Комплексная борьба с вредителями - Integrated pest management

Комплексная борьба с вредителями (IPM) , также известная как интегрированная борьба с вредителями (IPC), представляет собой широкий подход, объединяющий методы экономической борьбы с вредителями . IPM направлен на подавление популяций вредителей ниже уровня экономического ущерба (EIL). Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет IPM как «тщательное рассмотрение всех доступных методов борьбы с вредителями и последующая интеграция соответствующих мер, которые препятствуют развитию популяций вредителей и удерживают пестициды и другие меры вмешательства на экономически оправданных уровнях и снижают или сводят к минимуму риски. здоровье человека и окружающая среда. IPM делает упор на выращивании здоровых культур с минимально возможным нарушением агроэкосистем и поощряет естественные механизмы борьбы с вредителями ». Энтомологи и экологи призывают к внедрению IPM-борьбы с вредителями с 1970-х годов. IPM обеспечивает более безопасную борьбу с вредителями.

Интродукцию и распространение инвазивных видов можно также контролировать с помощью IPM, снижая риски, одновременно увеличивая выгоды и сокращая затраты.

История

Вскоре после Второй мировой войны, когда синтетические инсектициды стали широко доступны, энтомологи в Калифорнии разработали концепцию «контролируемой борьбы с насекомыми». Примерно в то же время энтомологи из хлопкового пояса США выступали за аналогичный подход. Согласно этой схеме, борьба с насекомыми «контролировалась» квалифицированными энтомологами, а применение инсектицидов основывалось на выводах, сделанных в результате периодического мониторинга популяций вредителей и естественных врагов. Это рассматривалось как альтернатива календарным программам. Контролируемый контроль был основан на знании экологии и анализе прогнозируемых тенденций в популяциях вредителей и естественных врагов.

Контролируемый контроль сформировал большую часть концептуальной основы «интегрированного контроля», который энтомологи Калифорнийского университета сформулировали в 1950-х годах. Комплексный контроль был направлен на выявление наилучшего сочетания химических и биологических средств борьбы с конкретным насекомым-вредителем. Химические инсектициды следовало использовать с наименьшим нарушением биологической борьбы. Таким образом, термин «интегрированный» был синонимом «совместимого». Химические меры контроля должны были применяться только после того, как регулярный мониторинг показал, что популяция вредных организмов достигла уровня ( экономического порога ), требующего обработки, чтобы не допустить, чтобы популяция достигла уровня (уровня экономического ущерба), при котором экономические потери превысят стоимость меры контроля.

IPM распространил концепцию комплексной борьбы на все классы вредителей и включил все тактики. Такие меры, как пестициды, должны были применяться как при комплексном контроле, но теперь они должны были быть совместимы с тактикой для всех классов вредителей. Другие тактики, такие как сопротивление растениям-хозяевам и культурные манипуляции, стали частью структуры IPM. ИПМ объединила энтомологов, патологов растений , нематологов и специалистов по сорнякам.

В Соединенных Штатах IPM была сформулирована в национальной политике в феврале 1972 года, когда президент Ричард Никсон дал указание федеральным агентствам предпринять шаги по продвижению применения IPM во всех соответствующих секторах. В 1979 году президент Джимми Картер учредил межведомственный координационный комитет IPM для обеспечения разработки и внедрения практик IPM.

Перри Адкиссон и Рэй Ф. Смит получили Всемирную продовольственную премию 1997 года за поощрение использования IPM.

Приложения

IPM используется в сельском хозяйстве , садоводстве , лесном хозяйстве, жилых помещениях людей, в профилактических целях и в общей борьбе с вредителями, включая структурную борьбу с вредителями, борьбу с вредителями дерна и борьбу с декоративными вредителями.

Принципы

Американская система IPM состоит из шести основных компонентов:

