Nad systemem umożliwiającym szybką identyfikację patogenów i szkodników upraw w rejonie Morza Bałtyckiego pracują naukowcy w międzynarodowym projekcie „PestSpace”. Rozpoznanie ułatwi aplikacja, która połączy zdjęcia z informacjami genetycznymi pochodzącymi z centralnej bazy danych.

Wraz ze zmianami klimatu w regionie Morza Bałtyckiego pojawiają się nowe patogeny i szkodniki upraw. Naukowcy zaangażowani w projekt dążą do tego, aby w możliwie wielu krajach monitorować ich występowanie, identyfikować organizmy powodujące choroby, gromadzić we wspólnym systemie informacje o zagrożeniach i opracowywać scenariusze ich rozprzestrzeniania.

Potrzebna wspólna baza danych

"Do tego wszystkiego musimy mieć wspólną bazę danych, przestrzeń, w której informacje o patogenach z różnych regionów będą zbierane i gdzie będziemy mogli je przetwarzać” - powiedziała PAP dr hab. Julia Pawłowska, która kieruje projektem na Uniwersytecie Warszawskim.

"Istotnym elementem systemu ma być aplikacja, która pomoże w szybkiej identyfikacji szkodników upraw. Aplikacje tego typu istnieją i są rozwijane w różnych krajach, bo rolnicy są zainteresowani szybką i skuteczną identyfikacją patogenów i szkodników, w celu ograniczenia strat plonu. Niestety, taka identyfikacja nie jest łatwa. Zwykle aplikacje te powstają na poziomie krajowym, a dane z różnych państw nie są integrowane. Dlatego żadne z rozwiązań nie jest stosowane międzynarodowo, na szeroką skalę” - opisała badaczka.

W tej chwili naukowcy, którzy pracują nad identyfikacją patogenów, najczęściej używają metod molekularnych. Izolują DNA i w oparciu o fragment sekwencji identyfikują, z jakim organizmem mają do czynienia. Natomiast są to metody, do których rolnicy nie mają dostępu.

W związku z tym badacze z projektu "PestSpace" chcą połączyć identyfikację genetyczną ze zdjęciami chorób i szkodników roślin uprawnych.

"W naszej wspólnej bazie będziemy mieli zdjęcie i informację genetyczną, a więc będzie można przeprowadzić wiarygodną identyfikację danego patogenu lub szkodnika. Jeżeli za dwa lata rolnicy pójdą na swoje pola i będą telefonami robić zdjęcia objawów chorobowych, to mamy nadzieję, że będą też mogli od razu porównać je z całą bazą, którą zbudujemy” - podkreśliła rozmówczyni.

Ostrzeżenie dla innych rolników

W momencie, kiedy rolnik będzie identyfikował szkodniki na potrzeby swojej uprawy, informacja o danej chorobie będzie wpływała do tej samej bazy danych.

"W ten sposób użytkownik końcowy dostanie informację o tym, jakie patogeny czy szkodniki występują na polu, natomiast poszczególne kraje i nasz centralny system zyskają możliwość wzajemnego ostrzegania o potencjalnym zagrożeniu. Dzięki temu będzie też wiadomo, jak rozprzestrzenia się dana infekcja w poszczególnych krajach” - opisała dr hab. Julia Pawłowska.

Pierwszym krokiem do zbudowania tak działającego systemu będą pola eksperymentalne we wszystkich krajach członkowskich konsorcjum. Badacze wysieją tam rośliny - w tym projekcie skupią się na pszenicy ozimej i bobiku - i zaczną je intensywnie fotografować. Na polach nie będą stosowane środki ochrony roślin.

"Wszyscy partnerzy będą regularnie robić zdjęcia objawów chorobowych, które widzą i pobierać próbkę do badań DNA. Zależy nam na uchwyceniu jak największej liczby patogenów i szkodników i zbudowaniu obszernej bazy danych" - powiedziała badaczka.

Jeśli projekt zakończy się sukcesem, będzie go można rozszerzyć o kolejne kraje i rośliny.

Wspólna praca nauki i administracji

Z Polski w rozpoczętej w marcu inicjatywie „PestSpace” udział biorą Instytut Genetyki Roślin PAN, Uniwersytet Warszawski i Hodowla Roślin Smolice, Grupa IHAR. Ponadto, w projekt zaangażowane są stowarzyszone organizacje z Polski: Główny Inspektorat Ochrony Roślin i Nasiennictwa, Centralne Laboratorium w Toruniu, Kujawsko-Pomorski Ośrodek Doradztwa Rolniczego, Innvigo Sp. z o.o., Agencja Promocji Rolnictwa i Agrobiznesu „APRA” oraz firma Innvigo Sp. z o.o. działająca w obszarze agrobiznesu. Jednym z pakietów zadań kieruje prof. Małgorzata Jędryczka z IGR PAN.

„Każda z instytucji dostarcza własnego know-how, a w ramach współpracy mamy szansę na wytworzenie wiedzy i zdobycie umiejętności, których sami nie uzyskalibyśmy tak łatwo. Ponadto, za pośrednictwem doradców rolnych, agrobiznesu i prasy branżowej mamy szansę na bezpośrednie dotarcie do rolników, którzy będą odbiorcami naszego finalnego produktu, jakim jest aplikacja na telefon komórkowy. Jest to więc projekt wielowymiarowy: poszerza naszą wiedzę, ale także stwarza nowoczesne narzędzie do wykorzystania w rolniczej produkcji roślinnej” - wyjaśniła prof. Małgorzata Jędryczka z IGR PAN.

W projekcie biorą udział również: Estonian Centre for Agricultural Research and Knowledge, Institute of Natural Resources z Finlandii, University of Helsinki, Latvian University of Technology and Life Sciences z Łotwy oraz Vytautas Magnus University z Litwy. Kierownikiem projektu jest dr Kadri Poldmaa z Uniwersytetu w Tartu (Estonia).

"W tym projekcie Polska jest krajem najbardziej wysuniętym na zachód i na południe. Z tego względu pierwsze działania podejmowane będą w Polsce” - zaznaczyła dr hab. Julia Pawłowska.

Droga do wymiany upraw?

Prof. Małgorzata Jędryczka nawiązała kontakt z Centralnym Ośrodkiem Badania Odmian Roślin Uprawnych z siedzibą w Słupi Wielkiej. Dyrekcja COBORU wyraziła zgodę, by doświadczenia prowadzono w czterech stacjach doświadczalnych Centralnego Ośrodka.

“Mamy zatem gwarancję, że badania będą prowadzone zgodnie z uznanymi metodami stosowanymi w rolniczym doświadczalnictwie odmianowym. Na naszych polach pojawią się ciekawe odmiany roślin rolniczych przystosowane do wzrostu i rozwoju w krajach klimatu chłodnego, takich jak Finlandia, Estonia, Litwa i Łotwa” – mówi prof. Małgorzata Jędryczka.

Hodowcy z HR Smolice są z kolei bardzo zainteresowani wzrostem i rozwojem polskich odmian bobiku i pszenicy w krajach nadbałtyckich. Projekt pokaże, czy nasze odmiany będą tam bujnie rosły i dadzą znaczący plon, czy będą silnie atakowane przez choroby i szkodniki?

Inicjatywa „PestSpace – Improving resilience to the spread of plant diseases via a regional Pest Common Data Space” uzyskała finansowanie w ramach programu Interreg Baltic Sea Region.

ekr/ agt/ mow/

_{Fot: Depositphotos}