ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ УДК 632.914.2 Типы фитосанитарного мониторинга как основа совершенствования интегрированной защиты растений В.А. ЧУЛКИНА, Е.Ю. ТОРОПОВА, Г.Я. СТЕЦОВ, И.Г. ВОРОБЬЕВА, Н.А. ХОВАЛЫГ e)mail: helento@ngs.ru Достижения науки и практики на современном этапе позволяют вы$ делить системы интегрированной защиты растений (ИЗР) пяти уров$ ней сложности, которые нуждаются в дальнейшем совершенствова$ нии, – против отдельных популяций вредных организмов, групп эколо$ гических эквивалентов, сообществ отдельных культур, севооборотов и агроландшафтов [6]. Лучше других разработаны системы ИЗР по куль$ турам. При их совершенствовании применяют преимущественно био$ логический фитосанитарный мони$ торинг, который мы предлагаем до$ полнять экологическим мониторин$ гом, предусматривающим учет не только численности, но и парамет$ ров эволюционно$экологических тактик – размножения, выживания и трофических связей вредных организмов [6]. В задачу наших исследований входило определение объектов, методов анализа получаемой ин$ формации и принимаемых решений при использовании разных типов фитосанитарного мониторинга. Для этого анализировали инфор$ мацию о вредных организмах поле$ вых культур (яровая и озимая пше$ ница, озимая рожь, яровой ячмень, овес, рапс), получаемую двумя ти$ пами мониторинга: преимуще ственно биологическим [3, 4] и эко логическим [7]. При анализе ин$ формации определяли объекты, по$ казатели мониторинга, фазы и пе$ риоды его проведения, число уче$ 12 тов и наблюдений отдельных видов и групп вредных организмов; состав базовых защитных мероприятий (агротехнических, химических, био$ логических), которые рекомендова$ лись по результатам мониторинга. Результаты исследований пред$ ставлены в таблицах 1 и 2. При биологическом фитосани тарном мониторинге численность фитофагов учитывали методом раскопок почвы (проволочники, ку$ бышки саранчовых, коконы лугово$ го мотылька и др.), применением земляных ловушек, корытец$лову$ шек, подсчетом фитофагов в рам$ ке, кошением сачком и др. Пораже$ ние растений болезнями и повреж$ дение фитофагами определяли по шкалам путем визуального осмот$ ра органов растений, вскрытия стеблей, учета погибших растений. Засоренность подсчитывали на площадках (видовой состав, оби$ лие, ярус, тип, фенофаза, фитомас$ са), применяя шкалы, а также опре$ деляя общее покрытие ими обсле$ дуемой площади. Методом раско$ пок оценивали запас органов веге$ тативного размножения (длина, масса, число почек возобновле$ ния), число семян. При экологическом фитосанитар ном мониторинге определяли по существующим градациям здоро$ вье почв, семян, подземных и над$ земных органов растений и в целом фитосанитарное состояние агро$ экосистем, вычленяя норму, фито$ санитарный риск, катастрофу, бед$ ствие [7]. При оценке фитосанитар$ ного состояния почв применяли методы флотации, влажного и ме$ ханического просеивания, селек$ тивных питательных сред, биотес$ тов на фитотоксичность и супрес$ сивность, экспериментального уче$ та порога вредоносности. Фито$ экспертизу семян и посадочного материала проводили методами грунтконтроля, рулонов, питатель$ ных сред, визуальной оценки. Об$ щее фитосанитарное состояние аг$ роэкосистем определяли по пери$ одам формирования основных эле$ ментов структуры урожая, учитывая Ò à áë è ö à 1 Î áú å ê òû è ï î ê à çà òå ë è ì å òî ä î â ð à çí û õ òè ï î â ô è òî