2. ТИПИ І ВИДИ ПРОГНОЗІВ РОЗВИТКУ ХВОРОБ

РОСЛИН

 

За завчасністю призначення виділяють такі типи прогнозу хвороб рослин: багаторічний, довгостроковий, короткостроковий.

 

2.1. БАГАТОРІЧНИЙ ПРОГНОЗ ХВОРОБ РОСЛИН

 

Багаторічний прогноз розробляється на декілька років (більше двох). Він дозволяє передбачити зміни ареалу хвороби, темпи її наростання і спалаху в майбутньому по роках у зв’язку із змінами у технологіях вирощування рослин, особливо обсягу та якості загальних агротехнічних і спеціальних заходів захисту, змінами у складі сортів та площ, на яких вони вирощуються, спеціалізації господарств, можливим завозом чи заносом інфекційного початку, циклічністю сонячної активності.

Багаторічний прогноз визначає загальну тенденцію динаміки хвороби у часі та просторі, дає відповідь на питання, чи проходить розвиток патологічного процесу в певному напрямку, або він має циклічний характер. Передбачення за роками названо часовим прогнозом. Для такої форми прогнозу важливо враховувати мінливість агресивності патогенів, стійкості рослин до них, суттєві і тривалі зміни у технологіях вирощування культур та погодного режиму.

Територіальний (просторовий) багаторічний прогноз оснований на обліку й аналізі розповсюдження, розвитку і шкодочинності хвороб, агрокліматичному обґрунтуванні їх ареалів. Геопатологія, або патогеографія, почала розвиток у 40-ві і продовжила у 70-ті рр. минулого сторіччя, коли провідними фітопатологами були створені карти розповсюдження іржастих хвороб, кореневих гнилей пшениці, несправжньої борошнистої роси соняшнику, кили капусти, чорного раку яблуні тощо (усього 43 хвороби).

Територіальний прогноз важливий для хронічних хвороб, що мають повільну багаторічну динаміку, пов’язану із загальною культурою землеробства і кліматом. Більшість збудників таких хвороб належать до факультативних паразитів і накопичуються в рослинних рештках, ґрунті та такі, що мають одну генерацію за рік або уражують багаторічні органи (енфітотійні хвороби).

Суттєве значення територіальний прогноз та картування має і для сезонних високодинамічних хвороб, які спричиняють агресивні і вірулентні патогени з декількома генераціями, що частіше мають аерогенний або крапельний механізм розповсюдження, уражують однорічні органи і суттєво залежать від погодних та інших умов зовнішнього середовища (епіфітотійні хвороби).

Розробка прогнозу полягає у накопиченні та аналізі багаторічних даних за такими етапами:

·       узагальнення даних про фактичне проявлення хвороби;

·       визначення межі основного і потенційного ареалу хвороби й урахування агрокліматичних показників, що впливають на її розвиток;

·       розрахунок вірогідності виникнення епіфітотій та визначення зон різної шкодочинності в межах ареалу хвороби.

Результати обліків переводять за шкалами у відповідні бали ураження культур (табл. 2.1).

Таблиця 2.1

Шкала оцінки ураження сільськогосподарських

культур хворобами, %

 

Основні типи хвороб

Оцінка, бал

0

1

2

3

4

Поширеність хвороб

Сажка хлібних злаків

0

до 0,02

0,03-1,0

1,01-3,0

3

Гнилі сходів, некрози кори дерев, деформації і в’янення трав’янистих рослин

0

до 25

26-50

51-75

76-100

Інтенсивність ураження

Плямистості і нальоти, гнилі і в’янення окремих органів, деформації та опік плодово-ягідних культур

0

до 10

11-25

26-50

51-100

Пустули іржастих грибів

0

0,1-2,0

2,1-5,0

5,1-10,0

більше 10

Уражена площа

Усі типи ураження

0

до 10

11-33

34-75

76-100

 

Карти проявлення хвороб у певних зонах можна складати на підставі однорічних даних за комбінованою шкалою (табл. 2.2). На картах роблять запис через дріб – у чисельнику бал розповсюдження або інтенсивності ураження, у знаменнику – бал ураженої площі. Можуть бути застосовані штрихування та інші умовні позначення. Щорічне картування наочно показує зміни в ареалі хвороби, що особливо необхідно для нових хвороб у т. ч. карантинних.

Таблиця 2.2

Комбінована шкала для картування хвороб

 

Бал

Розповсюдженість

хвороби

Інтенсивність

 ураження

Уражена

площа

0

Немає

Відсутня

Не виявлено

1

Поодинока

Слабка

Локальна

2

Помітна

Помірна

Значна

3

Часто трапляється

Сильна

Більша частина

4

Суцільна

Дуже сильна

Повсюдно

 

2.2. ДОВГОСТРОКОВИЙ (РІЧНИЙ, СЕЗОННИЙ) ПРОГНОЗ ХВОРОБ РОСЛИН

 

Ця форма прогнозу розробляється на наступний рік (вегетаційний сезон) восени або на початку вегетації на декілька фенофаз рослини чи генерації патогена. Довгостроковий прогноз необхідний для планування видів та обсягів робіт із захисту рослин від хвороб. Основні фактори, що враховуються в поточному році: ступінь розповсюдження, розвитку і шкодочинності хвороби, накопичення і можливість збереження до наступного вегетаційного періоду або фенофази інфекційного початку, повнота і якість проведених профілактичних та винищувальних заходів, ступінь стійкості сортів та площі, які вони займають у певній зоні.

Обираючи методи розробки довгострокового прогнозу, керуються доступністю первинних даних, строком, на який необхідно розробити прогноз, його точністю, регіональними особливостями зони.

Кількість інфекційного початку та його патогенність може бути основою прогнозування хвороб, що зберігаються з насінням, садивним матеріалом, рослинними рештками у ґрунті (сажкові хвороби зернових культур, хвороби бульб картоплі, розсади овочевих культур, фузаріози, гельмінтоспоріози, альтернаріози, аскохітози, бактеріози та ін.).

Інколи для сезонного прогнозу із завчасністю 40–70 днів використовують дані обліку інтенсивності і строків проявлення інфекційного початку хвороб на рослинах або в повітрі у ранні фенофази культури. Восени або рано навесні проводять облік уредініопустул або спор у повітрі для іржастих хвороб пшениці. Аналогічну роботу можна виконати щодо борошнистої роси озимих культур – облік ураженості посівів восени і запасу інфекції рано навесні.

Застосування методів аналізу середовищ, де зберігаються пропагули патогенів (ґрунтоконтролю, чистих культур, промивки ґрунту тощо) обмежено в широкій практиці через їх трудомісткість і мінливість показників патогенності й агресивності в різних екологічних умовах.

Для виникнення хвороби в одних патогенів достатньо поодиноких спор (іржасті, борошнисторосяні гриби), в інших – тільки певної їх кількості. Так, рак картоплі уражує рослини за наявності від 200 спор/1 г ґрунту, пероноспороз буряку – від        9 конідій/1 мм2 площі листка. Залежність ураженості квіток яблуні борошнистою росою від зараженості бруньок восени виражена рівнянням:

у = 1,85 + 0,76 х (± 2,4) %,

де y – ураженість квіток у поточному році, %;

     x – зараженість бруньок восени попереднього року, %;

Розробка довгострокового прогнозу за кількістю інфекційного початку не завжди можлива. Для точного прогнозування необхідні: а) високий зв’язок між інфекційним „запасом” та розвитком хвороби, доведений статистично за багато років (більше 10); б) точні і доступні методи визначення кількості інфекційного початку, доступної до зараження тканини рослини-господаря, вірулентності інокулюма, врахування сприйнятливості рослин та оптимальності зовнішніх умов.

Умови інфекції і стан рослини-господаря також враховуються у довгостроковому прогнозуванні. Особливе значення має збіг періодів розповсюдження інфекційного початку патогенів, сприйнятливих фаз рослин та оптимальних для зараження умов.

Відомо, що температура і вологість повітря під час цвітіння визначають зараженість насіння пшениці та ячменю летючою сажкою. Розвиток бурої іржі пшениці в період молочної стиглості зерна залежить від кількості опадів, що випали у фазу колосіння. При опадах до 5 мм уражувалось 3 %, до 50 мм – 30 % рослин. Чергування опадів з короткими періодами посухи в період від початку викидання волоті до закінчення цвітіння значно посилює ураження рослин кукурудзи пухирчастою сажкою. Умови стійкого зволоження, як і довга посуха, стримують розвиток хвороби.

Кучерявість листя персика масово проявляється за умов відносно холодної погоди за декаду до розпускання листя персика та після нього. Моніліальний опік суцвіть кісточкових плодових культур сильно розвивається після прохолодної і вологої погоди під час цвітіння. Такі погодні умови сприяють зараженню дерев та збільшують період ураження.

Певна роль у патологічному процесі належить біотичним факторам. У прогнозі вірусних хвороб необхідно враховувати наявність комах-переносників вірусів, нематоди впливають на ураження рослин фузаріозами. Розвиток одних хвороб може створювати умови для розвитку інших. Наприклад, бульби картоплі, уражені фітофторозом, паршею, легко загнивають. Через розтріскування ягід винограду, уражених оїдіумом, а плодів яблуні і груші – паршою, також відбувається розвиток гнилей. На пшениці бура іржа стримує проявлення септоріозу, борошниста роса і кореневі гнилі, у свою чергу, обмежують розвиток іржастих хвороб.

Природу взаємовпливу різних хвороб при одночасному розвитку на рослині-господарі вивчено недостатньо. Не визначено ступеня змін кількісних показників таких сукупних патологічних процесів, що приводить до помилок під час оцінювання фітосанітарного стану полів, можливих втрат і під час планування проведення заходів проти хвороб. Моніторинг окремих, навіть і основних хвороб, не дозволяє точно прогнозувати загальний фітосанітарний стан. Відзначені фактори мають значення для корегування запланованих захисних заходів протягом вегетації.

Методи довгострокового прогнозу основані на зв’язку розвитку хвороб із кількістю генерацій патогена за певних екологічних умов попередніх періодів існування популяції збудника.

Умови погоди за попередні періоди мають вплив через зміни вірулентності збудника, накопичення і збереження інфекційного початку, а також через дію на сприйнятливість рослин, як у поточному періоді, так і в наступному. Для різних хвороб та неоднакових природно-кліматичних зон використовують різні прогностичні фактори погоди. Кожен з елементів погоди має свій механізм і ступінь впливу на подальше проявлення хвороби, але більш повна залежність може бути від дії групи факторів.

Відоме довгострокове прогнозування за метеопатологічним та метеобіологічним принципами. В обох випадках за допомогою методів кореляційного аналізу за багаторічний період отримують числові коефіцієнти зв’язку окремих факторів погоди або їх групи з динамікою хвороби в певному регіоні. Формули прогнозу (рівняння регресії) відомі для багатьох небезпечних хвороб: бурої іржі, борошнистої роси, септоріозу, кореневих гнилей пшениці, фітофторозу й альтернаріозу картоплі і помідорів, парші яблуні тощо.

Метеопатологічний принцип передбачає аналіз комплексу факторів погоди за попередній період, що мають вплив на поточні умови розвитку хвороби, метеобіологічний – на рослину-господаря або форми паразита у стані спокою. Дані про елементи погоди за певні періоди необхідно брати за максимально можливий строк, бажано не менше ніж за 10–12 років. Для аналізу та факторів погоди обирають ті періоди, що на етапах патологічного процесу можуть впливати на динаміку розвитку хвороби, змінюючи стан збудника хвороби або рослини-господаря. Дані для статистичного аналізу повинні бути точними, доступними і такими, що забезпечують достатню для проведення організаційно-господарських заходів завчасність.

З елементів погоди частіше обирають температуру повітря й опади. Залежно від біологічних особливостей патогенів можуть використовуватися інші показники: відносна вологість повітря, кільість днів з опадами, тривалість вологого періоду, ГТК тощо.

Для складання формул прогнозу необхідно відбирати ті фактори попередніх періодів, які мають значні коефіцієнти кореляції з розвитком хвороби (r =  ± 0,5 та більше) та одночасно мають кореляцію (r = ± 0,3) з найбільшим числом факторів погоди, що можуть впливати на перебіг хвороби у поточний період. Значні відхилення тих чи інших елементів погоди від середнього рівня періоду аналізу приводять до зменшення точності прогнозу. Необхідно пам’ятати, що довгострокове прогнозування має певну помилку, величина якої перш за все залежить від мінливості погодного режиму, тому краще давати його за трьома градаціями: норма, вище або нижче від норми в період максимального розвитку хвороби на певну фенофазу культури. Отримані раніше формули прогнозу необхідно уточнювати у наступні роки з урахуванням нової фітосанітарної інформації.

 

2.3. КОРОТКОСТРОКОВИЙ ПРОГНОЗ ХВОРОБ РОСЛИН

 

Короткостроковий прогноз – це передбачення строків окремих заражень, розвитку окремих генерацій та проявлення хвороби для визначення оптимальних строків проведення захисних заходів. Він базується на врахуванні впливу умов зовнішнього середовища  протягом поточного періоду та тих, що можуть бути у найближчий час, на  інтенсивність патологічного процесу. Розробка короткострокового прогнозу має такі етапи:

1. Фенологічні спостереження за відповідними сільськогосподарськими культурами або іншими рослинами.

2. Облік наявності, запасу і стану інфекційного початку, аналізи заспореності повітря та рослин.

3. Метеорологічні спостереження для визначення строків зараження (особливо першого) на основі даних про наявність інфекційного початку, гідротермічний режим та фенофазу рослини.

4. Визначення часу проявлення хвороби, появи її симптомів або утворення спороношення на основі строків зараження та зміни температур поточного періоду.

5. Сигналізація про проведення захисних заходів.

Протягом вегетації сприйнятливість рослин до хвороб не залишається постійною. Одні патогени уражують на початку вегетації, інші – у другій її половині, інколи – під час усього періоду розвитку рослини. З другого боку, довжина періоду, під час якого збудники хвороби можуть розмножуватися й уражати рослини, також має прямий зв’язок з можливістю виникнення епіфітотій: чим коротший такий період, тим менша загроза епіфітотії. При цьому раннє первинне ураження, проявлення і розвиток хвороби збільшують вірогідність масового ураження рослин.

Кількість інфекційного початку можна суттєво зменшити за рахунок максимального обмеження первинних інфекцій. Це зміщує розвиток хвороби на більш пізні строки і тим самим зменшує її шкодочинність.

Критичним періодом ураження можна вважати той етап розвитку рослини, протягом якого обмеження інфекції є вирішальним фактором запобігання можливій епіфітотії.

Тривалість критичних періодів та їх кількість може бути різною. Так, для коренеїда буряку – це фаза «сходи – 2 пари справжніх листків»; у парші яблуні – період розкриття плодових бруньок до зупинки росту пагонів; мілдью винограду – з фази двох листків до потемніння ягід. Збудник плодової гнилі може масово уражати рослини у фазу цвітіння (моніліальний опік) та визрівання плодів. Гнилі соняшнику можуть проявлятися протягом усього періоду вегетації (сходова, стеблова і кошикова форми ураження), але епіфітотійно – після фази цвітіння.

Таким чином, знаючи сприйнятливі  фенофази рослин і критичні періоди розвитку хвороб, необхідно проводити моніторинг стану інфекційного початку, погодних умов і рослини, що дозволяє визначати точні строки проведення захисту рослин.

Існує залежність визрівання та розповсюдження інфекційного початку від умов вегетаційного періоду, природно-кліматичної зони, агротехніки, сортових особливостей, тому необхідно визначати початок та динаміку розповсюдження пропагул патогенів. Для багатьох хвороб важливо знати, коли інфекція стає активною і може заражати рослини. Це стосується патогенів, первинна інфекція яких здійснюється аскоспорами, – парші яблуні, червоної плямистості сливи, кокомікозу кісточкових тощо.

Спостереження та аналізи починають ще до початку вегетації і припиняють, коли з’являються зрілі аскоспори і починається їх виліт. Можливість зараження пов’язують з наявністю органів рослини, які можуть бути зараженими, та умовами зовнішнього середовища.

Важливим показником прогнозу може бути безпосереднє виявлення спор у повітрі біля джерела первинної інфекції (рослинних решток, живих первинно уражених рослин) або біля вегетуючих рослин. Існують різні методи вилову спор. Основним є використання звичайного предметного скла, вкритого фіксатором для спор – клейкою речовиною (гліцерин-желатином, вазеліном) і розміщеного у місцях можливої появи  спор у повітрі. Частіше використовують споропастки типу „флюгер”, ПЛС-71, ЕСЛ-1М, ПОЗР-М та ін.

Найбільше практичне значення для короткострокового прогнозу є врахування особливостей поточних погодних умов. При оптимальному для патогенів гідротермічному режимі значно зростає швидкість і частота інфекцій, інтенсивність ураження.

Наступні після первинного зараження вторинні інфекції виникають після утворення на заражених рослинах нових поколінь спороношення. Для максимального обмеження вторинних інфекцій необхідно своєчасно провести обприскування рослин до моменту зараження. Короткостроковий прогноз таких заражень можливий, якщо відома залежність між утворенням генерацій патогена (тривалість інфекційного та інкубаційного періодів) і умовами зовнішнього середовища.

На тривалість інкубаційних періодів найбільший вплив має температура повітря, залежність від якої визначена для багатьох грибних хвороб рослин. Широко відомі графіки (криві) К.М. Степанова для іржастих хвороб, Мюллера – для мілдью, Я.А. Сейдаметова – для оїдіуму винограду, які пов’язують тривалість інкубаційного періоду із середньою температурою повітря. Номограми Н.А. Наумової, А.Г. Марланда для фітофторозу картоплі, іржастих хвороб зернових культур, основані на співвідношенні мінімальної, максимальної і середньої температур повітря.

Для визначення тривалості інкубаційних періодів інколи використовують суми ефективних температур: для стеблової іржі –  125 °С (нижній поріг 2 °С), бурої іржі – 85° (1,9°), жовтої іржі – 94° (1,9°), мілдью винограду – 61 °С (8 °С).

Після визначення дня первинної інфекції розраховують тривалість інкубаційного періоду (або генерації) та завчасно за 2-3 дні до його закінчення дають сигнал про застосування фунгіцидів. Кількість і строки наступних сигналів та обробок залежать від сприятливості до хвороби погодних умов, характеру та довжини захисної дії препарату, приросту нових, ще не захищених обприскуванням органів рослини, рівня можливих втрат, вартості обприскувань та рентабельності культури.

День другого та наступних заражень визначають шляхом виявлення спороношення після закінчення інкубаційного періоду та аналізу гідротермічних умов.

Існує декілька методів короткострокового прогнозу хвороб рослин, які в більшості випадків основані на аналізі метеорологічних умов, що мають вплив на проходження патологічного процесу: на зараження, тривалість інкубаційного періоду, утворення спор та їх розповсюдження.

Фенологічний прогноз ґрунтується на визначенні для певного району за багаторічними даними зв’язку часу проходження помітних фенологічних явищ у культурних або інших рослин з першим проявом хвороб. Відомо, що стеблова іржа починає розвиток у фазі повного колосіння озимої пшениці, фітофтороз – з фази цвітіння картоплі.

Фенологічні показники використовують для профілактичних обробок рослин фунгіцидами проти небезпечних швидкоплинних стабільно шкодочинних хвороб (обприскування яблуні по зеленому конусу, винограду – у фазу розрихлення грон і далі після утворення кожного нового 3–5-го листка тощо).

Біометеорологічний прогноз базується на визначенні строків зараження і тривалості прихованих періодів розвитку хвороб залежно від факторів погоди. При цьому враховують біологічні особливості патогенів (раса, біотип) іа ступінь сприйнятливості рослин.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Які типи і види прогнозів хвороб рослин вам відомі?

2. Дайте коротку характеристику прогнозів за завчасністю.

3. Для яких основних хвороб рослин розробляють прогнози?

4. Багаторічний прогноз, методи розробки і використання.

5. Довгостроковий прогноз, його коротка характеристика і використання.

6. Навіщо необхідний короткостроковий прогноз?

7. Назвіть основні теоретичні положення короткострокового прогнозу.

8. Які теоретичні основи довгострокового прогнозу?

9. Які показники можуть бути використані ролі предикторів багаторічного прогнозу?

10. Які фактори можуть бути предикторами довгострокового прогнозу?

11. Які фактори використовуються як предиктори короткострокового прогнозу?

12. Що ви знаєте про багаторічний прогноз хвороб рослин?

13. Які особливості розробки довгострокового (річного) прогнозу хвороб рослин?

14. Назвіть основні етапи короткострокового прогнозування.

15. Які завдання вирішує короткостроковий прогноз хвороб і які фактори при цьому враховуються?

16. Від чого залежить стан популяцій фітопатогенів і прояв хвороб через п’ять і більше років?

17 Як впливають у часі елементи сучасних технологій вирощування сільськогосподарських культур на розвиток хвороб?

18. Який прогноз необхідно враховувати для вдосконалення технологій захисту рослин, планування наукових та селекційних робіт?

19. Який прогноз є основою для планування обсягу заходів із захисту рослин та витрат на їх проведення на декілька місяців?

20. Для чого необхідно знати і враховувати погодні умови за багаторічний період?

21. У яких прогнозах застосовують характеристики погоди за минулі періоди розвитку хвороби?

22. Як отримують формули довгострокового прогнозу прояву хвороб рослин?

23. Що називають «сигналізацією» при прогнозуванні хвороб?

24. Які фактори зовнішнього середовища мають значення для короткострокового прогнозу?

25. Які прогнози розвитку хвороб слід вважати «стратегічними», а  які – «тактичними»?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ВИЯВЛЕННЯ І МОНІТОРИНГ ХВОРОБ РОСЛИН

 

3.1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

 

В Україні велику увагу приділяють інтенсифікації сільськогосподарського виробництва на основі його спеціалізації, концентрації і використання індустріальних методів виробництва. У цих умовах підвищується значення захисту рослин, який повинен забезпечити оптимальну фітосанітарну ситуацію для одержання високих і стабільних урожаїв. Ефективність захисту рослин залежить значною мірою від того, наскільки вдається надати йому профілактичну спрямованість за рахунок раціонального комплексного використання агротехнічних, організаційно-господарських і власне захисних заходів, тобто інтегрованого захисту рослин. У кожному регіоні України проблеми захисту рослин вирішуються на базі єдиної концептуальної основи, але є і свої специфічні особливості, відповідно до природно-господарських умов і традиційних тенденцій розвитку сільського господарства.

Системи захисту рослин, що практикувалися в минулі десятиліття, базувалися переважно на масовому використанні хімічних засобів. Це при недостатньо обґрунтованому їх застосуванні в екологічному й економічному відношенні приводило до виникнення проблем, пов'язаних з негативним впливом цих засобів на довкілля і сприяло виникненню стійкості шкідливих організмів до них. Частково це навіть сприяло посиленню шкодочинності деяких видів шкідників і хвороб та збільшенню залежності врожаю від ефективності заходів боротьби з ними.

Останнім часом усе більше визнання одержує ідея про необхідність переходу від боротьби з окремими шкідливими організмами до керування екосистемами посівів і насаджень з метою забезпечення максимальної продуктивності культурних рослин, створення несприятливих умов для шкідливих організмів, зниження їх впливу на формування врожаю. Найважливішою передумовою для цього служить глибоке вивчення сільськогосподарських екосистем, їх структури, розвитку і реакцій на різні форми та масштаби екологічного впливу. У зв'язку із цим потрібна насамперед розробка об'єктивних і технологічних методів визначення стану та розвитку популяцій найважливіших компонентів екосистеми посівів. Одночасно потрібна розробка методів і технологій одержання й обробки регулярної інформації, що характеризує стан агроекосистем, напрямок, масштаби і частоту зміни стану її компонентів у зв'язку з впливом на них певних факторів довкілля. Усі ці найважливіші методичні і технологічні розробки ґрунтуються на використанні даних про екологію, фізіологію й етологію найважливіших компонентів агроценозів, а також відповідних положень статистики. Дослідження в цій області сприяють підвищенню ефективності захисних заходів у цей час і стають найважливішою передумовою вдосконалення стратегії і тактики їх проведення в майбутньому.

