Istraživači predviđaju da će ugljikov dioksid dosegnuti razine dvostruke od onih u predindustrijskom razdoblju do 2050. godine, što će zakomplicirati poljoprivredne potrebe za proizvodnjom dovoljno hrane za stanovništvo u ubrzanom porastu.
Promjene u sastavu atmosfere Zemlje uzrokovane ljudskim djelovanjem vjerojatno će promijeniti bolesti biljaka u budućnosti. Istraživači sa Sveučilišta Illinois proučavaju utjecaj povišene razine ugljikovog dioksidam povišene razine ozona i viših temperatura atmosfere na bolesti biljaka koje mogu utjecati na usjeve u ovim uvjetima koji se mijenjaju. Darin Eastburn, izvanredni profesor biljnogojstva na Sveučilištu Illinois vrednovao je efekte povišenih razina ugljikovog dioksida i ozona na tri ekonomski važne bolesti soje u uvjetima prirodnih polja u jedinici obogaćivanja soje koncentriranim slobodnim zrakom (SoyFACE) u Urbani. Bolesti pahuljasta pepelnica, smeđa pjegavost Septoria i sindrom iznenadne smrti proučavane su od 2005. do 2007. godine uz korištenje vizualnih pregleda i analiza digitalnih slika. Dok su promjene u sastavu atmosfere promijenile izražaj bolesti, reakcije tri patosustava značajno su varirale, kaže Eastburn. Povišene razine ugljikovog dioksida vjerojatnije će imati izravni utjecaj na bolesti biljaka putem promjena na biljci domaćinu nego putem biljnih patogena.
„Biljke koje rastu u okolišima s visokim razinama ugljikovog dioksida imaju tendenciju bržeg i većeg rasta, a imaju i gušće krošnje odnosno gušći gornji dio“, kaže Eastburn. „Ovi gusti gornji dijelovi biljke pogoduju razvoju nekih bolesti jer niske razine svjetlosti i smanjena cirkulacija zraka omogućuju razvoj više relativne vlažnosti, što potpomaže rast i sporulaciju mnogih biljnih patogena.“ U isto vrijeme, biljke koje rastu u okolišima s visokim razinama ugljičnog dioksida također zatvaraju svoje puči, pore u lišću koje omogućavaju biljci uzimanje ugljikovog dioksida i otpuštanje kisika, puno češće. Budući da biljni patogeni često ulaze u biljku kroz puči, češće zatvaranje puči može pomoći u sprečavanju ulaska nekih patogena u biljku.
Kod povišenog ozona rast biljke je zakočen, a rezultat su kraće biljke s manje gustim gornjim dijelom. Ovo može usporiti rast i reprodukciju određenih patogena. Međutim, ozon također oštećuje tkiva biljke što može pomoći patogenima da lakše zaraze biljku. „Povišene razine ugljičnog dioksida i ozona čine biljku podložnijom nekim bolestima, no manje podložnom nekim drugim bolestima“, kaže Eastburn. „Ovo je upravo ono što smo promatrali u našim pokusima vezanim uz klimatske promjene. SoyFACE Sveučilišta Illinois bila je prva jedinica u kojoj se biljke izlažu povišenom ozonu pod uvjetom poljoprivrednog polja na otvorenom. „Jedinica SoyFACE omogućila nam je procijeniti utjecaj prirodne varijabilnosti meteoroloških faktora kao što su suša i temperatura zajedno s definiranim sastavom atmosfere (povišeni ugljični dioksid i ozon) na bolesti soje prirodnog postanka tijekom nekoliko sezona rasta“, kaže Eastburn. On vjeruje da će rastuće temperature i promjene u sustavu padalina utjecati na razvoj epidemije bolesti biljaka.
„U nekim slučajevima promjene od svega nekoliko stupnjeva omogućile su bolestima biljaka da se pojave ranije u sezoni, što je rezultiralo težim epidemijama bolesti“, kaže Eastburn. „Rasponi nekih bolesti se povećavaju kako porast temperature omogućuje patogenima da prezime u regijama gdje im je prije bilo prehladno. Primjerice, toplije zime mogu omogućiti da biljka kudzu proširi svoje područje prema sjeveru. Budući da je kudzu alternativni domaćin patogenu sojine hrđe, jedan od rezultata porasta temperature može biti pojavljivanje sojine hrđe u Illinoisu ranije u vrijeme rasta soje, kaže Eastburn. „Informacije koje dobivamo iz studija klimatske promjene pomoći će nam unaprijed se pripremiti na promjene znajući koje će bolesti vjerojatno postati problematičnije“ kaže. „Sad je pravo vrijeme da patolozi biljaka, uzgajivači biljaka, agronomi i hortikulturalisti prilagode strategije upravljanja bolestima okolišu koji se mijenja.“
Eastburnovo istraživanje soje „Povišeni atmosferski ugljični dioksid i ozon mijenjaju bolesti soje na SoyFACE-u“ nedavno je objavljeno u Global Change Biology. Ostali istraživači uključeni u istraživanje bili su Melissa DeGennaro i Evan DeLucia sa Sveučilišta Illinois, Orla Dermody s Pioneer Hi-Bred Switzerland i Andrew McElrone sa Sveučilišta California – Davis.
Izvor: University of Illinois College of Agricultural
