Биологические методы борьбы с вредителями

Биологический метод борьбы с вредителями основан на использовании естественных врагов из числа паразитических и хищных членистоногих — насекомых и клещей, микроорганизмов, насекомоядных птиц и хищных позвоночных.

Основными направлениями в использовании энтомофагов ((от греч. entoma — насекомые и phagos — пожиратель) — хищники, паразиты и другие организмы, опасные для насекомых, влияющие на естественное регулирование их численности; важнейшие агенты биологического метода и интегрированной защиты растений) являются способ сезонной колонизации, внутриареальное расселение, акклиматизация и содействие деятельности энтомофагов.

Способ сезонной колонизации заключается в искусственном разведении энтомофагов в лабораториях и массовом выпуске их в определенные периоды. Таким способом применяется яйцеед трихограмма, относящийся к отряду перепончатокрылых. Трихограмма откладывает свои яйца в яйца хозяина-вредителя, предпочитая свежеотложенные яйца. В биолабораториях трихограмму разводят на яйцах зерновой моли. Яйцееда выпускают не менее чем в 50 точках на 1 га. В борьбе с совками (озимой, капустной) выпускают по 15−50 тыс. особей паразита на 1 га. Также применяют против кукурузного мотылька, яблонной плодожорки и капустной белянки. В настоящее время различные виды трихограммы применяют на площадях около 10 млн. га. Фитосейулюс — теплои влаголюбивый хищный клещ, наиболее благоприятная температура для его развития 25−30⁰С и относительная влажность воздуха выше 70%. При таких условиях одна генерация длится 5−6 суток. Плодовитость самки 50−80 яиц; за сутки взрослые особи уничтожают до 30 яиц или 24 особи паутинного клеща в разных фазах развития. При обнаружении в теплицах очагов паутинного клеща выпускают фитосейулюса из расчета 15−60 особей на растение. Божья коровка — всем хорошо известное насекомое. Выделяются следующие группы божьих коровок: афидофаги (питаются тлями), кокцидофаги (питаются червецами и щитовками), миксоэнтомофаги (питаются широким кругом насекомых), акарифаги (питаются клещами), фитофаги (питаются растительной пищей). В свою очередь, фитофаги подразделяются на филлофагов, которые питаются листьями, реже цветками или плодами, палинофагов, питающихся пыльцой растений, мицетофагов, питающихся мицелием грибков.

Большинство видов божьих коровок — прожорливые хищники, питающиеся вредными насекомыми. В России обитает около 100 видов божьих коровок, все они небольших размеров (длина тела имаго от 1 до 18 мм), различаются формой и степенью уплощенности тела.

Очень полезен и самый обычный вид семейства — семиточечная коровка. Жуки и личинки семиточечной коровки питаются тлями, щитовками, растительными клещами. Насекомые достаточно прожорливы: за одни сутки личинка божьей коровки съедает до 70, а взрослый жук — до 200 тлей. Кроме семиточечной коровки в саду могут поселиться более 20 видов коровок. Коровки, откладывая яйца, прикрепляют их в местах скопления сосущих насекомых, и вышедшие личинки сразу же набрасываются на добычу. Ни один инсектицид, даже биологического действия, не справляется с подавлением численности тли так успешно, как божья коровка.

С ранней весны и до поздней осени на полях встречаются хищные жужелицы, которые уничтожают яйца, личинок (гусениц), куколок и взрослых особей многих вредных насекомых. Одна жужелица за сутки может уничтожить три-пять гусениц крыжовниковой огневки, до десяти ложногусениц рапсового пилильщика, до 100 личинок галлиц. Не менее полезны личинки и взрослые особи божьих коровок. Они активно истребляют тлей, клещей, щитовок и других вредителей. Семиточечная коровка за сутки уничтожает до 200 тлей, а маленький жук стеторус — до 210 яиц паутинного клеща. Интенсивно уничтожают тлей и их личинок хищные личинки златоглазок и мух-сирфид.

Существенную роль в снижении численности вредителей играют мелкие паразитические насекомые. Паразит апантелес заражает гусениц капустной белянки (первого-второго возрастов), откладывая в их тело по 20−60 яиц. Отродившиеся личинки паразита питаются внутренним содержимым гусеницы, которая через некоторое время погибает. В садах на юге страны перепончатокрылое насекомое афелинус при благоприятных для его развития условиях эффективно уничтожает личинок и взрослых особей кровяной тли на яблоне.

Способ внутриареального расселения состоит в переселении энтомофагов в пределах их ареала из старых очагов размножения вредителя в новые, где энтомофаг еще не успел накопиться. Одним из вредителей чайного куста является чайная пульвинария (отряд равнокрылые, семейство подущениц и ложнощитовок). В борьбе с ней расселяют хищного жука гиперасписа, уничтожающего яйца и личинки вредителя.

