Предисловие
Интенсивная работа по разработке методов защиты растений от болезней и вредителей с использованием эффективных средств ведется со времен зарождения сельскохозяйственной отрасли.
Интенсивная работа по разработке методов защиты растений от болезней и вредителей с использованием эффективных средств ведется со времен зарождения сельскохозяйственной отрасли. Соответствующие мероприятия должны проводиться не время от времени, а на регулярной основе. И чтобы затраченные силы себя оправдали, начать нужно с фитосанитарного мониторинга, включающего учет и прогноз распространения вредоносных организмов.
Как защитить растения от вредителей: фитосанитарный мониторинг
Фитосанитарный мониторинг является важным и неотъемлемым методом защиты растений от вредных организмов. Оценка фитосанитарного состояния агроценозов, которая проводится на основе различных методов учета, позволяет принимать решение о проведении или об отмене защитных мероприятий, а также прогнозировать распространение и развитие вредных организмов.
Фитосанитарный мониторинг вредителей. Многообразие видов фитофагов, различия в их образе жизни и поведении обусловливают и многообразие методов количественного учета вредителей. Далее приведены краткие описания наиболее часто применяемых методов учета вредителей, используемых для оперативной оценки фитосанитарного состояния агроценоза.
Чтобы защитить растения от вредителей как можно эффективнее, выявление и определение численности почвообитающих вредоносных насекомых (личинок щелкунов, чернотелок, хрущей, хлебной жужелицы, кубышек саранчовых, куколок лугового мотылька и гороховой плодожорки, гусениц подгрызающих совок) проводят методом раскопки почвы на площадках размером 50×50 см, которые располагают равномерно по диагоналям или в шахматном порядке. Учет вредителей, передвигающихся по поверхности почвы (свекловичные долгоносики, чернотелки, мертвоеды, жужелицы), проводят с помощью почвенных ловушек — вкопанных в почву стеклянных или пластиковых сосудов объемом 0,5 л, верхний край которых находится на уровне почвы.
Для борьбы с вредителями растений необходим учет насекомых, обитающих на зеленых насаждениях. Для визуального учета относительно крупных и малоподвижных насекомых (вредная черепашка, хлебные жуки, пьявицы, клубеньковые долгоносики, гусеницы различных бабочек) накладывают на поверхность почвы рамку размером 50×50 см и подсчитывают в ней число особей, находящихся на растениях и упавших на почву. Учет мелких прыгающих насекомых (жуков-блошек, цикадок) проводят с помощью ящика Петлюка, представляющего собой четырехугольную перевернутую усеченную пирамиду, стенки которой обтянуты ворсистой тканью, в которой запутываются насекомые. При учете малоподвижных насекомых определяют долю растений в выборке, заселенных вредителями, в процентах и число особей на одном заселенном растении, а также соотношение разных стадий развития вредителей. Для учета вредителей, чувствительных к механическим сотрясениям (яблонный цветоед, букарка, казарка, почковый серый долгоносик, малинно-земляничный долгоносик, малинный жук, рапсовый цветоед), их стряхивают с растений на энтомологический экран или полог, разостланный под растениями. Тех вредителей, которые находятся в верхнем ярусе травостоя (мух, пилильщиков), обычно учитывают с помощью энтомологического сачка (метод кошения), делая по 10 взмахов в 10 местах поля по верхней части травостоя. Обычно используют сачок стандартного размера: длина ручки — 1 м, диаметр обруча — 30 см, длина мешка — 60 см. В этом случае число насекомых на 1 кв. м рассчитывают по формуле: Х=N /100P, где N — число насекомых на 100 взмахов сачком, Р — площадь, охватываемая одним взмахом сачка (0,54 кв. м).
Одна из мер борьбы с вредителями растений – установка феромонных ловушек. Действие феромонных ловушек для учета вредителей основано на использовании синтетических аналогов половых феромонов для привлечения самцов определенного вида.
Наиболее широко они применяются для мониторинга разных видов листоверток, огневок, совок, жуков-короедов, щелкунов. Цветовые клеевые ловушки применяют для выявления вредителей с разным восприятием органами зрения различных цветов. Так желтый цвет привлекает тлей, тепличную белокрылку, свекловичную муху, желто-оранжевый — морковную муху, синий — шведскую муху и трипсов, белый — плодовых пилильщиков.
Плотность популяции и стациальное распределение мышевидных грызунов определяют по косвенным показателям — числу жилых нор и жилых колоний, применяя маршрутный метод их подсчета в пересчете на 1 га.
Меры борьбы с болезнями растений: мониторинг заболеваний
Для борьбы с болезнями растений также необходим фитосанитарный мониторинг. При учете заболеваний растений используют наблюдения при маршрутных обследованиях и на стационарных участках. Маршрутные обследования дают представление о поражении культур болезнями на территории всего района. Их проводят ежегодно на одних и тех же массивах в 2-3 наиболее типичных хозяйствах, охватывая не менее 10% посевов (посадок) обследуемой культуры. При равномерном поражении болезнью пробы растений берут по диагонали или по двум диагоналям участка; при неравномерном — по нескольким параллельным линиям; при очаговом поражении обследуют площади очагов. Для оценки состояния полевых культур и последующего использования мер борьбы с болезнями растений отбирают пробные образцы и тщательно их осматривают на корню; для зерновых, льна из проб часто составляют снопы. Стационарные участки выделяют в базовом хозяйстве на 2-3 полях массива, где культура поражается болезнями, типичными для данной зоны. При крупномасштабных фитосанитарных оценках сельскохозяйственных угодий применяют дистанционные методы учета, например аэрокосмическую съемку.
