Глава 13. Биологический метод защиты
Биологическая защита – это использование живых организмов или продуктов их жизнедеятельности для предотвращения или уменьшения ущерба, наносимого сельскому хозяйству.
Напомним, что в природе, в естественных экосистемах, нет ни «вредителей», ни «сорняков». Даже в агроценозах общее число полезных видов в десятки и сотни раз выше числа видов-»вредителей». Задача состоит в том, чтобы не подавлять численность естественных видов-регуляторов, а умело поддерживать ее, вплоть до специального насыщения агроценозов желательными видами.
К достоинствам биологических методов относятся экологическая чистота, низкая энергоемкость и относительная дешевизна.
Основное внимание агронауки при защите урожая направлено на изучение видов, наносящих ущерб. Однако эти виды составляют лишь доли процента от общего числа видов в агроценозах. На самом деле необходимо изучить десятки тысяч видов насекомых, клещей, нематод – потенциальных врагов наших врагов.
Биологические методы защиты разнообразны. Прежде всего речь идет о разведении и выпуске в агроценозы видов, которые могли бы непосредственно снижать численность нежелательных в условиях сельскохозяйственного ландшафта видов. Сюда относятся божья коровка, жужелицы, мухи-журчалки, златоглазки, трихограммы, муравьи и многие другие насекомые хищники и паразиты.
МУРАВЬИ ПРОТИВ ГУСЕНИЦ
«При сильном повреждении гусеницами бранденбургских лесов на участках, полностью оголенных гусеницами, находили отдельные деревья, совершенно зеленые и здоровые. При подробном исследовании вблизи этих деревьев обнаруживали муравейники. Я сам наблюдал, как гусеницам приходилось бороться, чтобы проползти через муравейник. Муравьи нападали на гусениц с яростью, кусали их со всех сторон. Гусеницы поднимали переднюю часть своего тела в воздух, ударяли ею вокруг себя, и все же очень редко им удавалось достичь ствола дерева».
Карл Вильгельм Хеннерт «О повреждениях гусеницами и
буреломах в королевских прусских лесах в 1771-1774 гг.»
Рис.13.1. Сравнение эффективности химической и биологической защиты в садовых культурах в Латвии. Через год после обработки пестицидами численность объектов подавления (1,2) восстанавливается, но численность полезных насекомых (3) резко снижается [по данным ИЗиП АН Латвии]
Широк набор видов естественных регуляторов численности насекомых, клещей, «сорняков». Он включает вирусы, бактерии, токсичные растения, грибы, простейшие, гельминты, а также многие виды беспозвоночных и позвоночных. Учитывая значительную пестроту природных условий, ясно, что в каждом регионе должны быть свои биорегуляторы. Это исключает разработку какого-то одного универсального микробного инсектицида.
Потенциальные возможности биологического метода очень велики. Для капусты известно, например, 50 «вредителей»-фитофагов. В то же время уже сейчас известно более 500 видов энтомофагов, снижающих численность фитофагов. Афидофаги («пожиратели тлей») на зерновых и зернобобовых культурах способны полностью подавить популяции жертвы при соотношении численности «хищник – жертва» 1:20-1:40 [795].
Благодаря биологическим антагонистам удалось надежно оттеснить примерно 100 видов «вредителей». Классическими примерами является полное уничтожение в 1880 г. в Калифорнии завезенного австралийского желобчатого червеца (Icerya purchasi) с помощью дополнительно завезенного из Австралии жука родолия (Rodolia cardinalis) [27].
Эффективность биологического метода защиты сравнительно с пестицидами показана на рис.13.1 на примере защиты садовых культур в Литве. Работы Института зоологии и паразитологии АН Литвы показали, что применение пестицидов приводит к устойчивому сокращению численности полезной энтомофауны и не подавляет в достаточной степени «вредящие» виды.
Мировая практика использует на промышленной основе более 300 видов «врагов наших врагов»[796]. В СНГ используется пока не более полутора десятков (табл.13.1).
Рис.13.2. Сравнение эффективности химического и биологического способов защиты в закрытом грунте при выращивании огурцов. После применения пестицида численность паутинного клеща быстро восстанавливается, при биометоде держится на стабильно низком уровне [797].
Таблица 13.1. Масштабы применения биологических средств защиты растений в странах СНГ [407]
|
Вид, группа |
Объекты подавления |
Культуры |
Площадь применения, млн га |
|
Энтомологические |
|||
| Трихограмма | Чешуекрылые | Овощные, зерновые, технические культуры |
15,4 |
| Наездник хабробракон | Чешуекрылые | Хлопок, кукуруза |
1,1 |
| Муха фитомиза | (Гербифаг заразихи) |
0,25 |
|
| Криптолемус, псевдофикус подизус, златоглазка, мегасей-улюс | Червецы, клещи, колорадский жук | Плодовые, субтропические культуры, виноградная лоза, овощи, чай |
0,09 |
|
Микробиологические |
|||
| Дендробациллин | Чешуекрылые | Овощные, плодовые, ягодные, виноградники, хлопчатник, зерновые |
1,4 |
| Битоксибациллин | Чешуекрылые, клещи, жесткокрылые | Пасленовые, плодовые, ягодные, виноградники, капуста |
0,82 |
| Лепидопид | Чешуекрылые | Капуста, плодовые, ягодные, виноградники |
0,1 |
| Гомелин | Чешуекрылые | Капуста, полезащитные насаждения |
0,01 |
| Бактороденцид | Грызуны | Многолетние травы, зерновые, полезащитные насаждения, сады |
3,67 |
Пример эффективности использования биологического метода защиты приведен на рис.13.2, где показана эффективность подавления паутинного клеща (Jetranichus telarius), поражающего культуру огурцов, с помощью ХОП кельтана и клеща-хищника фитосейулюса (Phytoseiulus persimilis) [797]. Биологический метод оказался не только много эффективнее химического, но и на 26% дешевле. Применение пауков для защиты цитрусовых на Филиппинах оказывается эффективнее применения химических пестицидов.
