Научно-практические основы разработки системы защиты растений

3.7.3. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

Разработку системы защиты растений в хозяйстве проводят в определенной последовательности.

Анализ фитосанитарного состояния сельскохозяйственных уго­дий. Разработка защитных мероприятий возможна только на ос­нове информации о фитосанитарном состоянии сельскохозяй­ственных угодий, т. е. на основе фитосанитарной диагностики. Назначение фитосанитарной диагностики состоит в том, чтобы без лишних затрат, но с достаточной полнотой собрать и проана­лизировать информацию, которая характеризует: фенологию и состояние посевов и насаждений; фенологию, состояние и диаг­ностику популяций вредных и полезных организмов; состояние экологической обстановки, определяемой погодными условия­ми, своевременностью и качеством агротехнических мероприя­тий; поврежденность (пораженность) растений и их компенса­торные реакции; эффективность профилактических и защитных мер, их влияние на взаимоотношения посева с основными ком­понентами экосистемы. Анализ данных нацелен не только на фиксацию состояния учитываемых процессов, но и на прогноз их развития. Быстротечная изменчивость развития агроэкосистем может быть управляема, если удается предвидеть послед­ствия используемых мер.

Фитосанитарная диагностика является определяющим этапом всей системы фитосанитарного мониторинга и защиты растений. От нее зависят эффективность выявления вредящих объектов, слежения за их развитием в течение вегетационного сезона, досто­верность фитосанитарных прогнозов и обоснованность рекомен­дуемых фитосанитарных мероприятий.

Фитосанитарная диагностика состоит из диагностики объектов фитосанитарного мониторинга (объектный анализ) и диагностики складывающихся фитосанитарных ситуаций (ситуационный ана­лиз).

Объектная диагностика предполагает разработку и совершен­ствование методов выявления больных и поврежденных растений, идентификацию видов, форм, рас, штаммов, определение состоя­ния поврежденных растений и вредящих биообъектов (структура генома растения и патогена, вирулентность, агрессивность, резис-тентность к пестицидам и т. д.). К ним относятся методы ботани­ческой, микологической, вирусологической, бактериологической, энтомологической индикаций и идентификаций, а также биоло­гического, биохимического и молекулярно-генетического тести­рований биообъектов и анализа их свойств.

Объектная диагностика является, в свою очередь, составным элементом общей ситуационной диагностики. Последняя предпо­лагает анализ всего комплекса биотических, агроэкологических,

324

хозяйственно-экономических факторов, влияющих на развитие болезни, вредителя или сорного растения, определяющих необхо­димость проведения и эффективность защитных мероприятий. Иными словами, ситуационная диагностика — это диагностика возможности возникновения и последствий фитосанитарных стрессовых ситуаций биогенного характера. Сложность задачи де­лает необходимым использование для исследований современной компьютерной техники и достижений в области информационных технологий, основными элементами которых являются электрон­ные коммуникации, математические, логические, вербальные, эк­спертные и другие модели поведения биообъектов, электронные хранилища информации, программные средства ее анализа и др. К сожалению, в нашей стране этому аспекту не уделяют должного внимания.

В последние годы для решения диагностических задач широко используют мультимедийные, гипертекстовые системы на лазер­ных дисках или в сети Интернет.

Во Франции Институтом сельскохозяйственных исследований разработана специализированная компьютерная система, содержа­щая обширную информацию о бактериальных, грибных, микоплаз-менных и вирусных болезнях сельскохозяйственных культур Евро­пы. Представлены описание болезней, их биология, эпидемиология и вредоносность. Имеются изображения пораженных растений. Данная система доступна в сети Интернет (www. inra. fr/HYP3).

В Англии на лазерный диск занесена информация о 1000 вред­ных организмах, 150 основных сельскохозяйственных культурах в 150 странах мира. Для каждого вредного вида имеются сведения по таксономии и номенклатуре, географии распространения; био­логии, симптомам, методам обнаружения, диагностики и контро­ля, экономическому значению и вредоносности. Имеются фото­графии и рисунки пораженных растений или их органов, патоге­нов и сорняков, а также карты их распространения.

Созданы лазерные диски по отдельным сорнякам и вредителям с разделами, посвященными диагностике. Используемые в таких системах гипертекстовые технологии позволяют проводить диаг­ностику по ключевым описаниям и изображениям, как при работе с традиционными определителями.

Для сбора, хранения и последующей обработки огромного ко­личества информации уже необходимо создавать не базы, а элект­ронные хранилища данных, где бы они накапливались в разном виде (числовые данные, тексты, изображения и т. д.). Для извлече­ния знаний из таких хранилищ и использования в целях фитоса­нитарной диагностики в настоящее время предлагается новая тех­нология интеллектуального анализа, называемая data mining — до­быча данных. Эта технология стремительно развивается в таких отраслях, как медицина, биология, банковское дело, страхование, социальная сфера. Основными ее элементами являются нахождение ассоциативных связей, скрытых закономерностей по наборам данных, оценка влияния параметров на события и ситуации, мно­гомерное распознавание, кластеризация и т. д. Широко использу­ются многомерные цветные изображения, что способствует более глубокому, в том числе интуитивному, пониманию ситуации или явления.

Одним из направлений фитосанитарной информатики, ин­тенсивно разрабатываемых в научных учреждениях за рубежом, является автоматизация получения, обработки и передачи дан­ных, необходимых для комплексного мониторинга и прогноза. Разработаны технические и программные средства, позволяющие непосредственно в поле проводить сбор метеорологической, фи­тосанитарной и иной агроэкологической информации, ее автома­тическую обработку, передачу и представление потребителю соот­ветствующих рекомендаций по защите растений. Такие средства эксплуатируются в Германии, Швейцарии, Австрии, США, Новой Зеландии, Австралии и других странах. Например, в Германии в системах фитосанитарной диагностики и поддержки принятия ре­шений по защите растений используют метеорологическую ин­формацию со 110 станций службы погоды и 220 метеорологичес­ких станций службы защиты.

Россия, являясь пионером в освоении космоса, к сожалению, не нашла практического применения космических технологий в растениеводстве. В США, например, в последнее время стали на практике применять так называемые технологии геостационарно­го позицирования на основе глобальных спутниковых радионави­гационных систем (ГРС). Они автоматически формируют базы данных о состоянии как отдельных полей, так и их фрагментов в несколько квадратных метров. Выдаваемое решение — адресная агротехника на каждом поле и каждом фрагменте. Датчики полу­чения информации устанавливают на комбайнах, опрыскивате­лях, туковых сеялках и т. д.

Технологическая информация представляется в виде топотехнологических карт: почвенных, урожайности, внесения семян, удобрений, гербицидов, состояния посевов, в том числе очагов за­болевания, зон, пораженных вредителями, и т. д. Иностранные фирмы продают оборудование для ГПС.

Есть и более простые, доступные уже сейчас технологии, на­пример адресное применение гербицидов в пределах поля, кото­рое осуществляют с помощью специальных датчиков плотности сорняков, устанавливаемых непосредственно на опрыскивающей аппаратуре. Такие системы разработаны и используются в США, Англии, Германии, Японии.

Весьма перспективно применение геоинформационных систем (ГИС). Фитосанитарные ГИС — это сочетание баз фитосанитарных данных с электронными картами, т. е. компьютерное (элект­ронное) фитосанитарное картографирование территорий разного масштаба —хозяйство, район, область, федерация. Представление информации на электронных картах обеспечивает наглядность, содержательность информации и возможность ее оперативного анализа. Они позволяют более обоснованно и точно определять масштабность и интенсивность той или иной фитосанитарной си­туации, площади, подлежащие защите, потребности в химических и биологических средствах защиты; выявлять факторы, способ­ствующие массовой вспышке биообъекта или ее депрессии, разра­батывать предложения по профилактике опасных фитосанитарных ситуаций.

И наконец, в защите растений, как и во всех других областях науки, интенсивно развиваются и широко применяются интер­нет-технологии. К ним относятся:

дистанционная интернет-диагностика. В Японии система дис­танционной диагностики основана на анализе изображений, сде­ланных наземными камерами, которые по сети Интернет переда­ют в лабораторию диагностики, где анализируют специальными средствами. Результаты анализа также по сети Интернет доводят до потребителя;

получение необходимой для фитосанипарной диагностики инфор­мации. В ряде стран (США, Дания, Великобритания и т. д.) разра­ботана и функционирует система сбора фитосанитарной инфор­мации через сеть Интернет. На специальных ее страницах поме­щены фактические данные о развитии вредителей, болезней и сорняков на различных культурах, представлены карты их распро­странения;

доведение результатов фитосанитарной диагностики до потре­бителей. Во многих странах это стало фактически главным спосо­бом консультационного обслуживания сельскохозяйственных то­варопроизводителей. На интернет-страницах представлены ре­зультаты анализа фитосанитарной ситуации в виде графиков, карт, схем развития и распространения патогенов. Даны рекомен­дации по проведению защитных мероприятий.

Анализируют полученную информацию о фитосанитарном со­стоянии с учетом экономических порогов вредоносности. Эконо­мически целесообразно проводить мероприятия по защите расте­ний, когда затраты на их осуществление равны или меньше, чем экономический ущерб от вредителей, болезней, сорняков. Эту границу называют экономическим порогом вредоносности. Он опре­деляет минимальные количество или плотность популяции вред­ных организмов, превышение которого будет иметь отрицатель­ные экономические последствия, если не проводить мероприятия по защите растений.

