Платформа обмена знаниями

Инициатива стран Центральной Азии по управлению земельными ресурсами

Технологии

Биологический метод защиты растений

О методе

Необходимость интегрированной защиты растений

После обретения независимости в 1991 году страны Центральной Азии наделили многих жителей земельными угодьями, дали возможность работать на земле. Зачастую, новых земледельцев интересовало то, как получить больше урожая, прокормить свои семьи, как получить больше прибыли…Добиваясь высокой урожайности, они не уделяли много внимания рациональному использованию своих ресурсов, в особенности земли. Для борьбы с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур сельские жители применяли и частично продолжают применять различные пестициды, фунгициды и гербициды. В результате, развивалась устойчивость вредителей к пестицидам и на огромной территории образовались биоценозы вредных организмов, доминирующих над полезными видами, приходилось применять больше химических препаратов, и затраты росли.

Обработка полей инсектицидами, а также применение агротехнических приёмов приводят почти к полному уничтожению популяций вредных видов. Однако, немногие оставшиеся в живых особи вновь восстанавливают свою численность, одновременно передавая своим потомкам способность противостоять отравлению и избегать гибели. Не меньшие изменения в популяциях происходят, когда они принимают в свой состав новых особей - мигрантов или сливаются с другими популяциями. Многие насекомые проявляют себя как опасные вредители сельскохозяйственных культур, так как на новом месте они избавились от прежних хищников и паразитов.

Вместе с этим, существуют определенные взаимоотношения между живыми организмами в природе, вследствие чего, насекомые-вредители не могут бесконтрольно размножаться и наносить ущерб культурам. Насекомые-вредители уничтожаются большим количеством видов насекомых-хищников.

В настоящее время особое внимание уделяется разработке экологически безопасных методов защиты растений, а именно биологическому методу. В условиях стран Центральной Азии биологический метод применяется для защиты сельскохозяйственных культур открытого и закрытого грунта. Так, во всех областях Узбекистана имеются биолаборатории станций защиты растений, которые обеспечивают фермерские хозяйства чистыми культурами микроорганизмов и полезными насекомыми, а также осуществляют методическое руководство применением биологических средств на своей территории.

Тем не менее, до сих пор доля экологически безопасных средств на полях и в садах стран Центральной Азии не значительна. Отставание в области биометода можно наиболее экономно преодолеть путем использования опыта, накопленного в области биологической борьбы передовыми странами мира и прежде всего США и Канадой.

Особенностью развития биологического метода защиты растений на современном этапе является, с одной стороны, расширение его содержания за счет появления многих новых, нехимических способов подавления численности вредителей, а с другой стороны, изменение места биометода и его роли среди различных методов борьбы с вредителями.

У истоков биометода

Попытки использования одних организмов для борьбы с другими предпринимались с давних времен. Так, для уничтожения вредных насекомых на цитрусовых растениях использовали муравьев, для борьбы с красной саранчой на острове Маврикий – птицу майну, завезенную из Индии. В разных странах неоднократно пытались распространять хищных жуков.

Первые научные эксперименты по использованию биологических методов борьбы были предприняты в конце семидесятых – начале восьмидесятых годов XIX столетия. Мечников открыл возбудителей грибных и бактериальных болезней хлебного жука, провел ряд опытов по использованию возбудителей зеленой мускардины и обосновал перспективы практического использования патогенных микроорганизмов.

В республиках бывшего Советского Союза начиная с 1970-х гг. проводилось размножение трех видов и 15 межвидовых форм трихо-граммы в 16 промышленных лабораториях биометодовМинистерства сельского хозяйства; использовались различные формы Trichogrammaevanescens против озимой, капустной и других видов совок на озимых зерновых культурах, сахарной свекле, капусте и картофеле.

Объем применения этого прогрессивного метода был наибольшим в Узбекистане - на более 3 млн. га. Большая группа ученых и специалистов сельского хозяйства за разработку и внедрение биометода в республике была удостоена премии. В настоящее время в Узбекистане разработаны и ведется реализация мер по внедрению интегрированной системы защиты растений с применением безопасных для человека и животных пестицидов. Создана сеть биолабораторий и биофабрик, также усилена энтомологическая служба. В настоящее время введены в действие 83 новых биолаборатории, а общее их количество составило - 809. Разработаны областные схемы интегрированной системы защиты растений.

В США, Японии и в европейском регионе сформировались крупные фирмы “биометода”: ValentBioscience, Certis, KoppertBiologicalSystems, Biobest и множество меньших компаний. Их совместными усилиями производится около 90 агентов биологической защиты на сумму более 100 млн долларов в год. 