Способ аккилиматизации позволяет увеличить число полезных видов, обитающих в пределах нашей страны. При этом из других стран ввозятся и акклиматизируются новые виды хищников и паразитов. Например, для борьбы с опасным карантинным вредителем — червецом Комстока в нашу страну был завезен паразит из отряда перепончатокрылых — псевдафикус. Другого карантинного вредителя — цитрусового мучнистого червеца истребляет завезенная из Египта хищная коровка криптолемус. Эффективным паразитом кровяной тли, вредящей яблоне в южных районах нашей страны, является акклиматизированный паразит афелинус.

Способ содействия деятельности энтомофагов заключается в создании условий, способствующих размножению местных видов паразитов и хищников, поражающих и истребляющих вредных насекомых, например в подсеве цветущих растений, на которых энтомофаги могут проходить дополнительное питание во взрослой фазе; рекомендуется проведение химических обработок в сроки, наименее опасные для полезной фауны, подбор избирательно действующих на вредителей и менее опасных для энтомофагов пестицидов.

При микробиологическом методе борьбы используются возбудители заболеваний вредителей — бактерии, вирусы и грибы. Еще в СССР был создан бактериальный препарат энтобактерин (порошок серого цвета, который применяется в виде суспензии для опрыскивания плодовых в борьбе с грызущими вредителями). Известно более 50 видов насекомых, против которых он эффективен; его применяют, например, в борьбе с яблонной молью, боярышницей, капустной молью, американской белой бабочкой. Однако, нужно помнить, что и биологические препараты в высокой концентрации могут нанести вред, а некоторые вещества даже и в минимальном объеме могут оказаться смертельно опасными. Поэтому пользоваться ими нужно, выполняя в точности инструкции производителя. Средства защиты растений содержат, в частности, следующие вещества естественного происхождения:

Бикол — акарицидный препарат. Приготовлен на основе штамма бактерий Bacillusthuringiesisvar. thuringiesis. Используется при уничтожении паутинных клещей. Обладает кишечным действием на вредителей.

Битоксибациллин — акарицидный препарат. Приготовлен на основе штамма бактерий Bacillusthuringiesisvar. tenebrionis. Используется при уничтожении паутинных клещей. Обладает кишечным действием на вредителей. Отличается от предыдущего препарата некоторыми добавками (в них добавляют различные специальные смачивающие вещества и прилипатели).

Боверин— инсектицид, созданный на основе гриба Beauveriabassiana. Используется против трипсов. 1%-м раствором препарата производят опрыскивание растений.

Вертициллин— инсектицид, приготовленный на основе спор гриба Verticilliumlecanii. Это препарат применяется в борьбе с белокрылкой. Действие его заключается в том, что конидии или бластоспоры гриба проникают сквозь покровы насекомого и внедряются в его тело, разрастаясь и поражая его органы. Грибы Verticilliumlecanii особенно хорошо размножаются при высокой влажность воздуха, поэтому перед применением препарата следует хорошенько опрыскать почву в горшке. Перед применением препарата за 12−24 часов, его замачивают в воде, чтобы ускорить прорастание спор.

Гаупсин — биоинсектицид и фунгицид, двухштамовый препарат широкого действия, предназначенный для обработки садов и огородов, а также для защиты комнатных растений от грибных болезней и разных вредителей (курчавость, черная пятнистость, мучнистая роса, бактериоз, фитофтороз, септориоз, черная гниль, тля, паутинный клещ, гусеницы, трипс и т. д.). Производитель заявляет, что эффективность гаупсина в борьбе с грибными болезнями 90−92%, с вредителями 92−94%. Биопрепарат не токсичен для человека, животных, рыб, пчел, не накапливается в растениях, почве. Кроме того, гаупсин совместим со многими ядохимикатами (кроме бордоской жидкости и др. медь содержащих химикатов — после их использования первая обработка гаупсином только через 21 день). Препарат разводится водой комнатной температуры из расчета 200−250 г гаупсина на 10−12л воды. Используют только свежеприготовленный раствор. Не допускается замораживание препарата.

Много вредных насекомых уничтожают насекомоядные птицы (синицы, мухоловки, скворцы и грачи), а также лягушки, жабы, ящерицы, кроты, землеройки, ежи и летучие мыши. Из хищных птиц наиболее полезным видом является один из мелких соколов — пустельга, поедающая грызунов и насекомых. Грызунами в основном питается обыкновенный сарыч, или канюк. Полезны большинство видов сов.