Регулярные фитопатологические обследования в посевах или посадках культурных растений проводятся в соответствии с фенологическими фазами растений. Например, за вегетационный период необходимо делать 3 фитопатологических обследования зерновых культур: в фазу полных всходов, в период колошения-цветения и перед уборкой урожая. При этом большое внимание уделяется выявлению первых симптомов поражения и складывающимся гидротермическим условиям, чтобы примерно рассчитать время максимального развития болезни. При фитопатологических обследованиях устанавливают причины болезни, ее распространенность, интенсивность и развитие.
Прогноз распространения и развития вредителей и болезней
Прогноз распространения и развития вредителей и болезней растений — научно обоснованное предсказание (предвидение) численности, распространенности и времени появления вредных организмов. По степени заблаговременности выделяют три вида прогноза: многолетний, долгосрочный и краткосрочный. Многолетний прогноз для последующей борьбы с вредителями и болезнями растений предсказывает событие не менее чем за 2 года; долгосрочный — в наступающем вегетационном периоде, сезоне или году; краткосрочный — в срок от нескольких дней до 1 месяца. Все виды прогнозов составляют единое целое, и у них одна цель — предсказать изменение состояния популяций вредных организмов и предотвратить возможные потери сельскохозяйственной продукции. Для агронома больший интерес представляют два последних вида прогноза.
Многолетний прогноз для определения методов и средств защиты растений разрабатывают научно-исследовательские учреждения на основе анализа опасности вредных организмов на конкретной территории, влияния на них изменения структуры посевных площадей, работ по мелиорации земель, внедрения новых сортов и гибридов, новых технологий, возможных изменений в организации защиты растений. Этот вид прогноза является основой государственного планирования в области защиты растений на ближайшую перспективу.
Мероприятия по защите растений в РФ: правила обеспечения карантина
Карантин растений можно считать первой линией обороны в защите растений от вредных организмов, он должен играть очень важную роль в комплексе мер по защите растений.
Карантин для защиты растений — это система государственных мероприятий, направленных на охрану растительных ресурсов нашей страны от завоза из других государств карантинных и иных особо опасных объектов и на предотвращение их распространения по территории страны. Многие фитопатогены и вредители растений, попадая в новые районы, находят там благоприятные условия для развития. Вероятность появления новых карантинных объектов велика, так как возрастают объемы обмена между странами семенами, посадочным материалом, растительной продукцией. Карантин растений в РФ — задача государственного значения, и ее решение возложено на Федеральную службу по ветеринарному и фитосанитарному надзору Российской Федерации (Россельхознадзор), которая осуществляет функции по контролю и надзору в сфере карантина растений.
Различают внешний и внутренний карантин растений, для каждого из них разработаны свои правила. Мероприятия по внешнему карантину включают досмотр импортных грузов и при необходимости проведение лабораторной экспертизы, обеззараживание продукции, уничтожение или возвращение ее поставщику. Согласно правилам обеспечения внутреннего карантина, выполняются следующие функции: обследование территории с целью установления очагов карантинных вредителей, локализации и ликвидации их, осуществление контроля за перевозками растительных грузов внутри страны и за ее пределы.
К подкарантинным материалам, требующим фитосанитарного карантинного контроля, относится продукция растительного происхождения — семена культурных и диких растений, растения и их части, зерно, семена, свежие и сушеные плоды, волокна технических культур, мука, крупа и аналогичные продукты переработки, которые могут служить переносчиком карантинных объектов; продукция животного происхождения — сырье для кожевенной, трикотажной, текстильной промышленности и для производства удобрений, почва, пиломатериалы и т. п., которые могут служить переносчиком карантинных объектов.
К карантинным объектам, отсутствующим на территории Российской Федерации, относятся следующие патогены: возбудитель индийской головни пшеницы (Neovossia indica), возбудитель белой ржавчины хризантем (.Puccinia horiana), возбудитель головни клубней картофеля (Thecaphora solani), возбудитель золотистого пожелтения винограда (Grapevine flavescence doree phytoplasma), возбудитель бактериального ожога риса (Xanthomonas oryzaepv. oryzae), возбудитель американской латентной мозаики персика (Peach latent mosaic viroid), несколько вирусов картофеля (в т. ч. Potato Andean mottle comovirus, Potato Andean latent tymovirus, Potato T trichovirus), а также вредители: азиатский усач (Anoplophora glabripennis), банановая моль (Opogona sacchari), восточная фруктовая муха (Bactrocera dorsalis), капровый жук (Trogoderma granarium), западный кукурузный жук диабротика (Diabrotica virgifera), тутовая щитовка (Pseudaulacaspis pentagona), японский жук (Popillia japonica) и другие вредные организмы.
К карантинным объектам, ограниченно распространенным на территории Российской Федерации, относятся: возбудитель южного гельминтоспориоза кукурузы (раса Т) (Cochliobolus heterostrophus), возбудитель фомопсиса подсолнечника (Diaporthe helianthi, син. Phomopsis helianthi), возбудитель фитофтороза корней малины и земляники (Phytophthora fragariae), возбудитель рака картофеля (Synchytrium endobioticum), возбудитель бурой гнили картофеля (Ralstonia solanacearum), возбудитель шарки (оспы) сливы (Plum pox potyvirus), американская белая бабочка (Hyphantria сипеа), черный крапчатый усач (Monochamus impulviatus), малый черный еловый усач (Monochamus sutor), табачная бело-крылка (Bemisia tabaci), японская палочковидная щитовка (Lopholeucaspis japonica), золотистая картофельная нематода (Globodera rostochiensis), картофельная моль (Phthorimaea operculella) и др.
