| Аннотация |
Ежегодно Российская федерация выращивает зерновые культуры на площади 90 млн.га, Яровая пшеница входит в число первостепенных продовольственных культур, её возделывают практически повсеместно. Болезни наносят серьезный ущерб урожайности и качеству сельскохозяйственных культур во всем мире. По данным ФАО ООН, мировые потери урожая сельскохозяйственных культур составляют 35%, в том числе от болезней – 9,2%, сорняков – 12,0%, вредителей – 13,8%. В Российской Федерации потери зерна пшеницы от фитопатогенов составляют в среднем 12,4%, вредителей – 9,3%, сорняков – 12,3%, что в сумме означает недополучение одной трети урожая (34%). Для увеличения урожайности и улучшения качества зерна яровой пшеницы необходима фитосанитарная оптимизация технологии ее возделывания, учитывающая комплекс вредных организмов. Насчитывается около 20 опасных фитопатогенов пшеницы из различных экологических групп. Многообразие видов и степень вредоносности фитопатогенов обуславливают необходимость разработки систем мониторинга и контроля, принимающих во внимание экологические адаптации возбудителей инфекций.
Инфекционные заболевания, вызванные грибами все чаще, признаются в качестве основных угроз для продовольственной безопасности. Эта проблема характерна для Пермского края. Грибное заболевание септориоз ежегодно наносит значительный ущерб посевам яровой пшеницы, так как эта инфекция присутствует в патогенном комплексе на всех этапах развития культуры. Характерной особенностью развития болезни является очаговость поражения. Традиционным методом диагностики септориоза является микроскопия, однако такая диагностика возможна лишь на стадии проявления заболевания. Многие болезни, особенно на ранних этапах, протекают бессимптомно, что делает их трудными для выявления с использованием стандартных процедур. Поэтому создание чувствительных тест-систем для ранней диагностики фитопатогенов на основе современных методов является актуальной задачей. Выявление на ранних стадиях и точная диагностика болезни будет способствовать снижению качественных и количественных потерь урожая, а также повышению эффективности проведения защитных мероприятий.
В настоящее время быстро развиваются новые неинвазивные методы диагностики заболеваний растений с использованием сенсорных технологий, робототехники, компьютерной визуализации и машинного обучения. Данные методы обладают высокой производительностью и обеспечивают поддержку оценки ряда физиологических параметров в режиме реального времени. Среди них метод гиперспектральной визуализации. Гиперспектральный анализ объединяет методы оптической спектроскопии и анализа изображений, позволяя одновременно оценивать, как физиологические, так и морфологические параметры.
Спектральные профили здоровых и больных растений могут различаться. Под воздействием биотических и абиотических стрессоров происходит изменение биохимического состава растительных тканей, что, в свою очередь, сказывается на цвете и форме листьев, скорости транспирации, морфологии и, соответственно, на спектральных характеристиках растений. У каждого пигмента есть свой характерный спектр отраженного излучения, который можно идентифицировать с помощью спектрометров высокого разрешения и интервала длинных волн. Проведенные научные исследования показывают эффективность использования спектральных способов обнаружения болезней на растениях. Однако для использования таких методов диагностики, необходим банк знаний и база данных спектральных характеристик, зараженных грибными инфекциями растений, в следствии чего такие технологии можно применять не только на конкретном растении, но и на обширных территориях с использованием БВС. Все это позволит проводить эффективный контроль за болезнями растений и своевременно принимать управленческие решения сельхозтоваропроизводителями. В настоящее время в Пермском крае отсутствует база знаний по данной проблематике, поэтому заявляемое научное исследование является актуальным для данного региона.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
