Биологический метод защиты растений. Агрохимикаты

БИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

(биометоды, Б.м.) - использование организмов и  продуктов их жизнедеятельности  (или их синтетических аналогов) для контроля плотности популяций  насекомых-вредителей, сорных растений  и грибов, вызывающих болезни  сельскохозяйственных растений.

     Одним из первых в начале 80-х гг. прошлого столетия предложил использовать Б.м. для контроля насекомых И. И. Мечников (споры плесневого гриба против хлебного жука). Однако первый промышленный препарат на основе тюрингской бациллы был  получен во Франции. Сегодня на основе этой бациллы производится не менее 20 препаратов. Примерно в это же время Б.м. был успешно применен в Калифорнии. В 1872 г. в этот район США был случайно занесен австралийский желобчатый червец, который стал страшным вредителем цитрусовых культур. В 1889 г. для борьбы с ним из Австралии был завезен его естественный враг - хищник мелкая божья коровка родолия. В течение нескольких месяцев зараженность деревьев червецом резко снизилась. Этот прием был успешно повторен еще в 50 странах, где цитрусовые страдали от червеца.

     Для контроля популяций сорных растений применяют микогербициды - споры  патогенных грибов, направленно поражающих определенные виды. Для контроля популяций  насекомых-вредителей используют энтомофагов, размножаемых в лабораториях (например, насекомых трихограмму, криптолемус), и эндобактерии, вызывающие болезни насекомых-вредителей.

     Для привлечения и дезориентации  самцов используют сигнальные вещества - аттрактанты и репелленты; эффективным  оказывается также наводнение популяции стерилизованными самцами.

     В настоящее время раскрыт химический состав сигнальных веществ, которые  выделяются из корней растений-хозяев и вызывают прорастание семян  паразитов - стриги и заразихи. После  опрыскивания почвы ничтожно малым  количеством препарата семена паразитов прорастают и, не найдя хозяина, быстро погибают. В РФ с заразихой борются с помощью грибка фузариума и мушки фитомизы.

     Особенностью  Б.м. является направленное действие каждого  препарата или биологического агента, который поражает определенный вид сорных растений или определенный вид насекомых, хотя в последние годы используются энтомофаги, способные контролировать плотность популяций нескольких видов насекомых-вредителей. Возможно сочетание Б.м. и умеренного использования пестицидов в сроки, когда они наименее опасны для энтомофагов.

     Как Б.м. рассматривается также подавление сорных растений культурами с высокой  конкурентной способностью (многолетние  травы, рожь), использование поликультур  и сортосмесей, в которых уменьшается количество свободных экологических ниш для поселения сорных растений.

     Роль  Б.м. в сельском хозяйстве быстро возрастает. Так, в США Б.м. используется на 8% посевной площади, в Китае за счет Б.м. использование пестицидов при возделывании хлопка снизилось на 90%. Повышается роль Б.м. и в сельском хозяйстве нашей страны. Он постепенно становится основным методом санитарного воздействия на лесные экосистемы. Так, удалось выделить форму тюрингской бациллы, вызывающую болезни сибирского шелкопряда - одного из главных вредителей наших лесов. Наиболее эффективная форма Б.м. - система полезных симбиотических связей.

     К Б.м. относится и контроль натурализовавшихся и заносных видов, которые в новых  условиях бурно размножаются. Так, в  Австралии для ограничения размножения опунции была использована бабочка кактусовая огневка, а для борьбы с сальвинией назойливой - долгоносик. Возможно использование Б.м. для контроля паразитов животных и других нежелательных организмов. Так, в 20-х гг. расселение в водоемах Италии и Испании американской рыбки гамбузии положило конец эпидемиям малярии: личинки малярийных комаров были уничтожены рыбкой. После этого гамбузия была расселена на Ближнем Востоке, Гавайских островах и в Аргентине. 
 
 

     Биологический метод борьбы с вредителями сельскохозяйственных растений. С давних времен человек ведет борьбу с насекомыми-вредителями сельского хозяйства и переносчиками различных заболеваний. В середине этого века, когда в широких масштабах начали применять химические инсектициды, казалось, что окончательная победа над нашими извечными врагами уже близка. Однако химикаты убивали не только вредных, но и полезных насекомых, отравляли птиц, животных. В связи с этим возникла необходимость выработки новых методов борьбы с коварным противником. Наиболее перспективными из них являются биологические способы уничтожения вредителей.