В понятие карантина растений входят также многочисленные мероприятия, осуществляемые против локального распространения вредоносных объектов в тепличных комбинатах и оранжереях: обеспечение теплиц обеззараживающими ковриками, которые размещают при входе, обеззараживание въезжающего на территорию транспорта, обработка горячим паром возвращенной тары, запрет свободного передвижения людей из одной теплицы в другую.
Комплекс агротехнических методов защиты растений
Среди других способов защиты растений комплекс агротехнических методов отличается неспецифичностью и профилактической направленностью. Агротехника — это фон, на котором развиваются взаимоотношения растений с вредителями и патогенами. Он использует не специальные, разрабатываемые против вредных организмов, а обычные приемы и средства земледелия и растениеводства, которые, благоприятствуя развитию сельскохозяйственных культур, создают неблагоприятные условия для вредных организмов и снижают ущерб от их повреждений.
Необходимым основанием для агротехнического метода защиты растений от вредителей и болезней служит комплекс организационно-хозяйственных мероприятий, включающий планирование структуры хозяйства: соотношение природных и окультуренных земель, непахотных и пахотных угодий, ассортимент и соотношение возделываемых культур, размеры и размещение посевных площадей.
Обработка почвы как метод защиты растений от вредителей и болезней многообразно действует на насекомых и патогенов. Основная обработка почвы (вспашка) после уборки помимо непосредственно механического уничтожения части вредителей нарушает их оптимальное положение при зимовке, вследствие чего одни из вредителей вымерзают, другие оказываются замурованными в глубоком слое. Она делает вредителей более доступными для уничтожения хищниками и паразитами, действуя также на вредителей, находящихся на падалице и сорняках. Предпосевная обработка способствует быстрому и дружному развитию всходов, «обгоняющих» вредителей.
Во время культивации или вспашки часть покоящихся инфекционных структур (склероциев, хламидоспор) оказывается на поверхности почвы, где они или подвергаются действию неблагоприятных факторов (иссушаются, вымораживаются), или прорастают в отсутствие восприимчивых растений и погибают. Приемы обработки почвы направлены также на подавление возбудителей болезней, их источников инфекции, которыми могут быть зараженные растительные остатки, в т. ч. в поверхностном слое почвы, зимующие больные растения, в т. ч. самосев, сорняки, а также семена и посадочный материал. При этом происходит создание благоприятных условий для жизнедеятельности микробов-антагонистов в почве и ускорение процесса разложения растительных остатков.
Быстрое, тщательное удаление послеуборочных остатков лишает вредителей убежищ и мест зимовки. При уходе за пропашными культурами (боронование, рыхление междурядий, окучивание) уничтожаются яйцекладки и куколки вредителей в верхнем слое почвы, улучшаются ее физические свойства, создаются благоприятные условия для роста и развития растений. Соответственно, повышается их устойчивость к патогенам, например устойчивость картофеля к ризоктониозу, но в то же время усиливается и развитие ряда аэробных микроорганизмов, включая фитопатогенные грибы.
Влияние технологии обработки почвы на микроорганизмы и энтомофауну проявляется неоднозначно и должно оцениваться с учетом региональных особенностей, экономической и фитосанитарной целесообразности.
Эффективным методом защиты растений от болезней и вредителей является уничтожение сорной растительности — дополнительной кормовой базы вредоносных насекомых и резерваторов многих патогенов.
Важнейшим для защиты растений способом борьбы с вредителями и болезнями является соблюдение севооборотов, фитосанитарная роль которых основывается главным образом на разрыве трофических связей вредных организмов с растениями-хозяевами. Пространственно-временная ротация культур может сильно действовать не только на специализированных, но и на многоядных вредителей, имеющих свои оптимальные кормовые растения и остающихся зимовать на полях. В случае севооборота, выходя с зимовки, они оказываются на посевах другой культуры, часто совершенно непригодной для развития. Для многих вредителей и болезней севооборот является наиболее надежным сдерживающим средством. При выборе предшественников учитывают не только общих возбудителей болезни, но и накопление антагонистической микрофлоры. К сожалению, с целью получения в большом объеме продуктов растениеводства землепользователи сокращают число полей в севообороте и насыщают его культурами одного вида (лен, картофель, зерновые, подсолнечник). При этом значительно изменяется состав почвенной микробиоты, резко возрастает доля фитопатогенных и фитотоксичных грибов, создаются благоприятные условия для вспышек численности вредителей.
Ещё одним агротехническим методом борьбы с болезнями и вредителями растений является внесение минеральных удобрений. Эта мера также способна влиять на вредоносных насекомых и патогенов. Избыток азота создает обилие зеленой массы, изменяя химизм и онтогенез растений, способствует нарастанию и усиленному развитию таких опасных вредителей, как пьявица, злаковые тли, хлебные клопы, а также поражению растений мучнистой росой и ржавчиной.
Калийные, фосфорные и особенно микроудобрения уменьшают потери от болезней и физиологически неблагоприятны для некоторых вредителей. Обеспеченность микроэлементами влияет на устойчивость растений к болезням. Например, обработка семян зерновых культур солями молибдена уменьшает пораженность ржавчиной и головней, а хорошая обеспеченность бором предотвращает гниль сердечка у свеклы. Большое значение в борьбе с грибными болезнями растений, например корнеедом свеклы, килой и черной ножкой капусты, имеет известкование кислых почв.