Сучасний захист рослин спирається на значний обсяг інформації, що характеризує поширення, розвиток, економічне значення шкідливих організмів, стан і розвиток посівів, мінливість різних інших елементів екологічного стану. Тільки в результаті своєчасного одержання і повноцінної обробки цієї інформації можна прийняти оптимальні рішення, що забезпечують профілактичну спрямованість захисних заходів і їх високу рентабельність. Насамперед необхідно забезпечити систематичний облік і контроль стану популяцій шкідливих організмів, щоб захисні заходи  проводилися тільки в тому випадку, коли чисельність чи розвиток шкідливого організму перевищує економічний поріг шкодочинності (ЕПШ). Це вимагає створення в державі добре диференційованої функціонально і чітко організованої інформаційної системи захисту рослин. Ця система складається з таких основних елементів: одержання і передача відповідної інформації, обробка даних, їх накопичення і збереження. Кожен із цих елементів необхідно виконувати за загальноприйнятими методиками, у певній послідовності, при необхідному обсязі та рівні достовірності відповідних даних. Крім того, необхідно дотримуватися певних правил збору і використання інформації, що запобігає помилкам під час її одержання, нагромадження, обробки і прийняття рішень. Обсяг і точність первинних даних визначають цінність усієї інформаційної системи.

Одержання первинних даних є тією частиною інформаційної системи, що вимагає найбільших матеріальних і трудових витрат. Тому важливо створити оптимальну відповідність між обсягом інформації і необхідними для цього витратами. Це досягається в результаті екологічного, фізіологічного, етологічного, економічного і математико-статистичного обґрунтування мето­дів одержання первинних даних, способів їх отримання й обробки. Необхідно забезпечити одержання тільки тієї інформації у визначений термін і обсягах, що потрібна для вирішення поставленої задачі, а також науково обґрунтувати вимоги до змісту інформації. Створенню інформаційної системи у захисті рослин передує всебічний глибокий аналіз вимог до неї.

Обробку фітосанітарної інформації можна розділити на такі етапи:

·       аналіз фітосанітарного стану посівів, фенологічних, вікових і просторових структур популяцій шкідливих організмів;

·       прогноз поширення, розвитку й економічного значення шкідливих організмів;

·       рекомендації щодо проведення профілактичних заходів (розробка оптимальних варіантів);

·       створення основ для раціонального планування, організації і проведення захисних заходів від шкідливих організмів.

Особливе значення для проведення ефективного захисту рослин, що відповідає вимогам інтенсивного рослинництва, надається моніторингу шкідливих організмів рослин і прогнозу їх поширення і розвитку, а також визначенню можливого негативного впливу шкідливих організмів на продуктивність посівів і насаджень (прогноз шкідливості). Розробка методів і практичне застосування таких прогнозів вимагають високого рівня знань та організації цілеспрямованих комплексних спостережень, обліків і досліджень.

Неоднорідність умов існування рослинних і тваринних організмів у межах певної географо-кліматичної зони, району, господарства і навіть конкретного поля викликає неоднаковий ступінь розвитку шкідливих організмів рослин і необхідність систематичних обстежень, обліків, аналізів та інших спеціальних робіт для деталізації стану популяцій шкідливих організмів і культурних рослин з урахуванням впливу екологічних умов. Це дає змогу прогнозувати наслідки життєдіяльності не бажаних для рослин організмів і обґрунтовано проводити відповідні захисні заходи. Все це об’єднано в поняття фітосанітарного моніторингу. Він може розглядатися як складова частина глобального екологічного моніторингу і являє собою систему методів виявлення змін у розвитку шкідливих організмів в агроценозах і визначення шляхів оптимізації фітосанітарного стану сільськогосподарських культур та угідь.

 

Фітосанітарний моніторинг (ФСМ), раніше відомий як фітосанітарна діагностика, стає можливим при високому рівні знань діагностичних і біоекологічних особливостей шкідливих видів, оптимальних методик проведення відповідних робіт зі збору необхідної інформації. Він передбачає поетапне проведення робіт у відповідні загальноприйняті строки та послідовно включає в себе збір і накопичення необхідних даних при достатньому рівні точності, систематизацію та аналіз інформації, прийняття рішень. Останній етап полягає у виборі оптимальних заходів як зараз, так і в майбутньому. Для цього розробляють відповідні прогнози. Таким чином прогнозування розвитку шкідливих організмів рослин стає можливим у разі наявності необхідної фітосанітарної інформації. Схему її використання наведено на рис. 3.1.

Спеціаліст із фітосанітарного моніторингу і прогнозу повинен добре знати видоспецифічні ознаки шкідливих організмів, особливості біології і розвитку протягом онтогенезу, характер взаємовідносин з рослинами-живителями. Це необхідно для точної діагностики саме тих видів, які підлягають моніторингу, оцінки стану їх популяцій за морфо-фізіологічними показниками.

Для проведення обстежень і отримання необхідних даних користуються методиками, які потребують найменших витрат часу і коштів. Вони повинні бути загальноприйнятими для усіх хто проводить моніторинг, що дозволяє мати однотипну базу даних, накопичувати їх і порівнювати для різних районів, зон у часі і просторі.

Вибір угідь для обстежень залежить від спеціалізації господарств, фітосанітарного стану і фази динаміки популяції виду, фенофази шкідливого організму і рослини. Угіддя повинні бути типовими стосовно до інших, що дозволяє екстраполяцію даних.

Отримані дані повинні відображати фактичний стан популяцій, обсяг роботи і кількість облікових одиниць – забезпечувати достатній рівень точності з урахуванням вимог статистики.

Збирають тільки ті дані, які необхідні для прогнозування, а накопичена інформація при цьому дозволяє мати достатню кількість факторів (предикторів), які мають вирішальний вплив на динаміку розвитку популяцій.

 

 

 

Рис. 3.1. Схема використання фітосанітарної інформації

 

Отриману в необхідному обсязі інформацію систематизують відповідно до її призначення та характеру (метеорологічна, агротехнічна та ін.).

Дані групують і аналізують за періодами, які пройдені у минулому шкідливими організмами й рослинами, за факторами, які впливали на їх розвиток. При цьому основну увагу приділяють критичним періодам, від яких залежить стан популяцій, та головним факторам впливу.

Обґрунтований прогноз розвитку шкідливих видів і втрат від них дозволяє прийняти рішення щодо організації захисту рослин. При депресивному стані популяцій і відсутності втрат планують продовження моніторингу, регулюють і можуть змінювати його інтенсивність. При виході з депресії, фазах розселення (слабкому, а інколи і помірному ураженні рослин), допороговій чисельності посилюють моніторинг, проводять запобіжні заходи в повному обсязі. При масовому розвитку хвороби (епіфітотії) проводять повний комплекс захисних заходів, деталізують і регулюють його інтенсивність відповідно до фітосанітарного стану.

Фітосанітарний моніторинг ґрунтується на таких основних положеннях:

1.  Обґрунтування ФСМ і прогнозів розвитку шкідливих організмів сільськогосподарських рослин можливе при достатньо повній уяві про їх біоекологічні особливості та закономірності мінливості тих явищ, які прогнозуються, і факторів, що спричиняють таку мінливість. Це дозволяє визначити зміст і обсяг необхідної інформації, строки її отримання, порядок аналізу, узагальнення, прийняття рішень і прогнозування.

2.  Проведення фітосанітарного моніторингу і прогнозування базується на максимально можливому обсягу аналогічних (однотипних)  даних за багаторічний період, знаннях ступеня мінливості процесів, що прогнозуються у часі, і факторів, які впливають на ці процеси.

3.  Моніторинг і прогноз виконуються для шкідливих організмів, які можуть бути достатньо шкодочинними для культурних рослин.

Для забезпечення доцільного й ефективного захисту рослин в Україні на основі фітосанітарного моніторингу розробляються і використовуються різні типи і види прогнозів. Тільки за допомогою цих прогнозів можливо раціонально побудувати систему захисту рослин, обґрунтувати планування обсягу захисних заходів і точно вибрати терміни їх проведення. Розрізняють три основні типи (форми) та шість видів прогнозів, кожний з який має специфічне методичне й інформаційне забезпечення і призначення.

Час першого прояву хвороби і динаміку її подальшого розвитку встановлюють на стаціонарних ділянках. Такі ділянки виділяють у найбільш типовому для даної зони господарстві. Кількість ділянок установлюють за принципом господарської значимості культур. Стаціонарні ділянки розміщають на 2–3 полях масиву, де рослини уражуються комплексом основних хвороб. Спостереження й обліки тут здійснюються систематично протягом усієї вегетації рослин, не рідше ніж через кожні 10 днів.

Під час проведення обліків необхідно, щоб отримані результати були достатньо точними з погляду їхньої вірогідності. Цей показник залежить від кількості обстежених екземплярів, загальної кількості рослин на обстежуваній площі, відсотка хворих рослин та інших факторів. Тому дані обліків оцінюють за допомогою помилки спостереження за формулою:

де т – помилка спостереження (у частках від 1);

s – кількість рослин у кожній пробі;

S – загальна кількість рослин на обстежуваній території;

Р – кількість хворих рослин (у частках від 1) з числа оглянутих.

При 95%-му рівні вірогідності кількість уражених рослин повинна бути у межах Р±2т від одиниці (загальної кількості рослин). Якщо необхідне одержання більш точних даних, збільшують число рослин у вибірці. 

Загальну кількість рослин польових культур на одиниці площі визначають за нормою висіву і польовою схожістю насіння, чи підрахунком числа рослин на 1 м2, 1 погонний метр або іншу одиницю з подальшим перерахунком на 1 га чи загальну площу поля. У плодово-ягідних насадженнях кількість рослин у ряду перемножують на кількість рядів на ділянці.

 

 

МЕТОДИКИ ОБЛІКУ ХВОРОБ С.-Г. КУЛЬТУР

 

Техніка обліку складається із загальної оцінки стану рослин на полі та у вірогідних пробах, відборі проб та їх ретельному огляді. Рослини або їх окремі органи оглядають безпосередньо в полі, в окремих випадках – у лабораторії. Залежно від характеру прояву хвороби на полі, проба являти собою облікову площадку (при осередковому прояві хвороби) або групу рослин (при рівномірному розсіяному поширенні хвороби), які оглядають в одному місці без вибору. Проби відбирають по діагоналі, двох напівдіагоналях, у шаховому порядку або іншим способом відповідно до конфігурації поля з урахуванням його особливостей.

Основними елементами обліку є: поширеність (розповсюдженість) або частота зустрічальності хвороби – кількість хворих рослин або їх органів, виражена у відсотках до загальної кількості оглянутих під час обліку рослин. Цей показник визначають за формулою:

де – n – кількість хворих рослин;

       N – загальна кількість рослин у пробах.

Поширеність хвороби під час обліків на декількох полях господарства різних за площею, у районі чи області обчислюють як середньозважений показник з урахуванням площ, на яких проводились обліки.

У деяких випадках для характеристики прояву хвороби досить одного показника поширеності. Це стосується захворювань, що спричиняють загибель рослин чи тих його органів, що формують урожай. Це хвороби, які викликають загибель сходів, в'янення, сажкові хвороби і деякі інші.

Інтенсивність розвитку хвороби, або просто розвиток хвороби, є якісним показником, який визначають за площею ураженої поверхні органів, покритих плямами, нальотами, пустулами, чи за інтенсивністю прояву інших симптомів захворювання. Для оцінки ступеня прояву хвороби використовують окомірні шкали, специфічні для ряду захворювань, з відповідним числом балів (звичайно 4–5) або визначають відсоток поверхні ураженої тканини (органа) облікової рослини.

Під час використання балових шкал обліку хвороб звичайно дотримуються таких градацій: 0 – рослина здорова; 1 – слабке ураження рослини чи органа; 2 – ураження середнє, сильно уражені органи не зустрічаються; 3 – ураження середнє, ступінь ураження деяких рослин чи органів сильний; 4 – сильне ураження рослин чи органів, їхня загибель.

Оцінку інтенсивності прояву того чи іншого захворювання  дають залежно від втрат, що викликає ця хвороба. Це може бути депресія, помірний розвиток хвороби, епіфітотія.

У випадку, якщо облік інтенсивності розвитку хвороби проводять за баловими шкалами, розраховують середній бал ураження, а при обліку ураженості у відсотках – середній відсоток розвитку за формулою:

де R – інтенсивність розвитку хвороби (бал чи відсоток);

     S(а∙в) – сума добутків числа хворих рослин на відповідний їм бал чи відсоток ураження;

    N загальна кількість рослин в обліку.

Для переведення показника розвитку хвороби з балової оцінки у відсоткову використовують формулу:

де К – найвищий бал шкали обліку.

Ця формула забезпечує задовільну точність під час використання шкал обліків з рівномірним розподілом між оціночними градаціями – балами чи відсотками. Показник розвитку хвороби для групи полів визначають як середньовиважене його значення.

На підставі даних обліку поширеності і розвитку хвороб сільськогосподарських культур можна визначати розміри збитку, заподіюваного ними. Пряма шкода від хвороб виражається у зниженні врожаю чи якості отриманої продукції. Таку шкоду визначають за відсотком загиблих рослин чи тих, що не дали врожаю, наприклад, при захворюванні зернових культур сажкою чи порожньоколосістю, а також при загибелі зав'язей чи плодів у плодових культур та ін.

У тих випадках, коли хвороба не приводить до загибелі всієї рослини чи її частин, що формують урожай, шкода від хвороби не піддається безпосередньому обліку. Її встановлюють експериментальним шляхом під час порівняння врожаю здорових і хворих рослин. Для цього визначають зниження врожаю у його кількісному вираженні, наприклад, за зменшенням числа й абсолютної маси зерен у колосі. Звичайно втрати виражають у відсотках на облікову одиницю (число рослин, площу) і розраховують за формулою:

де В – втрати врожаю, %;

     а – урожай хворих рослин;

     А – урожай здорових рослин.

Для хвороб різних культур емпірично розраховані формули чи шкали, за якими визначають їхню шкодочинність.

 

3.2. ОБЛІК ХВОРОБ ЗЕРНОВИХ І КРУП’ЯНИХ КУЛЬТУР

 

Обліки гнилей зернових проводять три рази за сезон, пристосовуючи їх до фаз повних сходів, цвітіння і молочної стиглості зерна. Уражені сходи озимих культур обстежують відразу після того, як зійде сніг, коли ознаки ураження сніжною плісенню й іншими хворобами (склеротинія, тифульоз) виявляються особливо чітко. На ярих культурах і кукурудзі ураження кореневими гнилями визначають з появою повних сходів.

Попередня оцінка загального стану посівів полягає у розподілі їх на три групи: неуражені, слабко уражені і сильно уражені хворобою. При цьому відзначають кількість і площу полів відповідних градацій і характер ураження – осередковий чи рівномірний. З кожної групи полів вибирають одне найбільш типове, на якому і проводять основний облік.

Кількість і розмір облікових ділянок встановлюють залежно від характеру ураження і площі поля. У разі наявності великих плішин на площі до 100 га виділяють чотири облікових ділянки розміром 0,25 га (50×50 м), розташовуючи їх по діагоналі. При загибелі рослин у вигляді дрібних плішин, розмір ділянки зменшують до 0,1 га (33×33 м). На площі більше 100 га на кожні наступні 50 га додають по одній обліковій ділянці відповідних розмірів. На кожній обліковій ділянці проводять обмірювання плішин. Визначивши загальну площу усіх осередків хвороби на облікових ділянках, установлюють відсоток ураженої площі за формулою:

де Qосередкова загибель рослин (відсоток ураженої площі);

    Sn – площа усіх осередків;

     N – площа облікових ділянок.

При зрідженні посівів визначають відсоток загиблих рослин на облікових ділянках, на яких без вибору оглядають по 100 рослин. На площі до 100 га беруть 100 таких проб, додаючи на кожні наступні 50 га по одній пробі. У кожній пробі підраховують кількість загиблих і сильно уражених рослин. Загальну шкоду обчислюють як суму відсотків осередкової загибелі та зрідження посіву.

У фазі молочної стиглості і дозрівання зерна обліковують кореневі гнилі злаків. Для цього на площі до 100 га оглядають 10 проб по 10 рослин і визначають інтенсивність ураження рослин за бальною шкалою: 0 – здорові рослини; 1 – слабке побуріння основи стебла чи підземного міжвузля; 2 – сильне побуріння основи стебла і підземного міжвузля; 3 – сильне побуріння і білостебельність; 4 — загиблі чи порожньоколосі рослини. На підставі даних таких обліків обчислюють поширеність і інтенсивність розвитку кореневих гнилей.

Втрати врожаю зерна від гельмінтоспоріозної кореневої гнилі (Helminthosporium sativum P. К. et В.) у посушливих районах можна розрахувати, використовуючи таку шкалу: при інтенсивності ураження 1 бал – 5 %, 2 бали – 23 %; 3 бали – 50 %.

Облік сажки проводять у визначені фази вегетації культури, коли вона найбільш сильно виражена на рослинах: на пшениці, житі, ячмені і вівсі – наприкінці молочної – на початку воскової стиглості зерна; у проса і рису – після появи забарвлення у квіткових плівок у верхній частині волоті; на кукурудзі і сорго – на початку повної стиглості насіння основної маси рослин. Обліки проводять роздільно за видами сажки для кожного сорту тієї чи іншої культури. При цьому проби розташовують на однаковій відстані одна від  одної; рослини в пробі беруть підряд, без вибору. Кількість проб і рослин у них залежить від культури і площі поля.

Сажку кукурудзи обліковують під час аналізу відібраних для апробації качанів, ураженість інших органів (стебла, волоті та ін.) визначають під час відбору проб на рослинах, з яких узяті качани. Якщо на посівах кукурудзи не проводять апробації, то для обліку сажки на кожні 100 га беруть 10 проб по 25 рослин. Рослини оглядають і підраховують кількість здорових та хворих рослин (окремо уражені летючою і пухирчастою сажкою).

Під час обліку втрат зерна злакових культур від сажки варто мати на увазі, що повна шкідливість цього типу захворювання складається з явних і прихованих втрат урожаю. Обчислення загальних (явних і прихованих) втрат від сажки проводять за спеціальними формулами (табл. 3.1).

Таблиця 3.1

Формули для обчислення загальних втрат урожаю зернових

злакових культур від сажки (Степанов, Чумаков, 1972)

 

Зернові

злаки

При ураженні рослин сажкою, %

< 1,25

> 1,25

Ярі

y=11х - 4,4х2

у=5,89 + 0,79х

Озимі

y=20х - 8х2

y=11,55 + 0,76х

_________

Примітка. y – загальні втрати врожаю, %; х – ураженість рослин сажкою, %.

 

У випадку ураження ярих посівів сажкою на 30 % і вище й озимих на 50 % і вище приховані втрати, як правило, відсутні і загальні втрати урожаю відповідають значенню поширеності хвороби в полі.

Плямистості і нальоти на зернових колосових культурах обліковують у період від початку колосіння до молочної стиглості зерна; на кукурудзі – на початку дозрівання зерна. На площі до 50 га треба брати 20 проб по 10 рослин у кожній. На більших площах додатково беруть по дві проби на кожні 10 га. Для кожного захворювання визначають поширеність, а також розвиток хвороби. Ці показники розраховують на підставі визначення відсотка ураженості кожного органа облікової рослини.

Для деяких хвороб розроблені  методи  визначення їхньої шкідливості. Недобір урожаю зерна від борошнистої роси обчислюють за формулою:

де у – утрати врожаю, %;

     k – коефіцієнт; для пшениці 2,0, а для вівса і ячменю 2,5;

R – розвиток хвороби, що обчислюють у відсотках по чотирьох верхніх листах між фазами колосіння і початком дозрівання зерна за спеціальною шкалою.

Залежність утрат врожаю озимої пшениці від смугастої мозаїки (Streak mosaik) виражається рівнянням:

у=101,4 – 0,7∙493х,

де y – урожай (у відсотках від потенційного);

     х –  розвиток хвороби.

Усі види іржі, за винятком стеблової, враховують у період наливу – молочної стиглості зерна. Стеблову іржу (Puccinia graminis Pers.) обліковують одночасно із сажковими захворюваннями при апробації зернових культур. На полях площею до 100 га беруть 20 проб по 10 стебел у кожній. У пробі визначають ступінь ураження кожного листка за спеціальними шкалами (рис. 3.2).


Рис. 3.2. Шкали для обліку хвороб злакових

зернових культур:

а) борошнистої роси і септоріозу; б) бурої іржі

 

Усі види іржі обліковують за головним стеблом рослини. При цьому визначають ураженість кожного міжвузля чи листка, починаючи зверху. Листки, що засохли  більше ніж на 3/4, не беруть до уваги. При одночасному обліку двох видів іржі запис у польовий журнал роблять у вигляді дробу. Поширеність іржі при виробничих обліках не обчислюють.

Втрати врожаю зерна пшениці від іржі залежно від розвитку хвороби наведені в табл. 3.2.

Вірусні хвороби злаків обліковують восени через 15–20 днів після появи сходів і потім перед припиненням вегетації рослин. Ділянки вибирають на різних полях, при цьому фіксують відмінності у строках посіву озимих, тому що озимі ранніх термінів посіву значно сильніше уражаються вірусними хворобами. У зв'язку із цим результати обліків, проведених на різному агротехнічному фоні, мають важливе практичне значення. Осінні обстеження озимих закінчують перед припиненням вегетації рослин; навесні обліки проводять щодекадно – до періоду колосіння.

 Таблиця 3.2

Втрати врожаю зерна пшениці від іржастих хвороб

 

 

Розвиток

хвороби, %

Втрати врожаю зерна, %

бура іржа

жовта

стеблова

цвітіння

молочна

стиглість

налив зерна

молочна стиглість

повна стиглість

5

0,2

-

0

0,2

-

10

1,0

0

3,4

1,0

0,5

20

2,3

0,8

5,8

2,3

3,4

30

5,4

1,4

9.3

5,4

8,0

40

10,0

3,0

13,3

10,0

15,0

50

14,0

6,0

17,7

14,0

29,0

60

18,0

8,8

22,2

18,0

43,0

70

22,1

11,5

26,0

22,1

54,0

80

26,5

14,5

28,5

26,5

61,0

90

30,8

17,0

30,7

30,8

68,0

100

35,0

20,0

33,0

32,5

75,0

 

Обстеження ярих проводять перед колосінням. Для цього по діагоналі поля в 15–20 місцях оглядають рослини на облікових площадках розміром 0,25 м2 або на одному погонному метрі. Визначення хвороби проводиться орієнтовно, оскільки щоб установити вид вірусу, у ряді випадків вимагаються спеціальні аналізи. Для цього зразки хворих рослин пересилають у відповідні науково-дослідні установи.

Хвороби, пов’язані із зерном – фузаріоз колоса, чорний зародок, ріжки злаків та деякі інші можуть суттєво зменшувати врожай зерна та його якість.

Фузаріоз колоса поширений переважно у західних областях України. Оптимальні умови для розвитку – часті дощі, підвищена вологість (більше 77 %) і температура повітря 28–30 °С в період від початку колосіння до достигання. Швидкий розвиток хвороби відбувається при виляганні посівів або тривалому перебуванні скошених хлібів у валках. При ранньому зараженні формується щупле неповноцінне зерно з низькою або втраченою життєздатністю, а при пізньому – знижуються посівні якості зерна. При зберіганні зерна в буртах, якщо його вологість вище 18 %, фузаріоз продовжує розвиватися. Вживання ураженого зерна може викликати токсикоз у людини і тварин. Це відбувається через утворення грибом вомітоксину, вміст якого нормується в продовольчій сильній і твердій пшениці в кількості не більше 1 мг, рядовій – 0,5, у зерні на корм – 2 мг на  1 кг зерна.

Фузаріоз колоса обліковують на посівах пшениці на початку колосіння – повної стиглості зерна через кожні 10–15 днів. Оглядають 20 проб по 10 колосів і визначають ступінь ураження за шкалою: 0 – ураження немає; 1 – уражено до 10 % поверхні колоса; 2 – уражено 11–25% поверхні колоса; 3 – уражено 26–50%; 4 – уражено понад 50 %.

Облік ураження зерна проводять так. З партії зерна беруть середню пробу масою не менше 2 кг, з якої відбирають дві наважки масою 50 ± 0,1 г. Виділяють усі зерна з ознаками фузаріозу і зважують з точністю до 0,01 г. Вміст маси фузаріозних зерен у відсотках обчислюють за формулою:

де Пм – вміст фузаріозних зерен за масою, %;

    М1, М2 – маса зерна в першій і другій наважках, г;

    m1, m2маса фузаріозного зерна в першій і другій наважках, г.

