Синергия биотехнологий и классических методов борьбы с вредителями избавила США от инвазивного вредителя
Сочетание генетически модифицированного хлопчатника и классических методов борьбы с вредителями позволило искоренить на юго-западе США и в Северной Мексике опасного вредителя — розового хлопкового червя (Pectinophora gossypiella). К такому выводу пришли учёные из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (ARS-USDA) и Университета Аризоны (UofA) в исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Проблема и её масштаб
На протяжении большей части XX века розовый хлопковый червь был главным вредителем хлопчатника в регионе. Для его контроля фермеры в Аризоне, Калифорнии, Техасе и Нью-Мексико вынуждены были проводить в среднем 12 обработок пестицидами в год, 9 из которых были направлены именно против этого вредителя. Некоторые фермеры опрыскивали поля до 25 раз в год без должного эффекта. В 1990 году ущерб от розового хлопкового червя только в Аризоне составил $48 млн.
Многотактический подход
На протяжении десятилетий разрабатывался скоординированный комплекс мер для борьбы с вредителем, который позволил бы отказаться от дорогих и экологически опасных химических пестицидов. К ним относятся:
- Использование искусственных феромонов для мониторинга.
- Разработка синтетической диеты и методов массового разведения стерильных бабочек для срыва спаривания.
- Распыление синтетического полового феромона самок на полях для дезориентации самцов.
- Уничтожение послеуборочных остатков хлопчатника для сокращения численности перезимовавших особей.
Переломный момент: Bt-хлопчатник
В 1996 году появился генетически модифицированный Bt-хлопчатник. Он производит один или несколько белков бактерии Bacillus thuringiensis (Bt), которые убивают розового хлопкового червя и других гусениц, но безвредны для людей и большинства других насекомых. Широкое внедрение Bt-хлопчатника за 10 лет сократило популяцию вредителя на 90%. Фермеры при этом продолжали применять и другие методы.
Синергия и искоренение
К 2006 году искоренение вредителя стало реальной целью. Анализ компьютерного моделирования и 21 года полевых данных из Аризоны показал, что генетически модифицированный хлопчатник и выпуск миллиардов стерильных бабочек действовали синергически для подавления розового хлопкового червя. Ни одна из тактик в одиночку не привела бы к успеху.
Для реализации программы была создана коалиция, в которую вошли фермеры, учёные из государственных учреждений (включая ARS и Службу инспекции здоровья животных и растений USDA — APHIS), промышленности и академических кругов, а также аналогичные организации в Северной Мексике. APHIS нарастила производство стерильных бабочек, и миллиарды особей сбрасывались с самолётов, чтобы подавить любые полевые популяции вредителя.
Результаты
- Искоренение розового хлопкового червя сэкономило фермерам США $192 млн только с 2014 по 2019 год.
- Подавление этого ключевого вредителя позволило внедрить комплексную защиту растений от всех остальных угроз.
- Использование инсектицидов сократилось на 82%. Только в Аризоне за последние два десятилетия удалось избежать применения 25 миллионов фунтов инсектицидов.
- Улучшилось состояние окружающей среды, вернулись полезные насекомые, экосистема вернулась к более естественному балансу.
Как отметил ведущий автор исследования Брюс Табашник, «сотрудничество между фермерами и учёными из государственных, промышленных и академических кругов было необходимым условием выдающегося успеха программы по искоренению розового хлопкового червя».