防止植物大流行的蔓延。
植物病害不会在国界停止，数英里的海洋也不会阻止它们的传播。这就是为什么植物病害监测、改进的检测系统和全球预测病害建模对于缓解未来疾病爆发和保护全球粮食供应是必要的，根据发表在美国国家科学院院刊上的新评论中的一组研究人员的说法。科学 .
这个想法是“及早发现这些植物病害的爆发源，并在它成为大流行之前阻止它的传播，”主要作者、北卡罗来纳州立大学植物病理学威廉尼尔雷诺兹杰出教授让里斯坦诺说。 Ristaino 说，一旦发生流行病，就很难控制，他将这种努力比作阻止 COVID-19 传播的努力。
“我们已经看到信息共享、数据分析和建模在应对 COVID-19 大流行方面的重要性。这些类型的工具也可以用来帮助建立对未来植物病害爆发的抵御能力——从识别全球作物贸易网络中的风险到当地公民科学监测，”共同作者、麦吉尔大学地理系助理教授 Graham MacDonald 说.
虽然一些疾病已经在某种全球监测之下——例如小麦锈病和晚疫病，这是一种影响马铃薯并导致爱尔兰饥荒的重要病原体——但其他作物疾病并未得到常规监测。
“有一些现有的监控网络，但它们需要由政府间机构连接和资助，并扩展到全球监控系统，”Ristaino 说。 “我们可以使用电子传感器改进疾病监测，帮助快速检测并跟踪新出现的植物病原体。”
携手保护农作物
研究人员表示，需要广泛学者的努力——所谓的融合科学——来预防植物病害大流行。这意味着经济学家、工程师、作物科学家、作物病害专家、遗传学家、地理学家、数据分析师、统计学家和其他人共同努力保护作物、种植作物的农民和以作物为食的人们。
他们在论文中报告说，正在进行研究以模拟植物病原体传播的风险，并帮助预测和预防疾病爆发。建模和预测疾病传播有助于更准确地调动缓解策略来阻止流行病。
植物病害的爆发正在增加
研究人员说，全球植物病害的爆发频率正在增加，并威胁到全球粮食供应。根据 2019 年发表的一篇论文，小麦、水稻和玉米等主要粮食作物因植物病虫害造成的平均损失在 21% 到 30% 之间。
以香蕉为例，特别是卡文迪什品种，它对称为 Fusarium odoratissimum 的特定病原体没有抗性 热带种族 4，导致巴拿马病。这种病原体从亚洲迅速传播到非洲、中东，最近又传播到南美洲，在那里它影响了美洲种植用于出口的主要香蕉类型。
气候变化加剧疫情
研究人员说，气候变化可能会加剧这些疫情。例如，在非洲，撒哈拉非洲的气候变化和干旱影响了蝗虫的数量和范围，这些蝗虫严重破坏了撒哈拉以南非洲南部的农作物。气候数据有助于推动疾病预测和传播模型。
“更频繁的降雨可以让空气中的植物病原体传播，真菌孢子可以随着飓风移动，这就是大豆锈病从南美洲通过风暴来到北美的方式，”Ristaino 说，他还指导北卡罗来纳州立大学新兴植物教师集群疾病和全球粮食安全。 “也有早期出现的情况，由于春季温暖，病原体在生长季节出现的时间比平时早。”
此外，食品贸易的全球性质正在推动一些植物病害的流行。新的有害植物病原体的出现给食品供应增加了其他风险，而全球食品需求的增长已经使食品供应紧张。
“全球化意味着农业和粮食供应日益跨越国界相互联系。分析这些作物贸易网络，并结合各国之间更多的信息共享，有助于查明病虫害风险，”MacDonald 说。
研究人员表示，有必要将人类全球健康和植物全球健康科学家联系起来，共同努力。粮食安全和生计与农业息息相关，人类健康与我们消费的食物息息相关。
参考文献：Jean B. Ristaino、Pamela K. Anderson、Daniel P. Bebber、Kate A. Brauman、Nik J. Cunniffe、Nina V. Fedoroff、Cambria Finegold 的“新兴植物病害大流行对全球粮食安全的持续威胁”， Karen A. Garrett、Christopher A. Gilligan、Christopher M. Jones、Michael D. Martin、Graham K. MacDonald、Patricia Neenan、Angela Records、David G. Schmale、Laura Tateosian 和 Wei Qingshan Wei，2021 年 5 月 21 日，会议记录美国国家科学院院士 .
DOI：10.1073/pnas.2022239118
