Защита растений в биологическом земледелии. Учебное пособие

некоторыми примерами. Далее представлен в общем виде порядок разработки интегрированных программ борьбы с вредными видами.

Первый этап – анализ защиты растений и всех отрицательных явлений, вызываемых пестицидами. Это должно проводиться применительно к конкретной географической зоне и культуре. Предпочтение должно отдаваться тем зонам и тем культурам, где отрицательные побочные явления наиболее распространены и имеется тенденция снижения эффективности обработок. Такими являются тепличные культуры (томат, огурец, перец и др.), плодовые (яблоня, слива, персик), хлопчатник, табак, сахарная свекла.

Второй этап – определение экологических изменений и круговорота пестицидов. Определение остаточных количеств пестицидов важно на первых этапах применения схем, а иногда и позже. На основе этого анализа можно определить потери и осложнения экологического и гигиенического порядка.

Основной этап – это разработка методов борьбы. Здесь уместно напомнить о влиянии сочетаний различных методов борьбы на смертность вредителей.

Обычно в природе существует несколько причин, которые вызывают последовательную смертность объектов. В случае, когда она не связана с плотностью популяции вредителя, можно утверждать, что независимо от порядка, в котором действуют разные причины смертности, окончательный эффект будет один и тот же. Когда смертность зависит от плотности и вызывается несколькими последовательными причинами, наименьшая выживаемость достигается тогда, когда причина, вызывающая наивысшую смертность, действует первая.

Когда действует несколько последовательных факторов, которые вызывают смертность, зависящую и не зависящую от плотности популяции, наименьшая выживаемость отмечается тогда, когда первым действует фактор, зависящий от плотности

В случае, когда смертность зависит от двух причин, из которых одна вызывает гибель постоянного числа особей, наименьшее число выживаемых особей остается, когда фактор смертности, не зависящий от плотности, действует первым. Например, один хищник уничтожает 45 особей/м2, а инсектицид убивает 85% популяции при начальной плотности 320 особей/м2

1.Выживаемость при использовании инсектицида 1 – 0,85 = 0,15, 320 X 0,15 = 48 особей выживают (действие инсектицидов), 48 – 45 = 3 особи выживают (действие хищника). Такой эффект отмечается, когда первым действует инсектицид.

2.320 – 45 = 275 особей выживают (действие хищника), 275 x 0,15 = 41,25 особи выживает (действие инсектицида)

Во втором случае, когда первым действует хищник, число выживаемых особей значительно выше.

При последовательной смертности, вызываемой одним фактором, который ведет к постоянному проценту смертности, а другой фактор вызывает смертность, зависящую от плотности, наивысшая смертность в

21

конечном счете отмечается, когда фактор смертности, зависящий от плотности, действует первым.

Например, если в предыдущем случае инсектицид заменяется феромонной ловушкой + инсектицид, что вызывает 65%-ную смертность, ловушки нужно применять перед действием хищника (1). После действия хищника эффект ниже (2).

1.1 – 0,65 = 0,35 выживаемых особей при использовании ловушки, 320 X 0,35 = 112 особей выживают (действие ловушки + инсектицид), 112 – 45 = 67 особей выживают (действие хищника).

2.320 – 45 = 275 особей выживают (действие хищника); 275 Х 0,35 = 96,25 особи выживает (действие ловушек с феромонами + инсектицид). Во втором случае выживает больше вредителей.

Из этих примеров становится ясно, что разные приемы борьбы, применяемые при интегрированной защите, могут давать разные эффекты в зависимости от порядка действия. В природе причины, вызывающие последовательную смертность, могут сочетаться по-разному. Поэтому существует два основных правила:

1.В зависимости от порядка проявления факторов смертности разных категорий можно получить различные результаты.

2. Наивысшая смертность отмечается тогда, когда факторы, вызывающие ее в зависимости от плотности, действуют перед факторами, которые не зависят от плотности.

При действии устойчивых сортов + агротехнические приемы + селективные пестициды эффективность также может быть различной в зависимости от порядка действия последних двух факторов.

Известны также случаи синергизма или антагонизма действия двух хищников или паразитов в отношении одного и того же вредителя.

