8.2.3. Экологические методы борьбы с вредителями

Экологические (природные, биологические) методы борьбы с вредителями основаны на возможно более глубоком и полном изучении жизненного цикла вредителя, его роли и места в экосистеме, взаимоотношений с организмами, на которые этот вредитель нападает, и т.п. Это позволяет найти слабые места вредителя, установить один или несколько факторов, которые могут удерживать численность вредителя на допустимом уровне без нарушения целостности экосистемы и внесения в нее синтетических веществ. Отметим, что экологические методы борьбы с вредителями не предполагают их полного уничтожения, а направлены только на разумное ограничение их численности и снижение наносимого ущерба. Рассмотрим некоторые примеры.

Борьба с помощью естественных врагов.По оценкам энтомологов, только 1 % из почти 50000 известных потенциально опасных растительноядных насекомых действительно являются вредителями. Численность остальных 99 % удерживается на достаточно низком уровне благодаря естественным факторам, прежде всего естественным врагам. Таким образом, данный метод борьбы с вредителями заключается в поиске или охране уже существующих естественных врагов вредителя и создании для них благоприятных условий для размножения. Часто для этого требуются длительные и трудоемкие исследования, но зато, когда эффективный враг найден, он может вести борьбу с вредителем, не требуя дальнейших затрат и обеспечивая значительную экономию средств. Кроме того, вредители не могут выработать "устойчивости" к естественным врагам, т.к. последние эволюционируют вместе со своими жертвами. В мире накоплен уже достаточно большой положительный опыт использования естественных врагов: божья коровка родолия против австралийского желобчатого червеца для защиты цитрусовых культур, некоторые болезнетворные бактерии против непарного шелкопряда и японского жучка, личинки бабочки кактусовой огневки против сорного кактуса опунции, ламантины против водяного гиацинта и др.

Генетические методы борьбы.Большинство вредителей поражает один или несколько близкородственных растительных видов. Это происходит из-за генетической несовместимости вредителей и видов, которые они обходят. Основу генетической борьбы составляет развитие путем отбора или генной инженерии у культурных растений такой генетической несовместимости с вредителями. Этот метод широко применяется в отношении грибковых, вирусных и бактериальных болезней растений. Так, например, еще в середине прошлого века, в 1845 – 1847 годах в Ирландии из-за поражения урожая картофеля эпидемией фитофторорза (грибковой инфекции) умер от голода почти миллион человек, и столько же человек эмигрировало, чтобы избежать голодной смерти. Сейчас подобные катастрофы невозможны благодаря выведению устойчивых сортов.

Устойчивость растений к вредителям обусловливается наличием химических и физических барьеров.

Химические барьеры.Некоторые растения способны сами вырабатывать пестицидные вещества, ядовитые для вредителей или отгоняющие их. Эта способность путем искусственного отбора может быть усилена. Сложность такого метода состоит в том, что некоторые из таких веществ могут оказаться ядовитыми и для человека (например, никотин у табака, обладающий канцерогенным действием). Примером успешного использования химических барьеров служит борьба с гессенской мушкой (названа так, потому что была завезена в США в тюфяках гессенских солдат во время Войны за независимость – еще один пример случайной интродукции). Гессенская мушка расплодилась по всему Среднему Западу США, причиняя большой ущерб посевам пшеницы, пока ученые Канзасского университета не вывели сорт пшеницы, убивающий питающихся листьями личинок этой мушки.

Физические барьеры.Физические барьеры представляют собой морфологические особенности растений, препятствующие нападению вредителей. Такие особенности тоже могут быть усилены путем селекционной работы. Например, цикадки – опасные вредители для хлопка, сои, люцерны, клевера, фасоли, картофеля – нападают только на растения с относительно гладкими листьями. Наличие же на поверхности листьев крючковатых волосков оказывается для цикадок своеобразным капканом, в котором гибнут молодые особи.

К сожалению, эволюционируя, вредители могут развить в себе способность преодолевать генетические барьеры, что требует непрерывной работы по выведению все новых устойчивых сортов на смену старым. В случае гессенской мушки, например, такая замена проводилась уже семь раз.