На экономические пороги вредоносности влияют различные факторы, затрудняющие абсолютное их установление. К ним от­носятся: почвенные условия, климат, погода, фазы развития куль­туры, сорт; стадия развития, вирулентность, агрессивность, спектр рас и биотипов; реализуемая цена продукции, цены на пестициды, денежные потери вследствие поражения (уборка, качество, очист­ка, хранение и др.).

Для многих вредных организмов, особенно возбудителей бо­лезней, решение о борьбе с ними, в отличие от сорняков, надо принимать еще до достижения экономического порога вредонос­ности.

В последнее время наряду с экономическими порогами вредо­носности проводят оценку фитосанитарного состояния посевов и почвы по степени обилия заселенности вредителей, зараженности болезнями и засоренности.

Оценка фитосанитарного состояния по заселенности вредите­лей, зараженности болезнями и засоренности посевов полевых культур представлена в таблице 48.

Вредителей, патогенов, семена сорняков, обитающих в почве, выявляют путем взятия почвенных проб с последующим их анали­зом. Виды вредителей, патогенов, сорняков, находящихся на по­верхности почвы, учитывают путем их подсчета на площадках, размеры которых устанавливают в зависимости от подвижности и величины вредных организмов.

Обследование почв на наличие в них вредителей проводят ми­нимум 2 раза в год — при минимальном заселении и после сезона размножения при максимальной их численности для данного года.

Учет вредных объектов, обитающих на растениях, проводят пу­тем их подсчета в пробах с последующим определением средней заселенности на 1 м^ иди на 100 растений.

Учет вредных объектов, обитающих внутри растения, прово­дят путем анализа листьев, стеблей и ветвей в зависимости от мест заселяемости вредителей и патогенов. Заселенность вред­ных организмов характеризуют численностью заселенных расте­ний в процентах и средней численностью особей, приходящихся на 1 растение; численностью заселенных стеблей в процентах, а у некоторых видов — средней численностью особей на стебле; по­верхностью листьев, пораженных патогенами, в процентах; засе­ленностью побегов, ветвей и листьев вредными организмами, вы­ражаемой числом особей на лист (10см) побега или ветви. Засе­ленность посевов высокоподвижными вредителями учитывают путем ловли их энтомологическими сачками.

Распространение ряда видов вредных организмов определяют по поврежденности ими растений, стеблей, листьев, плодоэлемен-тов, плодов, роющей деятельности. Работы по выявлению и учету вредителей и болезней сельскохозяйственных культур, как и по обследованию на засоренность, проводят пункты сигнализации и прогнозов районных станций защиты растений, входящих в со­став республиканских (областных, краевых) станций защиты рас-

тений, а также агрономы хозяйств. В последние годы для проведе­ния фитосанитарной диагностики используют различные формы автоматизации, дистанционные методы.

По результатам фитосанитарной диагностики устанавливают: пространственную структуру популяций по видам вредных орга­низмов, градации их заселения по типам сельскохозяйственных угодий, культурам, полям (земельным участкам). Кроме того, оп­ределяют площади, подлежащие интегрированной защите расте­ний, комплексному применению удобрений и пестицидов, с уче­том фактической заселенности вредными организмами, общей экологической обстановки и экономических порогов вредонос­ности.

Составление картограмм засоренности и энтофитопатологичес-кого состояния сельскохозяйственных угодий. Обобщенные ре­зультаты обследований по выявлению и учету сорняков, вредите­лей и болезней сельскохозяйственных культур по каждому полю (земельному участку) хозяйств представляют в виде табличного материала и в виде картограмм фитосанитарного состояния (КОС).

В последние годы стали составлять «Экраны фитосанитарного состояния посевов», на которых представляют обилие вредных организмов по фазам роста и развития культур. Для хозяйств со­ставляют крупномасштабную КФС, районов — среднемасштаб-ную, регионов — мелкомасштабную.

Крупномасштабные карты фитосанитарного состояния для хо­зяйств составляют пункты сигнализации и прогнозов по данным Полевого журнала энтофитопатологического состояния сельско­хозяйственных культур, из которого выбирают данные примени­тельно к каждому земельному участку (полю). Картографической основой для нанесения фитосанитарного состояния является план внутрихозяйственного землеустройства.

Перечень сорняков, вредителей и болезней сельскохозяйствен­ных культур, по которым составляют КФС фитосанитарного со­стояния в хозяйствах, учитывают в зависимости от региональных особенностей.

При нанесении на картограмму условных обозначений на ней отражают следующие показатели:

плотность взрослых особей вредителей, их кубышек, куколок, личинок, гусениц;

степень поражения болезнью культуры;

обилие вредоносных сорных растений.

В нижней части поля на картограмме указывают экономичес­кий порог вредоносности (ЭПВ).

Использование результатов фитосанитарного обследования почв и посевов. По результатам обследования почв и посевов на фитосанитарное состояние для каждого поля (участка) разрабатывают

комплекс мероприятий по интегрированной защите сельскохо­зяйственных культур от сорняков, вредителей и болезней, позво­ляющих довести численность сорняков и других вредных организ­мов до уровней, не превышающих экономические пороги вредо­носности. В комплекс мероприятий по интегрированной защите сельскохозяйственных культур от сорняков, вредителей и болез­ней входят организационные мероприятия (организация специа­лизированных отрядов по борьбе с вредными организмами и др.), предупредительные меры борьбы, биологические и агротехничес­кие методы борьбы, экономически и экологически обоснованное использование пестицидов при широком внедрении наиболее ра­циональных технологий их применения.

Обоснование системы защитных мероприятий. В системе защиты растений должны быть использованы различные методы (органи­зационно-хозяйственные, агротехнические, химические, биологи­ческие), приемы и средства. При выборе защитных мероприятий важно учитывать нормативные оценки, возможность и эффектив­ность их применения.

На основании долгосрочных прогнозов вначале определяют на длительный период основные мероприятия и материально-техни­ческое обеспечение по их проведению. Затем разрабатывают годо­вые и оперативные планы по защите растений.

Годовые планы служат программой защиты урожая от вредите­лей, болезней и сорняков на предстоящий календарный год. Для выполнения поставленных задач в годовых планах предусматрива­ют конкретные объемы работ по защите растений, которые опре­деляют на основании данных службы сигнализации и прогноза.

Разработка планов по защите растений включает:

нормативные показатели влияния элементов системы земледе­лия на фитосанитарный потенциал посевов и почвы;

экономические и биологические пороги вредоносности;

достоверные данные о площадях в севооборотах, заселенных вредителями, сорняками и болезнями, интенсивности их разви­тия, появления и распространения на основании систематическо­го и оперативного обследований;

обзор распространения основных сорняков, вредителей и бо­лезней сельскохозяйственных культур за истекшие годы на осно­вании карт засоренности, ведомостей учетов;

прогноз появления вредных организмов в планируемом году;

отчетные данные о наличии и потребности в пестицидах;

нормативные материалы о биологической и хозяйственной эф­фективности агроприемов и пестицидов;

технико-экономические показатели машин и специальной ап­паратуры по защите растений;

список химических и биологических средств борьбы с вредите­лями, болезнями и сорняками, разрешенных к применению на территории Российской Федерации на планируемый год.

333

Осуществление планируемых мероприятий по защите растений в хозяйстве следует начинать с разработки технологических карт по защите растений. В картах отражают в строгой последователь­ности все необходимые работы по борьбе с вредителями, болезня­ми и сорняками каждой сельскохозяйственной культуры или группы культур. Технологическая карта по защите растений имеет свои специфические особенности, так как в ней кроме общих воп­росов, освещаемых в технологических картах по возделыванию той или иной сельскохозяйственной культуры, указывают вреди­телей, болезни, сорняки, фенологические фазы развития культуры и вредных организмов, оптимально необходимое время, в течение которого следует провести планируемые работы, сроки проведе­ния химических обработок, сменные нормы выработки агрегата и т. д. Для детальной разработки технологических карт использу­ют рекомендации и справочники по защите растений. Планируе­мые мероприятия эффективны при высоком уровне организации всей работы по защите растений.

Комбинации сочетаний приемов и средств могут быть самыми разными. Существует правило: стратегия и тактика защитных ме­роприятий должна включать преимущественно долговременно действующие приемы и методы, обеспечивающие саморегулиро­вание фитосанитарного состояния агроэкосистем (фитосанитарные севообороты и технологии возделывания культур, устойчивые сорта, создание экологических нищ для полезных организмов и т. д.). Химические методы должны использоваться в системах пре­имущественно при оперативных вмешательствах, когда другими методами невозможно решить проблему прогрессирующего уве­личения, обилия вредных организмов. На современном этапе за­щиты растений химический метод должен решать защитную, при­родоохранную и ресурсосберегающую задачи.

Защитная роль состоит в получении высокой (до 95 % и более) биологической эффективности в короткий промежуток времени и с необходимым последействием, существенным хозяйственным и экономическим эффектом. Природоохранная задача химического метода состоит в обеспечении экологической безопасности для человека и окружающей среды. Ресурсосберегающие функции хи­мического метода защиты растений заключаются в сокращении энергетических затрат по сравнению с экологически безопасны­ми, но очень трудоемкими и затратными приемами (ручная про­полка, сбор и физическое уничтожение вредных организмов, глу­бокая обработка почвы и др.).

