Размещено на http://www.allbest.ru/

Особливості багаторічного прогнозування розвитку шкідників зернових культур та соняшнику в умовах степу України

А.В. Дудник

Розглянуто причини масових розмножень шкідників та аспекти багаторічного прогнозування їх розвитку в умовах Степу України.

Ключові слова: багаторічний прогноз, масові розмноження шкідників

Вступ

Захист рослин від шкідливих організмів займає одне з провідних місць серед технологічних прийомів вирощування сільськогосподарських культур.

Низька купівельна спроможність сільгосптоваровиробників призвела до різкого зменшення обсягів застосування засобів, що забезпечують збереження врожаю, та, як наслідок, до погіршення фітосанітарного стану агроценозів і зниження валових зборів продукції землеробства.

Найбільш шкодочинними в посівах зернових культур є хлібні клопи, жуки, блішки, хлібні п'явиці, злакові мухи (гессенська, шведська), хлібні пильщики, злакові попелиці. Також великої шкоди завдають посівам (особливо просапних культур) личинки хрущів, личинки жуків чорнишів і коваликів. шкідник рослина захист

Актуальність теми обумовлена необхідністю підвищення наукової обґрунтованості багаторічних прогнозів, які визначають стратегію і тактику захисту рослин, його екологічну і природоохоронну орієнтацію, економічну і соціальну цінність. Актуальність і доцільність прогнозних досліджень в екології і захисті рослин не викликає сумнівів, особливо в Україні, де вперше в світі у 1926 році було створено Службу сигналізації та прогнозів, вперше обґрунтовано системну теорію циклічності динаміки популяцій та її технологічне рішення щодо розробки багаторічних (стратегічних) прогнозів масового розмноження шкідливих комах.

Постановка завдання. Мета дослідження полягає в обґрунтуванні закономірностей масових розмножень і розробці алгоритму багаторічного прогнозу появи основних шкідників зернових культур та соняшнику.

Метою досліджень обумовлені такі завдання:

1. Створення багаторічної бази даних про динаміку чисельності комплексу шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику в Степу Україні.

2. Створення багаторічної бази даних з погодних умов та сонячної активності в Степу України.

3. Дослідження поточного стану популяцій основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику у вогнищах.

4. На базі системного аналізу баз даних встановлення залежності динаміки чисельності шкідливих комах від еколого-економічних чинників різної природи.

5. Дослідження шкодочинності основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику в різних регіонах України.

6. Уточнення видової структури, динаміки чисельності, трофічних зв'язків та фенології основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику в умовах Степу України.

7. Обґрунтування оптимальної системи моніторингу основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику в умовах Степу України.

8. Дослідження ефективності різних елементів інтегрованої системи захисту озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику від комплексу шкідників.

9. Обґрунтування методики багаторічного прогнозу загрози шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику посівам.

10. Обґрунтування системи заходів контролю та прогнозу стану популяцій основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику в Степу Україні.

Кінцевою метою роботи є багаторічний прогноз розвитку кожного з основних шкідників озимої пшениці, ярого ячменю та соняшнику, а також подання сільськогосподарському виробнику рекомендацій по інтегрованій системі боротьби з вказаними організмами.

Результати, які будуть одержані в процесі досліджень, пропонується використовувати службам сигналізації та прогнозів України і Миколаївської області в розробці та уточненні річних прогнозів появи та поширення основних шкідників зернових культур та соняшнику. Багаторічний (стратегічний) прогноз дозволяє підвищити вірогідність річних прогнозів.

Результати дослідження. Прогнозування - це розробка прогнозу, який є передбаченням, імовірнісним міркуванням про майбутній стан певного явища на основі спеціальних наукових досліджень. Теоретичною основою прогнозування процесів на рівні біогеоценозу є дослідження циклічності в природі. Популяційні цикли - закономірно повторювані у просторі і часі масові розмноження живих організмів, зокрема комах. Повторюваність є фундаментальною закономірністю; її відсутність означала б повний відрив загального від окремого, унікальність явищ, виключала б їх передбачення [1-3].

