人類行為所引起的地球大氣層成分變化,可能改變未來植物所患的疾病。研究人員預(yù)計(jì)2050年,全球二氧化碳含量將達(dá)到前工業(yè)時(shí)代的兩倍,這將讓糧食生產(chǎn)面臨很多的不確定性。而屆時(shí)由于人口的增加,糧食需求將大增。
伊利諾伊大學(xué)研究人員正在研究偏高的二氧化碳、臭氧以及大氣溫度對(duì)植物疾病的影響,這些疾病可能會(huì)阻礙農(nóng)作物在不斷變化的環(huán)境下的成長。
伊利諾伊大學(xué)農(nóng)業(yè)科學(xué)副教授達(dá)林·依斯特本(DarinEastburn),在自然農(nóng)田條件和“無大豆、空氣濃度充足”(SoyFACE)的設(shè)備環(huán)境中,估測了偏高的二氧化碳和臭氧對(duì)三種重要的大豆疾病的影響。2005-2007年,采用常規(guī)調(diào)查方式和數(shù)碼圖像分析對(duì)霜霉病、殼針孢褐斑病、猝死綜合癥這三種疾病進(jìn)行了研究。依斯特本表示:隨著大氣層成分影響疾病的表現(xiàn)形式,這三種疾病的表現(xiàn)也各自不同。
通過寄主植物的變化,大氣中偏高的二氧化碳含量更易于對(duì)植物疾病有直接的影響?!霸诙趸己扛叩沫h(huán)境中生長的植物長勢更快,個(gè)頭更大,冠層更密。植物冠層密集,降低光線亮度從而導(dǎo)致某些疾病容易滋生,同時(shí)空氣不流通致使植物濕度加大,這有利于植物病原體產(chǎn)孢形成?!?/P>
同時(shí),二氧化碳含量偏高的環(huán)境會(huì)植物氣孔經(jīng)常關(guān)閉——?dú)饪资侵参镂斩趸己歪尫叛鯕獾拿?。由于植物病原體通常是通過進(jìn)入氣孔引發(fā)疾病,因此更為頻繁的氣孔關(guān)閉也許有利于防止病原體進(jìn)去植物。
而在臭氧偏高的環(huán)境中,植物生長受阻,個(gè)頭偏小,冠層不太密集。這會(huì)延緩一些病原體的生長和繁衍,不過,臭氧會(huì)傷害植物組織,這導(dǎo)致病原體更容易侵入植物?!岸趸己统粞鹾科邥?huì)讓植物對(duì)某些疾病免疫,對(duì)某些疾病缺乏抵抗能力。”依斯特本這樣說道:“這與我們在環(huán)境變化實(shí)驗(yàn)中觀察到的結(jié)果一樣?!?/P>
伊利諾伊大學(xué)的SoyFACE系統(tǒng)是全球首個(gè)研究氣候變化對(duì)植物疾病影響的系統(tǒng)。該系統(tǒng)有助于研究者評(píng)估在不同的生長季節(jié),氣象學(xué)因素諸如干旱或溫度變化這些自然可變性與大氣成分變化一道對(duì)自然生長的大豆疾病的影響
依斯特本相信,氣溫上升和熱帶雨林變化也會(huì)影響植物疾病的變化。“有的時(shí)候,就算溫度只變化幾度,也會(huì)導(dǎo)致植物疾病提前到來。氣溫提高,致使某些病原體能越冬,從而導(dǎo)致某些疾病擴(kuò)展,而此前這些病原體由于溫度太低則無法越冬?!?/P>
“研究氣候變化有利于我們提前知道哪些疾病會(huì)成為植物最大的敵人,從而從容應(yīng)對(duì)?,F(xiàn)在是時(shí)間發(fā)揮植物醫(yī)生、農(nóng)學(xué)家、園藝家等等的作用了?!保ǚ秦悾?/P>