Системы земледелия и борьба с вредителями

20.06.2014

После обсуждения тенденций в развитии систем земледелия и в микробиологической борьбе полезно установить связь их с борьбой с вредителями или с регулированием их численности. В связи с характером развития современного сельского и лесного хозяйства в сторону меньшего разнообразия растительного покрова некоторые растительноядные насекомые получают возможность усиленно размножаться и становиться опасными вредителями. Долгое время меры борьбы сводились преимущественно к уничтожению этих вредителей, а не предупреждению вспышек размножения путем повышения сопротивления экосистемы. Трудности, вызванные в последнее время применением химических пестицидов в качестве единственного метода борьбы, привели к разработке более всесторонних методов борьбы с вредителями, т. е. к интегрированной борьбе, что подчеркивает необходимость признания, реального существования экосистемы.
Одной из важнейших черт интегрированного подхода к борьбе с вредителями является не полное истребление вредителя, а только снижение его численности до уровня ниже экономического порога. Этот порог легче описать, чем определить. Он представляет собой тот уровень численности вредителя, выше которого стоимость уже понесенных или ожидаемых потерь урожая оказывается выше минимальной общей стоимости мероприятий по борьбе. При оценке затрат на защиту культуры к ним необходимо отнести вредные побочные действия, например вспышки размножения факультативных вредителей. Чтобы учесть такие побочные явления, целесообразно удвоить стоимость применения инсектицида против одного вредителя, численность которого приближается к недопустимому уровню (порогу действия по Стерну и др.), прежде чем использовать эту стоимость для определения экономического порога. Чтобы исчислить реальные размеры ожидаемых потерь и экономический порог, нужно определить будущую судьбу популяций вредителя, и для этого требуется прогноз динамики популяции. При этом условии цифры, характеризующие популяцию, можно перевести в потери урожая или в затраты на борьбу.
Обычно чем выше денежная стоимость урожая, тем ниже экономический порог вредителей. На этот порог влияют уровень культуры, изменения в составе населения. Если жизненный уровень населения высок и оно отказывается, например, покупать фрукты с небольшими внешними дефектами, то обеспечить проведение программы интегрированной борьбы на основе почти нулевого допустимого уровня чрезвычайно трудно. Однако пороговые уровни численности популяций вредителя почти неизменно выше ожидаемых. Это особенно относится к повреждениям тех частей растения, которые не убирают или не продают. Очень сильная потеря листьев может почти не отразиться на урожае, если это произойдет в конце сезона, например, у картофеля.
Фермер может выдерживать убытки от потерь урожая плюс затраты на борьбу с вредителями лишь до известного предела, который можно назвать экономически допустимым пределом (рис. 37). Этот предел зависит от размера прибыли, на которую рассчитывает фермер. Отсюда можно определить сумму, которой можно жертвовать на потери урожая, вызванные вредителями, и на защиту урожая. Если нет дешевых мер борьбы и стоимость мероприятий превышает экономически допустимый предел, то выгоднее примириться с потерей урожая. Разница между фактическими затратами на борьбу плюс убытки от потерь урожая и экономически допустимым пределом, т. е. между нижним и верхним пределами возможной общей суммы убытков, представляет экономические степени свободы Чанта, как показано на рисунке 37.