Відсоток фузаріозних зерен у пробах визначають за аналогічною формулою:

де Пn – вміст фузаріозних зерен за їх кількістю (поширеність хвороби на зерні, %);

    N1, N2 – кількість зерна у першій і другій пробах;

    n1, n2 – кількість фузаріозного зерна у першій і другій пробах.

Хвороби зерна обліковують різними методами фітоекспертизи: зовнішнього огляду, центрифугування, біологічним і анатомічним. В окремих випадках застосовують серологічні, люмінесцентні аналізи.

Метод зовнішнього огляду використовують у разі виявлення сажкових мішечків і ріжок. Визначають їх кількісний вміст у зерні у відсотках.

Зараженість насіння зернових культур поверхневою та внутрішньою інфекцією (фузаріоз, альтернаріоз, гельмінтоспоріоз, пліснявіння) визначають методом вологої камери із застосуванням паперових рулонів. З партії насіння беруть середню пробу 200 г, розсипають її на скло тонким шаром і ділять на чотири трикутники. З кожного з них відбирають по 50 зернин. Для пророщування насіння беруть дві смужки фільтрувального паперу 100 × 15 см. Уздовж смужки на відстані 2 см від верхнього краю простим олівцем проводять лінію. Зверху записують характеристику зразка і дату аналізу. Потім папір стерилізують, зволожують стерильною водою і накладають на поліетиленову плівку розміром 100 × 10 см. По окресленій лінії розкладують насіння зародком донизу з відстанню 1 см по 100 шт. на кожну смужку. Насіння закривають цим же папером, згорнувши його навпіл уздовж, зсувають до нижнього краю плівки, згортають у рулон разом із плівкою, ставлять у скляний стакан місткістю 250 мл насінням догори, на дно якого наливають небагато води. Насіння пророщують 7 днів при температурі 20–22 °С. Потім ножицями обрізають корінці, які розміщені нижче від фільтрувального паперу, розгортають рулон і починають аналіз.  Підраховують число проростків, уражених гельмінтоспоріозом, альтернаріозом, фузаріозом, іншими мікроорганізмами за відповідною шкалою.

Гриби  роду Fusarium проявляються у вигляді пухкого нальоту білого або рожевого відтінку. Грибниця забарвлює у рожевий колір також папір.

Гриби роду Helmintosporium формують чорний бархатистий наліт, який переходить на папір. Хвороба проявляється  у вигляді побуріння корінців і колеоптилю.

Насіння з альтернаріозом вкривається нальотом від сірого до майже чорного кольору, схожим на проявлення гельмінтоспоріозу. Для точного визначення необхідний перегляд під мікроскопом або через лупу великого збільшення (10х).  Спори гельмінтоспоріуму значно більші і мають веретеноподібну форму.

Ураженість насіння грибами оцінюють за 4-бальною шкалою:

1 – слабкий наліт або спороношення грибів, корінці і проросток розвинуті нормально, їх забарвлення не змінилося, або помітні слабкі штрихи та плями;

2 – спостерігається наліт або спороношення грибів, інтенсивне побуріння нормально розвинутих корінців і проростка біля основи;

3 – густий наліт і спороношення грибів, сильне побуріння корінців і проростка. Корінці і проросток відстають у розвитку;

4 – густий наліт і спороношення грибів, зернівка буріє і загниває. Корінці і проросток уражені, сильно пригнічені, закручені і загнивають.

Один бал відповідає ураженню зернівок зовнішньою інфекцією. Проростки, що уражені сильніше (2, 3, 4 бали), звичайно несуть внутрішню інфекцію. Зараженість насіння та розвиток хвороб визначають за загальноприйнятими формулами.

Найбільш точним методом обліку зараженості насіння є біологічний з використанням штучних живильних середовищ. Він застосовується переважно для визначення внутрішньої зараженості насіння патогенними грибами та бактеріями, що повільно розвиваються і можуть бути пригнічені сапрофітними мікроорганізмами.

Відібране для аналізу насіння дезінфікують протягом 1 хв 96%-м спиртом з подальшим просушуванням між листами фільтрувального паперу або протягом 5 хв 0,5%-м розчином марганцевокислого калію з подальшою ретельною промивкою стерильною водою. Після цього насіння розкладають у вологі камери (чашки Петрі) на фільтрувальний папір та інкубують при температурі 24–27 °С протягом 5–7 днів. Вид збудників  визначають за характером спороношення на зерні, а якщо необхідно проводять висів міцелію на штучні середовища з подальшою ідентифікацією збудника за зовнішнім виглядом колоній на штучних середовищах та мікроскопічним аналізом. Зараженість насіння зменшується за рахунок знищення поверхневої грибниці грибів.

Під час пророщування насіння зараженого фузаріозом, може проявлятися різний ступінь його ураження. Наприклад, при слабкому поверхневому ураженні, на насінні формується білий пушок

 

 

грибниці, спостерігається побуріння корінців, колеоптиля. Хоча при цьому насіння проростає нормально.

При сильному ураженні відбувається загнивання корінців, стебла, проростки ненормальні з побурілими тканинами, грибниця біло-рожева або яскраво-помаранчева (спороношення гриба).

 

3.3. ОБЛІК ХВОРОБ БОБОВИХ КУЛЬТУР

 

Під час обліків гнилей і в'янення сходів бобових культур на площі до 10 га оглядають 10 проб по 10 рослин, на площі 11–     25 га – 20, 26–50 га – 30 і 51–100 га –50 проб. Ступінь ураження вираховують за відсотком ураженої тканини, використовуючи звичайну 4-бальну шкалу: 1 бал – 10 % ураженої поверхні; 2 бали – 11 – 25 %; 3 бали – 26–50 %; 4 бали >50 %.

В'янення і гнилі на дорослих рослинах починають обліковувати з фази цвітіння і закінчують за 2 – 3 тижні до збирання врожаю. Кількість проб в обстеженні залежить від площі поля.

Ураження гнилями багаторічних бобових трав (конюшина, люцерна тощо) у період сходів чи після перезимівлі також призводить до загибелі рослини. При цьому так само, як і у випадку захворювання зернових культур, гнилі проявляються осередками чи дифузно. Захворювання обліковують за методикою виявлення гнилей зернових культур.

Спостереження за розвитком плямистостей, нальотів і пустул починають з моменту цвітіння і продовжують до початку збирання врожаю. Основний облік ведуть у період максимального розвитку хвороб. Методика обліку така ж.

Методики визначення втрат урожаю бобових ті ж, що і для інших культур. При слабкому ураженні гороху іржею (5–8 %) шкідливість хвороби математично не доводиться. Розвиток хвороби на 18,9 і 28,3 % спричиняє зниження врожаю відповідно на 14,5 і 28,9 %.

 

 

3.4. ОБЛІК ХВОРОБ КАРТОПЛІ, ОВОЧЕВИХ І БАШТАННИХ

        КУЛЬТУР

 

Обстеження сходів овочевих і баштанних культур на ураженість гнилями і в'яненням проводять у період розвитку другої пари листків. На ділянці беруть 10 проб по 0,25 м рядка. У кожній пробі викопують усі рослини й обліковують ураження хворобами за такою шкалою у балах: 0 – здорові рослини; 1– слабке ураження (на корінці і сім'ядолях помітні бурі смужки); 2 – ураження середнього ступеня (початок утворення перетяжки корінця); 3 – сильне ураження (перетяжка охоплює більше половини корінця); 4 – загибель проростка.

Характеризуючи стан посіву, указують відсоток зрідження (за кількістю загиблих паростків) та інтенсивність розвитку хвороби. Після проріджування проводять ще один облік за тією ж методикою і визначають відсоток рослин, що мають перетяжку кореня.

При ураженні сходів картоплі чорною ніжкою визначають тільки поширеність хвороби. При цьому мають на увазі, що в різних сортів картоплі спостерігаються неоднакові симптоми хвороби. Часто чорна ніжка проявляється у вигляді недорозвиненості рослини, пожовтіння і здрібнювання листя, почорніння стебла з подальшим  його розм'якшенням і загниванням (у сортів Лорх, Приїкульський ранній, Північна троянда). Однак швидке пожовтіння й в'янення рослин нерідко відбувається без почорніння і загнивання стебел, іноді у вологі роки вони загнивають (ослизнюються, але не чорніють). У деяких стійких сортів і гібридів нижня, частина стебла набуває бурого чи жовтого забарвлення без подальшого загнивання.

Хвороби сходів розсадних культур (капуста, помідори та ін.) обліковують у парниках і теплицях, де ураження може бути осередковим чи розсіяним. При осередковій загибелі рослин визначають площу кожного осередку і загальну уражену площу для кожного типу культиваційних споруд закритого ґрунту. У разі відсутності явно вираженого ураження у 10 місцях оглядають по 10 рослин. У результаті обліку встановлюють площу загиблої розсади, відсоток загиблих і уражених хворобою рослин. Після висадження розсади в поле обліковують від 100 до 250 рослин у 10–20 пробах  залежно від культури, виду хвороби та характеру її проявлення.

В'янення дорослих рослин обліковують з початку цвітіння до утворення плодів, у період максимального розвитку хвороби. Для цього на ділянках площею до 50 га беруть 20 проб. Якщо площа поля перевищує 50 га, то на кожні наступні 10 га додають по дві проби. У кожній пробі оцінюють 10 рослин у рядку.

Гнилі коренеплодів і плодів овочевих культур обліковують  залежно від культури. Хвостову і серцевинну гнилі коренеплодів буряку виявляють за 5–10 днів до збирання. Проби беруть у 20 місцях по діагоналі поля, оглядаючи по 10 рослин у рядку без вибору, визначають відсоток хворих коренеплодів. Гнилі на плодах баштанних культур обліковують безпосередньо перед збиранням урожаю, аналізуючи по 10 плодів у 10 місцях кожної ділянки. Обліки гнилей бульб картоплі і плодів овочевих культур проводять за 1–2 дні до збирання окремо для ранніх, середніх і пізніх сортів. На ділянці беруть у 10 місцях по 10 кущів. Урожай з кожних 10 кущів становить одну пробу, з якої аналізують по 20 бульб або плодів.

Облік вірусних хвороб овочевих культур у відкритому ґрунті проводять вибірково, у тепличних господарствах доцільно обстежувати всі рослини. Масове поширення вірусних хвороб томатів і огірків у теплицях звичайно починається через 2–3 тижні після висадження рослин на постійне місце. У відкритому ґрунті вірусні хвороби томатів (бронзовість, мозаїка), мозаїчні хвороби огірків і баштанних культур досягають максимуму в другій половині вегетації. Саме у ці терміни необхідно проводити основні обстеження й обліки.

Аналіз бульб картоплі на виявлення фітофторозу та інших хвороб проводять три рази: перший – під час збирання врожаю, другий – через 3–4 тижні після збирання (у випадку, якщо хвороба була виявлена під час першого аналізу) і навесні. Перед посадкою від кожної партії картоплі (бурт, засік) масою до 10 т беруть 200 бульб з 10 місць. На кожні наступні 10 т додають по 50 бульб, узятих з п'яти різних місць. Для аналізу невеликої партії (до 1 т) можна брати зразок із 100 бульб. Відібрані бульби ретельно миють водою і 100 з них розрізають у подовжньому напрямку. Обчислюють відсоток хворих бульб і визначають середньозважену поширеність хвороби окремо для бригади, господарства і т.д.

Плямистості і нальоти обліковують за методикою, аналогічною для обліків в'янень і гнилей. Інтенсивність розвитку хвороб на листках і плодах визначають за відсотком ураженості органів облікових рослин. При обліку ураженості стебел кавуна антракнозом інтенсивність розвитку хвороби визначають у балах за такою шкалою: 0 – відсутність хвороби; 1– плями (до 10) на стеблах дрібні, крапкові, одиничні; 2 – більше 10 дрібних плям чи 1–2 великих, штрихи довжиною до 2 см, є плодоношення гриба; 3 – плями злилися, є розриви тканини, окільцьовування стебла; 4 – засихання і загибель рослини.

Ступінь ураження листів огірків бактеріозом визначають за бальною шкалою: 0 —захворювання відсутнє; 1 – захворювання виявляється приблизно на 1/10 частині всіх листків, бактеріальні плями зосереджені часто на одній дольці листка, вкриваючи до 1/4 частини його поверхні; 2 – захворюванням охоплено до половини листків рослини, бактеріальні плями вкривають до 1/2 частини поверхні листа; 3 – захворюванням охоплено понад половину листків рослини, бактеріальні плями вкривають більше 1/2 частини поверхні листка; 4 – сильний ступінь ураження всіх листків рослини.

Під час обліків судинного бактеріозу капусти використовують таку шкалу: 0 – відсутність ураження; 1 – усихання у вигляді окремих дрібних плям на краях листків, головним чином нижнього ярусу розетки; 2 – окремі, досить великі, підсихаючі з країв листової пластинки бурі чи коричневі плями, що мають характерну форму, облямовану вузьким яскраво-зеленим ореолом від клітин, що відмирають. На поперечному розрізі виявляються чорні судини жилок. На окремих листах уражений цілий сектор, вершина якого досягає центральної жилки листа; 3 – згортання засохлого сектора і країв більшості листків з частковим чи повним потемнінням судинних пучків у черешку; 4 – велика частина листків близька до відмирання, спостерігається опадання листків, при цьому на поперечному зрізі кочериги добре помітні чорні судини.

Кореневий рак цукрового буряку виявляють одночасно з гнилями коренеплодів на тій же кількості рослин, визначають

 

поширеність хвороби. Аналогічні спостереження проводять і для кили капусти.

Виявлення раку картоплі здійснюється у період копання бульб. Спочатку проводять попередній огляд ділянок, аналізуючи корені, основу стебел і бульби. Після цього роблять детальне обстеження уражених ділянок на виявлення осередків хвороби шляхом взяття проб, що складаються з трьох кущів, викопаних підряд. Проби розташовують рівномірно по площі, обов'язково обстежуючи ділянки поблизу тваринницьких ферм, місць збереження гною і т. п. Якщо обстежувана ділянка більша від 20 га, її попередньо розбивають на менші ділянки і на кожній з них проводять обліки. Під час обстеження в період збирання врожаю, крім бульб, оглядають і бадилля (коренева шийка і столони). Під час аналізу бульб проби відбирають не менш ніж з 10 % куп картоплі у різних місцях і на різній глибині, у кількості 100 бульб на 1 ц.

Втрати врожаю цукрового буряку від церкоспорозу можна встановити за даними табл. 3.3.

Таблиця 3.3

Втрати урожаю цукрового буряку

від церкоспорозу

 

Хворих рослин, %

Інтенсивність ураження

Втрати урожаю, %

коренеплодів

гички

цукристості

6–25

Слабке

3

10

Незначні

26–50

Середнє

10

25

0,5

51–75

Сильне

20

30

1,0

Більше 75

Дуже сильне

30

75

2,0

 

Вірусні хвороби картоплі обліковують на підставі зовнішніх ознак їхнього прояву за спеціальними шкалами. Обліки проводять у два терміни: у період бутонізації та при перших ознаках відмирання бадилля на ранніх сортах і після масового цвітіння на інших сортах.

 

 

 

3.5. ОБЛІК ХВОРОБ ПЛОДОВО-ЯГІДНИХ КУЛЬТУР І ВИНОГРАДУ

 

Засихання плодових культур (цитоспороз, чорний рак тощо) обліковують, оглядаючи на площі до 100 га не менш 50 дерев кожного основного сорту; на площах до 1000 га на кожні 100 га додають по п'ять дерев. На невеликих ділянках оглядають усі плодові дерева.

Інтенсивність ураження цими типами хвороб оцінюють у балах. Під час обліку ураженості дерев некрозом кори використовують таку шкалу: 0 – здорове дерево; 1 – у кроні є одиничні засохлі гілки, на поверхні кори видні плодові тіла грибів; 2 – на скелетних гілках і штамбі добре помітні некротичні плями, частина гілок засохла; 3 – майже всі скелетні гілки уражені, на штамбах спостерігаються численні некротичні плями, значна частина крони засохла; 4 – повна загибель дерева.

Для обліку інтенсивності розвитку звичайного раку застосовують таку шкалу: 0 – здорове дерево; 1 – незначне ураження гілок крони (до 20 %), невеликі виразки, прикриті валиком калюсу, що не перевищують за площею 10 см2; 2 – ракові виразки з оголеною деревиною на штамбі займають площу 20–70 см2, у кроні засихають окремі гілки; 3 – виразки на штамбі досягають 120 см2, вони глибокі, листя в кроні рідке, світле, окремі скелетні гілки крони засохли; 4 – засохле дерево.

Інтенсивність прояву трахеомікозу характеризують такою шкалою: 0 – здорова рослина; 1 – у кроні одиничні засохлі пагони чи скелетні гілки; 2 – частина скелетних гілок засохла (до 25 %), інші уражені різною мірою; 3 – майже всі скелетні гілки засохлі, на штамбі спостерігається камедь, з'являється поросль; 4 – повна загибель дерева.

У випадку швидкоплинної форми бактеріального раку відзначається тільки поширеність хвороби (відсоток загибелі дерев).

Кореневий рак саджанців у розплідниках і шкілках виявляють під час їх викопування. Хворобу фіксують окремо для кожного сорту, групують за місцем її прояву (коренева шийка, головний корінь чи тільки бічні корені). Для виявлення вогнищ поширеності хвороб на території розплідника чи шкілки обстежують 200 рослин кожної породи чи сорту, рівномірно розподілених на 10–20 площадках, які вибирають по діагоналях ділянки через рівні проміжки.

Опіки плодових культур, спричинені грибами роду Monilinia, найчастіше проявляються у вигляді швидкоплинного в'янення квіток, листків і молодих пагонів. При сильному розвитку хвороби можливе усихання окремих скелетних гілок, а іноді усього дерева цілком. Кількість дерев, що підлягають обліку, така ж, як і під час обстеження садів на ураженість усиханням. Облік ураження листків і квіток проводять один–два рази через 10 днів після початку цвітіння. Ураженість пагонів і гілок реєструють два рази за сезон: вперше – разом з визначенням кількості загиблих квіток, коли відбувається ураження лубу міцелієм, що проникає із заражених суцвіть, і другий раз – восени, під час появи на пагонах поперечного кільця, коли додатково засихають нові пагони, заражені від плодів. Ступінь ураження дерева оцінюють комплексно, за станом квіток, листків і пагонів. При цьому використовують таку шкалу: 0 – захворювання відсутнє; 1 – загибель маточок і пелюсток (на листах одиничні дрібні червоні крапки); 2 – загибель квіток, зав'язей і квітконіжок (почервоніння центральної жилки листа і черешків); 3 – повна загибель квіток і листків; 4 – на уражених органах спостерігається спороношення гриба, почалося ураження пагонів.

У результаті таких обстежень одержують дані про поширеність хвороби на кожному дереві і в насадженні в середньому, а також установлюють інтенсивність її розвитку. Для цього на кожному обліковому дереві беруть чотири гілки 3-го порядку і підраховують кількість хворих та здорових пагонів. Маючи достатні навички, обслідувач може окомірно визначати, яка частина органів якою мірою уражена опіком.

Ураженість листків і плодів плямистостями та нальотами встановлюють у період максимального прояву захворювання. На відібраних для обстеження ділянках площею до 50 га беруть рівномірно в різних місцях по 10 дерев основного сорту. На кожні наступні 10 га додають ще по 2 дерева. На облікових деревах вибирають по 4 пагони, на яких оглядають по 25 листків і плодів. Для оцінки падалиці на ураження паршею під кожним обліковим деревом збирають по 50 плодів. Поширеність і інтенсивність розвитку хвороб установлюють на основі визначення ступеня ураження кожного органа.

Восени, після опадання листків, і навесні, до розпускання бруньок, доцільно визначити ступінь ураження вегетативних органів плодових дерев борошнистою росою. Це дозволяє зробити висновок про успішність перезимівлі патогена. Розвиток цієї хвороби визначають за такою шкалою: 0 – пагони здорові; 1 – незначне ураження верхньої частини пагона; 2 – міцеліальний наліт покриває до 1/4 довжини пагона, 3 – пагони до половини своєї довжини покриті нальотом міцелію і спороношенням; 4 – міцелій розповсюджений по всій довжині пагона, верхівки відмирають.

Під час обліку плямистостей і нальотів на ягідниках на кожній обстежуваній ділянці рівномірно оглядають по 10 кущів. Інтенсивність розвитку хвороби визначають за відсотком ураження кожного органа. Для обліку іржі на листках плодових і ягідних культур застосовують ту ж методику, що і для обліку плямистостей.

Інтенсивність розвитку антракнозу на пагонах малини оцінюють у балах: 0 – ураження відсутнє; 1 – плями поодинокі, виразок немає; 2 – плями численні з рідкими виразками чи без них; 3 – великі численні плями, що зливаються, звичайно з виразками, 4 – відмирання пагона.

Для обліку хвороб винограду (типу плямистостей і нальотів) на кожній ділянці площею до 50 га беруть по 10 кущів, вибираючи їх рівномірно по території обстежуваної площі. На кожні наступні 10 га додатково обстежують по два кущі. Ураження листків і грон обліковують роздільно. Обстеження на листках проводять у період максимального розвитку хвороби, для мілдью – обов'язково до чеканки виноградних кущів. Грона аналізують перед збиранням урожаю.

На облікових кущах вибирають по одному основному пагону, на якому оглядають усі листки, визначають ступінь ураження кожного з них. На гронах визначають відсоток їх ураження на кожному обліковому кущі, а також інтенсивність розвитку хвороби.

Деформації на плодових культурах («відьмини мітли», кучерявість листків, кишеньки плодів сливи) обліковують один раз за сезон одночасно з обстеженням садів на усихання. У випадку кучерявості визначають кількість хворих дерев і ступінь їхнього ураження, оглядаючи на кожному дереві по 25 листків з чотирьох сторін. Кишеньки сливи і вишень ураховують не раніше, ніж через 20 днів, а на стійких сортах – через 35–40 днів після цвітіння, установлюють поширеність хвороби роздільно для дерев і плодів.

Гнилі плодів обліковують з моменту появи товарної падалиці на 10 деревах кожного основного сорту, рівномірно розподілених по насадженню. Для цього під кожним деревом збирають без вибору у п'яти різних місцях по 50 плодів, визначають відсоток уражених плодів.

Обліки хвороб у садах і виноградниках варто проводити щорічно в одних і тих же господарствах, на визначеному наборі основних сортів стаціонарних ділянок.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Що ви знаєте про шкалу Мілса і її використання?

2. Для чого використовуються номограма Н.А.Наумової, криві Я.А.Сайдаметова, К.М.Степанова?

3. Що ви знаєте про фенологічний та біометеорологічний прогноз хвороб рослин?

4. Як визначають показники поширеність і розвиток хвороби?

5. Яка методика обліків основних хвороб зернових і крупяних культур?

6. Які шкали обліку хвороб рослин вам відомі?

7. Назвіть особливості обліку хвороб бобових культур.

8. Що ви знаєте про моніторинг хвороб картоплі, овочевих і баштанних культур?

9. Як проводять облік хвороб плодово-ягідних культур і винограду?

10. Як визначають середньовиважені показники прояву хвороб рослин?

11. Що показує показник «поширеність хвороби»?

12. Як визначають ступінь ураження рослин?

13. Що показує «інтенсивність ураження рослин»?

14. Що характеризує «розвиток хвороб»?

15. Що необхідно розуміти під терміном „проба” при обліках?

16. Розкрийте зміст та строки отримання даних для прогнозування основних хвороб зернових колосових культур.

17. Інформаційне забезпечення прогнозу основних хвороб бобових культур.

18. Яка інформація необхідна для прогнозу розвитку хвороб цукрового буряка і соняшника?

19. Яке інформаційне забезпечення прогнозу фітофторозу та інших хвороб картоплі?

20. Як проводять облік хвороб бульб картоплі?

21. Що ви знаєте про прогнозування сажкових хвороб зернових культур?

22. Розкрийте методики обліку іпрогнозу іржастих культур?

23. Що ви знаєте про короткостроковий прогноз фітофторозу пасльонових культур?

24. Як прогнозують розвиток парші яблуні?

25. Які існують методи прогнозування мілдью та оїдіуму винограду?

26. Що ви знаєте про шкали обліку хвороб рослин, їх побудова, значення і застосування?

