CC BY
37
УДК 632.11
Динамика фитосанитарной ситуации и риски аграрного производства Молдавии
М.Д. ВРОНСКИХ, заведующий отделом защиты растений Института полевых культур «Селекция»
Фитосанитарное благополучие сельского хозяйства любой страны, в отличие от других отраслей экономики, подвержено влиянию огромного числа рисков (как по-чвенно-климатического и антропогенного, так и биологического характера). В Молдавии наиболее существенными являются почвен-но-климатические факторы - такие как снижение естественного плодородия, водная и ветровая эрозия почвы, засухи и переувлажнения, экстремальные температуры, колебания длины вегетационного периода.
Сельскохозяйственные угодья Молдавии расположены в зоне с преобладанием (до 78-80 %)наиболее плодородных почв - черноземов разных типов. К рискам можно отнести пересеченный рельеф, особенно сильный в центральной зоне, провоцирующий эрозию почв, особенно водную. Процесс эрозии затронул более 2/3 площади пашни, причем более 1/3 площади (более 610 тыс. га) относится к сильноэродирован-ным почвам. При этом эрозионные процессы в последние годы не только не приостанавливаются, но, наоборот, усиливаются и оцениваются в среднем потерей 1 т/га гумуса ежегодно. Это является следствием, по крайней мере, 2 причин: сокращения финансирования противоэрозион-ных мероприятий и необдуманной нарезки участков земли в процессе приватизации, что определяет
необходимость проведения обработок почвы вдоль склонов. Не потеряла своего отрицательного значения и ветровая эрозия. В целом, по данным ученых, средние недоборы урожая сельскохозяйственных культур из-за эрозии почвы оцениваются: по кукурузе -14-15 ц/га, озимой пшенице - 1011 ц/га, подсолнечнику - 6-7 ц/га, сахарной свекле - 140-150 ц/га, что, по самым скромным подсчетам, эквивалентно 50-83 $/га ежегодно. Кроме того, известно, что растения, развивающиеся на эродированных почвах, обладают сниженным уровнем компенсаторных свойств, что обусловливает необходимость снижения ЭПВ.
Особенно значимы в республике колебания метеопараметров. Так, при среднегодовом объеме осадков 520 мм за последние 63 года этот показатель изменялся по годам от 250,3 мм (1945-1946 гг.) до 768,4 мм (1996-1997 гг.), то есть в трехкратном размере.
Снижение урожайности в засушливые годы оценивалось за исследованный период (1945-2007 гг.) в среднем в 16,9 % по основным сельскохозяйственным культурам. Характерно, что наиболее существенными были отрицательные последствия весенних (- 42,8 %) и летних засух (- 17,8 %), частота которых составляла: годовые засухи - 12-16,1 % лет, осенние -32,2 %, зимние - 30,6 %, весенние - 22,5 % и летние засухи -14,5 % лет.
Не проходят бесследно и колебания длины вегетационного периода. В среднем по республике она составиляет 167-187 дней, но
ставшие традиционными заморозки III декады апреля и I декады октября сокращают величину безморозного периода до 157— 160 дней. Самые поздние весенние заморозки в истории земледелия Молдавии были отмечены 21-22 мая (1870, 1911 и 1952 гг.), а самые ранние - в I декаде сентября.
Значительными были и колебания среднегодовых и сезонных температур. При среднем показателе за период 1946-2007 гг. 9,3 °С (7,98 °С в северной и 10,12 °С в южной зонах) годовые показатели варьировали от 7,1 °С в 19531954 гг. до 12,1 °С в 2006-2007 гг. Это существенно изменяло суммы эффективных температур (с 3680 °С до 2520 °С, или на 31,5 %), которые определяют возможность использования более позднеспелых сортов и гибридов культур, как правило, более урожайных, и влияют на развитие вредных организмов. Периодически (1-2 раза в 10-11 лет) регистрируются экстремально суровые морозные зимы, когда температура воздуха опускается ниже минус 25-27 °С (а иногда до минус 31-32 °С), что сопровождается повреждением многолетних культур (плодовые сады, виноградники и др.), а при отсутствии снежного покрова - и озимых культур (рапса, ячменя, пшеницы). Это оказывает серьезное влияние на уровень перезимовки многих видов вредителей и возбудителей заболеваний.
В последние 20-22 года все чаще отмечается наступление экстремально высоких температур воздуха в летний период (35-37 °С, а иногда и 40-41 °С!), что также вносит существенные поправки в формирование фитосанитарной обстановки и сопровождается существенным снижением уровня урожайности сельскохозяйственных культур (табл. 1).
