При рассмотрении роли агротехнических приемов в защите растений важен системный подход. Этот подход находит в последнее время все большее применение при решении разнообразных проблем в сельском хозяйстве, особенно проблем экологии. Главная особенность системного подхода (анализа) состоит в том, что он адресуется к системе в целом. Вопреки сложившемуся мнению, системный анализ — это не математический прием, а стратегия исследований, которая формирует идеи для управления системой и принятия решений научнообоснованного действия, оценки преимущества того или иного варианта действия. Можно выделить две чрезвычайно важные методологические особенности системного подхода для защиты растений от вредных организмов.
Первая методологическая особенность состоит в том, что анализ биологических систем, синтез и управление ими должны идти от высших уровней к низшим. Высшими уровнями организации биологических систем в защите растений являются сообщества вредных организмов (возбудителей болезней, вредителей, сорняков) на уровне агроэкосистем (полей, севооборотов, агроландшафтов), а низшими — популяции отдельных вредных организмов. Поэтому агротехнические приемы, оптимизирующие фитосанитарное состояние по отдельным вредным организмам (низший уровень организации биологических систем), не должны ухудшать фитосанитарное состояние аэроэкосистем по сообществу вредных организмов в целом. Учитывая, что конечной задачей защиты растений от вредных организмов является повышение урожая и качества сельскохозяйственной продукции, правомерность такого подхода очевидна.
Вторая методологическая особенность системного подхода состоит в акценте не на структурную, а на функциональную модель экосистемы.
В фитопатологии общепринятой является структурная модель экосистемы инфекционных болезней растений, которая была предложена Я. Ван дер Планком. По его представлению, обычная экосистема болезней растений — это треугольник: растения — хозяева (пшеница, рожь, рис и др.), патогены (грибы, бактерии, вирусы и др.) и окружающая среда (дожди, температура, фунгициды, агротехнические приемы и др.) Считается, что все части экосистемы взаимодействуют и одинаково важны. Затем к трем указанным компонентам был добавлен фактор времени. Модель превратилась в тетраэдр, или пирамиду. Впоследствии был признан целесообразным учет антропогенного фактора (человек), представленный в модели в виде перпендикуляра. Однако эти модели нельзя рассматривать как функциональные, а следовательно, и экологические. По определению Ю. Одума, экологическая модель может быть только функциональной. Р. А. Робинсон подчеркивал важность различий между структурой и функцией (поведением), проводя аналогию с вычислительной техникой, где структура называется устройством, а поведение программой. При этом совершенно различные устройства могут иметь одинаковые программы. Учитывая недостатки известных моделей экосистем инфекционных болезней растений для решения проблем защиты растений на экологической основе. В. А. Чулкина\ предложила эпифитотиологическую (экологическую) модель инфекционных болезней растений, или модель эпифитотического процесса, которая с некоторыми изменениями применима для всех вредных организмов (рис. 9).