Например, при действии эндопаразита Opius concolor Szepel и

эктопаразита Eupelmus urozomus Dalm на оливковую муху (Dacus oleae Gmel)

можно обнаружить антагонизм.

Современная модель интегрированной фитосанитарной программы, функционирующую по принципу обратной связи. Рассматриваемая система слагается из взаимозависимых элементов: 1) определения ведущей экосистемы хищник – жертва, 2) системы наблюдений за состоянием компонентов экосистемы, 3) системы метеонаблюдений и учета воздействия погодных факторов на развитие организмов, 4) составления описательных моделей динамики численности вредных видов с учетом всех воздействующих факторов, 5) системы реализации, учитывающей изменения численности вредных видов, выработки на этой основе рекомендаций по применению методов борьбы.

В современной модели интегрированной защиты растений должны сочетаться следующие методы:

- агротехнической профилактики, включая использование и специальных агротехнических приемов по профилактике или подавлению развития вредных объектов;

22

-сорта сельскохозяйственных растений, устойчивые к вредным организмам;

-приемы, сохраняющие и активизирующие деятельность полезных организмов, регулирующих динамику популяций вредителей, фитопатогенов

исорняков;

-активные мероприятия подавления вредоносности вредных организмов (биологические, химические и использование веществ, управляющих развитием и поведением вредных видов) на основе детального анализа агробиоценозов и строго объективной оценки ожидаемого развития вредителей и уровней экономического ущерба.

Контрольные вопросы

1.Параметры, которые необходимо учитывать при разработке системы защиты растений.

2.Роль агротехнического и селекционно-генетического методов в системах защиты растений.

3.Указать сроки химической защиты люцерны от повреждения личинками люцернового клопа, фитономуса, огневок, совок, а также тлями. Рекомендовать препараты.

4.Особенности защиты озимой пшеницы от вредной черепашки.

5.Формирование и становление интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур.

Тема 4. РАЗРАБОТКА И ПРОВЕДЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МЕР ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Практическое занятие 5. Проектирование применения агротехнического и биологического метода

Понятие о биологическом методе защиты растений.

Интегрированная защита растений предусматривает интенсивный поиск путей максимального сохранения и активизации природных механизмов регулирования численности вредных организмов в агробиоценозах.

Главная причина интереса к биологическому методу защиты растений в настоящее время состоит в том, что для уничтожения вредных организмов его «производственной силой» и средством борьбы являются природные организмы – энтомофаги (хищные и паразитические насекомые, пауки, клещи, нематоды, рептилии, птицы) и патогенные микроорганизмы (грибные, бактериальные и вирусные заболевания).

На практике применяют три способа использования энтомофагов и патогенных микроорганизмов в борьбе с вредными организмами:

1. Размножение энтомофагов в лабораториях, на специальных фабриках и затем выпуск особей хищных и паразитических насекомых на посевы, зараженных вредителями.

23

2.Создание благоприятных условий для жизнедеятельности полезных паразитических и хищных видов в природных условиях.

3.Использование микробиологических препаратов.

Размножение энтомофагов в лабораториях, на специальных фабриках.

Наводнение. Получил такое название при использовании трихограммы в борьбе с вредными насекомыми. Известно около 100 видов трихограмм. Длина взрослых насекомых – 0,5 мм. Самки трихограммы охотно откладывают яйца на яйца вредителей. Из яиц трихограммы выходят их личинки, которые питаются и окукливаются в яйце вредителя. Все развитие от яйца до имаго заканчивается за 20 дней. Выйдя из яйца, самки трихограммы в первый же день отыскивают яйца вредителя-хозяина и откладывают в них свои яйца. На яйца хозяина может быть отложено до 5 яиц трихограммы. Самки живут до 3-5 дней, в течение которых откладывают до 40 яиц. Эффективность природной трихограммы значительна. Трихограмму размножают искусственно в лабораториях, на биофабриках по несколько десятков миллионов в день с последующим выпуском на посевы, – зараженные яйцами вредителей. В настоящее время в России обрабатывается трихограммой сельскохозяйственные культуры на площади до 30 млн.га. Как это делается? Обычно хозяйства получают в прозрачных пакетах яйца зерновой моли, зараженные трихограммой. В каждом пакете находится до 50 тысяч особей трихограммы. Их выпускают на посевы в период кладки яиц вредителями, распределяют на посевы равномерно в 50 точках на каждом гектаре (в одной точке на 200 метров квадратных). Обычно за 1-2 дня до выпуска пакетики с трихофаммой переносят из холодильника в теплую комнату, чтобы взрослые насекомые вышли на яйца. В день выпуска в поллитровую банку помещают кусочки бумаги длиной 1-2 см слоями, между ними помещают пакет с вылетающими из него яйцеедами. Банки, закрытые марлей, выставляют на посевы, представляя насекомым возможность для вылета. При численности вредителя в среднем 40-50 яиц на один метр квадратный выпускают трихограмму из расчета 20 тысяч особей на один гектар. При численности трихограммы 50-100 яиц на один метр квадратный выпускают на гектар 25-50 тысяч яйцеедов, при численности вредителя 100-

