Вторая методологическая особенность системного подхода состоит в акценте не на структурную, а на функциональную модель экосистемы

В фитопатологии общепринятой является структурная модель экосистемы ин­фекционных болезней растений, которая была предложена Я. Ван дер Планком. По представлению, обычная экосистема болезней растений — это треугольник: Растения - хозяева (пшеница, рожь, рис и др.), патогены (грибы, бактерии, вирусы др.) и окружающая среда (дожди, температура, фунгициды, агротехнические приемы и др.)

Считается, что все части экосистемы взаимодействуют и одинаково важны. Затем к трем указанным компонентам был добавлен фактор времени. Модель превратилась в тетраэдр, или пирамиду. Впоследствии был признан целесообразным учет антропогенного фактора (человек), представленный в модели в виде перпендикуляра. Однако эти модели нельзя рассматривать как функциональ­ные, а следовательно, и экологические. По определению Ю. Одума, экологическая модель может быть только функциональной. Р. А. Робинсон подчеркивал важность различий между структурой и функцией (поведением), проводя аналогию с вычис­лительной техникой, где структура называется устройством, а поведение — про­граммой. При этом совершенно различные устройства могут иметь одинаковые программы. Учитывая недостатки известных моделей экосистем инфекционных болезней растений для решения проблем защиты растений на экологической осно­ве, В. А. Чулкина [29] предложила эпифитотиологическую (экологическую) модель инфекционных болезней растений, или модель эпифитотического процесса, кото­рая с некоторыми изменениями применима для всех вредных организмов (рис. 9).

Модель ЭП отражает взаимодействие эволюционно-экологических тактик жизненного цикла вредных организмов (Р, В, Т) с природ­ными и антропогенными факторами окружающей среды в экосисте­мах. Она состоит из подсистем внутренних (специфических) и вне­шних (неспецифических) факторов, обусловливающих динамику чис­ленности вредных организмов и динамику ЭП, который выражается в показателях распространенности и индекса развития заболеваний ра­стений в популяции.*

Распространенность ЭП определяется по формуле: P = n^g100/N,

где

Р - частота поражения (повреждения) растений или их органов вредными орга­низмами в посевах сельскохозяйственных культур в %;

_п — количество пораженных (поврежденных) растений в пробе;

N — общее количество растений в пробе;

100 — перевод показателей в %

Индекс развития заболевания растений вычисляется по форму­лам:

R₁ = S ab/N u R₂ = X(ab) -100/NK

Формулу R_t применяют, когда учет проводят по балловым шка­лам поражения (повреждения) растений или их органов, a R₂ когда показатели из балловой оценки переводят в процентную категорию.

В обеих формулах введены следующие обозначения:

r — индекс развития заболевания растений в популяции в процентах или бал­лах;

Xab — сумма произведений числа растений на соответствующий им балл или процент поражения или (повреждения);

N — общее количество учетных растений;

К — высший балл учетной шкалы;

100 — коэффициент перевода показателей в %

Механизм действия агротехнических приемов на распространенность и индекс развития ЭП рассматривается по схеме:

1) прием - внутренние факторы (источник воспроизводства вред­ных организмов, факторы передачи, восприимчивость растений - тактики Р, В, Т вредных организмов) — ЭП;

В первом случае действие агротехнических приемов на внутренние факторы ЭП прямое, во втором — опосредованное через природные факторы. Знание механизма действия агротехнических приемов дает "ключ" к управлению внутренними факторами ЭП, которые пред­ставляют собою проявление тактик Р (источник воспроизводства вредных организмов), В (факторы выживания во времени и в про­странстве) и Т (восприимчивость растений к вредным организмам).

Для управления ЭП формулируется одна из задач:

· ликвидировать ЭП или популяцию вредного организма;

· снизить заболеваемость растений (проявление ЭП) или числен­ность вредных организмов до уровня ПВ или ЭПВ.

Решение первой задачи достигается, если агротехнические при­емы разорвут цепь внутренних факторов ЭП путем изъятия любого звена (источника воспроизводства вредных организмов, факторов пе­редачи во времени и (или) в пространстве — восприимчивые расте­ния). Практически эта задача решается при выведении сортов с вер­тикальной устойчивостью, заменой в севооборотах восприимчивых культур на устойчивые.

Однако реально в практике решается преимущественно вторая за­дача. Экологический подход в защите растений направлен не на унич­тожение вредных организмов, а поддержание их численности (пора­жения и повреждения растений) ниже ПВ и (или) ЭПВ. Если крите­риями являются количественные показатели ПВ, то задача сводится к снижению ущерба до статистически несущественного уровня при НСР₀₅ (вероятность 95 %). Если критерием служит ЭПВ, задача до­полняется необходимостью получения окупаемости, а лучше — при­были от проводимых мероприятий. В обоих случаях необходимо опре­деление количественных показателей ПВ и ЭПВ по отдельным вред­ным организмам и их сообществам. В настоящее время разработаны ЭПВ по основным вредным организмам (см. приложение), начинает­ся научно-исследовательская работа по разработке комплексных ПВ и ЭПВ. В любом случае следует ориентироваться, чтобы ЭП проявлялся на уровне спорадической заболеваемости растений — частота не бо­лее 5 %.

Для повышения эффективности агротехнического метода важно про­водить целенаправленную оптимизацию и интеграцию действия отдель­ных приемов на тактики Р, В, Т. Необходимость оптимизации отдель­ных приемов обусловлена возможной разнонаправленностью их дей­ствия на тактики Р, В, Т: проявление одной тактики стимулирует­ся, а другой подавляется, а в результате проявление ЭП не изменя­ется или даже возрастает. Например, при посеве хлебных злаков по пару, который способствует очищению почвы от многих вредны* организмов, а также накапливает влагу и элементы питания, почва утрачивает значение фактора передачи вредных организмов во вре­мени, так как их численность становится ниже ПВ и ЭПВ. Но одно-

временно по пару образуется избыток нитратов, резко повышающий жизнеспособность (агрессивность) оставшихся популяций вредных организмов, а также восприимчивость к ним растений. Негативное действие нитратов нейтрализуется фосфорными удобрениями. В этом случае улучшение (оптимизация) фитосанитарного состояния почвы после пара реализуется в снижении проявления ЭП на уровне, ниже _или близком к ПВ.

Кроме оптимизации действия агротехнических приемов, важна ин­теграция их действия на тактики Р, В, Т для достижения необходимого эффекта. Эта задача решается интеграцией действий приемов с одина­ковым спектром. Так, например, оздоровлению почв от возбудителей корневых гнилей способствует целый комплекс мероприятий: введе­ние фитосанитарных севооборотов, исключение повторного возделы­вания восприимчивых культур, подбор фитосанитарных предшествен­ников, внесение органических и минеральных удобрений. Интегра­ция действия этих приемов обеспечивает максимальную эффектив­ность по оздоровлению почв.

После оптимизации и интеграции действия агротехнических при­емов на тактики Р, В, Т сообщества вредных организмов по модели ЭП эти приемы включаются в общую технологию возделывания сельскохозяйственных культур, обеспечивая длительную стабилиза­цию и оптимизацию фитосанитарного состояния агроэкосистем.

Литература:

В.А. Чулкина, Е.Ю. Торопова «Агротехнический метод защиты растений» Учебное рособие, Москва, 2000.- С. 31-47