Методы интегрированной защиты растений от вредителей, болезней и сорняков

Теоретические основы защиты растений

3.1.Фитосанитарный контроль.

Наблюдения за вредными объектами, сбор, обработка, анализ и обобщение информации, при разработке путей контроля вредоносности вредных видов, получило название фитосанитарный контроль.

Фитосанитарная информация это

- распространение и интенсивность развития болезней,

- видовой состав и плотность заселения посевов сельскохозяйственных культур вредителями и сорняками,

- распространение и численность паразитов и хищников, патогенов вредителей, антагонистов и паразитов возбудителей болезней растений,

- фенологию развития вредных организмов и состояния посевов и насаждений,

- особенности погоды сезона и отдельных периодов вегетации растений по всем количественным показателям,

- объемы, сроки и технику ведения профилактических и защитных мероприятий,

Комплексное состояние посевов и вредных объектов называют фитосанитарной обстановкой.

Комплекс показателей фитосанитарной информации, характеризующий величину нагрузки вредных объектов на агрофитоценоз (плотность популяции вредителей, сорняков в посевах, развитие (или распространение) болезней) — фитосанитарная нагрузка.

Известно, что эпифитотии — явление не случайное. Данный процесс подчиняется ряду объективных закономерностей, учет и анализ которых дает возможность заблаговременного предвидения фитосанитарной обстановки. В связи с этим в первой половине XX в. сформировалось и утвердилось направление прогноза развития вредных организмов.

На современном этапе фитосанитарный контроль и прогноз, коренным образом изменили подход к защите растений.

Основной их целью является организация профилактической направленности защитных мероприятий посредством сбора, анализа фитосанитарной информации, формирования целостной научно-теоретической и информативной базы в масштабах государства.

Одним из конечных результатов такой работы, имеющих непосредственное прикладное значение, является сигнализация.

Сигнализация — оповещение служб АПК, задействованных в практике защиты растений, о сроках проведения защитных работ против тех или иных вредных организмов с указанием региона, конкретизация массивов, посевов или насаждений, подлежащих обработке.

3.2.Прогноз развития болезней, вредителей, сорной растительности.

Формы прогнозов фитосанитарной обстановки

Многолетние прогнозы разрабатываются научными учреждениями на срок не менее пяти лет. Это планирование объемов производства и приобретения средств защиты растений, совершенствование методов и средств защиты, планирование подготовки специалистов.

Это совершенствование структуры службы защиты растений, разработка путей управления фитосанитарной обстановкой.

Долгосрочные прогнозы разрабатываются на предстоящий год или сезон научными учреждениями совместно с оперативной службой защиты растений. Их результатами являются

- ожидаемое распределение вредных видов по угодьям или типам посевов,

- сроки их заселения,

- вероятная степень фитосанитарной нагрузки на агроценоз,

- интенсивность размножения, темпы развития, распространения, выживаемость, вредоносность.

Краткосрочные прогнозы обычно разрабатывают специалисты оперативной службы защиты растений на срок от нескольких дней до месяца для быстро распространяющихся вредителей и болезней или при возникновении непредвиденных экологических условий.

Фенологические прогнозы. Результатом их является дата наступления фенологических явлений, этапов онтогенеза у вредных организмов и защищаемых растений.

Прогноз вредоносности Предназначен для определения вероятного уровня потерь урожая и (или) его качества (товарности) и установления экономической целесообразности защитных мер при сложившихся агроэкологических условиях.

Прогноз вероятной активности полезных организмов (энтомофагов, сверхпаразитов, возбудителей болезней у вредных видов, других полезных организмов) в сдерживании и подавлении вредных видов проводят с целью определения возможности исключения предусмотренных защитных обработок посевов пестицидами.

3.3.Оценка целесообразности применения средств защиты растений.

Начальным этапом установления целесообразности применения средств и методов защиты растений является определение вредоносности вредных объектов.

Известны следующие основные типы проявления болезней и поражения растений объектами энтомофауны:

1)симптомы болезней: гниль; некроз и пятнистость; хлороз и мозаика; налет;деформация; мумификация; гоммоз или камедетечение; опухоли и наросты; пустулы (подушечки); головня (пылящие массы).