Для разработки интегрированной защиты растений существен­ное значение имеют оценка действия элементов системы земледе­лия на фитосанитарное состояние и выбор оптимального техноло­гического решения на основе моделирования (табл. 49).

334

49. Современная модель фитосанитарного состояния посевов и почвы для Нечерноземной зоны России

	Состояние посевов
Показатель плохое	хорошее qie^i^ (оптимальное)
Засоренность*: потенциальная, экз/га 3 млрд	До 1 млрд 100-300 млн
актуальная, экз/мг Более 100 До 50 Экономиче -
	скии порог
	вредоносности
150-300	30
зерновые .л iq	5
50-120	10
пропашные.,, ^п	5
30-90	10
в том числе картофель, овоши, ,„
150-250	30
многолетние травы -,, •)<-	10
Болезни, %**:
50	30 20
зерновые 2л	30 10
60	40 10
картофель, овоши tq	зо Т
Вредители, экз/м2:
зерновые 100	50 10
картофель, овощи 50	20 5

*Над чертой — малолетние, под чертой — многолетние сорняки. **Над чертой — развитие болезни, под чертой — пораженность посевов.

Модели позволяют количественно просчитать конкретную производственную ситуацию, изучить различные комбинации факторов, влияющих на систему земледелия и урожайность куль­тур, качество продукции, плодородие почвы, прогнозировать ко­нечные результаты действия элементов системы земледелия на ок­ружающую среду и экологию. Для этих целей необходимо знать нормативные показатели действия элементов системы земледе­лия, приемов и мероприятий количественной оценки на обилие вредных организмов.

На основании обобщения результатов исследований кафедры земледелия ТСХА в Нечерноземной зоне России установлено вли­яние основных элементов системы земледелия на уровень фитоса­нитарного потенциала и выработаны нормативные показатели (табл. 50).

50. Влияние элементов системы земледелия на фнтосанитаряое состояние посевов

Элемент системы земледелия Состояние фитосанитарного потенциала

Индекс измен­чивости, %

Севооборот:

научно обоснованное

чередование культур

нарушение чередова­ния, бессистемное выращивание куль­тур

освоение специали­зированных севообо­ротов

выращивание проме­жуточных культур

Обработка почвы:

боронование, культи­вация, лущение, уг­лубление пахотного слоя на 5—10см углубление пахотного слоя на 5—10см

Минимизация обработки

почвы:

замена отвальных об­работок на безотваль­ные

глубокое рыхление

Удобрения:

минеральные

органические

сидераты

Химические средства за­щиты

Мелиорация (орошение)

Фитосанитарный потенциал и его показатели стабилизируются по срав­нению с бессменным вырашива-нисм. Численность вредных организ­мов уменьшается

Количество сорняков, болезней, вре­дителей повышается. Сильное разви­тие специализированных сорняков, вредителей, болезней Фитосанитарный потенциал ухудша­ется. Численность сорняков, вре­дителей, болезней увеличивается Численность вредных организмов снижается

+200...-300

-200...-300

-130...-150 +25..--40

Численность сорняков уменьшается +60...-80

То же +30...-80

Численность сорняков, развитие —150...—300 болезней, вредителей увеличиваются

Численность сорняков, развитие —70...—90 болезней, вредителей увеличивают­ся. Потенциальная засоренность возрастает, основная масса семян сорняков находится в верхнем слое почвы

Численность сорняков и развитие +25...—40 болезней снижаются

Повышение конкурентоспособности +25...—30 культур сплошного посева, сни­жение численности сорняков

В пропашных севооборотах возможно —35...—50 увеличение количества сорняков

Развитие болезней может увеличиться —50...—70

Обилие сорняков, болезней возрастает —60,..—80

Потенциальная засоренность возрас - —24...—40 тает

Уменьшается обилие сорняков, болез - +25...—40 ней, вредителей

Однократное применение препаратов +50...—95 снижает фитосанитарный потенциал

Сочетание и применение систем — +90...—95 возрастает эффект последействия

Увеличение фитосанитарного потен - —150...—300 Опала

1

Примечание. «—» — увеличение, «+» — уменьшение.

336

На основе эффективности элементов системы земледелия мож­но разработать такую модель интегрированной защиты культур­ных растений, которая позволит осуществить на практике прин­ципы регулирования и управления. Используя многообразие ме­тодов борьбы и возможность широкого их сочетания, в интегри­рованной системе можно свести к минимуму численность вредных организмов. Интегрированная защита результативнее, чем какой-либо один способ, она позволяет максимально исполь­зовать регулирующие факторы элементов системы земледелия, со­здает благоприятные условия для восстановления оптимального фитосанитарного состояния посевов и почв.

Биологический метод борьбы в системе земледелия. Под биологическими способами борьбы с сор­няками, вредителями и болезнями чаще всего понимают метод, при котором используются вирусы, бактерии, грибы, насекомые, нематоды, рыбы, птицы, растения и другие организмы. По срав­нению с механическими и химическими приемами биологический метод имеет определенные преимущества.

На современном уровне развития земледелия возможности биологического метода, особенно в борьбе с сорняками, пока еще ограничены: не всегда удается подобрать такие виды повреждаю­щих организмов, которые, сдерживая рост сорняков, не влияли бы на культурные растения; спектр действия повреждающих организ­мов слишком узкий, а в посевах обычно не один вид сорняков.

В системе защитных мероприятий объемы применения биоме­тода составили 21 %, или 38,4 млн га. Внедрение биометода сдер­живается сравнительно высокими ценами на биопрепараты, не­хваткой специалистов по биометоду. Кроме того, эффективность метода нестабильна, качество биопрепаратов не всегда высокое и т. д. Устойчивые к болезням сорта занимают лишь 15—20% всех посевных площадей. Площади, занятые сортами, устойчивыми к вредителям, не превышают 5—7 %. В развитых зарубежных стра­нах уровень устойчивых сортов достигает 70 % и более. Совершен­но недостаточен ассортимент биологических средств, который по­зволил бы заменить пестициды, особенно при современных тех­нологиях. Биологические средства защиты растений в перспекти­ве будут шире распространены.

По мнению многих исследователей, к числу биологических способов борьбы с сорняками следует отнести подавление и унич­тожение сорняков культурными растениями за счет улучшения роста и развития последних, повышения конкурентоспособности, биохимического взаимодействия,

Способность культурных растений подавлять сорняки и очи­щать почву от их семян и вегетативных органов размножения за­висит от биологии культур и технологии их возделывания. Куль­турные растения в зависимости от способности угнетать сорняки делят на три группы.

22 Системы земледелия -t-t-

1. Обладающие по отношению ко многим сорнякам высокой конкурентоспособностью: озимые, многолетние травы, кормовые сплошного посева, гречиха, горох.

2. Со средней конкурентоспособностью: яровая пшеница, яч­мень, овес, однолетние травы.

3. Со слабой конкурентоспособностью: кукуруза, картофель, корнеплоды, овощные.

Скорость нарастания биологической массы культурных и сор­ных растений — показатель их конкурентоспособности. Установ­лено, что озимая пшеница, ячмень, овес, яровая пшеница, вико-овсяная смесь сильнее угнетают сорняки в период интенсивного роста и развития культур с фазы кущения до фазы цветения. Сорные растения используют периоды ослабления угнетающего действия культуры, в результате чего характер конкуренции ме­няется.

В нашей стране удачным примером борьбы с сорняками с по­мощью гербиофагов является уничтожение цветкового паразита заразихи мухами фитомизы (Phytomyza orobanhia Kalt), повилики с помощью суспензий спор гриба альтернарии (AUernaria cuscutacidae Rudak).

Для подавления горчака розового наиболее эффективными гербиофагами являются горчаковая нематода, горчаковая галловая пестрокрылка, почковая горчаковая галлица и горчаковый клещ. Перспективными гербиофагами горчака розового и софоры лисохвостной оказались галлообразующий клещ эриофид и паутиновый клещ Tetranychus desertorum Bankr.

Для борьбы с амброзией полыннолистной наиболее эффектив­ны листоеды, листовые слоники, листовертки, совки, галлицы, пестрокрылки и ложнослоники.

Среди насекомых-гербиофагов наибольшее применение в борьбе с сорняками имеют те, которые скрытно питаются на кор­нях, стеблях, генеративных органах. В меньшей степени использу­ют листогрызущие.

В последние годы расширены исследования по использованию для борьбы с сорняками фитопатогенных микроорганизмов. Кро­ме того, изучают возможность использования токсинов бактери­ального и грибного происхождения, так как они обладают высо­кой избирательностью и быстротой инактивации в почве.

В США в качестве биологических средств против сорняков изу­чают различные виды грибов. У пырея обнаружено более 90 видов фитопатогенов, у овсюга — 20, у проса куриного — 30.

В Японии разработан метод промышленного производства препарата биалафос для борьбы с сорняками, который имеет ши­рокий спектр действия. Он создан на основе производных амино­кислот, продуцируемых актиномицетами. В ФРГ разработан пре­парат глюфосинат, или баста.

Для защиты растений от вредителей и возбудителей болезней

•это

используют другие живые организмы, их естественных врагов, грибные, бактериальные или вирусные болезни, а также продукты их жизнедеятельности.