27.Навіщо необхідна номограма Наумової? Які показники вона враховує?

28. Що таке «критерії Бомона»?

29. Які методи використовуються для прогнозування  розвитку фітофторозу картоплі?

30. Як можна визначити тривалість інкубаційних періодів для бурої іржі пшениці, фітофторозу картоплі, мілдью винограду?

31. У яких прогнозах враховується наявність пропагул фітопатогенів у повітрі, на насінні і які методики використовуються для цього?

 

4.     ФІТОСАНІТАРНА ІНФОРМАЦІЯ, МЕТОДИ ЇЇ ЗБОРУ

І ВИКОРИСТАННЯ

 

4.1. КОНЦЕПТУАЛЬНІ ОСНОВИ

 

Для планування й організації робіт із захисту рослин необхідна фітосанітарна інформація, що характеризує поширення, розвиток, стан популяцій шкідливих організмів, посівів сільськогосподарських культур і навколишнього природного середовища. Від виду, кількості, своєчасності і якості цієї інформації залежить достовірність прогнозів розвитку шкідливих організмів рослин та правильність рішень щодо проведення відповідних захисних заходів.

У захисті рослин збір необхідних первинних даних – це найбільш трудомістка і коштовна частина інформаційної системи забезпечення оптимізації фітосанітарного стану. Тому необхідно приділяти велику увагу раціоналізації та удосконаленню методів збору й аналізу цих даних. Збір інформації повинен спиратися на визначені теоретичні моделі динаміки процесів, що підлягають моніторингу і прогнозу. Під час розроблення системи і методів збору вихідної інформації керуються такими засадами:

         1. Збирають і аналізують тільки ті дані, що необхідні для реалізації поставленої мети, і в такій кількості, яку можна оперативно обробити, зберігати й використовувати для прийняття відповідних рішень.

         2. Для одержання даних використовують методи, що вимагають найменших витрат праці, енергії і коштів та забезпечують необхідний рівень точності.

3. Для того, щоб дані можна було порівнювати у просторі і часі, методи їх збору не рекомендується змінювати без нагальної потреби. Роботу проводять на єдиній методичній основі.

 Призначення моніторингу й отримання вихідної інформації у захисті рослин – дати характеристику фітосанітарного стану на посівах, а також знати перспективи його зміни у вигляді відповідних прогнозів. Трудомісткість і висока вартість витрат на одержання інформації змушує обмежувати обсяг її одержання та допускати відповідні екстраполяції у просторі і часі. Екстраполяція даних є вимушеною дією під час прогнозування, і припускає, що отримана на невеликій частині ареалу виду інформація буде такою ж для усього ареалу. Тобто прогнозування імовірного фітосанітарного стану і його мінливості ґрунтується на порівняно обмежених даних, що фактично збираються на певній частині площ посівів сільськогосподарських рослин або природних угідь.

Раціональне вирішення задачі інформативного забезпечення прогнозів ґрунтується на глибоких знаннях екології, фізіології, етології шкідливих видів і використанні методів статистики. Програма нагромадження таких знань базується на визначеній концептуальній основі, що враховує екологічні і статистичні закономірності процесів, а також призначення даних, що збираються. Усе це визначає технології моніторингу і прогнозування, види необхідної інформації, термін і технології її одержання, методи первинної обробки й аналізу даних.

Прогнози розробляються за визначеними логічними моделями, які складаються в результаті глибокого вивчення біоекологічних особливостей окремих видів та їх комплексів. Основою моделі прогнозу служать теоретичні знання про фактори і механізми їхнього впливу на поширення, фенологію, розмноження, життєздатність, шкідливість та інші особливості кожного шкідливого виду. При цьому враховується, що стан популяції на цей час, особливості її реакцій на вплив середовища визначаються тим екологічним станом, у якому вона існувала і розвивалася в минулому році чи минулих сезонах.

Найважливішими елементами середовища, що формують властивості популяцій, є енергетичні ресурси (маса сприйнятливих до хвороби рослин), а також кліматичні фактори. Особливо сильно проявляється їхній вплив на властивості популяції у визначені, так звані критичні періоди її існування. Вплив середовища на ранніх етапах онтогенезу істотно визначає реакцію особин виду на середовище у наступних фенофазах.

Обсяг фітосанітарної інформації, терміни і методи її одержання, обробки й аналізу залежать від загальної логічної моделі прогнозування і конкретного призначення прогнозу. Важливо при цьому забезпечити її найбільшу об'єктивність, повноту, своєчасність за найменших витрат праці. Це досягається за рахунок переважного використання оцінок стану факторів середовища, що зазвичай менш трудомісткі. Крім того, зниження трудомісткості збору й обробки вихідної інформації досягається за рахунок автоматизації цих процесів шляхом використання відповідних приладів, установок і ЕОМ. Автоматизація збору й обробки інформації спирається також на логічні моделі прогнозування.

Іншим істотним елементом концептуального обґрунтування систем обліків стає технологія відбору проб. Усі способи обліку рослин мають характер вибіркових проб. Правильний і раціональний вибір необхідних облікових площадок та рослин ґрунтується на принципах статистичної теорії вибірки проб. Вибіркова проба – це деяка кількість одиниць, що відбирають у генеральній сукупності, щоб на основі результатів вибіркового обстеження зробити висновки про стан генеральної сукупності.

Кількість відібраних одиниць – це обсяг вибіркової проби. Під час визначення обсягу вибіркової проби велике практичне значення поряд із припустимою чи заданою її помилкою мають економічні міркування (мінімальні витрати). Спосіб вибірки проб у сукупності залежить від того, яку інформацію необхідно одержати. Якщо ставиться мета кількісно охарактеризувати сукупність на основі вибіркових проб, то використовують «принцип випадкового добору» досліджуваних одиниць. Якщо необхідно охарактеризувати терміни фенологічних явищ,  перевага віддається «принципу свідомого добору», що найчастіше потребує менших витрат праці та коштів.

Виділяють три основних види фітосанітарної інформації:

·       гідрометеорологічна;

·       агротехнічна;

·       інформація про фенологію і структуру популяцій шкідливих видів.

 

4.2. МЕТЕОРОЛОГІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

 

Погодні умови суттєво впливають на розвиток культурних рослин і шкідливих організмів. Тому повне використання метеорологічної інформації стає обов'язковою передумовою під час розроблення прогнозів поширення і розвитку шкідливих організмів та обґрунтування рекомендацій щодо обмеження їх шкодочинності. Імітування розвитку популяцій культурних рослин і шкідливих організмів на ЕОМ засновано на використанні відповідних даних про погодні умови в режимі он-лайн. Це ефективна форма розробки прогнозів і рекомендацій із захисту рослин, яка забезпечує значну економію трудових і матеріальних витрат.

У захисті рослин використовується чотири форми гідрометеорологічної інформації:

·     дані про поточний стан погодних умов;

·     дані про погодні умови за минулі періоди різної тривалості;

·     дані, що характеризують клімат регіону;

·     прогноз погоди.

Використання імітаційних моделей (для агроекосистем, окремих культур, популяцій шкідливих організмів) висуває особливо високі вимоги до гідрометеорологічної інформації. Якщо модель повинна забезпечити оперативне керування заходами щодо захисту рослин, то ця інформація необхідна в реальному масштабі часу. Дані про погодні умови повинні надходити негайно від спостерігача чи від станції метеорологічної служби. Технічно найбільш досконалою системою є так звана система «он-лайн», де забезпечене введення інформації безпосередньо в ЕОМ з автоматичних метеостанцій.

У ряді країн  розроблені сигналізаційні та інфрмаційні системи на основі використання персональних комп’ютерів і автоматичних метеостанцій. В Англії, Угорщині, Франції, Італії використовують автоматичні метеостанції і сигналізаційний прилад „Agril – 28” для оптимізації заходів проти оїдіуму винограду. Це дає змогу скоротити обсяг хімічних обробок до 30 % і окупити витрати на придбання обладнання за один рік.

В садах Франції використовують систему Star. В Австрії прилади Metos дозволяють оптимізувати заходи проти парші яблуні, пероноспорозів, яблуневої плодожерки. У Чехії система Midis – 85, у Польщі і Україні прилад АВІ – 201 дозволяють зменшити обсяги обприскувань проти парші яблуні на 25 %. У Німеччині сигналізаційний комп’ютер Sicom – 2000 використовують у господарствах, які вирощують плодоовочеві культури. Він дає змогу прогнозувати в автоматичному режимі розвиток 12 шкідників, парші та борошнистої роси яблуні. Використання таких систем дає значний економічний ефект. У США (штат Кентуккі) програма Maryblut приносить економію 230 дол. з 1 акра (0,4 га).

Як правило, дані про погодні умови надходять від існуючих станцій метеослужби. Перевагою тут є низька витрата коштів, але не всі необхідні для прогнозу гідрометеорологічні параметри в цьому випадку можуть бути отримані. Щільність мережі спостережень також є недостатньою. Додатково для збору даних використовують, крім мережі метеослужби, також відомчі метеорологічні пункти.

Поточна гідрометеорологічна інформація повинна включати такі елементи: температура і вологість повітря; температура і вологість ґрунту; кількість опадів; швидкість і напрямок вітру, інтенсивність і тривалість сонячного випромінювання; атмосферний тиск.

Необхідні дані для розробки прогнозів і рекомендацій слід максимально швидко передавати з метеостанцій безпосередньо в обчислювальні центри, де вони обробляються.

Гідрометеорологічну інформація за минулі періоди використовують насамперед для розрахунку прогнозів за допомогою регресійних моделей і для аналізу фітосанітарного стану, що складається. Під час аналізів за допомогою різних математико-статистичних методів (дисперсійний, дискримінантний аналізи тощо) вивчають взаємозв'язки між метеорологічними показниками і станом популяцій шкідливих організмів.

Інформацію про стан погодних умов за минулі періоди використовують для перевірки еквівалентності відображення дійсності імітаційними моделями. При цьому тесті виникає необхідність порівняння відповідних змінних стану моделі з реально встановленими показниками стану популяцій. За допомогою даних про погодні умови за минулий період модель імітує розвиток популяції шкідливого організму, а результати моделювання можуть порівнюватися з дійсно встановленими показниками. Таким чином, можлива перевірка працездатності моделі і її подальше удосконалення. Для цього експериментально виявляються норми реакції популяцій шкідливих організмів на різні погодні умови. Складаються так звані „таблиці поведінки”, що є основою для включення обраних даних до переліку необхідних для розробки прогнозів розвитку шкідливих організмів.

Дані, що характеризують клімат регіону, являють собою багаторічні кліматологічні середні показники (середні дані за 50 років і більше). Схожі дані використовують насамперед для характеристики екологічних параметрів зон і регіонів та розрахунку повторюваності визначених явищ погоди. Іншим  важливим призначенням їхнього застосування служать прогнози фенології.

Дані прогнозу погоди використовують дуже обмежено. Температурні показники можна прогнозувати з необхідною точністю лише за 3 – 4 дні. Тому стає необхідним використання даних про клімат регіону для коротко- і довгострокових прогнозів. При цьому можна скласти три варіанти прогнозу, використовуючи оптимальні, песимальні і середні кліматичні умови.

З урахуванням технічних можливостей для використання в захисті рослин доступні такі показники погоди і параметри їхньої оцінки:

1) температура повітря (вимірюється у метеорологічній будці на висоті 2 м). Параметри: середньодобова, максимальна і мінімальна температури, °С;

2) вологість повітря (вимірюється у метеорологічній будці на висоті 2 м). Параметри: кількість годин за межами визначеного порогу (вологість повітря, %), або денна динаміка вологості повітря, %;

3) тиск повітря (гектопаскалі);

4) опади. Параметри: денна сума, мм; тривалість випадання, год; інтенсивність (кількість за відрізок часу, мм);

5) температура ґрунту (на глибині 5, 10 і 20 см). Параметри: максимум та мінімум денної температури; середньодобова температура, °С;

6) вологість ґрунту. Параметри: запаси продуктивної вологи на різних глибинах ґрунту, мм;

7) тривалість сонячного випромінювання, год;

8) радіаційний баланс з урахуванням спектрального аналізу;

9) вітер. Параметри: переважний напрямок вітру за добу; середній  показник швидкості вітру, м/с;

10) утворення роси. Параметри: так (+) чи ні (–); тривалість збереження роси, год;

11) сніговий покрив. Параметри: висота сніжного покриву, см; тривалість періоду зі сніговим покривом , днів;

12) заморозки. Параметри: так (+) чи ні (–); мінімальна температура, °С; тривалість, днів, годин.

Використання метеорологічних даних здійснюється відповідно до завдань, для вирішення яких вони залучаються. Для імітаційних моделей безпосередньо обробляють окремі параметри («он-лайн»), для інших способів прогнозування окремі дані вимірів попередньо поєднують у добові, тижневі, подекадні і місячні середні показники. Так, для регресійних моделей значення параметрів популяції зіставляються з відповідними їм у часі і просторі значеннями метеорологічних параметрів. Останні можуть характеризуватися, наприклад, щорічними і середньобагаторічними даними про стан кліматичних характеристик.

Оцінка погодних умов проводиться роздільно за порами року. За осінній сезон приймається період стійкого переходу середньодобових температур повітря від 15 °С у бік зниження їх до 0 °С. Як зимовий сезон приймається період з температурами нижче 0 °С. Весняний сезон починається з періоду стійкого переходу температур вище 0 °С в бік їхнього підвищення до 15 °С. Літній сезон – період зі стійкими середньодобовими температурами вище 15 °С. Названі раніше елементи, що характеризують погодні умови, використовуються для всіх часів (сезонів) року. Крім них для весни, літа й осені використовуються такі додаткові характеристики:

1) початок сезону: фактична дата, відхилення від середнього терміну в днях (±);

2) середня  температура  ґрунту  в  °С  за  декаду  на  глибині      10 см;

3) відносна вологість повітря о 13 год, %;

4) кількість днів за декаду з особливими погодними умовами: град, мокрий сніг, пилова буря, відносна вологість повітря   30 % і нижче, роса, заморозки на ґрунті, мряка, зливи.

Для зимового сезону використовуються такі додаткові дані:

1) початок зимового сезону: фактична дата, відхилення від середнього терміну (±), днів;

2) мінімальна температура ґрунту на глибині вузла кущіння озимих культур за декадами, °С;

3) початок і кінець періоду стійкого сніжного покриву: фактична дата, відхилення від багаторічної норми (±), днів;

4) середня висота сніжного покриву за декаду, см;

 

5) середня глибина промерзання ґрунту за декаду, см;

6) кількість днів за декаду з особливими погодними умовами: сильні снігопади, мокрий сніг, відлиги, ожеледь, сильний вітер.

Метеорологічна інформація використовується для розробки прогнозів розвитку шкідливих організмів на основі обліку ступеня сприятливості для окремих видів критичних періодів року і для розрахунку термінів настання конкретних фаз онтогенезу (фенології). Враховуючи біоекологічні особливості окремих шкідливих видів, визначають певні гідротермічні характеристики окремих критичних періодів у їхньому життєвому циклі, що впливають на розвиток популяції і їхню життєздатність. Це перш за все: середні температури цих періодів, гідротермічний коефіцієнт (ГТК) та кількість днів (декад) за певний період з критичним станом метеорологічного фактора. ГТК визначають за періоди року з температурами повітря вище 10 °С, коли проходить розвиток шкідливих видів і культурних рослин за формулою:

,

де SОп – сума опадів, мм;

     SТ – сума середньодобових температур, °С.

Значення ГТК від 1,0 до 1,5 характеризує оптимальне зволоження території, більше 1,5 – надмірне, 0,5–0,9 – недостатнє (нестійке), менше 0,5 – слабке (посуха).

Для визначення динаміки розвитку виду найчастіше використовують суму ефективних температур. Процес розвитку у пойкілотермних організмів відбувається лише за межами певного температурного порога (нульова точка розвитку). Суму ефективних температур за певний період визначають за формулою:

åеф. т.=(Тс. – Тп.)∙n,

 

де  Тс. – середньодобова температура за період, °С;

     Тп.  нижній температурний поріг, °С;

     n – тривалість періоду, діб.

Нижній температурний поріг для шкідливих організмів і культурних рослин сформувався еволюційно, він має особистий характер для кожного біологічного об’єкта або певних їх груп. Для шкідників рослин він коливається в межах 7–13 °С (найчастіше 10 °С), для фітопатогенів – 1,2–8,0 °С. Швидкість розвитку виду та сума тепла, необхідні для онтогенезу у випадках, коли температури нижча або вища від оптимальних значень, уточнюються за допомогою додаткових коефіцієнтів, номограм, таблиць.

У прогнозуванні розвитку хвороб рослин предикторами можуть бути гідротермічний коефіцієнт (ГТК), температурно-вологісний показник (ТВП), частота опадів (Чоп.), коефіцієнт кратності опадів (Ккр.), коефіцієнт інтенсивності опадів (Кінт.), індекс сприятливості погодних умов (Іспр.), сума температур за вологий період тощо.

Для розробки короткострокового прогнозу розвитку шкідливих організмів використовують прогноз погоди на найближчий період, точність якого за останні роки суттєво підвищилася, що відповідно підвищило точність і значення короткострокового прогнозування розвитку хвороб рослин.

 

4.3. АГРОТЕХНІЧНА ІНФОРМАЦІЯ

 

В Україні для розробки прогнозів розвитку шкідливих організмів рослин збирають і використовують сім видів агротехнічної інформації. У сукупності вона характеризує умови, у яких розвиваються посіви сільськогосподарських культур і формується урожай кожної культури, а також стан посівів і види на врожай. Крім того, ця інформація дозволяє прогнозувати імовірний рівень витривалості рослин до ушкоджень і вплив агротехнічних заходів на стан популяцій окремих шкідливих видів.

1. Інформація про стан організаційно-господарських заходів:

·     структура посівних площ;

·     площі посівів стійких і нестійких до певних видів шкідливих організмів сортів;

·     обсяги різних видів основного обробітку ґрунту (звичайна оранка, поверхневий обробіток, весняна оранка, тощо);

·     площі, на яких сільськогосподарські культури висіяні по оптимальних та інших попередниках;

·     обсяги застосування енергоощадних, адаптивних та інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур.

У разі необхідності використовують і інші види інформації про фактори, які можуть впливати на розвиток рослин у конкретному господарстві чи регіоні в певний період часу. Ця інформація може бути відома ще на етапі планування й підготовки до посіву культури і багато в чому залежить від економічних можливостей господарства забезпечити повноту реалізації відповідних заходів технологій вирощування культури, що, у свою чергу, впливає на розвиток шкідливих організмів. Отримані дані порівнюються з аналогічними показниками за попередні роки і періоди. Результати цього аналізу мають певне значення для розробки різних видів прогнозу, але особливо важливі – для довгострокового і багаторічного прогнозів.

2. Інформація про проведення агротехнічних заходів:

·     строки оранки зябу і всіх видів передпосівної обробки ґрунту;

·     строки і норми внесення різних видів добрив;

·     строки сівби, сорт і норма висіву;

·     строки і технологія збирання врожаю.

Для зрошуваних культур враховуються терміни проведення усіх видів поливів і норма витрати води.

Усі ці дані збирають агрономи господарств і передають районним фітосанітарним інспекціям. Обробка їх у поточному році зводиться до зіставлення із середніми термінами і нормативами. Інтерпретація даних проводиться для кожного регіону, з урахуванням домінуючих видів шкідливих організмів та екологічного значення для них строків і якості проведення агротехнічних заходів. Так, пізні терміни оранки зябу сприятливі для більшості шкідливих видів і ведуть до погіршення умов для розвитку посівів. Несвоєчасно внесені і незбалансовані добрива послабляють стійкість рослин до хвороб. 

3. Інформація про фактичну фенологію сільськогосподарських культур з урахуванням стану погоди:

·     тривалість періоду між сівбою і появою сходів;

·     строки настання основних фенологічних фаз культури і ступінь рівномірності їхнього проходження в межах кожного поля.

Ці дані збирають агрономи господарств і передають у районні станції захисту рослин. Крім того, вибірково ці показники враховують метеорологічні станції і публікують їх в інформаційних бюлетенях. Інтерпретація цієї інформації здійснюється фахівцями із захисту рослин і використовується для внесення уточнень у показники економічних порогів шкодочинності конкретних шкідливих організмів. Так, подовження періоду між терміном сівби і появою сходів веде до збільшення ушкодження насіння і проростків хворобами.

Строки настання основних фенологічних фаз культури, є головним показником очікуваної інтенсивності шкодочинності під час зіставлення з фенологією шкідливих видів. Ступінь фенологічної однорідності посівів, дружності проходження фенологічних фаз служить показником стійкості до шкідливих організмів. Якщо фенофази розтягнуті, створюються оптимальні умови для  патогенів.

4. Інформація про стан посівів озимих культур перед зимівлею та їх перезимівлю:

·     фаза, на якій припиняється вегетація восени;

·     середня кількість стебел на рослину;

·     загибель рослин і зрідженість посівів наприкінці зими і до початку поновлення вегетації, %.

Цю інформацію збирають агрономічна служба і метеорологічні станції, вона публікується у бюлетенях метеослужби.

Повноцінне кущіння посівів до кінця вегетації та оптимальна перезимівля визначають підвищену опірність рослин до впливу шкідливих організмів протягом наступного вегетаційного періоду. Слабко розвинені з осені посіви погано переносять зимівлю і навесні виявляються ослабленими, зі зниженою стійкістю до ушкоджень. Усі ці обставини беруться до уваги під час організації системи спостереження за посівами у господарствах та уточнення планів профілактичних і захисних заходів.

5. Інформація про стан посівів у період вегетації:

·     густота посівів;

·     нагромадження біомаси в період проходження кожної фенофази;

·     розвиток бур'янів і їхня біомаса в певну фенологічну фазу культури;

·     нагромадження елементів кінцевої продуктивності рослин.

Ці дані звичайно збирають агрономи господарств за порівняно простими і доступними методиками. Вибірково такі дані одержують метеорологічні станції і публікують у бюлетенях метеослужби. У зв'язку із широким використанням індустріальних технологій вирощування ряду культур удосконалюються методи обліку стану посівів, для того щоб можна було своєчасно оптимізувати агрофон за рахунок зрошення, внесення добрив тощо. Інтерпретація цієї інформації проводиться агрономами господарств і спеціалістами із захисту рослин, які корегують технології вирощування сільськогосподарських культур, визначають імовірний рівень стійкості рослин до ушкодження шкідливими організмами.

6. Інформація про загальну врожайність і якість урожаю:

·          показники біологічного і фактично зібраного врожаю;

·          кондиційні показники врожаю.

Ця інформація переважно збирається агрономами господарств і фахівцями служби захисту рослин, а також на приймальних пунктах заготівельних організацій. Різниця між біологічним і фактично зібраним урожаєм, з урахуванням погоди сезону, дозволяє оцінити ступінь сприятливості екологічного стану для багатьох шкідливих видів. Кондиційні показники врожаю визначають його придатність для збереження і як посівний матеріал. Методи виявлення кондиційних показників (вологість зерна, питома вага, пошкодження його певними видами шкідників і хвороб тощо) досить прості і загальновідомі в агрономічній практиці.

7. Інформація про стан насіннєвого матеріалу:

·     клас насіння за показниками схожості та ін.;

·     якість передпосівної обробки насіннєвого матеріалу (калібрування, протруєння насіння, інкрустація, фумігація тощо):

При централізованій передпосівній обробці насіння контроль за якістю здійснюють спеціальні лабораторії відповідних установ і фахівці із захисту рослин. Повнота і якість профілактичної обробки насіннєвого матеріалу у сполученні з його вихідною кондицією є найважливішим показником очікуваного стану посівів і схильності їх до ураження шкідливими організмами. Усе це береться до уваги під час розробляння відповідних прогнозів і планів проведення захисту посівів у період вегетації та формування врожаю.

Поряд з точним визначенням часу і місця появи шкідників, хвороб і бур’янів необхідно об'єктивно оцінити стан посівів сільськогосподарських культур. Найбільш важливими показниками стану посівів служать: фенологія, густота і біомаса рослин, що характеризують їх загальну життєздатність.

