Modele chorób - ziemniak

Ziemniak modele choroby

Późna zaraza

Późna zaraza ziemniaka powodowana przez Phytophtora infestans to jedna z najbardziej wyniszczających chorób roślin. Doprowadziła do głodu i emigracji, gdy pojawiła się w Europie. Jest to jedna z najważniejszych chorób, dlatego też dostępne są liczne modele do niej. P. infestans jest obowiązkowym pasożytem. Może żyć tylko w zielonej tkance swoich gospodarzy. Ważnymi gospodarczo roślinami, które są jego żywicielami są ziemniak, pomidor i jajczarnia. W chłodnym klimacie podczas zimy patogen nie znajdzie zielonej tkanki i musi hibernować w zainfekowanych bulwach lub w swoich owocnikach - oosporach. Oospory powstają tylko w miejscach, w których dwa różne typy godowe P. infestans są obecne. Jest to odnotowywane w Europie od ostatnich 25 lat. Jeszcze większe znaczenie ma hibernacja w zainfekowanych bulwach pozostawionych na polu jako samosiewy z powodu zbyt małej wielkości lub z innych powodów lub zawilgoconych na polu jako odpady z przechowywania ziemniaków.

Nowsze metody laboratoryjne pozwoliły nam sprawdzić, czy w sadzonkach ziemniaka nie ma utajonych zakażonych bulw. Pokazało to, że musimy się tego spodziewać w nasionach ziemniaka. Ilości, z jakimi musimy się spodziewać utajonych zakażonych nasion, zależą od epidemii zarazy w ostatnim sezonie w rejonie produkcji nasion.

P. infestans wzrost jak inne oomycetes w przestrzeni międzykomórkowej swoich gospodarzy. Wzrost systemiczny jest wymuszony przez wysoką wilgotność względną i wysoką zawartość wody w glebie lub niską zawartość tlenu w glebie. Rośliny utworzone z bulw zakażonych latentnie lub objawowo wykazują przedłużony wzrost systemiczny w okresach z zaleganiem wody. Rano podczas takich okresów i po nich można znaleźć kiełki ziemniaków pokryte białymi sporangiami. Sporangia u oomycetes powstają przy braku światła, jeśli wilgotność względna i temperatura są wystarczająco wysokie. Za P. infestans Tworzenie sporangiów będzie miało miejsce w noce o wilgotności względnej wyższej niż 90% i temperaturze cieplejszej niż 10°C. Sporangia mogą być roznoszone przez deszcz lub wiatr.

W literaturze można znaleźć informacje o sporandiach kiełkujących i infekujących podobnie jak konidia. Sporandia u oomycetes kiełkują zazwyczaj za pomocą zarodników, które są ruchliwe w wolnej wodzie. Zarodniki płyną do korytka stomijnego, gdzie infekują żywiciela. Jim Deacon z Instytutu Biologii Komórkowej i Molekularnej Uniwersytetu w Edynburgu stwierdził, że w temperaturze 12°C i niższej większość sporangiów uwalnia zoospory, natomiast w temperaturze wyższej niż 20°C większość sporangiów kiełkuje jak konidia z rurkami zarodkowymi. Dlatego też zakażenie P. infestans w chłodnym klimacie jest najprawdopodobniej ograniczona przez obecność wolnej wilgoci, którą może dawać rosa w noce o wilgotności względnej większej niż 90% potrzebna do tworzenia się sporangiów. Większych infekcji należy się spodziewać w przypadku deszczu, który rozprowadza zarodniki po polu ziemniaków i prowadzi do wykładniczego wzrostu liczby zakażonych roślin.

W silnie zakażonych roślinach patogen rozwija się systemicznie do wszystkich organów rośliny, w tym do bulw. W sytuacjach silnej presji choroby liście ziemniaka muszą być zabite herbicydem, aby uniknąć infekcji bulw.

Mimo, że Fieldclimate wspiera wiele modeli do prognozowania zarazy późnej, zalecamy stosowanie 3 modeli dla tej choroby.
Prosta zasada przewidywania pierwszego oprysku: Gdy przez 3 dni nie mogłeś wejść na swoje pole ziemniaczane z powodu przedłużających się deszczów, natychmiast rozpocznij oprysk, w miarę możliwości stosując mieszankę leczniczą.
Użyj Phytophthora infestans Model Infection Prediction w celu potwierdzenia możliwych terminów infekcji.
Wykorzystaj model NoBlight do określenia oprysków fungicydami zapobiegawczymi.

Model negatywnego rokowania według Schrödtera i Ullricha

Negatywna prognoza oznacza, że NIE należy opryskiwać, dopóki prognoza odpowiada na pytanie o obecność patogenu na polu na NIE. To wyjaśnia termin prognoza negatywna. Negatywna prognoza Schrödtera i Ullricha została opublikowana w 1972 roku. Wykorzystuje ona temperaturę, wilgotność liści lub wysoką wilgotność względną i deszcz do oceny rozprzestrzeniania się patogenu na polu ziemniaka.

Modelowanie zakażenia przez Pythophthora infestans
Wartość w zakresie od 0 do 400 wskazuje na propagację P. infestans w terenie. Wartość ta wzrasta, gdy temperatura powietrza mieści się w przedziale od 15°C do 20°C, gdy wilgotność względna jest wyższa niż 70%. Szybciej wzrasta przez cały czas, jeśli wilgotność względna jest wyższa niż 90% i występują opady atmosferyczne lub jeśli liście są mokre przez ponad 4 godziny. Jeśli taka sytuacja trwa dłużej niż 10 godzin to wzrost jest większy. Podczas gdy oryginalny model definiuje początek obliczeń wraz z pojawieniem się ziemniaka na danym polu, zmieniliśmy początek obliczeń na zasadę opartą na temperaturze, upewniając się, że dokonamy obliczeń, gdy tylko pierwszy możliwy ziemniak wyrośnie. W przypadku ziemniaka, obliczenia będą wykonywane, gdy temperatura od 10:00 do 18:00 będzie wyższa niż 8°C, a temperatura w nocy nie będzie niższa niż 2°C.