Сегодня биологический метод рассматривается, как составная часть интегрированной системы защиты и применяется в комплексе с другими мерами борьбы с вредными организмами. В основу биологических препаратов положены полезные для защиты растений микроорганизмы или продукты их жизнедеятельности, которые вызывают заболевания и гибель вредителей растений.

Биологический метод защиты растений

Биологический метод борьбы с вредителями (биометод) основан на использовании паразитических и хищных насекомых (энтомофагов), болезнетворных микроорганизмов для подавления, ограничения или предупреждения массового размножения вредных видов.

Вначале в практике биометода применялись паразитические и хищные насекомые - энтомофаги, в последние годы стали использовать патогенные микроорганизмы - возбудители болезней насекомых: бактерии, грибы, вирусы.

Проблема защиты сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков может быть успешно решена лишь на основе рационального сочетания различных методов - агротехнического, химического и биологического. При этом в системе специальных мероприятий все большее значение должны приобретать приемы агротехники и биометод, которые в отдельных случаях постепенно заменят чисто химические мероприятия.

Биометод может включать группу приемов, используемых для сокращения численности нежелательных в хозяйстве организмов с помощью др. видов (животных-хищников, узкоспециализированных растительноядных видов или паразитов), путем стерилизации самцов вредного вида, которые вытесняют мужские особи, способные к размножению (генетический метод). Близки к биометоду агротехнический метод, основанный на применении приемов агротехники, подрывающей основу существования нежелательного вида, и микробиологический, использующий микроорганизмы для борьбы с хозяйственно нежелательными формами.

Биологическая борьба с вредителями означает уравновешивание популяции вредителей, используя природные факторы, и, как правило, требует человеческого вмешательства. Биологическая борьба с вредными видами организмов должна основываться на знании экологии, на понимании особенностей функционирования экологических систем. Важно понимать, что биологические средства предназначены не для полного истребления популяции вредного вида, а лишь для снижения ее плотности с целью сокращения наносимого вреда до приемлемого уровня.

Виды полезных насекомых, используемых в биоконтроле

Фауна насекомых и клещей, вредящих сельскохозяйственным посевам в Центральной Азии - богата и разнообразна. Наибольшее количество вредителей относится к отрядам клещей, жуков и чешуекрылых.

Природные враги насекомых-вредителей подразделяются на несколько групп: хищники, паразиты, патогенные микроогранизмы и нематоды.

Общеизвестные хищники: пауки, божья коровка, земляной жук, стрекоза, златоглазка и журчалка. Они охотятся или устраивают ловушки, чтобы поймать свою добычу. Они питаются различными особями насекомых. Как взрослые насекомые, так и личинки могут быть хищниками. Популяция хищников соответствует популяции насекомых-вредителей. Они откладывают больше яиц при наличии большого количества добычи.

Паразитами являются те организмы, которые живут и развиваются внутри другого насекомого. Паразитами вредителей томата являются трихограмма, бракониды, ихневмониды и мухи. Паразиты атакуют только один вид насекомых или их близких родственников. Паразитами являются только личинки. Одна или больше паразитных личинок развивается на или внутри насекомого - хозяина. Паразиты часто меньше своих хозяев - насекомых. Одни паразиты (например, трихограмма), откладывают свои яйца в яйца вредителя, и из яиц появляются личинки не вредителя, а паразита. Другие откладывают свои яйца в тело гусениц или личинок. Так делают большинство наездников – ихневмонид и мухи – тахины. Гусеница продолжает жить и питаться, а внутри нее зреет сначала яйцо, затем личинка.

Патогенными микроорганизмами являются грибки, бактерии или вирусы, которые заражают и убивают насекомых. Для размножения они требуют особых условий (например, высокую влажность, небольшое количество солнечного света). Большинство патогенных микроорганизмов являются специфическими для определенной группы насекомых, или даже для определенной стадии жизни насекомого. Наиболее известные патогенные микроорганизмы Bacillusthuringiensis (Бити) и вирус NPV.

Нематоды – это очень маленькие черви. Некоторые их виды атакуют растения (например, корневые нематоды). Другие, так называемые энтомопатогенные нематоды, атакуют и убивают насекомых. Энтомопатогенные нематоды обычно эффективны в борьбе с вредителями, живущими в почве или во влажных условиях. Такие нематоды, как Steinernem, также полезны в борьбе с вредителями.

Самые известные энтомофаги – наездники, златоглазка, мухи-тахины, уховёртки, верблюдки, клопы – хищницы, жужелицы.