Прогнозування динаміки популяцій є одним з основних елементів прогнозів на рівні екосистеми.

В останні роки в Україні набула визнання теорія циклічності динаміки популяцій, а також її технологічне рішення розробки міжсистемного методу прогнозування масового розмноження шкідливих комах. Концептуальною засадою цієї теорії є зв'язок, взаємодія і синхронізація у розвитку біосфери, біогеоценозів і популяцій з космічними та кліматичними циклами. Циклічність як загальна фундаментальна закономірність розвитку та функціонування будь-якої матеріальної системи пояснює закономірності масових розмножень шкідливих комах у просторі і часі і є об'єктивним критерієм для прогнозування популяційних циклів [3].

Прогноз масових розмножень комах потребує з'ясування закономірностей їх циклічності, а для цього найчастіше застосовують історико-статистичний екологічний метод [3].

Дослідження, проведені наприкінці 90-х років довели, що існуючі методи прогнозу, які ґрунтуються на використанні гідротермічного коефіцієнта і суми ефективних температур як предикторів, не придатні не тільки для прогнозування, а й для пояснення закономірностей масового розмноження основних шкідливих видів [3].

Аналіз літературних даних, свідчить про дискусійність проблеми популяційних циклів комах і про відсутність надійних методів прогнозу масових розмножень шкідників в Україні та в інших регіонах. Це і визначило напрямок наших досліджень, які мають важливе теоретичне і практичне значення в екології та захисті рослин.

Проблема масових розмножень взагалі давно цікавить ентомологів. Вирішальне значення в динаміці чисельності комах К.Ф. Рульє, який вважається засновником трофо-кліматичної теорії динаміки популяцій комах, надавав трофічній базі та кліматичним чинникам, які визначають не тільки інтенсивність розмноження комах, а й стан їх трофічної бази. Пізніше О. Грим і Ф. Кепен підтвердили точку зору К.Ф. Рульє [1-3].

Понад сто років серед ентомологів панує думка, що масові розмноження шкідливих комах відбуваються після посушливих теплих років. Відомі американські екологи Метсон та Хейк також підтвердили зв'язок масових розмножень шкідливих комах з посухами і обгрунтували уявлення про основні механізми їх впливу на поведінку шкідників і фізіологію рослин. А це дозволяє накреслити можливу схему впливу космічних, кліматичних і трофічних чинників на динаміку популяцій комах.

Відомо, що температура, відносна вологість повітря, тривалість сонячного сяйва, ультрафіолетове випромінювання, врожайність сільськогосподарських культур змінюються циклічно, особливо в роки різких змін сонячної активності. Тому стає збіг в окремі роки масових розмножень шкідливих комах на величезній території: синхронізаторами, як вважають, є сонячна та геомагнітна активність [1-3].

Наприклад, за останні 180 років в різних регіонах світу було 20 спалахів масового розмноження озимої совки - вони повторювалися через 9 років. Наступні спалахи починалися відповідно через 6-7, 8-9, 10-11 і 13 років, тобто через різні проміжки часу або циклічно. В цей час аналогічні за тривалістю цикли відомі у багаторічній динаміці сонячної та геомагнитної активності і цілої низки процесів і явищ в атмосфері, біосфері, гідросфері, а також в атмосферної циркуляції та сонячної радіації, які відповідальні за зміни клімату та погоди на нашій планеті [3]. Усі вказані явища, за сучасними уявленнями, циклічні, тобто повторюються через різні проміжки часу.

Однак ентомологи, порівнюючи динаміку сонячної активності та масові розмноження цілої низки шкідливих комах, припускалися методичної помилки: вони вважали, що цей критерій неможна використовувати для прогнозу, тому що масові розмноження не завжди співпадають з роками максимумів або мінімумів сонячної активності. В цьому головна помилка опонентів існування сонячно-земних зв'язків [1-3].

