弗吉尼亚理工大学获得美国农业部 570 万美元的拨款用于防治火枯病

据估计，美国每年因火枯病（一种由欧文氏菌引起的破坏性疾病）而损失苹果、梨和其他梨果作物，损失约1亿美元。专家预测，未来几年将出现更具破坏性的火枯病流行。

弗吉尼亚理工大学农业与生命科学学院的助理教授Srdjan Acimovic正在领导一个由来自美国七个顶级苹果和梨生产州的研究人员组成的团队，多管齐下，帮助种植者管理火疫病的各个阶段并阻止其蔓延。这项工作得到了美国农业部 （USDA） 国家粮食和农业研究所 570 万美元的赠款支持。

“我们希望为火枯病创建下一代管理工具，”Acimovic说。“我们的项目是第一个在疾病的各个阶段解决火枯病的项目——从开花枯萎病到枝枯病再到木头溃疡病。我们的目标是彻底改变火枯病管理，为种植者提供可持续的解决方案，同时确保梨果行业的经济和环境可行性。

苹果——无论是新鲜的、罐装的、榨汁的还是干的——都是美国最受欢迎的水果。全美50个州每年种植超过110亿英镑，每年为国民经济创造约230亿美元。

然而，火枯病严重影响了种植者的作物产量和利润。从受感染的果园中清除火枯病的成本从每公顷 67 美元到 2,134 美元不等。这是在预防性枯萎病控制的常规成本之上的，每年每公顷从527美元到1,354美元不等。

在过去的十年中，一场完美的风暴导致了火枯病的兴起。温暖、潮湿的天气创造了一个更友好的环境，细菌可以在其中茁壮成长。更有利可图的高密度果园种植做法使疾病传播得更快。由于细菌对抗生素的耐药性增加，一线治疗已经失去了疗效。

Acimovic 是 Alson H. Smith Jr. 农业研究与推广中心的树果和特种作物病理学家，该中心是位于温彻斯特的弗吉尼亚理工大学，以其对植物病理学的研究贡献而闻名，直接改善了国家商业水果系统的质量、营养、健康和安全。

为了帮助这个项目，他与来自弗吉尼亚理工大学、卡内基梅隆大学、密歇根州立大学、华盛顿州立大学、俄勒冈州立大学、康奈尔大学、弗吉尼亚大学和康涅狄格州农业实验站的专家合作。

“我们由15名科学家组成的研究团队共同代表了美国92%的苹果生产州，”Acimovic说。“我们的团队将利用机器人技术、机器学习、植物病理学、遗传学、诊断学、流行病学、微生物组学、分子生物学、疾病管理、经济学等方面的专业知识，为种植者提供急需的有效控制方案，以解决火枯病的所有阶段。”

火枯病 – 因在树木上引起烧焦，发黑的感染区域而得名 – 分为三个阶段。它首先出现在春天，当时细菌欧文氏菌感染开花树上的花朵，导致开花枯萎病和果实脱落。从那里，感染扩散到枝条，导致枝条枯萎病。

最终，细菌侵入树枝和树干的木材组织，导致溃疡。溃疡病 – 可见为木皮的死区 – 藏有致命的细菌，这些细菌可以在冬季冬眠，并在春季传播到新的树木上。溃疡病感染很容易侵入树干和根部，杀死树木。

Acimovic的团队对这个为期四年的项目有多个目标：

• 改进了火枯病溃疡病的定位和检测。该团队将使用具有先进立体摄像头技术的无人地面车辆来制作详细的 3D 果园地图。然后，他们将训练人工智能来识别和突出显示有火枯病溃疡的区域，以帮助种植者在冬季将其清除。
• 更好地了解火枯病背后的病原体。科学家们将努力在分子水平上增加对欧文氏菌的了解，研究它如何适应在溃疡病中过冬，然后在春季重新激活以感染新树。
• 扑灭火枯病的新工具。研究人员将开发和优化特定的抗菌酶、酵母、化学品和其他生物防治剂，这些酶在对抗花卉和枝条上的火枯病方面显示出希望。他们还将探索提高植物免疫力和现有喷雾处理有效性的途径。
• 现场测试和行业参与。该团队已经建立了一个庞大的种植者网络，这些种植者来自美国各地，他们正在合作测试新的管理工具和治疗方法。由生产商和行业利益相关者组成的咨询委员会将在整个项目中提供反馈和指导。
• 经济分析。经济可行性研究和成本建模将为种植者确定该项目产生的最具成本效益的工具。
• 推广和外联。每个参与州的推广机构将使用各种面对面的教育计划和媒体渠道，用英语和西班牙语向生产者展示和分享新的火枯病管理工具、实践和材料。

“我们希望为种植者提供一个全面的火枯病计划，使他们能够同时检测和控制所有火枯病病害阶段，”Acimovic说。“我们的最终目标是提供具有成本效益的工具，以确保美国人最喜欢的水果的可持续性。