С середины XX века биологический контроль стал широко применяться в сельском хозяйстве в качестве средства защиты сельскохозяйственных культур от вредителей. Использование болезни для контроля над популяцией являлось относительно редким методом. Чаще всего биологический контроль означал введение естественного врага в окружающую среду. Это более экологичный метод борьбы с вредителями, но вмешательство в такую экосистему требовало максимальной осторожности.
Естественные враги на помощь сельскому хозяйству
Вредители наносят серьезный ущерб экономике. Согласно статье, опубликованной в 2017 г. Королевским Ботаническим садом в Кью в Лондоне, вредители и патогены могут обходиться экономике стран до $540 млрд в год, если не предпринимать никаких мер по их уничтожению. Рост международной торговли только ускоряет их распространение. Исследование 2016 г. показало, что США и Китай благодаря своим огромным объемам торговли являются крупнейшими источниками инвазивных видов вредителей для остального мира.
Самыми дорогими для контроля являются те, которые питаются сырьевыми товарами. Капровый жук, считающийся одним из самых разрушительных вредителей в мире, потребляет различные сушеные продукты, включая рис, и может повредить до 70% запасов зерна во время заражения. Личинки западного кукурузного жука обходятся американским производителям примерно в $1 млрд ежегодно. Эта сумма расходов вызвана потерями урожая и затратами на их контроль.
Стефан Тепфер, научный сотрудник Международного Центра сельскохозяйственных и биологических наук, объясняет, что личинки западного кукурузного жука трудно поддаются контролю, поскольку у них уже выработалась устойчивость к некоторым пестицидам и даже к некоторым культурным методам борьбы, таким как севооборот. Их особенно трудно контролировать в районах, где они не являются «коренными жителями».
«В Европе личинки западного кукурузного жука являются чужеродным видом, и поэтому у них нет конкретных естественных врагов, поскольку его исходным местом обитания являлись Мексика и Центральная Америка».
Стефан Тепфер - научный сотрудник Международного Центра сельскохозяйственных и биологических наук
Существует целый ряд методов биологической борьбы с личинками западного кукурузного жука, но одним из наиболее эффективных является использование энтомопатогенных нематод.
«Это крошечные черви, которые являются естественными антагонистами почвенных насекомых-вредителей. Есть и другие варианты, такие как паразитоиды, грибные патогены или почвенные бактерии. Но все они находятся на ранней стадии исследований для этого конкретного насекомого».
Стефан Тепфер - научный сотрудник Международного Центра сельскохозяйственных и биологических наук
Применение энтомопатогенных нематод становится все более распространенным способом держать вредителей под контролем. Исследования, проведенные университетом Квинленда, показали, что эта форма биологического контроля позволяет экономить фермерам в Азии от $20,1 млрд до $26,8 млрд в год.
Существует много агентов биологического контроля, и выбор правильного агента для определенного вредителя имеет решающее значение, как объясняет Брайан Спенсер, президент компании Applied Bio-nomics, биологической фирмы по борьбе с вредителями.
«В томатах наш самый популярный продукт — это Encarsia formosa, крошечный паразитоид белокрылки. В каннабисе — это маленький черный жук, Stethorus punctillum, который может быстро адаптироваться к любому климату и эффективен против паутинного клеща. В целом, почвенный клещ Stratiolaelaps scimitus является нашим самым популярным. Он используется практически во всех культурах и действительно является защитником почвы, помогая управлять грибами, окукливающимися трипсами, корневыми долгоносиками и корневой тлей, перезимовавшим паутинным клещом, патогенными нематодами и многими другими».
Брайан Спенсер - президент компании Applied Bio-nomics
Биологическая война — один из путей борьбы с вредителями
Однако один из недостатков энтомопатогенных нематод заключается в том, что могут пройти недели, прежде чем фермеры увидят результаты.
«Единственное преимущество «синтетики» — это скорость. Биологическая борьба с вредителями требует планирования и понимания динамики растений и вредителей».
Брайан Спенсер - президент компании Applied Bio-nomics
Планирование, а потом тестирование
Почему так важно спланировать и предварительно исследовать применение биологических средств защиты прежде чем тестировать их для защиты посевов?
Тростниковая жаба в Австралии, например, была первоначально выведена в надежде, что она будет уничтожать жуков, оккупировавших поля сахарного тростника. В Австралии на борьбу с распространением тростниковых жаб было потрачено более $20 млн ($14,6 млн). Но особого эффекта данный метод защиты не получил.
Точно так же Европейский скворец, который был первоначально завезен в Северную Америку, Австралию и Новую Зеландию для борьбы с популяциями насекомых. Однако в ходе заселения выяснилось, что, кроме насекомых, он успешно уничтожает сельскохозяйственные культуры.
Уничтожение вредителя — решение, которое не следует принимать легкомысленно, считают специалисты. Попытка уничтожить большое количество одного животного может привести к разрушению пищевой цепочки.
Например, массовое уничтожение воробьев в КНР привело к очень быстрому распространению насекомых-вредителей, которые были основной пищей для пернатых. В результате вредители стали интенсивно распространяться по всем регионам КНР и уничтожать сельскохозяйственные культуры, нанеся колоссальный ущерб продовольственной безопасности страны.
Кстати, именно уничтожение воробьев, по некоторым данным, возросшая численность вредителей и, как следствие, уничтоженный урожай стали причиной Великого китайского голода, периода с 1959 по 1961 гг., когда, по правительственным данным, от голода умерло от 20 до 45 млн человек.
Защита окружающей среды — вопрос №1 на повестке дня каждой страны
Сельскохозяйственная промышленность переключила свое внимание на биологическую борьбу с вредителями отчасти из-за возросшей озабоченности по поводу воздействия химических пестицидов на окружающую среду и здоровье человека. ЕС вводит запрет на все большее количество пестицидов, что, в свою очередь, побуждает его торговых партнеров использовать альтернативные средства контроля.
«В настоящее время, в большинстве случаев, биологическая борьба с вредителями является менее дорогостоящей и более эффективной, чем синтетические пестициды. Отчасти это связано с уменьшением доступности чрезвычайно токсичных синтетических веществ, таких как фосфорорганические соединения, которые все были основаны на нервно-паралитическом газе, а теперь — неоникотиноиды, которые чрезвычайно опасны для пчел».
Брайан Спенсер - президент компании Applied Bio-nomics
Некоторые инсектициды могут вызвать масштабное загрязнение окружающей среды, распространяясь по пищевой цепи. Учитывая это, появление энтомопатогенных нематод является потенциально гораздо менее серьезным посягательством на данную экосистему. Но ими все равно нужно тщательно управлять. Например, другой проблемой использования естественных хищников является парадокс биологического контроля, чем эффективнее хищник, тем больше вероятность того, что он уничтожит свой собственный источник пищи и вымрет, вызвав возрождение вредителя. Но при применении в правильных условиях естественные хищники могут быть идеальным союзником для пораженных вредителями фермеров. Как говорится, враг моего врага — мой друг.
Подготовлено по материалам сайта The New Economy.
