Интегрированная Защита Растений От Вредных Организмов

Что Такое Интегрированная Защита Растений (ИЗР)?

ИЗР (англ. IPM, integrated pest management) – это важная сельскохозяйственная практика защиты посевов, направленная на борьбу с вредными организмами на полях и предотвращение их нашествий. Интегрированная защита растений от вредных организмов предусматривает долгосрочный результат и комплексный подход.

Вредители поражают посевы повсеместно: грызуны и нематоды наносят ущерб сельскохозяйственным культурам в прикорневой зоне, улитки и гусеницы поедают листья и ягоды на поверхности земли, а налетевшие стаи птиц обклевывают плоды и семена.

В зависимости от типа уничтожаемых вредителей, пестициды делятся на гербициды, родентициды, инсектициды, репелленты для животных, авициды, нематициды, ларвициды, бактерициды, фунгициды, противомикробные вещества и другие средства защиты посевов.

Цели Интегрированной Защиты Растений

Ранее для борьбы с вредителями использовались в основном синтетические пестициды. Однако химикаты наносят сильный вред человечеству и природе, а организмы, для уничтожения которых применяют пестициды, развивают к ним устойчивость.

Целью интегрированной защиты растений является минимизация этих негативных последствий и контроль над допустимыми популяциями вредителей, а не уничтожение всех нежелательных особей. По этой причине важно понимать, какие меры интегрированной защиты посевов являются приемлемыми и оправданными в каждом конкретном случае. Также, необходимо использовать агрессивные средства только тогда, когда другие методы борьбы с вредителями и болезнями посевов не эффективны.

Преимущества Интегрированной Защиты Растений

По сравнению с методами борьбы с вредными организмами, которые не предусматривают комплексный подход, негативные последствия интегрированной защиты посевов минимальны. Основными преимуществами интегрированной защиты растений являются ^{Benefits of IPM. County of Santa Clara.}:

• сокращение контакта аграриев с вредными химическими средствами;
• применение естественных методов интегрированной защиты растений с наименьшим ущербом для окружающей среды;
• минимизация загрязнения водных объектов и атмосферы;
• снижение загрязнения земельных ресурсов, что повышает плодородие почвы;
• предотвращение развития устойчивости вредителей к химикатам.

В более широком масштабе интегрированная защита растений способствует охране природы и развитию устойчивого сельского хозяйства в долгосрочной перспективе.

Интегрированная Защита Растений Шаг За Шагом

Комплексная борьба с вредителями требует специфических решений в каждом конкретном случае, однако при разработке программы интегрированной защиты растений необходимо учитывать следующие аспекты:

• Понимание проблемы – это начальный этап программы интегрированной защиты растений, в ходе которого необходимо найти ответ на вопрос: “Являются ли данные популяции вредителей на поле опасными для развития сельскохозяйственных культур?” Правильная оценка масштабов проблемы помогает определить, нужно ли ее принимать меры по ее решению.
• Мониторинг и обнаружение вредителей являются следующими компонентами программы интегрированной защиты растений. Своевременное выявление вредных организмов позволяет проанализировать потенциальные риски, а затем прибегнуть к необходимым комплексным мерам или применению соответствующих пестицидов.
• Профилактические меры направлены на снижение зараженности сельскохозяйственных культур путем применения различных агрономических методов. В практике интегрированной защиты растений предупреждение нашествий вредных организмов достигается при севообороте, использовании устойчивых к вредителям видов сельскохозяйственных культур и/или предварительно обработанных (протравленных) семян.
• Применение наиболее подходящих методов интегрированной защиты растений, если профилактические меры комплексной борьбы с вредителями оказались неэффективными. В этом случае предпочитают менее опасные способы и только затем, в случае необходимости, используют агрессивные средства. Например, целевое или широкозахватное распыление агрохимикатов может стать следующим шагом интегрированной защиты, если сбор вредителей вручную или использование ловушек не принесли нужного результата.

Вышеперечисленные аспекты интегрированной защиты растений помогают пошагово спланировать и реализовать программу ИЗР, которая состоит из следующих этапов:

1. Регулярный мониторинг посевов.
2. Принятие профилактических мер.
3. Своевременное выявление вредителей и оценка рисков.
4. Понимание необходимости действовать и компонентов программы ИЗР.
5. Рассмотрение и использование всех подходящих методов.
6. Анализ результатов.

