Методы защиты сельскохозяйственных культур от вредителей

1. К 2050 г население Земли возрастает до 10 млрд. человек и для обеспечения его потребностей в продукции сельского хозяйства потребуется увеличить объём производства на 75%. Наибольшие практические результаты в этом направлении в настоящее время получены в области защиты растений. В мировом земледелии уже сейчас предотвращаются потери урожая от вредных организмов на сумму свыше 160 млрд. долларов, или 27,6% всей продукции земледелия. Важная роль в сохранении сельскохозяйственной продукции принадлежит интегрированной системе защиты растений.

Интегрированная система защиты растений – это борьба с вредными организмами, учитывающая экономические пороги вредоносности и использующая, в первую очередь, природные ограничивающие факторы, наряду с применением всех других методов, удовлетворяющих экономическим, экологическим и токсикологическим требованиям. Научной основой интегрированных систем является прогнозирование сроков развития и вредоносности комплекса вредных организмов на основе учёта влияния биотических и абиотических факторов, а также прогноза развития культивируемых растений. Интегрированная система защиты растений должна основываться на адаптивной сортовой агротехнике культурных растений, включая использование специальных агротехнических приёмов по профилактике или подавлению развития вредных организмов:

- выращивание сортов растений, устойчивых к вредителям;

- использование приёмов, сохраняющих или активизирующих деятельность природных энтомофагов, регулирующих численность вредителей;

- использование биологических, химических и других средств защиты растений на основе объективной информации о состоянии динамики фитосанитарной ситуации в агроценозах и оценке ожидаемого экономического ущерба.

Учитывая большую негативную роль вредных организмов, снижающих количество и ухудшающих качество сельскохозяйственной продукции, современные системы земледелия должны быть ориентированы, в первую очередь, на обеспечение благоприятной фитосанитарной ситуации в агроэкосистемах путём создания единого процесса оптимизации агрофона и фитосанитарного благополучия при развитии культурных растений. При этом необходимо учитывать высокую приспособляемость и адаптивность вредителей к неблагоприятным факторам среды и факторам интенсификации. Поэтому необходимы постоянная коррекция рекомендованных мер по защите растений и совершенствование систем мероприятий с учётом изменения структуры комплекса вредных организмов, ассортимента средств защиты растений и новых приёмов. Теоретической основой интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур является положение о том, что средообразующим фактором в агроценозах является культурное растение. Поиск путей и методов управления фитосанитарным состоянием посевов осуществляется посредством выявления основных закономерностей взаимовлияния вредной и полезной фауны и флоры на формирование урожая сельскохозяйственных культур с целью обеспечения максимальной продуктивности растений на каждом этапе их агроценоза и достижения запланированного урожая. Задача состоит в том, чтобы устранить отрицательное влияние вредителей в периоды их критического воздействия на растение. Главной базой интегрированной системы защиты является точная информация о фитосанитарной ситуации посевов сельскохозяйственных культур. Поэтому очень важно разработать прогнозы различной функциональной направленности: фенологии сельскохозяйственных культур в процессе их вегетации, фенологии вредных и полезных насекомых. Необходимо уделить первостепенное внимание сбору, обработке и передаче информации специалистам, осуществляющим оперативную работу по защите растений. Важно определить целесообразность принятия решения о применении средств защиты и их последующую экономическую эффективность. Оценка фитосанитарной ситуации и экономического значения вредных объектов осуществляется с помощью прогнозов (многолетнего, долгосрочного и краткосрочного).

Многолетний прогноз составляют на 5 лет. Классифицируют вредителей по характеру динамики популяции и выделяют наиболее экономически опасные группы для различных видов сельскохозяйственных культур. Долгосрочный прогноз разрабатывается с помощью информации, получаемой в предшествующем прогнозируемом сезоне с сельскохозяйственных угодий, о распространении численности вредоносности, выживаемости, зимующем запасе вредителей, его энтомофагах, определяют величину возможного отклонения от среднемноголетнего уровня по многолетнему прогнозу. Краткосрочный прогноз осуществляется для видов, характеризующихся очень высокой динамикой численности популяции. С его помощью проводится коррекция долгосрочного прогноза по данным условий перезимовки, почвенным раскопкам. Перечисленные виды прогноза взаимосвязаны и взаимно дополняют друг друга.

Защитные мероприятия эффективны и рентабельны только с учётом реально складывающейся фенологии вредных объектов, посевов и насаждений, вредоносности.

Фенологический прогноз служит для определения фенологических этапов онтогенеза вредителя и защищаемой культуры.

Сигнализация осуществляется для экстренного оповещения хозяйств, арендаторов и фермеров о сроках проведения защитных мероприятий против конкретного вида. Этот прогноз необходим для проведения учётов и определения необходимости защитных мероприятий на обследуемом поле.

