Новое исследование, опубликованное в журнале Agriculture, Ecosystems & Environment, показывает, что такие вредители, как гусеницы кукурузной лиственной совки (Spodoptera frugiperda) и личинки майского жука (Holotrichia serrata), могут оказать существенное влияние на выращивание кукурузы в Нигерии в ближайшие десятилетия.
Исследователи, в том числе из Центра исследований сельскохозяйственных ландшафтов имени Лейбница (ZALF), впервые использовали моделирование агроэкосистем для комплексного отображения того, как риски, связанные с вредителями, меняются в различных климатических условиях, а также для экономической оценки потерь урожая.
Моделирование, охватывающее период с 2021 по 2100 год, основано на климатических прогнозах, модели урожайности MONICA и экологических факторах, таких как температура и влажность почвы.
Результаты являются первой пространственной оценкой воздействия вредителей в странах Африки к югу от Сахары и обеспечивают критически важную основу для целевых стратегий управления и разработки систем раннего оповещения.
Кукуруза является ключевой культурой в Нигерии и необходима для продовольственной безопасности.
Новые пространственные симуляции показывают, что потери урожая, связанные с вредителями, могут составить от 18% до 75% в ближайшие десятилетия - более серьезные, чем предполагалось ранее. Это означает потерю в размере 72-675 долларов США на гектар, что является существенным бременем для мелких фермеров в этих регионах, которые обычно живут на уровне прожиточного минимума и не имеют страховки.
«Наши модели показывают, что вредители, такие как кукурузная совка и личинки, могут оказывать большее влияние на урожайность кукурузы, чем прямое воздействие изменения климата, такое как засухи и наводнения. Это означает, что превентивные меры и лучший мониторинг имеют важное значение для обеспечения устойчивости выращивания кукурузы», - объясняет доктор Эстер Шупель Ибрагим, ведущий автор исследования.
Оптимальные сроки посева также играют решающую роль. Моделирование показывает, что ранний посев увеличивает потери, тогда как посев в середине или конце сезона снижает риски.
Исследование не только дает новое представление о рисках для выращивания кукурузы, но и открывает новые возможности: полученные данные помогут улучшить системы раннего оповещения и оказать целевую поддержку фермерам.
В настоящее время многие нигерийские фермеры не имеют доступа к научным прогнозам вспышек вредителей и климатических условий, полагаясь вместо этого на традиционные знания. Новые симуляции могут предоставить лучшие рекомендации по посеву и обеспечить превентивную борьбу с вредителями, что ранее было трудно реализовать.
Исследование представляет семидневные карты риска, которые могут изменить правила игры в борьбе с вредителями. Эти карты используют данные об осадках, температуре и влажности почвы для прогнозирования вспышек вредителей, что позволяет более точно применять пестициды и сокращать ненужное распыление. Это может снизить затраты, минимизировать ущерб окружающей среде и способствовать экологическому управлению вредителями.
По мнению исследователей, чтобы фермеры могли воспользоваться этими результатами, информацию следует распространять через службы распространения сельскохозяйственных знаний, государственные программы и местные сельскохозяйственные организации. Цифровые решения, такие как системы оповещения по SMS, агрономические приложения или Интернет вещей, также могут помочь передавать рекомендации в режиме реального времени непосредственно на фермы. В долгосрочной перспективе скорректированные графики посева, улучшенные методы возделывания и целевой мониторинг могут сократить потери урожая и укрепить продовольственную безопасность.
Фермеры в Нигерии сталкиваются с многочисленными проблемами, включая изменение климата, рост населения, конфликты и растущее распространение вредителей и болезней урожая, что в совокупности угрожает продовольственной безопасности. Многие фермеры работают в сложных условиях, часто выращивая урожай на бедных почвах и в изменчивом климате.
В таких условиях научные инструменты необходимы для того, чтобы помочь фермерам интегрировать прогнозирование климатических рисков и борьбу с вредителями в свою практику. Помимо Нигерии, эти результаты могут также принести пользу другим регионам Африки к югу от Сахары с аналогичными сельскохозяйственными системами, в которых доминируют мелкие фермеры.
Однако для успеха этих инноваций необходимо изменение восприятия. Многие сообщества не связывают сельскохозяйственные проблемы, связанные с климатом, с экологическими факторами. Повышение осведомленности об изменении климата, его причинах и устойчивой борьбе с вредителями, наряду с улучшением доступа к системам раннего оповещения, может помочь объединить традиционные знания с современной наукой и способствовать разработке политики по адаптации к климату и продовольственной безопасности в странах Африки к югу от Сахары.
Источник: Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) eV. Автор: Хендрик Шнайдер.
На фото - повреждение листьев на растениях кукурузы, вызванное заражением вредителями, вероятно, кукурузной лиственной совкой (Spodoptera frugiperda). Такое повреждение может привести к значительным потерям урожая и создать угрозу продовольственной безопасности. Автор фото: Эстер Шупель Ибрагим / ZALF.
