Комплексная борьба с вредителями

IPM для коробочного долгоносика Ловушка на хлопковом поле ( Мэннинг, Южная Каролина )

Комплексная борьба с вредителями (IPM) , также известная как комплексная борьба с вредителями (IPC), представляет собой широкий подход, который объединяет как химические , так и нехимические методы экономического контроля над вредителями . Целью IPM является подавление популяций вредителей ниже уровня экономического ущерба (EIL). ООН Продовольственная и сельскохозяйственная организация определяет КБВ как «тщательное рассмотрение всех доступных методов борьбы с вредителями и последующую интеграцию соответствующих мер, которые препятствуют развитию популяций вредителей и удерживают пестициды и другие вмешательства на экономически оправданных уровнях и снижают или минимизируют риски для здоровье человека и окружающая среда IPM подчеркивает рост здорового урожая с минимально возможным нарушением агроэкосистем и поощряет естественные механизмы борьбы с вредителями». Энтомологи и экологи призывают к внедрению методов борьбы с вредителями IPM с 1970-х годов. IPM является более безопасной системой борьбы с вредителями, чем использование химических пестицидов, снижая такие риски, как: возрождение , вызванное инсектицидами , устойчивость к пестицидам и (особенно пищевые) остатки сельскохозяйственных культур .

Интродукцией и распространением инвазивных видов также можно управлять с помощью КБВ, снижая риски, одновременно максимизируя выгоды и сокращая затраты.

История

Вскоре после Второй мировой войны, когда синтетические инсектициды стали широко доступны, энтомологи в Калифорнии разработали концепцию «контролируемой борьбы с насекомыми». США Примерно в то же время энтомологи Хлопкового пояса выступали за аналогичный подход. В соответствии с этой схемой борьба с насекомыми «контролировалась» квалифицированными энтомологами, а применение инсектицидов основывалось на выводах, полученных в результате периодического мониторинга популяций вредителей и естественных врагов. Это рассматривалось как альтернатива календарным программам. Контролируемый контроль основывался на знании экологии и анализе прогнозируемых тенденций в популяциях вредителей и естественных врагов.

Контролируемый контроль сформировал большую часть концептуальной основы «комплексного контроля», который энтомологи Калифорнийского университета сформулировали в 1950-х годах. Комплексный контроль был направлен на определение наилучшего сочетания химических и биологических мер борьбы с конкретными насекомыми-вредителями. Химические инсектициды должны были использоваться таким образом, чтобы они были наименее разрушительными для биологического контроля. Таким образом, термин «интегрированный» стал синонимом слова «совместимый». Химические меры борьбы должны были применяться только после того, как регулярный мониторинг показал, что популяция вредителей достигла уровня, требующего обработки ( экономический порог ), чтобы не допустить достижения популяцией уровня, при котором экономические потери превысят стоимость мер борьбы (экономический порог). уровень травматизма).

IPM распространила концепцию комплексного контроля на все классы вредителей и включила все тактики. Такие меры контроля, как пестициды, должны были применяться так же, как и в случае комплексного контроля, но теперь они должны были быть совместимы с тактикой борьбы со всеми классами вредителей. Другие тактики, такие как сопротивление растения-хозяина и культурные манипуляции, стали частью структуры IPM. ИПМ объединил энтомологов, фитопатологов , нематологов и сорняков.

В Соединенных Штатах ИПМ было сформулировано в национальной политике в феврале 1972 года, когда президент Ричард Никсон поручил федеральным агентствам предпринять шаги по продвижению применения ИПМ во всех соответствующих секторах. В 1979 году президент Джимми Картер учредил межведомственный координационный комитет по ИПМ для обеспечения разработки и внедрения практик ИПМ.

Перри Адкиссон и Рэй Ф. Смит получили Всемирную продовольственную премию 1997 года за поощрение использования IPM.

Приложения

IPM используется в сельском хозяйстве , садоводстве , лесном хозяйстве , населении, профилактической консервации культурных ценностей и общей борьбе с вредителями, включая борьбу со структурными вредителями, борьбу с вредителями газонов и борьбу с декоративными вредителями. Практика ИЗВ помогает предотвратить и замедлить развитие резистентности, известной как управление резистентностью .

