Методы биологической защиты растений

В широком смысле биологическая защита растений подразумевает всю систему защиты, не связанную с применением химии, а именно: полевую санитарию, обязательные севообороты, анализ семенной инфекции и оздоровление семян, биологический контроль, применение природных и синтетических элиситоров (индукторов защитных реакций растений). В узком смысле биологическая защита включает только два последних способа — использование антагонистов, паразитов и хищников фитопатогенных организмов и их метаболитов.

Принципы органического земледелия

Многие фермеры в Европе и в Америке для выращивания растений используют принципы органического земледелия, которые включают в себя следующие способы хозяйствования:

• — использование только органических удобрений;
• — возможное уменьшение обработок почвы;
• — отказ от пестицидов;
• — обязательный севооборот.

Использование только органических удобрений возможно лишь при изменении всей структуры животноводства. Органические удобрения вносятся в почву в гораздо больших объемах, чем минеральные, поэтому транспортировка их на значительные расстояния потребует немалых финансовых и энергетических затрат, так что стоимость перевозки превысит стоимость самого материала. Поэтому огромные фермы, в которых выращивается большое поголовье скота, и которые поэтому расположены далеко друг от друга, должны быть заменены небольшими, но часто расположенными. Этот прием, кстати, будет защищать животных от инфекционных болезней, ибо гибель животных на маленькой локально расположенной ферме принесет гораздо меньшие убытки, чем на большой.

Уменьшение обрабо7Пок почвы благотворно скажется на ее структуре и предохранит от пыльных бурь, однако создаст дополнительные проблемы в защите растений, так как в почве зимуют многие насекомые-вредители и покоящиеся структуры грибов, семена сорных растений. Обработка почвы, особенно зяблевая вспашка, приводит многих из них к гибели. Отказ от зяблевой вспашки на освоенных под пшеницу целинных землях в 60—70-х гг. XX в. в СССР привел к массовому размножению зерновой совки и большим потерям от нее урожая. Глубокая вспашка с оборотом пласта снижает запасы возбудителей корневых гнилей в 10—15 раз и запасы септориозных грибов и семян сорных растений — в 5—10 раз^[1]. С другой стороны, междурядная обработка вызывает повреждения корешков, через которые внедряются раневые паразиты, а на поливных землях — и образование жесткой подошвы ниже глубины заделки рабочих органов, по достижении которой происходит гибель корней.

Отказ от пестицидов. Голландский фитопатолог А. ван Бругген проанализировала большую литературу, посвященную изучению вредоносности болезней полевых культур, и сделала вывод, что не па всех культурах можно избегать значительных потерь урожая без применения фунгицидов. Эго возможно при выращивании злаков (пшеницы, ячменя, риса) и сахарной свеклы, но в годы, благоприятные для развития фитофтороза, получить удовлетворительный урожай картофеля без использования фунгицидов невозможно. Так что для защиты от некоторых болезней альтернативы фунгицидам пока нет. Однако снижения числа химических обработок можно добиться использованием относительно устойчивых сортов и перечисленными ниже санитарно-оздоровительными мероприятиями.

Контроль качества посевного материала. Многие возбудители болезней передаются исключительно или почти исключительно с посадочным материалом — семенами, луковицами, клубнями и т. п. Например, в клубнях картофеля сохраняются возбудители фитофтороза, многих бактериальных и всех вирусных болезней, в семенах капусты — возбудитель альтериариоза, и т. д. Анализ зараженности посевного материала и отбор для посева и посадки только здоровых партий может значительно снизить показатель Х₀ и задержать наступление эпифитотии.

В добавление ко многим традиционным методам анализа семян на содержание в них инфекции сейчас все шире используются значительно более чувствительные методы: помещение семян на селективные среды, в которых может развиваться только небольшая группа интересующих исследователя видов грибов и бактерий; молекулярные методы, в том числе мультиплексные методы ПЦР, с помощью которых можно определить наличие нескольких видов патогенов в семенном материале (см. гл. 5). Присутствие вирусов можно визуализировать почти исключительно молекулярными методами (анализ вирусных белков иммунохимическими методами и нуклеиновых кислот методами ПЦР). Если посадочный материал целиком заражен вирусами, его можно оздоровить в специальных лабораториях, где получают безвирусные растения из изолированной меристемы (в клетках меристемы вирусы обычно не содержатся) и выращивают их на искусственной питательной среде.

Полевая санитария. Важную роль для снижения показателя Х₀ играет уборка растительных остатков — корней, стеблей, листьев, плодов, на которых сохраняются многие патогенные организмы.

Использование природных токсических веществ растений. Ранее было сказано, что многие виды растений обладают антибиотическими веществами, но они не нашли широкого применения в защите растений. Однако возможно использовать не выделенные из растений химические соединения, а целые растения. Например, капустные (крестоцветные) растения образуют в клетках токсичные гликоноляты (см. гл. 2). Если посеять семена редьки (сортовой или дикой) и выросшие зеленые растения запахать в почву, то тем самым можно оздоровить участок от запаса инфекции грибов, бактерий и нематод для последующего посева. Предпосевная обработка семян мукой или пастой из семян капусты защитит всходы от корневых гнилей.

Севообороты совершенно необходимы для уменьшения вреда от болезней растений. Их принесение в жертву молоху по имени «агроэкономическое районирование территорий» привело к ужасающим результатам, описанным в гл. 3. Севообороты, во-первых, убивают зимующие в почве запасы инфекции специализированных паразитов, не способных поражать идущую на смену культуру. Например, возбудитель белой гнили подсолнечника гриб Sclerotinia sclerodorum зимует в форме склероциев в почве. Посев в течение трех лет ячменя освобождает почву от склероциев.

Введение

в зерновой севооборот бобовых (люцерны, клевера, люпина, гороха), картофеля или озимого рапса снижает пораженность корневыми тилями пшеницы в пять-шесть раз и уменьшает пустоколосость в 9—10 раз^[1]. Во-вторых, севообороты пространственно раздвигают поля, засеянные одной и той же культурой, что препятствует переносу инфекции из мест ее возникновения. В любом случае севообороты снижают Х₀.

Биологический контроль представляет собой большой интенсивно развивающийся набор технологий (см. параграф 4.3.2).

Таким образом, органическое земледелие вполне возможно при соблюдении определенных условий. Почему же, несмотря на пропаганду здорового питания, только небольшой процент аграриев использует его на своих фермах? Потому, что, несмотря на все старания, отказ от минеральных удобрений и пестицидов приводит к снижению производительности труда, уменьшению урожая и ухудшению внешнего вида продукции (например, более высокий процент яблок с пятнами парши и ходами плодожорки). Правительства ряда стран и рынок пытаются компенсировать потери фермеров более высокой ценой за продукцию, выращенную без применения химикатов, но пока этого недостаточно. Однако, интенсивные исследования, особенно в области биологической защиты растений позволяют надеяться, что альтернатива химической защите растений будет найдена.

• [1] См.: Санин С. С. Эпифитотии болезней зерновых культур: теория и практика. М.: ВНИИФ. 2012.
• [2] См.: Санин С. С. Эпифитотии болезней зерновых культур: теория и практика. М.: ВНИИФ. 2012.