Долгосрочный прогноз
1. Динамика популяций вредных видов проявляется через изменения их пространственной структуры (степень заселения и поражения участков, полей, угодий, сортов и т.д.) и сопровождается изменениями в численности, возрастном составе и других пространственных показателях состояния популяций вредителей, а также зависит от качественного состояния особей, что проявляется через изменения морфо-физиологических показателей. На динамику влияет степень оптимальности условий существования в определенные фазы онтогенеза.
Для патогенов, способных вызвать массовые заболевания, динамика их популяций проявляется через разный уровень распространения и интенсивность поражения, что зависит от агрессивности и вирулентности рас, степени оптимальности развития растений, площадей, занимающих восприимчивы или устойчивые к болезни сорта и от оптимальности погодных факторов, которые влияют на скорость и эффективность инфекционного процесса.
Для популяций сорняков основными показателями являются их численность и масса в определенный период вегетации, плодовитость, схожесть, запас семян и продуктивных зародышей, на что влияет гидротермический режим в соответствующие фенофазы и эффективность агротехнических и химических мероприятий.
2. Для вредных организмов, которые имеют наибольшую чувствительность по условиям существования, характерна наиболее сложная и динамичная структура популяций.
3. Влияние биотических факторов оказывается существенным при неблагоприятных для вредного вида условий. Развитие популяций полезных организмов несколько запаздывает во времени по сравнению с динамикой популяций вредителей.
4. Факторы, которые влияют на популяции и формировали ее свойства в прошлые годы и периоды, определяют характер реакции популяции и в будущем, поэтому тенденцию развития популяции можно определять по их состоянию в конце вегетационного периода. Это позволяет планировать проведение мероприятий по защите растений на будущий год. Реакция популяций на изменение экологических условий конечно запаздывает.
5. Изменения свойств популяций могут быть выражены, как изменения определенных их фаз. Для вредителей выделяют пять основных фаз динамики популяций (рис. 1).
I. Депрессия — возникает вследствие существования вида в неблагоприятных условиях. Популяция в это время хранится в местах с относительно благоприятной кормовой базой и микроклиматом (поля, угодья, растения), которые еще обеспечивают минимальные требования вида к условиям существования. Такие места считают резервациями вида. Чем их больше в определенном регионе, тем быстрее и чаще возникают массовые размножения вредителей, эпифитотии болезней.
II. Расселение (увеличение численности) — возникает после улучшения условий существования (погодные условия, кормовая база), что вызывает интенсивное размножение и расселение вида, увеличение численности, жизнеспособности, устойчивости к неблагоприятным факторам.
III. Массовое размножение — наступает при сохранении благоприятных условий. Происходит заселение всех возможных для существования вида мест (полей, угодий, видов и сортов растений), достигается наибольшая численность, интенсивность размножения, жизнеспособность, устойчивость к природным врагам, пестицидам, неблагоприятным факторам.
IV. Пик численности — возникает вследствие ухудшения условий существования. Уменьшается интенсивность размножения, жизнеспособность. Усиливается влияние неблагоприятных факторов, в том числе и естественных врагов. Все это не обеспечивает прирост численности, этот показатель и другие стабилизируются на время и начинают ухудшаться. При этом сохраняется широкое расселение вида.
V. Спад численности — возникает при дальнейшем сохранении неблагоприятных условий. Ухудшаются пространственные и морфо-физиологические показатели состояния популяций, наблюдается максимальное воздействие естественных врагов и неблагоприятных условий, быстро уменьшается распространение, численность.
Для характеристики фаз развития популяций возбудителей, динамических болезней растений выделяют три основных фазы: депрессия, умеренное развитие (соответствует II фазе — расселения) и эпифитотия (соответствует III и IV фазам). Для хронических болезней, которые развиваются медленно, может быть выделено, как и для вредителей, 5 фаз.
6. Полное изменение фаз динамики популяций может быть при возникновении массового размножения (эпифитотии). Но часто развитие популяций прекращается при расселении (умеренном развитии), то есть на стадии II фазы, после чего возникает снова депрессия.
Скорость перехода из одной фазы в другую зависит от биологической природы вида и скорости его реакции на воздействие условий внешней среды. В большинстве вредителей такой переход занимает 1-2 года и более. Поэтому, если изменение фаз растянута во времени, выделяют промежуточные фазы: выход из депрессии, начало расселения, начало массового размножения, пик и спад численности. В очень динамичных видов (клещи, тли) в течение одного вегетационного периода может быть один, иногда даже два цикла динамики популяции.
7. По степени влияния на динамику популяций на первое место можно поставить космические и климатические факторы, на втором — оптимальность кормовой базы, на третьем — межвидовые отношения и на последнем — внутривидовые отношения между организмами в биоценозе.
8. Влияние антропогенных факторов (технологий выращивания и сельскохозяйственных культур, систем земледелия и защиты растений, агротехнических мероприятий и т.п.) с развитием сельскохозяйственного производства по степени воздействия на популяции в агроценозах часто имеет основополагающее значение для фитосанитарного мониторинга и прогноза.