Interpretacja wyników w FieldClimate
Schrödter i Ullrich określają wartość 150, która odpowiada występowaniu choroby na polu 0,1%. Wartość 250 odpowiada występowaniu choroby na poziomie 1%. Sugerują oni, że po roku z niską presją zarazy późnej na obszarze produkcji nasion nie ma potrzeby wykonywania oprysków przed osiągnięciem wartości 250. Jeśli trzeba założyć większą ilość inokulum opryski należy rozpocząć od wartości 150. Negatywna prognoza była stosowana z dużym powodzeniem od 1972 roku do lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku. Był to czas, w którym nie stwierdzono odporności na Metalaxyl. Pierwszym opryskiem w tych latach był zwykle Metalaxyl i dzięki niemu pole mogło być oczyszczone z P. infestans. Obecnie na dużych obszarach występuje odporność na ten związek i nie mamy żadnego fungicydu wykazującego podobny efekt oczyszczania. Na obszarach, gdzie ziemniak pod osłonami jest uprawiany obok ziemniaka na otwartym polu, sugerujemy rozpoczęcie oprysków zaraz po usunięciu folii z uprawy pod osłonami. Choroba może rozwijać się pod folią, a po jej usunięciu uprawy pod osłonami staną się źródłem inokulum.

P. infestans rośnie systemicznie wewnątrz kiełka młodego ziemniaka. Ma to znaczenie, jeśli mamy utajone zakażone nasiona ziemniaka. Wzrostowi systemicznemu sprzyja nadmierne nasycenie gleby wodą. Aby móc otrzymywać informacje o nasyceniu gleby wodą proponujemy zastosowanie czujników znaków wodnych. Znaki wodne są bardzo ekonomiczne i bardzo pomocne przy nawadnianiu ziemniaków. Jeżeli po wschodach mamy kilkugodzinny okres, w którym napięcie wody w czujniku znaku wodnego jest poniżej 10 cBar (100mBar) i powyżej 10°C temperatury powietrza musimy założyć dobre warunki do systemicznego rozwoju patogenu i musimy rozpocząć opryski przeciwko zarazie późnej. Na wykresie widać rosnące porażenie przez P. infestans osiągając wartość 150 w dniu 6 czerwca (Negativ Prognose Stufe) i wartość 250 w dniu 26 czerwca (= Negativ Prognose Stufe, zielona linia). Pomiary ochronne powinny być uwzględnione w zależności od historii (inokulum, presja zarazy późnej w poprzednim roku).

Model zakażenia późną zarazą FRY

Potrzebne czujniki: Opady, wilgotność liści, wilgotność względna i temperatura

W.E.FRY (1983) opublikował swoją pracę dotyczącą infekcji ziemniaków o różnym poziomie podatności przy różnych okresach wilgotności względnej wyższej niż 90% lub wilgotności liści i temperatur. Na podstawie tych wyników opracował model infekcji dla zarazy późnej w ziemniaku, a w następnym kroku model do oszacowania właściwego odstępu między opryskami dla fungicydu klorantonil (Bravo).

Odmiany podatne mogą zostać zainfekowane w krótszym okresie wilgotności, a nasilenie choroby będzie większe. Natomiast odmiany średnio podatne i odporne potrzebują dłuższego okresu wilgotności lub cieplejszych temperatur, aby zostać zainfekowane, a nasilenie choroby jest mniejsze.

Dla odmian podatnych maksymalna ocena okresu infekcji może wynosić 7, podczas gdy dla odmian średnio podatnych może wynosić 6, a dla odmian odpornych tylko 5. W ten sam sposób ocena odstępu między opryskami jest uzależniona od poziomu podatności odmiany. Oprysk jest konieczny, jeśli od ostatniego oprysku minęło więcej niż 6 dni, a skumulowane jednostki zarazy przekraczają: 30 dla odmian podatnych, 35 dla odmian średnio podatnych i 40 dla odmian średnio odpornych. Model ten można uznać za określany jako SIM. Model SIM może być wykorzystany również do oszacowania pierwszego oprysku. Pierwszy oprysk byłby właściwy, gdyby przekroczone zostały progi 30, 35 lub 40 skumulowanych wartości nasilenia choroby. Model ten może być stosowany również na obszarach z ciągłą uprawą ziemniaków lub pomidorów.

Model ten jest bardzo przydatny do oszacowania, czy potrzebny jest nowy oprysk. Możemy zacząć kumulować jednostki Fry od daty ostatniego oprysku. Jeśli skumulowana wartość przekroczy próg, będziemy musieli wykonać ponowny oprysk.

W FieldClimate infekcje trzech klas ostrości odmian ziemniaka Susceptible, Moderate i Resistent są przedstawione za pomocą krzywej infekcji. Po osiągnięciu 100% infekcji warunki do infekcji przez P. infestans były optymalne. W tym przykładzie widzimy dobre warunki do infekcji na początku maja, ale odmiany (zwłaszcza umiarkowane i odporne) nie zostałyby zainfekowane, ponieważ godziny wysokiej wilgotności względnej były zbyt krótkie.

Literatura:

  • Fry, WE, AE Apple & JA Bruhn (1983). Evaluation of potato late blight forecasts modified to incorporate host resistance and fungicide weathering. Phytopathology 73:1054-1059.
  • Fry, WE, AE Apple & JA Bruhn (1983). Evaluation of potato late blight forecasts modified to incorporate host resistance and fungicide weathering. Phytopathology 73:1054-1059.

Połączenie negatywnego rokowania i zakażenia Fry

Połączyliśmy model negatywnego rokowania według Schrödtera i Ullricha z oceną odstępu między opryskami według modelu FRY, co nazwaliśmy NegFry. Ta kombinacja jest z powodzeniem stosowana w Danii i Europie Północnej.

Model negatywnej prognozy określa termin pierwszego oprysku w zależności od presji ostatniego roku, a próg 150 lub 250 jest stosowany dla pierwszego oprysku przeciwko późnej zarazie. Ten pierwszy oprysk można jeszcze wykonać produktem zawierającym Metalaxyl, wiedząc, że przy pierwszym i jedynym zastosowaniu Metalaxylu możemy oczekiwać skuteczności od 75% do 80%. Wszystkie następne opryski będą wykonywane preparatami zapobiegawczymi. Może to być Mancozep lub Chlorthalonil.

