НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Комардина Л.С.¹, Баимбетова Ф.М.²

¹Кандидат технических наук, доцент, ²магистрант, Инновационный Евразийский университет (г. Павлодар)

НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Аннотация

В статье рассматриваются вопросы разработки  систем защиты растений. Фитосанитарная диагностика является определяющим этапом всей системы фитосанитарного мониторинга и защиты растений.

Ключевые слова: Фитосанитарные диагностика, фитосанитарный контроль, профилактика болезней растений, загрязнение, крепежные бактерий, эффективность.

Komardina L.S.¹, Baimbetova F.M.²

¹Candidate of Technical Sciences, docent, ²Master's degree, Innovative University of Eurasia in Pavlodar

SCIENTIFIC AND PRACTICAL BASES OF DEVELOPMENT OF PROTECTION OF PLANTS

Abstract

The article discusses the development of systems of plant protection. Phytosanitary diagnostics is the determinant of the entire system of phytosanitary monitoring and protection of plants.

Keywords: Phytosanitary diagnostics, phytosanitary monitoring, plant disease prevention, pollution, fixing bacteria, efficiency.

Разработка защитных мероприятий возможна только на ос­нове информации о фитосанитарном состоянии сельскохозяй­ственных угодий, т. е. на основе фитосанитарной диагностики. Назначение фитосанитарной диагностики состоит в том, чтобы без лишних затрат, но с достаточной полнотой собрать и проана­лизировать информацию, которая характеризует:

• фенологию и состояние посевов и насаждений;
• фенологию, состояние и диаг­ностику популяций вредных и полезных организмов; состояние экологической обстановки, определяемой погодными условия­ми, своевременностью и качеством агротехнических мероприя­тий;
• поврежденность (пораженность) растений и их компенса­торные реакции;
• эффективность профилактических и защитных мер, их влияние на взаимоотношения посева с основными ком­понентами экосистемы.

 Анализ данных нацелен не только на фиксацию состояния учитываемых процессов, но и на прогноз их развития. Быстротечная изменчивость развития агроэкосистем может быть управляема, если удается предвидеть послед­ствия используемых мер[1]. Фитосанитарная диагностика является определяющим этапом всей системы фитосанитарного мониторинга и защиты растений. От нее зависят эффективность выявления вредящих объектов, слежения за их развитием в течение вегетационного сезона, досто­верность фитосанитарных прогнозов и обоснованность рекомен­дуемых фитосанитарных мероприятий. Фитосанитарная диагностика состоит из диагностики объектов фитосанитарного мониторинга (объектный анализ) и диагностики складывающихся фитосанитарных ситуаций (ситуационный ана­лиз).

Объектная диагностика предполагает разработку и совершен­ствование методов выявления больных и поврежденных растений, идентификацию видов, форм, рас, штаммов, определение состоя­ния поврежденных растений и вредящих биообъектов (структура генома растения и патогена, вирулентность, агрессивность, резистентность к пестицидам и т. д.). К ним относятся методы ботани­ческой, микологической, вирусологической, бактериологической, энтомологической индикаций и идентификаций, а также биоло­гического,  биохимического и молекулярно-генетического тести­рований биообъектов и анализа их свойств. Объектная диагностика является, в свою очередь, составным элементом общей ситуационной диагностики. Последняя предпо­лагает анализ всего комплекса биотических, агроэкологических, хозяйственно-экономических факторов, влияющих на развитие болезни, вредителя или сорного растения, определяющих необхо­димость проведения и эффективность защитных мероприятий. Иными словами, ситуационная диагностика - это диагностика возможности возникновения и последствий фитосанитарных стрессовых ситуаций биогенного характера. Сложность задачи де­лает необходимым использование для исследований современной компьютерной техники и достижений в области информационных технологий.  Основными элементами технологий являются электрон­ные коммуникации, математические, логические, вербальные, эк­спертные и другие модели поведения биообъектов, электронные хранилища информации, программные средства ее анализа и др.  В последние годы для решения диагностических задач широко используют мультимедийные, гипертекстовые системы на лазер­ных дисках или в сети Интернет. Используемые гипертекстовые технологии позволяют проводить диаг­ностику по ключевым описаниям и изображениям, как при работе с традиционными определителями[2].

