Биологический метод защиты растений

 

Биологический метод защиты растений основан на использовании живых организмов (хищников и паразитов, бактериальных, грибных, вирусных препаратов), а также продуктов их жизнедеятельности, в том числе в форме синтетических аналогов, для регуляции численности вредных организмов и предотвращения ущерба от них. Биологический метод — один из предпочтительных методов защиты растений; биологические средства, как правило, не загрязняют продукцию и окружающую среду.

Биологический контроль предусматривает: 1) сохранение и активизацию естественных врагов вредителей, патогенов и сорняков; 2) выпуск хищных и паразитических видов животных; 3) применение бактериальных, грибных и вирусных препаратов, токсичных для вредных организмов.

Нередко в рамках биологического метода рассматривают использование биологически активных веществ: гормонов, феромонов и репеллентов в основном синтетического происхождения. Животных, питающихся насекомыми, называют энтомофагами, клещами — акарифагами, возбудителей заболеваний вредных насекомых — энтомопатогенными организмами.

Поскольку агроценозы и прилегающие к ним естественные ценозы включают полезные организмы, их стараются сохранить. Часто подобная работа не требует больших затрат и заключается в охране и привлечении птиц, отмене необязательных химических обработок, высеве нектароносов вблизи полей для привлечения и размножения ряда энтомофагов, сохранении в почве полезной микрофлоры. Особенно важную роль играют птицы, уничтожающие мелких грызунов и вредных насекомых: совы, луни, пустельги, синицы, поползни, трясогузки, иволги, мухоловки, ласточки, стрижи, скворцы, соловьи, дятлы, кукушки и др.

Для более эффективной и надежной борьбы с опасными вредителями осуществляют выпуск хищников и паразитов, видовой и численный состав которых пополняют путем их интродукции и акклиматизации, внутриареального расселения и сезонной колонизации.

Интродукция и акклиматизация — ввоз в страну полезных организмов, отсутствующих в данной местности. Их выбор основан на знании биологических особенностей этих организмов. Для уничтожения южного вредителя яблони — кровяной тли — был завезен паразитический наездник афелинус (Aphelinus mali); австралийского желобчатого червеца на цитрусовых — хищная божья коровка родолия (Rodolia cardinalis); растительноядных клещей — ряд видов хищных клещей фитосейид (Phytoseiidae).

Внутриареальное расселение предусматривает перемещение хищников и паразитов из одной местности в другую в пределах ареала.

Сезонная колонизация заключается в массовом разведении хищников и паразитов на биофабриках или в биолабораториях и их выпуске в агроценозы для направленного подавления вредителей. Так применяют трихограмму — паразитического наездника-яйцееда — против вредных чешуекрылых; хищного клопа подизуса — яйцееда колорадского жука; хищного клеща фитосейулюса против паутинных клещей в теплицах; наездника энкарзию против тепличной белокрылки; хищную галлицу афидимизу против тлей в теплицах; хищного клеща неосейулюса кукумериса против растительноядных трипсов в теплицах. В борьбе с нематодами также неплохо зарекомендовало себя использование хищных клещей. Клещи рода Caloglyphus едят самок, личинок второго возраста цистообразующих нематод. Клещи рода Saucassania хорошо зарекомендовали себя как хищники галловых нематод на всех стадиях развития.

Из паразитических нематод в биометоде используют в основном штейнернематид и гетерорабдитид, паразитирующих на 200 видах прямокрылых, двукрылых, жесткокрылых и чешуекрылых. Инвазионных личинок этих нематод можно вносить в почву или прямо на растения в виде водной суспензии. Однако после интродукции многие из них погибают в природных условиях.

Большое значение в развитии биометода придают использованию биопрепаратов (биопестицидов), активным началом которых являются агенты биологической природы — микроорганизмы или их метаболиты. Наиболее широкое применение получили бактериальные препараты, синтезированные на основе энтомопатогенной бактерии Bacillus thuringiensis: лепидоцид и битоксибациллин, уничтожающие гусениц и ложногусениц многих чешуекрылых и пилильщиков. В борьбе с нематодами из бактерий успешно применение родов Bacillus и Pasteuria. Препараты на основе Bacillus penetrans уничтожают до 99% личинок галловых нематод за 24 часа. Бактерии проникают в нематод через кутикулу и разрушают их половую систему.

Из грибных препаратов используют боверин против табачного трипса и вертициллин против белокрылки. Против широкого комплекса вредителей (растительноядных клещей, трипсов, тлей, гусениц, колорадского жука) эффективны биопрепараты на основе токсинов почвенных грибов актиномицетов — фитоверм и акарин.

Известно большое количество грибов – естественных антагонистов нематод. Существуют эндопаразитические виды, виды образующие ловушки, паразиты яиц и виды, выделяющие токсичные для нематод соединения. Сейчас во многих странах широко применяются препараты на основе грибов родов Trichodrema, Aspergillus и Arthrobotrys. Помимо хищных и паразитических грибов, в борьбе с нематодами также хорошо себя зарекомендовали микоризообразующие грибы, к примеру Glomus macrocarpus.