Из десятков тысяч описанных паразитических и хищных насе­комых и клещей практическое применение нашли только не­сколько десятков видов. Наиболее распространенными являются яйцеед трихограмма, семиточечная божья коровка, одна личинка которой за сезон уничтожает 300—600, а имаго — 2000 тлей. В за­щищенном грунте разводят паутинного клеща, паразита теплич­ной белокрылки Encarsia formosa, хищника табачного трипса кле­ща Amblycis cucumeris и многоядных афидофагов Chrysopa carnea. Для борьбы с амбарными вредителями применяют хищника Alphitobus disperinus, одна личинка которого уничтожает до 1400 гу­сениц и 1800 яиц.

Широкое применение в борьбе с вредными насекомыми полу­чили споровые бактерии. Так, на основе более 30 серотипов крис­талл ообразующеи споровой бактерии Bacillus thuringiensis созданы биопрепараты: энтобактерин, дендробациллин, битоксибациллин, гомелин, новодор, инсектин, дипел, турингин-1 и турингин-2, де-цимид, лепидоцид, БИП и др.

Против вредных насекомых успешно применяют микробио­препараты на основе энтомопатогенных грибов. Они вызывают у вредителей такие заболевания, как мускардиноз, цефалоспороз, аспергиллез, энтомофтороз. В настоящее время производят пре­параты боверин, ашерсения, вертициллин, которые используют против вредной черепашки, личинок колорадского жука, свекло­вичного долгоносика, яблонной моли, яблонной плодожорки, лу­гового и стеблевого мотыльков, а также табачного трипса на огур­це в теплицах. Перспективными препаратами являются авермек-тины и никомицины. Авермектины продуцируются Sterptomyces fvermitillis, почвенными актиномицетами. Препараты на их основе эффективны против насекомых, клещей и нематод. Вертимек об­ладает контактным и кишечным нервно-паралитическим дей­ствием, блокирует передачу нервных сигналов к двигательным центрам. В дозах ниже полулетальных токсин оказывает стери­лизующее действие. Продолжительность защитного действия со­ставляет около 30 дней, так как он устойчив к инсоляции и смы­ву дождями.

Никомицины — продуценты актиномицета Streptomyces tentae, обладают фунгицидным и инсектицидным действием, являются антибиотиками. Перспективны также препараты на основе виру­сов, вызывающие вирозы насекомых. Наибольший интерес пред­ставляют так называемые бакуловирусы полиэдроза и гранулеза, которые поражают ядро клеток насекомого-хозяина. Энтомопато-генные вирусы размножаются в клетках насекомых и вызывают их гибель. Для практического применения рекомендуют следующие препараты: вирин-экс (против гусениц капустной совки), вирин

КШ, ГСШ, ПШМ (против различных видов шелкопрядов), вирин ГЯП (против гусениц яблонной плодожорки), вирин ХС и ОС (для борьбы с хлопковой совкой и озимой совкой). Эти препараты не опасны для человека и теплокровных животных и могут дей­ствовать несколько лет после одной обработки, активизируя при­родную инфекцию в агроценозах и создавая естественные очаги заражения.

Одними из направлений биометода являются половая стерили­зация насекомых и выпуск стерильных самцов в природу, приме­нение синтетических аналогов половых феромонов насекомых — половых аттрактантов — с целью отлова самцов для создания ваку­ума или дезориентации самцов, синтеза аналогов гормонов, кото­рые регулируют жизненно важные процессы метаморфоза, линьки и т. д. Эти вещества практически безвредны для энтомофагов, не­токсичны для теплокровных животных, человека и окружающей среды.

Важное направление биологической защиты полевых куль­тур — охрана и активизация природной популяции энтомофагов. В агроценозах полевых культур и садово-ягодных насаждений обитает огромное число энтомофагов: паразитов и хищников, а также полезных грибов и бактерий, которые являются естествен­ными биологическими регуляторами численности вредителей. Это многочисленные виды хищных жужелиц, божьих коровок, стафилинид, златоглазок, журчалок, хищных галлиц, клопов, многочисленных паразитических насекомых, пауков, муравьев и других энтомофагов и акарифагов. Достаточно сказать, что у каждого вредителя в агроценозе насчитывается до 50 видов хищ­ников и паразитов, которые сдерживают размножение вредных видов.

Охрану и создание благоприятных условий для полезной фау­ны осуществляют следующими способами: проведение краевых или локальных обработок полей инсектицидами (вместо сплош­ных), посев вокруг полей узкой полосой нектароносных растений для привлечения энтомофагов и увеличения их плодовитости.

Для борьбы с возбудителями грибных и бактериальных болез­ней растений используют экологически безопасные препараты. Среди них наибольшее практическое применение нашли препара­ты, созданные на основе бактерий-антагонистов фитопатогенов из родов Pseudomonas и Bacillus (планриз, агат-25К, фитоспорин-М и др.), а также грибов триходермы (триходермин).

В основе биологического метода защиты растений от фитопа­тогенов лежат явления сверхпаразитизма и антибиоза (антаго­низм, фунгистазис, супрессивность), которые регулируют взаи­моотношения между сапрофитной, паразитной и патогенной микробиотой. Поэтому наибольший практический интерес пред­ставляют микроорганизмы-антагонисты и гиперпаразиты фитопа­тогенов. Они способны снижать вредоносность отдельных фито-

340

патогенов, не уничтожая полностью их популяцию в агроценозе. Наиболее значительна роль антибиоза в ризоплане — зоне вокруг корней и корневых волосков в пределах 100 мкм, входящей в со­став ризосферы.

Микробные препараты представляют собой нативные или лио-фильно высушенные жизнеспособные микроорганизмы вместе с различными добавками (наполнителями, стабилизаторами и др.), улучшающими товарные свойства.

Бактериальный препарат бактофит применяют путем предпо­севной обработки семян на огурце и томате защищенного грунта против мучнистой росы, фитофтороза; на картофеле против фито­фтороза, фузариозного увядания, ризоктиниоза; на капусте про­тив бактериозов.

Фитолавин-300 применяют на томате защищенного грунта против бактериозов и на капусте против черной ножки и бактери­озов, обрабатывая семена перед посевом и посадкой. Предпосев­ная обработка семян яровой пшеницы и гороха фитоспорином снижает пораженность растений корневыми гнилями.

Агат-25К рекомендуют для протравливания семян яровой пше­ницы, озимой ржи, ячменя, овса против пыльной головни, гель-минтоспориозной и фузариозной корневых гнилей, а на картофе­ле против ризоктиниоза, сухой гнили.

Планриз (ризоплан) рекомендуют для обработки посевного ма­териала, корневой системы рассады и черенков, опрыскивания ве-гетирующих растений от различных грибных заболеваний. Фито-бактериомицин (ФБМ) применяют для посевной обработки семян фасоли и сои против фузариозов и бактериоза; на свекле против корнееда; на томате против фитофтороза, на капусте против cocyj дистого бактериоза, черной ножки; на пшенице против корневой гнили. Псевдобактерин-2 рекомендуют для протравливания семян яровой пшеницы и ячменя против гельминтоспориозных и фуза-риозных корневых гнилей.

Против фомопсиса и белой гнили на подсолнечнике, а также корневых гнилей, ржавчины и септориоза на пшенице эффекти­вен препарат вермикулен, полученный на основе гриба Penidllium vermiculatum (спорово-мицеллярная масса).

Биологическая эффективность бактофита, нарцисса, псевдо-бактерина-2, планриза, фитохита, фитоспорина-М против корне­вых гнилей составляет 65—80 % и практически не уступает хими­ческим препаратам, а в отдельные годы даже превосходит их.

Преимущество биологических препаратов перед химическими состоит в том, что они относительно безвредны для человека и животных, пчел, рыб, птиц; быстро разлагаются в почве, воде, под действием солнечных лучей; к ним нет привыкания у паразити­ческих объектов.

Таким образом, биологические препараты на основе грибов, бак­терий, вирусов и продуктов их жизнедеятельности позволяют значи-

341

тельно снизить применение химических фунгицидов при защите сельскохозяйственных культур от многих видов фитопатогенов.

Агротехнический метод зашиты растений. Сущность его заклю­чается в том, что при помощи различных технологических при­емов подавляется развитие вредных организмов или снижается их сопротивляемость. Агротехнический метод относят к основопола­гающим, так как он обеспечивает длительную стабилизацию фитосанитарного состояния агроэкосистем с механизмами саморегу­ляции и способствует созданию благоприятных условий для фор­мирования урожая и устойчивости растений к вредным организ­мам. Приемы, которыми он располагает, составляют основу фитосанитарии и призваны предупреждать поражение здоровых растений и сдерживать распространение вредных организмов в уже поврежденных посевах.

Агротехнический метод регулирования численности вредных организмов в агроценозах реализуется попутно обязательными технологическими приемами других звеньев системы земледелия и дополнительными приемами, выполняющими непосредственно фитосанитарные функции.

Для повышения эффективности севооборотов в защите расте­ний от комплекса вредных организмов при их разработке следует создать видовое и генетическое разнообразие сельскохозяйствен­ных культур.

