Покровные культуры эффективнее инсектицидов в борьбе с вредителями
Согласно исследованию под руководством учёных из Университета Пенсильвании, создание раннего растительного покрова, в первую очередь с помощью покровных культур, может быть более эффективным для снижения плотности вредителей и ущерба урожаю, чем применение инсектицидов.
В опубликованной работе исследователи предполагают, что наилучших результатов в борьбе с вредителями можно достичь, когда фермеры поощряют биологический контроль — с помощью естественных врагов вредителей — путём посева покровных культур и максимально избегая применения инсектицидов широкого спектра действия.
Использование покровных культур и других методов консервационного земледелия помогает уменьшить эрозию и потерю питательных веществ, улучшить здоровье почвы и управление вредителями. Однако, несмотря на рост применения таких методов, использование пестицидов в США и мире продолжает увеличиваться, что потенциально убивает нецелевые полезные виды и сводит на нет преимущества консервационного земледелия.
Как это работает?
- Покровные культуры (например, озимые) создают среду обитания для естественных врагов вредителей (хищников) вне сезона выращивания основной культуры.
- После уничтожения покровной культуры её остатки на почве продолжают служить средой обитания для хищников в течение вегетационного периода.
- Для сохранения этих преимуществ критически важно защищать популяции хищников.
Цель и методы исследования
Учёные исследовали взаимодействие практик консервационного земледелия (покровные культуры, no-till, севооборот) с двумя стратегиями применения инсектицидов:
- Профилактическая: использование семян, обработанных системным инсектицидом, для контроля ранних вредителей.
- Интегрированная борьба с вредителями (IPM): мониторинг вредителей и применение инсектицидов только при превышении экономического порога вредоносности, когда нехимические методы неэффективны.
Гипотеза состояла в том, что ранний растительный покров от покровных культур усилит биологический контроль, а профилактические инсектиктиды, напротив, могут навредить популяциям хищников.
Эксперимент проводился в течение трёх лет на двух полях с севооборотом кукуруза-соя. Учёные тестировали три стратегии борьбы с вредителями (профилактическая, IPM, отсутствие мер) в сочетании с наличием или отсутствием покровной культуры.
Ключевые результаты
- В сое любое применение инсектицида немного снижало ущерб растениям, но не давало прибавки урожая.
- В кукурузе ключевым фактором снижения плотности вредителей и ущерба было наличие раннего растительного покрова.
- Неожиданный вывод: стратегия IPM (всего одно применение пиретроидного инсектицида за время исследования) оказалась более разрушительной для сообщества хищников, чем профилактическая обработка семян неоникотиноидами. Вероятно, из-за более высокой токсичности применённого пиретроида для широкого спектра членистоногих.
- Нетоксический эффект от этого однократного применения в рамках IPM сохранялся более года, не снижая при этом ущерб растениям или плотность целевого вредителя (личинок хрущей). Это косвенно снизило урожайность сои более чем через год, возможно, из-за отсутствия хищников для защиты растений.
Выводы и рекомендации
Посев покровных культур и поддержание популяций естественных врагов эффективно защищают кукурузу и сою.
Создание раннего растительного покрова было более эффективным для снижения плотности вредителей и ущерба, чем любая из стратегий с применением инсектицидов.
При выборе инсектицида в рамках стратегии IPM крайне важно выбирать максимально селективный препарат.
Фермерам следует тщательно подбирать виды покровных культур для каждой ситуации и регулярно проводить мониторинг на наличие ранних вредителей, так как покровные культуры могут сделать основную культуру уязвимой для некоторых спорадических видов вредителей.
Для максимизации пользы покровных культур для биологического контроля необходимо экономное использование инсектицидов, поскольку как профилактическое, так и реактивное применение может снизить активность хищников, не гарантируя при этом контроля над вредителями или повышения урожайности.