Принципи проведення фітосанітарного моніторингу

У багатьох країнах значна увага приділяється інтенсифікації сільськогосподарського виробництва на основі його спеціалізації, концентрації та використання індустріальних методів. У цих умовах зростає значення захисту рослин, який має забезпечити оптимальну фітосанітарну ситуацію для отримання високих і стабільних урожаїв. Ефективність захисту рослин значною мірою залежить від того, наскільки вдається надати йому профілактичної спрямованості через раціональне комплексне використання агротехнічних, організаційно-господарських та власне захисних заходів, тобто інтегрованого захисту рослин. У кожному регіоні України проблеми захисту рослин вирішуються на базі єдиної концептуальної основи, але існують 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. Недостатньо обґрунтоване їх застосування в екологічному та економічному відношенні призводило до виникнення проблем, пов'язаних із негативним впливом на довкілля, і сприяло виникненню стійкості шкідливих організмів до засобів захисту рослин. Частково це навіть посилювало шкодочинність видів шкідників і хвороб та збільшувало залежність урожаю від ефективності заходів боротьби з ними. Сучасна концепція вимагає кардинальної зміни підходів.

Від боротьби до управління агроекосистемами

Останнім часом дедалі більшого визнання набуває ідея про необхідність переходу від боротьби з окремими шкідливими організмами до управління екосистемами посівів і насаджень. Метою такого управління є забезпечення максимальної продуктивності культурних рослин, створення несприятливих умов для шкідливих організмів та зниження їх впливу на формування врожаю. Найважливішою передумовою для цього є глибоке вивчення сільськогосподарських екосистем, їхньої структури, розвитку та реакцій на різні форми й масштаби екологічного впливу. У цьому напрямі потрібна передусім розробка об'єктивних і технологічних методів визначення стану та розвитку популяцій найважливіших компонентів екосистеми посівів.

Одночасно потрібна розробка методів і технологій отримання та обробки регулярної інформації, що характеризує стан агроекосистем, напрямок, масштаби та частоту зміни стану її компонентів у зв'язку з впливом на них певних факторів довкілля. Всі ці найважливіші методичні та технологічні розробки ґрунтуються на використанні даних про екологію, фізіологію та етологію найважливіших компонентів агроценозів, а також відповідних положень статистики. Дослідження в цій галузі сприяють підвищенню ефективності захисних заходів у теперішній час і стають найважливішою передумовою вдосконалення стратегії та тактики їх проведення в майбутньому.

Інформаційна система захисту рослин

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 отримання та повноцінної обробки цієї інформації можна прийняти оптимальні рішення, що забезпечують профілактичну спрямованість захисних заходів та їх високу рентабельність. Насамперед необхідно забезпечити систематичний облік і контроль стану популяцій шкідливих організмів, щоб захисні заходи проводилися лише в тому випадку, коли їхня чисельність або розвиток перевищує економічний поріг шкодочинності (ЕПШ).

Це вимагає створення в державі добре функціонально диференційованої та чітко організованої інформаційної системи із захисту рослин. Така система складається з таких основних елементів: отримання та передача відповідної інформації, обробка даних, їх накопичення та збереження. Кожен із цих елементів необхідно виконувати за загальноприйнятими методиками, у певній послідовності, за необхідного обсягу та рівня достовірності відповідних даних. Крім того, необхідно дотримуватися певних правил збору та використання інформації, що сприяє запобіганню помилкам при її отриманні, накопиченні, обробці та прийнятті рішень. Обсяг і точність первинних даних визначають цінність усієї інформаційної системи.

Отримання первинних даних є тією частиною інформаційної системи, яка потребує найбільших матеріальних і трудових витрат. У цьому напрямі важливо створити оптимальну відповідність між обсягом інформації та необхідними для цього витратами. Це досягається в результаті екологічного, фізіологічного, етологічного, економічного та математико-статистичного обґрунтування методів отримання первинних даних, способів їх отримання та обробки. Необхідно забезпечити отримання лише тієї інформації у визначений термін і обсягах, яка потрібна для вирішення поставленого завдання, а також науково обґрунтувати вимоги до змісту інформації. Створенню інформаційної системи із захисту рослин передує всебічний глибокий аналіз вимог до неї.