Облік стану розвитку рослин. Вимоги рослин до умов навколишнього середовища на окремих етапах онтогенезу різні. Формування врожаю і кінцева продуктивність рослин істотно залежать від того, на якій фазі онтогенезу наноситься ушкодження. У розвитку рослин можна виділити два основних періоди: формування вегетативних органів – кореневої системи, стебла, листя й утворення генеративних органів – суцвіть, квіток і органів розмноження, зокрема плодів і насіння. Органи рослин формуються в певні етапи органогенезу, для оцінки яких розроблені детальні критерії. Але для полегшення спостережень у фітосанітарному моніторингу використовують більш помітні фенологічні етапи – фенофази, які визначають за зовнішніми морфологічними ознаками органів рослин. Фіксують ту фенофазу, у якій знаходиться 50–70 % облікованих рослин.

Основні фенофази польових культур

Озима пшениця: проростання насіння–сходи; третій лист–формування вузла кущіння; вихід у трубку; колосіння; цвітіння; налив зерна–молочна стиглість; воскова стиглість зерна; повна стиглість зерна.

Ячмінь: сходи, кущіння, вихід у трубку–стеблування, колосіння, цвітіння, налив зерна–визрівання, повна стиглість зерна.

Кукурудза: сходи, утворення 5–7 листків, утворення волоті, молочна стиглість зерна, воскова стиглість, повна стиглість зерна.

Горох: проростання насіння–сходи, гілкування, бутонізація, цвітіння, визрівання бобів, повна стиглість.

Люцерна: сходи, стеблування, бутонізація, цвітіння, формування бобів.

Буряки: сходи (розвинуті сім’ядолі, „вилочка”), перша пара справжніх листків, друга, третя, четверта, п’ята пара листків, вирівнювання маси листків і коренеплодів, початок масового відмирання листків, технічна стиглість.

Картопля: проростання бульб, сходи, утворення столонів–

 

початок утворення бульб, утворення бульб–бутонізація, цвітіння, стиглість (визрівання ягід і початок відмирання бадилля), відмирання бадилля.

Фенофази плодових культур і винограду

Яблуня: набрякання бруньок, зелений конус, оголення суцвіть, відокремлення бутонів, рожевий бутон, цвітіння, опадання пелюсток, утворення зав’язі, опадання зайвої зав’язі, утворення черешкової ямки, визрівання плодів, поява товарної падалиці, товарна стиглість плодів, повна стиглість, опадання листя.

Груша: набрякання бруньок, розпускання бруньок (зелений конус), оголення суцвіть, висування суцвіть, розпушення бутонів, цвітіння, опадання пелюсток, утворення зав’язі, змикання чашолистиків, утворення черешкової ямки, визрівання плодів, товарна стиглість плодів, повна стиглість, опадання листя.

Кісточкові культури: набрякання бруньок, розпускання бруньок („зелений конус”), оголення суцвіть, висування суцвіть, розпушення бутонів, цвітіння, опадання пелюсток, формування зав’язі, скидання сорочечок, опадання зайвої зав’язі, визрівання плодів, стиглість плодів, опадання листя.

Виноград: набухання бруньок, утворення 3–5 листків, пагони довжиною 15–25 см, цвітіння, ягоди з маленьку горошину, повністю сформовані ягоди, розм’якшення ягід, повна стиглість ягід, опадання листя.

Стан посівів сільськогосподарських культур оцінюють за таким показниками: густота рослин і стебел, висота рослин, маса, продуктивність. Облік проводять, як правило, на площадках 1 м2  або в рядках посіву. Довжина облікових відрізків рядка в сукупності повинна становити 1 м2.

Густоту рослин озимих зернових культур обліковують восени, навесні та після колосіння. Ділянки площею 1 м2 розташовують по діагоналі поля (10 облікових ділянок на полі площею до 100 га). Зіставлення даних обліків, отриманих восени і навесні, дозволяє визначити кількість загиблих рослин взимку у відсотках. Критерії оцінки стану посівів зернових культур наведені в табл.  4.1.

 

Таблиця 4.1

Критерії оцінки стану посівів зернових колосових

культур на початку вегетації, рослин на 1 м2

 

Стан посівів

Озима пшениця

 

Жито

 

Ячмінь

Яра пшениця, овес

сильно кущиста

слабко кущиста

Густі

350 – 400

>500

>280

350 – 400

400 – 500

Середні

250 – 350

350 – 500

200 – 280

300 – 400

300 – 400

Рідкі

150 – 250

300 – 500

120 – 200

200 – 300

200 – 300

Незадовільні

150

<200

<120

<200

<200

 

На посівах кукурудзи по діагоналі поля відбирають 10 проб і визначають густоту рослин на 1 га. При ширині міжряддя 70 см одна проба – відрізок рядка довжиною 14,44 м (10 м2). За такою ж методикою визначають густоту рослин і на інших широкорядних культурах. Довжину облікової проби (відрізок рядка) обирають з урахуванням ширини міжрядь так, щоб площа проби становила 10 м2.

 

4.4. ІНФОРМАЦІЯ ПРО СТАН ПОПУЛЯЦІЙ

 

Цю інформацію отримують шляхом проведення аналізів та обліків у певні періоди життєвого циклу хвороби або фенофази рослин, а в окремих випадках – у певні календарні строки,  які зазвичай проходить розвиток певних стадій шкідливих організмів.

Для характеристики розвитку хвороб рослин використовують такі показники: відсоток обстежених та заражених хворобою площ і рослин або їх органів, інтенсивність ураження, а частіше –  розвиток хвороби в середньоарифметичних або середньозважених значеннях.

Облік хвороб складається із загальної оцінки стану рослин, відбору пробних зразків рослин (проб) і їх ретельного обстеження. Рослини, як правило, оглядають у польових умовах, інколи в лабораторії. Залежно від характеру ураження проба являє собою облікову ділянку (при вогнищному характері проявлення хвороби), площа якої звичайно становить 0,25 м2, групу рослин або їх органів (при рівномірному розповсюдженості хвороби) від 1–5 до 10–25 рослин у пробі. Проби беруть по діагоналі, двох діагоналях або в шаховому порядку рівномірно по полю залежно від його конфігурації.

Основними результатами обліку є поширеність хвороби – це відношення кількості уражених хворобою рослин або окремих її органів у відсотках до загальної кількості рослин в пробах. Цей показник отримують як середньоарифметичне значення їх результатів у пробах для конкретного поля чи угіддя. Він показує кількісну сторону патологічного процесу і в деяких випадках може бути достатнім для характеристики проявлення хвороб, які спричиняють загибель рослин або їх органів (чорна ніжка, кореневі гнилі та інші хвороби сходів, в’янення, сажкові хвороб злаків тощо).

Основним якісним показником перебігу хвороби є інтенсивність розвитку (ступінь ураження). Його визначають за площею ураженої поверхні рослини чи окремих її органів або за ступенем прояву інших симптомів. Для виконання цих обліків використовують спеціальні шкали, специфічні для кожної хвороби або груп хвороб з відповідним числом балів чи відсотків ураження. Можна також обраховувати середню інтенсивність ураження хворих рослин, але найчастіше для характеристики якісного стану хвороби використовують показник, що має назву розвиток хвороби і відображає середній ступінь ураження всіх рослин на полі. Звичайно користуються чотири-п’ятибальними шкалами. Кількість ступенів ураження в окремих випадках може бути збільшена до дев’яти. Результати обрахунків показують у балах або відсотках.

Для характеристики стану збудника хвороби встановлюють вид патогена, наявність його спеціалізованих форм, рас або біотипів, агресивних і вірулентних до рослин, що вирощують. Ураховують також кількість інфекційного початку на насінні, на листках та інших органах рослин, у ґрунті, повітрі, рослинних рештках тощо. Важливими показниками є життєздатність пропагул патогена, коефіцієнт інфекції, що показує кількість спор, здатних викликати зараження. Для цього використовують споропастки, методики, що потребують спеціального обладнання та матеріалів, мікроскопічного аналізу, високої кваліфікації виконавців і витрат, тому ці показники стану хвороб малодоступні у виробничих умовах.

 

 

4.5. ПЕРВИННА ОБРОБКА І ПЕРЕДАЧА ОПЕРАТИВНОЇ

 ФІТОСАНІТАРНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

 

Залежно від призначення інформації, використовують три форми її попередньої обробки і передачі.

Перша – передача первинної інформації, що збирається в господарствах і фітосанітарних інспекціях, про фітосанітарний стан, обсяги проведених профілактичних і захисних обробок, їх ефективність. Ця інформація розписана за відповідними спрощеними стандартними формами. На цьому рівні проводять усереднення даних у рамках окремих полів, культур, господарств. При масовому поширенні виду по кожному господарству подається загальна заражена ним площа цієї культури, середні (чи середньозважені) показники прояву, а також максимальні і мінімальні їх значення. Спеціалістами з прогнозу ця інформація доповнюється додатковими даними з фенології тощо. Обробка даних націлена на визначення середніх показників для кожного шкідливого виду і культури в рамках району, максимальних чи мінімальних показників цього виду для окремих господарств.

У такому вигляді інформацію про визначені заздалегідь об'єкти, передають кожні 5, 10, 15 днів у фітосанітарну інспекцію області. Крім того, вона служить підставою для прийняття рішень про терміни проведення захисних заходів щодо кожного шкідливого виду й уточнення економічних порогів шкідливості для цього року, сезону. Такі рішення приймаються з урахуванням погодних та інших умов і рекомендацій спеціалістів із фітосанітарного контролю. Вони терміново передаються господарствам різними засобами зв’язку, по радіо, через місцеву пресу, комп’ютерну мережу.

Зазначену інформацію відображають в узагальненому вигляді у річних звітах, що надходять у відповідні органи. Ці матеріали використовують для планування заходів захисту рослин, уточнення економічних порогів, удосконалення системи збору фітосанітарної інформації і її використання у захисті рослин.

Друга форма передачі інформації призначена для забезпечення своєчасної розробки прогнозів – попередніх, повних, уточнюючих (сезонних) і короткострокових. Цю інформацію надають відділи прогнозування обласних інспекцій відповідно до вироблених вимог до її змісту, форми і термінів надходження за кожним шкідливим видом. Від обласних фітосанітарних інспекцій інформація надходить у відділ фітосанітарної діагностики фітосанітарної інспекції України.

Третя можлива форма – це автоматизована система первинної обробки та передачі оперативної фітосанітарної інформації, необхідної для поточного корегування організації робіт із захисту рослин у регіональному і загальнодержавному масштабі. Роботи зі створення автоматизованої системи фітосанітарного моніторингу широко проводилися з 1976 р. і впроваджувалися в практику з 1979 р. Вони полягали у кодуванні первинної фітосанітарної інформації, її підготовці, обробці і передачі її від господарств, ПСП, районних станцій захисту рослин засобами оперативного зв’язку до обласних станцій захисту рослин, де ця інформація повинна була оброблятися, узагальнюватися і передаватися два рази на місяць в обчислювальні центри Міністерства сільського господарства для обробки на ЕОМ. Ці роботи проводилися в рамках розробки автоматизованої системи управління сільськогосподарським виробництвом – АСУ-сільгосп, складовою частиною якої була АСУЗР (автоматизована система управління захистом рослин). Але цей напрямок у зборі і використанні фітосанітарної інформації себе не виправдав через слабку ефективність, а також унаслідок того, що методи збору фітосанітарної інформації залишилися незмінними і часто залежали від суб’єктивних факторів. На цьому етапі велися роботи з розробки АРМ (автоматизоване робоче місце) агронома із захисту рослин.

На сьогодні автоматизація збору інформації може бути забезпечена за рахунок використання спеціальних приладів і обладнання, дистанційних методів виявлення та обліку, використання ЕОМ, комп’ютерних технологій і спеціального програмного забезпечення. Модель сучасної системи контролю фітосанітарного стану посівів наведена на рис. 4.1.

Дистанційні методи діагностики є дуже перспективними для оперативного збору значного обсягу об’єктивної інформації. Дослідження в цьому напрямку були розпочаті з 1976 р. На теперішній час напрацьовані теоретичні і методичні основи таких методів. Вони ґрунтуються на використанні вертольотів, літаків, дельтапланів і навіть космічних апаратів. При цьому передбачається, що виявлення й облік шкідливих організмів рослин виконує спеціально підготовлений спеціаліст-обстежувач. Методики виконання цієї роботи розраховані на зорове сприйняття ступеня розвитку шкідливого організму, яке проявляється через пошкодженість або ураженість рослин чи інші специфічні форми проявлення життєдіяльності виду, за якими можливо оцінити його розповсюдження та ступінь розвитку. Такий підхід дає добрі результати під час проведення робіт навесні на початку вегетації, коли рослини маленькі, іноді восени – у кінці вегетації або після збору врожаю. Аеровізуальні методи апробовані для борошнистої роси, пероноспорозів, деяких інших хвороб рослин. За допомогою аерокосмічної апаратури можна проводити спектрозональне або звичайне фотографування, що дозволяє отримувати таку ж інформацію, як і завдяки аеровізуальним обстеженням.

4.6. МЕТОДИ ЗБЕРЕЖЕННЯ ІНФОРМАЦІЇ З ВИКОРИСТАНЯМ     ЕОМ

 

У захисті рослин у міру впровадження інформаційних систем виникає необхідність більше, ніж раніше, використовувати ЕОМ. Це значно скорочує терміни обробки і якісно поліпшує використання інформації у захисті рослин Під час організації інформаційних систем на основі ЕОМ важливе значення надається в першу чергу раціональному збереженню інформації і її наданню відповідно до запитів. Ці завдання вирішуються шляхом створення накопичувачів даних чи центрів даних. Накопичувач даних дозволяє зберігати за допомогою ЕОМ систематизовану інформацію в такому вигляді, щоб її можна було за відповідними програмами запросити, комбінувати і видавати залежно від запитів (див. рис. 4.1).

Інформаційну систему можна розглядати як модель системи об'єктивної дійсності. В ідеалі така система повинна відбивати реальний стан у будь-який момент часу. В інформаційній системі захисту рослин це означає, що інформацію про будь-яку фітосанітарну ситуацію, а також про рівень розвитку популяцій окремих шкідливих видів можна зажадати у будь-який час. Для цього відповідну інформацію необхідно або статистично обробити, або імітувати її в популяційній моделі. В обох випадках необхідно видати фактичні дані, включаючи кількісні характеристики популяцій, їхньої шкідливості, стану кліматичних і інших факторів.

Видача даних – комплексний процес, що охоплює їхню підготовку й обробку, починаючи зі збору до включення в систему, а також забезпечує доступність використання інформації. Для забезпечення оперативності інформаційної системи вихідні матеріали, зібрані в найкоротший термін, повинні негайно надходити в обробку. До числа таких вихідних даних належать: дані про погодні умови для імітаційних обчислень; дані про фактичне поширення і розвиток хвороб та їх шкідливість, агротехнічна інформація.

Цінність інформації залежить від якості і повноти вихідних даних. Незважаючи на те, що видача даних – це досить самостійна частина системи, її варто враховувати, тому що для цього необхідні великі витрати часу на організацію роботи і програмування. Особливо багато часу на програмування потребують численні перевірки розроблених систем.

Під час проектування систем інформації необхідно постійно раціоналізувати і поліпшувати процес видачі даних. Важливою ланкою в раціоналізації всієї системи є автоматичний збір даних за допомогою відповідних вимірювальних приладів. ЕОМ у цій системі може виконувати такі функції: кваліфікації і характеристики даних; перевірки і контролю вхідних даних, адаптації вхідних даних і внесення виправлень; систематизації даних, включення даних у систему; прийому даних з облікового пункту; зв'язку з обліковим пунктом. Завдяки цьому подальший процес обробки відбувається без перешкод і дані розміщаються у нагромаджувачі вчасно і з великою точністю. У процесі обробки на ЕОМ оператор чи працівник облікового пункту можуть виправляти дані ручним керуванням (внесення виправлень).

Базові дані складаються, як правило, з визначеного числа файлів. У файлах дані за однаковими ознаками збираються у групи. Група даних складається з розділу ідентифікації і розподілу даних. Під час проектування варто звернути увагу на те, щоб однотипні дані потрапляли у відповідні частини групи даних. У процесі складання файлів необхідно враховувати деякі критерії, що впливають на доцільність збереження, на вибір форми накопичення й обробки даних.

Доцільність збереження даних визначається, зокрема, за такими критеріями:

·       інформативність накопичених даних і їх значення в процесі обробки інформації;

·       потенційна можливість повторного використання накопичених даних;

·       потенційна комплексна взаємозаміна з іншими накопиченими даними;

·       забезпечення високого ступеня вірогідності й абсолютної надійності даних.

Приймаючи рішення про накопичення даних на основі цих головних критеріїв, необхідно відразу встановити ступінь диференціації і тривалості періоду збереження даних. Теоретично правильно накопичувати первинні дані, тому що при цьому пам’ять ЕОМ може видавати викликані добірки, оцінки комбінацій даних тощо з будь-яким ступенем детальності. Рекомендується прагнути до доцільної комбінації первинних і оброблених даних. Установлюючи ступінь використання накопичених даних, варто звернути увагу на те, щоб заплановані для ЕОМ можливості використовувалися оптимально, забезпечуючи високий ступінь аналізу та економічне співвідношення витрат до результативності.

Термін збереження накопичених даних необхідно постійно перевіряти. Важливим критерієм при цьому служить періодичність збору і термін збереження актуальної інформації. Якщо з'ясовується, що дані для використання непридатні, їхнє подальше збереження недоцільне. Вони тільки займають місце в накопичувачі, і тому їх варто вилучити.

Існує багато факторів, які мають значення під час вибору форми обробки і накопичення даних. Важливо мати рішення з таких питань: які види інформації повинен мати банк даних; який об’єм файлів; до якого об’єму очікується збільшення файлу протягом певного проміжку часу; як часто користуються масивом. Якщо кожного разу з великої кількості даних фонду файлу необхідно використати всього декілька видів інформації, то вибір необхідно зупинити на прямому доступі. Добре організований файл з прямим доступом доцільний у випадку, якщо завдання постійно повторюються. Ці факти потрібно ураховувати під час створення інформаційних систем із захисту рослин. У цьому випадку слід намагатися створювати систему файлів з прямим доступом, починаючи з шифровки необхідних групових понять. У файлах з прямим доступом простіше здійснити зчеплення адрес, інформаційну систему з її алгоритмами можна постійно розширювати й удосконалювати.

Порівняно із цим послідовний файл має певний недолік – для вирішення одного питання необхідно піднімати значну частину бази даних. Файли слід створювати так, щоб був можливий прямий доступ до інформації без зміни структури групи даних.

Рекомендується створювати комп’ютерну мережу в межах певного регіону, що дозволяє вирішувати такі завдання:

·       зв’язок станцій захисту рослин, пунктів сигналізації і прогнозу та інших зацікавлених організацій і землекористувачів;

·       отримання, накопичення, аналіз, контроль і перевірка даних;

·       накопичення та обслуговування файлів;

·       виконання завдань, що пов’язані з виправленням і корегуванням даних;

·       передача даних, прийом і перевірка замовлень користувачів;

·       розв’язання стратегічних та оперативних задач, розробка прогнозів розвитку і шкідливості хвороб рослин різної завчасності;

 

·       використання даних для науково-дослідних робіт і отримання інформації на базі інтернету.

На рис. 4.2 показано оптимальну схему накопичення і використання даних за допомогою ЕОМ.

 

4.7. МАТЕМАТИЧНІ АЛГОРИТМИ ПРОГНОЗУВАННЯ

ХВОРОБ РОСЛИН

 

Загальною передумовою для розробки й удосконалення моделей прогнозу поширення і розвитку окремих видів хвороб служить теорія динаміки популяцій. На її основі склалася теорія і система прогнозування розвитку хвороб рослин.

На сьогодні відкрилися широкі можливості для автоматизації збору й обробки фітосанітарної інформації, прийняття прогностичних рішень шляхом використання математичних моделей і обчислювальної техніки.

Варто підкреслити найбільш важливі методичні положення цієї роботи. По-перше, для найбільш динамічних і найскладніших для довгострокового прогнозування видів основним джерелом інформації служать кількісні характеристики певних кліматичних факторів. Ця обставина полегшує автоматизацію збору інформації та її повноцінне забезпечення й обробку.

По-друге, при добре обґрунтованій і теоретично коректній логічній моделі полегшується перехід до математичного моделювання динаміки хвороб. У цьому випадку основні проблеми можна  вирішувати шляхом використання регресійного аналізу. Якщо чітких логічних моделей немає навряд чи можна обробити багатоаспектну інформацію та одержати прийнятні формули прогнозу навіть з використанням досконалого математичного апарату і сучасних технічних засобів.

По-третє, у міру ускладнення задач прогнозування, пов'язаних з переходом на керування екосистемами, необхідні розробка і впровадження спеціального програмного забезпечення та широке використання ЕОМ.

 

Рис. 4.2. Схема надходження даних до ЕОМ

 

Нижче викладаються деякі методи розробки математичних моделей динаміки розвитку і шкідливості популяцій на базі використання логічних моделей.

Регресійні моделі. Під час побудови математичної моделі будь-якого типу для здійснення кількісного прогнозу стану популяцій шкідливих організмів виділяють два етапи: логічне і математичне моделювання.

Перший етап припускає мобілізацію максимуму інформації про екологію виду та причинно-наслідкову інтерпретацію всіх істотних моментів динаміки його популяції з використанням принципів і методів системного аналізу. Результатом проведення цього етапу є створення концепції динаміки популяції в конкретних умовах.

Другий етап – це математичне вираження або відображення цієї концепції у формі, яка забезпечує можливість прогнозування. Одним з таких апробованих методів є парний кореляційний аналіз, який застосовують за необхідності аналізу, порівняння і зіставлення зміни двох або декількох показників, ознак чи явищ, щоб зробити висновок про їх взаємозалежність.

Імітаційні моделі. Імітаційні моделі використовуються для прогнозу розвитку явищ з метою керування ними. У захисті рослин розробляються методи їх створення і застосування для прогнозування розвитку культурних рослин і хвороб у їх взаємодії та для оцінки впливу на цей процес факторів довкілля. При спробі моделювання цієї складної динамічної системи не вдається відразу охопити все різноманіття її взаємодіючих елементів. Тому починають зі спрощеної імітації системи.

Останні 10–15 років характеризуються інтенсивними пошуками придатних підходів з використанням як емпірично-описових методів, так і казуальних математичних аналогій (наприклад, диференціальних рівнянь). Імітаційне моделювання значно полегшується з використанням комп'ютерів. Серед наявних розробок моделі динаміки популяцій окремих видів хвороб зустрічаються частіше, ніж моделі взаємодії їх між собою і з агроценозом.

Принцип імітації можна застосовувати для будь-яких популяцій, якщо відомі всі необхідні біологічні й екологічні дані. За допомогою методу імітації можна використовувати різнорідний матеріал стосовно заданого об'єкта. Імітаційні моделі придатні також для одержання нових даних, що в майбутньому можуть бути підтверджені в експерименті. Вони враховують, наскільки це можливо і необхідно, з’ясовують причинні зв'язки між елементами системи. Сутність моделювання зводиться до складання комп'ютерної моделі, що дає змогу імітації реальної системи з метою вивчення властивостей і реакцій її елементів (рис. 4.3).

Розробка таких моделей корисна сама по собі для пізнання конкретних біологічних об'єктів. Шляхом детального аналізу системи виявляють відсутні знання стосовно окремих її елементів. У той же час на основі теоретичних, логічних понять і висновків можна розробити придатні для моделювання гіпотези щодо відсутніх даних, що потім перевіряються в так званих комп'ютерних експериментах. Комп'ютерні експерименти проводять аналогічно до експериментів у польових умовах, з тією лише різницею, що тут досліджується не реальний біологічний об'єкт, а його аналогія, відображення у формі математико-кібернетичної моделі. Таким чином, метод імітації застосовується також як раціональний спосіб одержання даних. Останнім етапом цього методу дослідження завжди є перевірка отриманих результатів у реальних умовах.

Якщо моделі достатньою мірою валидизовані (доведена ефективність їх застосування), то їх можна використовувати у двох напрямках. По-перше, для апріорного визначення поточного стану популяцій хвороб рослин. На основі легко (здебільшого автоматично) вимірюваних факторів, наприклад, погодних даних, у моделі імітується динаміка біологічного процесу, що дає змогу більш раціонально проводити трудомісткі обліки розвитку популяції чи зовсім їх виключати. Особливе значення ці розрахунки мають для оцінки розвитку захворювань рослин, установлення початку епіфітотій і проведення профілактичних заходів.

