Научно-технический прогресс в защите растений

Современное земледелие накопило немалый опыт по защите растений от болезней, вредителей и сорняков и имеет целый арсенал средств, важнейшими из которых являются профилактические, истребительные, карантинные, селекционные и некоторые другие мероприятия. Их правильное сочетание и использование на базе научно-технического прогресса позволяют свести потери от вредных организмов до хозяйственно неощутимого уровня, получать экономический эффект и соблюдать законы экологии.
Основой защиты растений должен быть агротехнический метод, предполагающий высокую культуру земледелия, выполнение всех приемов агротехники, таких, как подбор устойчивых сортов и гибридов растений, система обработки почвы, соблюдение оптимальных сроков и норм высева семян, выбор рационального способа и времени уборки урожая и т.д. Этот метод характеризуется почти абсолютной безвредностью для человека и полезных живых организмов. К тому же он не сопряжен с большими дополнительными затратами и позволяет в ряде случаев без каких-либо добавочных расходов предотвратить распространение болезней, вредителей и сорняков.
Высокая культура земледелия способна сократить масштабы распространения вредных организмов. Так, исследованиями ученых установлено, что поражаемость кормовых бобов шоколадной пятнистостью на хорошо окультуренной почве была практически устранена, в то время как на среднеокультуренной почве она достигала 23,8 %, а на слабоокультуренной превышала 31 %.
Агротехнический метод защиты растений должен иметь приоритет перед другими, поскольку по экологическому и экономическому эффектам он значительно опережает остальные. Ho, несмотря на очевидные преимущества, этот метод не получил должного распространения. Так, зачастую не соблюдается система севооборотов, что усиливает поражаемость сельскохозяйственных культур болезнями и вредителями. Например, в крупнейшем овощеводческом хозяйстве «Энгельсский» Саратовской области из года в год высевали овощи на одних и тех же полях, что способствовало увеличению пестицидной нагрузки, так как создавались благоприятные условия для распространения вредных организмов. Таким образом, нарушение системы севооборотов ведет к загрязнению окружающей среды и ухудшению качества продукции.
Следует заметить, что идти на нарушение важнейших агротехнических положений земледельцев в какой-то мере в прежнее время вынуждала несовершенная система планирования и управления. До хозяйств нередко доводились такие госзаказы по отдельным видам продукции, которые напрочь рушили сложившиеся схемы севооборотов, не позволяли из-за чрезмерных объемов производства некоторых сельскохозяйственных культур вовремя и качественно выполнить работы по защите растений.
Агротехнический метод предполагает высокую культуру земледелия, пропорциональное и сбалансированное развитие всех элементов агротехники, что способствует не только борьбе с вредными организмами, но и оздоровлению экологической обстановки. Так, строгое соблюдение рекомендуемых доз удобрений позволяет предотвратить дополнительное применение пестицидов.
Одним из основных методов защиты является химический, который включает в себя опрыскивание и опыливание растений, фумигацию почвы, аэрозольную обработку посевов и складских помещений, протравливание семян и посадочного материала, разбрасывание отравленных приманок и т.д.
Как отмечалось, применение пестицидов в земледелии характеризуется высокой экономической эффективностью. Внесение гербицидов, кроме этого, позволяет сокращать затраты труда на выполнение работ в наиболее напряженные периоды полевого сезона. Экономия затрат живого труда от их применения в результате замены ручной прополки посевов пропашных культур исчисляется в целом по стране миллионами чело-веко-дней, что эквивалентно высвобождению десятков тысяч среднегодовых работников.
Однако, говоря об общеизвестной высокой экономической эффективности использования пестицидов в земледелии, нужно отметить, что данная оценка учитывает лишь прямой эффект, оставляя за пределами расчетов далеко идущие последствия. Обрабатывая химикатами посевы против болезней и вредителей, нередко наносят вред и полезным организмам. Добиться сугубо целенаправленного действия пестицидов против одного вида вредителя очень трудно, поскольку, как считают ученые, лишь 0,1 % всех видов насекомых представляют опасность как вредители сельскохозяйственных растений или как переносчики заболеваний.