Методы Интегрированной Защиты Растений От Вредных Организмов

Суть концепции интегрированной защиты растений заключается в использовании всех доступных способов борьбы с вредителями в комплексе и применении сильнодействующих средств только тогда, когда уже испробованные варианты не принесли ожидаемых результатов.

Передовые методы интегрированной защиты растений основаны на широком применении инновационных решений. Например, одна из компаний в Израиле успешно контролирует популяции средиземноморских плодовых мух с помощью технологии стерилизации насекомых. Данная технология в системе интегрированной защиты предусматривает стерилизацию самцов, которых затем выпускают в дикую природу. Спаривание стерильных самцов с дикими фертильными самками не приносит жизнеспособного потомства.

Сельскохозяйственные Практики Интегрированной Защиты Растений

Применение соответствующих агротехнических методов помогает снизить зараженность посевов, поэтому сельскохозяйственные практики являются одним из компонентов интегрированной защиты растений от вредителей и болезней.

Эффективность использования сельскохозяйственных практик повышается, когда растения здоровы. Именно по этой причине регулярное использование EOSDA Crop Monitoring в составе ИЗР помогает решить проблему нашествия вредителей на ранней стадии и минимизировать негативные последствия в будущем. Основными агрономическими методами интегрированной защиты растений являются:

• обработка почвы;
• выбор оптимальных сельскохозяйственных культур;
• севооборот;
• уплотненные посевы или полосное выращивание;
• определение сроков посадки растений;
• борьба с сорняками;
• использование растений-ловушек.

Обработка Почвы

Благоприятные почвенные условия способствуют развитию сельскохозяйственных культур и ускоряют их рост, а сильные посевы более устойчивы к поражению вредителями. Анализ почвы в практике интегрированной защиты растений помогает понять, подходит ли поле для выращивания той или иной сельскохозяйственной культуры, а затем внести недостающие питательные вещества для здорового развития растений.

Увеличение содержания органического вещества в почве и ее и мульчирование повышает активность почвенных организмов и ускоряет высвобождение необходимых растениям макро- и микроэлементов. Нулевая обработка почвы (no-till) помогает предотвратить эрозию почвы, и тем самым способствует развитию устойчивого сельского хозяйства. Однако в случаях, когда обработка почвы необходима, соответствующие полевые работы рекомендуется проводить осенью. Таким образом, популяции вредителей будут снижены за счет истребления естественными врагами и под воздействием суровых погодных условий.

Выбор Оптимальных Видов Сельскохозяйственных Культур

Здоровая рассада и семена предопределяют успешное развитие урожая, поэтому важно выбрать не пораженный вредителями посевной материал с сильными корневыми системами. Сертифицированные семена, визуальный контроль и предпосевная обработка семян помогают избежать этой проблемы в будущем. Как часть программы интегрированной защиты растений, использование устойчивых или толерантных сортов помогает фермерам снизить потери урожая. По результатам исследования, сорта White Satin F1, Samba F1, Afro F1, Nipomo F1 и Yellowstone устойчивы к боярышниково-морковной тле ^{Pobożniak M., Gaborska M., Wójtowicz T. (2021). Resistance and tolerance of ten carrot cultivars to the hawthorn-carrot aphid, Dysaphis crataegi Kalt., in Poland. PLOS ONE 16(3): e0247978. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0247978}.

Более сильные сорта выводят традиционным способом или с помощью технологий генной инженерии.

Севооборот

Включение нехозяинных сельскохозяйственных культур в последовательность севооборота помогает бороться с вредителями определенного вида. Например, грызуны снижают урожайность зерновых, а птицы и улитки повреждают клубнику. Однако, если среда обитания не подходит и необходимые растения отсутствуют, вредители покинут поле в поисках более благоприятных условий. Таким образом, севооборот валяется эффективным методом интегрированной защиты растений, помимо других целей применения.

Уплотненные (Совместные) Или Полосные Посевы

Распространение вредителей происходит медленнее, если растения-хозяева от них отделяют ряды сельскохозяйственных культур другого вида, что характерно для уплотненных (интеркропных) или полосных посевов. По этой причине, данные сельскохозяйственные практики также используются в системе интегрированной защиты растений. И наоборот, зараженность посевов увеличивается, когда растения одного типа культур или семейства выращивают совместно.