Конец ХХ и начало XXI веков оз-
Таблица 1
Снижение урожайности сельскохозяйственных культур в годы с экстремальными температурами (%)
Культура В среднем Мин.-макс.
Озимая пшеница -24,3 16,8-45,9
Кукуруза -16,5 5,4-43,3
Подсолнечник -11,9 5,0-28,3
Сахарная свекла -8,0 0,34-31,0
Виноград -17,4 2,4-46,1
Плодовые -22,4 7,45-64,7
наменовались для Молдавии резким повышением рисков, связанных с антропогенными факторами - такими, как проявление финансово-экономического и энергетического кризиса, раздробленность земельных ресурсов, результатом чего стало отставание во внедрении прогрессивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, вызвавшее общее снижение полноты, своевременности и качества проведения агротехнических мероприятий, нарушение требований севооборота и, наконец, сокращение объемов проведения мероприятий по борьбе с вредителями, болезнями растений и сорняками.
В таблице 2 показано, какое влияние на уровень и колебание урожайности оказывала засуха в зависимости от уровня внедрения научно-технического прогресса (НТП). Из этих данных видно, что
влияние неблагоприятных погодных условий в экономически сильных хозяйствах в значительной мере компенсировалось более высокой агротехникой и эффективным использованием удобрений и средств защиты растений.
Остановимся подробнее на группе рисков, влияющих на потери урожаев сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней растений и сорняков.
На территории Молдавии, расположенной на стыке трех крупных регионов Европы (западноевропейского, балканского и восточноевропейского), исторически сформировался необычайно богатый видовой состав биоценозов(а затем и агроценозов), состоящий из представителей аборигенной флоры и фауны всех трех регионов. Следствием этого стал многочисленный в видовом отношении комплекс вредных организмов. По данным различных авторов, в Молдавии на посевах озимой пшеницы насчитывается более 120 видов вредителей, из них 20 регистрируются ежегодно, кукурузы - соответственно, 196 и 16, сахарной свеклы - 180 и 32 вида и т.п. Это определяет территорию республики как зону, где потенциальные потери урожая составляют 30-50 % потенциального урожая (Вронских, Кобзов, 1978; Вронс-
ких, Васильев, 1983), и потому чрезвычайно остро стоит проблема защиты растений.
Наиболее острой она стала в конце 1970-х - начале 1980-х годов, когда в сельскохозяйственное производство стали широко внедряться так называемые индустриальные технологии возделывания полевых и овощных культур, садов и виноградников. На этот же период приходится и переход с комплексных на интегрированные системы защиты растений, основанные на оптимальном сочетании различных методов борьбы с вредными видами, с учетом уровня ЭПВ. Среди других вопросов, которые предстояло решить для предотвращения потерь урожая с минимальными экономическими затратами и наименьшей опасностью для экологии и здоровья людей, встали такие задачи, как разработка прогнозов развития вредителей, болезней растений и сорняков (не только для сезонного, но и для более длительного периодов) с целью заблаговременного включения компенсирующих защитных мероприятий в схему технологий возделывания, и уточнение уровней ЭПВ вредителей и болезней. При этом потребовалось в более полной мере определять и учитывать долговременные изменения в агроценозах под мно-
Таблица 2
Влияние засухи на уровень урожайности сельскохозяйственных культур при различных уровнях НТП в 1945-2007 гг.
(средние данные по Молдавии)
Количество осадков Урожайность (ц/га)
(мм) Озимая пшеница Кукуруза Подсолнечник Сахарная свекла
Годы с низким НТП* 538,2 17,3 22,9 12,3 196,5
в т.ч. влажные годы 622,8 19,7 27,1 13,2 203,5
засушливые годы 453,6 14,9 (-4,8) 18,6 (-8,5) 11,5 (-1,7) 189,5 (-14)
В % - -27,7 -37,1 -13,8 -7,1
Годы с высоким НТП** 537,2 33,5 35,9 7,5 266,3
в т.ч. влажные годы 607,1 33,1 37,4 17,5 264,0
засушливые годы 467,4 33,85 (+0,7) 34,3 (-3,1) 17,5 (±0) 268,7 (+4,7)
В % - 2,1 +8,6 0 +1,7
* Пестициды - 1,95 кг/га; удобрения - 10,3 кг/га; уровень механизации - 55,7 л.с. на 100 га; ** пестициды - 9,25 кг/га; удобрения - 118,3 кг/га; уровень механизации - 158,5 л.с. на 100 га.