Научно-технический прогресс в области производства и применения химических средств защиты растений на современном этапе предполагает замену препаратов, высокотоксичных для человека и полезных животных организмов, малотоксичными; вытеснение стойких к распаду веществ менее стойкими, быстро разлагающимися без токсических остатков; создание новых препаратов избирательного действия; увеличение выпуска препаратов с пониженными нормами их расхода на 1 га в 100 и более раз; совершенствование форм химических препаратов и способов их использования. К последним относятся малообъемное и ультрамалообъемное опрыскивание, применение аэрозольных обработок, совместное использование инсектицидов и гербицидов в смеси с минеральными удобрениями, ленточное внесение гранулированных пестицидов на пропашных культурах, применение биопрепаратов в сочетании с малыми нормами расхода инсектицидов, проведение гидрофобизации и инкрустации семян, термическая обработка посевного материала. Их внедрение дает ощутимый эффект. Так, применение малообъемного опрыскивания снижает расход пестицидов на 30 %.
Оправданна предпосевная обработка семян сельскохозяйственных культур гербицидами. Испытания, проведенные на семенах люцерны при обработке их эптамом, показали, что полосы в несколько сантиметров около каждого рядка посева были свободны от сорняков. Наряду со значительной экономией за счет исключения междурядных обработок и меньшего расхода химпрепарата исключается снос гербицида на соседние участки.
Помимо высокой экономической эффективности и пониженной опасности для окружающей среды эти способы, как правило, дают дополнительный эффект. Так, ультрамалообъемное опрыскивание не требует большого количества воды для приготовления рабочих растворов, что позволяет повышать производительность труда при проведении обработок, экономить воду, электроэнергию и горючее.
Следует резко уменьшить объемы проведения авиаобработок посевов пестицидами, снос которых даже при небольшом ветре достигает значительных величин. Некоторые дусты с маленьким диаметром частиц могут относиться ветром на десятки километров от места обработки. С экологической точки зрения опыливание опаснее опрыскивания, поскольку химические препараты при этом разносятся интенсивнее. На величину разноса пестицидов оказывает влияние и температура воздуха.
Повысить эффективность средств защиты растений можно сочетанием их использования с регуляторами роста растений, позволяющими сократить сроки вегетации и тем самым уменьшить расход пестицидов и убрать урожай с меньшими потерями.
Хорошие результаты отмечаются при внесении гербицидов вместе с туками. В этом случае сокращается одна технологическая операция в поле. Отдельные удобрения, например, цианамид кальция, обладают гербицидным действием, что позволяет заменить ими пестициды, в частности, при возделывании свеклы и других овощных культур.
В настоящее время созданы и применяются десятки новых высокоэффективных химических средств защиты растений, позволяющих не только успешно вести борьбу с вредными организмами, но и обеспечивать значительный экономико-экологический эффект. Многие из этих препаратов быстро распадаются, что снижает угрозу отрицательного воздействия на окружающую среду. Так, средство защиты растений пиретрин разлагается уже через 15-20 дней после применения. На единицу обрабатываемой площади его вносят в 100-160 раз меньше, чем ДДТ. Перспективно использование комбинированных препаратов, сочетающих в себе различные свойства. Например, фамидофос является одновременно и инсектицидом, и удобрением. Он гарантирует получение прибавки урожая и защиту сахарной свеклы, люцерны, яровой пшеницы, ячменя, подсолнечника. Его вносят вместе с семенами при посеве, что экономит средства за счет совмещения технологических операций.
Применение отдельных препаратов исчисляется граммами в расчете на 1 га. Вместе с тем их использование в земледелии требует высокой культуры производства, специальной техники.
Пестицидные препараты максимально используются с высоким хозяйственным эффектом в современных технологиях подавления таких вредных объектов, как саранчовые, мышевидные грызуны, вредная черепашка, колорадский жук, семенные инфекции зерновых культур, фитофтора картофеля, комплексы сорных растений и др.
Несмотря на резкий спад в 1990 г. масштабов применения пестицидов всех назначений, уровень их использования в последние годы достиг 40 млн га.
Ряд актуальных проблем дальнейшего развития химического метода, связанных с повышением его экологической и санитарно-гигиенической безопасности, остается недостаточно разработанным. Это вызывается практически полным прекращением в нашей стране исследований по синтезу пестицидов и прежде всего в крупнейших научных центрах РАН в Москве (ИНЭОС, ИОХ), а также в Казани. Кстати, в научном центре РАН в Москве есть собственная бобинорезка, которая используется для резки различных материалов.