2) признаки повреждения вредителями-фитофагами: грубое объедание; фигурное объедание; дырчатое объедание;скелетирование (в виде язвочек, окошечек, собственно скелетирование);минирование различных органов; выедание ямок, полостей на органах;повреждения с механической подготовкой вредителем субстрата для питания (образование паутинных гнезд, трубок, сигар);изменение окраски; деформация; образование галл.

Выделяют три типа порогов вредоносности:

- Фитоценотический порог вредоносности (ФПВ) — плотность популяции вредного объекта или степень развития или распространения болезни, при которой они практически не оказывают отрицательного влияния на рост и развитие культурных растений и не снижают их урожай.

- Критический (статистический) порог вредоносности (КПВ) — плотность популяции вредного объекта или степень развития или распространения болезни, при которой статистически достоверно снижается урожай сельскохозяйственных культур (потери обычно превышают 3-6 % фактического урожая).

Экономический порог вредоносности (ЭПВ) — плотность популяции вредного объекта или степень развития или распространения болезни, при которой стоимость потерь урожая превышает затраты на применение средств защиты растений.

- ЭПВ — экономически обоснованная пороговая численность вредителей, которая учитывает затраты на защиту растений и экономические показатели технологии возделывания зерновых культур, биологическую эффективность рекомендуемых препаратов.

Методы интегрированной защиты растений от вредителей, болезней и сорняков

4.1.Организационно-хозяйственные мероприятия

1. Очистка посевного материала на зерноочистительных машинах и комплексах.

2. Запрет на применение органических удобрений, содержащих семена и плоды сорняков.

3. Обкашивание дорог, меж, канав, опушек леса, пустырей, путепроводов и полос отчуждения от сорных растений, чтобы исключить возможность их обсеменения.

4. Предотвращение распространения семян сорных растений уборочными и транспортными машинами, а также тарой.

5. Подготовка складских помещений к приему нового урожая с обязательным проведением дезинфекции и дезинсекции.

6. Соблюдение пространственной изоляции между посевами до 1 км.

7. Обучение работающих при возделывании сельскохозяйственных культур новым технологиям и методам их выращивания.

8. Составление плана проведения защитных мероприятий при возделывании той или же иной сельскохозяйственной культуры.

9. Сбор и уничтожение послеуборочных остатков.

10. Известкование кислых почв позволяет избежать сильного развития аскохитоза у гороха, фузариоза клевера, корнееда свеклы, белой гнили и склеротиниоза у подсолнечника, килы капусты.

11. Размещение возделываемых культур только по наиболее благоприятным почвам с оптимальным для них уровнем кислотности.

4.2. Агротехнический метод

Его преимущества

1) отсутствие дополнительных затрат, так как агротехнические мероприятия обязательны при возделывании сельскохозяйственных культур;

2) способность в нужном для человека направлении изменять экологическую среду, влияющую на развитие и размножение вредных видов;

3) хорошую сочетаемость агротехнических приемов с биологическими и другими методами борьбы;

4) применение этого метода не ухудшает качество продукции и не вредит окружающей среде.

К агротехническим методам относят

1.Соблюдение севооборота как основа профилактических мероприятий.

2.Использование минеральных удобрений для снижения численности вредных объектов.

3.Влияние зяблевой вспашки на фитосанитарное состояние посевов сельскохозяйственных культур.

4.Предпосевная и междурядная обработка почвы как прием в интегрированной защите растений.

5.Значение сроков и способов посева, норм высева для формирования благоприятной фитообстановки в агрофитоценозе.

6.Влияние сроков уборки на зараженность семенного и посадочного материала.

4.3.Биологический метод

Важнейшие формы взаимоотношений между организмами в природе.

Хищничество — форма отношений, при которой один организм (хищник) питается другим (жертвой), приводя последнего к гибели в течение короткого времени.

Паразитизм — форма отношений, при которой один организм (паразит) живет и питается за счет другого (хозяина) длительное время, постепенно приводя его к гибели либо сильно истощая.