     Идея  биологической борьбы с вредителями  сельскохозяйственных растений в общем-то относительно не нова — она была сформулирована в конце прошлого века. Но тогда она не получила широкого распространения, так как в то время начал ускоренно развиваться другой метод, который казался более простым,— химический.

     Несмотря  на недостатки химического воздействия  на вредителей земледелия, необходимо заметить, что полный отказ от химических препаратов, без сомнения, приведет к резкому снижению урожая. Поэтому сокращать применение средств химической защиты растений следует постепенно, улучшая технику возделывания сельскохозяйственных культур, вводя в практику сорта растений, устойчивые к заболеваниям, и постоянно расширяя арсенал средств защиты, основанный на использовании достижений биологии.

     В уставе Международной организации  биологической защиты растений этот метод определяется как «использование живых существ или продуктов  их жизнедеятельности для предотвращения или снижения ущерба, причиняемого вредными организмами». Каким же арсеналом средств он располагает?

     Одним из приемов биологической борьбы служит акклимати-зация так называемых энтомофагов — естественных врагов вредителей. По подсчетам ученых, в разных концах мира сегодня прижилось более двухсот видов таких полезных для человеканасекомых. Они значительно снижают число вредителей как на возделываемых полях, так и на необрабатываемых участках — без всякого вмешательства со стороны землевладельцев. Этот прием легок, прост и не требует больших затрат. Хотя такой метод уже дал отличные результаты в богатейших сельскохозяйственных районах мира, можно смело сказать, что сегодня использована лишь очень небольшая часть его возможностей. Ведь практически используются лишь немногие из нескольких десятков тысяч известных современной науке энтомофагов.

     Но  акклиматизация — это, так сказать, способ «мирного вре-мени». Он не позволяет  быстро подготовиться к действиям  во внезапно возникшей ситуации и  немедленно вмешаться в ход событий. Как же быть в подобных случаях? Здесь самое простое из возможных решений — массовое размножение энтомофагов.

     В лабораторных условиях на искусственном  питании «воспи-тывают» миллионы энтомофагов многих видов. Разрабатывается  и технология механизированного выпуска насекомых на поля. Задача состоит в том, чтобы они попали точно на то место и в то время, где и когда их «труд» будет наиболее эффективным. Ученые работают и над способами длительного хранения энтомофа¬ов, применение которых пока ограничено лишь определенным сезоном.

Боры, рощи, сады, лесопосадки помогают восстанавливать  биологическое равновесие ландшафта. Вспомним хотя бы Астраханское Поволжье. Человек создал здесь агробиоценоз, защитные полосы из древесных и кустарниковых пород, где вновь гнездятся птицы, поселилось множество зверей. Полностью побороть вредителей на окрестных полях они, конечно, не могут, но сдерживают их наступление, активно влияют на баланс природных сил. Пара синиц за сутки съедает больше мошек и личинок, чем весит сама. Семье скворцов ежегодно нужно на прокорм 700-800 улиток. Сова, которая, как известно, питается серыми полевками и мышами, за лето сохраняет тонну хлеба. Кукушка питается насекомыми. Да еще такими, которыми другие птицы пренебрегают, - волосатыми гусеницами, которые появляются, как прави¬ло, в несметных количествах. Потому-то еще прославленный зоолог-популяризатор Альфред Брем отмечал когда-то, что для истребления вредных насекомых кукушка делает больше, чем может сделать человек. Правда, тогда еще не было ядохимикатов.

     Для биологической защиты растений используют соответствующие микроорганизмы. Родоначальником  этого направления был выдающийся русский ученый И. И. Мечников. Еще  в конце прошлого века он обратил  внимание на то, что некоторые личинки  хлебных жуков гибнут от плесени паразитических грибков. А коль скоро это происходит в природе, то почему бы не попытаться воспроизвести этот процесс искусственно? Другими словами, Мечников предложил выращивать патогенные грибы на искусственной питательной среде, а затем заражать ими вредителей и тем самым бороться с врагами урожая. Опыты, проведенные самим Мечниковым, подтвердили это предположение, и метод стал использоваться против свекловичного долгоносика — злейшего врага сахарной свеклы.

