Биологическая защита растений

Биологический метод защиты растений основан на применении естественных врагов вредных организмов. В уставе Международной организации биологической борьбы (МОББ) записано, что под биологическим методом понимается использование живых организмов или продуктов их жизнедеятельности для предотвращения или уменьшения потерь или вреда, вызываемого вредными организмами. К особенностям современного биометода можно отнести комплексный подход, включающий определение эффективности организмов, используемых для подавления патогенов, разработку приемов активизации полезных организмов, использование безопасных для этих организмов пестицидов при их совместном применении.

К направлениям биологической борьбы относятся использование энтомофагов и акарифагов, грибных, бактериальных и вирусных препаратов, генетический метод борьбы с вредителями, применение ювенильных гормонов, феромонов, антифидантов, авермектинов.

Энтомофаги и акарифаги - это хищные или паразитические членистоногие, разводимые в промышленных масштабах для борьбы с вредителями. Наиболее широко они применяются в защищенном грунте. К ним относятся такие насекомые, как галлица афидимиза (Aphidoletes aphidimysa) из отряда Двукрылых, златоглазка (Chrysopa carnea) из отряда Сетчатокрылых, трихограмма (Trichogramma  sp.) и энкарзия (Encarsia formosa) из отряда Перепончатокрылых, клоп подизус (Podisus maculiventris) из отряда Полужесткокрылых. Искусственно разводят и выпускают в теплицы и оранжереи хищных клещей отряда Паразитоидных фитосейулюса (Phytoseiulus persimilis) и амблисейуса (Amblyseius maccensi).

Грибные препараты боверин и вертициллин содержат бластоспоры грибов Beauveria bassiana и Verticillium Gecanii соответственно. Они используются в защищенном грунте для борьбы с табачным трипсом (боверин) и тепличной белокрылкой (вертициллин). 

Бактериальные инсектициды лепидоцид, колорадо, новодор, битоксибациллин (д.в. Bacillus thuriengiensis) эффективны против вредителей картофеля, томатов, баклажанов. Наиболее широкий спектр действия имеют лепидоцид и битоксибациллин, которые используются на многих овощных, плодовых, полевых и лекарственных культурах. Бактериальные фунгициды фитоспорин, бактофит, агат - 22, планриз, триходермин (д.в. Bacillus и subtilis) обладают ярко выраженной активностью против различных болезней полевых, овощных, цветочных, лекарственных и плодовых культур. Вирусные препараты, например, вирин, рекомендованы для уничтожения вредителей древесных растений - сибирского и непарного шелкопрядов, рыжего соснового пилильщика. 

Генетический метод борьбы с вредителями включает лучевую и химическую стерилизацию насекомых. Этот метод находится на стадии научных разработок и испытательных программ, но очень перспективен для изолированных территорий. Лучший эффект был получен в результате выпуска стерилизованных самцов мясных мух, причиняющих большой вред домашним животным.

Идея использования ювенильных гормонов - секрета прилежащих тел насекомых – также весьма продуктивна, так как подобные препараты имеют широкий диапазон действия. Ювенильный гормон состоит из четырех родственных соединений и регулирует процесс онтогенеза насекомых, являясь ингибитором метаморфоза. В организме они не накапливаются, являются малотоксичными, но имеют и недостатки, так как действуют не сразу и токсичны для энтомофагов и насекомых - опылителей. 

Ингибиторы синтеза хитина нарушают формирование кутикулы при линьке насекомых, что приводит к гибели личинок и куколок. У взрослых насекомых нарушается размножение. Производное мочевины дифторбензурон слабо токсичен для пчел, птиц, млекопитающих, почвенных микроорганизмов, более опасен для полезных членистоногих.

Феромонами называют вещества, синтезируемые насекомыми и попадающие во внешнюю среду для передачи информации особям своего вида. Известно много феромонов: социального опознавания и регулирования, аггрегацион, тревоги, или обороны, половые. Практическое значение в защите растений получили половые феромоны, в частности, половые аттрактанты. Феромоны способны в ничтожных дозах вызывать ответную реакцию особей другого пола на значительных расстояниях. Химиками получено и испытано несколько тысяч синтетических феромонов. В практической защите растений они применяются для сигнализации и контроля за состоянием популяции и как средство борьбы с вредителями в сочетании с пестицидами.

Авермектином называют продукт метаболизма одного из видов стрептомицета Streptomyces avermitillus, обладающий инсектицидной, акарицидной и нематоцидной активностью. К этой группе принадлежит отечественный препарат фитоверм, действующее вещество которого - природный авермектиновый комплекс. Он относится ко второму классу опасности (ЛД50=85 мг/кг) и является по механизму действия нейротоксином биогенного происхождения. Чередование авермектинов и пиретроидов в системе защиты растений очень эффективно и затрудняет формирование устойчивости вредителя, так как данные препараты имеют принципиально разные механизмы действия. Авермектины тормозят распространение нервного импульса, а пиретроиды ускоряют. Авермектины сочетают эффективность химических препаратов и экологическую безопасность биологических средств защиты растений.

Защита растений является составной частью системы агротехнических мероприятий, воздействующих на растение. Она состоит из множества подсистем и элементов, связанных друг с другом. Применение средств защиты растений - вынужденная, но обязательная мера по сохранению устойчивого и равновесного состояния агроэкосистем. Оптимизация фитосанитарного состояния агроценозов  предполагает экологизацию использования пестицидов как составной части экологизации защиты растений. В решении этой проблемы система интегрированной защиты растений должна быть адаптирована к особенностям ландшафтов и агротехнологиям. Особая опасность пестицидов по сравнению с другими элементами технологий выращивания сельскохозяйственных культур заставила многих экологов выдвинуть предложение о полном отказе от их применения. Некоторые предлагают заменить химические средства защиты растений на агротехнические, физические, механические и биологические методы. Другие авторы считают, что использование пестицидов в сельском хозяйстве оправданно и не приносит большого вреда, так как большинство современных препаратов сравнительно быстро разлагается под влиянием света, почвенных микроорганизмов и других факторов.

Исходя из адаптивных подходов к защите растений можно предложить основные типы применения пестицидов в зависимости от плодородия почвы, севооборота, обработки, набора выращиваемых культур, планируемого уровня урожайности. 

Органический  - применение только биологических и агротехнических приемов защиты с использованием на малоплодородных почвах в севообороте или на отдельных полях, а также для получения экологически чистой продукции.

Минимальный - использование относительно безопасных пестицидов третьего и четвертого поколения в минимально рекомендуемых дозах.

Умеренный, или комбинированный, - использование пестицидов в средних дозах. 

Интенсивный - использование пестицидов в дозах, позволяющих получить максимальный эффект. 

Контрольные вопросы

1. Какие группы пестицидов используют в защите растений?

2. Какие негативные последствия использования пестицидов наблюдаются в агроценозах?

3. Какие отрицательные воздействия оказывают пестициды на человека?

4. Как связано биоразнообразие агроценозов с интенсивностью применения и видами пестицидов?

5. В каких направлениях следует проводить отбор новых пестицидов, с точки зрения безопасности для человека и окружающей среды?

6. Как можно оценить достоинства и недостатки биологического метода защиты растений?

7. Какова роль селекции в поддержании экологической чистоты и стабильности агроценозов?

8. Какие биологические средства защиты растений наиболее широко используются в современном растениеводстве?

9 Как строится интегрированная система защиты растений?