4.1. Теоретические и методологические основы мониторинга и прогноза

Системно-экологическое направление развития защиты растений повышает значимость мониторинга и прогноза развития вредных организмов для принятия решений по разработке и применению систем ИЗР.

Значение и задачи мониторинга и прогноза состоят в следующем:

Своевременной организации и проведении систем ИЗР;

Оценке количества и качества урожая сельскохозяйственной продукции при принятии своевременных мер в случаях угрозы эпифитотий;

Выборе рациональных (рентабельных, экологически безопасных) методов для разработки систем ИЗР;

Своевременном издании специальной литературы, использовании иных средств для оперативного информирования землепользователей;

Выявлении проблем защиты растений и организации научно-исследовательских работ для их решения.

Существовало два основных направления в понимании причин динамики численности популяций вредных организмов.

Сторонники первого направления придерживались трофо-климатической концепции, согласно которой численность вредных организмов зависит от кормовой базы и климатических факторов. Агротехнические мероприятия оценивали по их способности влиять на энергетические ресурсы популяции (кормовую базу). Роль межвидовых отношений (энтомофагов, антагонистов) в динамике популяций вредных организмов не отрицалась, но считалась менее значимой.

Сторонники второго направления придерживались преимущественно теории подвижного равновесия, объясняя динамику численности популяций вредных организмов, межвидовыми отношениями в системах «хищник – жертва», или «эксплуататор – жертва». Согласно этой теории при низкой численности хищников складываются условия, благоприятствующие нарастанию численности их жертв, и наоборот. В этой концепции отрицалась регулирующая роль кормовой базы и климатических факторов на динамику численности фитофагов и других вредных организмов. Соответственно, ученые первого направления отводили решающую роль в регулировании численности фитофагов устойчивым сортам, второго направления – биометоду.

Два указанные направления в понимании причин динамики численности популяций развивались на примере фитофагов, но они оказывали существенное влияние на разработку принципов борьбы и с болезнями растений. Фитопатологи, объектами исследований которых, были листо-стеблевые инфекции, главное значение в их динамике придавали сорту и погодным условиям, а специалисты, которые исследовали почвенных фитопатогенов, решающую роль отводили межвидовым отношениями и конкуренции в системе «фитопатоген – антагонист».

Теоретические основы распространения вредных организмов, методы мониторинга и использования информации – предмет острых дискуссий ученых, придерживающихся различных общебиологических и экологических концепций. При этом все факторы, влияющие на динамику численности популяций вредных организмов на примере фитофагов, группировали по разным критериям (табл. 33).

Таблица 33

Группировка факторов, регулирующих или влияющих на популяционную динамику вредителей

При оценке факторов учитывали, что они, в зависимости от вида, пола и стадии развития вредителя, действуют по-разному, но независимо друг от друга. При этом они могут друг друга компенсировать и дополнять.

Подавляющее число факторов динамики популяций вредителей рассматривались как экзогенные и лишь единственный (генетическая структура) – как эндогенный. Наиболее острые дискуссии происходили по классификации факторов, независящих от плотности популяций, и зависящих от них, а также роли этих факторов в динамике численности фитофагов.

Введение математического моделирования для объяснения динамики численности вредных организмов и форм проявления эпифитотического процесса не оправдало надежду на прогресс в этих областях знаний. Это связано с тем, что математическое моделирование – это лишь определенный аппарат и его успех зависит от теоретических и методологических предпосылок биологического характера. Поэтому основной недостаток математических моделей заключается в отсутствии единого теоретического подхода, без которого они вырождались в непродуктивное недостаточно обоснованное утверждение общего характера типа «все влияет на все».

Поэтому ни концепция трофо-климатического направления, ни подвижного равновесия не получили признания и были признаны не корректными, хотя их использование необходимо при разработке систем ИЗР по принципу дополнительности.

Постепенно была осознана необходимость изучения причин динамики вредных организмов не только на популяционном, но и на экосистемном уровне. По мнению А.А. Жученко, нельзя обеспечить экологически сбалансированное сельское хозяйство по фитосанитарным параметрам, оставаясь на популяционном уровне и не рассматривая экосистемного уровня биологической организации [10]. Еще ранее подчеркивал, что именно агроэкосистемный подход поднимает защиту растений до уровня самостоятельной науки. Однако, признав решающую роль экосистемного уровня в мониторинге, прогнозе и разработке систем ИЗР важно было разработать единое системно-экологическое мировоззрение, научно обосновать подсистемы, пригодные для управления численностью вредных организмов и формами проявления ЭП (спорадическая заболеваемость, эпифитотическая вспышка, эпифитотия, панфитотия).

Существует единая теоретическая и методологическая основа для мониторинга, прогноза и разработки систем ИЗР (см. ГЛАВЫ 2 и 3). Различия заключаются лишь в том, что для прогноза массового размножения вредных организмов, эпифитотических вспышек, эпифитотий и панфитотий надо учитывать действие и взаимодействие природных и антропогенных факторов – активаторов тактик Р, В, Т, а для разработки систем ИЗР – депрессантов.

Во всех случаях необходимо рассматривать факторы дифференцировано по экологическим группам вредных организмов и выявлять их действие и взаимодействие на основе реакции реальных внутренних, генетически детерминированных процессов – размножения, выживания и трофических связей в экосистемах.

Начиная с 60-х годов ХХ в., в научной и учебной литературе широкое распространение получила методика прогноза эпифитотий путем механических корреляций с факторами внешней среды по сезонам года (осень, зима, лето), а также их случайного совпадения с космическими аномалиями без биологического обоснования конкретных предикторов прогноза. Современное развитие науки по защите растений, теории и методологии прогноза на базе достижений эпифитотиологии позволяет разрабатывать научно обоснованные прогнозы формирования эпифитотических очагов вредных организмов, эпифитотических вспышек численности вредных организмов и болезней растений.

Конкретный состав предикторов прогноза изменяется по их видам и вредным организмам различных групп экологических эквивалентов. Неизменной остается методология системного рассмотрения их действия и взаимодействия: внешние факторы (природные, антропогенные) – внутренние факторы (тактики Р, В, Т) – численность вредных организмов или форма эпифитотического процесса.