     Но, разумеется, этим возможности микробиологического метода не исчерпываются. Препарат боверин, выделяемый из гриба боверия, с успехом применяют против колорадского жука. В 50-е годы был создан энтобактерин, который обладает широким спектором действия. Он уничтожает более пятидесяти видов грызущих насекомых. Число таких эффективных средств защиты растений, созданных на основе патогенных грибов, бактерий и вирусов, постоянно растет.

То, что было перечислено выше, является классикой  биоло-гического метода защиты. Какие  же способы защиты являются новыми, опирающимися на новейшие достижения биологической науки?

     Известно, что растения выделяют вещества, привлекающие или отталкивающие некоторых  насекомых. Они стимулируют их аппетит  или, наоборот, подавляют в них  чувство голода и вызывают даже отвращение к данному растению. Подобные вещества широ¬ко используют в практике биологической защиты. Так, картофель, обработанный препаратом брестан, вообще перестает интересовать колорадского жука.

     Ученые  предприняли также попытку воздействовать на насекомых гормонами роста в тот момент, когда их естественное развитие уже завершено. Получен целый ряд веществ, близкий по своему составу к природным гормонам, которые способны убивать вредных насекомых. Расход таких синтетических гормональных средств очень мал   - от 10 - 100 г на 1 га обрабатываемой площади. По мнению многих ученых, такие искусственные гормоны уже в ближайшие годы способны занять место ядохимикатов.

     Хотелось  бы отметить чрезвычайно важный экологический  аспект биологического метода защиты растений. Ученые предупреждают: определяя вредителя, которого мы предполагаем уничтожить, следует всегда помнить о том, что если он полностью исчезнет и оставит свободной свою экологическую нишу, то она может быть занята новым, еще более опасным для нас «захватчиком», которому мы, разумеется, не желая этого, создали благоприятные условия для жизни.

     И поэтому не случайно специалисты  рассматривают биологический способ защиты растений как средство уменьшения численности вредителей до того уровня, когда они перестают быть практически значимыми. 
 
 
 
 
 
 

Биологический метод Защита растений основан на использовании хищных и паразитических насекомых (энтомофагов), хищных клещей (акарифагов), микроорганизмов, нематод, птиц, млекопитающих и др. для  подавления или снижения численности вредных организмов. Первые успешные опыты использования полезных насекомых были осуществлены в Китае (применение хищных муравьев против гусениц и др. вредителей). В 1855 американский энтомолог А. Фитч попытался акклиматизировать в США одного из паразитов пшеничного комарика. Более активные и широкие исследования начинаются в конце 19 в. В США против вредителей, завезённых из др. стран, интродуцируют и акклиматизируют энтомофагов: из Австралии в Калифорнию для борьбы с австралийским желобчатым червецом — хищного жука родолию (1888), с мучнистыми червецами — криптолемуса (1892); в начале 20 в. из Европы и Японии интродуцируют комплекс энтомофагов непарного шелкопряда. К 70-м гг. 20 в. в США из 520 видов завезённых энтомофагов акклиматизировалось 115. Развитие биологического метода в США связано с именами учёных Ф. Е. Фландерса, С. П. Клаузена, Ф. Г. Симмондса и др. Подобные работы ведутся в Канаде. Начало аналогичным исследованиям в России положено И. И. Мечниковым (1879), использовавшим гриб — возбудитель зелёной мускардины против хлебного жука и свекловичного долгоносика. Важное значение имели работы И. М. Красильщика, И. А. Порчинского, И. В. Васильева, Н. В. Курдюмова, И. Я. Шевырёва, В. П. Поспелова, Н. А. Теленга и др. учёных. Методы применения паразитов и хищников вредных насекомых в СССР различны. Эффективны в борьбе с вредителями, завезёнными из др. стран, интродукция и акклиматизация энтомофагов, ограничивающих их численность на родине. Например, с помощью завезённого (1931) из Австралии хищного жука родолии ликвидированы очаги австралийского желобчатого червеца; с помощью завезённого (1926, 1930) из США паразита афелинуса ведётся эффективная борьба с красной кровяной тлёй. Местные виды энтомофагов используются методом сезонной колонизации. Например, разводят в специальных биолабораториях и затем выпускают на посевы паразита яйцееда трихограмму против вредных совок, плодожорок и шелкопрядов; жука криптолемуса против мучнистых червецов на цитрусовых культурах и виноградниках; псевдафикуса против червеца Комстока; хищного клеща фитосейулюса против паутинных клещей в теплицах и т.д.