Hur man bekämpar växtsjukdomar med smart jordbruk

Jordbrukssystem konfronteras inte bara med livsmedelsproduktion för både människor och djur utan även med miljöskyddsfrågor. Det är därför det för närvarande finns ett ökande tryck att minska användningen av bekämpningsmedel för att minska eventuella produktionskostnader och miljöpåverkan.

Växtövervakning gör det möjligt att identifiera potentiellt riskfyllda områden och behandla dem individuellt, vilket resulterar i en betydande ökning av sjukdomshanteringens effektivitet.

Förekomsten av växtsjukdomar på en jordbruksgård kostar jordbrukare mycket pengar. Enligt IRJET-forskning står grödoförluster på grund av djur, sjukdomar, skadedjur och ogräs för 20 till 40 procent av den totala globala jordbruksproduktiviteten.

Den traditionella metoden att fysiskt analysera specifika aspekter av blad, såsom textur, färg och form, för att identifiera infektioner är inte alltid effektiv. Som ett resultat anlitar de flesta jordbrukare världen över professionella jordbrukare för att diagnostisera sjukdomar i sina grödor på stora gårdar. Det är dock en tidskrävande och kostsam process.

Vissa jordbrukares traditionella metoder saknar moderna tekniker för att automatisera igenkänning och klassificering av växtsjukdomar. Jordbrukare misslyckas med att upptäcka växtsjukdomar på stora gårdar, vilket resulterar i en betydande minskning av kvantiteten och kvaliteten på jordbruksproduktionen.

Som ett resultat är smart jordbruk en oundviklig digital tillgång för jordbrukare, vilket möjliggör kontinuerlig övervakning av växtsjukdomar utan att kräva mycket arbetskraft, särskilt i avlägsna jordbruksområden.

Vad är en grödosjukdom?

Generellt sett blir en växt sjuk när den ständigt störs av en viss orsakssjukdom, vilket resulterar i en fysiologisk processanomali som stör växtens normala struktur, funktion och tillväxt, bland andra aktiviteter.

Patologiska tillstånd och symtom är ett resultat av störningar i ett eller flera av en växts kritiska biokemiska och fysiologiska system.

Förekomsten och prevalensen av växtsjukdomar varierar säsongsmässigt, beroende på patogenens prevalens, miljöförhållanden och de grödor och sorter som odlas. Vissa växtsorter är mer benägna att drabbas av växtsjukdomar än andra.

Klassificering av växtsjukdomar

Växtsjukdomar klassificeras genetiskt baserat på naturen hos deras huvudsakliga orsakande agens, vilket kan vara icke-infektiöst eller infektiöst. En patogen organism, såsom ett virus, viroid, bakterie, svamp, mykoplasma, parasitisk blommande växt eller nematod orsakar infektiösa växtsjukdomar.

Ett smittämne kan föröka sig inuti eller på en värdväxt och spridas från en sårbar värdväxt till nästa. Icke-maligna växtsjukdomar orsakas av ogynnsamma odlingsförhållanden såsom höga temperaturer, dåliga syre-fuktförhållanden, giftiga kemikalier i atmosfären eller jorden, och ett näringsbrist eller överskott.

Eftersom de inte är organismer som kan reproducera sig inom en värdorganism är icke-smittsamma orsakande agens inte överförbara.

Inom jordbruket kan växter drabbas av flera sjukdomsalstrande agens samtidigt. En växt som lider av näringsbrist eller en obalans mellan markfuktighet och syre är ofta mer mottaglig för patogeninfektion, och en växt som har infekterats av en sjukdom är ofta sårbar för sekundär patogeninvasion.

Sjukdomskomplexet är en samling av alla sjukdomsframkallande agens som drabbar en växt. Kunskap om typiska tillväxtvanor, sortegenskaper och den normala variationen hos växter inom en art – i relation till den miljö under vilken växterna växer – är avgörande för att diagnostisera en sjukdom.

Orsaker till växtsjukdomar

Växtsjukdomar har traditionellt klassificerats i två typer: abiotiska (även kända som icke-infektiösa) och biotiska (infektiösa). Ogynnsamma miljöförhållanden leder ofta till icke-smittsamma sjukdomar. Låg eller hög temperatur och överskott eller brist på fukt är några exempel.

Infektioner orsakas också ofta av skadliga luftföroreningar. Kemiska eller metallurgiska anläggningar i närheten kan få dem att ansamlas. Sjukdomen orsakas vanligtvis av jordens ohälsosamma fysikalisk-kemiska sammansättning.

Den senare faktorn är ofta resultatet av dålig herbicidbehandling av åkrar. Dessa exempel visar vikten av hållbart jordbruk, inte bara för miljöskyddet utan även för företagens lönsamhet.

Även en ogynnsam ljussättning kan ha en negativ inverkan, särskilt på växter som odlas i växthus. Gifter som släpps ut i jorden av vissa embryofyter (högre växter) och svampar kan också orsaka sjukdomar i grödor.