К.В. Новожилов подчеркивает необходимость перехода к стратегии поиска создания новых химических веществ, так называемых биорациональных, экологически малоопасных пестицидов. К ним относятся синтетические аналоги природных соединений, обладающие биорегуляторной активностью и ответственные за регуляцию основных химических взаимосвязей в биологических системах разного уровня, от организменного до экосистемного. Требования к биорациональным химическим средствам защиты растений включают в себя: токсикологическую безопасность (отсутствие токсичности и отдаленных последствий для позвоночных); селективность (избирательность действия); экологическую безопасность (отсутствие побочного действия на нецелевые объекты и прежде всего на полезные компоненты агробиоценоза); низкую персистентность и высокую биодеградабельность в природных средах и отсутствие кумулятивного эффекта в цепях питания.
По данным Э. Хуммеля, в Германии за последнее время зарегистрировано около 50 препаратов растительного происхождения. Весьма перспективен новый инсектоакарицид ним ацаль-Т/С, который зарегистрирован в Швейцарии. Препарат создан на основе соединений, выделенных из плодов дерева ним, проявляет высокую эффективность против многих фитофагов - колорадского жука, гусениц чешуекрылых, белокрыл-ки, обыкновенного паутинного клеща и др. Он мало опасен для полезных членистоногих и окружающей среды.
В Краснодарском НИИСХ им. П.П. Лукьяненко, по данным P.M. Зеленской, использован новый подход в применении синтетических феромонов. Перспективно использование метода «автоконфузии», основанного на «превращении» самцов насекомых (в частности жуков-щелкунов) в псевдосамок с помощью феромона, нанесенного на электростатический порошок, который помещают в специальную проточную ловушку. Контактирующий с порошком самец уносит на себе прочно удерживаемую феромонную метку, что дезориентирует его, а также прилетевших и соприкоснувшихся с ним других самцов. Доказано, что подобный метод регуляции численности жуков-щелкунов при профилактическом применении позволяет ограничивать интенсивность размножения вредителя.
Весьма интересный перспективный способ сочетания агротехнических приемов с химической защитой озимой пшеницы от комплекса вредных организмов отмечается Ю.Я. Спиридоновым (ВНИИФ). Путем подсева на поля озимой пшеницы сидеральных культур - горчицы белой, редьки масличной, рапса ярового удается за счет подавления роста двудольных сорняков и стимулирования развития растений озимой пшеницы повысить эффективность применения химических средств защиты растений.
Во ВНИИ льна (Захарова Л.М.) установлено, что внесение гербицидов при сниженных нормах расхода в баковых смесях позволяет подавлять почти весь спектр сорной растительности. Опыты проводили с новыми для применения на посевах льна-долгунца гербицидами: магнум, пик, секатор совместно с препаратами группы 2М-4Х и др., что обеспечило не только снижение норм расхода, но и не вызвало отрицательного последействия на чувствительные культуры севооборота.
На посадках сахарной свеклы в Нечерноземье А.И. Улиной (НИПТИ АПК) показано, что применение препарата бетанал-прогресс AM против однолетних двудольных сорняков в виде баковых смесей с лонтрелом-300 и фуроре супер (для борьбы с осотом и злаковыми сорняками) высокоэффективно и рентабельно; при затратах на обработку 3200 руб./га чистый доход составил 10,6 тыс. руб.
Н.Н. Семенова (ВИЗР) предложила систему компьютерной имитации поведения пестицидов в почве, позволяющую анализировать поведение пестицидов с учетом метеорологических факторов, типов почв и режимов орошения. При этом оцениваются длительность действия и экологическая безопасность применения препаратов, определяются распределение пестицида по почвенному профилю, его содержание в почвенном растворе, динамика сорбции препарата почвой, потери за счет деградации.
Одной из приоритетных проблем современного химического метода остается вскрытие характера взаимодействия вносимых в тот или иной агробиоценоз пестицидов с другими агрохимикатами - минеральными и органическими удобрениями, стимуляторами роста растений, выявление возможных изменений в поведении препаратов в растениях и в почве.
А.И. Илларионовым (Воронежский ГАУ им. К.Д. Глинки) установлено действие некоторых химических средств защиты растений на насекомых-опылителей - медоносную пчелу, большого земляного шмеля и пчел-листорезов. Ему удалось на основе лабораторных и полевых экспериментов рассчитать индексы опасности фосфорорганических и пиретроидных инсектицидов для медоносной пчелы. При этом установлено, что степень опасности зависит от химической природы токсиканта (фосфорорганические препараты более опасны, чем пиретроиды).