В защите от «ранних» вредителей, угрожающих всходам, большое значение имеют сроки и условия посева. Для яровых культур рекомендуют оптимально ранние сроки. При массовом выходе вредителей с зимовки растения ранних посевов успевают значительно развиться, окрепнуть и менее страдают от повреждений. Для озимых зерновых, наоборот, рекомендуют средние и поздние сроки, при которых массовое развитие последнего поколения вредителей проходит до появления всходов. Следует учитывать, что насекомые и клещи часто являются переносчиками вирусных и фитоплазменных заболеваний ряда растений, распространенность которых снижается с сокращением численности вредителей в уязвимые ранние фазы развития растений.
В защите от вредителей большее значение имеют сроки и условия уборки урожая сельскохозяйственных культур. Однозначно рекомендуют уборку в оптимально ранние сроки, быструю, без потерь. Это автоматически сокращает потери и ослабляет вредителей, не успевших оптимально завершить развитие, питание и подготовиться к зимовке. Соблюдение оптимальных сроков посева и уборки сдерживает развитие многих заболеваний, определяет их динамику с учетом биологических и экологических особенностей возбудителей. Так, ранняя посадка картофеля в непрогретую почву усиливает его заболеваемость ризоктониозом, но в то же время позволяет убрать урожай ранних сортов картофеля до массового развития фитофтороза.
Агротехнический метод является базовым, обязательным. Остальные методы накладываются на него, образуя технологическую систему защиты растений. Наряду с очевидными достоинствами — универсальностью, комплексностью, длительностью действия, экологической безопасностью, отсутствием специальных затрат на защиту растений — он имеет ограничения в виде не всегда достаточной эффективности и оперативности.
Селекционный способ борьбы с болезнями и вредителями растений
Развитие селекционного метода — одно из приоритетных направлений защиты растений. Создание и использование высокопродуктивных устойчивых и толерантных сортов, способных снижать популяцию вредного организма, в ряде случаев бывает даже эффективнее, чем химические или биологические методы. Устойчивость нередко становится спасительным для культуры средством, например в защите винограда от филлоксеры, подсолнечника от огневки, картофеля от рака, капусты от килы.
Устойчивость растений — явление многообразное, обеспечиваемое различными защитными механизмами растений. По характеру взаимодействия растений с вредоносными организмами выделяют 4 типа устойчивости.
Антиксеноз (непредпочтение) — снижение привлекательности кормовых растений, сопровождающееся уменьшением заселения и повреждения их вредителями. Механизмом антиксеноза может служить ослабление или изменение аттрактивных либо развитие репеллентных стимулов растения. Например, хлебная пьявица предпочитает заселять гладколистные формы злаков и избегает опушенных форм, менее благоприятных для развития яиц и личинок вредителя.
Антибиоз — отрицательное влияние кормовых растений на жизнедеятельность вредных организмов, в результате чего увеличивается их гибель, замедляется развитие, снижаются активность, размеры, плодовитость. Антибиоз токсический обеспечивается разнообразными вторичными метаболитами, оказывающими отрицательное действие на физиологические процессы насекомых.
Так, у гибридов кукурузы выявлена высокая устойчивость к стеблевому мотыльку, связанная с повышенной концентрацией флавоноида метоксибензоксазолинона, блокирующего свертывание гемолимфы. Антибиоз пищевой обеспечивается структурами первичных метаболитов, менее благоприятными для питания. Например, менее повреждаемые вредной черепашкой сорта пшеницы имеют крупнодисперсную структуру крахмальных зерен эндосперма, которые слабее расщепляются пищеварительными ферментами вредителя. Механический антибиоз определяют защитные структуры тканей и клеток. Его примером может служить наличие у панцирных форм подсолнечника плотного углеродистого слоя в склеренхиме кожуры семянок, который вызывает истощение и гибель гусениц подсолнечниковой огневки, не способных прогрызть его и питаться семенами.
Толерантность (выносливость) сортов выражена в меньших потерях продуктивности и урожайности даже при значительном повреждении вредителями и болезнями. Такая устойчивость обеспечивается различными механизмами компенсации повреждений. К ним относятся реакция сверхчувствительности, регенерация поврежденных и развитие новых органов, повышение фотосинтетической активности, усиление оттока пластических веществ в генеративные и запасающие органы, ускорение созревания в ответ на повреждение.
Селекционный метод защиты растений обладает многими достоинствами. Он имеет высокую избирательность и длительность действия, может достигать высокой эффективности, экологически безопасен, не требует специальных затрат на применение. Вместе с тем селекционный метод имеет ряд проблем и ограничений. Выведение устойчивых сортов — процесс достаточно сложный, длительный и трудоемкий. Метод имеет далеко не полную универсальность, так как устойчивые сорта разработаны и применяются только против некоторых вредителей и патогенов; возникает возможность преодоления устойчивости их новыми агрессивными физиологическими и биологическими расами. В ряде случаев устойчивость отрицательно коррелирует с хозяйственно ценными признаками, например с урожайностью или качеством продукции.
Большие надежды связывают с методом генной инженерии, направленным на получение трансгенных форм сельскохозяйственных растений, иммунных к вредителям и патогенам. По основной цели он сходен с селекционным методом, однако значительно отличается по способам ее достижения. В производственных генно-инженерных технологиях создания иммунных к вредителям сортов чаще всего используют гены инсектотоксичных белков Cry из генома энтомопатогенной бактерии Bacillus thuringiensis. Через микроорганизмы-посредники выделенные гены переносят в геном растений. В итоге трансгенные (Вt-модифицированные) растения экспрессируют бактериальные инсектотоксины, уничтожающие питающихся на них насекомых. Данным способом получены формы картофеля, устойчивые к колорадскому жуку; кукурузы — к стеблевому мотыльку, рапса — к основным вредителям.