  • Приемлемые уровни вредных организмов - упор делается на контроль , а не на искоренение . IPM считает, что уничтожение всей популяции вредителей часто невозможно, а попытка может быть дорогостоящей и небезопасной. Программы IPM сначала работают над установлением приемлемых уровней вредных организмов, называемыми порогами действий, и применяют меры контроля, если эти пороговые значения превышаются. Эти пороговые значения зависят от вредного организма и участка, что означает, что на одном участке может быть приемлемо наличие такого сорняка, как белый клевер , но не на другом участке. Если позволить популяции вредителей выжить при разумном пороге, давление отбора уменьшается. Это снижает скорость, с которой вредители развивают устойчивость к контролю, потому что, если почти все вредители будут уничтожены, то те, которые обладают устойчивостью, станут генетической основой будущей популяции. Сохранение значительного количества неустойчивых образцов снижает преобладание любых появляющихся резистентных генов. Точно так же повторное использование одного класса средств контроля приведет к созданию популяций вредных организмов, более устойчивых к этому классу, тогда как чередование классов помогает предотвратить это.
  • Профилактические методы культивирования. Выбор сортов, наиболее подходящих для местных условий выращивания, и поддержание здоровых культур - это первая линия защиты. Далее следуют карантин растений и «культурные методы», такие как санация урожая , например удаление больных растений и очистка секаторов для предотвращения распространения инфекций . Полезные грибы и бактерии добавляются в почвенную среду садовых культур, уязвимых к корневым заболеваниям, что значительно снижает потребность в фунгицидах .
  • Мониторинг - регулярное наблюдение критически важно. Наблюдение делится на осмотр и идентификацию. Визуальный осмотр, ловушки для насекомых и спор и другие методы используются для контроля уровня вредителей. Важное значение имеет ведение учета, а также полное знание поведения целевых вредителей и репродуктивных циклов. Поскольку насекомые хладнокровны, их физическое развитие зависит от температуры окружающей среды. Циклы развития многих насекомых смоделированы в градусо -днях . Градусо-дни окружающей среды определяют оптимальное время для конкретной вспышки насекомых. Патогены растений следуют аналогичным образцам реакции на погоду и время года.
  • Механический контроль. Если вредитель достигает неприемлемого уровня, механические методы являются первым вариантом. Они включают простой ручной сбор, барьеры, ловушки, пылесос и обработку почвы, чтобы помешать размножению.
  • Биологический контроль - естественные биологические процессы и материалы могут обеспечить контроль с приемлемым воздействием на окружающую среду и часто с меньшими затратами. Основной подход - продвижение полезных насекомых, которые поедают или паразитируют на целевых вредителях. Биологические инсектициды , полученные из встречающихсяприроде микроорганизмов ( например , - Bt , энтомопатогенные грибы и энтомопатогенные нематоды ), также попадают в этой категории. Дальнейшие «биологические» или « экологические » методы находятся в стадии оценки.
  • Ответственное использование - синтетические пестициды используются по мере необходимости и часто только в определенные периоды жизненного цикла вредного организма. Многие новые пестициды получают из растений или встречающихсяприроде веществ ( например , - никотин , пиретрум и насекомых ювенильный гормон аналогов), но токсофор или активный компонент может быть измененчтобы обеспечить повышенную биологическую активность или стабильность. Применение пестицидов должно достигать намеченных целей. Критически важно подобрать технику внесения, соответствующую культуре, вредителям и пестицидам. Использование оборудования для распыления небольшого объема снижает общее использование пестицидов и затраты на рабочую силу.

Режим IPM может быть простым или сложным. Исторически сложилось так, что основное внимание в программах IPM уделялось насекомым-вредителям сельского хозяйства. Первоначально программы IPM были разработаны для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, но сейчас они разработаны для охвата болезней, сорняков и других вредителей, которые мешают достижению целей управления такими объектами, как жилые и коммерческие постройки, газоны и газоны , а также приусадебные и общественные сады . Прогнозные модели оказались подходящими инструментами, поддерживающими реализацию программ IPM.

Процесс

IPM - это выбор и. Набор мер по борьбе с вредителями, который обеспечит благоприятные экономические условия, экологические и социальные последствия и применим к большинству ситуаций борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, здравоохранении и благополучии. Процесс IPM начинается с мониторинга, который включает проверку и идентификацию с последующим установлением уровней экономического ущерба. Уровни экономического ущерба устанавливают экономический пороговый уровень. Это тот момент, когда ущерб от вредителей (и польза от лечения вредителей) превышает стоимость лечения. Это также может быть пороговый уровень действий для определения неприемлемого уровня, не привязанного к экономическому ущербу. Пороги действия более распространены при структурной борьбе с вредителями, а уровни экономического ущерба - при классической борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Пример порога действия: одна муха в больничной операционной недопустима, но одна муха в питомнике будет приемлемой. После того, как популяция вредных организмов перешагнула пороговое значение, необходимо принять меры по сокращению и контролю численности вредных организмов. Комплексная борьба с вредителями включает в себя различные меры, включая культурный контроль, такой как физические барьеры, биологический контроль, такой как добавление и сохранение естественных хищников и врагов вредителей, и, наконец, химический контроль или пестициды. Опора на знания, опыт, наблюдение и интеграцию нескольких методов делает IPM подходящим для органического земледелия (за исключением синтетических пестицидов). Они могут включать или не включать материалы, перечисленные в Институте обзора органических материалов (OMRI). Хотя пестициды и особенно инсектициды, используемые в органическом земледелии и органическом садоводстве, как правило, безопаснее синтетических пестицидов, они не всегда более безопасны или экологически безопасны, чем синтетические пестициды и может причинить вред. Для традиционных хозяйств IPM может снизить воздействие опасных химикатов на человека и окружающую среду и потенциально снизить общие затраты.