Необходимые условия

Роль энтомофагов в природе может быть усилена с помощью растительных ресурсов. Растения могут служить полезным насекомым, как убежищем, так и источником дополнительного питания. Часто подкормка включает пыльцу цветка и нектар, которые отсутствуют в системах монокультур (хлопок, пшеница, рис и др.).

Для успешной зимовки энтомофагов особенно важно наличие определенных видов растений: тута, чинары, урюка, причём такого возраста, когда кора этих деревьев образует трещины и где полезные насекомые скопляются на зимовку. Питание на нектароносах увеличивает продолжительность жизни и плодовитость многих энтомофагов.

Насекомые тесно связаны с кормовыми растениями, как со средой обитания так и как с пищевым фактором. Поэтому, посредством растений, представляется возможным вносить соответствующие коррективы во взаимоотношения с различными видами энтомофагов и, таким образом, повышать эффективность биологической защиты растений.

Кроме питания, полезным насекомым требуются защищенные от солнца, тенистые, влажные места обитания и растения, подходящие для откладки яиц.

Преимущества

В будущем биометод займет важное место в интегрированной системе защиты растений, так как по сравнению с химическим он обладает рядом преимуществ:

  • не требует больших энергетических затрат;
  • способствует снижению химического воздействия на окружающую среду;
  • не ведет к загрязнению сельскохозяйственной продукции и окружающей среды;
  • не нарушает экологического равновесия;
  • обладает длительностью действия безвредности для человека и сельскохозяйственных животных, а также пчел и других полезных насекомых;
  • при высокой численности энтомофаги и энтомопатогены способны самостоятельно снизить количество вредителей до уровня, при котором они уже не причиняют ощутимого ущерба возделываемым растениям;
  • отличается долговременностью действия.

Недостатки

До настоящего времени ахиллесовой пятой биометода является слабая изученность его экологических основ. Изучение биогеоценозов сложно и трудоемко, требует больших затрат средств, времени и оснащения тонкими и точными приборами. Связи и взаимоотношения в биогеоценозах очень сложны и многосторонни. Их изучение особенно усложняется тем, что в каждой большой стране приходится иметь дело со многими тысячами вредных видов и еще большим количеством полезных видов - регуляторов численности вредителей. Поэтому вполне естественно, что в области биогеоценологии нерешенных проблем значительно больше, чем хорошо изученных.

В настоящее время в области биометода основное внимание уделяется изучению условий, определяющих эффективность естественных врагов вредных организмов, и разработке методов направленного регулирования взаимоотношений между ними. 

Принцип работы

Ядохимикаты разрушают живую цепь и создают все условия для бесконтрольного размножения вредителей. Погибают в первую очередь полезные насекомые - хищники, которые живут открыто и не прячутся, как вредители, в разных укромных местах: под корой или комочками почвы. Применив ядохимикаты, сельские труженики попадают к ним в плен, поскольку уничтожают своих союзников и остаются одни с проблемой защиты своих садов и полей.

В “живых” изгородях, вокруг арыка, в лесопосадках всегда живет большое количество разнообразных вредных и полезных насекомых, Там они находятся в равновесии. Полезные насекомые поедают вредных, тем самым не давая им бесконтрольно размножаться, но, в то же время, они никогда не уничтожают их полностью, поддерживая, таким образом, свое питание и соответственно свою численность на достаточно высоком уровне

Если в саду вдруг начнется массовое размножение вредителей, энтомофаги будут наготове, чтобы переселиться на культурные растения и помочь садоводу справиться с этой бедой. В этом случае, нарушается та последовательность событий, которая характерна для сада без “живых” изгородей. Сначала наблюдается рост численности вредителей и, только через 2-3 недели, в ответ на увеличение количества пищи начинает расти численность хищников и паразитов, т.е. вредители имеют 2-3 недели для бесконтрольного размножения. Таким образом, “живые” изгороди служат помощниками садоводам, где обитают энтомофаги.

Цель проекта

Собрать все лучшее, что накоплено в Центральной Азии по устойчивому управлению земельными ресурсами, - такова цель регионального проекта «Улучшение использования и формирования знаний по устойчивому управлению земельными ресурсами в Центральной Азии». В проекте участвуют пять стран.

Проект осуществляется международ- ным центром ИКАРДА при финансовой поддержке IFAD в рамках исследовательской программы КГХМСХИ по засушливым системам.

Визуализация технологий

Технологии

Демонстрационные Участки

Climate Change Data for SWAT

Facebook


© 2015. CACILM.ORG
Платформа обмена знаниями.