Другий напрямок – використання моделей для прогнозу стану популяції. Тут можна як вхідні величини використовувати прогноз погоди або проводити так звані сценарні обчислення. У комп'ютер вводять різні варіанти стану факторів і визначають реакцію моделі. Результатом таких експериментів стають таблиці «нормативного прогнозу» поводження популяції, що характеризують умовні норми її реакції. Норми реакцій популяції на фактори середовища може визначити комп'ютерний експеримент. Вони і є основою прогнозу стану популяції.

Під час моделювання хвороб рослин доцільно показувати не безпосередньо онтогенез патогена, а викликаний ним «онтогенез симптомів» на рослині. Це стосується і випадку з фітофторозом картоплі (модель СІМФІТ). За гіпотезу моделі приймається, що ділянка картоплі складається з певного числа листків, що, у свою чергу, можна підрозділити на часточки складного листка. Останні розглядаються в моделі як індивідуальні одиниці. Усі часточки складного листка можуть бути рівномірно заражені патогеном. Онтогенез симптомів часточок складного листка підрозділяється на фази, що відображають певні фази розвитку патогена. У ролі вхідних змінних оператори моделі використовують тригодинні значення вологості повітря і температури, добові опади за червень, разові дані про зараженість посадкового матеріалу хворобою і концентрацію вирощування картоплі в цьому районі. За допомогою моделі можна визначити початкові терміни застосування захисних засобів проти фітофторозу, щоб запобігти розвитку епіфітотії за найменших витрат і мінімального негативного впливу на довкілля. Модель СІМФІТ дуже відчутно реагує на різне початкове зараження. Звідси випливає, що моделі, у яких для визначення початку епіфітотії використовують тільки погодні критерії, можуть давати істотні помилки.

 

4.8.  РОЛЬ ПРОГНОЗІВ У ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ОПТИМАЛЬНОГО

ФІТОСАНІТАРНОГО СТАНУ АГРОЦЕНОЗІВ

 

Інтенсифікація сільськогосподарського виробництва супроводжується його спеціалізацією і концентрацією. Це веде до збідніння видового складу шкідливих видів хвороб і одночасно до посилення їхнього впливу на врожайність культур. Разом з тим, у цих умовах обмежуються можливості використання агротехнічних заходів, спрямованих проти шкідливих організмів рослин. Одночасно сучасна індустріалізація землеробства відкриває можливості широкого використання заходів, що підвищують стійкість рослин до впливу на них шкідливих організмів. У зв'язку із цим втілюється в життя нова стратегія захисту рослин. На перше місце висуваються не винищувальні заходи, а прийоми оптимізації агроценозів з метою одержання запрограмованих урожаїв. Це приводить до того, що всі елементи технології сільськогосподарського виробництва оцінюються залежно від їхнього впливу на фітосанітарний стан. У першу чергу з цих позицій оцінюються: вибір сорту, системи обробітку ґрунту і застосування добрив, зрошення чи осушення, терміни сівби і збирання врожаю, заходи догляду за посівами; збереження і переробка зібраного врожаю. У підсумку розробляється науково обґрунтована система, яка дозволяє програмування врожаю. Вона включає визначення потенційної врожайності районованих сортів культури в конкретному регіоні й обґрунтування технології їх вирощування з урахуванням всіх природних факторів родючості і можливостей їх підвищення за рахунок агротехнічних та організаційно-господарських заходів. Кінцева мета програмування врожаю – створення для кожного сорту моделі одержання високих стійких урожаїв сільськогосподарських культур за рахунок керування процесом їх вирощування, що приводить до посилення ефективності використання всіх ресурсів родючості (природних і створюваних людиною) і до усунення чи зменшення впливу негативних факторів, у тому числі шкідливих організмів.

Керування процесом формування врожаю зводиться до використання у визначеній послідовності, з обліком реального екологічного стану, комплексу заходів, спрямованих на оптимізацію умов для вирощуваної культури в конкретному регіоні і на конкретному полі. Реалізація необхідних заходів щодо повноти, послідовності і термінів їх застосування проводиться з урахуванням фенології і стану посівів, фенології та розвитку шкідливих організмів, факторів середовища, що впливають на взаємини культурних рослин з хворобами.

Таким чином, керування формуванням урожаю будується на врахуванні етапів, у ході яких він створюється, і факторів, що впливають на цей процес. Звичайно виділяють три етапи:

1) одержання оптимальної густоти сходів до певного фенологічного чи календарного терміну;

2) накопичення біомаси;

3) накопичення і забезпечення високої кондиції кінцевої продукції, заради якої вирощують культуру.

Кожен етап забезпечується оптимальними умовами (включаючи зменшення впливу негативних факторів) за рахунок агротехнічних,  організаційно-господарських та інших заходів. Раціональне використання цих заходів з метою оптимізації умов проходження кожного етапу формування врожаю ґрунтується на своєчасному одержанні відповідної інформації, її обробці, прийнятті рішень і їхній реалізації. Ці операції включаються в загальну технологію вирощування культури, що в сукупності і складає процес керування формуванням урожаю.

Оптимізація робіт із захисту рослин ґрунтується на своєчасному одержанні й обробці з метою прийняття раціональних рішень необхідної фітосанітарної інформації, що характеризує стан посівів, екологічний умови, стан популяцій шкідливих і корисних організмів. При цьому особливого значення набуває необхідність підвищення рівня використання дистанційних і автоматизованих методів збору та обробки інформації, що характеризує всі аспекти розвитку екосистем кожного посіву і насадження. Це висуває перед наукою і виробництвом нові задачі й визначає необхідність відповідної перебудови роботи державної і внутрішньогосподарської служби захисту рослин.

На цей час загальновизнаною теоретичною концепцією є інтегрований захист. Суть такого захисту достатньо проста і полягає у максимальному використанні природних факторів проти шкідливих організмів. Якщо цим факторам створити оптимальні умови для їх прояву в агроценозах, вони досить ефективно діють у багатьох напрямках. Якщо дії природних факторів недостатні, застосовують спеціальні заходи і в останню чергу при загрозі суттєвих втрат – хімічний метод.

Інтегрований захист передбачає заходи, спрямовані не стільки на знищення шкідливих видів, скільки на регуляцію їх розвитку в агроценозах до такого рівня, коли їх вплив на урожай несуттєвий. Йдеться про управління екосистемами, що є надскладним завданням, реалізація якого потребує високої культури захисних заходів, висококваліфікованих спеціалістів, сучасних засобів захисту рослин і досконалої системи фітосанітарного моніторингу та прогнозування розвитку шкідливих організмів. Таким чином, інтегрований захист рослинце система управління внутрішньопопуляційними відносинами у межах конкретного агроценозу, що являє собою оптимальну комбінацію заходів захисту рослин проти комплексу шкідливих організмів для певної еколого-географічної зони і культури, спрямовану на регулювання розвитку шкідливих видів до господарсько невідчутного рівня при збереженні діяльності корисних організмів на основі достатнього обсягу фітосанітарної інформації і прогнозів.

За оцінкою вчених такі системи дозволяють зменшити обсяги захисту рослин на 40–70 %, витрати пестицидів –на 20–30 %, приріст урожаю різних сільськогосподарських культур на 8–      12 ц/га  порівняно з календарно-фенологічними системами з профілактичним застосуванням пестицидів.

У науковому плані на перше місце висувається всебічне обґрунтування системи і технології збору відповідної фітосанітарної інформації з використанням автоматизованих та дистанційних методів її передачі за призначенням, обробки, інтерпретації, збереження і прийняття необхідних рішень. Організація і планування цих досліджень повинні базуватися на чітких теоретичних уявленнях про сутність досліджуваних процесів і практичному їх призначенні. Це забезпечить системний підхід до вирішення поставлених завдань.

 

4.9. ЗАВДАННЯ І МЕТОДИ ОРГАНІЗАЦІЇ ФІТОСАНІТАРНОГО

МОНІТОРИНГУ ТА ПРОГНОЗУ В ГОСПОДАРСТВАХ

 

Висока ефективність захисту рослин забезпечується за умови, якщо враховуються загальні тенденції розвитку шкідливого виду, що склалися в певній еколого-географічній зоні і на конкретному полі. Фітосанітарна служба інформує сільськогосподарські підприємства про появу певних хвороб і небезпеку їх масового розвитку. Однак ця інформація завжди потребує уточнення для конкретного поля. Це завдання вирішують фахівці господарств. Вони визначають, наскільки доцільно проводити захисні заходи на конкретних полях з урахуванням виявленого на них рівня розвитку хвороби і тенденцій її розвитку в конкретних екологічних умовах. Економічна ефективність захисних заходів визначається з урахуванням: витрат на їх проведення, потенційних втрат урожаю, рівня ураження посіву шкідливим видом і можливостями його зміни в найближчому майбутньому, а також факторів, що діють поза господарством і циклами виробництва. На практиці доцільність захисних заходів у господарствах визначають шляхом зіставлення рівня можливих втрат і фактичної ураженості шкідливим видом конкретного поля.

Технічна ефективність захисного заходу головним чином залежить від вибору строку його проведення. Важливо вибрати такий строк, коли хвороба найбільш чутлива до фунгіциду і ще не встигла завдати потенційної шкоди врожаю. Шляхи вирішення цих завдань різні для видів, що завдають постійної шкоди, і тих видів що становлять періодичну небезпеку для посівів у цьому регіоні.

Для видів, розвиток яких постійно вищий від рівня економічного порога шкідливості, важливо забезпечити запобігання втрат врожаю за рахунок регулярних захисних заходів. Для цих видів важливо точно прогнозувати тільки терміни проведення відповідних заходів. З цією метою у господарствах встановлюється моніторинг за цією групою шкідливих видів. Постійно небезпечні шкідливі види звичайно уражують рослини лише на певних етапах їхнього розвитку. Тому фенологічні спостереження проводять у ті терміни, коли одночасно розвиваються хвороби і відзначається чуттєва фаза розвитку рослин.

Для видів, що становлять періодичну небезпеку для посівів (а таких більшість), захисні заходи рентабельні тільки в періоди їх масового розвитку. У цьому випадку в господарствах налагоджують спостереження насамперед за динамікою розвитку таких видів. Періодично проводять обстеження посівів і насаджень виявлену інтенсивність розвитку хвороби і порівнюють з її порогом економічної шкідливості. У разі встановлення показників вище від граничних терміни проведення захисних заходів, як і для групи постійно небезпечних видів, визначають з урахуванням фенологічних умов. Якщо хвороба дуже поширена в господарстві, то обстеження доручають проводити групі досвідчених працівників. При локальній її появі обстеження проводять окремі спеціалісти.

Фенологічні спостереження за постійно шкодочинними видами організують у господарствах так, щоб можна було виявити відмінності їх розвитку в кожному році і сезоні. Це вимагає довгострокової тривалої роботи. Терміни обробок установлюють після першої появи хвороби, потім – відповідно до динаміки розвитку, що виявляється в процесі моніторингу. Фенологічні спостереження в межах господарства проводять у декількох раціонально обраних місцях. При цьому враховують топографію місцевості, тип ґрунту та інші фактори, що впливають на мікроклімат агроценозу. Вибір площі ділянки, на якій проводять необхідні спостереження в господарстві, залежить від біологічних особливостей збудника хвороби.

Систему спостереження за хворобами в господарстві з урахуванням їх біологічних особливостей та економічної значимості установлюють фахівці фітосанітарної інспекції. Вони враховують набір найголовніших культур, поширення на них основних шкідливих організмів і типи їх динаміки, екологічні особливості регіону, куди входить господарство.

Система моніторингу шкідливих видів у господарствах органічно доповнює систему робіт, що здійснює державна фітосанітарна служба. Жодна з них самостійно не може вирішувати всі завдання із забезпечення організації ефективного і рентабельного захисту рослин. Тільки в сукупності, при правильній організації їх взаємодії, вони здатні успішно вирішувати завдання фітосанітарного моніторингу. Такий стан взаємовідносин збережеться і у майбутньому в умовах новітніх технологій вирощування сільськогосподарських культур з широким застосуванням інтегрованих систем захисту рослин. Фітосанітарний моніторинг, як і технології вирощування та захисту рослин, мають зональний характер, тому його успішна реалізація залежить від урахування багатьох чинників, які притаманні певній природно-кліматичній зоні, області, району, групі господарств, окремому господарству і певній культурі. Схему реалізації фітосанітарного моніторингу наведено на рис. 4.4.

 

4.10. ОЦІНКА ВІРОГІДНОСТІ ПРОГНОЗІВ

 

Вірогідність кожного виду прогнозу оцінюється специфічними методами, що визначають кількісний збіг прогнозованих і реально виявлених показників.

Вірогідність багаторічних прогнозів оцінюється за фактичною зміною рівня розвитку шкідливого виду, якщо цей рівень може бути охарактеризований за площами, що заселяються, шкідливістю видів, обсягом захисних заходів. Вірогідність багаторічних прогнозів оцінюють за ступенем збігу тенденції, що прогнозувалася, і фактично сформованої. Перевірка вірогідності багаторічного прогнозу повинна враховувати й ефективність рекомендованих заходів для запобігання прогнозованим тенденціям, якщо вони небажані. У цьому випадку вірогідність прогнозу залежатиме не тільки від обґрунтованості рекомендацій, але й від повноти і якості їх виконання. Багаторічний прогноз перетворюється в план заходів, виконання яких вимагає певних витрат праці і засобів. Для багаторічного прогнозу поки що найбільш прийнятною буде альтернативна оцінка: виправдався (якщо спостерігаються прогнозовані тенденції) і не виправдався (якщо вони не спостерігаються). Під час встановлення вірогідності довгострокового прогнозу порівнюють відповідність очікуваної і фактичної фази динаміки хвороби в кожному регіоні. Оцінку виправданості довгострокового прогнозу виражають у відсотках. Для патогенів виділяють три прогнозовані фази динаміки популяцій (депресія, помірний розвиток, епіфітотія). Відповідно до цього помилка на одну фазу у бік завищення чи заниження зменшує точність прогнозу на 33 %, а помилка на дві фази – на 66 %.

Прогнозуючи очікувану фазу динаміки популяцій, одночасно визначають доцільні обсяги захисних обробок. Ці обсяги планують на основі того, якими вони були чи повинні були бути в минулі роки при відповідних фазах динаміки популяцій з урахуванням сумарної шкідливості комплексів шкідливих видів. При цьому розрахунки здійснюють з урахуванням строгого дотримання рекомендованих заходів, обґрунтованості термінів проведення захисних робіт, використання найбільш раціональної технології. На практиці у масштабах області і країни рекомендовані й виконані обсяги захисних робіт не завжди збігаються, що найчастіше пов'язано не з точністю (вірогідністю) прогнозу та планів, а зі ступенем дотримання рекомендованих нормативів і технології проведення захисних заходів, використанням нових рекомендацій тощо. Тому неправильно оцінювати вірогідність прогнозів тільки за ступенем збігу рекомендованих і виконаних обсягів захисних робіт.

У тих випадках, якщо обсяги обробок виявилися нижчими від рекомендованих, це могло відбутися через організаційні причини, унаслідок чого були допущені втрати від шкідливих організмів. А якщо обсяги обробок виявилися вищими від рекомендованих, це могло відбутися через несвоєчасність їхнього проведення, використання недостатньо ефективних засобів, недотримання рекомендованих економічних порогів шкідливості та ін. У перспективі, коли буде забезпечене точне дотримання нормативних рекомендацій із захисту рослин і будуть вироблені поправкові коефіцієнти замість обсягів заходів у зв'язку з екологічним станом, можна буде з достатньою підставою судити про вірогідність прогнозів за відповідністю рекомендованих і виконаних обсягів обробок. Ефективність профілактичних і захисних заходів в основному залежить від своєчасності їхнього проведення, а відповідно – й сигналізації. У більшості випадків слід точно дотримуватися термінів проведення з допуском, що не перевищує двох-трьох днів. Під час перевірки вірогідності сигналізації термінів проведення захисних заходів головне значення має фенологічний прогноз – термін настання фенологічного явища, за яким визначається час проведення відповідних заходів. У зв'язку із цим потрібно зіставляти терміни фактичного настання масової фази явища і згідно з прогнозом. Установлюють дату настання масової фази шляхом проведення трьох обліків з інтервалом від одного до трьох-п’яти днів  залежно від біології об'єкта. Установивши фактичну дату масового явища, її зіставляють із прогнозованою. Вірогідність фенологічного прогнозу можна визначити з урахуванням загального діапазону термінів настання прогнозованого явища в заданому регіоні за багаторічний період.

 

4.11. ПРОГНОСТИЧНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПЛАНУВАННЯ Й

ОРГАНІЗАЦІЇ ЗАХИСТУ РОСЛИН

 

Раціональне планування обсягів захисних заходів є важливим елементом організації захисту рослин. Можливі два види планування обсягів захисних обробок – поточне, розраховане на рік чи сезон, і багаторічне, що обґрунтовує потреби в засобах захисту рослин на більш тривалі терміни. Обидва види планування спираються на відповідні прогнози поширення і розвитку шкідливих організмів – річні, сезонні і багаторічні. Однак кожен з перерахованих прогнозів для планування обсягів захисних заходів служить тільки вихідною передумовою, поряд з якою необхідно користуватися й іншими даними. Тому прогноз поширення і розвитку шкідливих видів не слід розглядати як єдину передумову для повного вирішення всього комплексу питань, що виникають у плануванні обсягів захисних заходів для конкретних регіонів чи країни в цілому. Для планування обсягів захисних заходів, крім прогнозів, доводиться враховувати ряд важливих додаткових положень, пов'язаних з оцінками екологічного та економічного характеру.

Під поточним плануванням обсягів захисних заходів необхідно розуміти їхнє обґрунтування на найближчий рік чи сезон з урахуванням сформованої стратегії і тактики захисту рослин, технології проведення окремих заходів. Слід підкреслити, що шкідливими видами, проти яких плануються захисні заходи, вважаються тільки такі, запобігання шкоді від яких економічно доцільне. Тому одним з провідних принципів планування захисних заходів служить визначення їхньої економічної ефективності – не тільки рівнем негативного впливу шкідливих організмів на культуру, але й економічними показниками, пов'язаними із зіставленням вартості можливої втрати врожаю із собівартістю захисного заходу. У зв'язку із цим методичні підходи до поточного планування обсягів захисних обробок залежать від характеру динаміки розвитку й економічного значення окремих шкідливих видів чи їхніх комплексів. За цими показниками всі найголовніші шкідливі види розділяються на три групи.

Перша група – це види, шкодочинність яких виявляється у спільному впливі на культуру на окремих фазах її розвитку і формування врожаю. У деякі сезони і роки значення конкретних видів може істотно змінюватися, але шкодочинність усього комплексу зберігається на такому рівні, що необхідні захисні заходи, які проводять щорічно за певною системою.

Друга група – це окремі види з відносно стійкою шкодочинністю. Інтенсивність шкоди таких форм по роках може значно змінюватися, але зазвичай не зменшується нижче від економічного порога шкодочинності.

.Третя група – це види, шкодочинність яких істотно змінюється по роках, то опускаючись на більшій частині ареалу нижче від економічного порога шкодочинності, то стаючи винятково сильною майже повсюдно.

До першої групи насамперед варто віднести комплекси шкідливих видів плодових і овочевих культур, виноградної лози. До цієї групи входять деякі масові хвороби, профілактичні заходи проти яких стають обов'язковою умовою одержання врожаю: сажкові захворювання злаків, пліснявіння насіння, комплекс хвороб картоплі, комплекс хвороб льону. Проти всіх цих та аналогічних видів розроблені науково обґрунтовані системи профілактичних захисних заходів. Обсяг необхідних заходів і, відповідно, витрат визначається для кожного регіону, а потім складається для країни в цілому.

Фактичні обсяги захисних заходів можуть відрізнятися від запланованих під впливом двох груп причин. Перша пов'язана з екологічним станом, що безпосередньо впливає на культуру, станом популяцій видів, що шкодять, і ефективністю проведених профілактичних та захисних заходів. Під впливом цих факторів обсяги захисних заходів в одних випадках повинні знижуватися, а в інших – збільшуватися порівняно із запланованим рівнем. Крім того, необхідно завжди, спираючись на дані фітосанітарного моніторингу з урахуванням економічних порогів шкодочинності, прагнути до зменшення фактичного обсягу обробок порівняно із запланованими, якщо екологічний стан дозволяє це зробити без збитку для врожаю. У цілому такі керовані корективи до прийнятого плану обробок можуть змінити його в межах 15 %.

Друга група причин може бути пов'язана з недотриманням тих обов'язкових положень, на яких будується план обробок. Це – недотримання термінів проведення заходів, економічних порогів шкодочинності, нормативів і технологій. Такі невідповідності основним рекомендаціям ще трапляються у практиці. Вони нерегульовані і часом приводять, до значних відхилень фактичних обсягів обробок від запланованих.

Для підвищення точності планування захисних заходів проти більшості шкідливих організмів необхідно:

1) подальше вдосконалювання моделі динаміки і шкідливості популяцій для кожного регіону;

2) обґрунтування оптимальних обсягів захисних заходів для кожної фази динаміки популяцій;

3) розробка прийомів автоматизації поточного планування, як і самого прогнозу поширення та розвитку шкідливих видів.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Які фактори погоди і як саме впливають на динаміку ураження рослин?

2. Наведіть приклади використання погодних характеристик у прогнозуванні хвороб.

3. Яким чином впливає на розвиток хвороб фактор вологості?

4. Які основні засади збору й обробки фітосанітарної інформації?

5. Що називають екстраполяцією даних?

6. Назвіть основні види фітосанітарної інформації.

7. Які форми метеорологічної інформації вам відомі?

8. Які показники стандартної поточної метеорологічної інформації можуть бути використані для прогнозування хвороб рослин?

9. Навіщо необхідна метеорологічна інформація за минулі періоди?

10. Яке значення кліматичних середніх показників для ФСМ?

11. Назвіть інтегральні показники стану погоди і способи їх розрахунку.

12. Що називають ефективною температурою? Охарактеризуйте спосіб її визначення.

13. Яка агротехнічна інформація може бути врахована при прогнозуванні?

14. Які дані про стан організаційно-господарських заходів необхідні для ФСМ?

15. Які агротехнічні заходи впливають на фітосанітарний стан полів?

16. Навіщо необхідна інформація про фенологію рослин?

17. Які показники стану озимих та інших культур використовуються у прогнозуванні?

18. Які дані про продуктивність рослин і стан насіннєвого матеріалу можуть бути необхідними для ФСМ?

19. Як проводиться облік стану розвитку рослин?

20. Назвіть фенофази розвитку зернових колосових культур і кукурудзи.

21. Назвіть фенофази розвитку однорічних і багаторічних бобових культур.

22. Які фенофази розвитку буряку та картоплі вам відомі?

23. Назвіть фенофази розвитку плодових культур і винограду.

24. Які показники просторової структури популяцій хвороб рослин вам відомі?

25. Назвіть три основних форми попередньої обробки і передачі фітосанітарної інформації.

26. Що ви знаєте про дистанційні методи діагностики?

27. Назвіть основні вимоги під час використанні ЕОМ у ФСМ.

28. Які завдання захисту рослин можна вирішувати за допомогою компютерних мереж?

29. Які передумови і принципи розробки математичних алгоритмів прогнозування у захисті рослин?

30. Що ви знаєте про регресійні та імітаційні моделі стану популяцій хвороб рослин?

31. Які основні етапи побудови моделей прогнозу на ЕОМ?

32. Яка роль прогнозів у забезпеченні оптимального фітосанітарного стану агроценозів?

33. Назвіть основні завдання та методи організації ФСМ і прогнозу в господарствах.

34. Як можна оцінити вірогідність у прогнозі розвитку хвороб?

35. Які основи раціонального планування обсягів захисних заходів від хвороб рослин?

36.  Як визначають ГТК Селянинова?

37. Назвіть приклади використання у прогнозуванні хвороб рослин ГТК.

38. Які індекси погоди характеризують гідротермічний режим?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ПРОГНОЗИ ЗА ПРИЗНАЧЕННЯМ

 

5.1. ПРОГНОЗИ ФЕНОЛОГІЇ

 

Моніторинг шкідливих організмів неможливий без фенологічної інформації. Фітосанітарна служба, наукові заклади України щорічно в багатьох видах робіт і спеціально проводять спостереження за появою та розвитком фенофаз основних шкідливих організмів і культурних рослин, що дозволило накопичити велику інформативну базу даних, обґрунтувати й перевести на календарно-фенологічну основу проведення фітосанітарного моніторингу і багатьох інших заходів захисту рослин.