Оценка риска обычно включает четыре вопроса: 1) характеристика агентов биологической борьбы, 2) риски для здоровья, 3) экологические риски и 4) эффективность.

Ошибочная идентификация вредителя может привести к неэффективным действиям. Например, повреждение растений из-за чрезмерного полива можно принять за грибковую инфекцию , поскольку многие грибковые и вирусные инфекции возникают во влажных условиях.

Мониторинг начинается немедленно, прежде чем активность вредителя станет значительной. Мониторинг сельскохозяйственных вредителей включает отслеживание плодородия почвы / посадочной среды и качества воды . Общее здоровье растений и устойчивость к вредителям в значительной степени зависят от pH , щелочности , растворенных минералов и потенциала восстановления кислорода. Многие болезни передаются через воду, распространяются напрямую через поливную воду и косвенно через разбрызгивание.

Как только вредитель известен, знание его жизненного цикла обеспечивает оптимальные точки вмешательства. Например, размножение сорняков прошлогодними семенами можно предотвратить с помощью мульчи и гербицидов для предвсходовых культур.

Устойчивые к вредителям культуры, такие как соевые бобы, могут не требовать вмешательства, если вредители не многочисленны или быстро не увеличиваются. Вмешательство оправдано, если ожидаемая стоимость ущерба от вредителя превышает затраты на борьбу. Опасности для здоровья могут потребовать вмешательства, не оправданного экономическими соображениями.

Конкретные сайты также могут иметь разные требования. Например, белый клевер может быть приемлемым на сторонах коробки для ти на поле для гольфа , но неприемлемым на фервее, где он может сбивать с толку игровое поле.

Возможные вмешательства включают механические / физические, культуральные, биологические и химические. Механический / физический контроль включает сбор вредителей с растений или использование сетки или другого материала для исключения вредителей, таких как птицы, с винограда или грызунов с построек. Культурный контроль включает поддержание территории, свободной от благоприятных условий, путем удаления отходов или больных растений, затопления, шлифования и использования устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур. Биологические меры контроля многочисленны. К ним относятся: сохранение естественных хищников или увеличение числа естественных хищников, метод стерильных насекомых (МСН).

Увеличение, инокулятивное высвобождение и наводнение - это разные методы биологической борьбы, которые по-разному влияют на целевых вредителей. Усиливающий контроль включает периодическое введение хищников. В случае затопления хищники собираются, массово выращиваются и периодически выпускаются в больших количествах в зону распространения вредителей. Это используется для немедленного сокращения популяции хозяев, как правило, для однолетних культур, но не подходит для длительного использования. При выпуске инокулята в начале вегетационного периода вводится ограниченное количество полезных организмов. Эта стратегия предлагает долгосрочный контроль, поскольку потомство организма влияет на популяции вредителей в течение всего сезона и является обычным явлением в садах. При сезонном выпуске прививок полезные растения собираются, массово выращиваются и выпускаются сезонно для поддержания полезной популяции. Это обычно используется в теплицах. В Америке и других западных странах преобладают наводнения, тогда как в Азии и Восточной Европе чаще используются прививки и случайные интродукции.

Метод стерильных насекомых (SIT) - это программа IPM, охватывающая всю территорию, которая вводит стерильных самцов вредителей в популяцию вредителей, чтобы обмануть самок в (неудачных) селекционных контактах, обеспечивая форму контроля над рождаемостью и снижая темпы воспроизводства. Упомянутые выше биологические меры контроля подходят только в крайних случаях, потому что при интродукции новых видов или добавлении встречающихся в природе видов может иметь место пагубное воздействие на экосистему. Биологические меры контроля могут использоваться для борьбы с инвазивными видами или вредителями, но они могут стать путём интродукции новых вредителей.

