Битва за амбар: интегрированная защита растений

Вредители

Первое, что нужно осознать: слово «вредитель» очень условное. Насекомое-вредитель всего лишь ест те же растения, что и мы. К сожалению для него и для нас.

Насекомых-вредителей у злаков много. Пройдемся по трем самым вредным, то есть тем, кто встречается на полях наших злаков чаще остальных.

Итак, вредная черепашка, Eurygaster integriceps, в переводе на русский — «широкобрюх цельноголовый». К черепахам никакого отношения не имеет. Это клоп.

Относится к отряду полужесткокрылых, или Hemiptera (вам придется немного подтянуть латынь, если вы станете защитником растений). Как и все клопы, имеет хоботок. Им он прокалывает ткани растений и высасывает питательные вещества. Как и другие клопы, или полужесткокрылые, он насекомое с неполным метаморфозом, то есть его личинка выглядит очень похоже на взрослое насекомое (имаго) и питается тем же, а именно сладкой начинкой всех частей злака.

Клоп и его детеныши сосут углеводы из зерен. В результате в пшенице снижается количество клейковины, и потребитель получает муку очень плохого качества. К сожалению автора, иногда мука, поврежденная черепашкой, поступает и в магазины. Клоп снижает качество муки с отменного до отвратительного: хлеб плохо поднимается, мякиш получается плоским и невкусным.

Вторая знаменитость среди вредителей злаков — жук кузька хлебный, Anisoplia austriaca Hrbst., или «австрийский разнодоспешник Гербста» (да, если вы откроете новый вид насекомых, то сможете назвать его как хотите и даже использовать свою фамилию, как Гербст).

У жуков личинка выглядит и живет совсем не так, как взрослое насекомое. Это просто червяк, который потихоньку ест корни растений в земле. Основной урон наносит взрослый жук: он питается зернами и может съесть до половины урожая.

И наконец, проволочники. Проволочники — это желтые, жесткие, как проволока, червеобразные личинки жуков-щелкунов. Они получили свое название за умение подпрыгивать, щелкая грудным сегментом. Если вы найдете в траве жука-щелкуна, осторожно переверните его на спинку — и вы увидите, как он подскакивает со щелчком.

Проволочник ест высеянные в почву семена и корни растений любых возрастов. Поврежденные растения падают и гибнут, и иногда личинки могут уничтожить до половины посевов. В отличие от кузьки и черепашки, проволочник — неспецифический вредитель, то есть вредит не только злакам.

Кроме насекомых вред наносят и болезни — грибковые, бактериальные и вирусные. Например, гриб спорынья, который прорастает в колос и отравляет зерно.

Другой опасный вредитель — ржавчинные грибы: они поражают листья, ослабляют растение и снижают урожай. Бактериальные болезни, например черный бактериоз, поражают разные части растений и вызывают изъязвление листьев. Раны сочатся зараженной слизью, полной мертвых и живых бактерий, распространяющих черный бактериоз дальше.

Современные методы защиты

Как защищать растения от всех этих напастей? Есть несколько способов контроля численности вредителей и борьбы с ними.

Биологический контроль — этот метод самый экологичный и наукоемкий. Мы используем против вредителей инструменты самой природы. Например, синтезируем феромоны — летучие пахучие вещества, выделяемые насекомыми для привлечения половых партнеров или для других целей

Вообще запахи играют решающую роль в коммуникации между насекомыми, куда более важную, чем у нас.

Другой биологический метод — использование природных врагов вредителя. Например, против проволочников применяют грибы, которые их заражают, а божьи коровки и их личинки пожирают тлю. А паразитический наездник теленомус откладывает свои яйца внутрь яиц вредителей. Его личинка рождается и пожирает содержимое яйца хозяина изнутри. И сюрприз: из кладки, например, вредного клопа-черепашки вылупляется уже взрослый теленомус. 

Еще один метод — бактериальные препараты. Бактерии могут быть опасным врагом, но иногда становятся настоящим союзником. В почве обитает Bacillus thuringiensis, которая выделяет Bt-токсин. Будучи съеденным, он разрушает кишечник насекомого и убивает его. При этом Bt-токсин не действует на клетки млекопитающих, рыб, птиц и полезных насекомых, например пчел.

И конечно же, использование химии — ультимативный метод борьбы с вредителями. Раньше он выглядел как ковровая бомбардировка: самолет распылял какой-нибудь убойный препарат с нервно-паралитическим действием (это поражение нервной системы, вызывающее паралич), и внизу гибли практически все насекомые, включая пчел и шмелей (а пчел и шмелей убивать нельзя!).

Самое страшное, что такие препараты смертельны для птиц, рыб и млекопитающих, в том числе человека. Защитники растений не любят с ними работать — слишком уж опасно. Кстати, именно из-за широкого распространения таких ядов в сельском хозяйстве даже в простых машинах скорой помощи есть антидоты от них.

Теперь химики синтезируют более избирательные, умные пестициды. Эти вещества действуют исключительно на свои цели, быстро разлагаются на безопасные составляющие и потому в идеале не вредят человеку (и пчелам). Подбор таких веществ идет постоянно.

И еще несколько современных методов: агротехника, генная инженерия и точное земледелие

Агротехника. Насекомые и другие вредители имеют свои биологические особенности, а ученые и агрономы этим пользуются. Например, взращивают растения раньше, чем вредитель выйдет из зимней спячки, если это возможно. Или чередуют выращивание разных культур на одной и той же территории, чтобы избежать размножения и роста популяции вредителя на одном поле из года в год.

Селекция и генная инженерия [здесь можно добавить ссылку на наш материал про генетику злаков]. Ученые и агрономы выводят сорта, которые несъедобны или очень устойчивы к вредителям и болезням. Например, генетически измененные растения, которые сами вырабатывают Bt-токсин.

Точное земледелие. Благодаря IT-технологиям можно вести постоянный мониторинг полей с помощью дронов и спутников и видеть, когда часть растений на поле начинает болеть. Болезни важно не запускать и действовать, пока не поздно: чтобы не пришлось заливать все поле убойной химией, можно локализовать очаг поражения и аккуратно обработать его умным препаратом.

Кто же всем этим занимается

Фитопатологи и энтомологи — это доктора растений и знатоки насекомых. Почти вся работа этих специалистов состоит из исследования грибков, бактерий, вирусов и насекомых. Если вам нравится читать про насекомых, разглядывать насекомых — в общем, проводить время с насекомыми, то эта работа для вас. 

Химики изучают и учатся синтезировать отравляющие вещества или половые феромоны жучков. Химик может не знать, как именно жучки используют какие-то вещества — это знает энтомолог из соседнего кабинета. Но химик знает, как из нескольких простых химических веществ приготовить сложное, и наоборот. Это «повар» в команде защитников растений.

Во второй половине XX века появилась профессия специалиста по интегрированной защите растений. Это произошло, когда ученые увидели, какой вред экосистемам наносит бесконтрольное распыление пестицидов. Суть интегрированной защиты растений — это сочетание биологического, химического, агротехнического и генетического подходов с постоянным наблюдением за вредителями. Специалист по интегрированной защите растений определяет, какие методы и когда использовать, разрабатывает общую стратегию борьбы. А затем агроном реализует эти меры непосредственно в поле.