Другой особенностью организации системы севооборотов яв­ляется пространственная изоляция посевов сельскохозяйственных культур. Для принятия решения о пространственной изоляции посевов необходимо знать первичные очаги болезней или места зимовок вредных организмов на территории землепользования хозяйства. Так, многолетние травы могут быть источником возбу­дителя инфекции стеблевой ржавчины пшеницы.

Источником болезней служат промежуточные растения-хозяе­ва (барбарис для возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы, кру­шина для корончатой ржавчины овса). На них происходит на­копление (размножение) возбудителя. Образующиеся на проме­жуточных растениях споры воздушно-капельным путем попадают на основные растения-хозяева, на которых формируются эпифи-тотические очаги. Размеры таких очагов и скорость их образова­ния зависят от механизма передачи возбудителей и расстояния, на которое они способны распространяться от источника возбудите­ля инфекции. По способности распространяться в горизонталь­ном направлении все болезни подразделяют на группы: в пределах растений или поля (возбудители антракнозов, аскохитозов); на сотни метров (базидиоспоры ржавчины); на несколько километ­ров (эцидии ржавчинных грибов); на десятки и сотни километров (уредоспоры ржавчинных грибов).

При размещении культур, которые поражаются капельно(вод-но)-воздушными и капельно(водно)-семенными инфекциями, 342

достаточно соблюдать пространственную изоляцию от первичного генокулюма 300—500 м. В то же время при поражении воздушны­ми и воздушно-семе иными инфекциями это расстояние должно быть увеличено до 1 км и более. При защите подсолнечника от ложной мучнистой росы пространственная изоляция может быть 300—500 м. Такое же расстояние требуется при защите сахарной свеклы от пероноспороза.

Пространственную изоляцию часто применяют для защиты от фитофагов; гессенской мухи, клопа-черепашки — в посевах зерно­вых культур; тлей, долгоносиков — зерновых бобовых; луковых мух, долгоносиков — лука и др. В этом случае перечисленные по­севы культур изолируют на расстояние не менее 0,5—1,0 км.

Стимуляцию видового состава и размножения энтомофагов проводят путем оставления на полях естественных нектароносов (в небольшом количестве) или посева таких растений, как фаце­лия, гречиха, горчица, эспарцет, люцерна, клевер, вика и др. Бла­годаря нектароносным растениям снижается поражение посевов вредителями на расстоянии 1 км и более.

При посеве вики или рапса полосой 3—4 м по периферии посе­ва зерновых культур повышаются численность и активность хищ­ных трипсов, злаковых тлей. При подсеве фацелии к сахарной свекле повышается численность златоглазки, сирфид, божьих ко­ровок, что способствует существенному снижению численности свекловичной тли.

Для привлечения и размножения энтомофагов колорадского жука в полевых севооборотах вдоль полей картофеля высевают по­лосой шириной 8 м фацелию, пастернак, люцерну.

Одним из технологических приемов защиты растений является использование приманочных посевов. Их создают путем более раннего посева (посадки) культуры в расчете на то, что в них сконцентрируются выходящие из мест зимовки вредители, кото­рых затем уничтожают пестицидами. Например, ранний посев рапса используют в борьбе с рапсовым цветоедом, капусты — от крестоцветных блох, картофеля — от колорадского жука.

К дополнительным технологическим приемам, выполняющим фитосанитарные функции, относятся: повторное проведение лу­щения и культивации; довсходовое и послевсходовое боронова­ние; междурядные обработки; запашка инфицированных расти­тельных остатков, зимующих в поверхностном слое почвы фито­фагов и семян сорных растений в более глубокие горизонты; вне­сение хорошо перепревшего навоза для активизации полезной биоты (особенно при выращивании овощных культур); краевое обкашивание полей перед уборкой урожая; ранние сроки уборки культур на зеленый корм при высокой засоренности посевов и др. Приемы и способы обработки почвы могут прервать жизнен­ный цикл вредных организмов или ухудшить условия его прохож-

343

дения, особенно во время выживания (сохранения) в зимний пе­риод. При зяблевой вспашке сокращается численность серой зер­новой совки, личинок пшеничного трипса,. существенно замедля­ется появление свекловичного долгоносика, конопляных, свекло­вичных и крестоцветных блошек, а также мучнистой росы.

При лущении стерни в сочетании с зяблевой вспашкой после зерновых бобовых снижается до минимума запас зимующих попу­ляций гороховой плодожорки, пятиточечного тихиуса, горохового комарика, семян малолетних сорных растений.

Предпосевные обработки почвы в зонах с длительной весной или под культуры поздних сроков посева эффективны для сниже­ния исходной численности многих видов наземных фитофагов — хлебных жуков, злаковых мух, совок, трипсов, зимовавших в верх­них слоях почвы.

Междурядные обработки почвы вызывают снижение численно­сти сорных растений и фитофагов, если в период обработки про­исходят откладка яиц на (в) почву, отрождение личинок, окукли­вание.

Для уничтожения возбудителей болезней, которые выживают на растительных остатках, следует периодически удалять или обезвреживать солому. Измельчение и перемешивание раститель­ных остатков с поверхностным биогенным слоем почвы, чередо­вание вспашки и почвозащитных обработок обеспечивают гибель возбудителей под влиянием почвенной микрофлоры.

Таким образом, агротехнический метод защиты растений на­правлен на обеспечение оптимального фитосанитарного состоя­ния агроэкосистем с целью формирования основных элементов структуры урожая сельскохозяйственных культур, обусловливаю­щих получение высокого урожая и качества продукции растение­водства.

Химический метод. Направлен на использование пестицидов — химических веществ, обладающих токсичным действием на вред­ные организмы. В структуре пестицидов гербициды составляют примерно 70 %, инсектициды — 25, фунгициды — 5 %.

В системе земледелия предусматривают использование хими­ческого метода в профилактических и истребительных целях. Гра­мотное, обоснованное использование химических средств защиты растений способствует увеличению сбора урожаев, повышению производительности труда, снижению себестоимости продукции растениеводства, наиболее полной и быстрой окупаемости средств, вложенных в сельское хозяйство.

При использовании химических средств борьбы с вредными организмами обязательно следует руководствоваться Списком хи­мических и биологических средств борьбы с вредителями, болез­нями и сорняками и регуляторов роста растений, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Он ежегодно изменяется и дополняется.

344

Негативные последствия химического метода борьбы с вредны­ми организмами наиболее ярко проявляются при неправильном проведении агротехнических мероприятий. Существует мнение, что широкое применение пестицидов упрощает борьбу с сорняка­ми, болезнями и вредителями. В действительности это не так. Бо­лее того, интенсивная химизация с систематическим использова­нием одних и тех же препаратов снижает эффективность их дей­ствия. Такой упрощенный подход привел к переоценке химичес­кого метода и недооценке агротехнических, биологических приемов. При увлечении пестицидами проявляются негативные последствия: возрастает устойчивость вредных организмов к пес­тицидам, снижается устойчивость культурных растений к болез­ням, увеличиваются затраты на химические обработки, охрану окружающей среды и т. д. Однако практика зарубежных стран и отечественный опыт свидетельствуют, что при интенсивном земле­делии нельзя полностью отказаться от химической защиты расте­ний. Это означало бы недополучение продукции растениеводства, что в условиях дефицита продовольствия особенно ощутимо.

Даже высокоразвитые страны, целиком удовлетворяющие по­требность в сельскохозяйственной продукции, не ставят вопрос о полном запрещении использования пестицидов. Специальная ко­миссия конгресса США пришла к выводу, что если отказаться от применения пестицидов, то это приведет к резкому снижению (на 30 %) производства продукции земледелия и животноводства и увеличению (на 50—70 %) пен на продукты питания.

В современном мировом земледелии, где потери от вредителей, болезней и сорняков еще огромны, химический метод борьбы продолжает занимать одно из ведущих мест. Увеличение объемов применения пестицидов связано с рядом причин: недостатком ра­бочей силы, упрощением технологий возделывания сельскохозяй­ственных культур, внедрением энергосберегающих технологий, специализированных севооборотов, минимализацией обработки почвы, а также с тем, что подавление и уничтожение вредных организмов не всегда возможно альтернативными методами, при­менение современных машин и орудий часто не обеспечивает надлежащей гибели сорняков, вредителей, болезней и т. д.

По мере интенсификации земледелия использование гербици­дов особенно возрастает. В земледелии удобрения и гербициды применяют на одном и том же поле, поэтому их действие взаимо­связано. Удобрения способствуют интенсивному росту культур­ных растений и сорняков. Гербициды, уничтожая сорняки, улуч­шают условия питания культурных растений, сокращают вынос сорняками элементов питания.

При увеличении масштабов применения удобрений необхо­димо более интенсивно использовать высокоэффективные средства защиты растений при условии высокой культуры зем­леделия.

345

Защитные мероприятия с применением химических средств в СНГ проводят на площади более 170 млн га, в том числе борьбу с сорняками на 70—80 млн га, борьбу с вредителями и болезнями на площади 80—90 млн га.

Научно обоснованное применение пестицидов в современном земледелии — одно из условий перевода возделывания сельскохо­зяйственных культур на промышленную технологию. В результате применения пестицидов появляется возможность более полного использования культурными растениями питательных веществ, влаги, света, тепла и других факторов, т. е. создаются реальные ус­ловия для получения планируемого урожая высокого качества.