Химический контроль включает садовые масла или применение инсектицидов и гербицидов. Программа IPM по борьбе с зелеными вредителями использует пестициды, полученные из растений, такие как ботанические, или другие природные материалы.

Пестициды можно классифицировать по способам их действия. Вращение между материалами с различными режимами действия сводит к минимуму устойчивость к вредителям.

Оценка - это процесс оценки того, было ли вмешательство эффективным, вызвало ли оно неприемлемые побочные эффекты, следует ли продолжать, пересматривать или отказываться от программы.

Юго-Восточная Азия

Зеленая революция 1960 - х и 70 - х годов введены негнущихся заводы , которые могли бы поддерживать более тяжелые грузы зерна в результате интенсивного использования удобрений. Импорт пестицидов 11 странами Юго-Восточной Азии вырос почти в семь раз в стоимостном выражении , согласно статистике ФАО, с катастрофическими результатами. Фермеры, выращивающие рис, привыкают к опрыскиванию вскоре после посадки, чему способствуют признаки листовой моли, которая появляется в начале вегетационного периода. Он вызывает только поверхностные повреждения и не снижает урожайность. В 1986 году Индонезия запретила 57 пестицидов и полностью прекратила субсидирование их использования. Прогресс был обращен вспять в 2000-х годах, когда рост производственных мощностей, особенно в Китае, снизил цены. Производство риса в Азии увеличилось более чем вдвое. Но это заставило фермеров поверить в то, что чем больше, тем лучше, будь то семена, удобрения или пестициды.

- Коричневый дельфацид , Nilaparvata lugens , главная цель фермеров, становится все более устойчивым. С 2008 года вспышки опустошили урожаи риса по всей Азии, но не в дельте Меконга. Уменьшение количества опрыскиваний позволило естественным хищникам нейтрализовать цикадку во Вьетнаме. В 2010 и 2011 годах массовые вспышки цикадки поразили 400 000 гектаров тайских рисовых полей, что привело к убыткам в размере около 64 миллионов долларов. В настоящее время правительство Таиланда придерживается принципа «запретить опрыскивание в течение первых 40 дней».

Напротив, раннее опрыскивание убивает лягушек, пауков, ос и стрекоз, которые охотятся на прибывших позже и опасных цикадок, и производят устойчивые штаммы. Курильщики теперь требуют доз пестицидов в 500 раз больше, чем первоначально. Чрезмерное использование без разбора убивает полезных насекомых и уничтожает популяции птиц и земноводных. Предполагается, что пестициды наносят вред здоровью человека, и они стали обычным средством самоубийства жителей Азии.

В 2001 году ученые предложили 950 вьетнамским фермерам испытать IPM. На одном участке каждый фермер выращивал рис, используя обычное количество семян и удобрений, применяя пестициды по своему усмотрению. На соседнем участке использовалось меньше семян и удобрений, а в течение 40 дней после посадки пестициды не применялись. Урожайность экспериментальных участков была такой же или лучше, а затраты были ниже, что дало на 8-10% больше чистой прибыли. Эксперимент привел к кампании «Три сокращения, три выгоды», в которой утверждалось, что сокращение использования семян, удобрений и пестицидов повысит урожайность, качество и доход. Плакаты, листовки, телевизионная реклама и мыльная опера по радио 2004 года, в которых фигурировал фермер, выращивающий рис, который постепенно принял изменения. Не повредило то, что вспышка цикадки в 2006 году ударила по фермерам, использующим инсектициды, сильнее, чем по тем, кто этого не делал. Фермеры в дельте Меконга сократили опрыскивание инсектицидами с пяти раз за цикл урожая до нуля до одного.

Центр защиты растений и Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) поощряют фермеров выращивать цветы, бамию и бобы на рисовых полях , а не убирать растительность, как это обычно бывает. Растения привлекают пчел и крошечную осу, которая поедает яйца цикадки, а овощи диверсифицируют доходы фермы.

Сельскохозяйственные компании предлагают связки пестицидов с семенами и удобрениями со льготами для оптовых закупок. Предлагаемый закон во Вьетнаме требует лицензирования торговцев пестицидами и утверждения правительством рекламы для предотвращения преувеличенных заявлений. Инсектициды, нацеленные на других вредителей, таких как Scirpophaga incertulas (стебельчатые мотыльки), личинки видов моли, которые питаются растениями риса, при правильном использовании дают прирост на 21%.

Смотрите также

использованная литература

дальнейшее чтение

внешние ссылки