Αναπτύσσουν μια νέα μέθοδο τηλεπισκόπησης για να εντοπίσουν πώς η Xylella fastidiosa επηρεάζει τα δέντρα

Oct 24, 2021 | Agronews

Ο οργανισμός Xylella fastidiosa (Wells et al.) είναι ένα από τα πλέον επικίνδυνα βακτήρια για τα φυτά σε παγκόσμια κλίμακα, που προκαλεί πολλές ασθένειες, με τεράστιες οικονομικές επιπτώσεις για τη γεωργία. Από τον Οκτώβριο του 2013, το στέλεχος του βακτηρίου έχει αρχίσει να εξαπλώνεται στην Απουλία (Ιταλία) και προς το παρόν αποτελεί την πρώτη και μοναδική επιβεβαιωμένη εστία στην ΕΕ, που επηρεάζει κυρίως τους ελαιώνες.

Ερευνητές από το Ινστιτούτο Αειφόρου Γεωργίας (IAS), που ανήκει στο Ανώτατο Συμβούλιο Επιστημονικής Έρευνας (CSIC), απέδειξαν την ύπαρξη συγκεκριμένων φασματικών δεικτών που επιτρέπουν τη διαφοροποίηση του στρες στα δέντρα που σχετίζονται με την ασθένεια  Xylella fastidiosa από άλλες αιτίες στρες, όπως π.χ. από την έλλειψη νερού. Το εύρημα, το οποίο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications, είναι το αποτέλεσμα της χρήσης τεχνικών τηλεπισκόπησης που παρακολουθούν περιοχές που επηρεάζονται από αυτή τη φυτική ασθένεια.

Η CSIC υπενθύμισε ότι η Xylella fastidiosa είναι το παθογόνο με τον υψηλότερο κίνδυνο διεθνώς, καθώς μπορεί να μολύνει περισσότερα από 550 είδη φυτών. Προερχόμενο από την Αμερική, η ταυτοποίησή του στην Ευρώπη αποτελεί απειλή για τη γεωργία διεθνώς λόγω της ταχείας επέκτασής του. Παθογόνα όπως το Verticillium dahliae προκαλούν παρόμοια συμπτώματα, τα οποία με τη σειρά τους συγχέονται με αυτά που προκαλούνται από το στρες της έλλειψης νερού.

«Σε αυτή την έρευνα χρησιμοποιούμε τεχνικές φασματοσκοπίας εικόνων χρησιμοποιώντας υπερφασματικούς αισθητήρες σε επανδρωμένα αεροσκάφη για να σαρώσουμε περισσότερα από ένα εκατομμύριο δέντρα σε περιοχές που έχουν μολυνθεί από την Xylella fastidiosa, Verticillium dahliae και διαφορετικά επίπεδα υδατικής καταπόνησης σε υγιή δέντρα. Αποδεικνύουμε την ύπαρξη συγκεκριμένων φασματικών δεικτών που καθιστούν δυνατή τη διαφοροποίηση των φυσιολογικών αλλαγών που σχετίζονται με αυτές τις ασθένειες από αυτές που προκαλούνται από το στρες της έλλειψης νερού», δήλωσε ο Pablo J. Zarco-Tejada, επικεφαλής συγγραφέας του άρθρου. Μαζί του, έχουν εργαστεί άλλοι έξι ερευνητές από το IAS (JA Navas-Cortes, BB Landa, V. Gonzalez-Dugo, A. Hornero, M. Román-Écija και MP Velasco-Amo) με τη συνεργασία των:  Πανεπιστήμιο από τη Μελβούρνη (Αυστραλία), Πανεπιστήμιο Cornell (Ηνωμένες Πολιτείες), Joint Research Center (JRC) of Ispra, in Italy, Πανεπιστήμιο Swansea (Ηνωμένο Βασίλειο) και το Institute for the Protezione Sostenibilie delle Piante του CNR στην Ιταλία.

Η ανίχνευση ασθενειών μέσω τεχνικών τηλεπισκόπησης είναι ένα κρίσιμο βήμα για την παρακολούθηση των μολυσμένων περιοχών σε πρώιμα στάδια που επιτρέπουν την εκρίζωσή τους και την πιθανή αντιμετώπισή τους. Προηγούμενες μελέτες καταδεικνύουν τη χρήση εικόνων απομακρυσμένων αισθητήρων για το σκοπό αυτό, αλλά τα αποτελέσματα που λαμβάνονται όταν αναμειγνύονται διαφορετικοί τύποι στρες (βιοτικό έναντι αβιοτικού) καθιστούν δύσκολη τη χρήση τους σε μεγάλης κλίμακας προγράμματα φυτοϋγειονομικής περίθαλψης.