Возросли требования к более грамотному, строго обоснованно­му использованию химических средств, введению строгого конт­роля за химическими обработками.

Один из реальных путей повышения безопасности химичес­кого метода для человека и окружающей среды — совершенство­вание ассортимента пестицидов, направленное на улучшение их санитарно-гигиенических и экологических свойств, создание вы­сокоэффективных препаратов в сочетании с малой опасностью для теплокровных и других организмов.

Снижению токсической нагрузки способствуют различные тех­нологии их применения. Так, использование порогов вредоносно­сти позволяет заменить сплошные обработки полей инсектицида­ми на локальные или краевые. Применение комбинированных препаратов дает возможность снизить дозировки инсектицидов в них в несколько раз за счет проявления синергетического эффекта компонентов смесей для вредителей.

Еще одним способом снижения экологической опасности пес­тицидов является увеличение скорости их деградации в почве, обогащенной биоудобрениями. Например, при выращивании ка­пусты на фоне биоудобрения бактопланта инсектицид фьюри раз­лагался в почве в течение четырех суток после обработки на 72 %, а без бактопланта — только на 22 %.

Большой резерв повышения эффективности и безопасности пестицидов заложен в технике их внесения. Для этой цели выпус­кают электростатические опрыскиватели или устройства с регули­руемой дисперсностью капель. Они позволяют сократить расход рабочей жидкости и норму расхода препарата, что снижает загряз­нение окружающей среды при одновременном повышении коэф­фициента полезного действия опрыскивателей. Все это ведет к сохранению полезной энтомофауны, восстановлению биоценоти-ческого равновесия и предупреждает вспышки размножения вре­дителей.

Оптимизация и стабилизация фитосанитарной обстановки по­севов сельскохозяйственных культур на каждом этапе формирова­ния урожая строится на основе интеграции, в первую очередь, организационных, агротехнических и агрохимических мероприя-346

тий. Дальнейшее обоснование необходимости применения средств защиты обусловлено видами вредных объектов, состояни­ем посевов, экологической обстановкой и погодой.

Эффективное использование защитных мероприятий возмож­но только при хорошо организованной фитосанитарной диагнос­тике, позволяющей получить необходимую информацию для уп­равления всеми процессами оптимизации фитосанитарной обста­новки на каждом поле. В данном случае интегрирующим элемен­том является фитосанитарная информация, которая позволяет определить целесообразность использования защитных меропри­ятий.

Основные элементы интегрированной защиты растений и свя­зи между ними показаны на принципиальной схеме, разработан­ной Всероссийским НИИ защиты растений (рис. 23).

Согласно этой схеме основу интегрированной защиты расте­ний составляют профилактические мероприятия, основанные на прогнозе фитосанитарной обстановки, и активные средства воз­действия на вредные организмы, применяемые по результатам мо­ниторинга развития вредителей, болезней и сорняков. Конечная цель системы защиты растений — оптимизация фитосанитарного состояния посевов при экономически и экологически оправдан­ных затратах на защиту урожая. Для достижения этой цели пре­имущественную роль отводят технологическим приемам и ис­пользованию активных средств защиты растений с учетом эконо­мических порогов вредоносности. Это позволяет сохранять эф­фективность естественных факторов регуляции агроценозов на высоком уровне.

На этих принципах основаны разрабатываемые системы защи­ты культур по регионам страны. Рассмотрим в качестве примера интегрированную защиту озимой пшеницы в Ростовской области.

Система мероприятий по защите озимой пшеницы от вредных организмов в Ростовской области

Перед посевом

1. Обшие организационно-хозяйственные мероприятия (пла­нирование объемов работ, подготовка материально-технических средств).

2. Обновление семенного материала устойчивыми к вредите­лям и возбудителям заболеваний сортами.

3. Протравливание семян.

Всходы — кущение

4. Выявление засоренности посевов и видового состав сорняков (осенью и весной).

5. Обработка посевов (осенью и весной) гербицидами избира­тельного действия при засоренности выше ЭПВ.

347

Анализ фитосанитарной обстановки, прогноз развития вредных организмов в текущем году

Комплекс профилактических мероприятий с учетом прогноза развития вредных организмов

Оптимальные обработки почвы

удобрения, сроки посева, высококачественные семена ____устойчивых сортов

Протравливание семян, внесение пестицидов в почву

Мониторинг развития вредных организмов, сигнализация

сроков проведения защитных мероприятий с учетом ЭПВ

и численности энтомофагов

Защитные мероприятия

Биологические и микро­биологические средства зашиты растений

Пестициды избирательного и мягкого действия

Уборка урожая в ранние и сжатые сроки

Урожай

Экономический анализ

Рис. 23. Схема интегрированной зашиты растений

6. Учет плотности личинок хлебной жужелицы на повторных посевах пшеницы {осенние раскопки).

7. Обработка посевов при численности личинок хлебной жужелицы выше ЭПВ.

8. Учет численности и физиологического состояния мышевид­ных грызунов.

9. Обработка посевов исходя из физиологического состояния грызунов и их численности.

10. Весеннее обследование посевов для учета плотности личи­нок хлебной жужелицы.

348

11. Обработка посевов при численности личинок хлебной жу­желицы выше ЭПВ.

12. Учет численности и определение поражения паразитами пе­резимовавших клопов вредной черепашки.

13. Учет поражения яиц вредной черепашки теленоминами.

Конец выхода в трубку — начало колошения

14. Учет зараженности пшеницы болезнями.

15. Применение фунгицидов исходя из фитосанитарного состо­яния посевов и прогноза развития болезней.

Формирование зерна — молочная спелость

16. Учет численности личинок вредной черепашки.

17. Обработка посевов при численности вредителя выше ЭПВ с учетом деятельности полезных организмов.

Многолетние наблюдения показали, что рекомендуемая систе­ма помимо более высокой экономической эффективности ведет к устойчивому снижению численности фитофагов и увеличению численности энтомофагов. Это позволяет надеяться на улучшение фитосанитарной ситуации в будущем.

В этой системе большое значение придается выбору того или другого пестицида. Необходимо выбрать пестицид с оптимальны­ми свойствами, высокой биологической и хозяйственной эффек­тивностью, минимальным влиянием на окружающую среду. Не­маловажное значение в современных условиях имеет и цена пре­паратов.

Рассмотрим для примера выбор оптимальных пестицидов на зерновых и картофеле.

Формирование оптимального ассортимента инсектицидов. Для за­щиты зерновых в последние годы применяют более 60 препаратов. Происходит постоянное количественное и качественное обновле­ние ассортимента с учетом снижения опасности для теплокровных животных и человека, повышение экологической безопасности, снижение норм расхода, уменьшение токсической нагрузки (табл.51).

51. Экологические и токсикологические параметры инсектицидов для защиты зерновых культур (Долженко, 2004)

Показатель	1986г.	1992г.	1997г.	2000г.	2003г.
Число препаратов Число действующих веществ Число химических групп	42 15 4	71 35 3	39 21 3	45 24 5	64 24 6
Число препаративных форм	5	4	S	7	9
Средняя норма расхода препарата	8,2	2,6	1,9	1,7	и
(л/га, кг/га)
Класс опасности (умеренно опасные) Токсическая нагрузка (г/га)	13 4034	31	18 1628	17	35 662

349

В ассортимент эффективных инсектицидов на зерновых входят препараты, созданные на основе пиретроидов, фосфорорганичес-ких соединений, фенилпиразолов, неоникотиноидов и комбини­рованных препаратов. Основную часть препаратов, используемых в производстве, составляют пиретроиды, среди которых по пока­зателям высокой эффективности выделяются каратэ, зеон, фьюри, шарпей вантекс, децис-экстра, децис-супер и др. Среди фосфор-органических препаратов выделяется инсектицид парашют, ко­торый в 30 раз менее токсичен для теплокровных животных по сравнению с аналогами. Препараты, созданные на основе фенил­пиразолов (регент 800, регент 200), и неоникотиноиды (моспилан, снейк, актара, конфидор) дают возможность решить проблему преодоления резистентности вредной черепашки, хлебной жуже­лицы и других вредителей к пиретроидам.

Выбор оптимального ассортимента фунгицидов на зерновых куль­турах. Он позволяет в значительной степени стабилизировать фитосанитарную обстановку на зерновых. В настоящее время в про­изводстве рекомендовано использовать 135 фунгицидов. В том числе доля протравителей на зерновых культурах составляет 36 % (48 препаратов).

Запрещены к использованию хлорорганические соединения, препараты, содержащие олово, ртуть, формалин. Ассортимент протравителей представлен системными фунгицидами, обладаю­щими не только высокой биологической активностью в отноше­нии возбудителей болезней (гибель до 100%), но и стимулирую­щим действием по отношению к культурному растению, полевая всхожесть повышается на 5—15 %, количество продуктивных стеб­лей увеличивается на 15—20 %.

Против наружной и внутренней инфекций, в том числе голов­ни (твердая головня пшеницы, каменная головня ячменя, стебле­вая головня ржи, пыльная головня) применяют байтин универсал, раксил, премис тотал, витовакс, фенорам, винцит, суми-8 и др. Биологическая эффективность этих препаратов 99—100 %.

