АГРОХИМИЯ, 2008, № 11, с. 29-33
Новые технологии применения пестицидов =
УДК 632.95
ПЕСТИЦИДЫ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ
© 2008 г. Е. Ю. Торопова, В. А. Чулкина, Г. Я. Стецов*
Новосибирский государственный аграрный университет 630039 Новосибирск, ул. Добролюбова, 160, Россия E-mail: helento@ngs.ru *Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства 656910 Алтайский край, Барнаул, Научный городок, 32, Россия Поступила в редакцию 23.06.2008 г.
Достижения эволюционной экологии и эпифитотиологии служат теоретической и методологической базой для определения места и роли пестицидов в интегрированной защите растений.
ВВЕДЕНИЕ
Интегрированная защита растений (ИЗР) пришла на смену массовому применению пестицидов, начиная с 50-60-х годов прошлого столетия. Причиной смены концепции защиты растений были многочисленные результаты исследований о негативных последствиях применения пестицидов: развитие резистентности вредных организмов, возрастание их агрессивности и фитотоксично-сти, гибель энтомофагов и антагонистов (до 70%), нарушение экологического равновесия агроэко-систем, накопление остатков пестицидов и их миграция по трофическим цепям, загрязнение ими продуктов питания и кормов животных, отдаленные негативные генетические последствия, заболевания человека и нецелевых животных. Стало очевидным, что несмотря на возрастающие масштабы применения пестицидов, вредоносность и численность вредных организмов увеличивается, а затраты на их применение обгоняют прирост урожайности сельскохозяйственной продукции в 4-5 раз. Тем самым краткосрочная эффективность пестицидов носила иллюзорный характер, поэтому необходимость замены ее более надежной, экономически и экологически безопасной технологией ИЗР была очевидной [1, 2].
В России ИЗР стала широко развиваться, начиная с VIII Международного конгресса (Москва, 1975 г.), когда была пересмотрена концепция развития защиты растений, определено место и роль методов в ИЗР. Все методы в составе ИЗР были разделены на базисные или фундаментальные (устойчивые сорта, агротехнические и карантинные мероприятия) и оперативные или истребительные (механические, физические, биологические, химические) [3, 4].
Однако в практике сделан научно необоснованный акцент в пользу химического метода, что свидетельствует прежде всего о недостаточной
разработке теоретического и методологического обоснования места и роли отдельных методов в системах ИЗР, особенно такого затратного и опасного для окружающей среды как химического. Более того, не принимаются во внимание факты, что при массовом применении пестицидов площади, поврежденные вредителями и пораженные болезнями, а также скрытые потери урожая от сорных растений возрастают [5, 6].
Между тем достижения эволюционной экологии [7], эпифитотиологии [8-10] позволяют применять различные методы в системах экологически малоопасных ИЗР. Задача состоит не в том, чтобы запретить применение пестицидов, а в том, чтобы применение их было научно обоснованным, по возможности рациональным и экологичным. Пестициды целесообразно рассматривать как исключительное средство прерывания массового размножения вредных организмов и развития эпифи-тотий, угрожающих продовольственной безопасности регионов и/или страны в целом.
Именно с таких научных позиций авторы попытались осветить место и роль пестицидов в современных экологически безопасных системах ИЗР.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследования проведены в 1984-2007 гг. в вегетационных, полевых и производственных опытах по методикам [11-13]. Размер делянок в полевых опытах составлял 25 м2, в четырехкратной повторности, в производственных - на общей площади более 60 тыс. га.
Полученные результаты проанализированы и обобщены с учетом учения об эволюционно-эко-логических стратегиях и тактиках жизненного цикла вредных организмов, учения о возникновении, течении и затухании эпифитотического процесса в агроэкосистемах, экологической класси-
Таблица 1. Эффективность пестицидов в зависимости от размера трофических экологических ииш вредных организмов в агроэкосистемах
Группа вредных организмов и стратегия их жизненного цикла Размер трофических ниш Эффективность пестицидов
Наземно-воздушные, или листо-стеб-левые (г-, гК) Почвенные, или корне-клубневые (К-, Кг) Галлообразователи, минеры, вредители коры и древесины (К-, Кг) Семенные (К-, Кг) Широкий: листья, стебли, побеги, растения в целом Узкий: корни,клубни, корнеплоды Узкий: внутри тканей, листьев, стеблей, камбия, флоэмы Узкий: на(в) семенах и посадочном материале Высокая, умеренная Практически отсутствует Отсутствует, в редких случаях имеет место Умеренная и высокая
фикации вредных организмов и закономерностей формирования эпифитотических очагов [10, 14].