Прогноз вредоносности даёт возможность определить экономическую целесообразность защитных мероприятий, т.е. оценить на возделываемых культурах допороговые, пороговые и вышепороговые уровни численности вредного объекта.

Экономический порог вредоносности – такая плотность популяции вредного вида или степени повреждения растений, при которой потери урожая составляют не менее 3-5%, а применение активных средств защиты растений повышает рентабельность и снижает себестоимость.

2. Агротехнический метод защиты сельскохозяйственных культур от вредителей имеет первостепенное значение. Использование его основано на взаимоотношениях между растениями, вредителями и внешней средой. С помощью агротехнических мероприятий можно создать неблагоприятные условия для развития и размножения вредных видов и благоприятные условия для роста и развития повреждаемых ими растений, а также для полезных видов животных. Агротехнические мероприятия профилактические, они предупреждают размножение вредителей. Однако некоторыми агротехническими приёмами можно непосредственно уничтожить вредителей.

Наибольшее значение имеют следующие агротехнические мероприятия: севооборот, система обработки почвы, система применения удобрений, очистка и сортировка семян, сроки и способы посева, борьба с сорняками, пространственная изоляция, сроки и способы уборки урожая, устойчивые сорта.

Чередование культур в севообороте с точки зрения защиты растений может быть построено таким образом, чтобы ухудшить питание вредителей или сделать его невозможным. Особенно эффективен севооборот для снижения численности и вредоносности монофагов. Для уничтожения или снижения численности гороховой зерновки в хозяйстве достаточно соблюдать правильное чередование культур и их пространственную изоляцию или, если это возможно, исключить горох на 2-3 года из севооборота. Вводя севообороты можно снизить вредоносность олигофагов.

Почва является средой обитания для личинок вредителей. Поэтому различные физические изменения почвы, происходящие при её разработке не безразличны для вредителей. Большое значение в защите растений имеют лущение стерни и ранняя глубокая зяблевая вспашка. При этом уничтожаются вредители, которые находятся на живых растительных остатках, падалице, сорняках, на поверхности почвы или в её верхних слоях. Лущение стерни сразу после уборки «провоцирует» быстрое и дружное появление всходов падалицы, на которые особенно охотно откладывают яйца шведская и озимая муха. На жнивье зимуют личинки пилильщиков, которые запахиваются и уничтожаются. Глубокая зяблевая вспашка нарушает нормальные условия зимовки щелкунов, гусениц лугового мотылька, озимой и восклицательной совки, куколок капустной совки, пупариев капустной, свекловичной и луковой мух. Многие из них запахиваются вглубь и в дальнейшем не могут выбраться, другие, наоборот, выпахиваются на поверхность почвы, подвергаются нападению своих естественных врагов.

Удобрения могут значительно повысить устойчивость растений к повреждениям вредителям, усиливая их регенеративную способность, а в некоторых случаях и снизить интенсивность повреждений вредителями. Значение удобрений в защите растений от вредителей заключается в следующем: использование удобрений для непосредственного уничтожения вредителей. Так, рассев пылевидного суперфосфата служит эффективным способом борьбы с голыми слизнями. При известковании кислых почв и внесении аммиачных удобрений создаются неблагоприятные условия для развития личинок щелкунов, вредной долгоножки. При использовании фосфорных и калийных удобрений заметно снижается численность тлей, клопов, медяниц. При внесении оптимальных доз удобрений ускоряется рост злаков, и к моменту откладки яиц шведской мухой растения будут хорошо развиты и пройдут критическую фазу (всходы – кущения). На таких растениях муха будет заселять только боковые стебли, и вредоносность мухи снижается. Применение удобрений вызывает дружные всходы, энергичный рост растений, усиленное развитие листьев, что снижает вредоносность листогрызущих вредителей (гусениц совок, белянок).

Приёмами очистки семян отделяют заражённые вредителями и тем самым добиваются значительного снижения зерновок, толстоножек. Оптимально ранние посевы значительно меньше заражаются злаковыми мухами, льняной блохой, клубеньковыми долгоносиками.

Узкорядный и перекрёстный посев приводит к снижению численности злаковых мух и других стеблевых вредителей. Ранняя и раздельная уборка снижает численность клопов, зерновой совки, стеблевого мотылька. Уничтожение сорняков лишает корма капустных блошек, свекловичной щитоноски, злаковых мух, цветущие сорняки способствуют увеличению плодовитости бабочек, а ромашка является местом зимовки стеблевой люпиновой мухи. Для предохранения некоторых культур от заселения вредителями используют пространственную изоляцию их от территорий, где происходит накопление и размножение вредителей. Размещая посевы гороха не ближе 500 м от многолетних бобовых трав можно снизить повреждение всходов гороха клубеньковыми долгоносиками, снижается заселённость капусты капустной мухой на полях, удалённых на 1 км от участков, на которых в прошлом году выращивались капустные культуры. Нельзя размещать посевы моркови ближе 0,5 км от соснового леса, так как морковная листоблошка зимует на хвойных деревьях.