«Σε αυτή τη μελέτη δείχνουμε ότι οι αλγόριθμοι υπερφασματικής τηλεπισκόπησης και μηχανικής μάθησης, που τροφοδοτούνται από φυσικά μοντέλα μεταφοράς ακτινοβολίας, μας επιτρέπουν να διαφοροποιήσουμε το στρες που προκαλείται από παθογόνα από αυτό που προκαλείται από αιτίες που σχετίζονται με αβιοτική προέλευση. Δείχνουμε ότι υπάρχουν χαρακτηριστικοί φασματικοί δείκτες για κάθε ασθένεια και ότι αυτά τα μοτίβα είναι συγκεκριμένα για κάθε είδος (ελιά έναντι αμυγδάλου στη μελέτη μας) και παθογόνα (Xylella vs. Verticillium) », εξήγησε ο Zarco-Tejada.

Ο ερευνητής IAS / CSIC, ο οποίος είναι επί του παρόντος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης, επεσήμανε ότι “βασικά, αποδεικνύουμε ότι αυτοί οι φασματικοί δείκτες διαμορφώνονται από το επίπεδο υδατικής καταπόνησης. Αυτή η ειδικότητα και ο χαρακτηρισμός της διαμόρφωσης επιτρέπουν τη χρήση φασματοσκοπικής εικόνα για την παρακολούθηση μεγάλων περιοχών και την ανίχνευση διαφορών μεταξύ των τύπων στρες που εμφανίζονται ταυτόχρονα φυσικά, λαμβάνοντας αποτελέσματα που ξεπερνούν το 90% ακρίβειας στην ανίχνευση αυτών των ασθενειών».

Ποιοι μέθοδοι  χρησιμοποιούνται στην μελέτη

Σύμφωνα με το CSIC, η έγκαιρη ανίχνευση ασθενειών όπως η Xylella fastidiosa, που αποτελούν διεθνή απειλή, είναι κρίσιμης σημασίας για την πιθανή εξάλειψή τους.

Η τηλεπισκόπηση που βασίζεται σε υπερφασματικές τεχνικές επιτρέπει την ενσωμάτωσή της σε προγράμματα παρακολούθησης σε παγκόσμια κλίμακα, μέσω της χρήσης drones, επανδρωμένων αεροσκαφών και δορυφόρων.

«Μελλοντικά διαστημικά προγράμματα βασισμένα σε υπερφασματικούς αισθητήρες θα επιτρέψουν τη συνεχή παρακολούθηση γεωργικών και δασικών περιοχών σε παγκόσμια κλίμακα, μειώνοντας τις οικονομικές απώλειες που σε ορισμένες περιοχές του κόσμου ξεπερνούν το 30% της γεωργικής παραγωγής», είπε ο ερευνητής.

Σύμφωνα με δημοσιεύματα του Ευρωπαϊκού και Μεσογειακού Οργανισμού για την Προστασία των Φυτών (EPPO), το βακτήριο προσβάλλει περίπου 600 είδη φυτών και μπορεί να προκαλέσει σημαντικές ζημιές σε διάφορες ξυλώδεις καλλιέργειες (ελιά, αμπέλι, εσπεριδοειδή, πυρηνόκαρπα και αμύγδαλα) καθώς και σε άγρια φυτά (δεντρολίβανο, λεβάντα, κίστος …), πολυάριθμα καλλωπιστικά φυτά (πικροδάφνη, Polygala myrtifolia …) και δασικά είδη (Quercus, Prunus, αγριελιά, ακακία…)

Σε μεγάλη απόσταση, η κύρια οδός εισόδου της νόσου σε περιοχές όπου δεν υπάρχει ακόμη είναι το εμπόριο μολυσμένου φυτικού υλικού από περιοχές όπου υπάρχει το βακτήριο. Σε μικρή απόσταση, μεταδίδεται από το ένα φυτό στο άλλο από έντομα-φορείς, κυρίως Cicadellidae, Cercopidae και Aphrophora (μυζητικά ημίπτερα που τρέφονται με ξυλώδη αγγεία και που όταν τρέφονται μπορούν να μεταδώσουν την ασθένεια από άρρωστα φυτά σε υγιή).

Στην Ευρώπη, μέχρι στιγμής μόνο δύο έντομα έχουν αναγνωριστεί ως πραγματικοί φορείς: το Philaenus spumarius και το Neophilaenus campestris. Με τη σειρά του, υπάρχει ένας τρίτος φορέας, ο Philaenus italosignus , του οποίου η απόδοση ως φορέας έχει αποδειχθεί μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες.

ΠΗΓΗ & ΦΩΤΟΓΡΑΦΙΑ: www.mercacei.com
Επιμέλεια κειμένου: Γραμματικού Γλυκερία

Σχετικά Άρθρα

Τελευταία Νέα

Κατηγορίες

Social