Научно-технический прогресс в области защиты растений проявляется в активном поиске экологически безопасных препаратов. В Японии все большее внимание уделяется производству безвредных, так называемых мягких пестицидов, созданных на основе микроорганизмов, феромонов (половых гормонов, привлекающих насекомых) и аминокислот. Эти соединения не загрязняют окружающую среду и не образуют токсичных продуктов распада. Получены пестицид на основе лецитина сои и фунгицид на биологической основе, разрушающийся под воздействием почвенных микроорганизмов на нетоксичные вещества. Создано два соединения гербицидной активности, безвредные для человека и животных. Эти гербициды в отличие от обычных действуют в начальной стадии фотосинтеза, и поэтому при обработке требуется меньшее их количество. К тому же они обладают высокой избирательностью действия, поражая преимущественно сорную растительность.
Хорошо зарекомендовали себя в борьбе с тлей минеральные масла специального состава, почти не оказывающие отрицательного влияния на многие виды полезных насекомых. Помимо низкой стоимости их отличает возможность обрабатывать защищаемые посевы даже накануне уборки, не боясь нежелательных последствий, столь характерных для большинства пестицидов. Опыты показали, что уничтожение минеральными маслами тлей, являющихся переносчиками вирусных болезней растений, позволяет резко повысить сбор овощных культур.
Человечество должно быть гарантировано от появления препаратов, подобных ДДТ, за использование которых приходится расплачиваться долгие годы. Предполагается, что из 4,5 млн т этого печально известного препарата, произведенного в мире с 1950 по 1970 г., из-за медленного разложения около двух третей до сих пор находится в биосфере. Поэтому не случайно даже теперь обнаруживают заметные количества пестицидов, и в том числе ДДТ, в лишайниках и подкожной жировой клетчатке пингвинов, а вредные отходы наблюдаются во льдах Антарктиды.
По мнению ученых, основными причинами, ведущими к увеличению применения пестицидов в земледелии, можно назвать высокую концентрацию производства, расширение посевных площадей под монокультурой, использование малоустойчивых против вредителей и болезней сортов сельскохозяйственных культур, неблагоприятные климатические условия и вопиющую бесхозяйственность.
Почти все указанные факторы можно регулировать, изменяя тем самым объем использования химических средств защиты растений. Кроме соблюдения экологических интересов это будет способствовать получению экономической выгоды прежде всего за счет сокращения внесения довольно дорогостоящих препаратов. Помимо этого, высокая концентрация отдельных видов растений далеко не всегда экономически оправданна, поскольку монокультура нарушает севообороты, снижает почвенное плодородие, создает пики использования рабочей силы в отдельные периоды полевых работ.
Уменьшить объемы применения химических средств защиты растений можно за счет повышения культуры производства. Установлено, что только благодаря проведению обследовательских работ и грамотному использованию пестицидов уже сегодня можно сократить их применение на 20-25 %. Лишь в масштабах одной России будет сэкономлено примерно 1000 т пестицидов, уже не говоря об экологических выгодах.
Эффективность пестицидных препаратов зависит не только от их действующих веществ. Немалую роль играет препаративная форма, во многом определяющая содержание композиции, стабильность рабочих суспензий и растворов, уровень потерь распыляемых капель, качество нанесения на обрабатываемую поверхность. Прогресс в повышении активности целого ряда применявшихся, да и используемых сейчас пестицидов, в частности фунгицидов контактного действия (поликарбацин, оксихом, сера), сдерживался в основном несовершенными препаративными формами (смачивающиеся порошки, пасты, растворы, некоторые эмульгирующиеся концентраты и др.), которые обладали низкими дисперсностью и стабильностью суспензий и плохо смачивались, имели низкую адгезию (прилипаемость), что требовало проводить обработки с нормами расхода 200-500 л/га и более.
В.П. Тропину удалось обосновать, что введение специальной антииспарительной добавки в водный раствор гербицида приводит к тому, что в каплях во время опрыскивания создается монослой уплотненных молекул вещества, которые защищают их от испарения. Время жизни таких капель можно увеличить в 6-8 и более раз по сравнению с каплями воды. Были проведены соответствующие исследования (руководитель Кольцов Н.С.) с водными растворами гербицидов дифезан, фенфиз, глисол и подбор к ним антииспарительных добавок на новых видах сырья. При этом выявилась возможность снижения расхода рабочей жидкости до 25-50 л/га (MO) и даже 10 л/га (УМО) и уменьшения нормы расхода дифезана до 0,1-0,14 л/га с новым антииспарителем АИ-ПС (0,1 л/га) и с высоким сохранением времени жизни капель при опрыскивании. После проведения широких полевых испытаний антииспарителя АИ-ПС с гербицидами при наземной и авиационной обработках эти показатели могут быть уточнены.