200яиц на квадратный метр выпускают 50-100 тысяч особей трихограмм.

Внастоящее время разработаны механизированные способы распространения трихограммы:

сплошного расселения путем разбрызгивания воды, в которой во взвешенном состоянии находятся зараженные трихограммой яйца зерновой совки;

механизированное рассеивание трихограммы, при смешивании зараженных яиц зерновой совки с увлажненными опилками;

с помощью аппарата, который разбрасывает бумажные шаровидные капсулы с расфасованной в них трихограммой.

24

С помощью трихограммы теоретически можно бороться против всех основных вредителей (более 200 видов насекомых). Но на практике встречаются такие трудности: во-первых, искусственно разведенная трихограмма уступает по активности естественной, так как она не заражает яйца вредителей, отложенные 2-3 дня назад; во-вторых, для эффективной борьбы трихограмму необходимо выпускать в несколько сроков, т.е. 2-3 раза пока идет яйцекладка вредителя, так как продолжительность ее жизни 2-4 дня; в третьих, насекомые трихограммы обнаруживают яйца вредителей с расстояния 0,5-2,0 см, при большом количестве вредителей это ей удается легко, при сравнительно малой плотности трудно, она часто погибает, не отложив яйца.

Втечение вегетационного периода популяции трихограмм изреживаются, особенно, при отсутствии вредителей на таких культурах, как свекла, подсолнечник, кукуруза, капуста и других овощных культурах. И, естественно, трихограмма чувствительна к химическим средствам защиты растений, она погибает при опрыскиваниях. Следовательно, химические средства защиты растений необходимо использовать в крайнем случае, когда трихограмма неэффективна, когда ее мало.

Вприроде тысячи особей разных видов хищных и паразитических насекомых. Однако на практике искусственно размножается и выпускается, на посевы только один объект трихограмма. По другим видам энтомофагов все попытки оказались неудачными. В частности, не дали результатов попытки по искусственному размножению теленомусов – насекомых, истребляющих яйца вредной черепашки. Методика разведения теленомуса нечеткая, по ней невозможно производительно готовить нужное количество паразитов (до 100 тыс. особей на один гектар). Что касается завоза и акклиматизации энтомофагов из других стран, то этот способ также не получил распространения, хотя отдельные положительные опыты имеются: борьба с кровяной тлей путем интродукции ее паразита – афелинуса. И кровяная тля, и ее паразиты завезены из Северной Америки. Заражает афелинус личинки тлей путем откладки своих яиц в их тело. Зараженная тля вдувается, мумифицируется. До настоящего времени ввоз энтомофагов из других стран дает результаты только в борьбе с завезенными вредителями, хотя и не всегда. Например, в 50-х годах из США в СССР завезен колорадский жук. Сделаны попытки завоза в нашу страну из США энтомофагов колорадского жука. Пока они положительных результатов не дали. Ввоз же паразитов и хищников для борьбы с вредителями, обитающими на территории страны в течение многих тысячелетий, не дает и не может давать положительных результатов.

Создание благоприятных условий для жизнедеятельности полезных паразитических и хищных видов в природных условиях

Создание благоприятных условий для энтомофагов имеет весьма большие возможности. Постоянно присутствующие на посевах сотни и тысячи полезных насекомых, а также болезней, вредных организмов

25

действуют бес прерывно. Они снижают численность вредителей обычно до такой степени, при которой небольшие повреждения не сказываются на величине урожая.