голетним влиянием как внедрения индустриальных технологий (изменение иерархии доминирующих видов, плотности популяции, уровня вредоносности), так и климатических параметров. Так, анализ показал, что при расчетах уровня ЭПВтеоретически необходимо было учитывать по меньшей мере 27 различных факторов (Вронских, 1986).
Определенная часть ответов на поставленные вопросы была найдена в публикациях ученых научных учреждений республики, в том числе и в двух монографиях автора о технологиях возделывания полевых культур и развитии вредителей и болезней (Кишинев, 1988 и 2005 гг.). Были использованы преимущества метода системного анализа, адаптированного для биологических систем С.В. Васильевым (ВИЗР). В наших исследованиях этот метод на основе компьютерных моделей позволил рассчитать взаимовлияние 58-60-фак-торных биологических систем. Они включали в себя индексы (7 показателей) почвенно-климатического потенциала зоны (региона), 12-18 элементов технологий возделывания и параметры 6-12 наиболее опасных видов вредителей и болезней, уровень вредоносности патогенов и потерь урожая (потери биомассы, густоты стеблестоя и индекса урожая). Указанные модели, разработанные для 6 основных культур (озимая пшеница, озимый ячмень, кукуруза, подсолнечник, сахарная свекла, люцерна), показали возможность вычленения в системе нескольких ведущих факторов. На основе принципов компьютерных игр затем рассчитываются изменения фитосанитарных показателей в зависимости от различных модификаций индексов почвенно-климатического потенциала или изменения элементов технологий возделывания культур (Вронских, 2005).
Особое значение приобрело умение прогнозировать развитие болезней и вредителей под влиянием метеофакторов. Была привлечена группа индексов (температура и осадки - по месяцам, сельскохозяйственным сезонам и среднегодовые, ГТК, коэффициенты увлажнения и др.) и данные по 36 видам вредителей и 25 видам заболеваний. Исходные многолетние данные для этого были любезно предоставлены республиканской службой фито-санитарного мониторинга.
Системный анализ взаимовлияния вышеуказанных факторов на основе статистических данных за последние 31-35 лет позволил сделать выводы о том, что только небольшая часть (9-10) из метеофакторов обладает существенной диагностической ценностью для всех изучавшихся видов вредителей и болезней. При этом часть показателей обладала большей информативностью для диагностики развития вредителей по сравнению с болезнями, а другие - наоборот. Различия в реакции видов вредителей (возбудителей болезней), характерных для отдельных культур, были еще большими. Степень информативности метеопоказателей сильно различалась также в пределах каждой из групп культур.
Наиболее универсальной диагностической ценностью для большинства из изученных вредных организмов (по критерию коэффициента корреляции «г») обладали: сумма осадков весеннего сезона; сумма осадков летнего сезона; средние температуры весеннего сезона;
средние температуры летнего сезона;
гидротермический коэффициент (ГТК) среднегодовой; ГТК весеннего периода; коэффициент континентальности
К);
коэффициент увлажнения (к5) весной;
коэффициент увлажнения (к7) годовой.
Указанные коэффициенты отражают характер увлажнения отдельных сезонов по сравнению со средними индексами за весь период (62 года).
Для комплекса видов-вредителей (кроме указанных выше показателей) высокой диагностической ценностью обладали: средние объемы осадков осеннего периода;
средние объемы осадков зимнего периода;
среднегодовые температуры; ГТК осени;
коэффициент стабильности температур (к2);
коэффициент увлажнения (Т °С + 7) — к8) весной; Для группы болезней сельскохозяйственных культур (кроме «универсальных» 10 метеопоказателей) высокой информативностью обладали: среднегодовые осадки; ГТК летнего периода; коэффициент увлажнения (к5) весной;
коэффициент увлажнения (к8); коэффициент увлажнения (к7) летнего периода.
Для прогнозирования развития болезней, вредителей и сорняков большое значение имеет возможность вычленения и учета динамики циклического изменения (по годам) основных метеопараметров.
Наиболее популярным в последние годы является обсуждение последствий так называемого глобального потепления. По данным метеослужбы Молдавии (средние по 8 метеопунктам за 1945-2008 гг.), начиная с 1986 г. среднегодовая температура последовательно повышалась на 0,7-0,8 °С по сравнению с предыдущим периодом, при этом наиболее выраженное потепление
Ученый, педагог, общественный деятель
Исполнилось 70 лет со дня рождения члена-корреспондента Академии наук Молдавии М.Д. Вронских. Сельский юноша, родившийся в семье кузнеца, он всю свою жизнь посвятил служению сельскому хозяйству. Окончил Кишиневский СХИ, аспирантуру ВИЗР, защитил кандидатскую диссертацию, учился в Высшей школе управления в Москве, Международной школе агробизнеса при Канзасском университете (США), но местом приложения своих сил выбрал небольшой молдавский городок Бельцы, ставший (в том числе и благодаря его стараниям) крупным научным центром в области селекции и производства подсолнечника и других полевых культур.