Рассмотрим биологические методы борьбы с сорняками. К биологическим методам в широком смысле можно отнести использование способности культурных растений подавлять сорняки в агрофитоценозах (от греч. phэton — растение и koinуs — общий), агроценозы, сообщества растений, искусственно создаваемые человеком. Различают А.: окультуренные — естественные сообщества, видоизменённые интенсивным использованием (планомерно эксплуатируемые леса и луга); полукультурные — искусственные сообщества, развитие которых планомерно не регулируется (лесные насаждения, сеяные многолетние луга); культурные — искусственные сообщества, развитие которых постоянно регулируется человеком (сады, плантации, посевы); интенсивно культурные — сообщества, для которых создаётся и постоянно регулируется не только почвенная, но иногда водная и воздушная среда (тепличные культуры, аэропоника), применение насекомых паразитов и нематод (первичнополостных червей) для уничтожения отдельных сорных растений, использование фитопатогенных микроорганизмов, для которых сорняки служат источником питания. Конкурентная способность культурных растений в значительной степени зависит от уровня агротехники и возрастает при внесении высоких доз удобрений, при хорошей густоте стояния и облиственности, поэтому тщательная псевдопосевная обработка почвы, своевременный и качественный посев с оптимальной нормой посева, внесение удобрений усиливают способность культур подавлять сорняки. Включение в севообороты культур, которые хорошо подавляют сорняки, усиливает очищающее значение севооборота в целом. Правильное чередование культур затрудняет размножение той или иной биологической группы сорняков, приспособившихся к определенным культурным растениям. В сочетании с системой обработки почвы чередование культур является основным методом борьбы как с вегетирующими сорняками, так и с засоренностью почвы и профилактическим мероприятием для предупреждения засорения полей. Особенное значение имеют чистые и ранние занятые пары, пропашные культуры. Под многолетними травами создаются неблагоприятные условия для размножения малолетних сорняков.

В задачи биологического метода борьбы с сорняками также входит улучшение развития и роста культурных растений и повышение их конкурентоспособности по отношению к сорным травам. Хорошо развитые, быстро растущие культуры, равномерно занимающие посевную площадь, способны угнетать любые сорняки. В связи с этим культуры условно принято делить на три группы:

• 1) обладающие высокой конкурентоспособностью по отношению к сорным растениям (озимые, многолетние травы, силосные травы сплошного сева, гречиха, горох);
• 2) обладающие средней конкурентоспособностью (яровая пшеница, ячмень, овес, кормовые);
• 3) обладающие слабой конкурентоспособностью (кукуруза, картофель, свекла, овощные).

Биологические методы защиты культур от сорной растительности разнообразны. Прежде всего они направлены на разведение и выпуск в агроценозы видов насекомых, которые могли бы снижать численность нежелательных на сельскохозяйственных участках растений, причем в каждом регионе, в зависимости от природных условий, распространены свои биорегуляторы. Очень перспективным методом в борьбе с сорняками является использование с этой целью узкоспециализированных фитофагов — гербифагов, которые, в свою очередь, делятся на.

• — ризофаги — потребители корней;
• — филлофаги — потребители листьев;
• — антофаги — потребители цветков;
• — палинофаги (поллинофаги) — потребители пыльцы;
• — карпофаги — потребители плодов и семян.

В качестве гербифагов могут выступать жуки-листоеды.

На территории России распространено около 450 видов этих насекомых. К гербифагам также относятся жуки-долгоносики, жуки-горбатки, высшие перепончатокрылые (личинки многих видов хальцид и орехотворок — активные специализированные фитофаги).

Эффективность гербифагов в борьбе с сорной растительностью прежде всего заключается в том, что они предпочитают определенные растения, поэтому исключается возможность их распространения на культурные растения. Возможно использование сразу нескольких групп гербифагов, например перепончатокрылых, личинки которых повреждают семена и стебли изнутри и жуков-листоедов, так как эти группы насекомых не являются прямыми конкурентами друг друга и усиливают губительное действие на растение. Данный метод защиты позволяет полностью отказаться от применения гербицидов в борьбе против осота полевого, многих видов чертополоха, васильков, крестоцветных, молочая, лютиков, вьюнков, пастушьей сумки, хвоща, пырея ползучего, остреца, некоторых видов плевела, амброзии полыннолистной, т. е. против большинства тех сорняков, для уничтожения которых обычно и применяются гербициды. При использовании гербифагов затрачиваются средства намного меньшие, чем при изготовлении гербицидов. Работа по использованию гербифагов направлена в основном на изучение видового состава (фауны) и экологии (прежде всего кормовой специфичности разных видов), а также селекции, в результате которой удалось повысить устойчивость некоторых культур к гербицидам.