Infektionernas orsaksaktörer inkluderar:

• Bakterier.
• Parasitiska växter.
• Virus.
• Svampar.
• Nematoder.

Vi kommer att behandla relevanta grödosjukdomar och deras respektive tecken och symtom i följande avsnitt.  Icke-levande miljöförhållanden eller dålig jordbruksskötsel är exempel på abiotiska, eller icke-infektiösa, sjukdomsagens. De överförs inte till andra växter. Det finns några universellt erkända abiotiska agens:

• Extrema temperaturer.
• Vind.
• Torka eller översvämning.
• Fukt.
• Ofta förekommande och kraftigt regn.
• Jordpackning.
• Överskott eller brist på näringsämnen.
• Felaktig vattenhantering.
• Kemisk skada orsakad av bekämpningsmedel eller salter.

Biotiska sjukdomsagens, även kända som infektionssjukdomsagens, är levande organismers patogener som kan spridas från en värdorganism till en annan och överföra sjukdom.
Patogener klassificeras i följande kategorier:

Svampar: Det vanligaste problemet inom jordbruket är patogena svampar. Enligt studier förstör denna typ av växtsjukdom ungefär en tredjedel av alla livsmedelsgrödor varje år.

I detta avseende är problemet allvarligt både ur ett humanitärt och ett ekonomiskt perspektiv. Dessa infektioner, liksom bakteriella växtsjukdomar, drabbar främst växter genom sår, vattenporer och klyvöppningar. Dessutom bärs svampsporer ofta med vindbyar.

Virus: Viroider och virus är växternas minst men mest kritiska fiender (subvirala smittämnen). Det är näst intill omöjligt att rädda en växt efter en infektion.

I de flesta fall sprids infektionen genom kontakt mellan friska och sjuka växter. Virus kan också spridas genom vegetativ förökning i form av frön, pollen och insekter. Virus överförs dock oftast genom jorden.

Bakterier: Bakteriella växtsjukdomar, vanligtvis orsakade av bakterier, är bland de vanligaste infektionerna inom jordbruket. I detta avseende är det svårt att förebygga och kontrollera denna typ av sjukdom.

Smittämnet måste komma in i kulturens vävnad för att infektera den. Det uppstår främst som ett resultat av skadade områden, såsom de som orsakats av jordbruksredskap, insekter (som loppor) eller helt enkelt ogynnsamma väderförhållanden (som damm, kraftigt regn och vind).

Bakterier, å andra sidan, kan infektera växter genom naturliga hål eller körtlar (till exempel som utsöndrar nektar).

Nematoder: Nematoder är växtparasitiska rundmaskar som inte kan ses utan specialutrustning. Eftersom de lever i jorden påverkar de främst rötter, lökar och knölar. Mer än 4100 farliga nematodarter har identifierats.

Parasitiska växter: livnär sig på grödor och får sitt klorofyll från värdväxten eftersom de saknar det. Dvärgmisteln växer till exempel på andra växter och hämtar näring från dem.
Alger; Teoretiskt sett orsakar de inte betydande skador, men under vissa förhållanden kan de vara problematiska.

Vilka är symtomen på växtsjukdomar?

En observerbar konsekvens av växtsjukdom på växten kallas ett symptom. Ett av symptomen kan vara en märkbar förändring i växtens färg, funktion eller form, allt eftersom den reagerar på infektionen.

Verticilliumvissnande kännetecknas av bladvissning, vilket orsakas av svampen Verticillium albo-atrium och Verticillium dahlias. Vanliga symptom på bakteriell bladmögel på bönplantor inkluderar bruna nekrotiska lesioner omgivna av en ljusgul halo vid bladskivan eller mitten av bladet.

Du observerar inte patogenen som orsakar sjukdomen, utan snarare ett symptom orsakat av infektionen. Nedan följer exempel på vanliga tecken och symtom på svamp-, bakterie- och virussjukdomar hos växter:

Tecken på svampsjukdom:

En svampinfektion manifesterar sig ofta som lokal eller generell nekros. Växtsjukdomar orsakade av svampar kan också störa normal tillväxt eller bidra till en onormal tillväxtökning som kallas hypertrofi.

Andra symtom på växtsjukdomar inkluderar:

• Bladfläckar.
• Exfoliering.
• Ruttna.
• Antraknos.
• Bladsår.
• Lockar av vårtor och löv.

Symtom på svampsjukdom:

• Bladrost (vanligt hos majs).
• Fågelögonfläck på bär (antraknos).
• Plantor som visnar av (Phytophthora).
• Kloros (gulning av bladen).
• Stjälkrost (vetestjälkrost).
• Bladfläck (septoria brun fläck).
• Sclerotinia (vitmögel).
• Mjöldagg.

