Цифровую платформу, основанную на данных сети локальных метеостанций, для оценки риска фузариоза колоса получили фермеры Канады
После пяти лет разработки сельскохозяйственный факультет Университета Манитобы сделает инструмент доступным для использования после запуска 12 апреля текущего года. Об этом сообщает Дон Норман в статье, опубликованной на портале Мanitoba Сo-operator.ca.
«Мы приступили к проекту с конкретной целью: создать систему, которая могла бы использовать данные о погоде в режиме реального времени для определения риска фузариоза колоса в прериях», - говорит Пол Буллок, старший научный сотрудник отдела почвоведения Университета Манитобы.
Фузариоз колоса – грибное заболевание, поражающее зерновые культуры, включая пшеницу, ячмень и рожь. Вызывается несколькими видами гриба Fusarium и может привести к значительным потерям урожая и снижению качества зерна.
Погодные условия играют значительную роль в риске заражения. Теплая и влажная погода во время цветения и раннего развития зерновых культур создает идеальные условия для роста и заражения растений грибом. Поэтому погода играет важную роль в моделях прогнозирования, чтобы фермеры успели принять превентивные меры .
Департаменты сельского хозяйства всех трех провинций в канадских прериях еженедельно предоставляют фермерам карты рисков фузариоза колоса, но эти карты имеют довольно низкое разрешение, и между провинциями существуют несоответствия.
«Например, если на фоне одних и тех же погодных условий нажать на карту в Манитобе, то можно увидеть, что здесь риск возникновения фузариоза показывается как высокий, а в Саскачеване как низкий. Это потому, что прогнозы основаны на разных моделях, использующие разные таймфреймы, - поясняет Буллок. - У нас было желание и сильная поддержка в создании единого инструмента картирования рисков фузариоза колоса, который и был создан с использованием наших собственных сортов зерновых культур и был репрезентативным для видов и хемотипов фузариоза, присутствующих в прериях. Похожий инструмент действует в США, так что нам не пришлось изобретать велосипед, а улучшить его. Так, американский прототип работает для прогноза рисков фузариоза колоса для озимой и яровой пшеницы. Мы расширили его для озимой и яровой пшеницы, твердой пшеницы и ячменя. Плюс наша модель дает оценки риска для микотоксина дезоксиниваленола (ДОН) для твердой пшеницы. Таким образом, наш инструмент фактически обеспечил более полную оценку рисков фузариоза колоса по сравнению с американской моделью, и мы очень гордимся этим достижением».
Одним из важнейших элементов системы оповещения о фузариозе колоса являлся сбор данных о погоде с более чем 500 метеостанций в прериях – непростая задача.
«За последние семь лет в Манитобе мы увеличили количество метеостанций с 46 в 2015 году до 120 сегодня», - говорит Тими Оджо, специалист по моделированию сельскохозяйственных систем из Manitoba Agriculture, участвовавший в проекте.
Исследователи также получили доступ к метеостанциям, которые традиционно не использовались в сельском хозяйстве, в том числе к некоторым в частном секторе, принадлежащим Министерству окружающей среды Канады и национальному Совету общественной безопасности. Некоторые операторы частных метеостанций тоже предоставили данные для проекта.
Результатом стала широко распространенная сеть метеостанций, способных нарисовать четкую картину того, что происходит с погодой в пределах 10-километрового разрешения. Данные от ближайшей станции при этом имеют наибольшее влияние на составление прогноза.
Проект выполнялся в три этапа. Первый представляет собой исследование участков, проведенное в течение вегетационных периодов 2019, 2020 и 2021 годов. В каждой из трех провинций прерий также было проведено пять исследований участков, всего 15 (данные за 45 лет за три года).
«Мы выращивали по три сорта яровой пшеницы, озимой пшеницы и ячменя на каждом участке и отбирали их с диапазоном устойчивости от устойчивого до промежуточного и восприимчивого к фузариозу колоса, - рассказывает Буллок. - После уборки зерно доставили в лабораторию в Виннипеге и проанализировали на поражение фузариозом, количество ядер и ДОН.
На втором этапе участники-фермеры предоставили ученым доступ к своим полям, которых было свыше 300, для дальнейшего сбора данных и образцов зерна для проверки. Ученые использовали данные метеостанций и моделирование для расчета риска фузариоза, а затем сравнили его с полевыми наблюдениями.
Третьим этапом проекта стала разработка картографического инструмента и подготовка его к публичному использованию. Основная часть этой задачи легла на Оджо. «Моя обязанность в этом проекте заключалась в том, чтобы найти способы превратить исследовательский компонент в практичный инструмент для фермеров, - сказал Оджо. – Так появилась онлайн-платформа, к которой производители со всех территорий прерий могут получить доступ со своих планшетов, смартфонов или компьютеров».
Сейчас исследователи рассматривают возможность создания аналогичного инструмента для оценки рисков развития склеротинии на рапсе (каноле) и фитофтороза на картофеле, поскольку от фермеров поступило множество запросов по этим темам.
(Источник: www.manitobacooperator.ca. Автор: Дон Норман. Фото: Дмитрий Лукьянов).