Отже, використовувати як критерій прогнозу фази мінімумів і максимумів сонячної активності (як це рекомендується в літературі) не доцільно, оскільки справджуваність таких прогнозів не перевищить 30 %.

Для розробки багаторічних прогнозів масового розмноження шкідливих комах, як вважає Є.М. Білецький, доцільно використовувати як інтегральний критерій роки різких змін сонячної активності, або так звані роки сонячних реперів [1-3].

Тривалість сонячного сяйва поряд з температурою і опадами є важливим чинником динаміки популяцій. Вказані чинники перебувають під контролем сонячної активності, змінюються циклічно і завдають циклічність коливанню чисельності шкідників. Тобто синтетична теорія Є.М. Білецького пояснює динаміку популяцій шкідників як циклічний процес, як своєрідний ритм функціонування популяції, синхронізований з циклами навколишнього середовища і насамперед з циклами сонячної активності [1-3].

В захисті рослин використовуються чотири види фітосанітарних прогнозів: багаторічні - період п'ять і більше років; довгострокові (на один-два роки, на сезон); короткострокові (на термін до одного місяця); сигналізація (оперативне визначення термінів проведення заходів із захисту рослин за показниками фенології шкідливих організмів і культур, які захищаються від шкідників, за екологічним та економічним критеріями [1-3].

Вихідною інформацією до багаторічних прогнозів є аналіз стану і мінливості фітосанітарного стану в межах кожного регіону мінімум за п'ять-десять років.

Аналізуючи інформаційне забезпечення і концептуальні засади багаторічного прогнозу за І.Я. Поляковим, можна стверджувати, що теоретичні засади та методи багаторічного прогнозу масового розмноження шкідливих комах ще не розроблені. Більше того, в більшості доступних для нас літературних джерел проблема багаторічного прогнозу масових розмножень шкідливих комах обговорюється за давньою методологічною засадою з аналізом одного-двох провідних чинників взаємодії виду із середовищем [2].

Висновки

1. Існуючі теорії динаміки популяцій і прогнозу масового розмноження шкідливих комах повністю не пояснюють багаторічну повторюваність (циклічність) їх у просторі і часі і спроможні передбачити початок чергового популяційного циклу того чи іншого шкідника з певним відсотком достовірності. Тому проблема масового розмноження і прогнозування в екології популяцій та захисті рослин є однією з пріоритетних і потребує подальшого вирішення. Теоретичні засади та методи багаторічного прогнозу масового розмноження основних шкідників зернових культур та соняшнику практично не розроблені.

2. Причини масових розмножень шкідників зернових культур та соняшнику не можна пояснити лише змінами суми ефективних температур і гідротермічного коефіцієнта, а тим більше використовувати їх як предиктори прогнозу.

3. Роки масових розмножень основних шкідників зернових культур та соняшнику синхронізуються з роками посух і різких змін сонячної активності, яка є основним синхронізатором усіх процесів і явищ в біосфері, а її різкі зміни можна використовувати як критерій у прогнозуванні наступних масових розмножень шкідників.

Список використаної літератури

1. Байдик Г.В. Сільськогосподарська ентомологія: Підручник / Байдик Г.В. - К.: Вища освіта, 2005. - С. 511.

2. Поляков И.Я. Прогноз развития вредителей и болезней сельскохозяйственных культур (с практикумом) / И.Я. Поляков, М.П. Персов, В.А. Смирнов. - Л.: Колос, 1984. - 318 с.

3. Хуссейн М.Х. Методи багаторічного прогнозу массового розмноження озимої совки / Хуссейн М.Х. // Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандадата сільськогосподарських наук. - Харків: Вид-во ХДАУ, 2000. - 20 с.

Размещено на Allbest.ru