Tecken på bakteriell sjukdom (svåra att observera, men kan inkludera):

Som tidigare nämnts finns det många sjukdomstyper som orsakas av ett stort antal bakterier. De vanligaste växtsjukdomarna listas nedan:

• Bakteriell avföring.
• Vattenindränkta lesioner.
• Bakterier som strömmar i vatten från en avskuren stjälk.

Symtom på bakteriell sjukdom:

• Fruktfläck.
• Krongall.
• Bladfläck med en gul gloria.
• Kräfta.
• Shepperds krokstjälk slutar på vedartade växter.

Tecken på virussjukdom:

Symtom på virusrelaterade sjukdomar hos växter klassificeras vanligtvis i fyra typer: missbildningar, såsom onormal skotttillväxt och missbildning av blad och blommor; nekros, vissnande och uppkomsten av ringformade ränder och fläckar; dvärgväxt, tillväxthämning av både enskilda delar och hela växten; och missfärgning, såsom gulfärgning och rensning av ådringar.

Rotfruktssjukdomar, som manifesterar sig som röta, är ett tydligt tecken på närvaron av ett virus. Vissa växter kan dock inte uppvisa några symtom och kan vara latenta bärare av sjukdomen. Som ett resultat krävs extrem vaksamhet i kampen mot denna typ av infektion.

Växtnedgång

Som ni kan se finns det många överlappningar i symtomen på virus-, bakterie- och svampsjukdomar. När ett okänt problem uppstår hos en växt måste man beakta herbicidskador, abiotiska sjukdomar och nematodproblem.

Hur kan man spara skördar och förutse grödosjukdomar med smart jordbruk?

Sparande avkastning och att skydda grödor från sjukdomar är en angelägen fråga för alla jordbrukare som vill uppnå bästa möjliga resultat. Det första och viktigaste steget i grödskydd är kunskap. Varje jordbrukare bör vara medveten om grödans känslighet för specifika sjukdomar, såväl som de abiotiska agenser som främjar sjukdomsförekomst.

Ännu viktigare är att en av de mest effektiva metoderna är att använda förebyggande åtgärder, såsom:

• Plantering av resistenta eller toleranta sorter.
• Hantera optimala planterings- och skördetider.
• Växtkvalitet och hälsosamt material.
• Desinfektion av utrustning.
• Roterande grödor.
• Växtnäringshantering baserad på grödans behov.

Det finns några andra faktorer som kan ha en betydande inverkan på sjukdomar hos åkergrödor och deras hantering. Regelbunden övervakning av grödor och fält, såväl som snabba åtgärder, kan vara en riktig livräddare för all grödoproduktion. Här är tre sätt som smart jordbruk kan hjälpa till med skadedjurssjukdomar i grödor.

Dygnet runt-övervakning av grödor

Jordbrukare över hela världen drabbas av betydande matförluster till följd av grödinfektioner av patogener som svampar, virus, bakterier och andra.

Jordbrukare kan använda en avancerad lösning för sjukdomsdetektering och identifiering för att minska skador på grödor. Jordbrukare kan undersöka bladens fukthalt, temperatur och luftfuktighet för att upptäcka näringsbrister och sjukdomsinfektioner, vilket kan spridas i grödor och minska avkastningen.

Avancerad gödselkalkylator

En smart lösning som inkluderar en gödselkalkylator kan hjälpa till att beräkna lämplig mängd gödselmedel. Detta sparar pengar på bekämpningsmedel samtidigt som det skyddar miljön från agrokemisk förorening.

Odlare kan också vidta förebyggande åtgärder i god tid för att undvika skördeförluster genom att identifiera den region på en gård som löper hög risk för sjukdomsutbrott.

Effektiv övervakning av växthälsa

På stora gårdar kan identifiering av sjukdomsinfektioner i växter genom visuell inspektion leda till en felaktig diagnos. Det är här en AI-driven smart jordbrukslösning kommer in i bilden.

Från en tagen bild av ett löv kan denna smarta jordbrukslösning hjälpa odlare att avgöra om en sjukdom kvarstår hos växterna. Tekniken används för att förutsäga sjukdomar i grödor och kan rekommendera skräddarsydd behandling av växtsjukdomar baserat på gödningsmedel, utlösare och symtom med hjälp av de tagna bilderna.

Sammanfattningsvis

Växtsjukdomar utgör ett allvarligt hot mot hela grödan. Därför är det avgörande för jordbrukare att effektivt hantera dem och kontrollera dem genom förebyggande åtgärder i tid. Denna uppgift kan vara svår beroende på jordbruksarealens storlek, särskilt eftersom listan över skadliga grödosjukdomar är ganska lång. Jordbrukare kan dock dra nytta av modern teknik. Grödövervakning gör det möjligt att identifiera riskområden och behandla varje gröda individuellt, vilket avsevärt ökar sjukdomsbekämpningens effektivitet.