Симбиоз — формы сосуществования или сожительства особей разных видов, которые в той или иной степени выгодны одному или обоим видам. Различают три основные формы симбиоза: мутуализм, синойкию, комменсализм.

Мутуализм — взаимовыгодное, часто необходимое сосуществование разных видов.

Синойкия (сожительство) — отношения, полезные для одного вида, но безразличные для другого.

Комменсализм (нахлебничество) — использование одним видом пищевых запасов другого, не приносящее вреда последнему.

Антибиоз — форма взаимоотношений видов, при которой продукты жизнедеятельности одного организма, выделяемые иногда даже в очень незначительных количествах, вызывают гибель или угнетение другого.

Способы применения энтомофагов. Энтомофаг (entomophagous, entomophage) — употребляющий в пищу насекомых (паразиты, хищники).

Существуют следующие способы применения энтомофагов:

- внутриареальное расселение,

- сезонная колонизация,

- интродукция и акклиматизация, охрана и создание оптимальных условий для жизнедеятельности энтомофагов.

Внутриареальное расселение. Сущность данного способа состоит в массовом переселении эффективных, обычно относительно специализированных паразитов и хищников (олигофагов) из старых очагов размножения вредителей во вновь возникающие очаги в пределах зоны, где эти естественные враги отсутствуют или еще не накопились.

Интродукция и акклиматизация. Данный способ основан на изыскании эффективных естественных врагов на родине вредителя и переселении их в новые районы.

Сезонная колонизация заключается в разведении некоторых энтомофагов в лабораториях с последующим выпуском в среду обитания вредного объекта.

Природный механизм регуляции численности популяций в условиях агроэкосистемы.

Численность каждого отдельного вида организмов сохраняет равновесное положение в своей среде обитания. Одновременно в течение сезона численность популяции в разные годы колеблется в ту или иную сторону от этого равновесного, сравнительно неизменного среднего значения. Такое равновесие за какой-то период времени сохраняется из-за действия на популяцию всех факторов внешней среды (естественное регулирование).

Биопрепараты.

В состав биологических препаратов, применяемых против вредителей и болезней, входят средства на основе бактерий, вирусов, грибов и антибиотики.

В нашей республике на их основе применяется 15 биопрепаратов или 4,3 % от общей численности пестицидов, которые разрешены к применению в стране.

В нашей республике согласно «Каталогу пестицидов и удобрений, разрешенных для применения в Республике Беларусь» допущены к применению следующие биопрепараты на основе бактерий:

бактоген, бацитурин, битоксибациллин, колептерин, лепидоцид, новодор FC, форей 48В, миколин, пентафаг.

Как и химические препараты, биопрепараты на основе бактерий обладают определенными преимуществами и недостатками. К достоинствам такого рода препаратов следует отнести:

1) безопасность для человека и теплокровных животных;

2) достаточно широкий спектр действия на вредные объекты;

3) отсутствие специфических запахов;

4) высокую экологическую безопасность для окружающей среды — не поражают птиц, рыб, полезную энтомофауну.

5) снижение плодовитости насекомых, попавших под обработку, но не погибших по каким-либо причинам;

6) отсутствие фитотоксичности и влияния на качество сельскохозяйственной продукции;

7) совместимость в баковых смесях с пестицидами, биопрепаратами (кроме сильнощелочных) и регуляторами роста.

К недостаткам относят:

1) желаемый эффект по снижению численности вредителей получают только при первичном заражении корма,

2.данные бактерии не вызывают эпизоотий;

3) бактериальные препараты обладают замедленным действием, и гибель насекомых наступает только через 2-5 суток и более после обработки, а максимальный эффект достигается на 10-е сутки.

Биопрепараты на основе энтомопатогенных грибов.

Из данной группы препаратов в нашей стране для производственного применения допущен боверин, разработанный на основе гриба боверии (белая мускардина).

Вирусные препараты.

По мнению американских ученых около 300 видов вирусов могут быть использованы для борьбы с вредными насекомыми.

Установлено два способа применения вирусных препаратов:

1) интродукция — внесение патогена в природную популяцию однократно с целью вызова эпизоотии;

2) применение вирусных биопрепаратов опрыскиванием по типу инсектицидов.