В посевах зерновых широко используют фунгициды в период вегетации. Против бурой, желтой, стеблевой, карликовой ржавчи­ны, мучнистой росы, септориоза, фузариоза колоса и других эф­фективны фоликур, колосаль, реке, альто, тилт, импакт, гранит, спортак в нормах расхода препаратов, не превышающих 1 л/га при биологической эффективности 80—90 % и более.

В последнее время созданы препараты, обладающие по дей­ствию на растение иммунными свойствами. Это препарат бион, который назвали препаратом будущего.

Многокомпонентный препарат фалькон позволяет с высокой эффективностью защитить зерновые культуры от большинства грибных болезней.

Формирование и совершенствование химических средств зашиты растений. Они идут также за счет гербицидов. В современном зем-

350

леделии потери от сорняков не снижаются. Химический метод за­щиты от сорных растений в посевах зерновых продолжает оста­ваться основным, вклад гербицидов в формирование урожая этих культур только в Нечерноземной зоне колеблется от 1 до 10 ц/га.

В связи с нарушением севооборотов, ухудшением и упрощени­ем обработки почвы, нарушением агротехники и недостаточным объемом применения гербицидов не только нарастает обилие сор­няков, но и изменяется их видовой состав. В структуре агрофито-ценозов начинают преобладать многолетние двудольные (корне-отпрысковые), злаковые (корневищные), малолетние злаковые (щетинники, просянки, овсюг) и ранние мало распространенные (пикульники, горцы, ромашки, подмаренник цепкий, дескурения Софии, голинсога мел ко цветковая и др.) сорняки.

В настоящее время ассортимент гербицидов составляет более 100 препаратов. При этом увеличение количества препаратов про­изошло за счет как совершенствования гербицидов из известных химических групп, так и появления новых химических соедине­ний. До настоящего времени широко распространены в производ­стве производные феноксиуксусной (2,4-Д), бензойной (дикамба) и пиколиновой (пикларам) кислот, применяющиеся как самосто­ятельно, так и в качестве ингредиентов комбинированных препа­ратов. В комбинированных препаратах снижаются нормы расхода их в 2 и более раз, при этом биологическая и хозяйственная эф­фективность возрастает.

В последние 10 лет успешно создают препараты на основе сульфонилмочевины. Основное преимущество этих препаратов — 4-й класс опасности и очень низкие нормы расхода. Внедрены в производство гранстар, хармони, ленок, гренч, магнум и другие с нормой расхода 8—10 л/га.

Комбинированные препараты ковбой, фенфиз, основанные на смеси 2,4-Д, дикамбы и хлорсульфурона, позволили добиться 90— 95%-ной гибели сорняков, в том числе устойчивых.

Ассортимент пестицидов на картофеле включает препараты для защиты от колорадского жука, фитофтороза, альтернариоза и сор­ных растений. Обработка клубней картофеля перед закладкой на хранение препаратами текто, титусим, максим, биопрепаратом (бактофит) позволяет эффективно (до 100 %) защитить картофель от различных гнилей. В период вегетации, с учетом R - и К-страте-гии развития фитопатогенов, фунгициды (полирам ДФ, танос, ак­робат МЦ, метаксил, бинорам, интеграл) показывают высокую биологическую эффективность против грибных болезней и сохра­няют урожай до 30 % и более.

Для защиты картофеля от колорадского жука предлагают ши­рокий выбор инсектицидов — моспилан, регент, актара, банкол, фьюри, шарпей, матч и др. В борьбе с резистентными популяция­ми колорадского жука применяют ротации препаратов разного механизма действия. Смысл этой тактики применения препаратов

351

с биологической точки зрения заключается во временном разрыве контакта вредителя с одним и тем же токсикантом. Разработаны и применяются несколько схем чередования препаратов.

Проблема защиты посадок картофеля от сорных растений оста­ется актуальной. Применение гербицидов позволяет сохранить от 15 до 35 % урожая при биологической эффективности 85—65 %, Применение зенкора, тарга Супер, центуриона, гезагарда, рейсе-ра, титуса, лазурита, зонтрана позволило успешно решить пробле­му борьбы с многолетними и малолетними сорняками, в том чис­ле злаковыми. На картофеле широкое распространение получили прогрессивные технологии применения пестицидов, в том числе гербицидов. Это ленточное внесение препаратов, использование препаратов с меньшими нормами, применение ультрамалообъем-ного опрыскивания.

Комплексное применение пестицидов. Это использование смесе-вых препаратов и баковых смесей. Смеси пестицидов применяют для расширения спектра действия на вредные организмы, повы­шения токсичности и снижения нормы расходов препаратов. Час­то смесевые препараты способствуют продлению срока защитного действия, сокращению кратности обработок, уменьшению пести-цидной нагрузки на объекты окружающей среды. Например, ши­роко известный смесевый препарат промышленного производства витавакс 200 обладает широким диапазоном действия против кор­невых гнилей, плесневения семян, головни зерновых культур и др. Его составляющие карбоксин и тарам, применяемые в отдельнос­ти, не обладают таким действием. Аналогичные примеры можно привести по гербицидам.

Высокоэффективный гербицид ковбой представляет смесь ди-камбы и хлорсульфурона, он уничтожает большее количество ви­дов сорной растительности по сравнению с его составляющими.

На практике защиты растений календарные сроки примене­ния инсектицидов, фунгицидов и гербицидов иногда могут со­впадать. В таких случаях используют баковые смеси. Главным ус­ловием применения баковых смесей является их физическая и химическая совместимость. Физическая совместимость — это от­сутствие изменений и свойств смешиваемых препаратов, выпаде­ния осадка.

Химическая совместимость как баковых смесей, так и смесевых препаратов определяется проявлением следующих эффектов: ад-дитивизм (суммарный эффект действия), синергизм (токсический эффект выше действия отдельных компонентов) и антагонизм (токсичность действия ниже действия составляющих).

Для практического применения создают смесевые препараты и баковые смеси, обладающие синергетическим эффектом или пол­ной аддитивностью.

В результате многолетних исследований создано большое ко-личество смесевых препаратов: рифмил МЦ, оксихом, витавакс

352

200, ковбой, кросс, диален, фенфиз, дифезан и др. Применяют хо­рошо проверенные баковые смеси. Например, в посевах кукурузы используют титус + базаргам (0,03 + 1,5 л/га), титус + хармони (0,03 + 0,01 л/га); в посевах озимой пшеницы — децис + тилт + + диален (0,25 + 0,5 + 2,0 л/га), фастак + тилт (0,1 + 0,5 л/га) и др.

Компоненты комплексного применения средств защиты от вредных организмов могут дополняться макро - и микроудобрени­ями, регуляторами роста растений, биологически активными ве­ществами. Такие комплексы нашли применение при освоении со­временных технологий возделывания сельскохозяйственных куль­тур и получили название комплексной химизации. В условиях комп­лексной химизации можно разработать такой план совместного и последовательного применения средств защиты растений, удобре­ний, регуляторов роста растений, при которых в агрофитоценозе были бы созданы оптимальные фитосанитарные условия, позво­ляющие культурным растениям наиболее полно использовать факторы жизни растений. Этого можно добиться только при стро­гом соблюдении системы земледелия.

В качестве примера эффективного комплексного применения средств химизации при возделывании зерновых можно привести результаты исследований Всероссийского научно-исследовательс­кого института агрохимии им. (табл. 52).

52. Влияние комплексного применения средств химизации на урожайность озимой

пшеницы

Вариант опыта Урожайн	пгтт, т/гя Прибавка ость' т/га урожайносга, т/га
Р^Кзд 4,07 М18оР9оК4о(фон) 4,88 0,81 Фон + гербицид 5,96 1,89 Фон + гербицид + ТУР 6.46 2,39 Фон + гербицид + ТУР + фундазол + тилт 8,02 3,95

На кафедре земледелия МСХА в условиях Московской области на посевах ячменя и овса установлено высокое положительное действие комплексного применения удобрений, средств защиты от сорняков, болезней и вредителей. Внесение удобрений под пла­нируемую урожайность позволило повысить сбор зерна с 0,61 до 2,27 т/га, а применение гербицидов — с 0,35 до 0,52 т/га. Обработ­ка посевов байлетоном и рогором обеспечивала прибавку 0,5— 0,75 т/га. Средняя урожайность ячменя и овса составила 5,56— 6,05 т/га.

Экономическая и экологическая оценка интегрированной защиты растений. Для оценки экономической эффективности интегриро­ванной защиты необходимо знать стоимость сохраняемого уро­жая, улучшение качества продукции, экономию средств по уходу за посевами сельскохозяйственных культур, которую сопоставля-

•«лечи земледелия

353

ют с затратами на приобретение и внесение средств защиты расте­ний. В условиях дефицита энергетических ресурсов использова­ние средств защиты растений (гербицидов, фунгицидов, инсекти­цидов), регуляторов роста растений может рассматриваться как средство сокращения энергетических затрат. Средства защиты ра­стений обеспечивают рост производительности труда, снижение себестоимости продукции, повышение рентабельности производ­ства продукции растениеводства.

В условиях интенсификации земледелия доля различных фак­торов в формировании урожая радикально меняется. Особенно возрастает эффективность средств защиты растений, удобрений и сорта. Одновременно требуется разработка новых или усовершен­ствование существующих технологий как фактора стабильного обеспечения продовольствием и поддержания оптимального со­стояния окружающей среды.