W Holandii i Belgii podjęto dyskusję, aby w ogóle nie stosować produktów zawierających Metalaxyl. W tym przypadku wykorzystanie negatywnej prognozy do oszacowania daty pierwszego oprysku może być problematyczne. Jako alternatywne rozwiązanie sugerowalibyśmy na obszarach z zakrytymi wczesnymi ziemniakami rozpoczęcie oprysku w momencie usunięcia folii z wczesnych ziemniaków. Na obszarach, gdzie nie ma wczesnych ziemniaków sugerujemy użycie czujnika znaku wodnego, aby wykryć sytuację związaną z zaleganiem wody. Gdy temperatura otoczenia jest wyższa niż 10°C, a napięcie wody mniejsze niż 10 cBar (100 mBar) przez kilka godzin, należy spodziewać się systemowego wzrostu patogenu, począwszy od utajonych, zainfekowanych bulw nasiennych. Pędy tych ziemniaków w ciągu nocy zostaną pokryte sporangiami i epidemia rozpocznie się z siłą. Po wystąpieniu pierwszej sytuacji związanej z wodą w temperaturze powyżej 10°C należy rozpocząć program oprysków zapobiegawczych.

Model NoBlight

Late Blight Prediction in Maine - wykorzystywane do kierowania inicjacją i kolejnymi aplikacjami fungicydów do zwalczania późnej zarazy ziemniaka opracowane przez Stevena B. Johnsona, specjalistę ds. upraw Extension, UNIVERSITY OF MAINE COOPERATIVE EXTENSION.

Potrzebne czujniki: Opady, wilgotność względna i temperatura

Zwalczanie zarazy późnej w Maine zależy od właściwego zastosowania - czasu, dawki i pokrycia materiałów ochronnych. Zastosowanie modeli prognostycznych może pozwolić na zwalczanie zarazy późnej przy mniejszej liczbie i terminowym stosowaniu środków chemicznych, co pomoże kontrolować koszty i ograniczyć ich wprowadzanie do środowiska.

Ocena możliwości wystąpienia zarazy późnej: Aplikacje fungicydów do zwalczania zarazy późnej powinny być oparte na warunkach pogodowych, a nie na kalendarzu. W większości lat, program oparty na kalendarzu, stosujący fungicydy co tydzień, może rozpocząć stosowanie fungicydów wcześniej niż jest to potrzebne. W wielu latach, część sezonu wegetacyjnego może wymagać stosowania fungicydów częściej niż raz w tygodniu, podczas gdy inne części sezonu wegetacyjnego mogą wymagać stosowania fungicydów rzadziej niż raz w tygodniu. Stosowanie materiałów do zwalczania zarazy późnej powinno być oparte na modelu predykcyjnym, aby było skuteczne i efektywne.

W Maine potencjał pojawienia się zarazy późnej jest przewidywany za pomocą wartości nasilenia. Wartości nasilenia oparte są na warunkach pogodowych i kumulują się, gdy są one odpowiednie dla rozwoju patogenu. Warunki środowiskowe sprzyjające rozwojowi zarazy późnej są na ogół łagodne i wilgotne.

Różnica między NoBlight a Blitecast

"Blitecast", (forma modelu NoBlight), który wykorzystuje model Wallina do akumulacji wartości dotkliwości. Wartości dotkliwości Wallina są wyprowadzane z różnych kombinacji godzin o wilgotności względnej 90 procent lub większej i średniej temperatury w tych okresach. Czas trwania ciągłych okresów wilgotności względnej wynoszącej 90 procent lub więcej jest śledzony i obliczana jest średnia temperatura w tych okresach. Wartości dotkliwości są przypisywane na podstawie tych pomiarów i obliczeń i są kumulowane. Pierwsze wystąpienie późnej zarazy jest przewidywane siedem do dziesięciu dni po zgromadzeniu 18 wartości nasilenia. Model NoBlight rozpoczyna akumulację wartości dotkliwości od 50 procent wschodów roślin.

NoBlight, podobnie jak Blitecast, ważą wilgotność względną bardziej niż opady deszczu w przewidywaniu terminu aplikacji. Interwał opryskiwania staje się krótszy wraz z nagromadzeniem 25 mm (1,18 cala) deszczu w ciągu poprzednich siedmiu dni przy tej samej liczbie skumulowanych wartości nasilenia. NoBlight różni się od Blitecast w zakresie akumulacji wartości nasilenia w oparciu o wilgotność względną. NoBlight nie przestaje gromadzić sprzyjających warunków, gdy wilgotność względna spada poniżej 90 procent. Blitecast używa 76,5 procent wilgotności względnej do przerwania akumulacji sprzyjających warunków infekcji.

Zazwyczaj, to dodaje pół godziny lub więcej na typowych Wallin godzinach. Zazwyczaj jest to okres rosy rano w Maine latem. Co ważniejsze, nie przerywa to akumulacji sprzyjających warunków, gdy wilgotność względna spada do 88% przez pewien okres czasu. W efekcie wartości dotkliwości zgromadzone przez NoBlight są bardziej konserwatywne niż wartości dotkliwości Wallina. Trzy oddzielne sześciogodzinne okresy wilgotności względnej większej niż 90 procent nie będą gromadzić żadnych wartości dotkliwości.

Jednakże 18-godzinny okres wilgotności względnej przekraczającej 90 procent spowoduje kumulację wartości nasilenia, w zależności od średniej temperatury w tym okresie (3 wartości nasilenia przy 18,3 °C (65°F), 2 przy 13,3 °C (56°F), 1 przy 10 °C (50°F) i 0 przy 4,4 °C (40°F) lub 29,4 °C (85°F)). Po osiągnięciu 18 wartości nasilenia po wschodach, zaleca się zastosowanie ochronnej aplikacji fungicydów. Po tym czasie zalecana częstotliwość stosowania opiera się na dodatkowym nagromadzeniu wartości nasilenia w ciągu poprzednich siedmiu dni w sposób opisany w tabeli 2. Zabiegi fungicydowe w celu zapobieżenia wystąpieniu zarazy późnej należy rozpocząć natychmiast, jeśli choroba rozwija się z nasion lub w inny sposób została zauważona na polu lub pobliskich polach.