Фенологічні прогнози визначають час початку етапів онтогенезу шкідливих організмів і рослин, а також можливий темп їх проходження в конкретних екологічних умовах. Вони є основою для визначення оптимальних строків проведення заходів захисту рослин і прогнозу шкідливості, тому найчастіше необхідні для розробки короткострокових прогнозів і сигналізації. Фенологічна інформація необхідна та враховується також у довгостроковому і навіть багаторічному прогнозі.

Фенопрогноз ґрунтується на міцному зв’язку розвитку популяцій шкідливих організмів і рослин, на яких проходить їх розвиток, з умовами зовнішнього середовища за довгий попередній період їх існування в певній зоні та на реакції виду на зміну цих умов. Кожна природно-кліматична зона (регіон) має свій клімат – середній стан погоди за всі роки спостережень. Біоекологічні властивості шкідливих організмів і рослин формувалися під впливом клімату протягом багатовікової еволюції видів і закріплені в них генетично. Тому середні строки проходження фенофаз еволюційно сформовані кліматом зони, а відхилення від цих середніх строків у поточному році залежать від ступеня відхилення від норми погодних умов у попередніх періодах року.

Фактори погоди можуть суттєво змінювати швидкість проходження та співвідношення фенофаз шкідливих видів і культурних рослин. Різниця за роками  у строках розвитку може досягати 15-20 днів. Найбільш доцільно проводити розрахунок фенофаз за показниками температури і впливу сумарного ефективного тепла на організми. Більш точним прогнозування є у першій половині вегетації для перших генерацій шкідливих видів. У другій половині літа і восени строки розвитку змінюються по роках не так помітно і в основному під впливом умов зволоження, а температурний режим цього періоду впливає в основному на підготовку до зимівлі і стан зимуючого запасу та на строки переходу з активного у зимуючий стан.

Краще розробляти фенопрогноз на початок фенофаз, тому що визначення строків проходження масового феноявища звичайно ускладнене через коливання чисельності видів і стану популяцій по роках.

На значній території України, що має вирівняний рельєф, фенологічні явища спостерігаються одночасно на великих площах.

Вважають, що запізнення або випередження строків розвитку на один день у напрямку південь – північ може бути на відстані 100–120 км, а у напрямку захід – схід – 200–300 км. У гористій місцевості залежно від висоти й експозиції схилу можуть бути значні відхилення. Тому фенологічна інформація, яку отримують у більш теплих природно-кліматичних зонах України, може бути сигнальною для районів, де фенофази проходять пізніше.

Для прогнозування розроблено декілька методів. Метод температурно-фенологічних номограм А.С. Подольського (1974) не набув значного впровадження через трудомісткість, а також у зв’язку з тим, що ритм існування організмів визначається не тільки температурою середовища, а й багатьма іншими факторами. Перспективним методом можна вважати метод багаторічних фенограм.

 

5.1.1. Використання фенограм

 

Цей метод заснований на встановленні середніх термінів настання визначених фенологічних показників для конкретних видів шкідливих організмів на основі обробки багаторічних емпіричних даних. Із цієї метою щорічно фіксують дати настання онтогенетичних фаз (їх початку, масового проходження і завершення). Одночасно враховують хід температури повітря, вологості повітря, опадів і температури ґрунту. Обробка і синтез багаторічних рядів таких даних (за термін не менше 10 років) дозволяє визначити:   1) середні терміни настання основних фенологічних фаз; 2) діапазон відхилень у днях термінів їх настання від середніх показників; 3) зв'язок термінів фактичного настання фенологічної фази з ходом і показниками стану кліматичних факторів, що зіставляються. У підсумку стає можливим передбачення приблизних термінів настання визначених фенологічних фаз для умов цього року з урахуванням імовірного їх відхилення від середніх показників у зв'язку зі сформованими особливостями погодних та інших умов минулих періодів. Точність прогнозування ±2–3 доби.

Для розробки фенограм використовують набори умовних позначок фаз онтогенетичного розвитку шкідливих організмів і рослин. Нагромадження багаторічних показників ходу фенології шкідливих об'єктів і стану визначених елементів погоди можна проводити за допомогою ЕОМ. Їх обробку й аналіз також можна виконувати за допомогою ЕОМ з метою одержання уточнюючих критеріїв для фенологічних прогнозів з урахуванням особливостей погоди в поточному році.

На сучасному етапі багаторічні фенограми і фенопрогноз за цим методом ще недостатньо впроваджені в практику. Є нагальна необхідність і реальна можливість розробки базових багаторічних фонограм для різних природно-кліматичних зон і регіонів України. Розроблені на основі багаторічних фенологічних даних, такі фонограми дозволяють досить точно для умов певної зони чи району визначити середні строки початку та масового проявлення фенофаз шкідливих організмів. Особливо необхідні тут точні дані про строки розвитку шкодочинних фаз, і тих фенологічних явищ, які можуть використовуватися для планування моніторингу та заходів захисту рослин.

Відхилення фенології від середніх строків (у днях) під впливом погодних факторів поточного року визначають аналізом особливостей гідротермічного режиму, накопичення ефективного тепла за певний період, фенофазу чи генерацію шкідливого виду. Фенологічну норму (середні строки фенофаз) пов’язують із середніми показниками погоди (клімат), а відхилення фенофаз від норми прогнозують через аналіз погоди.

Закономірності, на яких оснований цей метод, можна виразити через правило стійкості багаторічних фенодат: у шкідливих організмів, які ведуть наземний спосіб розвитку, строки їх появи в різних фазах у найбільшій кількості приурочені до певних дат і змінюються в різні роки у визначених межах.

5.1.2. Розрахунок термінів настання онтогенетичних фаз за показниками температури

 

В основі цього методу лежать два взаємозалежних положення. Перше полягає в тому, що пойкілотермні організми здатні розвиватися при досягненні температури середовища визначеного для кожного виду й етапу його онтогенезу рівня, а для проходження кожного етапу розвитку необхідна певна сума теплових впливів. Рівень температури, при якій починається розвиток пойкілотермного організму, одержав назву «поріг розвитку». Загальна кількість тепла, необхідного для завершення етапу онтогенезу чи біологічного циклу, називається сумою ефективних температур. Установлюють суму ефективних температур шляхом додавання щоденного або середньодекадного показника температури повітря за відрахунком показника порога розвитку для заданої стадії виду. Друге положення визначається тим, що рівень температури одночасно є пусковим механізмом прояву життєвих функцій чи елементів поведінки (вихід із ґрунту, піші пересування, перельоти, заселення нових біотопів тощо). Тому за показниками, що характеризують температурний режим періоду, можна прогнозувати не тільки фенологію, але й поведінку і шкідливість окремих видів.

Доступність, простота і результативність методу фенологічних прогнозів на основі використання сум ефективних температур, забезпечили його широке впровадження в практику. Цей метод використовується для розрахунку інкубаційних періодів патогенів рослин (фітофтора картоплі, мілдью винограду та ін.).

Практичне застосування методу сум ефективних температур для розрахунку фенології шкідливих видів показало, що суми тепла, необхідного для розвитку окремих стадій онтогенезу чи біологічного циклу, не стандартні. Вони істотно змінюються за сезонами року і за окремими роками. При ігноруванні причин, що обумовлюють мінливість сум ефективних температур для проходження фаз розвитку шкідливих організмів, можна припуститися великих помилок у розрахунках.

Сума ефективних температур, необхідна для забезпечення проходження певної фенологічної фази шкідливого виду, істотно змінюється залежно від тривалості дня, ступеня зволоження території, загального рівня температури середовища та його коливань у ході доби і декад. Найбільш достовірними є розрахунки тільки при оптимальних рівнях температури для конкретних фаз розвитку шкідливих видів. У зв’язку з цим потрібно аналізувати причини, що викликають нестандартність показників сум ефективних температур. Відомо, що на суму ефективних температур, як і на роль температури середовища для стимуляції певних функцій узагалі, істотно впливають умови середовища, у яких існувала популяція в попередні сезони.

Друга причина помилок полягає в тому, що під час розрахунків за середньодобовими і середньодекадними даними недовраховується ефективне тепло, що накопичується у дні із середньодобовою температурою, близькою за своїм значенням до нижнього температурного порога розвитку організму чи нижче від нього. Такі дні спостерігаються навесні і восени, але їх не беруть до уваги при підрахунку сум ефективних температур. Разом з тим у денні години таких діб температура повітря нерідко піднімається вище від порога розвитку цьогоо виду і впливає на нього. З метою більш точного обліку ефективного тепла при середньодобових температурах, близьких до граничного рівня, розроблено таблиці поправок.

 

5.2. ПРОГНОЗ ШКІДЛИВОСТІ

 

Важливим завданням інтегрованого захисту рослин є обґрунтування й оптимізація проведення заходів на основі моніторингу та прогнозування розвитку шкідливих видів і втрат від них. Особливо це необхідно для визначення доцільності хімічного захисту, який повинен забезпечувати збереження врожаю при мінімальних обємах застосування пестицидів.

Шкідливість – це негативний вплив на культурні рослини конкретної сукупності особин шкідливого виду або комплексу видів. Вона виражається через зменшення продуктивності рослин або погіршенні  якості продукції.

Першим етапом оцінки шкідливої діяльності видів є визначення ступеня ураженості хворобами посіву. Інтенсивність ураження хворобами, розвиток хвороби  значною мірою характеризує ступінь ураження нею рослин.

Результати життєдіяльності шкідливих видів дуже різні, це втрата частини листової поверхні, стебла, провідних судин, знищення генеративних і репродуктивних органів та ін. Більшість типів ураження не можуть бути показниками ступеня втрати врожаю. Але без їх кількісної характеристики не можна оцінити фітосанітарний стан поля.

Шкідливість залежить від ряду факторів:

· ступеня ушкодження й агресивності шкідливого об'єкта, які залежать від стадії розвитку й активності шкідників, від патогенності збудника хвороби рослин, кількості шкідливого організму;

· стійкості рослини, яка значною мірою обумовлюється специфічною для сорту нормою реакції та фізіологічним станом культури, що, у свою чергу, залежить від проведених агротехнічних заходів і ступеня сприятливості погодних та інших умов;

· збігу термінів появи агресивних стадій розвитку шкідливих організмів з найбільш сприйнятливими до ураження стадіями культурних рослин.

У процесі формування врожаю польових культур можна виділити три основних періоди:

·  отримання сходів і необхідної густоти стояння рослин в оптимальні фенологічні чи календарні строки;

· період від початку формування і нагромадження біомаси до розвитку генеративних органів;

· формування і дозрівання врожаю (зерна, плодів та ін.).

Для окремих польових культур відносна тривалість кожного із зазначених періодів може бути різною, але загальна схема для всіх культур однакова. Для кожного з трьох періодів визначають комплекс шкідливих видів, механізм їхнього впливу на врожай і загальні потенційні втрати, що вони можуть заподіяти, можливості їхньому запобіганню, технологію й окупність заходів. Такий підхід до оцінки факторів, що визначають втрати врожаю на окремих етапах його формування, дозволяє не тільки повною мірою врахувати розміри шкоди за видами і групами, але й установити раціональні методи, що сприятимуть запобіганню чи зниженню втрат. При цьому залежно від характеру втрат виділяють такі чотири типи:

·       зрідження посіву;

·       зниження темпів формування і нагромадження біомаси;

·       зниження якості і кількості врожаю;

·       збільшення втрат під час збирання врожаю чи в процесі його зберігання.

Основну увагу приділяють кількісному зниженню врожаю, значно рідше враховують погіршення його якості. Майже не беруть до уваги негативний вплив хвороб на умови виробництва, що проявляється ускладненням умов збирання врожаю (зокрема, полягання рослин унаслідок ураження їх кореневими гнилями, ураженість генеративних органів).

Важливим аспектом оцінки шкодочинності стало визначення можливості запобігання втратам урожаю і необхідних для цього економічних витрат. Вирішити цю задачу вдається шляхом порівняння потенційних втрат при такому розвитку шкідливого організму з фактично збереженою кількістю врожаю в результаті проведених захисних заходів. Необхідно відзначити, що навіть у країнах, де захист рослин проводиться надзвичайно інтенсивно, удається запобігти потенційним втратам тільки на 50–55 %.

Таким чином, оцінка економічного значення шкідливих організмів і оснований на ній прогноз шкідливості є складним завданням, під час вирішення якого необхідно враховувати багато аспектів. Тому особливу увагу приділяють визначенню рівня та коефіцієнта шкоди, економічних порогів шкідливості, тобто орієнтовних показників для проведення відповідних заходів з окремими видами хвороб, а також об'єктивному визначенню необхідного обсягу захисних заходів.

У процесі переходу до інтегрованих систем захисту рослин шляхом оптимізації фітосанітарних умов на основі широкого використання стійких сортів, організаційно-господарських і агротехнічних заходів, активного фітосанітарного моніторингу тощо зростає інтерес до диференційованої оцінки і прогнозу шкідливості, а також до питання про обсяг припустимих втрат з метою збереження природних ворогів шкідливих організмів і охорони довкілля.

За останні 30 років з’явилося багато різних понять і математичних інтерпретацій ЕПШ. Було запропоновано такі терміни: економічний поріг шкодочинності, економічний поріг доцільності застосування пестицидів, поріг чисельності шкідників (Танський, 1980, Омелюта та ін., 1986, Арєшніков та ін., 1992).

За визначенням В.І. Танського, ЕПШ  – це щільність популяції шкідливого виду або ступінь пошкодження (ураження) рослин, при якому захисні заходи починають давати прибуток.

Розрахункове рівняння для визначення ЕПШ має такий вигляд:

,

де В – втрати на захист рослин;

    Н – коефіцієнт додаткових витрат;

    Р – коефіцієнт рентабельності загальних витрат на виробництво продукції;

    Ц – закупівельна ціна;

    Д – втрати урожаю на одиницю шкідливого організму або пошкодження рослин;

    К – коефіцієнт зменшення втрат заходами захисту.

Математичний звязок компонентів формули досить простий, але складність у практичному розрахунку виникає через велику мінливість показників, тому у виробництві керуються середніми значеннями ЕПШ, що дає задовільний результат.

Орієнтація на середній рівень втрат урожаю у межах 3-7 %, яка використовується багатьма спеціалістами, недостатньо точна. У цьому випадку ігнорується варіабельність основного економічного показника – рентабельності – перевищення рівня доходів над витратами.

Під час вирішення питання про доцільність застосування пестицидів необхідно враховувати, що не всяке ураження рослин викликає втрати врожаю.

У багатьох випадках на полі одночасно розвиваються декілька шкідливих організмів. Для прийняття рішень щодо захисту рослин необхідно оцінити їх спільний вплив на формування врожаю. Це дуже складне питання, але для розрахунків у спрощеному варіанті може бути використаний комплексний економічний поріг шкідливості – КЕПШ – як сума економічних індексів (Іе) шкоди кожного з основних видів, виявлених на полі, для яких відомі ЕПШ. Економічний індекс – це відношення фактично виявленої кількості шкідливого організму (Ч) до його ЕПШ:

.

Якщо КЕПШ (сума Іе) перебільшує одиницю, обробку пестицидами проводити доцільно.

На сучасному етапі пороги шкодочинності повинні відображати не тільки економічну, а й екологічну та соціальну доцільність хімічного захисту рослин. Науковець Б.А.Арєшніков та інші (1992) пропонують використовувати еколого-економічний поріг (ЕЕП) і як показник брати триразову окупність витрат чистим доходом.

 

5.2.1. Принципи визначення ураженості рослин

і втрат урожаю

 

Ураженість рослин хворобами, що призводять до їх загибелі і зрідження посівів, оцінюють у відсотках або балах. Прийнято такі градації балів:

1 – слабка зрідженість, загинуло до 25 % рослин;

2 – середня, загинуло 25–50 % рослин;

3 – сильна, загинуло більше 50 % рослин.

При частковому ураженні листя застосовують таку шкалу:

1 бал – слабка ураженість, уражено до 25 % листової поверхні;

2 – сильна, 26–50 %;

3 – дуже сильна, більше 50 %.

Ураженість репродуктивних органів установлюють за відсотками уражених від загального числа оглянутих органів та ступенем ураження хворобами.

Втрати врожаю – це підсумковий показник фітосанітарного стану поля. Облік втрат протягом декількох років дозволяє оцінити ефективність захисту рослин в окремі роки і визначити тенденції у змінах шкідливості певних видів чи їх комплексів у майбутньому.

Слід розрізняти два типи впливу шкідливих організмів на рослини: а)повне знищення, б)зменшення продуктивності. У першому випадку недобір урожаю визначають за відсотком загиблих рослин, при цьому не враховують можливості компенсації втрат рослинами, що залишилися, тому показник втрат звичайно дещо перебільшений. Якщо на полі можна відібрати проби з неуражених ділянок, то врахувати компенсацію дозволяє розрахунок за формулою:

P=Ax - By,

де Р – втрати врожаю;

    А – урожай рослин з неураженої частини посіву;

    В – те ж саме з ураженої ділянки;

    х – кількість рослин на одиниці площі неураженої ділянки;

    у – те ж саме на ураженій ділянці.

У другому випадку при зменшенні продуктивності рослин  залежно від характеру ураження можна розрахувати втрати за такими формулами:

P=Ay - x,

де А – урожай неураженої рослини;

    у – кількість рослин на одиниці площі;

    х – фактичний урожай з одиниці площі;

P=Ay - Bx,

де А – урожай неураженої рослини;

    В – урожай ураженої рослини;

    у –загальна кількість рослин на одиниці площі;

    х – кількість уражених рослин.

Значно спрощує оцінку втрат формула:

де Р – втрати урожаю, %;

     А – урожай неураженої рослини;

     а –середній урожай з однієї рослини.

Основний недолік цього способу – труднощі у відборі неуражених рослин. Велика перевага методу – можливість оцінки впливу на врожай комплексу шкідливих видів.

Оцінку втрат від хвороб проводять за результатами ступеня ураження у відповідну фенофазу рослини, використовуючи результати обліку прояву хвороби у певну фенофазу хвороби.

 

5.2.2. Оцінка втрат урожаю зернових колосових

культур від основних хвороб

 

Кореневі гнилі. Недобір урожаю викликає зріджування посіву і зменшення продуктивності уражених рослин (табл. 5.1–5.2). На твердій пшениці втрати на 15–20 % більші.

Таблиця 5.1

Втрати урожаю мякої пшениці від кореневих гнилей

залежно від погодних умов

 

Погодні

умови

Втрати від загибелі

сходів, %

Втрати врожаю хворими рослинами, %

10  %

25 %

40 %

1 бал

3 бали

Несприятливі

5

10

30

5

50

Звичайні

0

5

15

0

35

 

Таблиця 5.2

Шкала втрат урожаю від кореневих гнилей

залежно від розвитку хвороби

 

Розвиток хвороби, %

Втрати, %

11-16

0-5

17-21

3-9

22-26

6-14

27-31

8-18

32-36

11-23

 

Борошниста роса. Максимальне проявлення хвороби спостерігається на озимій пшениці у фази колосіння–цвітіння (табл. 5.3). Сильне ураження (30–75 %) восени прикореневих та нижніх листків обумовлює за час зимівлі загибель рослин на 10–40 %. Втрати врожаю ячменю на кожний відсоток розвитку борошнистої роси після 20 % становлять 0,5–0,8 %.

 

Таблиця 5.3

Шкала втрат урожаю пшениці від борошнистої роси

 

Розвиток

хвороби, %

Втрати урожаю, %

яра

 пшениця

озима пшениця

розвиток хвороби восени

слабкий (10–15 %)

сильний

(20–30 %)

20

8,0

9,0

12,0

30

10,5

11,0

14,0

40

13,0

13,0

16,0

50

15,5

15,0

18,0

60

18,0

16,5

20,0

70

21,0

-

-

 

Іржасті хвороби, сажка, плямистості. Втрати урожаю зернових колосових культур від іржастих хвороб залежать від інтенсивності їх розвитку та часу проявлення на рослинах (табл. 5.4–5.5).

Таблиця 5.4

Шкала втрат урожаю озимої пшениці

від бурої і жовтої іржі

 

Розвиток хвороби, %

Втрати урожаю, %

бура іржа

жовта іржа

колосіння

цвітіння

молочна стиглість

колосіння

налив зерна

5

0,7

0,2

-

0,0

0,0

10

3,0

1,0

0,0

6,0

3,4

20

7,8

2,3

0,8

12,0

5,8

40

20,0

10,0

3,0

24,0

13,3

60

32,0

18,0

8,8

36,0

222

80

41,5

26,5

14,4

48,0

28,5

100

50,0

35,0

20,0

60,0

33,0

 

 

Таблиця 5.5

Шкала втрат урожаю вівса від корончатої іржі

 

Розвиток хвороби, %

Втрати врожаю, %

10

2,6

20

7,2

40

11,9

60

14,6

80

16,5

Таблиця 5.6

Шкала втрат урожаю зернових культур

від сажкових хвороб

 

Поширеність

сажки, %

Втрати урожаю, ц/га

озимі

ярі

0,10

0,11

0,19

0,25

0,24

0,41

0,50

0,44

0,80

0,75

0,57

1,04

1,0

0,64

1,20

1,50

0,75

1,25

2,0

0,82

1,31

2,5

0,86

1,34

3,0

0,91

1,38

 

Таблиця 5.7

Втрати урожаю ячменю від сітчастої плямистості

 

Розвиток

хвороби, %

Втрати урожаю, %

Вихід у трубку

Колосіння

5

8,7

3,0

10

15,8

6,2

15

22,9

9,4

20

30,0

12,6

Таблиця 5.8

Шкала втрат урожаю пшениці від септоріозу

 

Розвиток хвороби, %

(на прапорцевому листку)

Втрати урожаю, %

<30

10 (9-14)

31-50

20 (10-36)

51-75

30 (16-50)

>75

40 (32-55)

_________

Примітка. У дужках можливі коливання показника.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Назвіть прогнози за призначенням.

2. Яке основне призначення фенологічного прогнозу?

3. Навіщо необхідний прогноз шкідливості?

4. Які показники характеризують ступінь втрати врожаю?

5. Що називають ЕПШ і як його можна розрахувати?

6. Як можна визначити комплексний (КЕПШ) та еколого-економічний (ЕЕПШ) пороги шкідливості?

7. Що визначає фенологічний прогноз?

8. Як впливають природно-кліматичні умови різних зон України на строки проходження фенологічних явищ?

9. Що вам відомо про метод багаторічних фенограм?

10. Назвіть правило стійкості багаторічних фенофаз.

11. Як розраховують терміни проходження фенофаз за показниками температури?

12. Назвіть приклади використання суми ефективних температур у прогнозуванні хвороб рослин і визначенні фенофаз.

13. Від чого залежить ступінь втрат урожаю від хвороб?

14. Які особливості використання ЕПШ?

15. Які дані необхідні для визначення втрат урожаю?

16. Наведіть приклади визначення втрат урожаю пшениці від хвороб.

17. Які значення ЕПШ хвороб рослин вам відомі?

18. Який рівень ураженості сажкою допускається на насіннєвих посівах зернових колосових культур?

19. Що означає термін «поріг шкідливості»?

20. Що показують коефіцієнти шкідливості?

21. Від чого залежать зміни у строках проходження фенофаз рослин?

22. Як можна визначити втрати урожаю пшениці від іржі?

23. За якою методикою визначають втрати урожаю пшениці від твердої сажки?

24. Яка методика визначення втрат урожаю картоплі від фітофторозу?

25. Поясніть термін «фенофаза».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.  ОРГАНІЗАЦІЯ ЗБОРУ ФІТОСАНІТАРНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

      І РОЗРОБКИ ПРОГНОЗІВ

 

6.1. ОРГАНІЗАЦІЯ ЗБОРУ ФІТОСАНІТАРНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

 

Призначення вихідної інформації – охарактеризувати сформований фітосанітарний стан і визначити перспективи його можливої зміни під впливом зовнішніх факторів. В остаточному підсумку в результаті її обробки та інтерпретації формуються відповідні прогнози, які необхідні для обґрунтування  планів, організації, вибору терміну і місця проведення заходів захисту рослин.