Вместе с тем использование трансгенных растений вызывает ряд известных опасений, связанных с переносом чужеродных генов и их продуктов в сельскохозяйственные и сорные растения. Если непосредственные токсико-гигиенические и экологические опасности, скорее всего, несущественны, то отдаленные последствия неизвестны. Возможны ограничения метода, связанные с его неполной универсальностью, развитием резистентности вредных организмов к генопродуктам. Развитие метода генной инженерии должно сопровождаться тщательным контролем и объективным мониторингом его возможных последствий.
Технология химической защиты растений: использование препаратов для борьбы с болезнями и вредителями
Химическая защита растений – это наиболее быстрый радикальный метод с помощью токсичных для вредных организмов химических препаратов — пестицидов. При широком ассортименте пестицидов, применяемых в сельском хозяйстве, большое значение имеет их классификация, обеспечивающая выбор, планирование и рациональное использование препаратов. В зависимости от основных практических целей химические препараты для защиты растений группируют по сфере применения, составу, механизмам действия, способам применения, степени опасности для человека и теплокровных животных, способности загрязнять продукцию и окружающую среду и др.
По сфере применения химические средства борьбы с вредителями растений разделяют в основном на гербициды (против сорняков), фунгициды (против грибов и бактерий) и зооциды (против вредоносных насекомых). Последние подразделяют на инсектициды (против насекомых), акарициды (против клещей), нематициды (против нематод), лимациды (против слизней), родентициды (против грызунов).
Современные инсектициды представлены обширным спектром препаратов разнообразных групп соединений. Среди этих средств борьбы с вредителями растений выделяют фосфорорганические инсектициды (фуфанон, би-58 новый, диазинон и др.), карбаматы (адифур, фурадан), синтетические пиретроиды (децис профи, каратэ зеон, фастак, шарпей и многие др.), неоникотиноиды (актара, конфидор, моспилан, апачи, танрек, круйзер и многие др.), фенилпиразолы (регент, адонис), нереистоксины (банкол), аверсектины (фитоверм, акарин, агровертин, спинтор) и некоторые другие. Существуют также комплексные препараты (эфория, престиж), включающие инсектициды разных групп либо инсектициды и фунгициды. Широкий ассортимент инсектицидов обеспечивает их взаимозаменяемость и чередование в обработках для сдерживания развития резистентности.
Перспективным направлением является применение натуральных растительных препаратов, оказывающих инсектицидное и репеллентное действие на вредителей. Различные порошки, настои, отвары, экстракты разнообразных растений издавна применяют в приусадебных хозяйствах. Их использование ограничено умеренной эффективностью и нестойкостью. Однако современная технология химической защиты растений позволяет создавать химически чистые, стабильные и эффективные препараты, как, например, нимацаль-С действующего вещества азадирахтина.
Для применения химических методов борьбы с вредителями и болезнями разработан широкий спектр препаративных форм пестицидов, в т. ч. смачивающиеся порошки, концентраты эмульсий, вододисперсионные гранулы, водорастворимые препараты, суспензионные концентраты, пасты, таблетки, растворы для ультрамалообъемного опрыскивания.
Самый распространенный способ химической борьбы с болезнями и вредителями — опрыскивание растений рабочей жидкостью препаратов. Для обработки вегетирующих растений фунгицидами применяют опрыскивание, используя различную аппаратуру. Для защиты растений от полициклических болезней и вредителей в течение вегетации проводят несколько обработок фунгицидами, чередуя препараты из разных классов, системного и контактного действия. Против почвообитающих и ранних вредителей применяют предпосевную обработку семян или внесение гранулированных препаратов в почву. Некоторыми неоникотиноидными препаратами можно проводить локальную обработку места посадки или почвы под растениями. Протравливание семян и посадочного материала проводят для обеззараживания от возбудителей, находящихся на поверхности или внутри семян, и чтобы защитить проростки от инфекции, сохраняющейся в почве. Его проводят полусухим, влажным способом или с использованием пленкообразующих веществ, тщательно покрывая препаратом поверхность семян. Против вредных грызунов применяют родентициды путем раскладки отравленных приманок. В хранилищах сельскохозяйственной продукции вредителей уничтожают способом фумигации — обработки газообразующими препаратами.
Пути проникновения химических препаратов для борьбы с вредителями в организм насекомых или защищаемых растений разнообразны. Большинство современных инсектицидных препаратов имеет комплексную контактно-кишечную активность — способность проникать через кожные покровы вредителя и через пищеварительный тракт при питании обработанным растением.
Системной активностью называют способность проникновения и распространения препарата в тканях растения. Некоторые фосфорорганические химические средства борьбы с вредителями и болезнями проникают через поверхность надземных частей растений, тогда как неоникотиноиды способны всасываться корнями растений из почвы, далее распространяясь по проводящей системе. Проникнув в организм, большинство инсектицидов действуют как нервно-паралитические яды, различными способами блокируя механизмы передачи и распространения нервных импульсов, вызывая паралич и сравнительно быструю гибель вредителей.
К фунгицидам контактного действия относятся препараты, которые не проникают в растения, сохраняются на их поверхности и подавляют развитие патогена в начальных стадиях его развития при прорастании спор (абигапик, браво, тиовит джет). Фунгициды системного действия — это вещества, хорошо проникающие в растение, передвигающиеся внутри него в новый прирост, включая корневую систему, длительно сохраняющиеся в нем и подавляющие возбудителей болезней (фундазол, топсин-М, альто супер, топаз, превикур, акробат). Они особенно эффективны против патогенов, развивающихся внутри растения. Трансламинарные фунгициды хорошо распределяются по листовой пластинке, но не проникают в новый прирост растений. Фумиганты — химические вещества, проникающие во вредный организм в виде газа или пара.
