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。研究人員預計2050年,全球二氧化碳含量將達到前工業(yè)時代的兩倍,這將讓糧食生產面臨很多的不確定性。而屆時由于人口的增加,糧食需求將大增。
伊利諾伊大學研究人員正在研究偏高的二氧化碳、臭氧以及大氣溫度對植物疾病的影響,這些疾病可能會阻礙農作物在不斷變化的環(huán)境下的成長。
伊利諾伊大學農業(yè)科學副教授達林·依斯特本(DarinEastburn),在自然農田條件和“無大豆、空氣濃度充足”(SoyFACE)的設備環(huán)境中,估測了偏高的二氧化碳和臭氧對三種重要的大豆疾病的影響。2005-2007年,采用常規(guī)調查方式和數碼圖像分析對霜霉病、殼針孢褐斑病、猝死綜合癥這三種疾病進行了研究。依斯特本表示:隨著大氣層成分影響疾病的表現形式,這三種疾病的表現也各自不同。
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,個頭更大,冠層更密。植物冠層密集,降低光線亮度從而導致某些疾病容易滋生,同時空氣不流通致使植物濕度加大,這有利于植物病原體產孢形成?!?/P>
同時,二氧化碳含量偏高的環(huán)境會植物氣孔經常關閉——氣孔是植物吸收二氧化碳和釋放氧氣的毛孔。由于植物病原體通常是通過進入氣孔引發(fā)疾病,因此更為頻繁的氣孔關閉也許有利于防止病原體進去植物。
而在臭氧偏高的環(huán)境中,植物生長受阻,個頭偏小,冠層不太密集。這會延緩一些病原體的生長和繁衍,不過,臭氧會傷害植物組織,這導致病原體更容易侵入植物?!岸趸己统粞鹾科邥屩参飳δ承┘膊∶庖撸瑢δ承┘膊∪狈Φ挚鼓芰??!币浪固乇具@樣說道:“這與我們在環(huán)境變化實驗中觀察到的結果一樣?!?/P>
伊利諾伊大學的SoyFACE系統(tǒng)是全球首個研究氣候變化對植物疾病影響的系統(tǒng)。該系統(tǒng)有助于研究者評估在不同的生長季節(jié),氣象學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影響植物疾病的變化。“有的時候,就算溫度只變化幾度,也會導致植物疾病提前到來。氣溫提高,致使某些病原體能越冬,從而導致某些疾病擴展,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成為植物最大的敵人,從而從容應對?,F在是時間發(fā)揮植物醫(yī)生、農學家、園藝家等等的作用了。”(非貝)