Метод стерильных самцов.Данный метод заключается во внедрении в природную популяцию вредителей бесплодных мужских особей, выращенных в лаборатории. Примером успешного применения этого метода является борьба с мясными мухами, которые откладывают свои яйца в открытые раны домашнего скота и других животных, что препятствует заживлению ран, приводит к нагноениям и часто к гибели животных из-за вторичных инфекций. В жизненном цикле мясной мухи есть две интересные особенности: во-первых, ее популяции никогда не бывают многочисленными, во-вторых, самки мясной мухи спариваются только один раз в жизни, откладывают яйца и после этого умирают. Для борьбы с мясными мухами в лабораторных условиях вырастили на мясе огромное количество личинок мясных мух, затем собрали куколки и подвергли их радиоактивному облучению, достаточному по интенсивности для стерилизации насекомых. После чего куколки развеяли с воздуха в районах наибольшего распространения мясных мух. Поскольку таких куколок (а, следовательно, и появившихся из них взрослых насекомых) было развеяно огромное количество, "природные" самки спаривались в основном со стерилизованными самцами, что не приводило к появлению потомства. Благодаря этому методу удалось значительно сократить численность мясных мух, что по оценкам позволило животноводам только на юго-западе США сохранять свыше 300 миллионов долларов в год. Этот метод также успешно использовался для предотвращения распространения вредителей, завезенных из других стран.

Культурные методы борьбы.Культурные методы борьбы заключаются в изменении одного или нескольких факторов окружающей среды таким образом, что она становится непригодной для вредителей.

К культурным методам борьбы относятся широко известные, но, к сожалению, не всегда применяемые санитарно-гигиенические методы борьбы с вредителями человека (инфекции, паразитические организмы) и различные агротехнические методы борьбы. К последним, например, относятся:

• правильный выбор видов и сортов применительно к местным условиям, что снижает стрессовые нагрузки на растения и повышает их устойчивость;

• правильный уход за газонами (стрижка травы не короче 8 см) и пастбищами (не допускать перевыпаса), что позволяет заглушить многие виды сорняков;

• оптимальная дозировка воды и удобрений, что позволяет в соответствии с законом толерантности Шелфорда создать оптимальные условия для развития растений и повысить их устойчивость;

• выбор времени сева чувствительных к вредителям культур, если это возможно, таким образом, чтобы периоды максимальной численности вредителей и развития растений не совпадали;

• уничтожение остатков сельскохозяйственных культур (санитарная очистка), что значительно осложняет зимовку вредителей;

• правильный выбор соседствующих культур с целью исключения культур, привлекательных для вредителей;

• развитие поликультур и правильный севооборот, т.е. ежегодная смена культур, поскольку вредители, как правило, поражают растения избирательно и регулярная смена культур не позволяет им слишком расплодиться;

• эффективный таможенный контроль и карантин для предотвращения случайной интродукции вредителей.

Использование природных химических соединений.Как и у всех животных, у вредителей каждая стадия развития регулируется гормонами – вырабатываемыми организмом веществами, управляющими процессами развития и метаболизма. Насекомые, кроме того, вырабатывают множество феромонов – веществ, выделяемых во внешнюю среду для воздействия на других особей своего вида.

Природные средства химической борьбы – это выделенные, идентифицированные, синтезированные гормоны и феромоны насекомых, используемые для прерывания их жизненного цикла. По сравнению с пестицидами природные химические соединения имеют два важных преимущества: они действуют строго избирательно на вредителей, а не на их естественных врагов и другие организмы, и они не токсичны. Уже идентифицировано 800 природных химикатов и более 250 уже появилось в продаже. Так, например, опрыскивание ювенальным гормоном предотвращает окукливание гусениц непарного шелкопряда, которые вырастают до ненормально крупных размеров и затем погибают, не давая потомства. Еще один пример. Взрослые самки насекомых выделяют феромон – половой аттрактант – для привлечения самцов. Этот феромон используется двумя способами: методом ловушек и методом замешательства. Первый заключается в завлечении самца в ловушку или к ядовитой пище. Второй метод состоит в распылении феромона над полем, что не позволяет самцу найти самку и спариться с ней. Некоторые исследователи считают более перспективным использование феромонов для привлечения на поля естественных врагов вредителей.

Итак, в мире накоплен уже достаточный опыт эффективной борьбы с вредителями экологическими методами, однако в силу социально-экономических причин все еще основными остаются методы борьбы, основанные на применении синтетических ядохимикатов. Поэтому для успешного решения проблемы вредителей необходим комплексный подход, учитывающий как все многообразие экологических методов, так и социальные и экономические факторы. Нельзя в принципе исключить и применения синтетических ядохимикатов там, где это экологически и экономически оправдано, однако это применение должно быть строго ограничено и находиться под постоянным контролем.