На земном шаре известно несколько десятков тысяч видов полезных насекомых. В России их десятки сотен. Одни из них поедают мелких особей вредителей целиком, другие высасывают их тела. Тех и других называют хищниками. Полезных насекомых, которые живут и питаются в течение почти всего своего жизненного цикла (несколько дней и более месяца) в теле вредителя, называют паразитами. Паразиты не могут быстро уничтожать вредителей: тело своей жертвы они покидают в стадии имаго или личинки.

Паразитов и хищников вредителей называют естественными врагами вредителей – энтомофагами. Большинство энтомофагов относится к отрядам перепончатокрылых и сетчатокрылых. Значительное количество их отмечено среди пауков и клещей.

Хищники многоядны, могут питаться многочисленными видами насекомых вредителей. Паразиты питаются, чаще всего, особями ограниченного числа видов. Хищников очень трудно и сложно размножать в лабораториях, паразитов значительно легче.

Особого внимания заслуживают хищные жужелицы, журчалки, божьи коровки, муравьи и пауки. Их очень важно охранять от истребляющего действия при химической защите растений. Гибель энтомофагов чаще всего наблюдается на сахарной свекле, хлопчатнике, льне, конопле, на овощных культурах, где в течение весны и лета посевы обрабатываются химическими препаратами по несколько раз. На посевах зерновых и кормовых культур их применяют во много раз меньше, поэтому энтомофаги здесь сравнительно многочисленны. Они позднее переселяются на посевы указанных технических и других культур. Однако процесс «внедрения» химических препаратов на посевы зерновых и кормовых культур, в садах происходит необратимо. Поэтому главное внимание должно быть сосредоточено на том, чтобы химические средства использовались только при определенной численности вредителей, в такие периоды и такими способами, при которых энтомофаги сохранялись бы. Обычно для размножения природных энтомофагов, повышения их активности по краям участков, защищаемых от вредителей, высевают растения – нектароносы, как правило, в два-четыре срока для непрерывного питания медленно передвигающихся или летающих только на несколько метров энтомофагов. Растения – нектароносы обеспечивают хороший эффект при посеве их на расстоянии несколько сот метров и даже километров от защищаемых культур. Многие энтомофаги: журчалки, тахины, златоглазки и другие летают на большие расстояния. Поэтому важно в каждом хозяйстве иметь посевы нектароносов, располагая их более или менее равномерно по территории. Лучшие нектароносы: фацелия, гречиха, горчица, семенники моркови, пастернака, тмина, лука, подсолнечника, вики и другие. Вымирают энтомофаги в узкоспециализированных хозяйствах, где культивируют малое количество

26

культур, а также при небольшом числе культур, вегетирующих во второй половине лета.

Использование микробиологических препаратов. В полевых условиях вредные организмы погибают от грибных, бактериальных и вирусных заболеваний. Однако без применения специальных микробиологических препаратов гибель вредителей от этих болезней бывает невелика. В последние годы предпринято усиленное изучение возможности создания микробиологических препаратов промышленным способом для использования на больших площадях.

В настоящее время у нас зарегистрировано и разрешено для применения против вредителей и болезней культурных растений достаточное количество бактериальных препаратов, изготовляемых на основе различных вариантов Bacillus thuringiensis, а также обладающих сходным механизмом действия. В качестве действующего начала почти во всех препаратах используются бактериальные споры и кристаллы эндотоксина. Ценным качеством бактериальных препаратов является отсутствие специфических запахов, безвредность для человека и патогенность для вредителей. Их можно применять в период цветения и сбора урожая.

Боверин. Препарат, полученный на основе мускардинных грибов, вызывает у насекомых заболевание – мускардиоз. Промышленный боверин имеет вид белого порошка, состоящего из спор белой мускардины в смеси с каолином. В одном грамме препарата содержится 2 млрд. спор. Попадая на тело насекомого, споры прорастают, заполняют его грибницей и вызывают гибель вредителя. Норма расхода боверина – 2 кг на 150 л рабочего раствора из расчета на один гектар.

