Prognozowanie

Podstawowym warunkiem skuteczności zabiegu ochronnego jest WŁAŚCIWY TERMIN jego wykonania, tzn. wtedy, kiedy zwalczany obiekt jest najbardziej wrażliwy i istnieje praktyczny sposób jego zwalczenia np. poprzez nanoszenie cieczy zawierającej środek ochrony roślin. Do osiągnięcia tego celu niezbędna jest ZNAJOMOŚĆ BIOLOGII szkodnika lub choroby. Zabiegi przeprowadza się gdy przewiduje się, że zostanie przekroczony PRÓG ZAGROŻENIA – takie nasilenie występowania szkodnika, po przekroczeniu którego występują szkody o gospodarczym znaczeniu, a koszt ewentualnego zabiegu ochronnego jest mniejszy od wartości zaistniałej szkody, czyli zabieg jest opłacalny.

PROGNOZOWANIE-
to przewidywanie wystąpienia organizmu szkodliwego.

• prognozowanie krótkoterminowe – jest to przewidywanie zmian w rozwoju, rozprzestrzenianiu i zachowaniu się agrofagów w stosunkowo krótkiej perspektywie czasowej, prognozowaniu podlegają również warunki sprzyjające ich występowaniu. Prognoza prowadzi do przewidywanie terminu pojawienia się stadium agrofaga, które może być potencjalnie zwalczane zatem i przeprowadzenia zabiegu. Wyprzedza pojawienie się zwalczanego stadium agrofaga o kilka dni lub tygodni naprzód.

• prognozowanie długoterminowe – przewidywanie na sezon wegetacyjny, rok lub kilka lat naprzód geograficznego rozprzestrzenienia się gatunków agrofagów oraz roślin uprawnych zagrożonych przez te agrofagi oraz nasilenia w jakim będą występowały te agrofagi. Prognozowaniu podlegają tylko niektóre szkodniki, np. stonka ziemniaczana, owocówka jabłkóweczka, duże gąsienice żerujące w sadach i inne.

SYGNALIZOWANIE -
Powiadamianie rolników, gospodarstw i innych zainteresowanych podmiotów o pojawieniu się konkretnego agrofaga i konieczności stosowania właściwych zabiegów ochrony roślin. W praktyce jest to ogłoszenie prognoz krótkoterminowych w postaci komunikatów. Sygnalizacja obejmuje swoim zakresem wszystkie aspekty informacji przekazywanych do zainteresowanych podmiotów objęte prognozowaniem krótko i długoterminowym.

Komunikat ukierunkowane na wspomaganie rolników w zakresie podjęcia decyzji o zabiegu ochrony roślin zawierają informację o:

Pojawieniu się wskazanego stadium agrofaga, o terminie przeprowadzenia pierwszego zabiegu ochrony roślin, który wynika z pojawienia się stadium agrofaga właściwego do zwalczania, a ponadto informacje o:

• zalecanych preparatach i ich dawkach

• ilości cieczy użytkowej

• sposobie wykonania zabiegu

• częstotliwości kolejnych zabiegów

Komunikaty mają formę:

• elektroniczną – w Polsce – na stronach internetowych Państwowej Inspekcji Ochrony Roślin i Nasiennictwa: www.piorin.gov.pl/sygn/start.php

• afiszy

• komunikatów radiowych a nawet telewizyjnych

Zarys historii

Powstanie prognoz i sygnalizacji w ochronie roslin wiąze się z występowaniem zarazy ziemniaczanej, filoksery winiec (mszyca) i mączniaka rzekomego winorośli. W 1880-1890 w Niemczech powstały organizacje, których zadaniem było stałe obserwowanie i rejestrowanie wszystkich występujących chorób i szkodników. W Polsce pierwsze prace obserwacyjne nad wystepowaniem chorób i szkodników podjęto w latach 1912 – 1916. Istotny rozwój prognozowania nastąpił po roku 1950.

