气候变化引起植物病变

人类行为引起的地球大气成分的变化可能会改变植物在未来遭受的疾病。研究人员预测，到2050年，全球二氧化碳含量将是前工业化时代的两倍，这将导致食品生产的诸多不确定性。到那时，由于人口的增加，对食物的需求将会大大增加。伊利诺伊大学的研究人员正在研究高二氧化碳、臭氧和大气温度对植物疾病的影响，这些疾病可能会在不断变化的环境中阻碍作物的生长。伊利诺伊大学农业科学副教授达瑞尼斯特伯恩估计了高二氧化碳和臭氧在自然农田条件和“无大豆、空气丰富”的设备环境中对三种重要大豆病害的影响。2005年至2007年，通过常规调查和数字图像分析，对霜霉病、灰斑病和猝死综合征三种病害进行了研究。伊斯特本说:由于大气成分影响疾病的表现，这三种疾病也有不同的表现。通过寄主植物的变化，大气中较高的二氧化碳含量更有可能对植物病害产生直接影响。“在二氧化碳含量较高的环境中生长的植物生长得更快，头部更大，树冠更密。植物的树冠很密，这降低了光线的亮度，从而导致一些疾病容易滋生。同时，空气循环的缺乏导致植物的湿度增加，这有利于植物病原体形成孢子。”同时，二氧化碳含量高的环境往往会封闭植物的气孔——气孔是植物吸收二氧化碳和释放氧气的气孔。由于植物病原体通常通过进入气孔引起疾病，更频繁的气孔关闭可能有助于防止病原体进入植物。然而，在高臭氧环境中，植物生长受阻，体积小，树冠不太密。这将延迟一些病原体的生长和繁殖。然而，臭氧会损害植物组织，这使得病原体更有可能入侵植物。“高水平的二氧化碳和臭氧会使植物对某些疾病免疫，对某些疾病缺乏抵抗力。”“这和我们在环境变化实验中观察到的一样，”伊斯特本说。伊利诺伊大学的大豆脸系统是世界上第一个研究气候变化对植物病害影响的系统。该系统有助于研究人员评估干旱或温度变化等气象因素对自然生长的大豆病害的影响，以及不同生长季节大气成分的变化。伊斯特本认为气温上升和热带雨林的变化也会影响植物疾病的变化。“有时候，即使气温变化只有几度，也会导致植物病害的提前到来。气温的上升使一些病原体得以越冬，这导致了一些疾病的传播。以前，这些病原体由于温度太低而不能越冬“研究气候变化将有助于我们提前知道哪些疾病将成为植物的最大敌人，以便从容应对。该是扮演植物学家、农学家、园艺家等角色的时候了。”