5.6. Интеграция методов в системе интегрированной защиты растений

Методы защиты растений действуют по принципу дополнительности и используются в определенной последовательности: сначала применяется агротехнический метод, начиная с фитосанитарной оптимизации севооборотов и агроландшафтов, разработки фитосанитарных технологий возделывания сельскохозяйственных культур, включения в их состав устойчивых и выносливых сортов, необходимых карантинных мероприятий, а затем, при достижении и прогнозе достижения ЭПВ, применяются оперативные биологические и химические средства. При такой последовательности применения методов защиты растений задействуются долговременные саморегулирующиеся механизмы с помощью агротехнических приемов и сортов, а затем они дополняются при необходимости оперативными способами – применением малоопасных пестицидов. Тем самым при разработке систем разного уровня сложности соблюдается методологический принцип системного управления вредными организмами: от высших уровней организации (конструирование агроэкосистем) к низшим (разработка отдельных технологий по каждой культуре).

Выбор методов защиты растений обусловлен стратегией защитных мероприятий, которая в свою очередь зависит от стратегии жизненного цикла вредных организмов: r-, К-, rК-, Кr-видов (табл. 50).

Таблица 50

Выбор методов защиты растений в зависимости от стратегии защитных мероприятий

Эффективность: высокая (+ + +), умеренная (+ +), удовлетворительная (+)

Агротехнический метод в сочетании с возделыванием устойчивых и выносливых сортов позволяет достаточно эффективно решать стратегические задачи систем защитных мероприятий, которые вытекают из стратегии жизненных циклов вредных организмов.

Агротехнический метод особенно эффективен против почвенных вредных организмов, решая стратегическую задачу снижения их исходной численности ниже ПВ и ЭПВ путем введения фитосанитарных севооборотов и предшественников, систематического применения органических удобрений, периодической заменой форм минеральных, особенно азотных удобрений, повышением физиологической устойчивости и выносливости растений в критические периоды формирования элементов структуры урожая.

Устойчивые сорта, составляя около 15 % от всего ассортимента, позволяют высокоэффективно решать проблему защиты от доминирующих вредных организмов, которые относятся преимущественно к семенным и наземно-воздушным, или листо-стеблевым.

Биологический метод эффективен против наземно-воздушных, или листо-стеблевых, вредных организмов, а также почвенных, или корне- клубневых благодаря активизации и повышению численности естественных популяций энтомофагов и антагонистов, применению биопрепаратов.

Химический метод имеет радикальное значение в прерывании жизненного цикла вредных организмов, снижении скорости размножения полициклических видовых популяций, а также в предупреждении передачи вредных организмов через семенной и посадочный материал (протравливание).

При использовании пестицидов важно учитывать экологические ниши вредных организмов, вероятность их (пестицидов) попадания на (в) целевые объекты.

Покажем это на примере вредных организмов, против которых применяют пестициды для снижения их численности ниже ЭПВ (табл. 51).

Таблица 51

Эффективность пестицидов против вредных организмов, занимающих различные экологические ниши в агроэкосистемах

Применение пестицидов эффективно против вредных организмов, обитающих на поверхности листьев или стеблей и практически неэффективно против видов с узкими экологическими нишами – внутри органов и тканей, а также против почвенных, обитающих внутри корней или около них.

Интеграция действия основных методов борьбы позволяет разрабатывать системы защитных мероприятий практически против всех экологических групп вредных организмов. Для этого необходимо выявить, какие группы вредных организмов превышают ПВ и ЭПВ в агроэкосистемах на уровне отдельных полей и севооборотов.

Интеграция действия различных способов борьбы решает три задачи:

создание здоровых, супрессивных почв;

создание фонда здоровых семян и посадочного материала, обладающих высокой всхожестью и исходным высоким ритмом ростовых процессов формирующихся из них проростков и всходов;

обеспечение здоровых вегетирующих растений от низших к высшим этапам органогенеза. При этом задача защиты растений конкретизируется задачей «защиты формирующихся основных элементов структуры урожая», и обеспечения экологичности его продукции. Ведущая роль в решении этих задач принадлежит агротехническому методу и возделыванию устойчивых сортов, которые составляют экологическую основу технологий защитных мероприятий, задействуя механизмы «самозащиты растений».

Агротехнический метод создает благоприятные условия для сокращения и даже полной отмены применения пестицидов (инсектицидов, гербицидов, фунгицидов) благодаря повышению численности и активности энтомофагов и антагонистов, формированию конкурентоспособных посевов, получения здоровых семян и посадочного материала. Кроме того, агротехнические приемы способствуют детоксикации пестицидов, особенно гербицидов, предупреждают формирование резистентных форм вредных организмов к пестицидам.