Энтобактерин. Производится промышленностью в форме смачивающегося порошка. В одном грамме энтобактерина содержится 30 млрд. спор Bacillus thuringiensis и примерно столько же кристаллов эндотоксина. Наполнитель – тонко размолотый каолин. Норма расхода препарата 2-3 кг/га. Обычно энтобактерином проводят 1-2 обработки против каждого поколения вредителя.

Дендробациллин. Выпускается промышленностью в виде смачивающегося порошка с титром около 30 млрд. жизнеспособных спор в одном грамме бактерии – Bacillus thuringiensis dendrolimeus, выделенной из погибших гусениц сибирского шелкопряда. Норма расхода препарата – 1-2 кг/га. Проводят 1-2 обработки через 7-8 дней против каждого поколения вредителя.

Битоксибациллин. Бактериальный препарат в виде сухого порошка с прилипателем. Титр 45 млрд. жизнеспособных спор Bacillus thuringiensis var. thiringiensis. Норма расхода препарата - 2 кг/га. Проводят 3 обработки с интервалом 10-12 дней.

Бактороденцид. Препарат влажный зерновой (титр не менее 1 млрд. в одном грамме бактерий тифа грызунов, относящихся к роду сальмонелла). Применяют в дозе 1-2 кг/га на полях, лугах против мышей и полевок. Срок

27

последней обработки – 8 дней до уборки урожая на посевах трав, кукурузы, подсолнечника, зерновых колосовых.

Контрольные вопросы

1.Пороги экономического вреда вредителей на кукурузе, масличных культурах и винограднике и меры борьбы и ними.

2.Организация работ по защите растений на сельскохозяйственном предприятии.

3.Особенности применения биологических агротехнических и химических мероприятий при защите яблони от вредителей и болезней.

4.Составить перечень мероприятий предпосевного и посевного периода, направленных на защиту гороха от вредителей, болезней и сорняков.

5.Определение биологической эффективности средств борьбы с вредителями. Привести пример.

6.Понятие об экологизированной интегрированной защите

растений.

7.Определение биологической эффективности гербицидов. Привести пример.

8.Формирование и становление интегрированной системы защиты сельскохозяйственных культур.

Тема 5. ОБОСНОВАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Практическое занятие 6. Обоснование и применение агротехнических методов защиты растений

Место агротехнического метода в системе защиты растений.

Одно из ведущих мест в интегрированных системах защиты растений принадлежит организационно – хозяйственному и агротехническому методам. Размножение вредных и полезных видов насекомых, а также развитие болезней определяется, главным образом, хозяйственной и агротехнической деятельностью человека. Всегда можно найти не один, а два и более вариантов любого из агротехнических приемов, обеспечивающих одинаково высокий урожай. Наилучшим вариантом будет такой, который уменьшает возможность массового размножения вредных видов. Поиск такого варианта, реализация его в жизнь и составляет одну из главных целей защиты растений.

В каждом хозяйстве должна существовать такая система агротехнических мероприятий, которая бы обеспечивала максимально высокие урожаи, позволяла постоянно подавлять массовые размножения вредных насекомых, возбудителей болезней, вызывала бы депрессию в размножении сорняков и способствовала бы процветанию полезных видов, в частности паразитических и хищных насекомых, микроорганизмов, птиц,

28

диких млекопитающих и других естественных врагов вредных организмов. Практика показала возможность создания в ряде хозяйств таких агроценозов, при которых массовое размножение вредных организмов почти исключено. Эти хозяйства характеризуются разнообразием возделываемых культур, наличием значительных площадей под медоносами, культурными пастбищами.

Приемами обработки почвы, ее вспашки, культивации, лущения.

Численность вредителей и развитие болезней зависят от способов обработки почвы под зябь, так как почва является средой обитания для многих видов вредных организмов. Поэтому различные физические изменения почвы при обработке (изменение плотности, структуры, влажности, температуры и т.д. не безразличны для обитающих в ней вредных организмов. Правильное и своевременное проведение системы обработки почвы, включающей зяблевую и предпосевную вспашку, а также междурядные обработки – все это в целом одно из самых существенных мероприятий по борьбе с вредными организмами. Также большое значение имеет лущение стерни и ранняя глубокая зяблевая вспашка, которая нарушает условия зимовки личинок щелкунов, чернотелок, совок и т.д. Очень чувствительны к механическим повреждениям яйца и куколки насекомыми. Поэтому междурядная обработка в период кладки яиц насекомых, их окукливания ведет к существенному снижению численности обитающих в почве вредителей культур.