Jak w przypadku każdego modelu, NoBlight nie jest lepszy niż dane, które analizuje. Wartość modelu predykcyjnego polega na dostarczeniu użytkownikowi wiarygodnego oszacowania, kiedy warunki sprzyjają rozwojowi późnej zarazy, a kiedy nie. Model dostarcza pewnych wskazówek dotyczących tego, kiedy hodowca może wydłużyć odstępy między opryskami przy minimalnym ryzyku, a także kiedy odstępy między opryskami muszą zostać skrócone, ponieważ uprawa jest zagrożona.

Okresy Smitha do przewidywania późnej zarazy ziemniaka

Potrzebne czujniki: Temperatura powietrza, wilgotność względna

Biologiczne podstawy modelu: Phytophtora infestans mogą rosnąć, jeśli temperatura jest niższa niż 10°C. Ale w tej temperaturze sporulacja będzie prawie żadna. Dlatego potrzebuje wilgotnego okresu z temperaturą wyższą niż 10°C, aby uzyskać rozsądną sporulację. Zakażenie Phytophtora infestans potrzebuje wolnej wilgoci. W dłuższych okresach wysokiej wilgotności względnej bardzo prawdopodobne jest występowanie wolnej wilgoci w postaci deszczu lub rosy.

Co to jest okres Smitha? Dwa kolejne dni z temperaturą minimalną 10°C i 10 godzinami wilgotności względnej wyższej niż 90% pierwszego dnia oraz 11 godzinami wilgotności względnej wyższej niż 90% drugiego dnia to Okres Smitha. Jeśli kryteria dla pierwszego dnia są spełnione, a drugiego dnia osiągnie się 10 godzin wilgotności względnej wyższej niż 90% oznacza to, że 90% okresu Smitha lub Near Smith.

Interpretacja
Okresy Smitha lub bliskie Smithowi wskazują na okresy, w których klimat jest bardzo korzystny dla tej choroby. Model wskazuje na okresy z bardzo dużym ryzykiem wystąpienia tej choroby. Doświadczenie: Jest to model empiryczny wykazujący bardzo dobre wyniki w Wielkiej Brytanii gdzie jest stosowany również jako prognoza negatywna. Tak długo jak jest zimno przez 2 wilgotne dni z temperaturą zawsze wyższą niż 10°C nie jest potrzebny żaden oprysk. Model ten jest ważny tylko tam, gdzie wzrost temperatury podczas wiosny jest bardzo stabilny (klimat oceaniczny).

Literatura:

  • Smith, L. P. 1956. Prognozowanie zarazy ziemniaka przez kryteria wilgotności 90%. Plant Pathology 5:83-87 (model podstawowy).
  • Hims, M. J., M. C. Taylor, R. F. Leach, N. J. Bradshaw, and N.V. Hardwick, 1995. Field testing of blight risk prediction models by remote data collection using cellphone analogue networks, p. 220-225 In: Phytophthora infestans 150: European Association for Potato Research (EAPR)-Pathology Section Conference, held in Trinity College, Dublin, Ireland, September 1995 to mark the one hundred and fiftieth anniversary of the first record of potato blight in Ireland and the subsequent famine. L. J. Dowley, et al. (Eds). Boole Press, Ltd. Dublin. pp. 220-225.

Model WinstelCast dla P. infestans

Zmienne wejściowe:
Środowisko: temperatura, wilgotność względna.
Obliczono: Średnia dobowa, minimalna i maksymalna temperatura, godziny z temperaturą większą niż 10°C i wilgotnością względną większą niż 90%.

Model ten składa się z dwóch faz. Faza 1 przewiduje infekcję, która jest przewidywana po spełnieniu następujących wymagań: Po tym, jak średnia dzienna temperatura wynosi od 10°C do 23°C, a następnie występuje 10 lub więcej godzin temperatury większej niż 10°C i wilgotności względnej większej niż 90% (takie okresy są uważane za tożsame z wilgotnością liści). Faza 2 wyznacza kryteria dla rozwoju patogenów. Faza 2 występuje, gdy maksymalna temperatura dzienna przez dwa kolejne dni wynosi od 23°C do 30°C. Faza 2 musi wystąpić co najmniej 24 godziny, ale nie później niż 10 dni po fazie 1.

Zabiegi należy rozpocząć, gdy wystąpi faza 1, a po niej faza 2. Należy pamiętać, że model ten został opracowany dla wczesnych odmian ziemniaka!

Literatura:

  • Opracował Winstel, K. 1993. Kraut- und Knollenfaule der Kartoffel eine neue Prognosemoglichkeit-sowie Bekämpfungsstrategien. Med. Fac. Landbouww. Univ. Gent, 58/3b.

Model BliteCast dla P. infestans

Potrzebny czujnik: Opady, temperatura, wilgotność względna, wilgotność liści

BLITECAST jest używany do modelowania pierwszej możliwej infekcji przez P. infestans
BLITECAST jest zintegrowaną komputerową wersją zarówno modelu Hyre'a jak i Wallina. Pierwsza część programu przewiduje pierwsze wystąpienie zarazy późnej 7-14 dni po pierwszej kumulacji 10 dni sprzyjających opadom według kryteriów Hyre'a lub kumulacji 18 wartości nasilenia według modelu Wallina. W drugiej części programu zaleca się opryski fungicydowe na podstawie liczby dni sprzyjających opadom i wartości nasilenia choroby zgromadzonych w ciągu poprzednich siedmiu dni. Kumulacja dni sprzyjających opadom i wartości nasilenia rozpoczyna się, gdy na polu ziemniaków widoczne są wyraźne zielone rzędy, a kończy się w momencie zabicia winorośli. Pierwszy oprysk jest zalecany w momencie pojawienia się pierwszej prognozy wystąpienia zarazy późnej. Kolejne opryski są zalecane zgodnie z regulowaną matrycą, która koreluje dni sprzyjające opadom z wartościami nasilenia choroby.