I. Metody służące do ustalenia obecności szkodnika, patogena na roślinie, w glebie lub też w innym środowisku

2. Obserwacja bezpośrednia rozwoju szkodnika na uprawie lub w hodowli w insektarium, laboratorium

• obserwacja roślin, ich fragmentów, analiza gleby na obecność drutowców, pędraków

• liczenie czynnych nor, kretowisk – np.

Na polu wyznacza się 3 poletka o powierzchni 100m². Liczy się wszystkie nory gryzoni. Następnie zadeptuje się je. Po 1-2 dniach przeprowadza się ponowne liczenie – czynnych nor. Otrzymaną liczbę dzieli się przez 3, co daje średnią dla 100 m².

• Hodowla – polega na przetrzymywaniu w specjalnych izolatorach, doniczkach, glebie lub na wolnym powietrzu zimujących stadiów rozwojowych szkodników i obserwowaniu wiosną ich wylotów (np. owoce z zimującymi nasionnicami trześniówkami umieszcza się w doniczce i wiosną określa się termin i dynamikę wylotu)

3. Odłowy na:

• przynęty pokarmowe i zapachowe

• światło - samołówki (zwójkowate, owocówka jabłkóweczka, rolnice, pachówka strąkóweczka)

• rośliny pułapkowe, np. ogórek w uprawie pomidora, oberżyna w uprwie ogórka

• pułapki chwytne: rowki chwytne dla gryzoni; czerpak entomologiczny; tzw. opaski chwytne z tektury falistej - np. dla owocówki jabłkóweczki; tzw. opaski lepne (pokryte klejem) – np. dla piędzika przedzimka

• pułapki barwne, np.: barwne tablice lepne; naczynia Moericka;

• pułapki feromonowe FEROMONY - substancje produkowane przez organizm i wydzielane do środowiska w celu oddziaływania na osobniki własnego gatunku. W praktyce stosuje się przede wszystkim feromony płci (w innych gałęziach ochrony roślin mogą znaleźć zastosowanie feromony terytorialne, agregacyjne, powodujące dezorientację samców). Najczęściej wykorzystuje się standardowe pułapki feromonowe mające zwabić samce, które przyklejają się do papieru lepowego. Rzadziej wykorzystuje się tzw. pułapki typu „złap i zabij” zawierające insektycyd (mogą działać dłużej, gdyż nie ma ograniczenia w postaci określonej powierzchni papieru lepowego).

• czerpak entomologiczny

Ruchy czerpakiem wykonuje się tuż nad wierzchołkami roślin, kreśląc kształt liczby 8.

Czerpak można też poruszać od dołu w kierunku wierzchołka pojedynczej rośliny, sam wierzchołek należy przechylić nad otwartym czerpakiem i silniej potrząsnąć, aby owady wpadły do jego wnętrza. Owady „przesypuje się następnie do płuciennych worków i szczelnie zamyka, po czym zwykle worek umieszcza się w szczelnym naczyniu do którego wkłada się wacik nasączony octanem etylu, którym „usypia się owady”

4. Obserwacje fenologiczne
Przykłady korelacji fenologicznych znajdują się w innym pliku

• początek lotu brzęczaka porzeczkowego – pierwsze liście na agreście

• wyląg wiosną gąsienic pierścienicy nadrzewki – pękanie paków jabłoni

• wylot zimujących chrząszczy stonki ziemniaczanej – kwitnienie bzu lilaka, jarzębiny pospolitej

• składanie przez stonkę pierwszych jaj - przekwitanie sosny pospolitej

• wylot mszycy burakowej - kwitnienie tarniny

• wylot much śmietki ćwiklanki - kwitnienie czereśni ptasiej

• lot pierwszych much śmietki kapuścianej – kwitnienie ognichy (Sinapsis arvensis)

• składanie jaj I pokolenia śmietki ćwiklanki – kwitnienie kasztanowca białego i kłoszenie żyta

• wyląg larw skorupika jabłoniowego – kwitnienie głogów

• wylot much nasionnicy trześniówki - zakwitanie grochodrzewu

• lot motyli bielinka II pokolenia - zakwitanie lipy drobnolistnej

5. Metoda hodowlana

6. Metoda sum temperatur efektywnych i metody oparte na algorytmach uwzględniających wiele parametrów meteorologicznych, które w formie graficznej mogą być nazwane klimatogramem.