Принципы

Американская система IPM построена на основе шести основных компонентов:

• Приемлемые уровни вредных организмов . Акцент делается на контроле , а не на искоренении . IPM считает, что уничтожить всю популяцию вредителей часто невозможно, и такая попытка может быть дорогостоящей и небезопасной. Программы IPM сначала работают над установлением приемлемых уровней вредителей, называемых пороговыми значениями действий, и применяют меры контроля в случае превышения этих пороговых значений. Эти пороговые значения зависят от вредителя и участка, а это означает, что на одном участке может быть допустимо наличие сорняка, такого как клевер белый , но не на другом. Разрешение популяции вредителей выжить на разумном уровне снижает давление отбора. Это снижает скорость, с которой вредитель развивает устойчивость к средствам борьбы, поскольку, если почти все вредители будут уничтожены, то те, у кого есть устойчивость, составят генетическую основу будущей популяции. Сохранение значительного числа неустойчивых образцов снижает распространенность любых появляющихся устойчивых генов. Аналогичным образом, многократное использование одного класса средств борьбы приведет к созданию популяций вредителей, более устойчивых к этому классу, тогда как чередование классов помогает предотвратить это.
• Профилактические методы выращивания. Выбор сортов, наиболее подходящих для местных условий выращивания, и поддержание здоровых культур является первой линией защиты. растений Далее следуют карантин и «культурные методы», такие как санитарная обработка посевов , например, удаление больных растений и очистка секаторов для предотвращения распространения инфекций . Полезные грибы и бактерии добавляются в почвенную среду садовых культур, уязвимых к корневым заболеваниям, что значительно снижает потребность в фунгицидах .
• Мониторинг . Регулярное наблюдение крайне важно. Наблюдение разбивается на осмотр и идентификацию. Для контроля уровня вредителей используются визуальный осмотр, ловушки для насекомых и спор и другие методы. Важное значение имеет ведение учета, а также глубокие знания о поведении целевых вредителей и репродуктивных циклах. Поскольку насекомые хладнокровны, их физическое развитие зависит от температуры местности. Циклы развития многих насекомых смоделированы в терминах градусо-дней . Градусо-дни окружающей среды определяют оптимальное время для вспышки конкретного насекомого. Патогены растений реагируют на погоду и время года аналогично. Недавно были разработаны автоматизированные системы на основе искусственного интеллекта для идентификации и мониторинга мух с помощью электронных ловушек.
• Механические меры борьбы . Если численность вредителей достигнет неприемлемого уровня, первым вариантом будут механические методы. Они включают простой ручной сбор, барьеры, ловушки, уборку пылесосом и обработку почвы , чтобы помешать размножению.
• Биологический контроль. Естественные биологические процессы и материалы могут обеспечить контроль с приемлемым воздействием на окружающую среду и часто с меньшими затратами. Основной подход заключается в популяризации полезных насекомых , которые поедают целевых вредителей или паразитируют на них. Биологические инсектициды , полученные из встречающихся в природе микроорганизмов ( например , Bt , энтомопатогенных грибов и энтомопатогенных нематод ), также попадают в эту категорию. Дальнейшие «биологические» или « экологические » методы находятся на стадии оценки.
• Ответственное использование . Синтетические пестициды используются по мере необходимости и часто только в определенные моменты жизненного цикла вредителей. Многие новые пестициды получают из растений или веществ природного происхождения ( например , никотин , пиретрум и аналоги ювенильных гормонов насекомых ), но токсофор или активный компонент могут быть изменены для обеспечения повышенной биологической активности или стабильности. Применение пестицидов должно достигать намеченных целей. Крайне важно согласовать технику внесения с культурой, вредителем и пестицидом, например, использование малообъемного распылительного оборудования может значительно снизить общее использование пестицидов и эксплуатационные затраты.

Режим ИЗВ может быть простым или сложным. Исторически сложилось так, что основное внимание в программах КБВ уделялось сельскохозяйственным насекомым-вредителям. Первоначально программы IPM были разработаны для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, но в настоящее время программы IPM разрабатываются для охвата болезней, сорняков и других вредителей, которые мешают целям управления на таких объектах, как жилые и коммерческие постройки, газоны и газоны , а также приусадебные и общественные сады . Прогнозные модели оказались подходящими инструментами, поддерживающими реализацию программ КБВ.