Мероприятия по регулированию численности вредителей имеют прямое отношение к микробиологической борьбе. Постоянство численности популяции хозяина, хотя бы при низких уровнях, может обеспечить долговременное действие патогенов после изредка проводимых обработок. Любой прогноз динамики популяции включает оценку ожидаемой гибели вредителей от болезней. Яниш показал это для монашенки Lymantria monacha, вызвав преждевременное отрождение гусениц из яиц (и сейчас это, по-видимому, применяется, как правило, во многих местностях России). Личинок колорадского жука Leptinotarsa decemlineata или златогузки Nygmia phaeorrhoea = Euproctis chrysorrhoea и других гусениц классифицируют по состоянию их гемолимфы (наличие патогенов, гемоциты) для определения состояния их здоровья и потенциальной вероятности вспышки размножения. Другим параметром в определении экономически допустимого предела является стоимость мероприятия по борьбе.
Патогены, постоянно снижающие среднюю численность популяции вредителя до уровня, ниже экономически угрожающего, конечно, дают такую экономию, что допустимый уровень численности вредителя может быть выше (пример Вв на рис. 37), чем после дорогостоящих однократных или повторных кратковременных обработок (пример Бб на рис. 37). Можно сохранять количество хозяев, достаточное для поддержания заболевания на энзоотическом уровне, т. е. готовым реагировать на увеличение плотности популяций насекомого. Подобное сопоставление численности вредителей со степенями экономического ущерба и, в свою очередь, с денежными убытками требуется для постепенной разработки схем регулирования численности вредителей, оде биологические меры борьбы учитываются должным образом, в соответствии с их достоинствами и возможностями.
Микробиологическую борьбу можно сочетать с другими типами борьбы. Патогены одного типа можно комбинировать с патогенами другого типа, равно как и со многими ядохимикатами. Полная эффективность микробиологической борьбы часто обеспечивается только в том случае, если имеются высокоподвижные переносчики. Поэтому сохранение разнообразия флоры и фауны в экосистеме может способствовать расселению патогенов. Колонизация энтомофагов (паразитических и хищных членистоногих) до интродукции патогенов или одновременно с ней обеспечивала в некоторых случаях выдающийся успех, как, это было, например, с еловым общественным пилильщиком Gilpinia (-Diprion) hercyniae. Микробиологическую борьбу можно сочетать с другим методом биологической борьбы — автоцидным (самоуничтожение) — в течение подготовительной стадии, когда численность вредителей должна быть уменьшена, до того как массовый выпуск стерильных или генетически неполноценных особей станет эффективным, или в фазе выпуска, с тем чтобы искусственное загрязнение или сублетальная инфекция сочетались с генетическим вырождением. Устойчивые сорта культурных растений могут усилить действие патогенов. Применение вируса ядерного полиэдроза (NPV) против хлопковой (Heliothis zea) и табачной (Heliothis virescens) совок в Техасе давало, например, вполне удовлетворительные результаты, если производилось на несколько устойчивом сорте хлопчатника.
Имеются уже примеры полного успеха в результате осмысленного интегрирования (а это больше, чем простое сложение различных методов борьбы с вредителями. Размножение пятнистой люцерновой тли Therioaphis trifolii в Калифорнии и некоторых соседних штатах непрерывно подавляется путем сочетания устойчивых сортов люцерны, местных и интродуцированных паразитов и хищников, возбудителей болезней, действие которых можно усилить, изменяя условия увлажнения и применяя особый пестицид в концентрациях, обеспечивающих выживание и эффективную деятельность естественных врагов. Другим примером служит еще разрабатываемый в настоящее время в Северной Каролине метод борьбы с табачным бражником Manduca guinquetnaculata, заключающийся в сочетании сроков высадки рассады, инсектицида, применяемого редко и только по верхушкам растений, поскольку природные лимитирующие факторы часто устраняют необходимость борьбы, создании искусственных колоний хищных ос Polistes, уничтожении отрастающих после уборки корневых отпрысков, проводимом для снижения численности зимующих популяций вредителя, зависящих от этого корма, и применении Bacillus thuringiensis, постепенно вытесняющего химические инсектициды. В. thuringiensis используется также и в интегрированных схемах борьбы с вредителями яблоневых садов, например в Канаде и в ФРГ, и против видов Hyponomeuta в период цветения садов в ФРГ.
Разработка таких систем регулирования численности вредителей будет развиваться далее не только потому, что они являются результатом логического или экологического мышления, но также из опасения развития устойчивости к инсектицидам и опасности для здоровья людей. Национальные и международные (поддержанные ВОЗ) постановления и рекомендации, в свою очередь, будут способствовать переходу от непосредственных мер к окончательному решению проблемы защиты растений путем интегрированного подхода. Микробиологическая борьба сделается одним из элементов нового направления. Нельзя забывать о необходимости ее включения в системы земледелия и регулирования численности вредителей, хотя в остальной части данной главы она будет рассматриваться в основном изолированно, под углом зрения ее зависимости от факторов внешней среды.