領銜作者、北卡羅來納州立大學植物病理學William Neal Reynolds特聘教授Jean Ristaino說:"我們的想法是盡早發現這些植物疾病爆發源,並在其成為大流行病之前阻止其蔓延。一旦發生流行病,就很難控制,"Ristaino說,他把這種努力比作為阻止COVID-19的傳播而進行的努力。
"我們已經看到信息共享、數據分析和建模在應對COVID-19大流行病中是多麼重要。共同作者、麥吉爾大學地理系助理教授格雷厄姆-麥克唐納說:"這些類型的工具也可以被用來幫助建立對未來植物疾病爆發的復原力,從確定全球作物貿易網絡的風險到地方公民科學監測。
雖然一些疾病已經處於某種全球監測之下,例如小麥銹病和晚疫病,這是一種影響馬鈴薯並造成愛爾蘭饑荒的重要病原體,但其他作物疾病並沒有得到常規監測。"有一些現有的監測網絡,但它們需要由政府間機構連接和資助,並擴大到全球監測系統,"Ristaino說。"我們可以利用電子傳感器改善疾病監測,這些傳感器可以幫助快速檢測,然後跟蹤新出現的植物病原體。"
共同合作保護農作物
研究人員說,為瞭防止植物病害的大流行,需要來自廣泛的學者的努力,也就是所謂的融合科學。這意味著經濟學傢、工程師、作物科學傢、作物病害專傢、遺傳學傢、地理學傢、數據分析師、統計學傢和其他人一起工作,以保護作物、種植作物的農民和以這些作物為食的人們。他們在論文中報告說,正在研究建立植物病原體傳播的風險模型,並幫助預測,然後防止爆發。對疾病傳播進行建模和預測可以幫助更精確地調動緩解策略,以阻止大流行病。
植物病害的爆發正在增加
全球植物病害爆發的頻率越來越高,威脅著全球糧食供應。根據2019年發表的一篇論文,由於植物病蟲害,小麥、水稻和玉米等主要糧食作物的平均損失在21%至30%之間。
以香蕉為例,特別是卡文迪許品種,它對一種名為Fusarium odoratissimum Tropical race 4的特定病原體沒有抵抗力,這種病原體導致巴拿馬病。這種病原體從亞洲迅速蔓延到非洲、中東,最近又進入南美洲,影響到這種美洲種植的主要出口產品。
氣候變化加劇疫情爆發
研究人員說,氣候變化可能會加劇這些暴發的情況。例如,在非洲,撒哈拉非洲的氣候變化和幹旱影響瞭蝗蟲的數量和活動范圍,而蝗蟲在撒哈拉以南的非洲地區進一步破壞瞭農作物。氣候數據可以幫助推動疾病的預測和傳播模型。更頻繁的降雨可以讓空氣中的植物病原體傳播,真菌孢子可以隨著颶風移動,這就是大豆銹病從南美傳到北美的原因。
此外,食品貿易的全球性質正在推動一些植物病害大流行。新的有害植物病原體的出現給糧食供應增加瞭其他風險,而糧食供應已經因為全球糧食需求的增長而變得緊張。全球化意味著農業和食品供應越來越多地跨越國界相互聯系。麥克唐納說:"分析這些作物貿易網絡,再加上各國之間更多的信息共享,可以幫助確定來自蟲害或疾病的風險。"
研究人員說,有必要將人類全球健康和植物全球健康科學傢聯系在一起,共同工作嗎,因為糧食安全和人類生計與農業有關,人類健康又與我們消費的食物有關。
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