Различные методы защиты растений входят в системы защитных мероприятий разного уровня сложности, действуя в них по принципу дополнительности. Следует выделить пять уровней сложности систем защитных мероприятий:

первый уровень против популяций отдельных вредных организмов;

второй уровень – против каждой из четырех групп экологических эквивалентов, обитающих в различных экологических средах – почвенных, или корне- клубневых; наземно-воздушных, или листо-стеблевых; семенных и трансмиссивных;

третий уровень – против сообщества вредных организмов отдельной культуры;

четвертый уровень – против сообществ вредных организмов всех культур отдельного севооборота;

пятый уровень – против сообществ вредных организмов всех севооборотов на уровне агроландшафтов (хозяйств, зон).

Различные сельскохозяйственные культуры обычно поражаются (повреждаются) комплексом вредных организмов, состоящим из болезней, вредителей и сорняков. Вследствие этого системы первого уровня сложности в принципе не могут оптимизировать фитосанитарное состояние на уровне агроэкосистем по двум причинам: во-первых, такие системы направлены на один целевой объект (один вредный организм), тогда как другие вредные организмы продолжают причинять ущерб; во-вторых, приемы и средства, кроме целевого объекта, оказывают то или иное воздействие на нецелевые объекты, то есть обладают разнонаправленным воздействием. Например, при использовании гербицидов 2,4-Д против двудольных сорняков (целевой объект) достигается оптимизация фитосанитарного состояния яровой пшеницы по засоренности двудольными сорняками. Однако в первые 1–1,5 недели после применения 2,4-Д возрастает восприимчивость растений пшеницы к возбудителям септориоза (нецелевые объекты). При наличии инокулюма и благоприятных гидротермических условий для жизненного цикла возбудителя отмечается эпифитотия этого заболевания. Для предотвращения эпифитотии применяют фунгициды. Это увеличивает затраты на производство зерна и пестицидную нагрузку на агроэкосистемы. Поэтому системы первого уровня сложности в принципе не могут выполнить задачу оптимизации фитосанитарного состояния на уровне агроэкосистем. В лучшем случае они частично улучшают фитосанитарное состояние и создают предпосылки для разработки систем второго уровня сложности.

Системы второго уровня сложности разрабатываются против вредных организмов одной группы экологических эквивалентов. Например, при заселении почвы вредными организмами (проволочниками, нематодами, возбудителями корневых гнилей, многолетними сорняками) выше ЭПВ разрабатывается система оздоровления почв против всей группы почвенных, или корне-клубневых, вредных организмов. Тем самым создаются оптимальные в фитосанитарном отношении условия для формирования и функционирования подземных органов: корней, корне-клубнеплодов. По мнению многих ученых почва как среда для жизнедеятельности корневой системы и других подземных органов растений служит ключевым компонентом наземных экосистем в целом. Вследствие этого системный подход к оздоровлению почвы от всего комплекса вредных организмов независимо от их биологической природы (таксономического положения) имеет фундаментальное значение для оптимизации фитосанитарного состояния агроэкосистемы в целом.

Разработка систем второго уровня сложности против наземно-воздушных, или листо-стеблевых вредных организмов, обеспечивает благоприятные условия для формирования и функционирования надземных органов; против семенных вредных организмов – создается фонд здоровых семян, а против трансмиссивных – предотвращается заражение семенного, посадочного материала и сосудисто-проводящей системы растений вирусной инфекцией. Тем самым системы второго уровня сложности так же, как и первого, не могут оптимизировать фитосанитарное состояние на уровне агроэкосистем, а создают лишь предпосылки для этого.

Оптимизация фитосанитарного состояния на уровне агроэкосистем достигается лишь при разработке систем ИЗР третьего уровня сложности.

Системы третьего уровня сложности направлены на защиту агроэкосистем от всего сообщества вредных организмов, формирующегося под влиянием эдификатора, или сельскохозяйственной культуры (болезней, вредителей, сорняков). При этом одна сельскохозяйственная культура может возделываться в нескольких агроэкосистемах, которые входят в состав севооборота.

Например, структура севооборота: пар – яровая пшеница – яровая пшеница состоит из двух агроэкосистем яровой пшеницы. Структура севооборотов изменяется по зонам и хозяйствам. Во всех случаях  системы третьего уровня сложности служат основой для разработки систем четвертого (севооборот) и пятого (агроландшафт смежных хозяйств или зон) уровней сложности. В последующих главах эти вопросы будут изложены более детально.

При разработке систем разного уровня сложности необходимо учитывать достоинства и недостатки различных способов защиты растений (табл. 52).

Таблица 52

Достоинства и недостатки методов защиты растений

В природоохранных зонах, при выращивании лекарственной и диетической продукции важно существенно ограничивать или полностью исключать применение химического метода защиты растений, в то время как на товарных посевах этот метод был и остается эффективным против r-стратегов, угрожающих продовольственной безопасности регионов и страны в целом.

При разработке систем разного уровня сложности следует в первую очередь задействовать фундаментальные, экологичные пролонгированно действующие методы – агротехнический и селекционно-генетический, а как дополнение – биопрепараты и пестициды.