В Україні проведення захисних заходів дозволяє щорічно зберігати біля 5 млн т зерна, 9 млн т цукрового буряку, 4 млн т  картоплі та багато іншої рослинної продукції.  На території України поширено понад 200 видів шкідників і хвороб, близько 100 видів бур’янів, стосовно яких необхідно збирати інформацію, що характеризує їхнє поширення, фенологію, розвиток та інші показники. Одержання цих даних для всієї території країни звичайними методами неможливо через величезні трудові і матеріальні витрати. Тому виникла необхідність обмежити види інформації і загальний обсяг її одержання за рахунок допущення певної науково обґрунтованої екстраполяції даних. Ці екстраполяції засновані на всебічному вивченні закономірностей динаміки процесів, що враховуються, у кожного шкідливого виду для окремих зон його ареалу. Тільки їх глибоке знання дозволяє послідовно зменшити обсяг інформації, необхідний для об'єктивної характеристики фітосанітарного стану, що склався в той чи інший проміжок часу.

Розробка методів прогнозів, методів і технології збору необхідної вихідної інформації для прийняття прогностичних рішень міцно взаємопов’язані. Удосконалення методів прогнозу поширення і розвитку кожного шкідливого виду повинно спрощувати  всю систему і методи збору вихідної інформації. У технологію збору вихідної інформації необхідно закладати принцип прогнозу параметрів стану популяцій шкідливих видів і їхніх взаємин з культурними рослинами. У той же час вимоги до змісту, термінів одержання і форми інформації визначаються логічними моделями процесів, що прогнозуються. Ними визначається й організація збору цієї інформації.

Кожна фаза динаміки популяцій хвороб у конкретному регіоні характеризується чітко обумовленою просторовою структурою, характеристиками, що піддаються кількісній оцінці. Для складання прогнозу на майбутній рік чи сезон важливо визначити, яка фаза динаміки популяції склалася напередодні сезону (року). Це встановлюють на основі інформації, що безпосередньо характеризує просторову структуру популяції. У міру нагромадження багаторічний даних ряд характеристик популяцій можна встановити не в результаті безпосередніх обліків і спостережень, а шляхом кількісної оцінки попередньо обраних для цього показників – предикторів прогнозу: кліматичних (температура, гідротермічний коефіцієнт, висота снігового покриву, промерзання ґрунту тощо); агротехнічних (терміни сівби, стан посівів і врожайність, терміни і якість збирання врожаю тощо). Для деяких добре вивчених шкідливих видах цей підхід дозволяє знизити обсяг трудових витрат на збір інформації у 2–3 рази, при цьому підвищується точність прогнозів.

Визначення термінів і місця проведення захисних заходів також здійснюється на основі обліку фази динаміки популяцій, фенології шкідливого виду, фенології і стану посівів, їхньої заселеності шкідливим видом. Для ряду хвороб під час визначення їх прояву безпосередні спостереження й обліки заміняються розрахунками за сумами ефективних температур і іншими екологічними критеріями, що також значно знижує трудові витрати на одержання вихідної інформації.

Таким чином, уся система нагляду за фітосанітарним станом посівів і насаджень спрямована на те, щоб до мінімуму звести безпосередні трудомісткі і дорогі спостереження й обліки. На перше місце висувається оцінка стану факторів середовища, що, відповідно до вироблених науково обґрунтованих моделей динаміки популяцій шкідливих видів, значною мірою визначають їхнє поширення, розвиток і економічне значення. Відповідно до цього основного положення розроблялися програми дослідження екології, фізіології, етології, економічного значення шкідливих видів, багаторічних даних, що характеризують динаміку їхнього поширення і розвитку. У реалізації цих програм брали участь десятки наукових установ, кафедр вищих навчальних закладів, підрозділи державної служби захисту рослин.

Основний обсяг фітосанітарної інформації, необхідної для

 

розробки довгострокових, сезонних, короткострокових, фенологічних та інших видів прогнозів, збирають фітосанітарні інспекції, підрозділом яких є відділи прогнозування та фітосанітарної діагностики. До 2007 р. в Україні працювали пункти сигналізації і прогнозів (ПСП). За кожним ПСП було закріплено 2–3 адміністративних райони, на території яких вони проводили фітосанітарний моніторинг і розробляли відповідні прогнози розвитку шкідливих організмів рослин. Усього в Україні працювало 240 таких пунктів, від 7 до 12 на область. Усі спостереження й обліки, передбачені планом роботи пунктів прогнозу, вони здійснювали на полях чи в насадженнях одного базового господарства, на території якого розташована також лабораторія пункту. З 2007 р. цю роботу виконують спеціалісти з фітосанітарного контролю районних фітосанітарних інспекцій. Технології збору інформації, її первинної обробки й оформлення строго відповідають методичним рекомендаціям, розробленим та апробованим науковими установами і затвердженим відповідним органом Мінагрополітики і продовольства України.

У плані роботи спеціалістів з фітосанітарного контролю і діагностики вказується перелік шкідливих видів, за якими вони збирають інформацію і розробляють прогнози, у які терміни й у якому обсязі проводять обстеження, обліки і спостереження, для яких видів прогнозу вони призначені, у які терміни і куди слід надавати інформацію. В інформації для господарств йдеться про терміни та доцільність проведення захисних заходів з урахуванням економічних порогів шкідливості.

Інформація, що характеризує стан кліматичних факторів, фенологію і стан посівів та насаджень, надходить від гідрометеорологічної мережі або збирається самостійно службою прогнозів, агрономами господарств. Гідрометеорологічна служба визначає ступінь репрезентативності цієї інформації.

У складі Державної фітосанітарної інспекції кожної області є відділ методологічного прогнозування та фітосанітарної діагностики зі штатом 3–4 фахівці. Ці відділи планують і контролюють роботу спеціалістів з фітосанітарного контролю та діагностики районних державних фітосанітарних інспекцій, узагальнюють інформацію, що надходить від них та з інших джерел, з метою ефективного проведення фітосанітарного моніторингу і складання прогнозів. Крім того, вони збирають і аналізують оперативну інформацію для відповідних державних структур, яка необхідна для контролю за ходом проведення захисних заходів і їх ефективністю. Для господарств передають регулярні планові і термінові повідомлення про строки проведення обстежень, обліків, захисних заходів, а також про економічні пороги доцільності їхнього проведення в поточному році чи сезоні в період розвитку окремих генерацій шкідливих організмів. Для передачі інформації господарствам найчастіше використовують різні засоби зв’язку, періодичну пресу, радіо, телебачення.

У сільськогосподарських підприємствах усіх форм власності повинна працювати внутрішньогосподарська служба захисту рослин під керівництвом головного агронома. Крім проведення захисних заходів, вона виконує роботи з фітосанітарного моніторингу на землях господарства у терміни, рекомендовані спеціалістами державних фітосанітарних інспекцій. Мета цієї роботи – оптимізувати заходи із захисту рослин щодо фітосанітарного стану, обґрунтувати доцільність їх проведення. У господарствах з інтенсивними культурами (овочеві, плодові) на сезон необхідно призначати спостерігача на кожні 300 га посівів. Робота спостерігачів у господарствах проводиться під методичним керівництвом і контролем фітосанітарних інспекцій.

Просторову структуру популяцій хвороб виявляють для встановлення фази їх динаміки, що враховується під час розробляння довгострокових прогнозів. Вона міняється по сезонах і по роках залежно від стану популяцій. Для більшості шкідливих видів кожній фазі динаміки популяцій відповідає визначений характер заселення певних агроценозів (біотопів). Біотопи (стації, що заселяються шкідливим об'єктом) являють собою певні види посівів, насаджень та інших сільськогосподарських угідь.

Іноді ураженість рослин хворобою визначається не тільки видом посіву, але й термінами сівби (ранній, середній, пізній). Площі кожного виду посіву, а також інших сільськогосподарських угідь, що можуть уражатися хворобою, повинні бути відомі в межах будь-якого адміністративного регіону. Це істотно полегшує проведення обстеження, а також оцінку отриманих результатів для встановлення поширення і розвитку хвороби.

Просторову структуру виявляють у результаті встановлення уражених і неуражених хворобою посівів. Для цього планово проводять обстеження тих угідь, що можуть уражатися на цій фазі динаміки популяції. При цьому враховують фактичну ураженість кожного типу обстеженого біотопу. Це, по-перше, важливо для уточнення фази динаміки популяцій, по-друге дозволяє проводити обстеження тільки частини полів, зазвичай не більше 10–15 %, і екстраполювати отримані дані на площу, зайняту культурою в цьому регіоні. Метод і терміни проведення обстеження обираються відповідно до біологічних особливостей хвороби.

Для хвороб, що піддаються обліку візуально, застосовують маршрутні обліки. Довжина маршруту і кількість облікових проб у кожному біотопі повинна бути однаковою чи пропорційною до його загальної площі. Якщо в межах маршруту, що охоплює крайову і серединну частину біотопу, хвороба не виявлена, то територія вважається незараженою.

Для видів хвороб, збудники яких розвиваються у ґрунті, у рослинах, на рослинах, одиницею обліку вважають 8–20 проб визначеного розміру, розташованих по краях і серединній частині поля. Якщо в узятих пробах вид не виявлений, то поле вважають неураженим.

Під час визначення ступеня ураженості хворобою встановлюють таку градацію ураження: низький, середній, високий бал ураження. Якщо хвороба має такий етап розвитку, коли необхідно проводити заходи проти неї, відзначають такі градації: нижче від економічного порога шкідливості; на рівні чи вище від значення цього показника.

Терміни проведення обстежень вибирають з урахуванням фенології хвороби і культури. Як мінімум, обстеження проводять двічі на рік: після переживання видом несприятливих періодів, навесні, коли відзначається мінімальне в цьому році ураження стацій, і після періоду розмноження, коли ураження для цього року буває максимальним. При інтенсивному розвитку захворювання кількість обстежень збільшується.

Під час узагальнення даних у рамках адміністративного району, регіону чи країни в цілому встановлюють:

1) фазу динаміки популяції хвороби, що склалася в певний період, а також її вплив, з урахуванням інших факторів, на розвиток хвороби в майбутньому;

2) розміри загальної ураженої хворобою площі за типами угідь і площі з визначеною градацією їхнього ураження;

3) площі, що підлягають захисту з урахуванням їхньої фактичної ураженості й очікуваних змін, у зв'язку з фазою динаміки популяції і загальним екологічним станом.

У міру нагромадження багаторічних матеріалів про динаміку просторової структури популяцій шкідливого виду в кожній зоні (регіоні) стає можливим виділити зони і навіть господарства, облік стану хвороб у яких дає досить репрезентативну інформацію для всього регіону. Це дозволяє знизити витрати праці на проведення обстежень без втрати повноти і точності одержуваної інформації.

 

6.2. ПОРЯДОК ІНФОРМАЦІЙНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ РОЗРОБКИ ПРОГНОЗІВ  ТА  ВИЗНАЧЕННЯ  СТРОКІВ Т А  МІСЦЯ

         ПРОВЕДЕННЯ ЗАХИСНИХ ЗАХОДІВ (СИГНАЛІЗАЦІЯ)

 

 

В Україні розробляються прогнози розвитку хвороб сільськогосподарських культур різної завчасності. Ступінь завчасності прогнозів залежить від біологічних особливостей шкідливого об'єкта, призначення прогнозу і кількості доступної для використання вихідної інформації. У зв'язку із цим розроблена така система складання прогнозів, що достатньо повно задовольняє вимоги практики і в той же час пристосована до певної вихідної інформації. Для обґрунтування поточного планування й організації заходів щодо захисту рослин від хвороб складають такі види довгострокових прогнозів.

1. Наприкінці серпня – на початку вересня складають попередній прогноз поширення шкідливих об'єктів на наступний рік. Цей прогноз використовують для планування заходів щодо захисту рослин на наступний рік, для проведення необхідних профілактичних робіт восени та взимку, посилення уваги до збору інформації про стан популяцій окремих видів хвороб, якщо в цьому виникає необхідність.

2. У грудні – на початку січня розробляється повний прогноз на майбутній рік. Він включає додаткову інформацію про обсяги проведених захисних робіт і агротехнічних заходів. На підставі цього прогнозу можуть бути уточнені плани захисних заходів.

3. Навесні, з урахуванням стану погоди в ранньовесняний період, для деяких, особливо динамічних видів, складаються уточнюючі сезонні прогнози. Для таких видів  у  попередньому  і  повному  прогнозах указують два  крайніх варіанти імовірних обсягів захисних робіт у майбутньому році залежно від можливих умов зими і весни. В уточнюючому прогнозі вказують, який з цих варіантів стає доцільним. У більшості випадків крайні варіанти обсягів захисних заходів відрізняються один від одного в межах 15–25 %, тільки для окремих видів вони можуть бути дво-трикратними.

Короткострокові прогнози на термін до місяця, розробляють для  кожної генерації деяких хвороб і доводять до відома всіх господарств.

Річні регіональні прогнози розробляють учені науково-дослідних і навчальних закладів разом із фахівцями фітосанітарної служби. Прогноз розвитку шкідливих організмів рослин по Україні розробляється спеціалістами відділу прогнозування та фітосанітарної діагностики Головної державної фітосанітарної інспекції разом з науковими працівниками інститутів і дослідних станцій НААНУ, аграрних вищих навчальних закладів за матеріалами фітосанітарних інспекцій.

Прийнята система фітосанітарного моніторингу  розробки прогнозів і сигналізації дозволила до мінімуму скоротити використання інформації, що добувається трудомісткими методами. Одночасно підвищено вимоги до точного дотримання регламенту її збору, обробки і передачі у відповідні установи. Велику увагу приділяють впорядкуванню одержання і використання інформації, що характеризує екологічний стан (дані гідрометеорологічної служби про погоду і стан посівів, дані господарств і служби захисту рослин про врожайність, терміни і якість проведення найважливіших агротехнічних заходів). Ці види інформації порівняно легко одержати, а при правильній їхній обробці й інтерпретації вони певним чином компенсують обмеженість даних, одержуваних трудомісткими обліками та спостереженнями в полі і лабораторіях.

Визначення термінів і місця проведення захисних заходів складається з двох взаємозалежних операцій.

Перша – визначення термінів розвитку рослин і шкідливих організмів та виявлення умов, що сприяють розвитку шкідливих організмів, і оповіщення про це господарств. Цю роботу планово виконують спеціалісти фітосанітарного контролю у своїх базових господарствах і регулярно інформують про фітосанітарну ситуацію всі сільськогосподарські підприємства свого регіону обслуговування, а також відділ прогнозування обласної фітосанітарної інспекції.

Друга – виявлення полів і насаджень у господарствах, що підлягають обробці з урахуванням ступеня їхньої заселеності шкідливим об'єктом і видами на врожай. Цю роботу виконують агрономи господарств і допоміжний персонал. Про прийняті рішення та виконані обсяги обробок посівів і насаджень, а також їх ефективність господарства інформують районну державну фітосанітарну інспекцію, яка потім передає цю інформацію фітосанітарній інспекції області.

Наприклад, для сигналізації термінів і визначення місця проведення заходів проти бурої іржі злаків використовують таку інформацію:

1. Терміни настання фаз розвитку злаків – кущіння, початок виходу в трубку, колосіння.

2. Терміни появи спор збудника хвороби в повітрі і на листках злаків. Ступінь заспореності повітря.

3. Тривалість збереження краплинно-рідкої вологи на рослинах (роса, дощ), середня температура за цей період.

Ці дані дозволяють установити дату первинного зараження пшениці хворобою. Після встановлення дня первинного зараження визначають тривалість уредогенерацій гриба.

Користуючись приладом ПОЗР-М чи спеціальною номограмою для визначення кількості спор, що осіли на посіви, визначають загрозу виникнення епіфітотії і величину можливих втрат урожаю. Сигнал про необхідність хімічного захисту проти бурої іржі передають, якщо за 15–17 днів до початку колосіння в середньому ураженість грибом усіх листів одного стебла становитиме 10 пустул і більше. Імовірні втрати зерна визначають за номограмами. Хімічні обробки посівів проводять при потенціальних втратах урожаю більше 25 %.

 

6.3.  СИСТЕМА ОБРОБКИ Й ІНТЕРПРЕТАЦІЇ

ФІТОСАНІТАРНОЇ ІНФОРМАЦІЇ

 

Інформацію про ураженість рослин хворобами збирають і обробляють спеціалісти з фітосанітарного контролю та діагностики районних фітосанітарних інспекцій для визначення середніх і максимальних показників за кожним типом угіддя. Фенологічна інформація обробляється так, щоб можна було визначити:

1) дату початку ураження (до 20 %), масового прояву хвороби (50 % і вище), завершення (80 % і вище);

2) загальну тривалість періоду ураження порівняно з багаторічною нормою;

3) відхилення в термінах розвитку хвороби порівняно з багаторічною нормою.

Дані, що одержують районні фітосанітарні інспекції від господарств про поширення і розвиток хвороб, обробляються так, щоб були показані:

1) обстежена та уражена хворобою площа кожного угіддя в тій фазі розвитку посівів (насаджень), що передбачені планом обстежень на рік;

2) середня і максимальна ураженість;

3) площі, де виявлений небезпечний розвиток хвороби, рівень якого  вищий від  економічного порогу шкідливості.

У межах району фітосанітарна інформація узагальнюється як за його власними матеріалами, так і за одержаними від господарств. Крім того, використовується відповідна інформація гідрометеорологічної мережі та агрослужб. Її обробка й інтерпретація (разом з даними безпосередніх спостережень і обліків) здійснюється спеціалістами районних інспекцій за відповідним методичними посібниками диференційовано для кожного шкідливого виду.

Після збору й обробки перерахованих видів вихідної інформації спеціалісти з фітосанітарного контролю і діагностики складають і планово, а в деяких випадках негайно передають у різні інстанції відповідну інформацію.

1.  Господарствам повідомляються терміни проведення захисних заходів щодо кожного шкідливого об'єкта, з яким необхідно проводити відповідні заходи в поточному році.

2.  У відділи прогнозування і фітосанітарної діагностики об

 

ласної та Головної державної фітосанітарної інспекції посилають такі види інформації:

а) поточна планова коротка звітність за заздалегідь розробленими формами один раз на 5–10 днів про відповідні шкідливі об'єкти (фенологія, поширення, шкідливість, обсяг проведених захисних заходів, їх ефективність);

б) термінова інформація про явища і характеристики популяцій, що заслуговують уваги, але не передбачені у довгостроковому прогнозі;

в) річний звіт з підсумком накопичених даних, їх аналіз і характеристика популяцій шкідливих видів.

Господарства передають районним фітосанітарним інспекціям за визначеними й заздалегідь розробленими формами, дані про обстежені і заселені шкідливими видами площі, градації їх прояву, обсяги проведених захисних заходів і їх ефективність. Ці дані передаються в міру їхнього одержання.

Відділи прогнозування та фітосанітарної діагностики обласних інспекцій узагальнюють інформацію, що надходить від спеціалістів фітосанітарного контролю і районних інспекцій відповідно до існуючих методичних рекомендацій. Якщо необхідно, вони проводять власними силами контрольні обстеження й обліки. Крім того, у випадку очікуваного масового розмноження якого-небудь шкідливого виду вони організують спеціальні обстеження силами господарств, що охоплюють не менше 10 % тих типів угідь, які може заселити цей вид.

Відділи прогнозування та фітосанітарної діагностики обласних інспекцій одержують необхідну гідрометеорологічну та іншу інформацію, а також довгострокові і короткострокові прогнози поширення шкідливих видів, що складаються для відповідного регіону. На підставі узагальнення й аналізу отриманої інформації вони:

·     оперативно інформують районні фітосанітарні інспекції та господарства регіону про очікуваний фітосанітарний стан на найближчий місяць і, відповідно, уточнюють плани їхньої роботи;

·     складають оперативні щодекадні інформації про фенологію, поширення, градацію ураження посівів і насаджень шкідливими видами, обсяги проведених захисних заходів і їх ефективність, очікувані зміни фітосанітарного стану, які передають у відділ прогнозування Головної фітосанітарної інспекції та інші державні органи;

·     готують планові періодичні інформації, а також річні звіти, необхідні для розробки попереднього, повного і сезонного прогнозів.

Оперативна інформація використовується насамперед для контролю і корегування робіт із захисту рослин. Крім того, вона служить головним джерелом створення банку даних, що використовуються для вирішення наукових і організаційних завдань. Робота на всіх етапах збору, обробки, передачі інформації і її використання для складання прогнозів різної завчасності і технологія її проведення, аналізу й узагальнення даних, являє собою єдину систему. Вона затверджена відповідними наказами Міністерства аграрної політики та продовольства України, положеннями, методичними рекомендаціями.

Польові обліки і спостереження регламентовані за фенологічними критеріями або календарно. Записи результатів заносять у спеціальні журнали. Впроваджуються в практику прийоми автоматизованого збору різних видів інформації. Розробляються дистанційні методи фітосанітарної діагностики, які необхідно вводити у практику протягом найближчих років. У цілому система фітосанітарної діагностики і прогнозу в Україні вирішує дві взаємозалежні задачі:

1) визначає загальну фітосанітарну ситуацію в регіонах і у країні;

2) з урахуванням цієї загальної ситуації раціонально будує систему організації захисту рослин у кожному господарстві і на кожному полі.

Для шкідливих видів виявлені ті фактори середовища, що, впливаючи на популяції у визначені критичні періоди життя виду, викликають мінливість фаз їхньої динаміки. Вирішальне значення серед цих факторів мають кліматичні, що піддаються точній кількісній оцінці. Ці обставини дозволили виробити логічні моделі прогнозу фаз динаміки популяцій, засновані на використанні як предикторів кліматичних факторів. Для кожного шкідливого виду, відповідно до фази його динаміки, обґрунтований оптимальний обсяг захисних заходів.

Таким чином, система збору і використання фітосанітарної інформації спрямована на встановлення сформованих і прогнозу очікуваних фаз динаміки популяцій шкідливих видів. Це визначає профілактичну спрямованість захисту рослин, що дозволяє значно знизити обсяги використання пестицидів та витрати на захист рослин.

 

Запитання для самоконтролю

 

1. Які виробничі завдання вирішує моніторинг і прогноз хвороб?

2. Чим можна обґрунтувати діючу систему збору і використання  фітосанітарної інформації?

3. Назвіть структурні одиниці підрозділів фітосанітарної служби України.

4. Які основні вимоги щодо організації роботи спеціалістів ФСК?

5. Назвіть строки і порядок інформаційного забезпечення розробки прогнозів та сигналізації хвороб рослин.

6. Які вимоги до базових господарств спеціалістів з ФСМ?

7. Яке значення терміна «екстраполяція даних»?

8. Навіщо потрібна екстраполяція даних?

9. Які види робіт виконують спеціалісти з ФСК та агрономи господарств для отримання необхідної фітосанітарної інформації щодо хвороб рослин?

10. У які строки виконують основні обстеження та обліки розвитку хвороб сільськогосподарських культур?

11. Яке обладнання та прилади необхідні для виявлення хвороб рослин та проведення фітосанітарної діагностики?

12. Як організований збір інформації та прогнозування розвитку хвороб сільськогосподарських культур?

13. Які завдання щодо контролю стану хвороб рослин в агроценозах виконують спеціалісти обласних фітосанітарних інспекцій?

14. Які основні завдання і вимоги до роботи спеціалістів фітосанітарних інспекцій району та агрономів господарств щодо моніторингу хвороб рослин?

15. Які показники характеризують стан популяцій хвороб в агроценозах?

16. На основі чого планують роботи з моніторингу і прогнозування хвороб рослин? Які види планів вам відомі?

17. Що враховують під час  планування проведення обстежень та обліків хвороб рослин?

18. Які можливі етапи розробки довгострокового прогнозу хвороб використовуються в практичній діяльності спеціалістів з СМ? У чому полягає значення цих етапів?

19. Які установи та державні служби мають інформацію, яку можна використати для прогнозування розвитку хвороб рослин?

20. Які види технологічних документів та звітності, що складають спеціалісти з ФСК, вам відомі?

21. Яке значення має встановлення фаз динаміки популяцій фітопатогенів для планування заходів захисту рослин?

22. Як  визначають строки та місце проведення захисних заходів із захисту рослин у господарствах?

23. Хто відповідає за обґрунтування та оптимізацію заходів захисту рослин у господарстві?

24 Якими основними законодавчими актами щодо захисту рослин повинні керуватися землекористувачі та агрономи?