ñ à í è òà ð í î ãî ì î í è òî ð è í ãà Òèï á è î ë î ãè ÷ å ñê è é ý ê î ë î ãè ÷ å ñê è é ÎÁ Ú Å K Ò Ô è òî ô à ãè , ý í òî ì î ô à ãè , áî ë å çí è È ñ òî ÷ í è ê è âî ñ ï ð î è çâî ä ñ òâà âð å ä í û õ î ð ãà í è çì î â ð à ñ òå í è é , ñ î ð í û å ð à ñ òå í è ÿ, ( òà ê òè ê à Ð ð à çì í î æ å í è ÿ), ô à ê òî ð û ï å ð å ä à ÷ è ( ð à ñ ï ð î ñ òð à í å í è ÿ) âî âð å ì å í è è â ï ð î ñ òð à í ñ òâå ð à ñ òå í è ÿ ñ å ë ü ñ ê î õ î çÿé ñ òâå í í û õ ê ó ë ü òó ð â ð à çí û å ô à çû ( òà ê òè ê à  âû æ è âà í è ÿ), âî ñ ï ð è è ì ÷ è âû å ð à ñ òå í è ÿ è õ ð à çâè òè ÿ ( ý òà ï û î í òî ãå í å çà ), ( òà ê òè ê à Ò òð î ô è ÷ å ñ ê è õ ñ âÿçå é ), ï î ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è ì ãó ñ òî òà ñ òå áë å ñ òî ÿ, í à ê î ï ë å í è å ñ ð å ä à ì ( ï î ÷ âà , í à çå ì í î - âî çä ó ø í à ÿ ñ ð å ä à , ï î ä çå ì í û å ô è òî ì à ñ ñ û , ê î í å ÷ í à ÿ è í à ä çå ì í û å î ð ãà í û ð à ñ òå í è é , æ è âû å ï å ð å í î ñ ÷ è ê è ), ï ð î ä ó ê òè âí î ñ òü è å å ï î òå ð è ï à ð à ì å òð û î ñ í î âí û õ ý ë å ì å í òî â ñ òð ó ê òó ð û ó ð î æ à ÿ ( âð å ä î í î ñ í î ñ òü ) â ð à çí û å ï å ð è î ä û è õ ô î ð ì è ð î âà í è ÿ, áè î ë î ãè ÷ å ñ ê à ÿ ó ð î æ à é í î ñ òü Ï ÎË Ó×À Å Ì Û É Ï ÎK À ÇÀ Ò Å Ë Ü × è ñ ë å í í î ñ òü ô è òî ô à ãî â, Ô è òî ñ à í è òà ð í î å ñ î ñ òî ÿí è å ï î ÷ âû , å å ô è òî òî ê ñ è ÷ í î ñ òü ý í òî ì î ô à ãî â, ñ î ð í û õ ð à ñ òå í è é , è ñ ó ï ð å ñ ñ è âí î ñ òü , çä î ð î âü å ñ å ì ÿí è ï î ñ à ä î ÷ í î ãî ð à ñ ï ð î ñ òð à í å í í î ñ òü , ñ òå ï å í ü ì à òå ð è à ë à , ï ë à í è ð ó å ì û å è ô à ê òè ÷ å ñ ê è å ï à ð à ì å òð û ï î ð à æ å í è ÿ è ð à çâè òè å áî ë å çí å é î ñ í î âí û õ ý ë å ì å í òî â ñ òð ó ê òó ð û ó ð î æ à ÿ ð à ñ òå í è é , Ý Ï Â , ï î òå ð è ó ð î æ à ÿ è áè î ë î ãè ÷ å ñ ê î é ó ð î æ à é í î ñ òè , î áù å å ô è òî ñ à í è òà ð í î å ñ î ñ òî ÿí è å à ãð î ý ê î ñ è ñ òå ì ( í î ð ì à , ð è ñ ê , ê à òà ñ òð î ô à , áå ä ñ òâè å â ï å ð è î ä âå ãå òà ö è è ) ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ Ò à áë è ö à 2 Ñ âî ä í û å ä à í í û å î á î ñ í î âí î é è í ô î ð ì à ö è è ô è òî ñ à í è òà ð í î ãî ì î í è òî ð è í ãà Ñ óì ì àðí îå ê îëè ÷åñòâî â ð å ä í û õ î ð ãàí è çì î â Òèï ì î í è òî ð è í ãà K îëè ÷åñòâî ô àç è ïåðèîäîâ Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 11 11 29 50 Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 13 10 29 41 Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 13 10 21 37 Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 11 10 29 32 Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 11 11 19 27 Á è î ë î ãè ÷ å ñ ê è é Ý ê î ë î ãè ÷ å ñ ê è é 6 8 17 46 âèäîâ ï îï óëÿö è é â ó÷åòàõ ß ð î âà ÿ ï ø å í è ö à 40 66 Î çè ì à ÿ ï ø å í è ö à 42 57 Î çè ì à ÿ ð î æ ü 36 48 ß ð î âî é ÿ÷ ì å í ü 48 47 Î âå ñ 34 38 Ð àïñ 23 57 густоту всходов и их фитосанитар$ ное состояние, засоренность, чис$ ленность фитофагов, энтомофагов, поражение (повреждение) подзем$ ных и надземных органов растений, параметры основных элементов структуры урожая по пробным сно$ пам перед уборкой. Анализ информации при биологи$ ческом и экологическом типах мо$ ниторинга показал их сходство и различия (табл. 2). Частота принимаемых решений по обоим типам мониторинга суще$ ственно не отличалась, составляя соответственно по культурам 6–13 (биологический) и 8–11 (экологи$ ческий). При