Дистанционное зондирование для борьбы с миртовой ржавчиной

Новое исследование с использованием технологий дистанционного зондирования показало многообещающие результаты в поиске инновационных способов помочь питомникам бороться с распространением миртовой ржавчины.

Ученые из Исследовательского института Scion нашли способ быстро обнаруживать миртовую ржавчину за несколько дней до появления видимых симптомов заражения у растений. Это дает надежду, что питомники в будущем смогут начинать обработку гораздо раньше и останавливать вспышки болезни.

Работая в лаборатории сдерживания, команда Scion под руководством специалиста по данным Елизаветы Граевской использовала высокоточное оборудование для обнаружения инфекции на листьях розового яблока, искусственно зараженных патогеном миртовой ржавчины. Исследование опубликовано в журнале Phytopathology.

Методы раннего обнаружения

• Термография: С помощью тепловизионной съемки команда обнаружила снижение температуры листьев у зараженных растений как минимум за день до появления видимых симптомов. Измерения транспирации показали, что падение температуры вызвано повышенным испарением воды с листьев, так как грибковая инфекция повреждает отдельные клетки, что охлаждает листья.
• Гиперспектральная съемка: Используя гиперспектральный сенсор, ученые наблюдали изменения в длине волны света, отражаемого от зараженных листьев. Например, соотношение отраженного синего/зеленого света у инфицированных листьев заметно отличалось от здоровых за три дня до появления симптомов. Это изменение указывает на то, что миртовая ржавчина снижает количество хлорофилла в зараженных листьях.

Эти результаты побудили команду расширить исследования, включив в них другие уязвимые виды семейства миртовых, начиная с эвкалипта.

Значение и перспективы

Ведущий автор исследования, главный научный сотрудник Scion Майк Уотт, представил выводы в рамках серии вебинаров программы Beyond Myrtle Rust, в которой участвует Scion.

"Эта сложная технология позволила нам обнаружить инфекцию миртовой ржавчины до того, как ее можно будет увидеть визуально на листьях. Мы надеемся, что это исследование можно будет использовать для разработки надежной методики обнаружения, которая принесет пользу коммерческим питомникам в будущем".

Лесной генетик Scion Хайди Данджи отмечает, что это исследование — важный шаг к тому, чтобы вооружить питомники инструментами для принятия более эффективных решений по борьбе с болезнями.

"Мы еще в нескольких годах от реализации, но мы видим время, когда питомники будут использовать портативные мобильные технологии, способные обнаруживать инфекции миртовой ржавчины до их визуального проявления".

Поскольку используемое термическое и гиперспектральное оборудование можно устанавливать на дроны, команда надеется в будущем разработать полевые методы для быстрого и дистанционного обнаружения инфекций.

Угроза миртовой ржавчины

Миртовая ржавчина угрожает самым знаковым растениям страны, включая похутакаву, мануку и рату, а также коммерчески выращиваемым видам, таким как эвкалипт.

В настоящее время болезнь имеет неравномерное распространение по Северному острову и в верхней части Южного острова, а также была зарегистрирована в Крайстчерче. Она вызывает яркие желто-оранжевые пустулы на молодых листьях, побегах, плодах и цветах семейства миртовых, что приводит к деформации листьев и отмиранию веток. Повторное сильное заражение может вызвать упадок или гибель крупных деревьев.

Руководитель программы Beyond Myrtle Rust Махаджабин Падамси подчеркивает, что это исследование показывает, как технологии становятся важным инструментом для обнаружения и мониторинга патогенов растений, что жизненно необходимо для борьбы с болезнями.