Из вирусных препаратов, токсичных для гусениц и ложногусениц, повреждающих древесные растения, применяют различные модификации вирина.

При использовании биопрепаратов против упомянутых групп насекомых необходимо учитывать следующее. Их наносят на растения при температуре воздуха выше 17°С, когда насекомые могут активно потреблять листовую ткань с нанесенным на нее препаратом. Эти препараты особенно эффективны против личинок младших возрастов. Многие их них рекомендуется применять двукратно.

Подавление развития возбудителей болезней биологическим методом основывается на антагонизме, существующем в природе между отдельными живыми организмами. Например, при одновременном высеве на субстрат грибы вытесняются бактериями из-за более высокой способности к размножению последних. Однако этого не происходит, если актиномицет выделяет специфические продукты обмена, подавляющие развитие бактерий, так называемые антибиотические вещества. Они обладают высокой физиологической активностью по отношению к определенным группам организмов (вирусам, бактериям, простейшим, грибам и т. д.).

В борьбе с фитопаразитическими нематодами используются растения- антагонисты. На сегодняшний день выявлены антагонистические свойства более сотни видов растений. К особо перспективным относятся некоторые виды родов Albizia, Azadirachta, Lantana, Ipomea, Datura, Nerium, Nicotiana. Их либо высаживают вместе с поражаемой культурой, либо используют как сидераты, либо применяют экстракт из их тканей. Например, для снижения численности галловых нематод можно вносить в почву сырую или сухую мульчу (2% от общего объёма грунтосмеси) таких растений, как полынь горькая, чистотел, бархатцы, или бархатцы, листья персика. Хорошие результаты даёт профилактический и лечебный пролив растений настоями зелёной массы вышеназванных растений. Также имеется информация об эффективности использования различных видов полыни и бархатцев в качестве сидератной культуры, высаживаемой в междурядьях. Главные достоинства этого способа заключаются в его дешевизне и экологической безопасности, поскольку используемые концентрации растительных веществ не токсичны для человека, а сами природные соединения легко разрушаются.

Для снижения в почве численности галловых нематод хорошо зарекомендовал себя метод ловчих культур. Легко заражаемые нематодами растения высаживаются в почву, а через некоторое время (25–30 дней) удаляются с корнями или запахиваются. Вместе с ловчими культурами удаляются мигрировавшие в корни нематоды (рис. 12).

В качестве ловчих могут использоваться такие растения, как горох, рапс, кресс-салат, укроп, пасленовые. Двукратное возделывание таких растений с последующей их запашкой способно снизить численность галловой нематоды в грунте на 78–87%. Метод ловчих культур позволяет значительно оздоровить почву в местах, труднодоступных для термообработки.

К антибиотическим веществам относятся и фитонциды, продуцируемые растениями. Высоким содержанием фитонцидов отличаются лук, чеснок, хрен, черемуха, тополь, сосна, можжевельник, цитрусовые и некоторые другие растения.

Наиболее приемлемы следующие направления использования антагонистов: создание условий, благоприятных для накопления в почве микробов-антагонистов; применение культуры антагонистов и антибиотиков.

В природных условиях выявлены микроорганизмы (бактерии, грибы и др.), паразитирующие на фитопатогенах. Они получили название гиперпаразитов или паразитов второго порядка. Механизм их действия многообразен. Он может проявляться в разрушении (лизисе) клеток хозяина, в продуцировании биологически активных веществ, подавляющих патогены. Например, гриб Trichoderma lignorum, выделяет активные антибиотики (глитоксин, виридин и др.) широкого спектра действия. Кроме того, он паразитирует на склероциях некоторых патогенных грибов.

 

КАРАНТИН РАСТЕНИЙ

 

В настоящее время существует высокая потенциальная опасность проникновения в нашу страну новых карантинных вредителей. Это связано с увеличивающимся импортом продукции растительного происхождения. Как показывает многолетняя практика борьбы с колорадским картофельным жуком, его проникновение и дальнейшее распространение по территории приводит к огромным финансовым затратам. Поэтому карантин должен играть очень важную роль в комплексе мер по защите растений.

Если новый патоген при перевозке растительной, попадает в область, где растения-субстраты были устойчивы к эндемичным патогенам и вредителям, то резко возрастает риск эпидемии именно этого заболевания. Это явление основано на сопряженной эволюции растения и патогена, в результате чего у растений вырабатываются специфичные механизмы устойчивости к конкретному возбудителю. При этом при появлении «эволюционно чуждого» организма естественные защитные реакции практически не работают. Кроме того, чаще всего в районе инвазии практически отсутствуют природные антагонисты, влияющие на численность патогена. В результате возникает ситуация когда патоген или вредитель имеет обильную субстратную базу, а его численность практически не контролируется факторами среды. Понятно, что в такой ситуации неизбежно нарушается биологическое равновесие, тем более, когда речь идет об агроценозах – искусственных биосистемах с изначально нарушенной системой регуляции.

История знает множество примеров связанных с возникновением эпифитотий и вспышек вредителей, вызванных инвайдерами. В Европе это ложная мучнистая роса винограда (Plasmopara viticola), голландская болезнь ильмовых (Ophiostoma ulmi), колорадский жук (Leptinotarsa decimlineata).