Перспективен циркон (0,1 г/л смеси гидроксикоричных кислот), который зарегистрирован в 2001 г. и широко применяется при возделывании более 60 видов культур (зерновые, овощные, плодово-ягодные, цветочно-декоративные, лекарственные, лесные). Результаты многолетних исследований и опыт практического применения в различных почвенноклиматических зонах страны свидетельствуют о том, что циркон является не только высокоэффективным регулятором роста, активирующим формообразовательные процессы и повышающим устойчивость растений к абиотическим стрессам, но и препаратом с активностью против широкого круга возбудителей болезней растений. Установлено его действие против возбудителей бурой ржавчины и мучнистой росы озимой пшеницы; фитофтороза, альтернариоза, ризоктониоза и парши клубней картофеля; фитофтороза томата; серой гнили и бурой пятнистости земляники; парши яблони; корневой губки хвойных; септориоза наперстянки шерстистой; мучнистой росы черной смородины и др.
Защитное действие циркона имеет комплексный характер. Препарат ускоряет прохождение наиболее уязвимых фаз развития ряда культур и обеспечивает формирование основной части урожая до начала массового развития патогенов («уход» от болезней). Он является индуктором болезнеустойчивости. В отличие от традиционных пестицидов защитного и лечебного действия, циркон наиболее эффективен при профилактическом применении на начальных этапах развития заболеваний. Препарат имеет ряд преимуществ. Для его производства используется растительное сырье, он быстро разлагается в окружающей среде и не накапливается в почве, воде и тканях растений. Продукция, выращенная с применением циркона, - экологически чистая, имеет высокие вкусовые качества, используется для детского и диетического питания. Препарат не опасен для теплокровных животных, рыб, пчел и других полезных насекомых, обладает значительной продолжительностью защитного действия, к нему не развивается резистентность.
Циркон действует в малых дозах. Например, для большинства овощных культур норма расхода составляет 1—2 мг д.в./га, что на несколько порядков ниже расхода многих фунгицидов. Применение его экономически выгодно в любых агроэкологи-ческих условиях и на разных культурах, так как стоимость сохраненной продукции значительно превышает стоимость использованного препарата.
Уникальные свойства циркона дают возможность создавать полифункциональные баковые смеси с пестицидами. В составе композиций он пролонгирует действие токсического компонента и позволяет использовать его при половинной норме расхода. Циркон стабилизирует физическое состояние смеси, обеспечивает снижение нагрузки на агроценозы и уменьшает возможность токсикации культурных растений, теплокровных животных, полезных насекомых. Достаточно хорошо известны его свойства как антиоксиданта.
В целом же нужно стремиться к замене химических препаратов равноценными природными средствами. Профессор Оклахомского университета (США) Э. Райс считает, что природные инсектициды содержатся в некоторых видах растений. Отдельные вещества, продуцируемые культурами, отпугивают насекомых, мешают им питаться и откладывать яйца на растениях, тормозят их рост и размножение. Природным инсектицидом, например, является никотин. Из некоторых высушенных растений можно приготовить порошки для борьбы с вредными организмами.
Одним из основных направлений научно-технического прогресса в земледелии является биологический метод защиты растений, основанный на использовании живых организмов против вредителей, болезней сельскохозяйственных культур и сорняков. Его доля в мероприятиях по борьбе с вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур пока еще невелика.
Перспективно применение различных видов паразитических и хищных насекомых-энтомофагов и патогенных микроорганизмов, возбудителей болезней вредителей, а также грибов-антагонистов и антибиотиков для борьбы с болезнями растений. Против сорняков возможно использование специализированных видов насекомых-фитофагов.
Как правило, биометод экономически выгоден. Так, применение трихограммы против гороховой плодожорки на сельхозпредприятии «Маяк» Балтасинского района Татарстана позволило получить с каждого из 200 га дополнительно 0,8 ц гороха. Триходермин, позволивший полностью отказаться от химических обработок против гнили томатов, огурцов и зеленных культур, в этом же хозяйстве обеспечил экономический эффект в размере 200 руб./га.