Так, вредители капусты могут переместиться на горчицу, брокколи и другие сельскохозяйственные культуры семейства капустных, а колорадские жуки характерны не только при выращивании картофеля, но также и для помидоров и баклажан.

Использование Растений-Ловушек

Разновидностью интеркропинга в системе интегрированной защиты растений является выращивание определенных видов сельскохозяйственных культур на отдельных участках в качестве ловушек для вредителей. В системе интегрированной защиты посевов данный метод применяется с целью локализации вредителей на специально высаженных культурах для последующей борьбы с ними химическими средствами или механическим способом. В частности, агрономам известны свойства сои привлекать хрущика японского. Также, посевы редиса используют как растения-ловушки для поражающих корни личинок капустной мухи.

Выбор Даты Посева

Определение оптимальных сроков посева или высадки рассады играет важную роль в системе интегрированной защиты растений. Если дата подобрана правильно, риски заражения будут минимальны или растения смогут окрепнуть до нашествия вредителей. Например, кабачки рекомендуют высаживать как можно раньше (при достаточно высокой температуре почвы). В этом случае данные сельскохозяйственные культуры смогут достаточно развиться до возвращения зимующей в южных регионах огневки. В то же время, слишком ранний сев может привести к загниванию корней из-за избыточного содержания влаги в почве, накопленной после выпадения зимних осадков.

Борьба С Сорняками

Сорняки не только затрудняют доступ культурных растений к питательным веществам, но и препятствуют их здоровому развитию, а ослабленные посевы более уязвимы к поражению вредными организмами. Кроме того, нежелательная растительность на полях может стать средой обитания вредителей. Именно по этой причине методы борьбы с сорняками играют важную роль в интегрированной системе защиты растений.

Однако, цветущие сорняки могут привлекать опылителей и других полезных насекомых, что способствует повышению урожайности сельскохозяйственных культур. Такую пользу можно извлечь при условии скашивания сорняков сразу после цветения – до формирования семян, чтобы предотвратить их прорастание и повторное засорение полей.

Механические / Физические Методы В Интегрированной Системе Защиты Растений

Механические и физические методы комплексной борьбы с вредителями подразумевают либо их удаление или уничтожение с помощью специальных устройств или вручную, либо препятствование проникновению вредителей на растения. Использование ловушек или пропаривание / нагревание почвы относится к механическим методам интегрированной защиты посевов. Сооружение преград является типичным примером физических методов ИЗР. Давайте рассмотрим эти методы подробнее.

Сбор Вручную

Удаление или сбор вредителей вручную – трудоемкий и затратный по времени способ борьбы с вредителями, который широко применяется в интегрированной системе защиты растений и органическом земледелии. В этом случае зрелых насекомых или их яйца и личинки собирают вручную, а затем уничтожают.

Расстановка Ловушек

Использование ловушек – распространенный механический метод интегрированной защиты растений, который направлен на изоляцию вредных организмов. Ловушки могут быть механического или электрического типа, а принцип действия большинства из них основан на использовании света или огня, который привлекает вредителей. Насекомые-вредители также попадают в ловушки с потоком всасываемого воздуха. Некоторые устройства отпугивают вредителей с помощью электрического тока или звуковых сигналов.

Сооружение Барьеров И Преград

Конструирование экранов для птиц и насекомых или возведение заборов вокруг полей для интегрированной защиты от диких животных может дать плодотворные результаты, но эти методы не всегда приемлемы.

Например, даже самый высокий забор вокруг сельскохозяйственного поля в Австралии не станет препятствием для кенгуру, способных прыгать на высоту трех метров. В данном случае барьеры и преграды окажутся бесполезными, и фермерам будет необходимо выбрать другой метод интегрированной защиты растений для решения этой проблемы.

Обрезка Растений И Рыхление Почвы

Удаление пораженных частей сельскохозяйственных культур может стать эффективной мерой в практике интегрированной защиты растений, если посевам нанесен непоправимый ущерб или данная болезнь культур не поддается лечению. Рыхление почвы помогает справиться с вредными организмами механическим способом. В результате рыхления вредители, их яйца и личинки окажутся на поверхности почвы, где питающиеся ими птицы и другие животные смогут их уничтожить.