Metody służące ustaleniu liczebności szkodników i wyrządzanych szkód lub stopnia porażenia roślin przez choroby

Do ustalania liczebności stosuje się generalnie te same metody co w przypadku stwierdzania obecności.

III. Progi ekonomicznej szkodliwości

Progi ekonomicznej szkodliwości oznacza takie nasilenie występowania szkodnika, po przekroczeniu którego występują szkody o gospodarczym znaczeniu, a koszt ewentualnego zabiegu ochronnego jest mniejszy od wartości zaistniałej szkody, czyli zabieg jest opłacalny.

Inaczej, są to kryteria liczbowe na podstawie, których można podjąć decyzję w sprawie przeprowadzania zabiegu ochrony roślin.

Korzystanie z wartości progów napotyka w praktyce na wiele trudności, np.:

- różnorodność szkód wyrządzanych przez taką samą liczbowo populację szkodnika ale występującą w różnych warunkach.

- wpływ mikroklimatu i pogody

- kondycja roślin wynikająca z czynników edaficznych, agrotechnicznych i odmianowych.

Progi ekonomicznej szkodliwości należy traktować jako wskaźnik orientacyjny, który powinien być korygowany przez sygnalizatora, co najmniej na podstawie prognozy warunków meteorologicznych i wpływu czynników biotycznych (występowanie organizmów drapieżnych i pasożytniczych).

- różnorodną liczebność populacji agrofaga w przestrzeni (patrz obliczanie odchylenia standardowego w oddzielnym pliku)

Ze względu na czasokres oddzielający ustalenie wartości progowej nasilenia szkodnika do terminu potencjalnego wykonania zabiegu wyróżnia się 4 grupy progów:

1. Według poziomu nasilenia występowania agrofaga w roku ubiegłym (np. owocówka jabłkóweczka - 3 - 4 larwy schwytane na opaskę chwytną założoną poprzedniej jesieni, lub 2 - 3% spasożytowanych owoców wpróba 500 jabłek).

2. W zależności od liczebności stadium rozwojowego poprzedzającego stadium podlegające potencjalnemu zwalczaniu. Np. na podstawie liczebności owadów dorosłych - owocówka jabłkóweczka - 5 samców złapanych w ciągu tygodnia w pułapce feromonowej; na podstawie liczebności jaj - śmietka ćwiklanka na burakach i przędziorki w sadach .

3. Na podstawie liczebności stadium rozwojowego, które podlega zwalczaniu. Np. mszyce, stonka ziemniaczana, słodyszek rzepakowy.

4. Według szacunku szkód – stopnia porażenia roślin: np. dla namiotnika jabłoniowego – 4-6% zawiązków objętych oprzędami, dla mszycy jabłoniowej – 1-3% porażonych kwiatostanów. To kryterium najczęściej stosowane jest w przypadku chorób roślin.

IV. Prognozy długoterminowe

Podstawową metodą prognozowania długoterminowego jest przewidywanie szczytu gradacji populacji danego gatunku na określonym obszarze na podstawie:

− analizy zmienności liczebności populacji określonego gatunku na przestrzeni lat - cykle gradacyjne, tzw. monitoring oceny liczebności

− analizy gęstości uszkodzeń roślin jakie zostały spowodowane przez określony gatunek na przestrzeni lat - monitoring oceny szkodliwości

Fazy cyklu gradacyjnego:

Okres utajony, ukrytego narastania, jawnego narastania, szczytu gradacji, kryzysu.

Wskaźniki matematyczne służące do określania tendencji w rozmnażaniu się szkodników:

Absolutna gęstość populacji (AGP) (potocznie nasilenie występowania) – liczebność gatunku na 1m² powierzchni gleby, na 1 roślinie.