Химическая защита растений от болезней и вредителей — один из ведущих методов, поскольку обладает очень высоким, стабильным и быстрым эффектом уничтожения вредоносных насекомых и патогенов, высоко механизирован и технологичен, универсален в применении к большинству вредителей разных сельскохозяйственных культур. Вместе с тем использование химических средства борьбы с болезнями и вредителями растений обладает рядом широко известных недостатков и ограничений. Среди них потенциальная опасность для человека, домашних и диких животных, токсико-гигиеническая проблема остатков пестицидов в продукции, уничтожение безвредных и полезных насекомых, в т. ч. энтомофагов и опылителей, загрязнение среды. Под действием химического прессинга в агроценозах происходит развитие резистентных форм вредных организмов. В связи с этим разрабатывают антирезистентные стратегии, предполагающие чередование препаратов при применении химических средств защиты.
К технологическим процессам оптимизации химического метода относятся:
- локализация обработок пестицидами на ограниченной площади (ленточная, очаговая, краевая);
- сокращение обработок препаратами вегетирующих растений для защиты от вредителей и болезней путем протравливания семенного и посадочного материала;
- замена части обработок пестицидов биопрепаратами;
- предотвращение сноса препаратов для борьбы с вредителями и болезнями растений воздушными потоками за счет минимизации авиавнесения, использования гранулированных форм, принудительного электростатического осаждения, модернизированных технических средств внесения препаратов.
Использование химических средств борьбы с вредителями и болезнями целесообразно тогда, когда все другие методы и средства против конкретного вредоносного насекомого или патогена исчерпаны, и создается реальная угроза уничтожения урожая. Всем обработкам пестицидами должно предшествовать обследование полей и насаждений на выявление и установление фактической численности вредителей и развития болезней.
В особых экологических ситуациях при производстве детского и диетического питания, в курортных, водоохранных зонах, а также в условиях альтернативного, органического земледелия реализуются беспестицидные технологии выращивания сельскохозяйственной продукции.
Биологические средства защиты растений от вредителей: эффективные препараты
Биологический метод защиты растений основан на подавлении вредных организмов с помощью других живых организмов, продуктов их жизнедеятельности или их аналогов. По применяемым средствам против вредителей в нем можно выделить три основных направления. Применение макроорганизмов кратко называют макробиометодом. Используемых в нем животных в целом обозначают энтомофагами, акарифагами и т. д. Они включают хищников и паразитов насекомых, клещей и других вредителей. Хищными энтомофагами можно считать насекомоядных птиц, млекопитающих, земноводных и пресмыкающихся.
Однако самая массовая группа энтомофагов существует среди самих насекомых. Хищные насекомые, активно уничтожающие сельскохозяйственных вредителей, встречаются в различных отрядах. Они известны среди клопов (хищнецы, хищники-крошки, отдельные виды слепняков и щитников), распространены среди жуков (жужелицы, стафилины, божьи коровки и др.), есть в отрядах сетчатокрылых (златоглазки), перепончатокрылых (осы, многие муравьи) и двукрылых (хищные галлицы, журчалки). Некоторые клещи служат активными хищниками вредных растительноядных клещей и некоторых насекомых. Также значительны группы паразитических насекомых: огромная группа семейств паразитических перепончатокрылых, или наездники, чьи личинки развиваются в теле разнообразных насекомых-хозяев, поражая разные фазы их развития, и мухи-тахины, у которых тоже паразитируют личинки.
Существуют различные способы искусственного использования биологических средств-энтомофагов для защиты растений. Интродукция и акклиматизация связана с массовым сбором энтомофагов распространяющегося вредителя в первичном ареале с последующим их завозом и выпуском в новые места его вредоносности. Известны успешные программы интродукции божьей коровки родолии — хищника австралийского желобчатого червеца и наездника афелинуса — паразита кровяной яблонной тли. Способ внутриареального расселения для биологической защиты растений от вредителей и болезней похож на предыдущий, но проводится в пределах постоянного ареала вредителя из части, где численность энтомофага велика, в часть, где его мало или нет. Способ сезонной колонизации предусматривает искусственное культивирование и хранение энтомофага с выпуском в очаги вредителя в пределах сезона его развития.
Таким способом используют божью коровку криптолемуса и наездника проспальтеллу против калифорнийской щитовки или хищного клопа подизуса против колорадского жука. При необходимости значительного повышения эффективности энтомофагов применяют способ массового выпуска, или наводнения — интенсивного культивирования и выпуска в популяцию вредителя.
Так используют наездника яйцееда чешуекрылых вредителей трихограмму или паразита гусениц совок наездника габробракона. Наибольшего развития искусственное применение энтомофагов достигает в защищенном грунте, где в изолированных условиях искусственного климата разработаны эффективные технологии использования культивируемых энтомофагов против всех основных вредителей.
Искусственным образом используют лишь малую часть энтомофагов. Подавляющее их большинство существует и оказывает полезную деятельность в агроценозах. По отношению к полезным природным энтомофагам следует применять меры сохранения, поддержки и привлечения, относящиеся к организационно-хозяйственным, агротехническим и химическим мероприятиям.