Próg dla zastosowań
Pierwszy oprysk zalecany jest w momencie pojawienia się pierwszej prognozy. Kolejne zabiegi opierają się na poniższej tabeli:
Matryca regulacyjna używana do powiązania wartości nasilenia i dni sprzyjających opadom oraz wygenerowania zaleceń dotyczących opryskiwania dla Blitecast.

Próg progowy blitecastu

Opis modelu:
Kumulacja wartości istotności przy użyciu systemu prognozowania zarazy późnej Wallina (Blitecast) Godziny RH > 90%

Kumulacja wartości istotności przy użyciu systemu Wallina - ziemniaki

Średnia temperatura w okresie wilgotności względnej (RH) musi być 90% lub większa.
Oczekuje się, że późna zaraza pojawi się nie wcześniej niż w ciągu 1-2 tygodni po zgromadzeniu 18 SV, zaczynając od momentu pierwszego pojawienia się zielonej tkanki ze źródła inokulum późnej zarazy. Źródłem inokulum mogą być rośliny wyrastające z zainfekowanych bulw w stosie, ochotnicy wyrastający z zainfekowanych bulw, które przetrwały zimę lub zainfekowane bulwy nasienne. Najprawdopodobniej pierwsza zielona tkanka pojawi się z każdej kupy ziemniaków w twoim regionie, więc najlepiej użyć tej daty.

Podlewanie* może stworzyć na polu warunki sprzyjające rozwojowi zarazy późnej, których nie uwzględni monitor pogody. Nawadnianie, które rozpoczyna się, gdy liście są jeszcze mokre od rosy rano, lub trwa po opadnięciu rosy w nocy, przedłuża okres zwilżenia w danym dniu.

Literatura:

  • Strona jest powoływana na http://www.ipm.ucdavis.edu/DISEASE/DATABASE/potatolateblight.html
  • Krause, R. A., Massie, L. B., and Hyre, R. A. 1975. BLITECAST, komputerowa prognoza późnej zarazy ziemniaka. Plant Disease Reporter 59: 95-98.
  • MacKenzie, D. R. 1981. Scheduling fungicide applications for potato late blight. Plant Disease 65: 394-399.
  • MacKenzie, D. R. 1984. Blitecast in retrospect a look at what we learned. FAO Plant Protection Bulletin 32:45-49.

Model "Phytophtora infestans"

Obliczenia sporulacji rozpoczynają się w nocy przy wilgotności względnej powietrza powyżej 80%. Jeżeli dochodzi do sporulacji i pada deszcz, to obliczanie infekcji rozpoczyna się przy temperaturze powietrza od 10 do 30°C.
Obliczenia dotyczące sporulacji ustają, jeśli promieniowanie słoneczne jest powyżej 700, a wilgotność względna poniżej 40.
Obliczenia dotyczące zakażenia zatrzymują się, jeśli wilgotność względna spadnie poniżej 80%.
Wartości ciężkości obliczane są od 0 do 5 (jeśli stwierdzono zakażenie), przy czym 0: bardzo niskie ciśnienie i 5: wysokie ciśnienie.

TomCast Alternaria

Ciemno zabarwione zarodniki i grzybnia patogenu przeżywają między sezonami wegetacyjnymi w porażonych resztkach roślinnych i glebie, w porażonych bulwach ziemniaka oraz w zimujących resztkach podatnych roślin psiankowatych i chwastów, w tym koszyczka owłosionego (Solanum sarrachoides). Zimujące zarodniki i grzybnie A. solani są zmelanizowane (ciemno pigmentowane) i mogą wytrzymać szeroki zakres warunków środowiskowych, w tym ekspozycję na światło słoneczne oraz powtarzające się cykle suszenia, zamrażania i rozmrażania. Wiosną zarodniki (konidia) służą jako pierwotne inokula do zainicjowania choroby. Rośliny uprawiane na polach lub w sąsiedztwie pól, na których w poprzednim sezonie ziemniaki zostały zakażone wczesną zarazą, są najbardziej narażone na zakażenie, ponieważ prawdopodobnie znajdują się tam duże ilości zimującego inokulum z poprzedniej uprawy. Wstępne inokulum jest łatwo przenoszone w obrębie pól i pomiędzy nimi, ponieważ zarodniki są łatwo przenoszone przez prądy powietrzne, cząstki gleby niesione przez wiatr, rozpryskiwany deszcz i wodę do nawadniania.

Zarodniki A. solani wytwarzane są na roślinach ziemniaka i resztkach roślinnych w temperaturze od 5°C do 30°C (optimum to 20°C). Naprzemienne okresy wilgotne i suche z temperaturami w tym zakresie sprzyjają wytwarzaniu zarodników. Niewiele zarodników wytwarza się na tkance roślinnej, która jest stale wilgotna lub sucha. Rozprzestrzenianie się inokulum przebiega zgodnie z rytmem dobowym, w którym liczba zarodników przenoszonych drogą powietrzną wzrasta w miarę wysychania liści mokrych od rosy lub innych źródeł nocnej wilgoci, spadku wilgotności względnej i wzrostu prędkości wiatru. Liczba zarodników przenoszonych drogą powietrzną zazwyczaj osiąga szczyt w połowie poranka i maleje późnym popołudniem i w nocy.

Zarodniki lądujące na liściach wrażliwych roślin kiełkują i mogą wnikać do tkanek bezpośrednio przez epidermę, przez aparaty szparkowe lub przez rany, takie jak te spowodowane ścieraniem przez piasek, urazami mechanicznymi lub żerowaniem owadów. Do kiełkowania zarodników i infekcji tkanek roślinnych niezbędna jest swobodna wilgoć (pochodząca z deszczu, nawadniania, mgły lub rosy) oraz korzystne temperatury (20-30°C). Zmiany chorobowe zaczynają się tworzyć po 2-3 dniach od pierwszego zakażenia.