Względna gęstość populacji (WGP)– oznacza udział roślin opanowanych przez szkodniki w próbie w stosunku do całkowitej liczebności roślin w próbie.

Potencjalny rozwój populacji (Współczynnik rozmnażania) (Prp)– wyrażony jest ilorazem AGP w danym roku (2) do AGP w roku poprzednim (1). Prp= AGP2/AGP1

Współczynnik rozprzestrzeniania (WS) – określony jest stosunkiem WGP w roku obecnym (2) do WGP w roku poprzednim (1). WS =WGP2/WGP1

Energia rozprzestrzeniania się szkodników (ES) – wyrażona jest iloczynem Prp i WS. EP=Prp*WS. EP charakteryzuje tempo wzrostu lub spadku liczebności populacji szkodnika.

Współczynnik wzrostu gradacji (WWG) – oznaczony jest przez iloraz ES w danym roku (2) do ES w roku poprzednim (1). WWG=ES2/ES1.

V. Biologiczne i ekologiczne podstawy przewidywania rozwoju populacji

Biologia owadów jako podstawa prognozowania – stadia rozwojowe owadów

Fizjologiczny stan organizmu owada (tłuszcz, białko, woda, inne) – kondycja owada

Płodność i liczba pokoleń

Indeks płciowy – stosunek liczbowy samic (f) do samców (m)

Rozrodczość populacji (Fc - fecundity) – potencjalna liczebność potomstwa

Fc=n*i*o = n*Prp

gdzie:

o – liczba jaj składanych przez samicę

n – liczba wszystkich osobników w populacji

i – indeks płciowy (jak wyżej)

Prp – współczynnik rozmnażania (teoretyczny) potencjalny rozwój populacji, który wyraża liczbę potomstwa przypadającego na jednego osobnika populacji.

Jeżeli gatunek w ciągu roku daje kilka pokoleń to potencjalny rozwój populacji w ciągu roku może być obliczony według wzoru

Prp=(i*o)^gn

gdzie: gn – liczba pokoleń (ang. generation)

Śmiertelność (Mr - mortality)

gdzie: a - % martwych osobników

Liczebność potomstwa populacji (Pp) po uwzględnieniu śmiertelności

Pp=Fc-Mr==

W przypadku gdy znane są różne przyczyn odpowiedzialne za śmiertelność w populacji można przewidzieć dokładniej liczebność potomstwa populacji (Pp) po ich uwzględnieniu. W takiej sytuacji do wzoru podstawia się % śmiertelności związany z kolejnymi przyczynami oznaczony jako a₁, a₂ i kolejno do a_n

Pp=

Aby utrzymać potomstwo na, załóżmy, równym (niezagrażającym stratami poziomie) wówczas cześć osobników musi ulec zniszczeniu (przed okresem reprodukcji).

Wtedy:

n*o*i–n*(o*i–1)

gdzie: n*o*i - potencjalna liczebność potomstwa

n*(o*i–1) - rzeczywista liczebność potomstwa

Jeżeli przez d zostanie oznaczone potomstwo, które zginęło:

d=o*i–1

wtedy możemy dowiedzieć się jaka cześć potomstwa jednego pokolenia musi zginąć, aby utrzymać liczebność wyjściową. Do tego celu używa się tzw. współczynnika zniszczenia (Q)

W ujęciu % wzór wygląda następująco:

WPŁYW CZYNNIKÓW ABIOTYCZNYCH

A. Czynniki meteorologiczne (temperatura, wilgotność, światło, wiatr) - na przykładzie temperatury

Stany aktywności owada w zależności od temperatury:

1. Odrętwienie (mięśni) na skutek chłodu.

2. Niższa strefa ruchu. (ruchy nieskoordynowane)

3.Aktywność obniżona (słaby ukierunkowany ruch)