Процесс

IPM – это выбор и применение мероприятий по борьбе с вредителями, которые обеспечат благоприятное экономическое состояние, экологические и социальные последствия и применим в большинстве случаев борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, здравоохранении и на объектах общественного пользования. Процесс ИБР начинается с мониторинга, который включает в себя проверку и выявление, за которым следует установление уровней экономического ущерба. Уровни экономического ущерба устанавливают экономический пороговый уровень. Уровень экономического ущерба – это уровень популяции вредителей, при котором ущерб урожаю превышает затраты на борьбу с вредителем. Это также может быть пороговый уровень действия для определения неприемлемого уровня, не связанного с экономическим ущербом. Пороги действия чаще встречаются при структурной борьбе с вредителями, а уровни экономического ущерба – при классической борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Пример порога действия: одна муха в операционной больницы недопустима, но одна муха в питомнике для домашних животных будет приемлемой. Как только популяция вредителей преодолеет порог, необходимо принять меры по сокращению численности вредителей и борьбе с ними. Комплексная борьба с вредителями включает в себя различные действия, включая культурный контроль, такой как физические барьеры, биологический контроль, такой как добавление и сохранение естественных хищников и врагов вредителей, и, наконец, химический контроль или пестициды. Опора на знания, опыт, наблюдение и интеграцию различных методов делает ИЗВ подходящим для органического земледелия (за исключением синтетических пестицидов). Они могут включать или не включать материалы, перечисленные в Институте обзора органических материалов (OMRI). Хотя пестициды и особенно инсектициды, используемые в органическом сельском хозяйстве и органическом садоводстве, в целом более безопасны, чем синтетические пестициды, они не всегда более безопасны или экологичны , чем синтетические пестициды, и могут нанести вред. Для традиционных ферм IPM может снизить воздействие опасных химических веществ на человека и окружающую среду и потенциально снизить общие затраты.

Оценка риска обычно включает четыре вопроса: 1) характеристика агентов биологической борьбы, 2) риски для здоровья, 3) экологические риски и 4) эффективность.

Ошибочная идентификация вредителя может привести к неэффективным действиям. Например, повреждение растений из-за чрезмерного полива можно принять за грибковую инфекцию , поскольку многие грибковые и вирусные инфекции возникают во влажных условиях.

Мониторинг начинают немедленно, до того, как активность вредителя станет значительной. Мониторинг сельскохозяйственных вредителей включает в себя отслеживание плодородия почвы /посадочной среды и качества воды . Общее здоровье растений и устойчивость к вредителям во многом зависят от pH , щелочности , растворенных минералов и потенциала восстановления кислорода. Многие болезни передаются через воду, распространяются непосредственно через поливную воду и косвенно через разбрызгивание.

Как только вредный организм станет известен, знание его жизненного цикла обеспечит оптимальные меры вмешательства. Например, появление сорняков из прошлогодних семян можно предотвратить с помощью мульчи и довсходовых гербицидов.

Устойчивые к вредителям культуры, такие как соевые бобы, могут не требовать вмешательства, если вредители не многочисленны или быстро растут. Вмешательство оправдано, если ожидаемая стоимость ущерба от вредного организма превышает стоимость борьбы с ним. Опасности для здоровья могут потребовать вмешательства, которое не оправдано экономическими соображениями.

Конкретные сайты также могут иметь разные требования. Например, белый клевер может быть допустимым по бокам ти-бокса на поле для гольфа , но неприемлемым на фервее , где он может запутать игровое поле.

Возможные вмешательства включают механические/физические, культурные, биологические и химические. Механический/физический контроль включает в себя удаление вредителей с растений или использование сетей или других материалов для исключения вредителей, таких как птицы из винограда или грызуны из строений. Культурный контроль включает в себя сохранение территории без благоприятных условий путем удаления отходов или больных растений, затопления, песка и использования устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур. Биологические средства контроля многочисленны. К ним относятся: сохранение естественных хищников или увеличение численности естественных хищников, технология стерильных насекомых (МСН).

Аугментация, прививочный выпуск и наводняющий выпуск — это разные методы биологического контроля, которые по-разному влияют на целевого вредителя. Дополнительный контроль включает периодическое внедрение хищников. При паводковом выпуске хищников отлавливают, массово выращивают и периодически выпускают в больших количествах в ареал вредителя. Это используется для немедленного сокращения популяций-хозяев, как правило, для однолетних культур, но не подходит для долгосрочного использования. При инокулятивном выпуске в начале вегетационного периода вносится ограниченное количество полезных организмов. Эта стратегия обеспечивает долгосрочный контроль, поскольку потомство организма влияет на популяции вредителей на протяжении всего сезона и часто встречается в садах. При сезонном инокулятивном выпуске полезные вещества собираются, массово выращиваются и выпускаются сезонно для поддержания полезной популяции. Обычно его используют в теплицах. В Америке и других западных странах преобладают паводковые выпуски, тогда как в Азии и Восточной Европе чаще используются прививки и периодические интродукции.

Метод стерильных насекомых (МСН) – это общезональная программа ИЗВ, которая вводит стерильных самцов вредителей в популяцию вредителей, чтобы обманом вовлечь самок в (неудачные) встречи для размножения, обеспечивая своего рода контроль над рождаемостью и снижая темпы воспроизводства. Упомянутые выше биологические меры контроля применимы только в крайних случаях, поскольку внедрение новых видов или дополнение к естественным видам может иметь пагубные последствия для экосистемы. Биологический контроль можно использовать для остановки инвазивных видов или вредителей, но он может стать путем проникновения новых вредителей.

