, kot so nenormalna rast poganjkov ter popačenje listov in cvetov; nekroza, venenje in pojav obročastih prog in peg; pritlikavost, zaostanek v rasti posameznih delov in celotne rastline; in razbarvanje, kot sta rumenenje in čiščenje žil.

Bolezni korenovk, ki se kažejo kot gnitje, so jasen znak prisotnosti virusa. Nekatere rastline pa morda ne kažejo simptomov in so lahko latentni prenašalci bolezni. Zato je v boju proti tej vrsti okužbe potrebna izjemna budnost.

Zaostajanje rastlin

Kot lahko vidite, se simptomi virusnih, bakterijskih in glivičnih bolezni zelo prekrivajo. Ko se pri rastlini pojavi neznana težava, je treba upoštevati poškodbe zaradi herbicidov, abiotske bolezni in težave z ogorčicami.

Kako s pametnim kmetijstvom ohraniti pridelek in napovedati bolezni poljščin?

Prihranek pri donosu Zaščita pridelkov pred boleznimi je pereča skrb vsakega kmeta, ki želi doseči najboljše rezultate. Prvi in najpomembnejši korak pri varstvu pridelkov je znanje. Vsak kmet bi se moral zavedati dovzetnosti pridelka za določene bolezni, pa tudi abiotskih dejavnikov, ki spodbujajo pojav bolezni.

Še pomembneje pa je, da je ena najučinkovitejših praks uporaba preventivnih ukrepov, kot so:

• Sajenje odpornih ali tolerantnih sort.
• Upravljanje optimalnih časov sajenja in žetve.
• Kakovost rastlin in zdrav material.
• Dezinfekcija opreme.
• Kolobarjenje.
• Upravljanje rastlin s hranili glede na potrebe pridelka.

Obstaja še nekaj drugih dejavnikov, ki bi lahko pomembno vplivali na bolezni poljščin in njihovo upravljanje. Redno spremljanje pridelkov in polj ter pravočasen odziv so lahko prava rešitev za vsako pridelavo poljščin. Tukaj so trije načini, kako lahko pametno kmetijstvo pomaga pri škodljivcih in boleznih poljščin.

24-urno spremljanje pridelka

Kmetje po vsem svetu trpijo znatne izgube hrane zaradi okužb pridelkov s patogeni, kot so glive, virusi, bakterije in drugi.

Kmetje lahko uporabijo napredno rešitev za odkrivanje in prepoznavanje bolezni, da zmanjšajo škodo na pridelkih. Kmetje lahko pregledajo vlago, temperaturo in vlažnost listov, da odkrijejo pomanjkanje hranil in okužbe z boleznimi, ki se lahko širijo po pridelkih in zmanjšajo pridelek.

Napredni kalkulator gnojil

Pametna rešitev, ki vključuje kalkulator gnojil, lahko pomaga pri izračunu ustrezne količine gnojila. To prihrani denar pri pesticidih, hkrati pa zaščiti okolje pred agrokemičnim onesnaženjem.

Pridelovalci lahko tudi vnaprej sprejmejo preventivne ukrepe, da se izognejo izgubam pridelka, tako da prepoznajo regijo kmetije, ki je zelo ogrožena zaradi izbruhov bolezni.

Učinkovito spremljanje zdravja rastlin

Na velikih kmetijah lahko prepoznavanje okužb z boleznimi pri rastlinah z vizualnim pregledom privede do napačne diagnoze. Tukaj pride prav pametna kmetijska rešitev, ki jo poganja umetna inteligenca.

Ta pametna kmetijska rešitev lahko na podlagi zajete slike lista pomaga pridelovalcem ugotoviti, ali bolezen v rastlinah še vedno obstaja. Tehnologija se uporablja za napovedovanje bolezni pridelkov in lahko na podlagi zajetih slik priporoči prilagojeno zdravljenje bolezni rastlin na podlagi gnojil, sprožilcev in simptomov.

Če povzamemo

Rastlinske bolezni predstavljajo resno grožnjo celotnemu pridelku. Zato je za kmete ključnega pomena, da se z njimi učinkovito spopadajo in jih pravočasno zatirajo. Ta naloga je lahko težka, odvisno od velikosti kmetijske površine, še posebej ker je seznam škodljivih bolezni pridelkov precej dolg. Vendar pa lahko kmetje izkoristijo prednosti sodobnih tehnologij. Spremljanje pridelkov omogoča prepoznavanje tveganih območij in zdravljenje vsakega pridelka posebej, kar znatno poveča učinkovitost zatiranja bolezni.