4.Aktywność normalna

5. Aktywność podwyższona (stan pobudzenia)

6.Górna strefa aktywności (zmniejszenie ruchliwości)

7.Termiczne odrętwienie (ruch owada ustaje)

WPŁYW CZYNNIKÓW BIOTYCZNYCH

Pożywienie

Pasożytnictwo i drapieżnictwo

Człowiek

Uproszczone informacje niezbędne podczas prognozowania wybranych szkodników

1. Owocówka jabłkóweczka
(Carpocapsa pomonella, Cydia pomonella)

Zarys biologii

• zimuje gąsienica w białym kokonie pod korą, na pędach

• samice składają jaja na zawiązkach owoców oraz na liściach. Gąsienice wylęgają się po 7-8 dniach i wgryzają się w zawiązek owocu

• rozwój gąsienicy trwa 2-3 tygodnie, po czym opuszcza ona zawiązek owocu i chroni się pod korą. Daje ona początek II pokoleniu przypadającemu na koniec lipca/sierpień

Metody prognozowania:

Prognozowanie długoterminowe odbywa się na podstawie liczebności zimujących poczwarek w pułapkach - opaskach chwytnych. Prognozy krótkoterminowe ustalane są na podstawie hodowli i sumy temperatur efektywnych.

Progi szkodliwości:
- 3 - 4 larwy na opaskę chwytną założoną poprzedniej jesieni
- 5 samców złapanych w ciągu tygodnia w pułapce feromonowej
- 2 - 3% spasożytowanych owoców (próba 500 jabłek)

Termin zabiegów:

- owady dorosłe

- faza „czerwonego krążka” - 4 dni przed wylęgiem gąsienic

- faza „czarnej główki” - 1 - 2 dni przed wylęgiem

2. Piędzik przedzimek
(Operophthera brumata L.)

Zarys biologii

• zimuje w postaci jaj złożonych w górnej części korony drzewa

• wyląg gąsienic nastęuje po pękaniu pąków

• gąsienice zjadają pąki, liście, zawiązki owoców

• po 4 tygodniach żerowania gąsienice schodzą do ziemi i tam przepoczwarczają się

• wylot motyli następuje w październiku

Metody prognozowania

Pułapki - stosuje się opaski lepne - zakładane we wrześniu, nisko przy ziemi.

Prognoza długoterminowa występowania gąsienic motyli przeprowadzana jest na podstawie liczebności i spasożytowania stadiów zimujących

Próg szkodliwości

2-4 jaja na 2 m bieżące pędów

3. Ślimaki

Prognozowanie długoterminowe wykonuje się na podstawie:

- obserwacji nasilenia występowania

- stopnia uszkodzenia roślin

NASILENIE występowania ślimaków ocenia się na podstawie liczby ślimaków odłowionych w pułapki przynęcające (np. zawierające piwo). Pułapki umieszcza się na polach przed siewem roślin, po 10 pułapek na polu i sprawdza się je co 2- 3 doby przez 3 tygodnie po wschodach roślin.

Ocenę STOPNIA USZKODZENIA roślin dokonuje się na podstawie obserwacji liczby uszkodzonych roślin na jednostce powierzchni i skali uszkodzeń roślin. Obserwacje wykonuje się w 10 miejscach na polu przeglądając 20 młodych roślin. Wielkość uszkodzeń wyraża się w skali: słabe, średnie, silne.

Decyzję wykonania zabiegu podejmuje się w oparciu o:

- liczebność ślimaków odłowionych w pułapki przynęcające

- uszkodzenia roślin

- warunki klimatyczne

- warunki glebowe

- kondycję i zagęszczenie roślin w uprawie

Progi zagrożenia dla ślimaków:

- 2 i więcej ślimaków średnio na 1 pułapkę bezpośrednio przed i po siewie roślin

- 5 i więcej ślimaków średnio na 1 pułapkę w późniejszych fazach rozwojowych roślin

- 10% uszkodzonych roślin na obserwowanej plantacji w stopniu średnim lub silnym