Использование гербицидов является одним из важных энергосберегающих приемов в растениеводстве. В настоящее время по окупаемости энергетических затрат ему нет альтернативы. Принятие решения по применению препарата из рекомендуемого ассортимента гербицидов в условиях конкретной почвенно-климатической зоны земледелия (или области, или хозяйстве), видового состава засорителей, степени их вредоносности возможно с учетом информации получаемой в результате экотоксикологического мониторинга, который постоянно проводят ученые и специалисты аграрно-промышленного комплекса. В результате исследователь (специалист) имеет большое количество разнородной информации: урожайность культуры, эффективность препарата (численность и видовой состав сорняков в посевах разных культур), экология (продолжительность сохранения остатков гербицидов в компонентах агроэкосистемы, экологическая нагрузка и пр.).
Для структурирования и анализа мониторинговой информации предложен алгоритм пошаговой процедуры для повышения качества применения современных препаратов в растениеводстве. Алгоритм включает следующие этапы:
- Сбор первичной информации. Данные (экспериментальные и литературные) по физико-химическим свойствам действующего вещества (д.в.), активности препарата и прочее согласно унифицированным методикам учета / анализа сводятся в единые рабочие формы или протоколы.
- Систематизация и архивация данных. Создание шаблонов баз данных, ввод/редактирование информации в первичных и сводных таблицах, математическая обработка 1-ого уровня (перевод в единую систему измерений, выбраковка и пр.).
- Хранение и управление данными. Сортировка в электронных таблицах, проведение автоматических расчетов 2-ого уровня (среднее, ошибка, расчет характеристических параметров), генераторация отчетов.
- Моделирование систем разного уровня. Построение математических зависимостей, описывающих поведение гербицидов в агроэкосистеме, верификация моделей, прогноз; комплексная система анализа массива данных, многослойные нейронные сети (самообучающиеся системы) и др.
Сбор первичной информации или рабочие результаты, получаемые с поля, вводятся в рабочую область таблиц формируемых в программе Excell. Систематизация и архивация данных проводится здесь же, т.к. в Excellинтегрирован мощный пакет математической обработки данных (статистический анализ). Хранение и управление данными проводят в информационно-поисковой системе (ИПС) «Гербицид 1999-2005» после процедуры импорта информации из Excell в нее.
ИПС «Гербицид 1999-2005» включает интеллектуальный интерфейс (система управления - СУ) и набор систематизировано связанных таблиц (база данных - БД). Научно-технический уровень объектов классификации в БД соответствует классификаторам сорных и культурных растений и др.; спискам пестицидов (разрешенных к применению в растениеводстве 1997-2005 гг.), с указанием норм и способов применения, согласуясь с их гигиеническими нормативами в почве, водоисточниках и продуктах питания и др. В настоящее время структурирована информация для 304 д.в. (физико-химические свойства, токсикология, препаративная форма), которые являются активным началом 162 гербицидов, 90 фунгицидов и 87 инсектицидов, разрешенных к применению на территории РФ.
Технико-экономическая эффективность разработки способствует распространению единой терминологии в вопросах регулирования сорной растительности в посевах культур и устранению разобщенности действующих классификаторов при создании информационно-поисковых систем.
Программные возможности позволяют, на основе информации, содержащейся в
ИПС «Гербицид 1999-2005», проводить сравнительный анализ физико-химических характеристик гербицидов, расчетных показателей поведения, видовых и количественных изменений в агроценозе сорных растений, сопутствующих условий, эффективности препаратов в разные годы применения и др.
Предусмотрена возможность подключения специализированного инструментария СУ для проведения имитационного моделирования систем разного уровня. Например, верификация прогнозных моделей поведения гербицидов в агроэкосистеме ‑ динамика содержания остаточных количеств гербицидов в почве, воде; математические зависимости прибавки урожая культуры от погодных условий конкретной зоны земледелия, сочетания технологических приемов и др.
В основе технологии применения новых гербицидов лежит компромисс между эффективностью препаратов и их экологической безопасностью для компонентов агроэкосистемы. Предложенный методический подход и соответствующие программные средства полезны для качественного использования гербицидов в практике растениеводства.