Работал заведующим отделом защиты растений НИИ полевых культур, генеральным директором НПО «Селекция», директором-координатором Программ развития АПК. Продвижению многих аграрных проектов в жизнь он способствовал и будучи префектом уезда Бэлць.
Научная деятельность Михаила Дмитриевича направлена на разработку, совершенствование и внедрение различных вариантов интегрированных систем защиты полевых культур в качестве основных блоков интенсивных технологий возделывания. Многое им сделано для организации системы семеноводства и внедрения гибридов подсолнечника в Молдавии, Украине и России. Огромный материал накопил ученый для разработки методики прогнозирования фитосани-тарной ситуации в агроценозах полевых культур и вли-
янию на нее климатических и антропогенных факторов. На его счету 338 научных публикаций, из них 14 монографий, свыше 20 изобретений и патентов, в том числе 12 сортов и гибридов сельскохозяйственных культур.
Немало сил и времени отдано и педагогической деятельности. М.Д. Вронских преподавал в Кишиневском СХИ, в Госуниверситете имени А. Руссо, был профессором Днестровского института экономики и права (г. Бельцы).
Михаил Дмитриевич — доктор биологических наук (1991 г.), профессор (1994 г.), член-корреспондент АН Молдавии (1995 г.), академик ряда общественных академий. Он заслуженный работник сельского хозяйства Молдавии, лауреат Государственной премии по науке и технике.
Имя ученого известно далеко за пределами республики. Он был членом всесоюзных координационных советов по научно-техническим проблемам «Подсолнечник», «Защита растений», членом комиссии ВАСХНИЛ по агротехническим методам защиты растений, членом редколлегии журнала «Масличные культуры» (Москва).
Михаил Дмитриевич не без оснований считает, что 70 лет для ученого — это не возраст. На протяжении 40 лет он руководит отделом защиты растений в НИИ полевых культур, является исполнительным директором Ассоциации сельскохозяйственных производителей региона Бэлць, продолжает активные научные исследования.
составляло 2,9 °С летом и 1,8 °С зимой.
Не вдаваясь в обсуждение причин потепления, отметим,что аналогичные периоды циклического повышения среднегодовых температур в Молдавии были неоднократно и ранее (в 20-х и 50-х годах ХХ века и дважды - в течение XIX века). Кроме 35-36-летних (так называемых брикнеров-ских) циклов солнечной активно-
4 Защита и карантин растений № 7, 2011
сти, в специальной литературе описаны столетние (85-89 лет) и 300-летние циклы. Наиболее часто используются ссылки на 11-летние циклы (а внутри них -3-4- и 7-летние). По данным некоторых авторов, сейчас мы находимся на пике очередного повышения глобальных температур, после чего (2012-2013 гг.) по логике должен наступить обратный многолетний процесс похолода-
ния. Таким образом, в природе циклически сменяют друг друга периоды повышения температур с периодами последовательного их снижения, которые, естественно, являются одной из причин, вызывающих колебания численности вредителей и степени развития заболеваний. Так, в литературе были описаны неоднократные случаи периодического массового размножения пустынной са-
ранчи (Locusta migratoria), лугового мотылька (Loxostege sticti-calis) и др.
Проведенные анализ многолетних данных и расчеты выявили ряд вредных видов, чьи показатели увеличивались под влиянием повышения температур, а также ряд других видов, реакция которых была противоположной.
Повышение индексов развития под влиянием повышенных температур было отмечено у следующих видов.
Вредители: клоп вредная черепашка (Eurygaster integriceps), свекловичные блошки (Chaetoc-nema concinna, C. breviuscula), свекловичная моль (Gnorimos-chema (Scrobipalpa) ocellatella), табачный трипс (Thrips tabaci), колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata), виноградный клещ-зудень (Eriophyes vitis), яблонный пилильщик (Hoplocampa testudinea), сливовый желтый пилильщик (Hoplocampa flava), вишневая муха (Rhagoletiscerasi), яблонная плодожорка (Cydia pomo-nella) (% распространения), зеленая яблонная тля (Aphispomi), сливовая опыленная тля (Hyalopte-rus pruni), сливовая толстоножка (Eurytoma shreineri), кровяная тля (Eriosoma lanigerum), бурый плодовый клещ (Briobia redikorzevi).
