Каталог
Новые исследования показывают, что изменение климата увеличит влияние болезней на сельскохозяйственные культуры в одних частях мира и уменьшит его в других.
По мере потепления планеты влияние болезней сельскохозяйственных культур, вероятно, снизится в тропических районах, включая Бразилию, Африку к югу от Сахары, Индию и Юго-Восточную Азию. В более высоких широтах (дальше от экватора) риск заболевания будет расти – особенно уязвимы Европа и Китай.
Исследование Университета Эксетера, опубликованное в журнале «Nature Climate Change», говорит, что эти изменения будут напрямую влиять на урожайность сельскохозяйственных культур, ожидаемую в условиях глобального потепления.
Моделирование будущих изменений показывает, что повышение температуры повысит урожайность большинства культур в высоких широтах, в то время как в тропиках прирост будет незначительным или вообще отсутствовать.
Исследование также показало, что в США, Европе и Китае, скорее всего, произойдут серьезные изменения в составе патогенов (болезней), поражающих их посевы.
«Растительные патогены уже вызывают разрушительные производственные потери во всем мире, – сказал профессор Дэниел Беббер из Эксетерского отделения биологических наук и Института глобальных систем.
«Наши предыдущие исследования показали, что вредители сельскохозяйственных культур и патогены удаляются от экватора, и это новое исследование оценивает риски, связанные с патогенами в ближайшие десятилетия.
Наши результаты показывают, что рост урожайности в умеренных регионах, обусловленный климатом, будет сдерживаться возросшим воздействием средств защиты сельскохозяйственных культур. Быстрое глобальное распространение патогенных микроорганизмов с помощью международной торговли и транспортных средств, вероятно, достигнет всех районов, в которых для них созданы подходящие условия».
Уровень заражения растительными патогенами сильно зависит от условий среды, включая температуру. В исследовании использовалась существующая информация о минимальных, оптимальных и максимальных температурах заражения для 80 патогенов грибов и оомицетов сельскохозяйственных культур.
Авторы сравнили текущие и будущие (2061-80 гг.) прогнозы урожайности по 12 основным культурам, используя три модели развития культур и четыре глобальные климатические модели в рамках климатического пути RCP6.0.
Профессор Сара Гурр, соавтор исследования, сказала, что изменение смеси патогенов в каждой области может иметь большое влияние.
«Растениеводческие и агрохимические компании сосредоточены на конкретных болезнях, – сказала она.
В Великобритании, например, селекционеры пшеницы сосредоточены на устойчивости к Septoria tritici blotch, желтой ржавчине и коричневой ржавчине, но эти угрозы могут измениться».
«Сельское хозяйство должно планировать и готовиться к будущему и это будущее уже почти наступило, – сказал соавтор исследования Томас Чалонер, аспирант, финансируемый партнерством по подготовке докторов наук Юго-Запада по биологическим наукам (SWBio DTP).
У нас есть всего несколько десятилетий, а выращивание культур может занять много времени, поэтому нам нужно подумать об устойчивости к патогенам, которые еще не появились. Многие патогены, особенно те, что в настоящее время встречаются в тропических районах, серьезно недоисследованы.
Мы должны инвестировать в понимание этих болезней, которые могут стать все более распространенными в ключевых растениеводческих районах мира».
Исследование было поддержано SWBio DTP, Исследовательским советом по биотехнологиям и биологическим наукам (BBSRC), CIFAR и Утрехтским университетом.
Источник статьи:
Материалы предоставлены Университетом Эксетера. Примечание: Содержимое может быть отредактировано по стилю и длине.
Ссылка на журнал:
Томас М. Чалонер, Сара Дж.Гурр, Дэниел П. Биббер. Риск заражения патогенами растений отслеживает глобальные урожаи сельскохозяйственных культур в условиях изменения климата. Изменение климата природы, 2021; 11 (8): 710 DOI: 10.1038/s41558-021-01104-8