Различные сорта культурных растений неодинаково пригодны для питания и развития на них вредителей. Шведская муха заселяет мягкую пшеницу. К зеленоглазке наиболее устойчивы те сорта, у которых наиболее быстро происходит загрубение тканей. К хлебным пилильщикам устойчивы сорта с заполненной соломиной. Создание сортов культурных растений, которые не пригодны для питания и обитания вредителей, при одновременном сохранении всех положительных качеств этих растений – важнейшее направление защиты растений.

3.Биологический метод основан на использовании естественных врагов вредителей – различных насекомоядных птиц и животных, хищных и паразитических насекомых, паразитических нематод и болезнетворных микроорганизмов для предупреждения или подавления массового размножения вредных видов.

Общеизвестна полезная роль многих насекомоядных млекопитающих (ёж, барсук, землеройка, летучая мышь), птиц. Синица, дятлы, грачи уничтожают за сезон до 8 тысяч личинок щелкунов, листоедов, пластинчатоусых, совок, пядениц, волнянок и т.д. Совы, филины, соколы уничтожают грызунов. У любого насекомого имеются хищники и паразиты, способные быстро размножаться и своей активной деятельностью ограничивать численность вредителей в природе. Такие насекомые, как жужелицы, стафилиниды, кокцинеллиды, мухи-ктыри, хищные клопы снижают численность вредителей. Применение хищных и паразитических насекомых для уничтожения с.-х. вредителей идёт в следующих направлениях:

1. Ввоз из других стран и акклиматизация в РБ новых видов хищников и паразитов.

2.Внутриареальное расселение и расширение ареалов местных видов энтомофагов.

3. Создание условий для повышения эффективности местных энтомофагов.

4. Сезонная колонизация энтомофагов и акарифагов.

Применение микробиологического метода основано на использовании энтомопатогенных микроорганизмов бактериального и грибкового происхождения (бацитурин, БТБ, колептерин, лепидоцид, новодор, фитоверм, форей 48В).

4. Химический метод.

В комплексе мероприятий, проводимых с целью защиты с.-х. культур от вредителей, ведущее место в настоящее время занимает химический метод – использование пестицидов. Этот метод очень эффективен и может применяться почти на всех с.-х. культурах против большинства вредителей. Химический метод отличается высокой производительностью. Значительное преимущество его заключается в возможности быстрого и эффективного применения в тех случаях, когда возникает необходимость незамедлительного уничтожения размножившихся в большом количестве вредителей. Однако химический метод имеет недостатки, связанные с побочным действием пестицидов. Некоторые пестициды ядовиты не только для вредителей, но и для полезных насекомых, теплокровных животных и человека. При применении химических препаратов необходимо соблюдать все меры личной и общественной безопасности. Существует ограничение в применении многих пестицидов. В частности, запрещается применять некоторые из них незадолго до сбора урожая. Одностороннее применение пестицидов приводит к тому, что они очень быстро теряют эффективность из-за возникновения резистентности. Инсектициды применяют путём опрыскивания, фумигации, внесением в почву и обработкой семян.

5. Физический метод применяют, главным образом, для борьбы с вредителями в период хранения урожая и продуктов его переработки. Для уничтожения гороховой зерновки, находящейся в семенах гороха, применяют охлаждение семян до -10⁰-11⁰С. Гибель наступает через 6 суток, а фасолевая зерновка при такой температуре погибает через 12 часов. В некоторых случаях для дезинсекции зерна, заселённого вредителями, его нагревают с помощью токов высокой частоты. Сушка зерна применяется как профилактическое и истребительное мероприятие в борьбе с амбарными клещами, амбарным и рисовым долгоносиками. Установку светоловушек используют для отлова прилетающих на свет насекомых.

Механический метод трудоёмок и используется в виде клеевых колец для уничтожения гусениц плодожорки и самок зимней пяденицы. Сбор и уничтожение вредителей (яблонный цветоед). Весной в ранние утренние часы, при t 10⁰С и ниже жуков стряхивают на подстилку (брезент) и уничтожают.

В борьбе с боярышницей и златогузкой проводят сбор и уничтожение паутинных зимних гнёзд, в которых зимуют эти вредители. Используют для уничтожения вредителей приманки.

6. Серьёзную конкуренцию химическому методу в настоящее время в РБ может составить биотехнология. Она позволяет пересмотреть традиционные подходы к защите растений, сократить использование пестицидов. Крупные химические концерны уже меняют стратегию деятельности и многие проблемы решают с помощью биотехнологических методов и генной инженерии. Уже сейчас получено и внедрено в производство 48 сортов и гибридов 12 сельскохозяйственных культур, которые устойчивы к тем или иным гербицидам, вредителям и болезням. В 62 странах их возделывают на площади около 40 млн. га. К 2010 г эти сорта будут занимать 20% всех площадей.