Етапи обробки фітосанітарної інформації

Обробку фітосанітарної інформації можна розділити на кілька ключових етапів, кожен з яких має вирішальне значення для прийняття обґрунтованих рішень:

• Аналіз фітосанітарного стану посівів, фенологічних, вікових і просторових структур популяцій шкідливих організмів. Це первинний етап, який дає змогу оцінити поточну ситуацію на полі.
• Прогноз поширення, розвитку та економічного значення шкідливих організмів. На основі отриманих даних розробляються короткострокові та довгострокові прогнози, що визначають потенційну загрозу.
• Розробка рекомендацій щодо проведення профілактичних заходів та оптимальних варіантів захисту. Цей етап передбачає вибір найбільш ефективних і екологічно безпечних методів.
• Створення основ для раціонального планування, організації та проведення захисних заходів від шкідливих організмів. Завершальний етап, який забезпечує практичну реалізацію стратегії захисту.

Фітосанітарний моніторинг як основа прогнозування

Особливе значення для проведення ефективного захисту рослин, який відповідає вимогам інтенсивного рослинництва, надається моніторингу шкідливих організмів рослин і прогнозу їх поширення та розвитку, а також визначенню можливого негативного впливу шкідливих організмів на продуктивність посівів і насаджень (прогноз шкодочинності). Розробка методів і практичне застосування таких прогнозів вимагає 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 призводить до різного ступеня розвитку шкідливих організмів рослин. Це зумовлює 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 можливість прогнозувати наслідки життєдіяльності небажаних для рослин організмів і обґрунтовано проводити відповідні захисні заходи.

Усе це об'єднано в поняття фітосанітарний моніторинг. Він може розглядатися як складова частина глобального екологічного моніторингу і являє собою систему методів виявлення змін у розвитку шкідливих організмів в агроценозах та визначення шляхів оптимізації фітосанітарного стану сільськогосподарських культур і угідь. Фітосанітарний моніторинг (ФСМ), раніше відомий як фітосанітарна діагностика, можливий при високому рівні знань діагностичних і біоекологічних особливостей шкідливих видів, оптимальних методик проведення відповідних робіт зі збору необхідної інформації.

ФСМ передбачає поетапне проведення робіт у відповідні загальноприйняті строки і включає в себе послідовний збір і накопичення необхідних даних при достатньому рівні точності, систематизацію та аналіз інформації, прийняття рішень. Останній етап полягає у виборі оптимальних заходів як у поточному часі, так і в майбутньому. Для цього розробляють відповідні прогнози. Таким чином, прогнозування розвитку шкідливих організмів рослин стає можливим лише за наявності необхідної фітосанітарної інформації, яка збирається, обробляється та аналізується в рамках системи моніторингу.

Сучасні технології, такі як дистанційне зондування Землі, використання безпілотних літальних апаратів (БПЛА) та спеціалізованого програмного забезпечення для геоінформаційних систем (ГІС), значно розширюють можливості фітосанітарного моніторингу. Вони дозволяють оперативно виявляти осередки ураження, оцінювати стан посівів на великих площах і точніше прогнозувати розвиток шкідливих організмів. Інтеграція цих інструментів у класичні методи обстежень є ключовим напрямком підвищення ефективності захисту рослин в Україні.

Фітосанітарний моніторинг є фундаментом для прийняття обґрунтованих рішень у системі інтегрованого захисту рослин. Він дозволяє не лише своєчасно виявляти загрози, але й оптимізувати використання ресурсів, знижувати пестицидне навантаження на агроценози та запобігати розвитку резистентності у шкідливих організмів. Лише за умови системного, науково обґрунтованого підходу до збору та аналізу фітосанітарної інформації можна досягти стабільно високої продуктивності сільськогосподарських культур та екологічної безпеки агровиробництва.

Фітосанітарний моніторинг і прогнозування: методологічні засади та практичні підходи

Фахівець із фітосанітарного моніторингу та прогнозування повинен досконало знати видоспецифічні ознаки шкідливих організмів, особливості їхньої біології та онтогенезу, а також характер взаємодії з рослинами-господарями. Це необхідно для точної діагностики тих видів, які підлягають спостереженню, та оцінки стану їхніх популяцій за морфофізіологічними показниками. Без глибокого розуміння цих аспектів неможливо визначити критичні фази розвитку шкідників чи збудників хвороб, що безпосередньо впливає на ефективність захисних заходів.