К настоящему времени в длительных опытах разработаны и ос­воены перспективные технологии и системы земледелия для эк­стенсивного и интенсивного земледелия. Обобщенные данные ис­следований ВИУА, МСХА им. и др. представле­ны в таблице 53.

53. Эффективность факторов интенсификации в технологиях возделывания зерно­вых культур

Технология	Урожайность, т/га	Прибавка
т/га %
Обычная в хозяйствах	2,5	_ _
Улучшенная (без средств химизации)	3,5	1,0 40
Улучшенная в сочетании с удобрениями	4,0	1,5 60
Улучшенная в сочетании с удобрениями, гербицидами, фунгицидами, инсектици -	7,0	4,5 180
дами и регуляторами роста растений

В результате освоения предлагаемых технологий возделывания сельскохозяйственных культур можно получать запланированную урожайность зерновых 4,0—5,0 т/га, картофеля 25—27, корнепло­дов 70—90, сена многолетних трав 6,0—6,5, кукурузы на силос 60— 70 т/га с одновременным повышением культуры земледелия, что предполагает создание условий по восстановлению оптимального фитосанитарного состояния посевов и почвы.

Наряду с высокой хозяйственной эффективностью интегриро­ванная защита растений должна обладать соответствующей эколо­гической безопасностью.

Экологическая оценка интегрированной защиты растений дол­жна отвечать разработанным нормативным показателям.

Природоохранная задача системы защиты растений состоит в обеспечении ее экологической безопасности для человека и окру­жающей среды. В системе защиты используют биологически ак-354

тивные вещества, пестициды, регуляторы роста растений, удобре­ния и различные агрохимикаты, работа с которыми имеет свои особенности и требует защиты работающего персонала, особых подходов к обеспечению безопасности условий труда, созданию оптимальной санитарно-гигиенической и экологической обста­новки. Важную роль играет изучение воздействия и последействия применяемых веществ на последующие поколения человека, жи­вотных, растений, птиц, рыб и всего живого. Особое внимание обращают на выявление следующих эффектов: тератогенность — появление уродливого потомства; репродуктивная токсичность — влияние на снижение численности потомства; эмбриотоксич-ность — нарушение развития эмбриона; мутагенность — появле­ние мутаций; канцерогенность — появление злокачественных (ра­ковых) опухолей; аллергенность — повышение чувствительности к воздействию химических веществ. Необходимо знать и учитывать при применении и класс опасности пестицидов. В нашей стране используют классификацию токсичности, разработанную Всемир­ной организацией здравоохранения (ВОЗ), где указаны классы опасности веществ по токсичности. В сельском хозяйстве приме­няют вещества умеренно опасные и мало опасные, но тем не ме­нее широкое использование химических средств защиты растений приводит к ряду негативных последствий.

Рассмотрим возможные эффекты влияния пестицидов на окру­жающую среду.

Объект Потенциальные побочные явления

Человек Попадание в организм, отравление, нарушение здоровья,

возможные отдаленные негативные последствия

Животные Попадание остаточных количеств в организм и продукты

животного происхождения, генетические последствия, забо­левание и гибель животных

Растения Возникновение заболеваний, нарушающих структуру и

функции растения

Абиотическая среда Наличие остаточных количеств в почве, воде, воздухе; нару­шение процессов самоочищения и качества среды

Развитие резистентности (устойчивости) к пестицидам от­мечено у фито патогене в, сорняков и вредителей

Влияние на орга­низмы, которые уничтожаются

Действие на полез­ные организмы

Экосистемы

Гибель энтомофагов, антагонистов (до 70 %), нарушение экологического равновесия в пользу вредных организмов, снижение эффективности защитных мероприятий

Накопление остатков пестицидов в составных элементах экосистемы, миграция пестицидов по трофическим цепям внутри системы и между ними, нарушение функционирова­ния и подвижного равновесия систем вплоть до гибели

Для применения пестицидов в интегрированной защите необ­ходимо соблюдать ряд требований:

отбирать наиболее эффективные, но экологически менее опас-

23*

355

ные препараты с использованием безопасной технологии их при­менения;

не допускать загрязнения окружающей среды, получаемой про­дукции пестицидами и продуктами их распада. Иногда продукты метаболизма токсичнее самих препаратов. Строго соблюдать гиги­енические нормативы ПДК;

не допускать для устранения усиления развития резистентнос-ти длительное повторное применение одних и тех же препаратов против сорняков, болезней и вредителей;

не нарушать в целях сохранения равновесия биологической среды естественный механизм саморегуляции, баланса между вредными и полезными видами;

избегать как избыточной (95—99 %), так и недостаточной (ме­нее 50 %) эффективности применяемых препаратов;

соблюдать и использовать прогрессивные технологии примене­ния гербицидов (локально, ленточно, малообъемное опрыскива­ние), которые должны предотвратить их потери и увеличение норм расхода;

соблюдать методические рекомендации «Гигиеническая клас­сификация пестицидов по степени опасности», в которых приво­дятся класс опасности, стойкости во внешней среде и продолжи­тельность разложения препарата на нетоксичные компоненты (от двух месяцев до одного года).

Интегрированная защита должна отвечать концепции устойчи­вого развития, т. е. развитию, которое удовлетворит потребности настоящего времени, но не ставит под угрозу существование буду­щих поколений. Устойчивое развитие сельскохозяйственного производства нашей страны определяется экономическими и организационными мерами, а также уровнем научной и практи­ческой обоснованности систем земледелия, в том числе ее состав­ного элемента — интегрированной защиты, обеспечивающей эко­логическую безопасность системы в целом. Это состояние, когда отсутствует угроза нанесения ущерба окружающей среде и здоро­вью человека.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое интегрированная зашита растений в системе земледелия? 2. Ка­кой вред причиняют сорняки, болезни и вредители современному земледелию? 3. Какие существуют методы учета и прогнозирования вредных организмов в аг-рофитоценозах? 4. Какова цель предупредительных мер борьбы с сорняками, бо­лезнями и вредителями? Назовите некоторые из них. 5. Изложите сущность эко­номических порогов вредоносности вредных организмов. Назовите экономичес­кие пороги вредоносности известных сорняков, болезней и вредителей. 6. Объяс­ните сущность истребительных мер борьбы с сорняками, болезнями и вредителями. 7. Какова роль отдельных звеньев системы земледелия в регулирова­нии численности и распространения сорняков, болезней и вредителей? 8. В чем сущность химических мер уничтожения сорняков, болезней и вредителей? Како­вы их преимущества и недостатки? 9. Какие пестициды применяют для борьбы с вредными организмами? 10. Какие гербициды используют в борьбе с сорняками в 356

посевах основных сельскохозяйственных культур? 11. Какие фунгициды приме­няют для борьбы с болезнями в посевах зерновых, кормовых, овошных культур? 12- Какие инсектициды применяют для борьбы с вредителями в посевах зерно­вых, картофеля, овощных и плодовых культур? 13. Чем вызвана необходимость разработки интегрированной системы защиты растений? Какие составные части входят в эту систему? 14. Как определяют биологическую, хозяйственную и эко­номическую эффективность интегрированной системы защиты растений? 15. Какие меры безопасности необходимо знать и применять по охране здоровья людей, работающих с пестицидами? 16. Как предотвратить загрязнение почвы, воды и воздуха пестицидами? 17. Что понимают под экологически безопасными технологиями?

3.8. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМЫ СЕМЕНОВОДСТВА

Издавна считали, что семена — основа будущего урожая. Это нашло отражение и в старинных пословицах и поговорках. На­пример, «Что посеешь —то и пожнешь», «От худого семени не жди доброго племени» и др. Так что посев хорошими семенами — одна из заповедей агронома.

Наиболее доступным средством биологической интенсифика­ции сельскохозяйственного производства является селекция. Ее роль особенно возрастает в современных экономических условиях России, когда другие факторы используют ограниченно из-за вы­сокой стоимости. В Российской Федерации 43 селекционных цен­тра системы РАСХН. Селекционная работа ведется также в других учреждениях Российской академии сельскохозяйственных наук, вузах, фирмах различных форм собственности. В Государствен­ный реестр селекционных достижений, допущенных к использо­ванию в РФ на 2005г., включено 100 сортов сильной и 93 сорта ценной по качеству озимой и яровой пшеницы, ряд ценных по качеству сортов овса, ячменя, проса, гречихи, риса, гороха, чече­вицы, фасоли, нута, 50 сортов пивоваренного ячменя, 163 высоко­масличных сорта и гибрида подсолнечника. Это только особо цен­ные по качеству продукции сорта и гибриды. Общее же количе­ство их по всему спектру сельскохозяйственных культур, создан­ное селекционерами и допущенное к производству, значительно больше.

Успешное внедрение сорта или гибрида в производство (вне­дрение сорта)., занятие им достаточно больших площадей невоз­можны без наличия семян, эффективного размножения данного сорта или гибрида. Эту задачу решает семеноводство — специаль­ная отрасль сельского хозяйства, работники которой осуществля­ют деятельность по производству, заготовке, обработке, хране­нию, реализации, транспортировке и использованию семян. Час­тью деятельности агрономов-семеноводов является также прове­дение семенного и сортового контроля.

Селекция и семеноводство тесно взаимосвязаны, хотя задачи, стоящие перед ними, различны. В процессе селекции выводят но-

357