Влияние укрупнения полей на биологический контроль вредителей

Новое исследование в Journal of Applied Ecology показывает, что удаление живых изгородей и краев полей с дикой травой и цветами снижает разнообразие и численность членистоногих.

Учёные из Великобритании, Нидерландов и Китая шесть лет изучали 20 рисовых полей в Китае, чтобы оценить влияние изменений в сельскохозяйственном ландшафте на разнообразие и численность вредителей риса и их естественных врагов, а также на урожайность.

Традиционные мелкие поля в Китае имеют неправильную форму и разделены участками с живыми изгородями, дикой травой и цветами. Использование крупной техники на таких землях затруднено, что снижает эффективность сельхозработ. Поэтому для повышения эффективности фермеры всё чаще объединяют участки, что ведёт к быстрому изменению традиционного ландшафта.

Однако травянистые края и цветущая растительность между мелкими полями служат средой обитания для естественных врагов вредителей риса, таких как пауки и жужелицы.

Доктор И Цзоу из Сианьского университета Цзяотун-Ливерпуль (XJTLU), ведущий автор исследования, отмечает: «Живые изгороди и края полей часто удаляются в процессе консолидации земель для создания крупных прямоугольных полей и установки бетонных ирригационных каналов, чтобы облегчить использование крупной техники. Наше исследование показывает, что удаление этих сред обитания негативно влияет на сообщества членистоногих».

Изобилие врагов

Команда собрала 141 587 особей членистоногих, относящихся к 80 таксономическим семействам. Было обнаружено, что на традиционных землях обитает значительно большее количество и разнообразие естественных врагов вредителей риса, чем на консолидированных полях. При этом значимых различий в количестве самих вредителей или урожайности риса выявлено не было.

Доктор Цзоу поясняет: «Консолидация земель уничтожает естественную растительность традиционных полей, которая может предоставлять места для гнездования и источники пищи для естественных врагов вредителей риса. Однако многое ещё неизвестно, например, как консолидация влияет на разные группы членистоногих. Необходим долгосрочный мониторинг и детальная оценка».

Исследователи также обработали инсектицидами половину каждого поля. Его применение снизило разнообразие и численность как вредителей, так и их естественных врагов как на консолидированных, так и на традиционных полях. Однако на участках, где инсектициды не применялись, урожайность риса снизилась на 10.8%.

Исследование подтверждает пользу агроэкологических мероприятий (АЭМ) — экологически безопасных практик, таких как использование цветущих растений на краях полей. АЭМ могут быть эффективным способом повысить биоразнообразие сельхозугодий и смягчить негативное влияние консолидации земель. Они широко применяются в Европе, но почти не используются в Китае.

Доктор Цзоу говорит: «Наш мониторинг биоразнообразия служит критически важным инструментом для оценки воздействия консолидации земель и эффективности АЭМ. Эти измерения необходимы, прежде чем предлагать рекомендации по землеуправлению. По результатам наших выводов мы рекомендуем внедрять АЭМ или восстанавливать растительность на краях полей в процессе консолидации, чтобы смягчить потенциальные негативные эффекты для биоразнообразия членистоногих».

Практические компромиссы

Команда также признаёт, что биоразнообразие — не единственная забота фермеров.

Доктор Шаньсин Гун, выпускник XJTLU, ныне постдок в Пекинском университете и ведущий автор исследования, отмечает: «Компромисс между улучшением биоразнообразия, эффективностью труда, урожайностью и контролем вредителей — это баланс, который необходимо тонко настраивать для обеспечения максимальной рентабельности, и эти факторы всегда нужно учитывать. Хотя мы не наблюдали прямой корреляции между увеличением числа вредителей и сокращением их естественных врагов из-за консолидации земель, необходимы дальнейшие исследования эффективности естественных врагов в биологическом контроле, прежде чем внедрять стратегии АЭМ».

Исследователи также не обнаружили снижения урожайности риса на традиционных полях по сравнению с консолидированными.

Доктор Гун добавляет: «Влияние АЭМ на урожай зависит от многих факторов, включая интенсивность сельхозуправления, плодородие почвы и применение пестицидов, которые необходимо учитывать при оценке их пригодности для управления землями».

В команду вошли исследователи из XJTLU, Академии наук Цзянси, Сельскохозяйственного университета Цзянси, Китайского сельскохозяйственного университета и Пекинского лесного университета (Китай); Вагенингенского университета (Нидерланды) и Ливерпульского университета (Великобритания).