Краткосрочный прогноз
1. Фенология вредных организмов изменяется в основном под влиянием погодных факторов и в меньшей степени зависит от условий питания. Расчет прохождения фенофаз лучше выполнять по показателям температуры и их суммарном воздействии, учитывая при этом действие других факторов внешней среды.
Зависимость от температуры изменяется по фазам онтогенеза, уровня температур и времени их воздействия на организм. В связи с этим при расчетах необходимо вводить дополнительные поправочные коэффициенты.
2. Фенология культурных растений зависит от климатических факторов, генотипа растения, сроков посева, уровня агротехники и почвенных условий. Расчеты фенологии растений проводят по показателям температуры и накопления суммы тепла.
3. Вредоносность вида зависит от его агрессивности и от компенсаторных возможностей растений. Агрессивность вида определяется характером повреждений, фазой онтогенеза, состоянием популяции, степени благоприятности погодных факторов и кормовых растений.
Компенсаторные возможности растений зависят от генотипа, фенофазы растения, характера повреждения, агрофона и погодных условий. Вредоносность существенно зависит от того, насколько совпадает фенофаза вредного организма, во время, которой он активно питается, развивается и потребляет много корма, с наиболее уязвимой фазой растения. Поэтому сопоставление фенологии вредного вида и культурного растения является главным показателем прогноза вредоносности.
4. При определении уровня и порога потерь и экономической целесообразности проведения мероприятий необходимо рассчитывать в среднем на сохранение 3-7% от валового сбора урожая. Экономический порог вредоносности (ЭПВ) зависит от многих факторов, поэтому он должен уточняться на каждый вегетационный период в зависимости от конкретных условий сезона, хозяйства, поля и условий проведения защитных мероприятий. Основными критериями для уточнения ЭПВ является фенологические данные и информация о состоянии посевов. При опоздании фенологии вредного вида и нормальному развитию растений необходимо ориентироваться на наибольшие показатели ЭПВ, и наоборот — при раннем развитии вредного организма, опоздании фенологии растений и их неудовлетворительном состоянии используют наименьшие значения ЭПВ, поскольку в этих условиях вредоносность усиливается, а устойчивость растений уменьшается.
5. Защитные меры против вредителей не проводят, даже когда значение ЭПВ достаточные для этого, если заселенность естественными врагами или пораженность их болезнями высокая. Такое решение принимают после проведения детального учета соотношения вредителей и энтомофагов, развития эпизоотий с учетом фазы динамики популяции.
6. Сигнализация выполняется в такой последовательности:
- а) определяют оптимальные сроки проведения соответствующего мероприятия;
- б) выявляют участки, подлежащие защите, с учетом ЭПВ;
- в) отменяют обработки на части площадей, если развитие энтомофагов и эпизоотий позволяет это сделать.
Многолетний прогноз
Многолетний (стратегический) прогноз основывается на анализе эмпирического ряда данных за прошлый период с целью выявления факторов, ответственных за изменение уровня развития вредных видов в условиях конкретных однородных природно-экономических зон. Определяют, как в будущем будет меняться значение проанализированных факторов для вредных организмов или какие новые факторы влияния появятся вследствие развития земледелия и через изменения экологического состояния.
Многолетние прогнозы разрабатывают научные учреждения, используя для этого весь объем накопленной фитосанитарной информации. Теоретическая база этих прогнозов близка теории долгосрочного (годового) прогноза, но для их разработки особое значение имеют следующие положения:
1. Изменение площадей посевов, которые пригодны для сохранения и развития вредных организмов, зависит от биологических особенностей вида и влияния элементов технологий выращивания растений, в частности: структуры посевных площадей, использование тех или иных сортов и объемы площадей, на которых они выращиваются, системы обработки почвы и ухода за растениями, их полноты и качества, системы удобрения и оптимальности питания растений, системы орошения и т.д..
2. Оптимальность условий питания и обеспеченность кормовыми ресурсами связана со степенью специализации в определенных зонах или хозяйствах. Выращивание однородных по генотипу культур, сортов на больших площадях способствует накоплению и массовом развитию вредных организмов.
3. Агрессивность и вредоносность видов неодинакова на разных этапах онтогенеза растений, поэтому необходимо учитывать возможные изменения в соотношении фенологии вредных организмов и культурных растений. Внедрение в производство сортов с другим темпом прохождения фенофаз может изменить обычные условия питания. Более ранние сроки развития растений могут лишить вид возможности закончить развитие, нормально подготовится к зимовке, соответствующим образом повлиять на численность вредителя, развитие патогена, сорняков.
4. Более динамические и поэтому опасные виды быстрее приспосабливаются к новым экологическим условиям, имея повышенную реакцию на факторы влияния.
5. Изменения активности солнечной радиации влияют на климатические факторы, что вызывает цикличность динамики популяций вредных организмов. Обнаружена повторность циклов развития вредных насекомых через 5, 6, 8, 9, 10, 11, 12, 21, 22, З0, 33, 44 лет, что необходимо учитывать для фонового прогноза.
6. Антропогенные факторы по степени влияния на популяции вредных видов могут превышать другие факторы.