W ciągu jednego sezonu wegetacyjnego, po zainicjowaniu infekcji pierwotnych, dochodzi do wielu cykli wytwarzania zarodników i powstawania zmian chorobowych. Wtórne rozprzestrzenianie się patogenu rozpoczyna się, gdy zarodniki są wytwarzane na uszkodzeniach liści i przenoszone na sąsiednie liście i rośliny. Wczesna zaraza jest w dużej mierze chorobą starszych tkanek roślinnych i występuje częściej w tkankach starzejących się na roślinach, które zostały poddane stresowi wywołanemu przez zranienia, złe odżywianie, uszkodzenia przez owady lub inne rodzaje stresu. Na początku sezonu wegetacyjnego choroba rozwija się najpierw na w pełni rozwiniętych liściach w pobliżu powierzchni gleby i powoli postępuje na młodych tkankach w pobliżu punktu wzrostu. Tempo rozprzestrzeniania się choroby wzrasta po kwitnieniu i może być dość szybkie w późniejszym okresie sezonu w okresie pęcznienia i w okresach stresu roślin. Wczesne zmiany chorobowe są często znajdowane na większości liści niechronionych roślin w późnym okresie wegetacji.

W bulwach ziemniaka kiełkujące zarodniki wnikają do epidermy bulw przez przetchlinki i urazy mechaniczne skórki. Bulwy często ulegają zakażeniu A. solani zarodniki podczas zbiorów. Zarodniki te mogły nagromadzić się na powierzchni gleby lub mogły zostać przeniesione z wyschniętych winorośli podczas zbiorów. Infekcje najczęściej występują na niedojrzałych bulwach oraz bulwach odmian o białej i czerwonej skórce, ponieważ są one bardzo podatne na ścieranie i obrywanie skórki podczas zbiorów. Zakażeniu sprzyjają również gleba o gęstej strukturze i wilgotne warunki zbiorów. W czasie przechowywania pojedyncze zmiany mogą się nadal rozwijać, ale nie dochodzi do wtórnego rozprzestrzeniania się. Zainfekowane bulwy mogą się kurczyć z powodu nadmiernej utraty wody, w zależności od warunków przechowywania i nasilenia choroby. Wczesne zmiany chorobowe na bulwach, w przeciwieństwie do zmian spowodowanych przez późną zarazę, zazwyczaj nie są miejscem wtórnego zakażenia przez inne organizmy gnilne.

Model TomCast

Opracował Jim Jasinski, Koordynator TOMCAST dla OHIO, INDIANA i MICHIGAN.

Wprowadzenie: TOMCAST (TOMato disease foreCASTing) to model komputerowy oparty na danych polowych, który próbuje przewidzieć rozwój chorób grzybowych, a mianowicie Wczesnej Zarazy, Septoria Leaf Spot i Antraknozy na pomidorach. Umieszczone na polu rejestratory danych zapisują co godzinę dane dotyczące wilgotności liści i temperatury. Dane te są analizowane w okresie 24 godzin i mogą prowadzić do powstania wartości Istotności Choroby (DSV); zasadniczo jest to przyrost rozwoju choroby. W miarę gromadzenia się DSV, presja choroby na uprawę stale rośnie. Gdy liczba skumulowanych DSV przekracza okres między opryskami, zaleca się zastosowanie fungicydów w celu zmniejszenia presji choroby.

TOMCAST wywodzi się z oryginalnego systemu F.A.S.T. (Forecasting Alternaria solani na pomidorach) opracowany przez dr Madden, Pennypacker i MacNab z Pennsylvania State University (PSU). Model PSU F.A.S.T. został następnie zmodyfikowany przez dr Pitblado w Ridgetown College w Ontario w to, co obecnie uznajemy za model TOMCAST używany przez Ohio State University Extension.

DSV to: Wartość nasilenia choroby (DSV) to jednostka miary nadana określonemu przyrostowi rozwoju choroby (wczesnej zarazy).

Innymi słowy, DSV to liczbowa reprezentacja tego, jak szybko lub wolno gromadzi się choroba (wczesna zaraza). DSV jest określane przez dwa czynniki: wilgotność liści i temperaturę podczas godzin "mokrych". Wraz ze wzrostem liczby godzin wilgotności liści i temperatury, DSV gromadzi się w szybszym tempie. Zobacz poniższy wykres wartości nasilenia choroby.

I odwrotnie, gdy jest mniej godzin wilgotności liści, a temperatura jest niższa, DSV gromadzą się powoli, jeśli w ogóle. Gdy całkowita liczba nagromadzonych DSV przekroczy ustalony limit, zwany odstępem między opryskami lub progiem, zaleca się wykonanie oprysku fungicydem w celu ochrony liści i owoców przed rozwojem choroby.

Odstęp między opryskami (określający kiedy należy wykonać oprysk) może wynosić od 15 do 20 DSV. Dokładna wartość DSV, jaką powinien zastosować plantator, jest zazwyczaj dostarczana przez przetwórcę i zależy od jakości owoców. Stosowanie odstępu 15 DSV jest konserwatywnym wykorzystaniem systemu TOMCAST, co oznacza, że opryski będą wykonywane częściej niż w przypadku plantatora, który stosuje odstęp 19 DSV z systemem TOMCAST. Wynikiem tego jest liczba oprysków wykonywanych w sezonie i potencjalne różnice w jakości owoców.
UŻYWANIE TOMCAST: Ziemniaki uprawiane w promieniu 10 mil od stacji raportującej powinny korzystać z funkcji zarządzania chorobami TOMCAST, aby pomóc w prognozowaniu wczesnej zarazy, Septorii i Antraknozy.

Jeśli zdecydujesz się wypróbować TOMCAST w tym sezonie pamiętaj o trzech bardzo ważnych pojęciach:

Po pierwsze: Jeśli po raz pierwszy używasz systemu, zaleca się, aby tylko część twojego areału została wprowadzona do programu, aby sprawdzić, jak pasuje do twoich standardów jakości i stylu działania.

Po drugie: Użyj TOMCAST jako przewodnika, aby lepiej zaplanować czas aplikacji fungicydów, zdając sobie sprawę, że w niektórych sezonach możesz zastosować więcej produktu, niż wymaga tego ustalony program.