Однако следует сказать, что затраты на применение биометода не всегда окупаются полученным эффектом. Это в основном происходит из-за недостаточной биологической эффективности используемых препаратов, обусловленной несоблюдением ряда важных технологических требований. Биологические средства защиты растений зачастую бывают капризны и требуют учета многих конкретных условий, включая изменение погоды, фенологию развития вредных организмов, энтомофагов, растений и т.д. Ho при их соблюдении полученный эффект с лихвой покрывает произведенные затраты. Прямая экономическая выгода нередко усиливается благоприятными последствиями, способствующими получению дополнительного эффекта.
Хорошо зарекомендовало себя применение феромона - летучего вещества, переносящего запах. Оно играет связующую роль между мужскими и женскими особями вредителей в период половой активности насекомых. В лабораториях создаются искусственные аналоги феромона, использование которых позволит вести наблюдение за насекомыми и прогнозировать их появление, а также заманивать самцов в ловушки и уничтожать их или сбивать в полете при поиске партнера с правильного направления, нарушая половую активность и уменьшая численность вредителей.
Использование пахучих веществ насекомых положено в основу и аттрактантов. Они могут быть синтезированы или получены естественным путем и привлекают самцов вредителей на расстоянии нескольких километров, из-за чего многие тысячи самок насекомых на тысячах гектаров окажутся неоплодотворенными и не дадут потомства. Применение аттрактантов исключает гибель полезных насекомых, поскольку их действие носит сугубо избирательный характер.
Феромоны и аттрактанты позволяют помимо уменьшения численности вредителей точно устанавливать по числу отловленных в ловушки насекомых степень их распространения и принимать в зависимости от этого решения о применении пестицидов. При этом значительно повышается эффективность проведения химобработок, которые выполняются в оптимальные сроки, что дает возможность избежать ненужного использования средств защиты растений, существенно поднять их отдачу.
Репелленты, напротив, не привлекают, а отпугивают насекомых. Использование определенных репеллентов в Южной Америке отпугивает колорадского жука от картофеля, в результате чего резко снижается численность вредителей на защищаемых полях.
Отпугивать вредителей можно, размещая посевы некоторых культур рядом с ареалами распространения насекомых.
Такие растения, как, например, горчица вызывают нарушение развития вредителей, заменяя тем самым действие химических препаратов. По данным Е. Очертенко и И. Ивановой, применение отвара из свежесобранных во время и после цветения верхушек полыни горькой обусловливает до 90 % гибели капустной и яблоневой тлей.
Использовать растения можно и в качестве естественных гербицидов. Приготовленная из измельченной коры хвойных деревьев мульча хорошо зарекомендовала себя при подавлении сорняков в овощеводстве и садоводстве Голландии. Гербицидное действие мульчи проявляется в течение трех лет, после чего ее необходимо возобновлять.
В почве нередко содержатся антагонисты патогенных грибов, вирусов. Обоснованное применение антибиотических средств позволяет подавлять болезни сельскохозяйственных культур.
Вирусы помогают бороться и с сорной растительностью. Использование микроорганизмов заменяет внесение гербицидов против просянки, мари белой и других сорняков.
За рубежом проводятся исследования по защите картофеля от колорадского жука с помощью энтомопатогенного гриба. В период окукливания личинок жука почву опрыскивают суспензией, что снижает выход жуков из куколок на три четверти. Важно, что колорадский жук уничтожается тогда, когда он еще не успел нанести вреда картофелю.
Против саранчовых вредителей эффективно применение естественных врагов, в том числе одноклеточных организмов. Попадая в организм саранчи или кузнечика, они быстро размножаются и губят своего хозяина. Разбрасывание с помощью самолетов приманок, содержащих споры этих одноклеточных организмов, позволяет быстро обработать большие площади.
Исследования ученых показывают, что заменить гербициды в борьбе с сорной растительностью можно аналогами, в частности, распространением наиболее агрессивных возбудителей грибных болезней, поражающих сорняки. В лабораториях США создаются на основе таких возбудителей биологические средства борьбы с сорной растительностью - микогербициды. В отличие от химических гербицидов они не опасны для человека, окружающей среды, а по эффективности мало чем уступают им. При этом себестоимость микогербицидов ниже по сравнению с химическими препаратами.
Для борьбы с вирусными заболеваниями можно использовать слаботоксичный вирус. При этом предварительно заражают растения ослабленным вирусом для выработки у культуры иммунитета. Данный метод особенно оправдан при получении семян и рассады овощных культур, устойчивых к определенным болезням.
Высокоэффективно применение гормонов для защиты растений. Использование некоторых из них препятствует превращению личинок вредителей во взрослых насекомых.
