植物流行病正在增加,我们需要制定计划来阻止它们

植物流行病正在增加,我们需要制定计划来阻止它们

2004 年,飓风伊万 (Hurricane Ivan) 带来的一种真菌袭击了美国南部。那年秋天,路易斯安那州的大豆作物上发现了第一例这种真菌,即大豆锈病。这种锈病菌食量巨大,如果农民运气不好,大豆产量可能会减少 80%。

随着全球化农业越来越容易受到植物病原体的侵害,一组植物病理学家认为,世界需要采取更多措施来预防类似这样的植物流行病。

“随着气候变化,疾病变得越来越严重,”北卡罗来纳州立大学新兴植物疾病研究小组主任、该评论的主要作者 Jean Ristaino 表示。“但是,我们的粮食供应需要增加,以满足不断增长的人口,而增加粮食产量的方法之一就是减少疾病的数量。”

据估计,全球约有三分之一的大米和 10% 至 25% 的小麦因真菌、病毒和昆虫而损失。

在过去的一个世纪里,农业和地球环境的变化为农业疾病的迅速传播奠定了基础。合适的病原体可以迅速适应一种据称具有抗性的植物,并烧毁种植基因相同的单一作物的田地。土壤贫瘠会使植物更容易受到感染。而全球农产品贸易意味着疾病可以从世界一端迅速传播到另一端。

加州大学戴维斯分校植物病理学家尼尔·麦克罗伯茨 (Neil McRoberts) 表示:“更广泛的变化导致病原体的出现与过去不同。”他没有参与这项研究。“在以前它们似乎相对不重要和不被注意的情况下,它们似乎在相对较短的时间内变得更加重要。”

最著名的例子是卡文迪什香蕉,也就是你在美国杂货店买到的品种。这种香蕉品种不育,新植株是从克隆体中产生的,因此非常脆弱。自 20 世纪 50 年代一种名为巴拿马病的真菌消灭了它们的前身后,它们才在商业上占据主导地位。现在,一种新的真菌菌株正在亚洲、非洲部分地区和哥伦比亚蔓延,可能会摧毁单一种植园。

研究人员认为,为了减轻类似疾病造成的破坏,我们需要投资于能够让我们在农作物害虫出现时检测和应对的系统,尤其是肉眼看不见的疾病。这需要地缘政治和技术解决方案。

技术方面,将扩大疾病检测系统和基因组监测(很像用于检测 COVID 变体的技术),以追踪相关疾病的传播并确定其起源。

“我们有传感器,可以在叶子上出现斑点之前检测出疾病,”Ristaino 说。“就像糖尿病患者可能会贴上贴片来监测血糖水平一样,我们正在开发这些小植物贴片。”

更具挑战性的是确保各国相互共享数据和资源的国际基础设施。

麦克罗伯茨说:“植物健康确实很难被纳入国际政策议程。”

部分原因是,缺乏强有力的国际合作,各国出于经济动机隐瞒农业疫情:这可能会损害其出口。同时,农作物病虫害造成的直接健康后果可能并不明显。

“国家层面往往有防火墙,”里斯泰诺说。“但移除防火墙并共享数据的好处是,你可以从一开始就阻止病毒传播。”

这说起来容易做起来难,因为尽管这项技术可能可用,但它并不便宜。

“这很快就变成了一个政治问题。从经济北方(主要是西欧、加拿大和美国)很容易看出监控如何有效,”麦克罗伯茨说。“经济北方能够获得贸易和旅行的所有好处,同时保护自己免受随之而来的问题的影响。我认为更棘手的问题是涉及全球公平问题的问题:你如何将这种能力也赋予世界其他国家?”

该文件呼吁联合国下属机构和世界银行等国际组织提供这种能力。里斯泰诺承认,美国有能力扩大这些技术的规模,但在全球范围内使用这些技术需要外部资金。

然而,更好的监测并不意味着农作物将免受害虫的侵害——它意味着我们将在持续的军备竞赛中领先它们一步。这意味着农民可能能够更有效地使用杀菌剂,或种植能够抵抗害虫入侵的转基因品种。但害虫本身只是种植粮食的一部分。

麦克罗伯茨指出,这并不意味着监控不值得。“我们应该更好地预测我们所做的事情的后果。”

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