Как «подталкивающие-притягивающие» растения-компаньоны помогают бороться с опасным вредителем — кукурузной листовой совкой

Новое исследование показало, что применение новой методики посадки, известной как «подталкивающе-притягивающее земледелие» (push-pull farming), может значительно сократить потери урожая от вредителей и повысить продовольственную безопасность в странах Африки к югу от Сахары.

Инвазивный вредитель — кукурузная листовая совка (fall armyworm) — недавно проник и быстро распространился на обширных территориях Африки, став серьёзной угрозой для сельского хозяйства, устойчивого производства продовольствия, продовольственной безопасности и средств к существованию. Он поразил не менее 400 000 гектаров, вызывая ежегодные потери урожая на сумму около $3 млрд. Кукурузная листовая совка особенно привлекается кукурузой — основной продовольственной и товарной культурой для 300 миллионов мелких фермеров в Африке. Это означает, что заражение может не только серьёзно повлиять на продовольственную безопасность, но и нанести финансовый ущерб.

Метод «подталкивающе-притягивающего земледелия» предполагает посадку растений-компаньонов вокруг продовольственных культур, таких как кукуруза, для защиты от вредоносных вредителей, включая совку. Потери урожая при использовании этого метода в десять раз ниже.

Исследование, опубликованное в Frontiers in Ecology and Evolution, показало, что этот метод защищает культуры не только за счёт отпугивания вредителей («подталкивание»), но и за счёт привлечения других насекомых, например, паразитических ос, которые естественным образом контролируют совку («притягивание»). В работе идентифицированы биоактивные соединения, вызывающие эти эффекты.

Исследователи, включая соавтора профессора Тоби Брюса из Университета Кила, протестировали метод в различных условиях, включая полевые и лабораторные.

Результаты показали, что летучие химические соединения (volatiles), выделяемые растениями-компаньонами, оказывали репеллентный эффект на бабочек, из яиц которых вылупляются гусеницы совки. Электрические записи с антенн насекомых выявили, к каким химическим веществам они чувствительны, а поведенческие реакции на идентифицированные соединения были охарактеризованы в тестах.

Запах растений-компаньонов был менее привлекателен для растительноядных бабочек по сравнению с запахом одной лишь кукурузы. При этом он привлекал паразитоидных ос — естественных врагов совки.

Таким образом, растения-компаньоны не только отпугивали большую часть вредителей, но и призывали естественных защитников для борьбы с теми, кто всё же атаковал кукурузу.

Профессор Тоби Брюс: «Наше исследование показывает механизмы, с помощью которых метод «подталкивающе-притягивающих» растений-компаньонов может эффективно контролировать кукурузную листовую совку. Мы идентифицировали и охарактеризовали пахучие химические вещества из растений-компаньонов, которые отпугивают и снижают яйцекладку бабочек совки, одновременно привлекая полезных насекомых-естественных врагов, которые атакуют вредителя».

Доктор Амануэль Тамиру из Международного центра физиологии и экологии насекомых: «Это первое комплексное исследование, включающее как лабораторные, так и полевые исследования, направленное на выяснение лежащих в основе механизмов химической экологии, которые позволяют агроэкологической системе «Push-Pull» бороться с опустошительным вредителем — совкой».

Исследователи также разработали мобильное приложение, которое предоставляет фермерам практическую информацию о том, как они могут начать использовать этот метод.