Для сбора, хранения и последующей обработки огромного ко­личества информации уже необходимо создавать не базы, а элект­ронные хранилища данных, где бы они накапливались в разном виде (числовые данные, тексты, изображения и т. д.). Для извлече­ния знаний из таких хранилищ и использования в целях фитоса­нитарной диагностики в настоящее время предлагается новая тех­нология интеллектуального анализа, называемая data mining - до­быча данных. Эта технология стремительно развивается в таких отраслях, как медицина, биология, банковское дело, страхование, социальная сфера. Основными ее элементами являются нахождение ассоциативных связей, скрытых закономерностей по наборам данных, оценка влияния параметров на события и ситуации, мно­гомерное распознавание, кластеризация и т. д. Широко использу­ются многомерные цветные изображения, что способствует более глубокому, в том числе интуитивному, пониманию ситуации или явления

Одним из направлений фитосанитарной информатики, ин­тенсивно разрабатываемых в научных учреждениях за рубежом, является автоматизация получения, обработки и передачи дан­ных, необходимых для комплексного мониторинга и прогноза. Разработаны технические и программные средства, позволяющие непосредственно в поле проводить сбор метеорологической, фи­тосанитарной и иной агроэкологической информации, ее автома­тическую обработку, передачу и представление потребителю соот­ветствующих рекомендаций по защите растений. Такие средства эксплуатируются в Германии, Швейцарии, Австрии, США, Новой Зеландии, Австралии и других странах. Например, в Германии в системах фитосанитарной диагностики и поддержки принятия ре­шений по защите растений используют метеорологическую ин­формацию со 110 станций службы погоды и 220 метеорологичес­ких станций службы защиты. В США, например, в последнее время стали на практике применять так называемые технологии геостационарно­го позицирования на основе глобальных спутниковых радионави­гационных систем (ГРС). Они автоматически формируют базы данных о состоянии, как отдельных полей, так и их фрагментов в несколько квадратных метров. Выдаваемое решение - адресная агротехника на каждом поле и каждом фрагменте. Датчики полу­чения информации устанавливают на комбайнах, опрыскивате­лях, туковых сеялках и т. д[2].

Технологическая информация представляется в виде топотехнологических карт: почвенных, урожайности, внесения семян, удобрений, гербицидов, состояния посевов, в том числе очагов за­болевания, зон, пораженных вредителями, и т. д. Иностранные фирмы продают оборудование для ГПС. Есть и более простые, доступные уже сейчас технологии, на­пример адресное применение гербицидов в пределах поля, кото­рое осуществляют с помощью специальных датчиков плотности сорняков, устанавливаемых непосредственно на опрыскивающей аппаратуре. Такие системы разработаны и используются в США, Англии, Германии, Японии. Весьма перспективно применение геоинформационных систем (ГИС). Фитосанитарные ГИС - это сочетание баз фитосанитарных данных с электронными картами, т. е. компьютерное (элект­ронное) фитосанитарное картографирование территорий разного масштаба (хозяйство, район, область). Представление информации на электронных картах обеспечивает наглядность, содержательность информации и возможность ее оперативного анализа. Они позволяют более обоснованно и точно определять масштабность и интенсивность той или иной фитосанитарной си­туации, площади, подлежащие защите, потребности в химических и биологических средствах защиты; выявлять факторы, способ­ствующие массовой вспышке биообъекта или ее депрессии, разра­батывать предложения по профилактике опасных фитосанитарных ситуаций.

И наконец, в защите растений, как и во всех других областях науки, интенсивно развиваются и широко применяются интер­нет-технологии. К ним относятся:

• дистанционная интернет-диагностика.В Японии система дис­танционной диагностики основана на анализе изображений, сде­ланных наземными камерами, которые по сети Интернет переда­ют в лабораторию диагностики, где анализируют специальными средствами. Результаты анализа также по сети Интернет доводят до потребителя;
• получение необходимой для фитосанипарной диагностики инфор­мации.В ряде стран (США, Дания, Великобритания и т. д.) разра­ботана и функционирует система сбора фитосанитарной инфор­мации через сеть Интернет. На специальных ее страницах поме­щены фактические данные о развитии вредителей, болезней и сорняков на различных культурах, представлены карты их распро­странения;
• доведение результатов фитосанитарной диагностики до потре­бителей.Во многих странах это стало фактически главным спосо­бом консультационного обслуживания сельскохозяйственных то­варопроизводителей. На интернет-страницах представлены ре­зультаты анализа фитосанитарной ситуации в виде графиков, карт, схем развития и распространения патогенов. Даны рекомен­дации по проведению защитных мероприятий.