Рекомендуют поддержание биоразнообразия в агроценозах: сохранение фрагментов природной растительности (древесно-кустарниковых насаждений, разнотравных лугов) в качестве «микрозаповедников» для энтомофагов; подсев нектароносов (гречихи, фацелии, бобовых трав, семенников зонтичных культур, привлекающих наездников, журчалок, златоглазок и других энтомофагов). Рациональное сокращение объемов и кратности химических обработок, выбор сроков, когда энтомофаги менее уязвимы, учет порогов эффективности энтомофагов — все это способствует их сохранению.
Наиболее развито использование бактериальных препаратов для защиты растений. Большинство из них производится на основе многочисленных штаммов факультативно патогенной бактерии Bacillus thuringiensis. Ее биотоксины, попадая в кишечник насекомого, вызывают паралич и разрыв стенки с последующей септицемией. Культуры бактерии выращивают на искусственных питательных средах. На их основе производят бактериальные препараты (битоксибациллин, лепидоцид), применяемые против личинок чешуекрылых, реже против личинок жуков, иногда — против сосущих вредителей.
Энтомопатогенные грибы способны поражать различных, не только активных, но и покоящихся насекомых. Основным ограничением для применения большинства этих грибов является необходимость высокой влажности. Среди грибных препаратов известны боверин (Beauveria bassiana), который использовали против некоторых жуков, вертициллин (Verticillium lecanii) против тлей и гриб ашерсония, культуру которого применяли в теплицах против белокрылки.
Разработаны также биологические средства защиты растений от вредителей и болезней на основе энтомопатогенных нематод Steinernema feltiae и S. carpocapsae — энтонем и немабакт.
Третье направление — использование биологически активных средств защиты растений от вредителей и болезней — иногда относят к химическому или выделяют в самостоятельный биохимический метод. Используемые в нем средства биологической защиты растений от вредителей — синтетические аналоги феромонов и гормонов насекомых — воздействуют на их поведение и развитие.
Аналоги феромонов (половых аттрактантов насекомых), выделяемые самками многих видов для привлечения самцов, используют в фитосанитарном мониторинге для обнаружения и учета численности вредителей. Однако с помощью этих препаратов для борьбы с вредителями растений возможно также подавление популяций вредных видов. В этом направлении наиболее известны способы самцового вакуума, когда с помощью многочисленных феромонных ловушек отлавливают большую часть самцов популяции, и дезориентации самцов, когда рассеивание мелкодисперсных носителей феромона препятствует поиску самок самцами. Сходное действие имеют автоцидный способ, в котором инсектицидно-феромонные пластины сразу уничтожают привлекаемых самцов, и способ автоконфузии, в котором средством дезориентации служат обработанные феромоном самцы своего или других видов. Во всех случаях при использовании биологических препаратов для защиты растений от вредителей большинство самок популяции остаются неоплодотворенными, что снижает численность следующего поколения.
Аналоги гормонов насекомых (ювеноиды, ингибиторы синтеза хитина), проникая в организм, нарушают гормональный баланс и развитие насекомых, препятствуя личиночным линькам и другим процессам, что в итоге вызывает гибель вредителей. Известные гормональные препараты (димилин, сонет, матч, герольд и др.) применяют как инсектициды путем опрыскивания растений.
Основой биологической защиты растений от болезней служит явление антагонизма. Применение культур бактерий и грибов-антагонистов, гиперпаразитов, а также специфических продуктов их жизнедеятельности — антибиотиков — снижает поражение культурных растений многими фитопатогенами. Для использования в сельскохозяйственной практике зарегистрированы биопрепараты на основе определенных штаммов бактерий Bacillus subtilis (фитоспорин-М, алирин-Б, бактофит, гамаир, витаплан), Pseudomonasfluorescens (ризоплан), грибов Trichoderma harzianum (глиокладин, трихоцин) и др., которыми проводят предпосевную обработку семян и посадочного материала, опрыскивают растения в период вегетации против фитопатогенных грибов и бактерий. Механизм действия биологических препараты для защиты растений от болезней может проявляться в лизисе клеток патогенных микроорганизмов, а также в продуцировании биологически активных веществ, подавляющих патогены. К гиперпаразитам относятся грибы Darluca filum, паразитирующие на ржавчинных грибах; Cicinnobulus cesatii — на мучнисторосяных грибах.
Биологический метод защиты растений от болезней и вредителей, обладая очевидными достоинствами в виде сравнительной экологической безопасности, естественности и высокой специфичности действия, сопряжен с рядом трудностей и ограничений. В настоящее время биологический метод далеко не универсален и в производстве применяется в отношении ограниченных групп вредителей на отдельных культурах. Для расширения спектра действия и повышения конкурентоспособности биологического метода защиты требуется прорыв в развитии биологических технологий. Значительным резервом биологического метода остается использование полезных природных энтомофагов.
Механические меры борьбы с вредителями и болезнями растений
Механический метод в отношении вредителей основан на их уничтожении или ограничении распространения различными механическими средствами. Это, несомненно, самый древний из методов, поскольку включает самое простое действие человека против вредителей — ручной сбор и уничтожение. Данную меру применяют только на мелких приусадебных участках, так как она действенна, когда растений и насекомых на них немного. В небольших насаждениях плодовых и ягодных культур практикуют стряхивание с растений некоторых насекомых (долгоносики-цветоеды, малинный жук, пилильщики) в состоянии утреннего холодового оцепенения, со сбором на подстилках и уничтожением. На деревья к концу сезона накладывают ловчие пояса, собирающие спускающихся на зимовку гусениц. На новых посевах сахарной свеклы рекомендуют окапывание ловчими канавками для отлова жуков свекловичных долгоносиков, заселяющих посевы наземным путем. Против грызунов широко используют капканы и ловушки, однако они оказываются достаточно эффективными только в локальных угодьях при умеренной численности.