Для проведення обстежень і збору необхідних даних використовують методики, які мінімізують витрати часу та ресурсів. Вони мають бути уніфікованими для всіх учасників моніторингу, що забезпечує формування однотипної бази даних, їхнє накопичення та порівняння в різних регіонах і часових проміжках. Такий підхід дозволяє виявляти просторово-часові закономірності динаміки популяцій і підвищує точність прогнозів.

Вибір угідь та репрезентативність даних

Вибір угідь для обстежень залежить від спеціалізації господарств, фітосанітарного стану, фази динаміки популяції виду, а також фенофази шкідливого організму та рослини. Угіддя повинні бути типовими для даної території, що дозволяє екстраполювати отримані результати на подібні агроценози. Важливо враховувати історію полів, попередників, систему обробітку ґрунту та застосування засобів захисту, оскільки ці фактори суттєво впливають на чисельність шкідливих об'єктів.

Збір та систематизація інформації

Отримані дані повинні відображати фактичний стан популяцій, обсяг виконаних робіт і кількість облікових одиниць. Вони мають забезпечувати достатній рівень точності з урахуванням вимог статистичного аналізу. Збирають лише ті дані, які необхідні для прогнозування, а накопичена інформація повинна містити достатню кількість предикторів — факторів, що визначають динаміку розвитку популяцій. До таких факторів належать метеорологічні умови (температура, вологість, опади), агротехнічні заходи (строки сівби, глибина загортання насіння, внесення добрив) та біотичні чинники (наявність природних ворогів, конкуренція).

Аналіз критичних періодів та факторів впливу

Зібрана в необхідному обсязі інформація систематизується за призначенням і характером: метеорологічна, агротехнічна, біологічна тощо. Дані групуються та аналізуються за періодами, які пройшли шкідливі організми та рослини в минулому, а також за факторами, що впливали на їхній розвиток. Основну увагу приділяють критичним періодам — фазам, від яких залежить стан популяцій (наприклад, вихід із діапаузи, масове розмноження, сприйнятливість рослин до зараження). Виявлення головних факторів впливу дозволяє будувати точні прогностичні моделі.

Прийняття рішень на основі прогнозу

Обґрунтований прогноз розвитку шкідливих видів і потенційних втрат урожаю дозволяє прийняти рішення щодо організації захисту рослин. При депресивному стані популяцій і відсутності загроз планують продовження моніторингу, регулюючи його інтенсивність. При виході з депресії, слабкому або помірному ураженні, а також при допороговій чисельності шкідників посилюють спостереження та проводять захисні заходи в повному обсязі. У разі масового розвитку хвороби (епіфітотії) або шкідників застосовують комплекс захисних заходів, деталізуючи та регулюючи їхню інтенсивність відповідно до фітосанітарного стану. Сучасні підходи передбачають використання інтегрованих систем захисту, які поєднують біологічні, агротехнічні та хімічні методи.

Основні положення фітосанітарного моніторингу

• Обґрунтування фітосанітарного моніторингу та прогнозів розвитку шкідливих організмів сільськогосподарських рослин можливе за наявності повного уявлення про їхні біоекологічні особливості та закономірності мінливості прогнозованих явищ. Це дозволяє визначити зміст і обсяг необхідної інформації, строки її отримання, порядок аналізу, узагальнення та прийняття рішень.
• Проведення фітосанітарного моніторингу та прогнозування базується на максимально можливому обсязі однотипних даних за багаторічний період. Важливо враховувати ступінь мінливості прогнозованих процесів у часі та факторів, що на них впливають. Використання довготривалих рядів спостережень підвищує надійність прогнозів і дозволяє виявляти тренди, пов'язані зі зміною клімату.
• Моніторинг і прогноз виконуються лише для тих шкідливих організмів, які можуть завдати суттєвої економічної шкоди культурним рослинам. Пріоритет надається видам, що мають високий потенціал розмноження, широкий спектр рослин-господарів або здатність до швидкого поширення.

Таким чином, системний підхід до фітосанітарного моніторингу, що базується на знанні біології шкідливих організмів, уніфікованих методиках збору даних та аналізі критичних факторів, є основою для прийняття ефективних рішень у захисті рослин. Це дозволяє мінімізувати втрати врожаю, оптимізувати використання ресурсів та зменшити негативний вплив на довкілля, забезпечуючи сталий розвиток агровиробництва.