экологическом мони$ торинге, как правило, в учеты попа$ дало повышенное количество видов вредных организмов и их популя$ ций, хотя общее число принимае$ мых решений по защитным мероп$ риятиям несколько меньше, чем при экологическом. Резкие различия типов монито$ ринга выявлены в содержании ме$ роприятий по разработке и совер$ Á àçîâû å ì åðîï ðè ÿòè ÿ îáù åå êîëè÷åñòâî àãð î òåõí è ÷åñê è å ä î ë ÿ (% ) áèîõè ì è ë î ãè ÷åñê è å ÷åñê è å 31 38 3 5 ,5 7 8 ,9 0 2 ,7 6 4 ,5 1 8 ,4 31 35 2 9 ,0 7 4 ,2 0 2 ,9 7 1 ,0 2 2 ,9 24 29 2 0 ,8 7 5 ,9 0 3 ,4 7 9 ,2 2 0 ,7 40 39 2 2 ,5 7 3 ,1 0 0 7 7 ,5 1 9 ,2 22 28 3 6 ,4 8 5 ,7 0 0 6 3 ,6 1 4 ,3 8 24 0 7 0 ,8 0 0 100 2 9 ,2 шенствованию ИЗР. При биологи$ ческом мониторинге и определении ЭПВ защитные мероприятия заклю$ чались в применении пестицидов (63,6–100 %). Доля агротехничес$ ких мероприятий не превышала 36,4 %, а на рапсе таковые вообще отсутствовали. Биологический ме$ тод пока не включен в базовые тех$ нологии ИЗР на рассматриваемых культурах. Таким образом, биологи$ ческий мониторинг обеспечивает информацией о фитосанитарных проблемах на посевах сельскохо$ зяйственных культур (численность вредных организмов, поражение или повреждение растений ниже или выше ЭПВ), но не раскрывает причин этих проблем, а поэтому и обусловливает односторонний под$ ход к принятию решений (примене$ ние преимущественно пестицидов). Экологический мониторинг, опре$ деляя источники воспроизводства вредных организмов в агроэкосис$ темах, объекты их выживания и пе$ редачи (распространения) во вре$ мени и в пространстве, размер тро$ фических экологических ниш, рас$ крывает причины фитосанитарного состояния агроэкосистем, обуслов$ ленные эпифитотиологией вредных организмов, природными биоти$ ческими (энтомофаги, антагонис$ ты, эпифиты и др.), абиотическими (температура, влажность и др.), а также антропогенными (сорт, техно$ логия возделывания) факторами. В принимаемых решениях по совер$ шенствованию ИЗР преобладали агротехнические мероприятия (70,8–85,7 %) и только 14,3–29,2 % приходилось на применение пести$ цидов. Тем самым, при биологическом фитосанитарном мониторинге аг$ ротехнические приемы, как эколо$ гический компонент ИЗР, только фиксируются, определяя состоя$ ние растений и фитосанитарную ситуацию, а при экологическом – активно совершенствуются в на$ правлении конструирования и ре$ конструирования фитосанитарно$ го состояния агроэкосистем, начи$ ная с создания здоровых супрес$ сивных почв. Интегрированная за$ щита растений, как промежуточ$ ный этап на пути создания фитоса$ нитарных экологически сбаланси$ рованных агроэкосистем, включа$ ет такие фундаментальные агро$ технические приемы, как фитоса$ нитарные севообороты и фитоса$ нитарные предшественники, вне$ сение органических удобрений и обогащение ризосферы растений антагонистами на основе ФПК (фи$ тосанитарных почвенных картог$ рамм), применение сбалансиро$ ванных минеральных удобрений, рассчитанных нормативным мето$ дом, замена нитратных форм азот$ ных удобрений на аммонийные на почвах, заселенных возбудителя$ ми корневых гнилей, овсяной цис$ тообразующей нематодой выше ПВ, создание эффективного ложа для семян, обеспечение оптималь$ ной густоты всходов и продуктив$ ного стеблестоя, исключение рас$ сева семян сорняков в период 13 ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ уборки зерновых и др. [6, 7]. Тако$ го рода мероприятия не предус$ матриваются по результатам био$ логического фитосанитарного мо$ ниторинга, который ориентирован на проведение оперативных ме$ роприятий при угрозе численнос$ ти вредных организмов или про$ гнозе развития болезней выше ЭПВ. Однако такие стратегия и так$ тика ИЗР не соответствуют концеп$ ции системно$экологического на$ правления ее развития, разрабо$ танной предыдущим поколением ученых и изложенной в материалах VIII Международного конгресса. Выходом может служить сочетание результатов обоих типов монито$ ринга: на начальном этапе разра$ ботки или совершенствования ИЗР целесообразно применение био$ логического мониторинга для вы$ яснения фитосанитарного состоя$ ния посевов (выше или ниже ЭПВ по видам и группам вредных орга$ низмов) с последующим или па$ раллельным применением эколо$ гического мониторинга для выяв$ ления причин того или иного фито$ санитарного состояния. Такая ин$ формация позволяет разрабаты$ вать долгосрочные системы ИЗР как составной части стабильного земледелия и растениеводства. Принятие решений только по ре$ зультатам биологического монито$ ринга оправдано в чрезвычайных ситуациях, когда посевам угрожа$ ют эпифитотии и массовое раз$ множение вредных организмов (градация фитосанитарной катас$ трофы или бедствия). Во всех слу$ чаях применение пестицидов огра$ ничивается эпифитотическими очагами в фазе концентрации, а не расселения первичных популяций вредных организмов. Такая мето$ дология использования обоих ти$ пов мониторинга успешно приме$ няется на полевых культурах уче$ ными первой в Сибири научной школы по защите растений [2]. На других культурах, на начальных этапах изучения вредных организ$ 14 мов (облепиха в условиях Тывы, цветочные, кустарниковые и дре$ весные интродуценты в Западной Сибири) используется пока пре$ имущественно биологический фи$ тосанитарный мониторинг [1, 8] с элементами экологического (клас$ сификация вредных организмов по группам экологических эквивален$ тов, выявление размера их эколо$ гических ниш в агроэкосистемах и состава супрессоров, подавляю$ щих паразитическую активность почвенных фитопатогенов). Прак$ тика хозяйств Сибирского региона свидетельствует об экологических и экономических преимуществах ИЗР, разработанной по результа$ там обоих типов мониторинга, на$ чиная с оздоровления почв [5, 7]. Приведем примеры двух типов мониторинга популяций вредных организмов при разработке ИЗР первого уровня сложности. Гельминтоспориозная корневая гниль (возбудитель Bipolaris soro kiniana (Sacc.) Shoem.). При биоло гическом мониторинге учитывают развитие корневой гнили преиму$ щественно по поражению основа$ ния стебля, при экологическом – по поражению подземных и над$ земных органов в двух периодах формирования элементов структу$ ры урожая – всходов (первичные корни, колеоптиле, влагалища при$ корневых листьев) и перед уборкой или после нее (первичные и вто$ ричные корни, эпикотиль, основа$ ние стебля). Установлено, что по$ ражение подземных органов, осо$ бенно вторичных корней, обуслов$ лено исходным инфекционным по$ тенциалом возбудителя в почве, что требует составления ФПК и последующего оздоровления поч$ вы; поражение зародышевых орга нов (первичных корней, колеопти$ ля, влагалищ прикорневых листь$ ев) вызвано фитосанитарным со$ стоянием семян и подразумевает их фитоэкспертизу и оздоровле$ ние; поражение эпикотиля как органа рецептора инфекции зави$ сит от глубины посева семян, оп$ ределение которой становится со$ ставной частью технологии созда$ ния эффективного ложа для семян, а поражение основания стебля связано с гидротермическими ус$ ловиями в период вегетации и по$ вреждением внутристеблевыми вредителями, что требует монито$ ринга этих параметров. ИЗР при биологическом монито$ ринге ограничивается преимуще$ ственно повышением устойчивос$ ти растений и применением про$ травителей, а при экологическом предусматривает создание здоро$ вых супрессивных почв, здоровых семян и разработку фитосанитар$ ных технологий для обеспечения самозащиты растений. В результа$ те проблема корневых гнилей ре$ шается системой ИЗР, состоящей на 90–92 % из агротехнического метода защиты растений и на 8–10 % – из биологического и хи$ мического. Одновременно было выяснено, что при снижении развития корне$ вых гнилей в результате внедрения такой системы ИЗР в хозяйствах Западной Сибири коррелятивно снижается на 74,2 % вредоносность внутристеблевых вредителей, на 22,7 % засоренность посевов и на 30–35 % замедляется и ограничи$ вается развитие листостеблевых инфекций (септориоза, бурой ржав$ чины). Тем самым подтверждается положение о том, что механизм ста$ билизации фитосанитарного состо$ яния агроэкосистем связан с оз$ доровлением почвы. Внутристеблевые вредители. Из этой группы на яровой пшенице, яч$ мене, овсе, озимой ржи, кукурузе и других культурах вредоносны два вида мух – овсяная (Oscinella frit) и ячменная (O. pusilla), снижающие урожайность в среднем на 3–5 ц/га (11–15 %). Биологический мониторинг пре$ дусматривает определение числен$ ности мух и в случае превышения ЭПВ (30–50 экз. на 100 взмахов сач$ ПРОБЛЕМЫ ФИТОСАНИТАРИИ ком) применение преимуществен$ но инсектицидов. Экологический же выясняет осо$ бенности эволюционно$экологи$ ческих тактик (Р, В, Т) с последую$ щим их ограничением или преры$ ванием. О тактике размножения (Р) мож$ но судить по результатам монито$ ринга отродившихся личинок, вы$ живаемость которых внутри стеб$ лей довольно высока (84–95 %). Ог$ раничение тактики размножения предпринимается на следующий год путем подбора сортов с прижа$ тым к зародышевому побегу коле$ оптилем; обеспечения интенсивно$ го роста побегов от фазы всходов до 2–3$го листьев; использования для посева семян с высокой энер$ гией прорастания и всхожестью; создания эффективного ложа для семян и оптимизации густоты всхо$ дов; внесения стартовых доз мине$ ральных удобрений; отказа от воз$ делывания в агроэкосистемах пы$ рея бескорневищного и житняка ширококолосого (объекты массо$ вой откладки яиц). О тактике выживания (В) вредите$ лей можно судить по результатам учета численности личинок в ложно$ коконах внутри стеблей (стерни) после зимовки. Прерывание и огра$ ничение тактики выживания произ$ водится введением фитосанитар$ ных севооборотов, пространствен$ ной изоляцией восприимчивых культур от мест массовой зимовки вредителей, посевом нектароносов для активизации энтомофагов (в Западной Сибири 38 видов энтомо$ фагов снижают выживаемость ли$ чинок мух на 11–50 %), уничтожени$ ем стерни злаков с зимующими ли$ чинками последнего поколения в агро$ и естественных экосистемах или первичными популяциями има$ го, возделыванием в травостоях ус$ тойчивых злаковых трав (костреца безостого, тимофеевки, овсяницы луговой, суданки, райграса высоко$ го), в стеблях которых большинство личинок погибает. Мониторинг тактики трофических связей (Т) включает определение состава восприимчивых культур (растений) в агро$ и естественных экосистемах, размера трофических экологических ниш, трофической активности (поврежденность глав$ ных и дополнительных стеблей хлебных злаков) с последующим введением фитосанитарных севоо$ боротов, где доля восприимчивых культур(яровая пшеница, ячмень, овес, озимая рожь) не превышает 50 %, особенно если в естественных и агроэкосистемах произрастает пырей бескорневищный, житняк, волоснец сибирский. В целом система ИЗР против шведских мух при экологическом мониторинге состоит на 80 % из агротехнических приемов, 13,3 % – из биологических и 6,7 % – из хи$ мических. Особенности ИЗР разного уров$ ня сложности на основе экологи$ ческого мониторинга болезней, вредителей и сорняков изложены в учебниках [6, 7]. ЛИТЕРАТУРА 1. Воробьева И.Г. Болезни гладиолусов в лесостепи Западной Сибири/ Автореф. дисс. канд. наук, специальность 06.01.11 – Новосибирск, 1994, 17 с. 2. Системно$экологическая оптимизация фитосанитарных технологий/ Сб. научн. трудов, посвященных 25$летию становления первой в Сибири научной школы по за$ щите растений. Под ред. В.А. Чулкиной. – Новосибирск, 2009, 136 с. 3. Совершенствование интегрированной защиты растений с целью предотвраще$ ния потерь урожая от воздействия вредных организмов/ Методический сборник ВИЗР. – Санкт$Петербург, 2005, 96 с. 4. Танский В.А., Долженко В.И., Гончаров Н.Р., Ишкова Т.И. Защита зерновых куль$ тур от вредителей, болезней и сорняков в Нечерноземной зоне/ Совершенствование ИЗР с целью предотвращения потерь урожая от воздействия вредных организмов // Методический сборник. – Санкт$Петербург, 2005, с. 60–81. 5. Торопова Е.Ю. Экологические основы защиты растений от болезней в Сибири. – Новосибирск, 2005, 297 с. 6. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я. Экологические основы интегрирован$ ной защиты растений. Под ред. М.С. Соколова и В.А. Чулкиной. – М.: Колос, 2007, 568 с. 7. Чулкина В.А., Торопова Е.Ю., Стецов Г.Я. Интегрированная защита растений: фитосанитарные системы и технологии. Под ред. М.С. Соколова и В.А. Чулкиной. – М.: Колос, 2009, 670 с. 8. Ховалыг Н.А. Болезни и вредители облепихи в Тыве/ Сб. научн. трудов «Систем$ но$экологическая оптимизация фитосанитарных технологий». – Новосибирск, 2009, с. 48–51. Аннотация. Определены объекты, методы и принимаемые решения по двум типам фитосанитарного мониторинга – биологическому и экологическому. Показана связь типов мониторинга с применением различных методов защиты растений. Предложе$ на последовательность сочетания обоих типов фитосанитарного мониторинга при раз$ работке интегрированной защиты растений. Ключевые слова. Фитосанитарный мониторинг, вредные организмы, методы за$ щиты растений, интегрированная защита растений. Abstract. The objects, methods and accepted decisions on the base of biological and ecological phytosanitary monitoring are determined. The connection of the monitoring’s type with the application of various plants protection methods is shown. The sequence of both monitoring types combination is offered in the Integrated Plant Management. Keywords. Phytosanitary monitoring, noxious organisms, methods of plant protection, the Integrated Plant Management. Новосибирский государственный аграрный университет, Алтайский НИИ сельского хозяйства, Сибирский университет потребительской кооперации, Тувинский государственный университет 15