Средством защиты растений от вредителей и болезней может служить временное использование укрывных материалов для ограничения доступа вредителей к растениям. Кроме того, разрабатывались различные средства механизированного массового сбора насекомых, например воздухозаборных устройств. Проблемой этого способа является необходимость сочетания эффективного удаления насекомых с недопущением травмирования и полегания растений. Метод включает проведение фитосанитарных прочисток, заключающихся в удалении и уничтожении растений, зараженных трудноискореняемыми болезнями (вирусными, бактериальными, некоторыми грибными) в питомниках, на маточных, коллекционных и селекционных участках. К механическим приемам относится уничтожение промежуточных хозяев патогенов. Искоренение промежуточных хозяев ржавчинных грибов не только уменьшает запас инфекционного начала, но и снижает опасность появления новых, более вирулентных рас возбудителей. Механические приемы включают также обрезку больных побегов и удаление первично зараженных листьев на растении по мере их обнаружения.
Наряду с простотой, доступностью и экологической безопасностью этот метод имеет недостаточную эффективность и высокую трудоемкость, что ограничивает его широкое применение.
Физический метод защиты растений
Физический метод связан с использованием высоких и низких температур, радиационных излучений, ультразвука и т. д. Самым распространенным против вредителей является применение неблагоприятных режимов температуры и влажности. Однако их использование эффективно только в условиях защищенного грунта. В теплицах комплексной мерой обеззараживания почвы от патогенов и вредителей является пропаривание—обработка горячим паром 95-100 °С в течение 3-4 ч, а при снижении температуры экспозицию увеличивают до 10-12 ч.
Наиболее распространена термотерапия, суховоздушная и в горячей воде семян и посадочного материала. Например, обработка горячей водой проводится для защиты посадочного материала земляники и смородины от некоторых клещей и нематод, вирусных патогенов. Семена капусты обеззараживают от возбудителя сосудистого бактериоза прогреванием в воде при температуре 50-52 °С в течение 20 мин.
Следует отметить, что метод термотерапии для ряда культур является ресурсо-трудоемким и имеет риск снижения всхожести семенного материала. К физическим приемам относятся магнитная очистка семян льна от семян повилики; очистка семян ржи от склероциев возбудителя спорыньи в солевом растворе или при дифференциальном просеивании. Для защиты хранящейся продукции от амбарных вредителей, возможно, ее прогревание или охлаждение при критической температуре и экспозиции; необходимо также хранение при низкой влажности, препятствующей развитию болезней и вредителей. Среди других физических факторов, испытываемых против вредителей, стоит упомянуть акустические устройства, генерирующие сигналы для отпугивания вредящих птиц, грызунов или кротов; световые ловушки для массового вылова ночных бабочек и других насекомых. В современной защите растений механический и физический методы имеют частное, вспомогательное значение.
Концепция системы защиты растений интегрированными методами
Обзор основных методов приводит к заключению, что ни один из них не является панацеей, т. е. не способен решить все основные задачи защиты растений. Каждый метод имеет свои достоинства и недостатки, свою сферу и тактику применения. Отсюда следует основная сущность доминирующей в настоящее время концепции интегрированной защиты растений.
Сущность интегрированной системы защиты растений заключается в том, чтобы не только предотвратить потери сельскохозяйственной продукции, но и максимально сократить отрицательное воздействие применяемых методов на окружающую среду. Основой ее в агроценозах должна быть профилактическая направленность методов и приемов, способствующих ограничению численности вредных организмов. К таким методам относятся использование устойчивых и толерантных сортов и гибридов, карантинные, организационно-хозяйственные и агротехнические мероприятия, физико-механические методы и т. д. Для снижения численности популяции, вышедшей за пределы экономического порога вредоносности, интегрированная защита растений предусматривает в первую очередь применение биологического и других избирательно действующих, экологически безопасных методов. Создаются и испытываются экологически безопасные средства защиты растений: биопрепараты, иммуномодуляторы — многоцелевые регуляторы роста растений, регуляторы развития и поведения насекомых. Только при их малой хозяйственной и биологической эффективности допустимо использование пестицидов. Неотъемлемой частью интегрированного метода защиты растений являются прогноз и сигнализация численности вредителей, на основе которых планируется применение биологических и химических средств защиты растений при условии строгой регламентации.
Это система научно обоснованного, рационального, гибкого, взаимообусловленного и взаимозаменяемого сочетания разных методов защиты растений. При этом возможны минимизация недостатков и усиление достоинств методов. Интегрированная защита растений направлена на достижение компромисса между требованиями хозяйственной и экономической эффективности и экологической безопасности.
Большое значение имеет в ней развитие фитосанитарного мониторинга, дающего информацию о распространении и массовости вредных организмов и степени их угрозы урожаю. Основу интегрированной системы составляют оптимальные организационно-хозяйственные и агротехнические мероприятия, благоприятствующие сельскохозяйственным культурам и сдерживающие вредные организмы. Приоритетными в системе являются относительно экологически безопасные методы, такие как селекционный и биологический. Важны сохранение и развитие естественных регулирующих механизмов, т. е. полезных природных энтомофагов.
Химический метод следует применять рационально и избирательно, прибегая к нему при настоятельной необходимости. Использование порогов вредоносности способствует ограничению кратности и площади химических обработок. Развитие химического метода предусматривает разработку более избирательных и экологически безопасных средств. В перспективе необходимо развитие инновационных средств, мер и методов, соответствующих принципам интегрированной защиты растений.
Leave a comment