Однако в связи с тем, что для возникновения вирусной эпизоотии необходимо не только наличие инфекционного начала, но и сочетание ряда природных факторов, применение данных препаратов ограничено.

Антибиотики и почвенные антагонисты. Среди почвенных антагонистов наиболее изучено применение для борьбы с возбудителями заболеваний гриба рода Trichoderma.

В нашей республике к применению допущены два препарата такого типа — лигнорин, триходермин-БЛ.

Антибиотики — это биологически активные вещества, продуцируемые микроорганизмами и подавляющие рост, развитие или убивающие другие микроорганизмы (вирусы, бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли). В настоящее время описано свыше 3000 антибиотиков.

Основным отличием антибиотиков от других биопрепаратов является высокая избирательность действия. Они подавляют бактериальных и грибных возбудителей заболеваний, не оказывая отрицательного влияния в рекомендованных для применения нормах на рост и развитие растений. Их действие мало зависит от погодных условий.

Чаще всего они применяются в низких концентрациях из- за их высокой активности, что дает возможность избежать фитотоксичного действия таких препаратов на защищаемое растение.

К недостаткам препаратов данного типа следует отнести быстрое развитие устойчивости к ним у патогенных микроорганизмов. Именно этим обусловлен запрет на использование в растениеводстве антибиотиков, применяемых для лечения человека и теплокровных животных.

В нашей республике антибиотиков, допущенных к применению для защиты растений, в «Каталоге пестицидов и удобрений, разрешенных для применения в Республике Беларусь» нет.

Автоцидный метод

Метод основан на использовании биологически активных веществ, регулирующих рост, развитие, размножение и поведение насекомых. По механизму действия биологически активные вещества подразделяют на:

нарушающие репродуктивное развитие насекомых и процесс онтогенеза;

нарушающие коммуникацию насекомых (феромоны, репелленты, антифиданты, алломоны, кайромоны, синомоны).

Регуляторы поведения насекомых.

В организме насекомых вырабатываются и выделяются в окружающую среду разнообразные биологически активные вещества, с помощью которых осуществляются внутри- и межвидовые взаимоотношения.

Химические регуляторы поведения подразделяются на атрактанты и репелленты.

Аттрактанты — сигнальные вещества, вырабатываемые живыми организмами и вызывающие у воспринимающих их особей движения по направлению к источнику запаха.

Репелленты. — вещества, стимулирующие движение, направленное от источника запаха.

Вещества, тормозящие какую-либо реакцию насекомых, носят название детеррентов.

Межвидовые регуляторы поведения (аллелохемики) подразделяются на алломоны, кайромоны, синомоны.

Регуляторы роста, развития и поведения являются важнейшим элементом интегрированной борьбы с вредителями или программ управления их численностью.

Генетический метод

Сущность его заключается в насыщении природной популяции вредителя особями генетически неполноценной (нежизнеспособной или бесплодной) расы того же вида, полученной путем отбора, лучевой или химической стерилизации.

Это достигается следующими способами:

1) обработка гамма- и рентгеновскими лучами;

2) обработка хемостерилянтами;

3) использование цитоплазматической несовместимости.

Практически генетический метод борьбы с вредителями можно осуществлять двумя способами:

1) массовым выпуском заранее обработанных гамма- и рентгеновскими лучами особей вредителя;

2) автостерилизацией в природных условиях, как правило, используя хемостерилянты.

Основным приемом генетического метода является лучевая и химическая стерилизация.

Химическая стерилизация насекомых проводится с помощью хемостерилянтов. На сегодня известно более 500 химических соединений, вызывающих стерильность у насекомых.

Физический метод

Физический метод включает использование высоких и низких температур, ультразвука, солнечного света и источников искусственного освещения, в том числе ультрафиолетового (УФ) и радиационного излучения.

1. Использование минусовых температур для борьбы с вредителями в период хранения урожая и продуктов его переработки.

2. Обеззараживание почвы путем прогревания от почвообитающих вредных организмов. Прогреванием почвы можно уничтожать семена сорняков, вирусы, бактерии, грибы, нематоды.

3. Применение токов высокой частоты.