Карантин растений — это система государственных мероприятий, направленных на предотвращение заноса с территории других стран карантинных вредителей и возбудителей болезней растений (внешний карантин), а в случае проникновения — на локализацию их очагов (внутренний карантин).

Карантинным объектом называется вид вредного организма, который отсутствует или ограниченно распространен на территории страны, но может быть занесен или же самостоятельно проникнуть извне, вызывая при этом значительные повреждения растительной продукции. Перечень карантинных объектов периодически обновляют и утверждают.

Внешний карантин растений. Направлен на защиту от ввоза особо опасных вредных организмов, а также на предотвращение вывоза карантинных объектов, которые оговариваются в договорах со страной-импортером. Проводится путем досмотра продукции, поступающей из-за рубежа. При обнаружении карантинного объекта в продукции производят его уничтожение.

Цель внутреннего карантина (внутри страны) — предотвращение распространения карантинных объектов внутри республики, своевременное выявление и ликвидация очагов развития карантинных объектов. Для этого систематически проводят обследования с/х угодий, мест хранения и переработки продукции и прилегающих к ним территории. При установлении зараженности принимаются меры по локализации очагов с последующей их ликвидацией.

Территория, на которой выявлен карантинный объект, именуется карантинной зоной.

Способы распространения карантинных вредных организмов разнообразны; существует два основных пути — активный и пассивный. Активный путь включает перелеты насекомых, их переползание. Пассивный связан с абиотическими факторами (переносы возбудителей болезней, вредителей, семян сорняков на шерсти животных, с воздушными массами, с водными течениями и другими способами). К пассивному способу можно отнести антропохорный путь, который связан с деятельностью человека. В последнее время он становится наиболее опасным в распространении карантинных вредных объектов. Это обусловлено расширением прямых торговых связей; научно-технических и культурных отношений, в том числе туризма.

На данный момент практически во всех странах в той или иной форме существует такое понятие как «карантин растений», а контроль за миграцией вредных организмов возложен на «карантинную службу». 

Для проведения карантинных мероприятий в ДНР создан отдел фитосанитарного контроля и защиты растений Государственной инспекции Министерства агропромышленной политики и продовольствия Донецкой Народной Республики.

Во всех местах пересечения государственной границы проводится карантинный досмотр (контроль) ввозимой продукции, с которой нежелательные объекты могут быть занесены в страну. Внутри страны с целью выявления ранее проникших сюда карантинных видов постоянно ведется карантинный мониторинг. Для выявления карантинных видов используют феромонные ловушки. Определяется состояние очагов карантинных объектов, их динамика, принимаются меры по истреблению карантинных видов.

При первом же обнаружении карантинного объекта внутри территории страны-реципиента вступает в силу заранее разработанная схема карантинных действий. Устанавливаются границы первичного очага, на заселенную зону накладывается карантин (запрещается или ограничивается ввоз и вывоз любой подкарантинной продукции), заселенные растения обрабатываются пестицидами. Если предпринятые меры оказываются безрезультатными, вредителя не удается уничтожить, и он обосновывается на заселенной территории, предпринимается интродукция его энтомофагов.

Всякий пересекающий государственную границу материал растительного происхождения должен сопровождаться официальными разрешительными документами. На экспортируемый материал (растения, полезные насекомые, грибы, ягоды, плоды, продукцию из древесины и пр.) региональной организацией карантина растений выдается фитосанитарный сертификат (ФС). Этот документ удостоверяет карантинное состояние продукции, определяет ее маршрут, условия перевозки и использования, а также характер упаковки и тары, в котором она транспортируется. Сертификат выдается на основании заявки экспортера после того как получена гарантия, что подкарантинная продукция будет свободна от запрещенных к вывозу в страну-импортер живых организмов.

Документ, разрешающий ввоз в страну (импорт), а также транзит подкарантинных материалов на условиях, определяемых государственной службой по карантину растений, называется импортным карантинным разрешением (ИКР). ИКР представляет собой официальное уведомление страны-экспортера о том, что направляемый в страну груз не должен содержать запрещенные к возу живые организмы (наименование которых перечисляется). ИКР выдается государственной карантинной организацией на основе заявки импортера.

 

В своей работе отдел руководствуется перечнем подкарантинной продукции, подлежащей карантинному фитосанитарному контролю на территории Донецкой Народной Республики

Кратко: вся живая растительная продукция (растения и их части, клубни, луковицы, корни и т.п., срезанные растения и их части, плоды, орехи, зерно, овощи, фрукты и т.п.); пищевая переработанная растительная продукция (крупы, мука, чай, кофе), отходы растительной продукции (жмыхи, отруби) клещи, нематоды и насекомые; почва и грунты, древесина и лесоматериалы, опилки, шерсть, бумага, тара и т.п.

 

Оценка вероятности инвазии, возможности акклиматизации и степени ожидаемого вреда позволяет распределять виды чужеземных вредителей по их значению от безвредных до наиболее опасных. Последних вводят в Перечень карантинных объектов, и они получают статус карантинных видов.

В ДНР в перечне карантинных объектов все организмы разделены на три категории: