Люди позаимствовали у природы способы защиты растений, но использовать их надо с умом
В своей статье на портале The Conversation автор-ученый по защите растений Жюльен Ле Рой рассуждает о нюансах в системе защиты растений в современном АПК.
«Пестициды не новы и определенно не являются изобретением человека. Растения и другие микроорганизмы использовали химические вещества для своей защиты от других организмов в течение сотен тысяч лет.
Взять, к примеру, ореховые деревья. Их корни производят химическое вещество под названием юглон. Оно выделяется в почву и препятствует росту растений поблизости. Это гарантирует, что у грецкого ореха нет конкурентов за близлежащие ресурсы – питательные вещества и воду.
Растения также производят инсектициды. Никотин является наиболее известным веществом, производимым растениями семейства пасленовых, включая томаты, картофель и, конечно же, табак. Многие насекомые избегают растений табака, потому что никотин является мощным нейротоксином, который может их убить.
Люди воспроизвели эту естественную химическую войну для производства синтетических пестицидов для применения в АПК. И сегодня сложно представить производство культур без агрохимии.
Но использование инсектицидов также вызывает обеспокоенность экологов и общественности по поводу их воздействия на нецелевые виды, такие как пчелы, или косвенного воздействия на птиц, питающихся насекомыми.
Ученые считают нужным предупредить и фермеров о потенциальной побочке инсектицидов. Так, они могут спровоцировать устойчивость вредителей и подвергнуть агрокультуры серьезным рискам.
Для полной эффективности инсектициды должны применяться в смертельных концентрациях, а иногда и несколько раз в течение жизненного цикла вредного организма.
Однако, в сублетальных концентрациях пестицид способен, на самом деле, увеличить плодовитость некоторых вредителей. Например, когда имидаклоприд (нейротоксин из семейства неоникотиноидов) применяется в сублетальных концентрациях, он может удвоить скорость размножения зеленой персиковой тли.
Также применение в сублетальных дозах приводит к выработке устойчивости у вредителей, что делает активные вещества пестицидов бесполезными. Это относится к устойчивому к инсектицидам штамму кукурузного долгоносика, который увеличил свою популяцию в 5,4 раза при обработке пиретроидным инсектицидом дельтаметрином.
Инсектициды могут быть селективными - предназначаться для конкретного насекомого - или воздействовать на ряд вредных организмов (широкий спектр). В АПК повсеместно применяются инсектициды широкого спектра действия, но они могут оказывать неблагоприятное воздействие и естественных врагов вредителя.
В этих случаях через несколько недель после применения пестицида, тот же самый вредный организм вновь появится в поле или произойдет вспышка другого вредного организма (размножение вторичного вредителя). Эти явления были обнаружены на многих культурах, включая сою и картофель, и сейчас находятся в фокусе ряда научных работ.
Некоторые исследователи подсчитали, что ранняя обработка пестицидами хлопчатника от вредителей добавляет 6 долларов США за акр для последующего применения пестицидов в конце сезона, потому что естественные враги вредителя уничтожены.
В настоящее время распространена пестицидная обработка семян с тем, чтобы растения поглощали активные вещества токсичными для сельскохозяйственных вредителей. Это стало очень популярным способом защиты однолетних растений, таких как пшеница, соя или кукуруза.
Но когда растение становится устойчивым к некоторым вредителям, оно также может стать более чувствительным к другим. Лучшим документально подтвержденным примером является использование неоникотиноидов на хлопчатнике, кукурузе и томатах, и рост числа вспышек паутинного клеща. Паутинные клещи не восприимчивы к неоникотиноидам и процветают на этих культурах гораздо чаще, чем на необработанных.
Без сомнения, пестициды положительно влияют на высокий и стабильный урожай в современной модели АПК. С другой стороны, существуют нехимические варианты, которые можно использовать в качестве альтернативы или в дополнение к пестицидам.
Инсектицидные альтернативы
У нас есть возможности сократить использование пестицидов, и ученые, и я в том числе, работают над многими устойчивыми альтернативами. Недавнее исследование показало, что 78 процентов неоникотиноидов, используемых в сельском хозяйстве, могут быть заменены нехимическими средствами борьбы с вредителями. Среди многих других отмечу замечательную инициативу в Германии – Йенский Университет собирает мнения ученых, чтобы увидеть, не приведет ли увеличение разнообразия растений на полях к повышению устойчивости производства по сравнению с нашими монокультурными сельскохозяйственными системами.
Разрабатываются несколько новых технологий, которые могут помочь сократить использование пестицидов. Так, специальные камеры фиксируют летучие химические вещества, выделяемые растениями во время вспышки вредителей. Эти предупреждающие сигналы помогают быстрее обнаружить вредителей и провести своевременную обработку.
Биотехнология также может помочь. Генетически модифицированные зерновые культуры не были широко приняты общественностью, но новые методы, такие как CRISPR-Cas9 - точный генетический инструмент, способный изменять небольшие части генома, - при разумном использовании сыграют важную роль в избавлении зависимости АПК от чрезмерного применения пестицидов. Растения будут проектироваться таким образом, чтобы привлекать естественных хищников вредителей, выделяя летучие соединения.
В соответствии с существующей сельскохозяйственной моделью пестициды действительно необходимы для обеспечения достаточного количества продовольствия для населения всего мира.
Но есть и альтернативы. Кстати, покупка продуктов питания у фермеров, которые прекратили или ограничили использование пестицидов, является одним из способов поддержки перехода сельского хозяйства от пестицидов к органическому земледелию».
(Источник: The Conversation. Автор: Жюльен Ле Рой).