Модель ЭП отражает взаимодействие эволюционно-экологических тактик жизненного цикла вредных организмов (Р, В, Т) с природными и антропогенными факторами окружающей среды в экосистемах. Она состоит из подсистем внутренних (специфических) и внешних (неспецифических) факторов, обусловливающих динамику численности вредных организмов и динамику ЭП, который выражается в показателях распространенности и индекса развития заболеваний растений в популяции.
Распространенность ЭП определяется по формуле: P = n * 100/N, где
P — частота поражения (повреждения) растений или их органов вредными организмами в посевах сельскохозяйственных культур в %;
n — количество пораженных (поврежденных) растений в пробе;
N — общее количество растений в пробе;
100 — перевод показателей в %
Индекс развития заболевания растений вычисляется по формулам: R1 = ∑ ab/N u R2 = ∑(ab) * 100/NK
Формулу R1 применяют, когда учет проводят по балловым шкалам поражения (повреждения) растений или их органов, a R2 когда показатели из балловой оценки переводят в процентную категорию.
В обеих формулах введены следующие обозначения:
R1,2 — индекс развития заболевания растений в популяции в процентах или баллах;
∑ab — сумма произведений числа растений на соответствующий им балл или процент поражения или (повреждения);
N — общее количество учетных растений;
К — высший балл учетной шкалы;
100 — коэффициент перевода показателей в %
Механизм действия агротехнических приемов на распространенность и индекс развития ЭП рассматривается по схеме:
1) прием — внутренние факторы (источник воспроизводства вредных организмов, факторы передачи, восприимчивость растений — тактики Р, В, T вредных организмов) — ЭП;
2) прием — природные факторы абиотической (температура, влажность, концентрация солей и др.) или биотической (энтомофаги, антагонисты и др.) природы — внутренние факторы — ЭП.
В первом случае действие агротехнических приемов на внутренние факторы ЭП прямое, во втором — опосредованное через природные факторы. Знание механизма действия агротехнических приемов дает “ключ” к управлению внутренними факторами ЭП, которые представляют собою проявление тактик P (источник воспроизводства вредных организмов), В (факторы выживания во времени и в пространстве) и T (восприимчивость растений к вредным организмам).
Для управления ЭП формулируется одна из задач:
— ликвидировать ЭП или популяцию вредного организма;
— снизить заболеваемость растений (проявление ЭП) или численность вредных организмов до уровня ПВ или ЭПВ.
Решение первой задачи достигается, если агротехнические приемы разорвут цепь внутренних факторов ЭП путем изъятия любого звена (источника воспроизводства вредных организмов, факторов передачи во времени и (или) в пространстве — восприимчивые растения). Практически эта задача решается при выведении сортов с вертикальной устойчивостью, заменой в севооборотах восприимчивых культур на устойчивые.
Однако реально в практике решается преимущественно вторая задача. Экологический подход в защите растений направлен не на уничтожение вредных организмов, а поддержание их численности (поражения и повреждения растений) ниже ПВ и (или) ЭПВ. Если критериями являются количественные показатели ПВ, то задача сводится к снижению ущерба до статистически несущественного уровня при HCP05 (вероятность 95 %). Если критерием служит ЭПВ, задача дополняется необходимостью получения окупаемости, а лучше — прибыли от проводимых мероприятий. В обоих случаях необходимо определение количественных показателей ПВ и ЭПВ по отдельным вредным организмам и их сообществам. В настоящее время разработаны ЭПВ по основным вредным организмам (см. приложение), начинается научно-исследовательская работа по разработке комплексных ПВ и ЭПВ. В любом случае следует ориентироваться, чтобы ЭП проявлялся на уровне спорадической заболеваемости растений — частота не более 5 %.
Для повышения эффективности агротехнического метода важно проводить целенаправленную оптимизацию и интеграцию действия отдельных приемов на тактики Р, В, Т. Необходимость оптимизации отдельных приемов обусловлена возможной разнонаправленностью их действия на тактики Р, В, Т: проявление одной тактики стимулируется, а другой подавляется, а в результате проявление ЭП не изменяется или даже возрастает. Например, при посеве хлебных злаков по пару, который способствует очищению почвы от многих вредных организмов, а также накапливает влагу и элементы питания, почва утрачивает значение фактора передачи вредных организмов во времени, так как их численность становится ниже ПВ и ЭПВ. Ho одновременно по пару образуется избыток нитратов, резко повышающий жизнеспособность (агрессивность) оставшихся популяций вредных организмов, а также восприимчивость к ним растений. Негативное действие нитратов нейтрализуется фосфорными удобрениями. В этом случае улучшение (оптимизация) фитосанитарного состояния почвы после пара реализуется в снижении проявления ЭП на уровне, ниже или близком к ПВ.
Кроме оптимизации действия агротехнических приемов, важна интеграция их действия на тактики Р, В, T для достижения необходимого эффекта. Эта задача решается интеграцией действий приемов с одинаковым спектром. Так, например, оздоровлению почв от возбудителей корневых гнилей способствует целый комплекс мероприятий: введение фитосанитарных севооборотов, исключение повторного возделывания восприимчивых культур, подбор фитосанитарных предшественников, внесение органических и минеральных удобрений. Интеграция действия этих приемов обеспечивает максимальную эффективность по оздоровлению почв.
После оптимизации и интеграции действия агротехнических приемов на тактики Р, В, T сообщества вредных организмов по модели ЭП эти приемы включаются в общую технологию возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивая длительную стабилизацию и оптимизацию фитосанитарного состояния агроэкосистем.

---

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить