隨著孢子向北移動大豆銹病發(fā)展起“滾動”的流行病
雖然中西部大豆種植者尚未經(jīng)歷大豆銹病的沖擊,但美國南部的種植者對這種疾病非常熟悉。每年,真菌從佛羅里達州南部和墨西哥灣沿岸各州的冬季家園慢慢向北移動,并最終到達伊利諾伊州的大豆田 - 通常在收獲前。
研究表明,該病有可能在更長的距離內(nèi)跳躍,并在生長季節(jié)早些時候到達中西部大豆作物。研究表明,從南方移動的氣團可以清除受感染植物(葛根或大豆)的銹菌孢子,并在季節(jié)早期向北運輸數(shù)百英里,可能危及中西部大豆作物。
根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局植物病理學(xué)家,伊利諾伊大學(xué)作物科學(xué)系教授格倫哈特曼的說法,這可能正在發(fā)生,因為創(chuàng)建颶風(fēng)哈維的風(fēng)暴系統(tǒng)向北移動。畢竟,過去颶風(fēng)一直是造成孢子長距離運動的原因;科學(xué)家們認為颶風(fēng)伊萬于2004年從哥倫比亞帶來了大豆銹病。
盡管長距離運動可以而且確實發(fā)生,但自2005年以來,短距離孢子運動一直是該疾病每年向北蔓延的主要原因。哈特曼認為這種短距離運動本賽季一如既往地發(fā)生,除非有任何異常來自哈維颶風(fēng)的后果,他預(yù)計在2017賽季后期伊利諾伊州的大豆田中會出現(xiàn)銹病。
正是這種短距離運動激起了哈特曼的興趣;他說,長距離傳播的預(yù)測沒有考慮真實世界的孢子運動。在不知道實際從樹冠中逃逸的銹孢子的數(shù)量和有利于孢子散布的條件的情況下,長距離傳播模型可能是不準確的。因此,在最近的一項研究中,哈特曼和他的同事在阿拉巴馬州,佐治亞州和佛羅里達州的銹病感染的大豆田中,周圍和上面放置了兩種孢子收集陷阱。該團隊還測量了環(huán)境數(shù)據(jù),包括氣溫,相對濕度,風(fēng)速和風(fēng)向,降水量和葉片濕度。
大部分孢子留在樹冠內(nèi),但有一部分(三分之一到二分之一)浮在上面。孢子也從田地橫向移開,但大多數(shù)停留在50英尺以內(nèi),大約一半移動到200英尺。
這些數(shù)字解釋了這種疾病的短距離傳播通常如何起作用。Rust可能會在一個領(lǐng)域內(nèi)傳播,然后跳到附近的另一個主機kudzu的補丁??紤]到南方有多少葛根蔓延,另一個大豆田在幾百英尺范圍內(nèi)是個好消息。從那里,它再次跳躍,逐漸向北移動。哈特曼說,在平均夏天,大豆銹病從南方以每天約30英里的速度卷起。
Hartman的研究還確定了有利于或阻礙銹斑孢子短距離移動的環(huán)境因素。使用稱為機器學(xué)習(xí)的統(tǒng)計方法,該團隊發(fā)現(xiàn)孢子在炎熱和多風(fēng)的條件下走得更遠,并且在潮濕潮濕的條件下更靠近樹冠。
“真正驅(qū)動局部感染的是濕度和濕度,”哈特曼說。“那些是真菌感染和孢子產(chǎn)生的良好條件。當下雨時,它會將孢子從葉子病變中洗掉,所以它們不能用于長途運輸。但真菌只會形成新的孢子,準備就緒在干燥多風(fēng)的日子里運輸。“
該研究解釋了短距離運輸,但結(jié)果如何預(yù)測長距離運動?
“我認為這項研究很好地了解了大豆冠層內(nèi)和大氣層上方的大氣中的銹菌孢子數(shù)量以及遠離受感染田地的距離。該空域的孢子數(shù)量存在很大差異,”Hartman說。 。“如果你想到超出油田的空域,那么稀釋系數(shù)是巨大的。”
換句話說,孢子從樹冠中取出并被上升氣流用于長距離運動的機會可能低于假設(shè)。如果你考慮孢子在高海拔氣流中存活的可能性,那么機會仍然較低。
“這些高海拔氣團中的孢子暴露在極端溫度和紫外線輻射下。沒有多少孢子存活下來,雖然那些黑色色素可能有更好的機會。大豆銹菌孢子含有非常少的色素,而淺色素孢子則是非常容易受到紫外線的影響,“哈特曼說。
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