Структура посевов. Резкое изменение структуры посевов обуславливает неожиданные колебания численности вредных насекомых, например, увеличение площадей посевов гороха на зерно как предшественника озимой пшеницы. Известно, что горох созревает на 2-3 дня раньше, чем озимая пшеница. Поэтому горох убирают раньше пшеницы. Уборка гороха задерживает уборку пшеницы на 4-5 дней. Запаздывание с уборкой пшеницы ведет к сильному размножению черепашки, так как при уборке пшеницы через 5 дней после ее созревания повреждение зерна черепашкой составляет более 2%, а при уборке на 10-15 дней позже созревания – повреждаемость зерна черепашкой достигает 20 и более процентов.

Чередование культур, т.е. севообороты, позволяют растениям более полно использовать питательные вещества почвы, воду, удобрения. Одновременно чередование культур должно служить и защите растений: ухудшать трофические условия для вредителей в каждом следующем году, или совсем лишать их пищи и создавать неблагоприятные условия для развития болезней и роста сорняков. Например, нельзя сеять пшеницу по пшенице, так как численность хлебной жужелицы на второй год увеличивается более чем в 10 раз. Ежегодные посевы свеклы на одних и тех же полях способствует размножению нематоды, а картофеля – развитию болезней и нарастанию численности колорадского жука.

Сроки и нормы посева. Сроки посева влияют на интенсивность повреждения культур вредителями. Так, ранние сроки сева яровых культур, а именно в первых пять дней после начала полевых работ – уменьшают,

29

повреждения растений в два раза в сравнении с посевами поздних (ячмень, овес, горох). Поздние же посевы озимых культур наименее повреждаются насекомыми и поражаются болезнями (тлями, шведской и гессенской мухами, ржавчиной, мучнистой росой и т.д.)

Нормы высева также влияют на распространение вредителей и развитие болезней. В зависимости от нормы высева изменяются густота растений и экологические условия, в которых развивается растение, а также изменяется плотность популяций как вредных, так и полезных насекомых. Густой травостои и затененность создают условия для размножения одних и невозможности развития для других. Так, на люцерне клубеньковые долгоносики меньше вредят в густом стеблестое. Поэтому в годы массовых размножений клубеньковых долгоносиков норму высева семян повышают. Такие же примеры имеются практически для всех сельскохозяйственных культур.

Удобрения, как агроприем, влияющий на устойчивость растений к повреждениям, в большинстве случаев неблагоприятно воздействуют на вредителей и болезней, в то же время способствует повышению устойчивости растений к вредным насекомым и болезням. Например, жизнедеятельность сосущих вредителей зависит от направленности обмена веществ в растениях: усиление синтезирующих процессов органических веществ ухудшает питание насекомых и, наоборот, преобладание в растениях продуктов гидролиза белков способствует питанию и развитию вредных организмов.

Применение минеральных удобрений дает возможность растению регулировать обмен веществ, усиливать синтез, увеличивать осмотическое давление клеточного сока, что резко ухудшает и в результате делает невозможным питание вредных насекомых – тлей, клопов. Однако нередко численность сосущих насекомых, чаще всего тлей, возрастает при избыточном питании каким-либо элементом, например, азотом, что нарушает равновесие между синтезом и гидролизом в сторону гидролиза. При внесении азота в избыточной дозе (120 кг/га и более) численность тлей и хлебных клопов возрастает в 1,5-2 раза.

В целом доказано, что удобрения способствует более быстрому росту всходов всех культурных растений, вследствие чего повреждения последних листогрызущими насекомыми часто не оказывает отрицательного влияния на урожай.

По данным исследований, после повреждения насекомыми листьев растений, ростовые процессы несколько угнетаются, а затем стимулируются при внесении удобрений. В случае отсутствия последних, после перехода молодых растений на самостоятельное питание, при уменьшении площади листьев в результате повреждения насекомыми – растения испытывают недостаток углеводов, при этом замедляется синтез белков и ростовые процессы, ухудшается работа корневой системы, уменьшается приток сахара и кислорода, что ведет к отмиранию мелких корешков.

30