7.2.3. Интегрированная защита сельскохозяйственных растений

Анализ многообразия экологических хеморегуляторов, которые ограждают растения от избыточного давления консументов в природных экосистемах, еще раз убедительно свидетельствует о необходимости подобного (экологически сбалансированного, системного) подхода в организации защиты растений и их урожая в сельскохозяйственных экосистемах. По-видимому, наиболее экологически обоснованным является тот подход, который базируется на концепции интегрированной защиты растений (integrated pest management, IPM). При этом подходе поле рассматривается как экосистема, в которой есть свои механизмы регуляции; задачей человека является осторожное использование комплекса средств воздействия на эту экосистему, с тем чтобы сохранить ее структуру, а также функционирование регулирующих механизмов и на этой основе сберечь доминирующий в экосистеме вид - выращиваемую сельскохозяйственную культуру (табл. 48). Рекомендуется широкое использование тех же регулирующих воздействий на членистоногих-вредителей и сорные растения, что существуют в природе; многие из них описаны выше в гл. 2-5. Не исключается в крайнем случае использование пестицидов (лучше - пропестицидов), но не в виде слепой профилактики или сплошной обработки, ведущейся наугад, а локально, именно в тех местах и в то время, когда имеется чрезмерное повышение численности опасного фитофага. Полезную информацию о таком повышении численности могут дать, в частности, феромонные ловушки.

Таблица 48. Особенности интегрированной защиты растений по сравнению с традиционной борьбой с вредителями сельского хозяйства

Рис. 45. Молекулярные основы устойчивости растений к некоторым гербицидам Устойчивость может возникать вследствие мутаций гена psb А. Этот ген хлоропластного генома кодирует полипептид D1. Мутации, которые вызывают замену аминокислотных остатков 219, 251, 255, 264, 275, могут лишать белок D1 способности связывать некоторые гербициды [Barber, 1987]

Существующая практика применения пестицидов далека от идеала, и необходимо коренное ее изменение на основе требований экосистемного подхода. Есть свидетельства порочности традиционной практики применения пестицидов. Ежегодно в мире регистрируется от 400 тыс. до 2 млн случаев отравления людей пестицидами [Postel, 1988]. В СССР, по данным двухлетнего исследования в 9 союзных республиках, наблюдается увеличение заболеваемости многими болезнями, мертворождаемости и других патологий в районах с интенсивным применением пестицидов [Поль- ченко и др., 1987].

Имеются примеры успешного применения интегрированной системы защиты растений [Postel, 1988].

1. В Бразилии 30% хозяйств, выращивающих сою, приняли IPM в конце 70-х - начале 80-х годов. Применение инсектицидов в 1982 г. в этих хозяйствах упало на 80-90% по сравнению с 1975 г.

2. В США в 1984 г. IPM внедрялась на площади 11 млн га (около 8% пашни в США), где выращивают 40 различных культур. Еще ранее, в начале 70-х годов, IPM начали внедрять на посевах хлопчатника, сорго и арахиса (peanut, Arachis). К 1982 г. внесение инсектицидов на единицу площади снизилось на посевах сорго на 41%, на хлопчатнике на 75%, на арахисе на 81%.

Кроме указанного, для защиты растений используют и другие подходы, которые включают в себя в том или ином соотношении идеи и методы биотехнологии и биохимической экологии.

Среди таких подходов - конструирование сортов растений, резистентных к определенным гербицидам (см., например, [Пирузян, 1988]). Резистентность обеспечивается на биохимическом уровне, например за счет включения в геном таких генов, которые отвечают за наличие у растения ферментов, метаболизирующих и инактивирующих данный гербицид либо неингибируемых данным гербицидом (рис. 45). Концептуально такие новые сорта (линии) растений напоминают эволюционно выработанные виды растений, резистентные к тем или иным токсинам грибов или аллелопатическим веществам других растений.