4. Использование ионизирующих излучений для повышения устойчивости к заболеваниям.

5. Сушка зерна и зернопродуктов. Это направление является профилактическим и истребительным против амбарных клещей, долгоносиков, а также болезней, сохраняющихся на поверхности семян.

6. Применение светоловушек.

7. Термическое обеззараживание семян ячменя и пшеницы от пыльной головни чаще применяют на первых этапах семеноводства.

8. Факельное уничтожение сорняков на полях. Обеззараживание почвы в парниках, теплицах горячим паром при температуре не менее +100 С. После 46 мин экспозиции почва практически освобождается от вредных микроорганизмов.

9. Облучение красным светом некоторых гибридов кукурузы повышает устойчивость ее к вредным объектам и обеспечивает прибавку урожая на 10,6-16,5 % .

10. Весеннее солнечное облучение семян зерновых культур перед посевом в течение 3-7 дней резко снижает поражаемость растений пыльной головней.

11. Для защиты томатов, огурцов, фасоли от вредителей на поверхности почвы раскладывают полоски алюминиевой фольги.

12. Специфическое действие отдельных цветов используют для прогноза развития вредителей в форме цветовых чашек-ловушек или досок-ловушек, снабженных клеевыми полосами. Желтые клеевые ловушки применяют для определения начала лета крестоцветных блошек, рапсового цветоеда, капустных и луковой мух.

Механический метод

К особенностям применения механического метода относят его трудоемкость.

Существуют следующие основные направления использования механического метода.

1. Устройство преград.

2. Сбор и уничтожение вредителей.

3. Обрезка больных побегов, ветвей плодовых деревьев.

4. Механическая прочистка сортовых посевов от отдельных больных растений. Особенно важна на картофеле в борьбе с черной ножкой.

5. Уничтожение промежуточных хозяев возбудителей ржавчин хлебных злаков (крушина, барбарис вблизи полей).

6. Очистка семян от сорняков и механически поврежденных растений.

7. Ручная прополка посевов от сорных растений.

8. Скарификация семян с толстой оболочкой путем пропускания через машины скарификаторы.

Карантин растений

В соответствии с Указом Президента Республики Беларусь от 27 января 2003 г. «О совершенствовании управления организациями агропромышленного комплекса» создана Главная государственная инспекция по семеноводству, карантину и защите растений.

Карантинные объекты для Республики Беларусь. В Республике Беларусь объектами внешнего карантина являются (Постановление № 27 от 27.09.2006):

вредители — азиатская хлопковая совка, азиатский усач, американская белая бабочка, американский клеверный минер, восточная плодожорка, грушевая огневка, египетская хлопковая совка, западный кукурузный жук, калифорнийская щитовка, капровый жук, картофельная моль, индийская фасолевая зерновка, азиатская многоядная зерновка, арахисовая зерновка, китайская зерновка, непарный шелкопряд (азиатская раса), пальмовый трипе, персиковая плодожорка, средиземноморская плодовая муха, табачная белокрылка, тутовая щитовка, филлоксера,цитрусовая белокрылка, червец Комстока, четырехпятнистая зерновка, широкохоботный амбарный долгоносик, южноамериканский листовой минер, яблонная муха, яблонная златка, японский жук, японская палочковидная ложнощитовка;

грибные болезни растений — аскохитоз хризантем, белая ржавчина хризантем, головня картофеля (клубней), диплодиоз кукурузы, индийская головня пшеницы, пятнистость листьев кукурузы, рак картофеля, южный гельминтоспориоз кукурузы (раса Т), фомопсис подсолнечника; бактериальные болезни растений — бактериальное увядание (вилт) кукурузы, бактериальная кольцевая гниль картофеля, бурая гниль картофеля, ожог плодовых деревьев;

нематоды, вызывающие болезни, — бледная картофельная нематода, золотистая картофельная нематода, колумбийская галловая корневая нематода, сосновая стволовая нематода;

сорные растения — амброзия полыннолистная, амброзия трехраздельная, амброзия многолетняя, бузинник пазушный (ива многолетняя), горчак ползучий (розовый), ипомея плющевидная, ипомея выямчатая, молочай зубчатый, паслен линейнолистый, стриги (виды), паслен колючий, паслен трехцветковый, паслен каролинский, повилики, череда волосистая, ценхус малоцветковый (якорцевый).