Исследования американских ученых показали, что хитозан - вещество, извлеченное из хитинового панциря раков и крабов, - способно защитить растения от болезнетворных грибков. Так, опрыскивание хитозаном пшеницы увеличивает урожай на 10-20 %. Применение этого препарата укрепляет корневую систему и повышает прочность стебля. После обработки посевов хитозаном отпадает необходимость в фунгицидах. Получать это вещество можно в больших количествах из отходов переработки крабов и раков.
Биологические препараты позволяют ослабить зависимость земледелия от пестицидов. Насекомые, против которых применяются химические средства защиты растений, довольно быстро вырабатывают устойчивость к ним, и поэтому для успешной борьбы с вредителями требуется использование более сильнодействующих препаратов. Надеяться на столь быструю приспособляемость человеческого организма к пестицидам не приходится, так как для этого необходима смена не одного поколения людей на протяжении десятков, а то и сотен лет, в то время как некоторые виды вредителей могут иметь несколько поколений в течение одного года.
Опыт хозяйствования свидетельствует о том, что при обоснованном применении биологических средств защиты возможно устойчивое вытеснение пестицидов, а комплексное использование биологических и химических препаратов значительно усиливает их эффект.
Пока объем применения биопрепаратов в целом в мире не превышает 1 % от объема применения пестицидов, а расходы на их использование составляют сотни миллионов долларов, в то время как на пестициды тратятся десятки миллиардов долларов. В нашей стране используются более десяти микроорганизмов в качестве биоинсектицидов, хотя известно свыше 1000 микроорганизмов, которые продуцируют токсины, эффективные против сорняков или насекомых-вредителей.
Недостаточно используется в сельскохозяйственном производстве физико-механический метод борьбы с вредными организмами. В нем следует решительнее вытеснять такие трудоемкие операции, как сбор гнезд и насекомых вручную, ловушками, ловчими поясами и канавами, удаление на семенных участках больных растений и др. применением высоких и низких температур, ультразвуковых колебаний, токов высокой частоты, радиационного излучения и прочих достижений науки и техники. Например, использование против плодовой мушки дрозофилы радиоактивного излучения в Египте позволило провести ее стерилизацию, что положительно сказалось на повышении рентабельности фруктовых хозяйств этой страны. В Японии стерилизацией вредителей путем облучения мужских особей кобальтом-60 была полностью искоренена дынная мушка, поражающая овощи и бахчевые культуры.
Используя последние достижения науки и техники в борьбе с болезнями и вредителями, не следует забывать и о простых, но эффективных средствах. Так, можно применять солнечное тепло для предотвращения некоторых болезней, например, карликовости земляники, выращиваемой в закрытом грунте. Путем мульчирования черной пленкой с серебряными полосами возможно спасти посевы овощных культур от растительной тли.
В свеклосеющих районах перспективно применение синтетической паутины против свекловичных долгоносиков. При этом отходы производства, представляющие собой элементарные химические волокна, используются в качестве сети, накладываемой на почву по краю прошлогоднего свеклянища, обращенному к новым посевам сахарной свеклы. В такую искусственную паутину длиной 300 м и шириной 3 м на сельскохозяйственном предприятии «Днипро» Полтавской области попали многие свекловичные долгоносики, которые необратимо запутывались в волокнах. Причем фиксированные вредители привлекали других долгоносиков с прилегающих участков, в результате чего на покрытой сетью площади быстро образовались целые скопления жуков, подлежащих несложному уничтожению.
Большую роль в защите растений должны играть карантинные мероприятия, направленные на предотвращение проникновения на территорию России и распространения в нашей стране тех вредных организмов, которые встречаются и в отдельных регионах. Ежегодно внешней карантинной службой пресекаются десятки попыток провоза опасных сорняков, болезней и вредителей растений из-за рубежа. Работа карантинной службы затрудняется нехваткой специальной диагностической аппаратуры и медленной модернизацией методов, препятствующих распространению вредных организмов.
Перспективным направлением защиты растений является совершенствование селекционных мероприятий, базирующихся на выведении сортов культур, устойчивых к вредным насекомым и болезням. При создании таких сортов к экономическому эффекту, обусловленному сбережением материальных и денежных средств на проведение защитных мероприятий, добавляется эффект экологический, поскольку отпадает необходимость в применении химических средств защиты растений.
