作物病原體和害蟲會降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失并降低糧食安全。然而，它們的全球負(fù)擔(dān)及其隨時間和不同農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的變化仍然很難量化。由法國國家農(nóng)業(yè)研究所(INRA)，康奈爾大學(xué)，賓夕法尼亞州立大學(xué)，加州大學(xué)戴維斯分校和特溫特大學(xué)合作發(fā)表的“ 自然生態(tài)與進(jìn)化”新研究記錄了與137種病原體相關(guān)的損失。全球五種主要糧食作物 - 小麥，水稻，玉米，馬鈴薯和大豆 - 和害蟲。

精確的數(shù)字

作物病原體和害蟲(P&Ps)構(gòu)成了全球糧食生產(chǎn)的負(fù)擔(dān)。植物病蟲害是造成作物損失的常見原因- 數(shù)量或收獲質(zhì)量的損失 - 無論農(nóng)業(yè)系統(tǒng)如何，無論是小規(guī)模，多樣化，單周期，“傳統(tǒng)”農(nóng)業(yè)，還是大規(guī)模的，基因均勻的，基于單一栽培的“密集”系統(tǒng)。然而，雖然P&P被廣泛認(rèn)為是造成作物損失的重要原因，有時也會對糧食安全構(gòu)成威脅，但這些作物損失的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)很難產(chǎn)生。

由于兩個原因，估計(jì)損失很困難。一個是因?yàn)镻&P是人造農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的組成部分，在這些農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，它們與作物共同進(jìn)化了數(shù)千年。因此，P&P在農(nóng)業(yè)中的影響很難從農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中發(fā)揮作用的因素之間復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)中解脫出來。第二個原因是P&P的多樣性，包括病毒和類病毒，細(xì)菌，真菌和卵菌，線蟲，節(jié)肢動物，軟體動物，脊椎動物和寄生植物。這種多樣性意味著對于許多栽培作物中的每一種，對個體病原體或有害生物基礎(chǔ)上的損失進(jìn)行量化是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。

解決問題

2013年在北京召開的第10屆國際植物病理學(xué)大會期間，國際植物病理學(xué)會(ISPP)最近創(chuàng)建的作物損失主題委員會決定，應(yīng)對作物健康專家的P&P損失進(jìn)行調(diào)查。這項(xiàng)全球在線調(diào)查是在2016年11月1日至2017年1月31日期間在ISPP的支持下進(jìn)行的，共有2,500多名ISPP成員，以及包括CGIAR研究所和Rothamsted Research在內(nèi)的幾個組織的近100名特定作物健康專家。

通過一個非常簡單的在線調(diào)查問卷，作者收集了來自67個國家的5種主要糧食作物(小麥，水稻，玉米，大豆和馬鈴薯)的219名作物健康專家的近1,000份回復(fù)。這五種作物提供了全球人類卡路里攝入量的50%左右，67個國家占這五種作物全球產(chǎn)量的很大一部分(84%)。

損失是巨大的，它們在食品安全熱點(diǎn)之間各不相同

“病原體和有害生物的全球負(fù)擔(dān)”記錄了全球小麥，水稻，玉米，馬鈴薯和大豆中137種P&P的相關(guān)損失。在全球范圍內(nèi)，作者估計(jì)小麥的損失范圍為10.1-28.1%，水稻為24.6-40.9%，玉米為19.5-41.1%，馬鈴薯為8.1-21.0%，大豆為11.0-32.4%。

該研究還提供了全球這些作物的個體P&P以及幾個全球糧食安全“熱點(diǎn)”的損失估計(jì)。這些熱點(diǎn)是全球糧食系統(tǒng)的關(guān)鍵來源和/或下沉：西北歐，美國中西部和加拿大南部平原，巴西南部和阿根廷，南亞印度恒河平原，中國平原，南部 - 東亞和撒哈拉以南非洲。

結(jié)果突出了作物病原體和害蟲以及糧食安全熱點(diǎn)之間的影響差異。但他們也表明，最高的損失似乎與人口快速增長的食品缺陷地區(qū)有關(guān)，并且經(jīng)常出現(xiàn)新出現(xiàn)或重新出現(xiàn)的病蟲害。

有助于采取行動解決慢性和新出現(xiàn)的作物病原體和有害生物的信息

對作物損失進(jìn)行量化可以衡量過去的進(jìn)展情??況，并為作物健康管理的未來進(jìn)展提供基準(zhǔn)。我們的研究結(jié)果為作物健康管理的研究和政策優(yōu)先排序提供了基礎(chǔ)。一些P&P長期發(fā)生 - 這意味著它們經(jīng)常發(fā)生在大面積區(qū)域。對于慢性P&P，需要努力提供更有效和可持續(xù)的管理工具，例如抗性品種。一些P&P正在出現(xiàn)或重新出現(xiàn)，并且與最近特定食品安全熱點(diǎn)的損失大幅增加有關(guān)。對于新興或重新出現(xiàn)的P&P，需要采取緊急行動來遏制它們，并且需要迅速采取措施來產(chǎn)生長期解決方案，例如品種抗性。