Борьба с травоядными в сельском хозяйстве

Это растение кукурузы поедают травоядные паутинные клещи. В сельском хозяйстве вредители являются основной причиной потери урожая. На этой странице описывается, как фермеры защищают свои посевы от травоядных, таких как гусеницы, тля, жуки и клещи.

Стебель кукурузы (кукурузы), зараженный паутинным клещом.

Севооборот — это один из видов сельскохозяйственной практики, который может помочь уменьшить ущерб от травоядных насекомых.

Методы ведения сельского хозяйства, такие как севооборот и защита полей от сорняков, могут уменьшить ущерб от вредителей.
Севооборот — это практика засеивания поля разными культурами из года в год в повторяющемся цикле. Эта стратегия, как правило, хорошо работает против таких специалистов, как картофельные жуки и кукурузные черви. Эти виды насекомых умирают в промежутке между годами, когда поле засеивается культурой, которую они не предпочитают. Исходное культурное растение можно выращивать на следующий год.
Избавление от остатков растительного материала после сбора урожая, таких как стебли, зараженные перезимовавшими личинками насекомых, также может уменьшить численность травоядных животных в следующем году. Например, при выращивании основных зерновых культур фермеры могут вспахивать почву, чтобы закопать стерню под землю. Вредители не могут появиться, чтобы повредить новые растения. Некоторые травоядные насекомые также живут на сорняках в полях или рядом с ними. Таким образом, удаление сорняков может уменьшить потенциальные резервуары вредителей сельскохозяйственных культур.
Такие методы, как севооборот, уже давно используются для борьбы с травоядными животными. Работают они или нет, зависит от биологии конкретного вида вредителей. Они, как правило, работают против травоядных с ограниченной подвижностью на одном или нескольких этапах жизни. Но эти методы не работают против насекомых, которые могут летать на большие расстояния.

Применение пестицидов широко используется для ограничения ущерба, наносимого сельскохозяйственным культурам травоядными животными. Фермеры веками использовали встречающиеся в природе соединения, такие как пиретрин из цветков хризантемы или никотин из табака, для уничтожения насекомых на сельскохозяйственных культурах или даже вшей на людях.
Соединения, которые действуют как пестициды, имеют разнообразную химическую структуру с различными механизмами действия. Некоторые, такие как пиретрин и никотин, нарушают работу нервной системы членистоногих, вызывая паралич, а затем смерть. Другие блокируют ключевые ферменты, необходимые личинкам насекомых или клещей для роста и развития. Третьи связываются и инактивируют белки, которые необходимы для основных жизненных функций, таких как производство энергии, обмен веществ, питание и размножение.
Химики разработали синтетические аналоги пестицидов растительного происхождения. Эти соединения прочнее и стабильнее, чем их природные аналоги. Синтетические аналоги включают пиретроиды и неоникотиноиды, наиболее широко используемые пестициды во многих сельскохозяйственных областях. Химики также разработали множество других синтетических пестицидных соединений, которые не имеют родственной химической структуры в природе.
Хотя пестициды могут быть очень эффективными в борьбе с травоядными, многие травоядные выработали к ним устойчивость. Это приводит к циклу, когда фермерам постоянно нужны новые эффективные соединения. Другим недостатком является то, что пестициды убивают неопределенно. Они часто убивают хищных насекомых, которые в противном случае съели бы вредителей.
Точно так же пестициды могут нанести вред другим животным на суше или в воде, а также повлиять на здоровье человека. По этой причине некоторые пестициды, такие как ДДТ, запрещены в большинстве стран. Сегодня новые пестициды оцениваются не только за их способность контролировать травоядных, но и за их нецелевое воздействие на других диких животных, а также за их потенциальный риск для человека.

Некоторые соединения пестицидов встречаются в природе в растениях. Ученые разработали химические соединения, близкие по структуре (синтетические аналоги), но более устойчивые для использования в качестве пестицидов.

Многие синтетические соединения пестицидов не имеют близкородственной химической структуры в природе.