Управление Системами Орошения

Правильно осуществляемый полив обеспечивает потребности растений в здоровом развитии и помогает бороться с вредителями. Например, внесение пестицидов в интегрированной системе защиты растений может происходить путем внекорневого опрыскивания и дождевания или капельного орошения. Однако, ирригационные мероприятия в рамках интегрированной защиты посевов от вредных организмов могут принести как положительные, так и отрицательные результаты.

Термическая Обработка Почвы Нагреванием / Паром

Нагревание или пропаривание почвы являются эффективными методами интегрированной защиты растений, при которых вредители, их яйца и личинки, патогенные организмы и семена сорняков погибают под воздействием высоких температур. Пропаривание и нагревание также применяют для дезинфекции компоста, органического вещества или сельскохозяйственного оборудования. Этот механический способ интегрированной защиты посевов предполагает сжигание топлива для получения водяного пара для обработки грунта. Нагревание почвы может происходить путем пастеризации (70-80°С) или стерилизации (100°С) в течение 30 минут ^{Ramón A. Arancibia. (2020, November 24). Soil Steaming to Reduce the Incidence of Soil-borne Diseases, Weeds and Insect Pests. Division of Plant Sciences. University of Missouri.}.

Биологические Методы Интегрированной Защиты Растений

Данный метод комплексной борьбы с вредителями подразумевает типичный способ их уничтожения хищниками, паразитоидами, патогенами и другими средствами биологического контроля (антагонистическими организмами). Задача биологического контроля в интегрированной системе защиты растений – минимизировать нарушение равновесия в экосистемах за счет создания условий, максимально приближенных к природным. Биоконтроль в комплексной борьбе с вредителями аналогичен процессам, которые происходят в дикой природе. Однако, в природе численность организмов, наносящих вред сельскохозяйственным культурам, регулируется без вмешательства человека.

Использование Хищных Животных

Вредные организмы на полях – привлекательная добыча для птиц и других хищных животных, которые ими питаются. Например, божьи коровки снижают численность тли. С целью борьбы с вредителями в интегрированной системе защиты растений популяции хищников увеличиваю в их основной среде обитания или завозят из других регионов. Однако, увеличение численности хищных организмов в рамках комплексной борьбы с вредителями может привести к возможным негативным последствиям. По этой причине при использовании данного метода интегрированной защиты растений необходимо учитывать следующие аспекты:

• хищники из других регионов могут не справиться с возложенной на них задачей;
• сокращение численности определенных видов может привести к вторичному нашествию вредителей;
• привезенные животные со временем сами становятся вредителями, если нет естественных врагов для регулирования их популяций в новой среде обитания.

Известным примером нарушения пищевой цепи в рамках интегрированной защиты растений является завоз кроликов в Австралию. Со временем их популяция обернулась настоящей бедой для фермеров наряду с местными кенгуру или собаками динго. Тростниковые жабы – еще один неудачный случай, который демонстрирует ошибочное применение биологического метода интегрированной защиты растений от вредных организмов. Вопреки ожиданиям, после внедрения в новую среду обитания тростниковые жабы не стали охотиться на целевой вид и сами превратились во вредителей.

Использование Паразитоидов

Паразитоиды развиваются на хозяинных организмах или внутри них. После того как паразитоиды достигают зрелости, организмы-хозяева погибают. Типичными примерами паразитоидов являются личинки большинства видов ос или мух. При выборе этого метода интегрированной защиты растений важно помнить, что паразитоиды также подвержены нашествиям гиперпаразитоидов. По результатам одного из исследований, случаи гиперпаразитизма среди разновидностей злаковой тли на пшеничных полях Канады составили 20% ^{van Baaren, et al. (2019). Host-parasitoid network in extreme conditions: the case of cereal aphids in wheat crops in Saskatchewan, Canada. Entomologia Generalis. Entomologia Generalis, doi: 10.1127/entomologia/2019/0807.}.

Использование Патогенов

Патогенные микроорганизмы – это вирусы, бактерии и грибки, которые поражают вредителей и вызывают заболевания, сокращающие их численность. Патогены также используются в системе интегрированной защиты растений. Например, популяции диких кроликов значительно снизились после заражения вирусом миксоматоза, переносимым комарами. В регионах, где комаров недостаточно, для реализации этой технологии применили вирус, который переносили блохи.

