5.2.2. Изменение устойчивости растений к вредным организмам в агроэкосистемах по мере развития земледелия и селекции

Наиболее устойчивые к вредным организмам популяции растений формируются в естественных экосистемах. Эпифитотии и массовое размножение вредных организмов происходят в них редко и принимают локальный характер, не причиняя им большого ущерба. С развитием земледелия и селекции ситуация изменилась. Можно выделить три этапа исторического развития сельского хозяйства (табл. 40), когда естественная устойчивость популяций растений, выработанная в процессе эволюции, сменялась на «агроэкосистемную»: сначала физиологическую, а затем и генетическую.

Таблица 40

Этапы исторического развития популяций и устойчивости в системе «хозяин – вредный организм»

Этапы исторического развития сельского хозяйства, на которых изменялись отношения популяций и устойчивости в патосистеме «растение-хозяин – вредный организм», выглядят следующим образом:

Сбор семян диких растений и высев их в ареалах сбора.

На первоначальном этапе структура популяций растений-хозяев и вредных организмов была естественной, сложившейся в процессе эволюции. Устойчивость растений к вредным организмам (генетическая, физиологическая) была стабильной и не различалась в агро- и естественных экосистемах. Она обеспечивала динамическое равновесие во взаимоотношениях в системе «растение – паразит (вредный организм)», при котором эпифитотии болезней, массовое размножение фитофагов, сорняков отсутствовали.

Развитие земледелия.

На втором этапе при развитии земледелия происходило расширение посевов за пределы первоначального ареала выращивания и сбора семян. Культурные растения попадали на новые территории с отличающимися почвенно-климатическими условиями, постепенно адаптируясь к новым условиям и меняя физиологическую устойчивость к стресс-факторам внешней среды, в том числе и к вредным организмам. На этом этапе генетическая устойчивость в естественных и агроэкосистемах еще оставалась одинаковой. Поэтому вредители и болезни не причиняли существенного вреда. Популяционная структура растений-хозяев носила двойственный характер: при сборе семян с диких растений она оставалась естественной, а при сборе семян растений, адаптированных к новым условиям, приобретала новые признаки, отличные от проявлявшихся на первоначальных ареалах. Структура популяций вредных организмов оставалась практически естественной, как и в первый период. На этом этапе на отдельных участках уже начинали причинять вред сорняки. Участки при этом обычно забрасывались и заменялись новыми.

Развитие селекции и создание чистолинейных генетически однородных сортов.

Это изменило структуру популяций растений-хозяев и вредных организмов, привело к развитию эпифитотий и массовому размножению вредителей. Популяция вредного организма на этом этапе в агроэкосистеме может быть как естественного, так и агроэкосистемного происхождения. Значительная часть популяций фитофагов, например, сохраняет «генетическую память» и ежегодно мигрирует из агроэкосистем в естественные экосистемы, где остаются на зимовку (свекловичные, хлебные полосатые блошки). Часть популяций (пшеничный трипс, гороховая зерновка) остаются в агроэкосистемах, не мигрируя в естественные, и все больше становятся «агроэкосистемными». Культурные растения стали генетически уязвимы, потеряв в значительной мере конкурентную способность к сорнякам, массово размножающимся в агроэкосистемах. Ситуация усугублялась переходом к повторным посевам сельскохозяйственных культур.

В настоящее время теория и методология селекционного процесса, систем земледелия претерпевают глубокие качественные изменения, которые направлены на создание адаптивно-устойчивых сортов, адаптивно-ландшафтных систем земледелия, разработку агротехнических мероприятий, обеспечивающих реализацию и сохранение присущих сортам устойчивость и адаптивность к вредным организмам.