Очень перспективно в борьбе с вредными организмами использование достижений биотехнологии. При помощи клеточной инженерии, являющейся важным направлением биотехнологии, можно выводить сорта растений, устойчивые к различным болезням и вредителям, с учетом климатических и почвенных особенностей отдельных регионов. Применение в селекции клеточной инженерии делает принципиально возможным создание невосприимчивых к солям, повышенным температурам и недостатку влаги сортов сельскохозяйственных культур, обеспечивающих получение высоких урожаев в экстремальных условиях.
Генная инженерия, например, позволяет пересадить в клетки картофеля ген фермента хитиназы, который помогает насекомоядным животным и грибкам, поражающим насекомых, переваривать прочный хитиновый панцирь. Колорадский жук, поевший листьев этого картофеля, вскоре погибнет, так как он не будет переваривать такую пищу, а пища начнет переваривать его. Для человека хитиназа совершенно безвредна. Использование генов для повышения устойчивости растений к вредным организмам позволило сократить применение инсектицидов в США на 1,5 млрд дол. В настоящее время производится расшифровка генного кода клеток растений или микроорганизмов, устойчивых к гербицидам, и перенесение гена устойчивости на культурные растения.
Одно из наиболее прогрессивных внедрений в области защитных мероприятий - интегрированная система защиты растений, при которой осуществляется комбинация всех защитных методов против комплекса вредителей, болезней и сорняков в определенной эколого-географической зоне на определенных сельскохозяйственных культурах. Данная система позволяет снижать действие вредных организмов до хозяйственно допустимого уровня при сохранении энтомофагов и акарифагов. Ее высокая эффективность обусловлена комплексным использованием различных средств и способов борьбы, усиливающих положительное действие друг друга.
По данным М.Я. Менликаева, И.Т. Шаяхметова, А.А Caхибгареева, обобщение практики использования пестицидов и биопрепаратов в Башкортостане позволило сформировать следующие основные теоретические положения интегрированной защиты растений:
• по мере сокращения применения химических средств эффективность защиты растений возрастает в связи с сохранением, накоплением и активизацией природных энтомофагов; происходит последовательное насыщение посевов полезными видами;
• взаимосвязанное и обоснованное применение агротехнических, биологических, химических и других методов обеспечивает полноценную сохранность урожая;
• развитие вредителей и болезней в насыщенном энтомо-фагами и полезными микроорганизмами поле становится подконтрольным, управляемым; опасность внезапного появления, размножения и развития вредных организмов предотвращается.
Все элементы изложенной тактики защиты растений в 80-е годы прошлого столетия были проверены во всех зонах республики. Эффективность выразилась прежде всего в снижении химической нагрузки в 8-10 раз и уничтожении вредителей и подавлении развития болезней на 80-90 %.
В 1996 г. экологический подход к защите растений позволил отменить химобработки полей на площади 723,5 тыс. га (табл. 15). На этой площади развитие вредителей ограничивалось естественными энтомофагами. К 1991 г. на площади 174,5 тыс. га защита растений от вредителей обеспечивалась целевым применением энтомофагов (трихограмма, хабробракон и др.). В 1996 г. активные биосредства (микробиопрепараты) применялись уже на 800 тыс. га. Паразиты вредителей, которых разводили в четырех биолабораториях Республиканской станции защиты растений, были внедрены на площади 1525,3 тыс. га.

Освоение принципов интегрированной защиты растений позволило сохранить 2,5-2,8 ц/га зерна и другой продукции; отмечено значительное оздоровление природной среды. Башкортостан достиг самых высоких показателей по биологизации защиты растений.
Эффективность интегрированной защиты растений с расширением применения биометода была неоспорима; достигнуто удачное объединение усилий науки и практики.
Для оценки целесообразности применения средств защиты растений и обоснованного планирования мероприятий нужно шире использовать компьютерную технику, позволяющую с учетом исходной популяции вредных организмов, погодных условий, агротехники и др. прогнозировать характер развития болезни или вредителя, выдавать рекомендации по защите растений. Действующие в странах Западной Европы программные комплексы с использованием компьютеров обеспечивают сокращение затрат на применение фунгицидов в 1,5—2,0 раза по сравнению с расходами при традиционной системе календарных обработок.
Перспективным представляется использование мини-метеостанций, предназначенных для регистрации погодных условий, благоприятствующих распространению опасных болезней и вредителей сельскохозяйственных культур. После анализа данных об изменении температуры и влажности воздуха, количестве выпавших осадков и скорости ветра на компьютере можно получить достоверную информацию об опасности появления таких болезней, как бурая ржавчина зерновых культур, парша яблони и других. Ранние прогнозы позволяют более эффективно применять средства защиты растений.