Химические Методы Интегрированной Защиты Растений

Эта группа методов комплексной борьбы с вредителями предусматривает применение натуральных или синтетических химических препаратов для отпугивания или уничтожения вредителей. Биопестициды – это природные репелленты, содержащие растительные экстракты или масла. Благодаря натуральным компонентам, биопестициды являются наиболее безопасными средствами защиты растений и причиняют наименьший вред здоровью людей, животных и сельскохозяйственных культур.

Спутниковые Технологии В Интегрированной Системе Защиты Растений

Мониторинг полей – ежедневная сельскохозяйственная задача, выполнение которой отнимает много времени, однако с помощью спутниковых технологий состояние посевов можно контролировать дистанционно. Пользователи цифровой платформы EOSDA Crop Monitoring могут осуществлять ежедневный мониторинг любого сельскохозяйственного поля, независимо от его размера или местоположения. Просто войдите в систему, выберите нужное поле и получите всю доступную информацию.

Возможности Скаутинга Для Интегрированной Защиты Растений

Скаутинг подразумевает регулярный осмотр полей на предмет отклонений в развитии сельскохозяйственных культур и помогает принимать обоснованные управленческие решения. В ходе реализации программы интегрированной защиты растений сельхозпроизводителям необходимо знать о рисках поражения посевов вредителями в конкретном сезоне выращивания и в долгосрочной перспективе, а своевременный скаутинг помогает обнаружить проблему на ранней стадии и сохранить урожай.

Программа EOSDA Crop Monitoring включает важную функцию скаутинга, которая позволяет:

• эффективно обнаруживать снижение растительности на поле;
• ставить задачи по проверке конкретного участка с указанием GPS-координат;
• назначить задание любому члену команды;
• получить подробный отчет с результатами осмотра, в том числе отправленные скаутом фотографии указанного участка.

Планирование И Мониторинг Реализации Стратегий Интегрированной Защиты Растений

На платформе EOSDA Crop Monitoring также удобно планировать и контролировать принимаемые меры комплексной борьбы с вредителями на каждом отдельном поле. Сделать это просто: выберите тип работ, установите сроки и отслеживайте текущий статус выполнения. Кроме того, регулярный скаутинг также может показать, приносят ли используемые методы интегрированной защиты растений желаемые результаты.

Набор вегетационных индексов помогает следить за состоянием посевов и обнаруживать изменения в их развитии. Если проблемные участки не восстанавливаются после принятых мер интегрированной защиты растений, это означает, что популяции вредителей, скорее всего, увеличиваются. Отсутствие улучшения – явный признак того, что используемая стратегия комплексной борьбы с вредными организмами выбрана неправильно и необходимо рассмотреть другие способы.

Интеграция Дистанционного Зондирования В Текущие Бизнес-Процессы

Возможность сравнительного анализа “до и после” – идеальное решение для поставщиков средств агропроизводства, которые постоянно выполняют тестирование своей продукции. По картам вегетационных индексов в режиме Split View можно легко сравнить изменения на одном поле за две даты. Данная функция EOSDA Crop Monitoring помогает проверить эффективность применения удобрений или любых других агрохимикатов, которые используют в системе интегрированной защиты растений (например, инсектицидов, гербицидов, фунгицидов и т. д.).

В то же время, если применение агрохимиката окажется неэффективным, то признаки улучшений на картах вегетационных индексов будут отсутствовать. Отсутствие изменений означает, что данное средство защиты растений еще рано выводить на агрорынок и его необходимо совершенствовать. Более того, поставщики ресурсов могут использовать вегетационные индексы EOSDA Crop Monitoring, чтобы наглядно продемонстрировать эффективность того или иного своего продукта, опираясь на спутниковые данные.

Для получения дополнительной информации о функционале EOSDA Crop Monitoring свяжитесь с нашим отделом продаж по адресу sales@eosda.com. Наши специалисты ответят на все ваши вопросы и наглядно продемонстрируют, как работают функции платформы.

В январе 2023 года компания EOSDA приступила к запуску собственного созвездия агроспутников EOS SAT на низкую околоземную орбиту. Благодаря полученным снимкам, мы сможем предоставлять нашим клиентам и партнерам еще более точные спутниковые данные для текущих нужд точного земледелия.

Помимо прочих преимуществ, группировка EOS SAT будет способствовать более эффективной реализации интегрированной защиты растений в устойчивом сельском хозяйстве на основе спутниковых снимков, алгоритмов искусственного интеллекта, исторических данных о продуктивности полей, погодной аналитики и других ресурсов.