Коричневые цикадки — главный вредитель рисовых полей. Поле внизу слева — обычное рисовое поле. Зараженные рисовые поля выглядят так, как показано на изображении в правом нижнем углу. Были разработаны штаммы риса, устойчивые к коричневым цикадкам. Селекция на устойчивость помогает уменьшить количество пестицидов, применяемых к нашим культурам.

Так же, как штаммы растений различаются по таким признакам, как цвет семян или размер плодов, они также различаются по составу защитных соединений, которые они производят. Это могут быть растительные химические вещества, токсичные для травоядных, или белки, убивающие или отпугивающие их.
С помощью традиционной селекции генетики могут выводить сельскохозяйственные растения, выполняя скрещивания между природными сортами растений. Это привело к появлению новых сортов сельскохозяйственных культур, которые являются одновременно высокоурожайными и устойчивыми к повреждению травоядными животными.
Генетики также могут использовать другие методы для введения новых признаков в культурные растения. Это привело к появлению новых сортов сельскохозяйственных культур, таких как хлопок и кукуруза, которые очень устойчивы к повреждениям травоядных. В одном типе генетической модификации, трансгенной технологии, гены одного организма могут быть вставлены в другой, другой организм. Например, у некоторых бактерий есть гены, кодирующие белки, токсичные для некоторых гусениц. Ученые вставили эти бактериальные гены в геном растений кукурузы. Кукурузные растения теперь могут производить белок, убивая гусениц, которые их едят.
Некоторые исследования показали, что культуры, которые были генетически модифицированы для защиты от вредителей, приводят к большему биоразнообразию на полях. Поскольку этим культурам требуется меньше пестицидов, они наносят меньше вреда полезным насекомым и другим животным.

Естественные хищники являются важными агентами контроля травоядных в сельском хозяйстве. Осы, жуки, пауки и хищные клещи питаются многими вредными травоядными.
В сельскохозяйственных районах края полей и другие близлежащие нетронутые земли являются резервуарами для насекомых-хищников. Отсюда они могут охотиться на вредителей в зараженных посевах, помогая уменьшить численность травоядных и ограничить повреждение растений.
Естественные хищники обычно не живут в теплицах, но их можно заселить во время вспышек травоядных. Естественные хищники могут быть хорошей альтернативой пестицидам. Они особенно полезны, когда популяции вредителей стали устойчивыми к пестицидам. На самом деле божьих коровок-хищников (также называемых божьими коровками), а также хищных клещей выращивают и продают специально для использования в теплицах и даже приусадебных участках.

Ни один метод сам по себе не может предотвратить потерю урожая травоядными животными. Более того, разные методы борьбы с травоядными часто противоречат друг другу. Например, очистка краев поля от сорняков может убрать укрытия для вредителей. Но избавление от этих сорняков также удалит полезных насекомых-хищников.
Точно так же многие травоядные насекомые (или клещи) теперь невосприимчивы ко многим пестицидам. Это означает, что применение пестицидов может иметь эффект, противоположный ожидаемому. То есть применение пестицидов приводит к увеличению популяций насекомых-вредителей, потому что они убивают хищников, оставляя нетронутыми травоядных насекомых.
Подобные проблемы привели сегодня к широкому использованию интегрированной борьбы с вредителями (IPM) для борьбы с травоядными животными. IPM использует комбинацию совместимых методов контроля для сокращения популяций травоядных и минимизации последствий для фермеров, окружающей среды и здоровья человека.
ИЗР не ставит своей целью полное уничтожение насекомых-вредителей. Скорее, цель состоит в том, чтобы снизить их количество до приемлемого уровня. Пестициды применяются только после того, как численность вредных организмов превысит установленные пороговые значения. Эти пороговые значения допускают определенную потерю урожая. Когда некоторым растительноядным насекомым позволяют жить, общая популяция будет разбавлена ​​нерезистентными насекомыми, если у некоторых из них начнет развиваться устойчивость к пестицидам.