Impact of global warming on potato late blight: risk, yield loss and control

Abstract

Ilmaston lämpenemisen vaikutusta perunaruton aiheuttamaan satotappioon ja ruton torjuntatarpeeseen tutkittiin rakentamalla malli ruttoepidemian ajoittamiseen ja malli perunan kasvusta ruton rajoittamana. Perunan istutus- ja taimettumisaika ennustetaan tehoisan lämpösumman kertymisellä ja ruttoepidemian alkamisaika tehoisan lämpösumman kertymisellä sadepäivinä. Kasvumallin parametrit arvioitiin perunan kasvun mittauksista, jotka tehtiin normaalissa ja kohotetussa (+3 °C) lämpötilassa 1993-1995. Perunan ennustetaan taimettuvan, kun yli 0 °C laskettu lämpösumma saavuttaa 631 astepäivää. Lämpösumman laskeminen aloitetaan keväällä 16 vrk:n keskilämpötilan noustessa yli 0 °C. Ruttoepidemian ennustetaan alkavan, kun taimettumisesta alkaen laskettu sadepäivien (sade ÿ 0,1 mm) lämpösumma saavuttaa 156 astepäivää. Lämpösumman päivittäinen kertymä ruton ennustamisessa on korkeintaan 10 °C. Jokioisten säähavaintoja käyttäen tehtiin alustava herkkyyskoe 1-3 °C suuruisen lämpötilan nousun vaikutuksesta ruttoon ja perunan kasvuun. Aika, jolloin peruna täytyy suojata rutolta fungisidiruiskutuksella, pitenee 10-20 päivää l °C lämpenemistä kohti. Ilmaston lämpenemisen aiheuttama satotappioitten kasvu rutolta suojaamattomissa kasvustoissa on samaa suuruusluokkaa kuin satopotentiaalin kasvu: noin 2 t/ha kuiva-ainetta l °C lämpenemistä kohti.

The impact of climate warming on yield losses caused by potato late blight and on the need for disease control was studied by constructing models for timing late blight epidemics and a model of potato growth constrained by late blight. Empirical models predicting the date of planting and emergence of potato were based on thermal time, and a model predicting the date of late blight outbreak was based on thermal time on rainy days. Experiments were conducted over 3 years under ambient and elevated (+3°C) temperatures to obtain parameter values for the growth model. Potato emergence is predicted to occur at 631 degree days accumulated above 0°C after the 16-day running mean temperature in spring exceeds 0°C. A blight outbreak is predicted to occur when the effective temperature sum accumulated above 8°C after potato emergence, on days with at least 0.1 mm of precipitation, achieves 156 degree days. In the prediction of the outbreak the maximum daily accumulation of temperature is limited to 10 degree days. A preliminary sensitivity study carried out at one site in southern Finland suggests that over a range of 1 to 3°C warming, the period during which late blight needs to be controlled by fungicide applications would be 10-20 days longer per 1°C of warming. The increase in yield loss of unprotected crops would be of the same magnitude as the increase in yield potential, around 2 t/ha of dry matter per 1°C of warming.