Замена пестицидов более экологичными методами лучше изучена на примере фитопатогенов и сорных растений, в то время как в отношении фитофагов подобные исследования находятся на начальной стадии [15]. Этим объясняется выбор объектов при анализе и обобщении данных литературы.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Достижения науки на современном этапе позволяют научно обосновать необходимость локального применения пестицидов преимущественно против вредных организмов с признаками жизненного цикла г-, гК-стратегов: возбудителей ржавчинных заболеваний, фитофтороза, гельминто-спориоза риса и кукурузы, мучнистой росы винограда (оидиум), ложной мучнистой росы винограда (милдью), саранчовых, лугового мотылька, малолетних сорных растений и др. Высокая скорость массового размножения указанных вредных видов в агроэкосистемах при отсутствии устойчивых сортов и надежных технологий конструирования и реконструирования оптимального фитосанитар-ного состояния агроэкосистем вынуждают применять оперативные способы, в частности пестициды, для прерывания в короткие сроки (7-14 сут) эпифитотийного размножения вредных организмов, предупреждая тем самым значительные потери урожая. Ограничение масштабов применения пестицидов против г-, гА'-стратегов вызывает необходимость разработки фундаментальных методов защиты растений, особенно агротехнического и селекционно-генетического. Например, масштабы применения гербицидов против малолетних сорных растений завышены в 2-3 раза из-за изреженности посевов в хозяйствах Западной Сибири, Южного Урала, других регионов. Отсюда следует необходимость мониторинга оптимальной густоты продуктивного стеблестоя на протяжении вегетационного периода, начиная с
фазы всходов [16, 17]. Кроме того, ежегодный массовый рассев семян сорных растений в период уборки пополняет их банк в почве на 50% и более, вызывая необходимость регулирования уборочной техники для сбора семян сорняков в бункере семян культуры, а затем их отделения и утилизации на току. Ослабленная конкурентоспособность культурных растений, в частности зерновых, из-за недостаточной разработки агротехнических мероприятий по созданию эффективного ложа для семян, обеспечивающего исходный максимальный стартовый ритм ростовых процессов, создает условия для опережающего темпа роста сорняков и их высокой плодовитости. Эти и другие мероприятия создают предпосылки для расширения масштабов нерационального применения пестицидов, особенно гербицидов [13, 18]. Тем самым не соблюдается важнейший фундаментальный принцип ИЗР - первоочередное применение агротехнических приемов для оптимизации фитосанитарного состояния агроэкосистем.
Эффективность применения пестицидов против вредных организмов с признаками жизненного цикла К- и Кг-стратегов резко ограничивается вследствие низкой скорости их размножения, меньшего количества потомков, узости экологических трофических ниш (табл. 1).
Широкие открытые трофические ниши листо-стеблевых вредных организмов обеспечивают доступность их для пестицидов, а следовательно, и высокую эффективность последних.
Наоборот, узкие закрытые экологические ниши почвенных вредных организмов, галлообра-зователей, минеров, фитонематод, повреждающих внутренние ткани органов растений, практически неуязвимы для пестицидов или уязвимы на протяжении короткого промежутка времени. Этим объясняется низкая эффективность пестицидов против указанных групп вредных организмов. На первый взгляд, принцип соответствия размера экологических ниш эффективности пестицидов нарушается по группе семенных инфекций (головневые заболевания): возбудители име-
Таблица 2. Эффективность фунгицидов при протравливании семенного материала в зависимости от факторов передачи возбудителей (многолетние данные)
Основной фактор передачи,возбудитель Дополнительный фактор передачи Эффективность протравливания Зараженность фитопатогенами семян нового урожая
%
Яровая пшеница
Семена, Ustilago tritici - 99.1 -
Почва, Bipolaris sorokiniana
1-2 ПВ* Семена 62.9 9.7
4-6 ПВ То же 62.9 23.4
Картофель
Почва, Rhizoctonia solani
единичные пропагулы Клубни 68.4 7.5
выше ПВ То же 68.4 55.9
* ПВ - биологический порог вредоносности.
ют признаки К-, Кг-стратегов, узкие экологические ниши, а эффективность протравливания семян фунгицидами высокая и умеренная. Это кажущееся противоречие объясняется тем, что в естественных экосистемах семена как фактор передачи соизмеримы с растительными остатками. В агроэкосистемах человек собирает семена в единый массив и протравливает, повышая тем самым эффективность фунгицидов.
Практика показала, что защиту растений от почвенных вредных организмов (возбудителей корневых гнилей, ризоктониоза, вилта, цистооб-разующих нематод и др.) на данном этапе развития науки можно осуществить на 85-90% при фи-тосанитарном мониторинге почвы (составлении фитосанитарных почвенных картограмм), применяя по принципу дополнительности относительно устойчивые сорта и агротехнические приемы, обеспечивающие повышенную супрессивность почв и самозащиту растений. К этим приемам относятся фитосанитарные севообороты и предшественники, систематическое применение органических удобрений, особенно сидератов, сбалансированное минеральное питание растений, замена нитратных форм азотных удобрений на аммонийные. В сочетании с применением биопрепаратов для обогащения ризосферы ра
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.