Наиболее важными направлениями в этой области исследований являются следующие:

1) создание трансгенных, устойчивых к гербицидам, вредителям и возбудителям болезней, сортов, синтезирующих гормональные вещества для привлечения полезной энтомофауны;

2) получение трансгенных биологических организмов, синтезирующих новые биологические активные вещества, новые биопестициды или разрушающие химические пестициды и другие токсиканты в почве и воде;

3) ранняя высокоточная диагностика развития устойчивости вредных организмов к пестицидам, определение остаточных количеств пестицидов в почве, растениях и продукции.

Однако биотехнологические методы также не лишены некоторых недостатков:

1) не разработаны механизмы контроля генетической, экологической и экономической безопасности данного способа;

2) не изучены фитосанитарные проблемы коммерческого выращивания трансгенных, устойчивых к гербицидам, вредителям и болезням сортов. Они могут выступать как фактор отбора, направляющего специализацию вредных организмов к этим сортам. К сожалению, в РБ эти исследования носят пока лишь эпизодический характер.

Из биотехнических средств в РБ разрешены для применения бледно – голубые клеевые ловушки (БГКЛ-П) для отлова капустной мухи – 1 ловушка на 25 – 30 м². Для отлова морковной мухи ЖКЛ- П (жёлтая клеевая ловушка (1 ловушка на 25 м²)). Для защиты огурцов в защитном грунте от белокрылки, огуречного комарика и трипсов применяют ЖКЛ-Т ( жёлтая ловушка тепличная) 3-5 ловушек на 100 м².

Генетический метод основан на введении в популяцию вредного организма нежизнеспособных или бесплодных особей того же вида, которые содержат летальные или несовместимые факторы. При этом достигается уничтожение или резкое снижение численности естественной популяции вредителя. К различным способам применения генетического метода относятся: лучевая и химическая стерилизация, использование цитоплазматической несовметимости, получение бездиапаузных популяций.

Высокие дозы ионизирующего излучения подавляют процессы жизнедеятельности вредителей и приводят к летальному эффекту, тогда как более низкие вызывают различные изменения в делящихся клетках, и в первую очередь половых. Под влиянием правильно подобранной дозы у насекомых, соматические клетки не страдают, а в половых наблюдаются разрывы хромосом с последующим неправильным срастанием – транслокациями, а также их слипание, приводящее к летальным мутациям. Эти необратимые генетические изменения при сохранении возможности облучённых насекомых к спариванию легли в основу способа лучевой стерилизации вредителей. Преимущества лучевой стерилизации: безвредна для человека и домашних животных, действует избирательно против вредителя, не вызывает появления устойчивых популяций. Недостатки: необходимость непрерывного разведения огромной массы насекомых, требует больших затрат средств и труда. Зона, в которой вредитель уничтожен, должна быть отделена от остальной части ареала естественными преградами, или в ней необходимо периодически выпускать стерилизованные популяции вредителя.

При химической стерилизации насекомых используют химические вещества, снижающие или полностью исключающие способность животных к размножению. Применение хемостерилянтов возможно в 2 направлениях: выпуск в природную популяцию насекомых, подвергнутых обработке этими веществами, или обработка хемостерилянтами насекомых природной популяции в местах их скопления.

Скрещивание аллопатрических, т.е. репродуктивно изолированных (не встречающихся вместе) популяций даёт бесплодное потомство. Бесплодие вызывается цитоплазматической несовместимостью проявляющейся в задержке спермы перед слиянием с ядром гаплоидного яйца. Цитоплазматическая несовместимость стойко передаётся самками неопределённо большому числу поколений, в то время как гибридные самки остаются бесплодными.

Карантин растений - представляет собой систему государственных мероприятий, направленных на предотвращение завоза в страну новых вредных объектов, а также на выявление, ограничение и ликвидацию очагов, проникших на территорию страны организмов. Различают внешний и внутренний карантин. Внешний: не допустить проникновения вредителей с соседних стран: картофельная моль, восточная плодожорка, капровый жук.

Внутренний - занимается локализацией очагов, проникших на территорию страны вредных организмов.

Вопросы для самоконтроля

1. Назовите основные агротехнические мероприятия, снижающие численность вредителей?

2. Достоинства агротехнического метода.

3. Укажите способы применения биометода.

4. Основные достоинства и недостатки биологической защиты.

5. Способы применения химического метода.

6. Чем опасен химический метод защиты растений?

Лекция "ЛЕРМОТОВ Михаил Юрьевич" также может быть Вам полезна.

7. Что изучает карантин?

8.В какой области чаще применяют физический метод?

9.Основные мероприятия механического метода?