Эконо­мически целесообразно проводить мероприятия по защите расте­ний, когда затраты на их осуществление равны или меньше, чем экономический ущерб от вредителей, болезней, сорняков. Эту границу называют экономическим порогом вредоносности. Он опре­деляет минимальные количество или плотность популяции вред­ных организмов, превышение, которого будет иметь отрицатель­ные экономические последствия, если не проводить мероприятия по защите растений. В системе защиты растений должны быть использованы различные методы (органи­зационно-хозяйственные, агротехнические, химические, биологи­ческие), приемы и средства. При выборе защитных мероприятий важно учитывать нормативные оценки, возможность и эффектив­ность их применения. Наосновании долгосрочных прогнозов вначале определяют на длительный период основные мероприятия и материально-техни­ческое обеспечение по их проведению. Затем разрабатывают годо­вые и оперативные планы по защите растений.

Годовые планы служат программой защиты урожая от вредите­лей, болезней и сорняков на предстоящий календарный год. Для выполнения поставленных задач в годовых планах предусматрива­ют конкретные объемы работ по защите растений, которые опре­деляют на основании данных службы сигнализации и прогноза. Разработка планов по защите растений включает:

• нормативные показатели влияния элементов системы земледе­лия на фитосанитарный потенциал посевов и почвы;
• экономические и биологические пороги вредоносности;
• достоверные данные о площадях в севооборотах, заселенных вредителями, сорняками и болезнями, интенсивности их разви­тия, появления и распространения на основании систематическо­го и оперативного обследований;
• обзор распространения основных сорняков, вредителей и бо­лезней сельскохозяйственных культур за истекшие годы на осно­вании карт засоренности, ведомостей учетов;
• прогноз появления вредных организмов в планируемом году;
• отчетные данные о наличии и потребности в пестицидах;
• нормативные материалыо биологической и хозяйственной эф­фективности агроприемов и пестицидов;
• технико-экономические показатели машин и специальной ап­паратуры по защите растений;
• список химических и биологических средств борьбы с вредите­лями, болезнями и сорняками, разрешенных к применению на территории Республики Казахстан на планируемый год.

Осуществление планируемых мероприятий по защите растений в хозяйстве следует начинать с разработки технологических карт по защите растений. В картах отражают в строгой последователь­ности все необходимые работы по борьбе с вредителями, болезня­ми и сорняками каждой сельскохозяйственной культуры или группы культур[3].

 

Литература

1. Шпанев, А.М. Влияние агрохимических факторов на фитосанитарную обстановку в полевом севообороте на черноземе обыкновенном / А.М. Шпанев, А.Б. Лаптиев, С.В. Мухина, Н.С. Беспалова // Агрохимия.  2006.  № 8. С. 57-67.
2. Лаптиев, А.Б.  Фитосанитарное состояние посевов полевых культур в условиях применения интенсивных технологий / А.Б. Лаптиев // Депон. БД НИИЭИагропрома. 1995.   № 16207. 7 с.
3. Лаптиев, А.Б.  Фитосанитарная обстановка на посевах зерновых в условиях перехода к эколого-ландшафтному земледелию / А.Б. Лаптиев // Фитосанитарная ситуация на посевах сельскохозяйственных культур юга России и экологизация систем защиты растений. Краснодар, 2000. С. 14.

References

1. Shpanev, AM The impact of agrochemical factors on phytosanitary situation in the crop rotation on chernozem ordinary / A.M. Spanev, A.B. Laptiyev, S. Mukhina, N.S. Bespalov // Agrochemistry. 2006. № 8. C. 57-67.
2. A.B. Laptiyev. The phytosanitary condition of crops of field crops in the conditions of use of intensive technologies / A.B. Laptiyev // Depon. DB NIIEIagroproma. 1995. № 16207. 7.
3. A.B. Laptiyev. Phytosanitary situation on grain crops in the conditions of transition to ecological agriculture and landscape / AB Laptev // phytosanitary situation in the agricultural crops of Southern Russia and the greening of plant protection systems. Krasnodar, 2000. P. 14.