Trzy: Im dalej pole pomidorów znajduje się od miejsca raportowania, tym bardziej zwiększa się prawdopodobieństwo zniekształcenia kumulacji DSV, tzn. raportowana wartość może być o kilka DSV wyższa lub niższa niż ta, której doświadcza lokalizacja pola. Należy wziąć to pod uwagę, gdy aplikacja fungicydów jest prawdopodobnie w odległości kilku dni. Należy słuchać raportów DSV z pobliskich stacji i triangulować do własnej lokalizacji jako najlepszy sposób na przybliżone oszacowanie akumulacji DSV.
PIERWSZY OPRYSK PRZY ZASTOSOWANIU TOMCAST: Przez lata toczyły się dyskusje na temat stosowania pierwszego oprysku przy stosowaniu TOMCAST. Zasada podana w Przewodniku Produkcji Warzyw z 1997 roku koncentruje się wokół daty sadzenia.

A)

Rośliny pomidora, które weszły na pole przed 20 maja, powinny mieć wykonany pierwszy oprysk, gdy DSV dla tego obszaru przekroczy 25 lub gdy nadejdzie bezpieczny termin 15 czerwca. Termin awaryjny stosuje się tylko wtedy, gdy nie wykonano zabiegu od 20 maja i jest to sposób na wyeliminowanie początkowego inokulum choroby. Po pierwszym oprysku, pomidory te są następnie poddawane zabiegom w momencie przekroczenia wybranego interwału opryskiwania (zakres 15-20 DSV).
Pomidory posadzone po 20 maja są poddawane zabiegom, gdy przekroczą wybrany okres opryskiwania (zakres 15-20 DSV) lub gdy nie zostały poddane zabiegom do dnia 15 czerwca, który jest terminem bezpiecznym. W związku z tym, kluczowe jest porównanie daty sadzenia pomidorów z datą rozpoczęcia raportowania DSV na tym obszarze, aby ukierunkować proces podejmowania decyzji o opryskiwaniu.

B)

Pierwszy zabieg fungicydowy na zarazę wczesną wykonuje się, gdy łączna liczba dni P po wschodach osiągnie 300.

Dzień fizjologiczny (P-Day).
Procedura P-Day została zaproponowana przez Sandsa i wsp. (1979) do przewidywania plonów ziemniaków i zmodyfikowana przez Pscheidta i Stevensona (1986) w celu zastosowania jej do rozwoju ziemniaków i pojawienia się wczesnej zarazy. Obliczenia P-Day wymagają jedynie dziennych maksymalnych i minimalnych temperatur jako danych wejściowych. Algorytm jest następujący: 8 P-Days ={1/245P(Tmin) + 8P(2Tmin/3 + Tmax/3) + 8P(2Tmax/3 + Tmin/3) + 3P(Tmax)}

Gdzie:

P(T) = 0, jeśli T < 7°C P(T) = 101 - (T - 21)2 /(21 - 7)2 jeśli 7°C < T < 21°C P(T) = 101 - (T - 21) 2 /(30 - 21) 2 jeśli 21°C < T 30°C Tmin - minimalna temperatura dzienna (°C) Tmax - maksymalna temperatura dzienna (°C)

W modelu przyjęto minimalne temperatury rozwoju roślin ziemniaka 7°C, optymalne 21°C i maksymalne 30°C oraz wahania dobowe.

Dzień Stopnia Wzrostu
Metoda Growing Degree Day (GDD) została zmodyfikowana przez Franca i wsp. (1988) do inicjowania aplikacji fungicydów w celu zwalczania wczesnej zarazy w Kolorado.

Zaproponowana temperatura bazowa 7,2° C dała w efekcie kolejne równanie:

((Tmax/Tmin)/2)+7,2

Podali oni, że można oczekiwać pojawienia się zmian pierwotnych przy skumulowanym 361 GDD w rejonie San Luis Valley w Kolorado, podczas gdy zmian pierwotnych należałoby się spodziewać dopiero po 625 GDD w północno-wschodnim Kolorado.

Chociaż model ten został opracowany w celu przewidywania rozwoju wczesnej zarazy, septoriozy liści i antraknozy na pomidorach, został on również z powodzeniem wykorzystany do przewidywania rozwoju wczesnej b-świetlicy na ziemniakach (Pscheidt i Stevenson, 1988; Christ i Maczuga, 1989).

Kolorado stonka ziemniaczana

Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata) jest najważniejszy defoliator owadów ziemniaków. Powoduje również znaczne uszkodzenia pomidora i bakłażana. Jedna stonka konsumuje około 40 cm2 liści ziemniaka w stadium larwalnym, a w wieku dorosłym do dodatkowych 9,65 cm2 liści dziennie (Ferro i in., 1985). Oprócz imponującego tempa żerowania, stonka ziemniaczana Colorado charakteryzuje się również wysoką płodnością - jedna samica składa 300-800 jaj (Harcourt, 1971). Ponadto stonka ma niezwykłą zdolność do rozwijania odporności na praktycznie każdy środek chemiczny, który kiedykolwiek był przeciwko niej stosowany.

Dystrybucja

Odkąd stonka ziemniaczana Colorado przeniosła się ze swoich pierwotnych dzikich żywicieli w południowo-zachodniej części Ameryki Północnej, rozprzestrzeniła się na pozostałą część kontynentu i dokonała inwazji na Europę i Azję. Obecnie jej rozmieszczenie obejmuje około 8 mln km2 w Ameryce Północnej (Hsiao, 1985) oraz około 6 mln km2 w Europie i Azji (Jolivet, 1991). Ostatnio pojawiła się w zachodnich Chinach i Iranie. Potencjalnie stonka ziemniaczana Colorado może zająć znacznie większe obszary w Chinach i Azji Mniejszej, rozprzestrzenić się na Koreę, Japonię, rosyjską Syberię, niektóre obszary subkontynentu indyjskiego, część Afryki Północnej oraz umiarkowaną półkulę południową (Vlasova, 1978; Worner, 1988; Jolivet, 1991).

