Апельсиновый сок является одним из основных продуктов на многих столах для завтрака, но доступность цитрусовых продуктов в будущем находится под угрозой из-за глобального распространения болезни хуанлунбин (HLB), также известной как болезнь позеленения цитрусовых.
Знание того, какие условия окружающей среды подходят для передачи болезней и где эти условия возникают, имеет жизненно важное значение для управления растениеводством. В новом исследовании, опубликованном исследователями из Технологического института Вирджинии совместно с группой международных исследователей в журнале Journal of Applied Ecology, изучается термическая пригодность для передачи позеленения цитрусовых с последствиями для наблюдения и профилактики.
Бактерия, ответственная за позеленение цитрусовых, препятствует образованию коммерчески жизнеспособных плодов и передается насекомым, называемым азиатской цитрусовой листоблошкой.
И патоген, и насекомое-переносчик в последние годы распространяются, опустошая регионы, известные высоким производством цитрусовых, и угрожая будущему цитрусовой индустрии. Поскольку озеленение цитрусовых становится все более серьезной угрозой для производителей во всем мире, будущее отрасли может зависеть от определения мест, где не существует высокого риска краха производства.
Под руководством Рэйчел Тейлор из Агентства по охране здоровья животных и растений (APHA) в Соединенном Королевстве группа исследователей создала математическую модель для расчета того, как пригодность для передачи позеленения цитрусовых зависит от температуры, и нанесла на карту, как это переводится в районы, где болезнь может закрепиться.
"Наши карты пригодности могут использоваться для поддержки наблюдения и профилактики на основе рисков, чтобы гарантировать, что ресурсы для борьбы с озеленением цитрусовых применяются в лучших местах", - сказал Тейлор.
Динамика передачи болезни в значительной степени зависит от температуры, как для успешной репликации бактерии HLB, так и для выживания переносчиков листоблошек. Модель была построена на основе данных, собранных в лабораторных условиях, с непосредственным учетом влияния и ограничений температуры окружающей среды при оценке пригодности.
«Несмотря на то, что подход довольно прост, мы показали в других системах, что можем делать удивительно точные прогнозы», - говорит соавтор Лия Джонсон, доцент кафедры статистики Научного колледжа Технологического института Вирджинии.
Модель предсказывает, что успешное заражение растений-хозяев может происходить при температуре от 16°C до 33°C, с пиком передачи примерно при 25°C. Используя эту информацию о температурных пределах распространения болезни, авторы смогли составить карты глобальной пригодности, показывающие, сколько месяцев в году имеют температурные условия, которые подвергают цитрусовые рощи риску заражения HLB. Возможно, неудивительно, что многие регионы, пригодные для озеленения цитрусовых почти круглый год, включают в себя некоторые из районов выращивания цитрусовых, наиболее пострадавших от болезни, включая Бразилию и Юго-Восточную Азию..
Эта работа предоставляет критически важную информацию для выращивания цитрусовых и управления культурами в будущем. «Преобразование этих моделей в карты помогает донести наши результаты до заинтересованных сторон, занимающихся выращиванием цитрусовых, и создает основу для размышлений о потенциальных последствиях изменения климата», - говорит соавтор Сэди Райан из Университета Флориды.
Некоторые места, определенные моделью как подходящие для передачи в течение полугода, такие как Калифорния и Пиренейский полуостров, в настоящее время свободны от озеленения цитрусовых. В этих районах, известных высоким урожаем цитрусовых, предотвращение появления переносчика болезни посредством усиленного наблюдения и управления может помочь предотвратить разрушительные последствия, которые озеленение цитрусовых оказало на других производителей.
«Мы надеемся, что эта модель может стать полезным инструментом планирования для производителей и политиков, имеющих дело с HLB», - сказал Джонсон, который также является аффилированным преподавателем Центра глобальных изменений, подразделения Института наук о жизни Фралина. в Технологическом институте Вирджинии.