Селекционно-семеноводческий метод

Один из наиболее надежных методов защиты растений от вредных объектов — это возделывание устойчивых сортов.

Семеноводческие меры защиты предусматривают периодическую сортосмену, если старые сорта теряют прежнюю устойчивость из-за изменений, произошедших в генотипе растений, или же изменения рассового состава в популяции возбудителя заболевания.

Таким образом, сорт является средообразующим фактором, на основе которого должны строиться защитные мероприятия от вредителей, болезней и сорняков в зависимости от его способности противостоять вредным объектам.

Химический метод

Применение химических средств защиты растений является самым радикальным методом борьбы с вредными объектами и имеет ряд преимуществ.

Прежде всего, химические средства отличаются большой универсальностью.

Их применяют в защите сельскохозяйственных растений от вредных грызунов, насекомых, клещей, нематод, возбудителей болезней и сорняков. Их успешно применяют также в борьбе с переносчиками инфекционных болезней человека, с членистоногими в быту, с вредителями запасов сельскохозяйственной продукции.

Химические средства применяются и для облегчения трудоемких работ при уборке урожая для подсушивания стеблей и листьев. К ядохимикатам относятся и препараты для борьбы с полеганием сельскохозяйственных культур при повышенной влажности, а также соединения, ускоряющие созревание культур.

Применение пестицидов можно механизировать с использованием средств личной и общественной безопасности. Высокопроизводительные опрыскиватели, протравливающие установки и другие средства механизации позволяют за короткое время провести большой объем работы, что необходимо при угрозе полной потери сельскохозяйственной продукции.

Химический метод отличается высокой технической эффективностью, т. е. применение химических средств защиты растений позволяет добиться более 80-90 % гибели вредных организмов.

Химические средства защиты растений обеспечивают высокую окупаемость дополнительных затрат.

Однако наряду с большими достоинствами химических средств защиты растений следует отметить и их недостатки: прежде всего, токсичность химических средств защиты растений для теплокровных животных и человека.

Отказаться от применения пестицидов на сегодняшний день нет возможности.

Согласно исследованиям, проведенным в нашей стране национальным институтом защиты растений, применение комплексной защиты растений от вредителей, болезней и сорняков позволяет сохранить урожай ячменя — 10,6 ц/га, овса — 8,2 ц/га, картофеля — 80 ц/га, сахарной свеклы — 60,8 ц/га, льна-долгунца — 11,9 ц/га (табл. 2.9).

В нашей стране согласно «Каталогу пестицидов, разрешенных для применения в Республике Беларусь на 2000- 2010 годы» и приложений к нему зарегистрировано 364 пестицида.

Из них 39 % , или 142 торговых названия, составляют гербициды.

Протравители и фунгициды занимают 28,9 % ассортимента,

а инсектициды и акарициды — 56 торговых названий, или 15,4 % .

В Европейских странах количество пестицидов, вносимых на 1 га пашни, различно.

Наибольшая пестицидная нагрузка в 1998 г. была в Бельгии (11,89 кг/га) и Голландии (10,97 кг/га), меньшая — в Швеции, Польше (по 0,60 кг/га) и Финляндии (0,54 кг/га).

В США пестицидная нагрузка составляет в среднем 3 кг/га (по д. в.).

В России она составила в 2002 г. — 0,264 кг/га.

В 2005 г. в Брестской области было внесено 1,13 кг/га пестицидов; в Гомельской — 1,14; в Гродненской — 1,8; в Минской — 1,23; в Могилевской — 1,05; в Витебской — 0,83 кг/га.

Опасность пестицидов для окружающей среды определяется главным образом их поведением на сельскохозяйственных угодьях, где они специально применяются и откуда могут мигрировать.

По этой причине экотоксикологическая оценка каждого пестицида должна в первую очередь базироваться на данных о динамике их содержания в почве и растении на обрабатываемых полях, в воздухе и воде водоемов.