Historia

Kolorowa stonka ziemniaczana ma skomplikowaną i zróżnicowaną historię życiową. Chrząszcze zimują w glebie jako osobniki dorosłe, przy czym większość z nich gromadzi się w zdrewniałych miejscach przylegających do pól, na których spędziły poprzednie lato (Weber i Ferro, 1993). Pojawienie się chrząszczy po diademie jest mniej lub bardziej zsynchronizowane z ziemniakami. Jeśli pola nie są rotowane, są kolonizowane przez przezimowane osobniki dorosłe, które przechodzą na pole ze swoich miejsc zimowania lub wyłaniają się z gleby w obrębie pola (Voss i Ferro, 1990). Jeśli pola są rotowane, chrząszcze są w stanie przelecieć nawet kilka kilometrów, aby znaleźć nowe siedlisko żywiciela (Ferro i in., 1991; 1999). Po zasiedleniu pola, zimujące chrząszcze najpierw żerują, a następnie składają jaja w ciągu 5-6 dni w zależności od temperatury (Ferro i in., 1985; Ferro i in., 1991).

Jaja składane są zwykle na spodniej stronie liści ziemniaka. Po wylęgu larwy mogą przemieszczać się na niewielkie odległości w obrębie łanu ziemniaka i rozpoczynają żerowanie w ciągu 24 godzin od wyklucia. Rozwój od momentu złożenia jaj do wyklucia się osobników dorosłych w przypadku poczwarek trwa od 14 do 56 dni (de Wilde, 1948; Walgenback i Wyman, 1984; Logan i in., 1985; Ferro i in., 1985). Optymalne temperatury wahają się w granicach 25-32ºC i wydają się być różne wśród populacji o różnym pochodzeniu geograficznym. Larwy są zdolne do behawioralnej termoregulacji poprzez przemieszczanie się w obrębie łanów roślin (May, 1981; Lactin i Holliday, 1994), optymalizując w ten sposób temperaturę ciała w stosunku do temperatury otoczenia. Rozmnażanie odbywa się w glebie w pobliżu roślin, w których zakończony został rozwój larwalny.

Diapauza jest fakultatywna, a chrząszcze mogą mieć od jednego do trzech nakładających się pokoleń w ciągu roku. Nowo powstałe osobniki dorosłe potrzebują kilku dni, aby rozwinąć swój układ rozrodczy i mięśnie lotne (Alyokhin i Ferro, 1999). Po zakończeniu rozwoju chrząszcze łączą się w pary i rozpoczynają składanie jaj. Rozmnażanie trwa do momentu wywołania diapauzy przez fotoperiod krótkiego dnia, wtedy chrząszcze migrują do miejsc zimowania (głównie latając), i wchodzą do gleby w celu diapauzy. Te chrząszcze, które pojawiają się w warunkach fotoperiodu krótkiego dnia, nie rozwijają w tym sezonie swojego układu rozrodczego i mięśni lotnych. Przez kilka tygodni aktywnie żerują, a następnie albo wędrują do miejsc zimowania, albo zagrzebują się w glebie bezpośrednio na polu (Voss, 1989).

Zróżnicowana i elastyczna historia życia stonki ziemniaczanej jest dobrze przystosowana do niestabilnych środowisk rolniczych i czyni ją złożonym i trudnym do zwalczenia szkodnikiem. Migracje lotnicze ściśle związane z diapauzą, żerowaniem i reprodukcją pozwalają stonce ziemniaczanej na stosowanie strategii reprodukcyjnych typu "bet-hedging", polegających na rozmieszczeniu potomstwa zarówno w przestrzeni (w obrębie i pomiędzy polami), jak i w czasie (w obrębie i pomiędzy latami). Takie strategie minimalizują ryzyko katastrofalnych strat potomstwa, które w innym przypadku są całkiem możliwe w niestabilnych ekosystemach rolniczych (Solbreck, 1978; Voss i Ferro, 1990).

Źródłohttp://www.potatobeetle.org/overview.html

Model stonki ziemniaczanej

Model ryzyka Do obliczenia występowania stonki ziemniaczanej Colorado bierzemy pod uwagę: x) czas nasłonecznienia dnia (14 godzin lub 15 godzin nasłonecznienia)
x) Temperatura gleby powyżej 12°C
x) Średnie temperatury powietrza z ostatnich czterech dni w połączeniu z długością dnia dają wartość od 1- 4 (nasilenie): 1= bardzo niskie ryzyko wystąpienia Colorado potato beetle 2= niskie ryzyko wystąpienia Colorado potato beetle 3= średnie ryzyko wystąpienia Colorado potato beetle 4= wysokie ryzyko wystąpienia Colorado potato beetle.

FieldClimate

Obliczenie ryzyka opiera się na określeniu temperatury gleby i temperatury powietrza w okresie ostatnich 4 dni. Temperatura gleby musi być wyższa niż 12°C i w sumie musi osiągnąć około 100800 stopni Celsjusza (temperatura gleby * czas), aby doszło do pojawienia się chrząszczy (podstawowy warunek wystąpienia). Rozróżnia się różne klasy ciężkości (od 1- do 4, patrz wyżej). Na wykresie widać, że do początku czerwca ryzyko wynosiło 0 lub było bardzo niskie. Na początku czerwca warunki do wystąpienia chrząszcza z Kolorado (ponad 14/15 godzin nasłonecznienia i średnie temperatury powietrza 20-23 °C) były dobre i określono stopień zagrożenia na 3, co oznacza umiarkowane zagrożenie.

Model ryzyka wystąpienia mszyc

Warunki: Rano, gdy słońce się podnosi i spada wilgotność względna, optymalne temperatury od 20°C do 32°C - wskazany jest dobry lot.

Jeśli temperatury nie są w optymalnym zakresie (za zimno/za gorąco) lub jest za mokro (wilgotność liści) ryzyko maleje.

Wyjściem jest ryzyko dzienne.

Tak więc optymalne temperatury i spadające wilgotności względne podczas poranka wskazują na dobry dzień lotów. Kiedy w nocy jest wilgotno i temperatury są zbyt niskie, jest to złe dla propagacji. To samo, gdy w ciągu dnia jest gorąco i wilgotno.

Zalecane wyposażenie

Sprawdź, jaki zestaw czujników jest potrzebny do monitorowania potencjalnych chorób tej uprawy.