Aplikasi racun kulat, sambil membantu dalam mengawal penyakit tumbuhan, mempunyai batasan rumit yang boleh menyebabkan penanam kehilangan ketenangan fikiran dan kuantiti hasil. Patogen tumbuhan yang sebaliknya akan dibunuh oleh racun kulat boleh berkembang untuk membalas dendam kepada adik-beradik mereka yang telah mati, membangunkan rintangan yang menjadikan dos standard penggunaan racun kulat tidak berkesan.
Untuk melambatkan rintangan racun kulat, penanam biasanya menggunakan campuran racun kulat untuk merawat penyakit kulat yang mengehadkan hasil—berdasarkan penyelidikan meluas yang menggariskan cara membina campuran ini. Walau bagaimanapun, penyelidikan ini tidak sepenuhnya diterjemahkan kepada senario dunia sebenar yang biasa di mana satu racun kulat telah tersedia lebih lama daripada yang lain, menimbulkan persoalan: apakah strategi optimum untuk penggunaan campuran racun kulat apabila tahap awal rintangan kepada setiap racun kulat berbeza?
Untuk menjawab soalan ini, Nick Taylor dan Nik Cunniffe dari Universiti Cambridge di United Kingdom membina strategi alternatif yang mudah dengan menganalisis model matematik yang menggabungkan pembiakan seksual patogen, yang jarang dimasukkan dalam kajian pemodelan walaupun ia berkaitan dengan dinamik evolusi. daripada patogen kulat.
Kertas kerja mereka, baru-baru ini diterbitkan dalam Fitopatologi, menggunakan model tersebut untuk penyakit yang penting dari segi ekonomi, tompok daun Septoria pada gandum, dan menyediakan analisis yang meluas tentang dinamik evolusinya.
Taylor dan Cunniffe menggunakan teori dan model matematik untuk mencari strategi pengurusan penyakit yang optimum apabila kekerapan rintangan awal kepada kedua-dua racun kulat dalam campuran berbeza. Model ini menunjukkan bahawa cadangan pemodelan sebelumnya untuk pengurusan rintangan racun kulat adalah suboptimum dan mungkin gagal dalam pelbagai keadaan dunia sebenar.
Sebaliknya, strategi baru mereka adalah optimum walaupun apabila frekuensi rintangan awal berbeza dan apabila parameter racun kulat dan perkadaran pembiakan seksual patogen antara musim berbeza-beza. Selain itu, mereka mendapati bahawa patogen antara musim pembiakan seks boleh menjejaskan kadar perkembangan rintangan tetapi tidak menjejaskan secara kualitatif strategi optimum cadangan.
Walaupun ini mungkin kelihatan rumit, Taylor mengulas, "Aspek yang paling menarik dalam penyelidikan ini ialah idea bahawa masalah yang kompleks itu boleh mempunyai penyelesaian yang sangat mudah. Walaupun menguruskan rintangan patogen kepada campuran yang mengandungi pasangan racun kulat yang patogennya berpotensi memperoleh rintangan adalah sukar dan kompleks, strategi pengurusan optimum boleh dipercayai dan mudah untuk dinyatakan: program aplikasi racun kulat hendaklah direka bentuk supaya ketahanan terhadap kedua-dua racun kulat seimbang dengan penghujung program.”
Akhirnya, strategi mereka bertujuan untuk mengimbangi kawalan penyakit dengan pengurusan rintangan dengan mengimbangi rintangan kepada kedua-dua racun kulat sehingga rintangan telah meningkat sehingga program gagal.
Pengesyoran strategi ini teguh kepada variasi dalam parameter yang mengawal epidemiologi patogen dan keberkesanan racun kulat, dan setelah strategi ini disahkan secara eksperimen pada masa hadapan, ia berpotensi mempengaruhi pengesyoran dasar yang mengelilingi pengurusan penyakit pertanian yang berkesan. Cunniffe berharap untuk "memperluaskan idea ini untuk membolehkan model yang lebih kompleks termasuk rintangan racun kulat, serta untuk Rintangan strategi pengurusan yang berbeza mengikut masa.”