В настоящее время разработан эффективный метод борьбы с амброзией полыннолистной, которая является не только полевым сорняком, но и сильным аллергеном. Применяемые для подавления данного растения агротехнические и химические способы иногда недостаточно эффективны, а зачастую и небезопасны для окружающей среды из-за своей токсичности. Против амброзии рекомендуется применять препарат биалафос, который является продуцентом актиномицетата Streptomyceshygrospopicus. Этот препарат не накапливается в почве и быстро разлагается ее микрофлорой. Биалафос применяют в фазе 6−8 листьев у сорняка в дозах 0,25−0,5 кг/га, при этом гибель сорного растения составляет 55−78%. Увеличение дозировки до 1−2,5 кг/га приводит к полному истреблению сорняка, причем повторного отрастания сорняка не происходит до самого конца вегетационного периода.

Высокоэффективным в борьбе с амброзией при биологическом методе является амброзиевый листоед, специально завезенный для этой цели из США в 1985 году и акклиматизировавшийся в окрестностях Краснодара. При количестве амброзиевого листоеда 400 жуков/м² достигается полное уничтожение сорняка. Этот прием наиболее результативен в весеннее время, когда ростки амброзии полыннолистной находятся в фазе 4−8 листьев.

Против горчака ползучего разрабатывается метод с использованием горчаковой нематоды. Проведенные опыты (Иванников А.И.) показали, что при искусственном заражении куртин горчака этой нематодой до 50−60% растений погибали, а остальные были поражены нематодой в той или иной степени.

К биологическим методам относится и использование антибиотиков. Пример, против заразихи египетской на плантациях арбуза успешно используется антибиотик бластицидин-S (применение в концентрации 0,0008% при двукратном опрыскивании с интервалом 20−35 дней); было уничтожено 67% растений заразихи, и всхожесть ее семян снизилась в 16 раз.

Для полного уничтожения многолетних, а также малолетних сорняков агротехнических и биологических мер, к сожалению, недостаточно, необходимо их сочетание с современными химическими средствами — гербицидами.

В уставе Международной организации биологической защиты растений этот метод определяется как «использование живых существ или продуктов их жизнедеятельности для предотвращения или снижения ущерба, причиняемого вредными организмами».

В основе большинства биологических методов лежит:

во-первых, естественная взаимосвязь живых существ в природе, выстраиваемые отношения хищника и жертвы и складывающийся в этой связи естественный баланс вредных и полезных для человека организмов;

во-вторых, реакция вредителей на химические или физические возбудители и раздражители, такие как звук, свет, гормоны, тормозящие развитие вредных организмов, и половые гормоны — феромоны, позволяющие регулировать активность вредителей.

Сельскохозяйственный участок — это живой организм, микромир, созданный на ограниченной территории, но не оторванный от окружающего мира. Близкие к естественным, природным методы ведения и обустройства хозяйства без сильнодействующих химикатов, а также видовое разнообразие растений на нем являются главными предпосылками для постепенного установления равновесия между желательными и нежелательными живыми организмами. Если естественный баланс будет достигнут, мы будем тем избавлены от необходимости бороться с нашествием вредителей, так как численность их популяции будет контролироваться и поддерживаться на постоянном уровне птицами, насекомыми, другими организмами, которые питаются вредителями.

Биологические меры обладают рядом неоспоримых преимуществ, такими как:

• — относительная безопасность для окружающей среды;
• — повреждение конкретного вида сорняка, т. е. высокая избирательность;
• — безопасность для людей (потребителей продукции и операторов).

На фоне возрастающей озабоченности проблемой химического загрязнения окружающей среды указанные преимущества биологического метода выглядят достаточно перспективными, чтобы продолжать инвестировать научные исследования, посвященные этой проблеме.

Однако успешное использование биологических методов борьбы для подавления сорняков возможно только при соблюдении следующих условий:

• — гербифаги должны иметь узкую пищевую специализацию, то есть питаться только на том растении, численность которого необходимо контролировать. Завезенный паразит должен предпочитать гибель от голода изменению источника питания на иной, кроме того сорного вида, который следует подавить. Известны случаи, когда завезенные насекомые переходили на культурные растения и сильно вредили им.
• — завозимые или расселяемые гербифаги должны пройти самую тщательную очистку от своих естественных врагов и не иметь та в регионах предполагаемого расселения.

Таким образом, перед принятием решения о применении того или иного гербифага для биологической борьбы с сорняком, должны быть проведены серьезные и всесторонние исследования и тщательная проверка.

С другой стороны, наряду с неоспоримыми достоинствами, биологический метод обладает рядом серьезных недостатков:

• — сложность поиска нужного вредителя или патогена;
• — опасность распространения вредителей или патогенов и повреждение ими культурных растений, а также других видов дикорастущих растений;
• — действие гербифага лишь на один вид сорных растений, тогда как ботанический состав сорной растительности в посевах обычно представляет собой широкий спектр различных видов;
• — невозможность использования на ограниченных площадях, так как размножение выпущенного вредителя или патогена и их расселение выходит из-под контроля человека;
• — уязвимость агентов биологического метода к обработке пестицидами;
• — дороговизна разработки.