Болезни: пузырчатая головня кукурузы (Ustilago maydis), пыльная головня кукурузы (Sorosporium reilianum), фомоз подсолнечника (Phoma macdonaldiiB.), церкоспо-роз сахарной свеклы (Cercorspora beticola), мучнистая роса сахарной свеклы (Erysiphe betae), оидиум винограда (Uncinula necator), болезнь Бреннера (Psedopeziza traheiphila), антракноз винограда (Gloeosporium ampelophagum), парша яблони (% пораженных растений) (Venturia inaequalis), мучнистая роса яблони (Podosphaera leucotricha), бактериоз плодовых (Erwinia amylovora).
Противоположная реакция на повышение среднегодовых температур воздуха (депрессия развития) отмечена у следующих видов.
Вредители: большая злаковая тля (Sitobion avenae), шведские мухи (Oscinella pusilla, O. frit), свекловичный долгоносик (Tanymacus palliatus), свекловичная щитоноска (Cassida nebulosa), капустная муха (Delia floralis), репная белянка (Pieris rapae), двулетняя листовертка (Eupoecilia ambiguella), грозде-вая листовертка (Lobesia botrana), грушевый пилильщик (Hoplocampa brevis), яблонная плодожорка (Cydia pomonella) (% поврежденных плодов).
Болезни: бурая ржавчина злаков (Puccinia recondita), мучнистая роса злаков (Erysiphe graminis), корневые гнили злаков (Fusarium avenacеum, F. culmorum, F. oxy-sporum), фузариоз колоса (Fusarium graminearum), мучнистая роса гороха (Erysiphe pisi), ложная мучнистая роса подсолнечника (Plasmopara helianthi), белая гниль подсолнечника (Sclerotinia sclerotiorum), фитофтороз картофеля и томатов (Phytophthora infestans), парша яблони (% распространения) (Venturia inaequ-alis).
Таким образом, многолетнее потепление климата (так же, как и его похолодание) в пределах одного цикла может сопровождаться серьезными изменениями в иерархии доминирования видов-членов агроценоза и, по нашему мнению, требует введения соответствующих модификаций во внедряемые системы защиты растений.
Аналогичное явление за этот же период было отмечено и по другому (также циклически изменяющемуся) метеопоказателю - увлажнению (объем выпадающих осадков). При этом в годы с высоким уровнем увлажнения регистрировалось усиление индексов разви-
тия у таких вредителей, как хлебная жужелица, шведские мухи, свекловичная (бобовая) тля, капустная муха, репная белянка, гроз-девая листовертка, яблонный и сливовый пилильщики, сливовая опыленная тля, кровяная тля, и у таких болезней, как бурая ржавчина злаков, фузариоз колоса, бактериоз сои, пузырчатая головня кукурузы, белая и серая гнили подсолнечника, ложная мучнистая роса подсолнечника, фомопсис подсолнечника, мучнистая роса и церкоспороз сахарной свеклы, бактериоз плодовых культур.
Наоборот, в годы с дефицитом осадков усиление в развитии отмечено для следующих вредителей: комплекс видов тлей на кукурузе, пьявицы, свекловичные блошки, свекловичные долгоносики (обыкновенный и серый), свекловичная крошка, свекловичная моль, свекловичная корневая тля, табачный трипс, колорадский жук, виноградный клещ (зудень), плодовые клещи, грушевый пилильщик, и болезней: корневые гнили злаков, пыльная головня кукурузы, фомоз подсолнечника, оидиум винограда и др.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баранье Мишель «Европа и мировой продовольственный кризис» - «Project Syndicate / Europas Nord», 2ССВ.
2. Вронских М.Д. «Технологии возделывания полевых культур и развитие вредителей и болезней». - Кишинев: Из-во «Pontos», 2ССБ.
3. Вронских М.Д. «Риски с/х производства и проблемы защиты растений Молдовы» в сб. «Protecioia integratr a culturilor de œmp» - Materialul Conferimei Inter-na!ionale, Bri!i, 2СС9.
4. Мизун Ю.Г. «Космос и биосфера» -Москва: Из-во «Знания», 19В9.
Б. Чижевский А.А. «Земное эхо солнечных бурь» - М: Из-во «Мысль»,1976.
6. Bisecker Doud. «Noua prognoza cu privire la ciclul solar N.24 NASA / MSFC, http: www.urbanilan.ro.