Успешные разработки биологического метода осуществлены Центральной карантинной лабораторией, Всероссийским институтом защиты растений, Институтом фитопатологии, Всероссийским институтом биологических методов защиты растений, Зоологическим институтом РАН, зоологическими институтами всех стран СНГ [798].
Для защиты растений в закрытом грунте украинские зоологи имеют разработки, касающиеся использования против одного фитофага двух и более хищников или паразитов, экологические ниши которых существенно различны [799].
НЕСОСТОЯВШАЯСЯ ХИМИЧЕСКАЯ АТАКА
«300 миллионов рублей из бюджета Хакассии предназначались на проведение химической обработки более двух тысяч гектаров местных лесов, где катастрофически быстро размножался сибирский шелкопряд. Деньги были сэкономлены, ибо с бедой справились насекомые-энтомофаги. Прибывшие для подготовки химической атаки на вредителя лесники обнаружили, что практически все куколки, яйца и гусеницы шелкопряда поражены их собственным врагом - лесной мушкой-энтомофагом».
«Известия», 5 сентября 1996 г.
Однако пока получается, что разработка биометодов сдерживается отвлечением специалистов и средств на химические методы защиты, а применение биометода становится бессмысленным при условии вторжения пестицидов в агроценозы.
Масштабы применения биологических средств защиты растений в странах СНГ, к сожалению, пока растут медленно, что едва ли не в первую очередь определяется агрессивной политикой химизации сельского хозяйства (рис.13.3).
Рис.13.3. Практика применения биометода в СССР(России) [407]
Для совершенствования биологического метода необходимо развитие фундаментальных исследований.
Это иллюстрируется следующим примером. Одним из лидеров в биологической защите является наездник трихограмма - род паразитических перепончатокрылых из семейства хальцид. Использование трихограммы почти исключило применение пестицидов против подгрызающих и листогрызущих совок (Scotiasegetum Autographa qamma) и кукурузного мотылька (Ostrinianubilalis) [459]. В 1990 гг. различные формы трихограммы (Trichogramma evanescens) специально разводилась и успешно применялась в СССР против совок, мотыльков, плодожорок, листоверток на площади 13 млн га [1]. В то же время полный видовой состав этого рода в мировой фауне до сих пор не известен: не исключено, что самые эффективные для биометода виды еще не найдены.
ЭНТОМОФАУНА ВМЕСТО “ХИМИИ”
«Хозяйства Волгоградской области практикуют набор традиционных биологических методов. Большое внимание специалисты области уделяют выявлению и сохранению полезной энтомофауны. Выявлена полезная деятельность 20 видов, из которых хозяйственное значение имеют семиточечная тлевая коровка, златоглазка, жужелица, теленомус, афилиус, трихограмма, мухи сирфиды. В 1995 г. полезная деятельность энтомофагов в хозяйствах Волгоградской области позволила отменить химическую обработку на площади 91,35 тыс. га».
Из отчета «Анализ ситуации в обращении с пестицидами на территории Волгоградской области, подготовленного Экологическим парламентом Волжского бассейна и Северного Каспия. 1996 [476].
До настоящего времени нельзя признать достаточным состояние изученности большинства крупных групп насекомых. По некоторым группам фауны, которые могли бы быть нашими помощниками в борьбе за урожай, в мире нет ни одного специалиста или работают любители (по некоторым осам, наездникам, орехотворкам, хальцидам, браконидам, птеромалидам и многим другим).
Обращаясь к экономике использования биологических методов в целом, отметим следующее. Как уже упоминалось, считается, что «химические» пестициды окупают затраты на их разработку в 5-кратном размере. В этом отношении энтомофаги особенно предпочтительны, поскольку использование биологических методов защиты окупает затраты З0-кратно [1]. В условиях закрытого грунта окупаемость биометодов защиты 4-7-кратная [795].
В заключение этого раздела отметим, что биологические методы защиты сельскохозяйственных животных от крупных хищников также оказываются более эффективными, чем при использовании пестицидов (отравленных приманок). Отравление койотов в Северной Америке, волков в Канаде или Казахстане уже привело к нарушению экологического равновесия на больших территориях. Биологический метод борьбы в данном случае прост и сотни лет известен овцеводам: использование сторожевых собак, специально выведенных нашими предками для охраны овец (анатолийские овчарки, польские овчарки, планиненцы, или югославские овчарки, а также венгерские комондоры и кувачи, французская пиренейская горная порода, мариммы и, наконец, шотландские овчарки, а в нашей стране южнорусские овчарки).
| « Назад | Оглавление | Вперед » |