Химический контроль включает садовые масла или применение инсектицидов и гербицидов. В программе IPM по борьбе с зелеными вредителями используются пестициды, полученные из растений, например, растительного происхождения, или других природных материалов.

Пестициды можно классифицировать по способу действия. Смена материалов с разным механизмом действия сводит к минимуму устойчивость к вредителям.

Оценка – это процесс определения того, было ли вмешательство эффективным, вызвало ли оно неприемлемые побочные эффекты, следует ли продолжать, пересматривать или отказываться от программы.

Юго-Восточная Азия

Зеленая революция 1960-х и 70-х годов привела к появлению более прочных растений, которые могли выдерживать более тяжелые нагрузки зерна, возникающие в результате интенсивного использования удобрений. импорт пестицидов в 11 стран Юго-Восточной Азии Согласно статистике ФАО, вырос почти в семь раз в стоимостном выражении в период с 1990 по 2010 год, что привело к катастрофическим результатам. Фермеры, выращивающие рис, привыкают к опрыскиванию вскоре после посадки, что провоцируется появлением листовой моли, которая появляется в начале вегетационного периода. Он наносит лишь поверхностный ущерб и не снижает урожайность. В 1986 году Индонезия запретила 57 пестицидов и полностью прекратила субсидировать их использование. Прогресс обратился вспять в 2000-х годах, когда рост производственных мощностей, особенно в Китае, привел к снижению цен. Производство риса в Азии выросло более чем вдвое. Но это заставило фермеров поверить в то, что чем больше, тем лучше — будь то семена, удобрения или пестициды.

Nilaparvata Коричневая цикадка , lugens главная цель фермеров, становится все более устойчивой. С 2008 года вспышки опустошили урожаи риса по всей Азии, но не в дельте Меконга. Сокращение опрыскивания позволило естественным хищникам нейтрализовать цикадок во Вьетнаме. В 2010 и 2011 годах массовые вспышки цикадки поразили 400 000 гектаров рисовых полей Таиланда, причинив ущерб примерно в 64 миллиона долларов. Правительство Таиланда сейчас продвигает подход «без спреев в течение первых 40 дней».

Напротив, раннее опрыскивание убивает лягушек, пауков, ос и стрекоз, которые охотятся на прилетающих позже и опасных цикадок, и создают устойчивые штаммы. Сегодня цикадкам требуются дозы пестицидов в 500 раз большие, чем первоначально. Чрезмерное использование приводит к гибели полезных насекомых и уничтожению популяций птиц и земноводных. Пестициды подозреваются в нанесении вреда здоровью человека и стали обычным средством самоубийства среди сельских жителей Азии.

В 2001 году ученые предложили 950 вьетнамским фермерам попробовать IPM. На одном участке каждый фермер выращивал рис, используя свое обычное количество семян и удобрений, применяя пестициды по своему усмотрению. На соседнем участке использовалось меньше семян и удобрений, а пестициды не применялись в течение 40 дней после посадки. Урожайность на экспериментальных участках была такой же или выше, а затраты были ниже, что принесло на 8–10 % больше чистой прибыли. Эксперимент привел к созданию кампании «три сокращения, три выгоды», утверждающей, что сокращение использования семян, удобрений и пестицидов повысит урожайность, качество и доход. Плакаты, листовки, телевизионная реклама и мыльная опера по радио 2004 года, в которой фигурировал фермер, выращивающий рис, который постепенно принял изменения. Не повредило и то, что вспышка цикадки в 2006 году ударила по фермерам, использующим инсектициды, сильнее, чем по тем, кто этого не делал. Фермеры дельты Меконга сократили опрыскивание инсектицидами с пяти раз за цикл сбора урожая до нуля или одного раза.

Центр защиты растений и Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) поощряют фермеров выращивать цветы, бамию и бобы на рисовых чеках вместо того, чтобы вырубать растительность, как это было обычно. Растения привлекают пчел и крошечных ос, которые поедают яйца цикадок, а овощи диверсифицируют доходы ферм.

Сельскохозяйственные компании предлагают пакеты пестицидов с семенами и удобрениями, стимулируя оптовые закупки. Предлагаемый во Вьетнаме закон требует лицензирования торговцев пестицидами и одобрения правительством рекламы во избежание преувеличенных заявлений. Инсектициды, нацеленные на других вредителей, таких как Scirpophaga incertulas (стволка стеблевая), личинки моли, питающиеся растениями риса, предположительно при правильном использовании дают прирост в 21%.

См. также

• Агроэкология
• Агрономия
• Биодинамическое сельское хозяйство
• Членистоногие, находящиеся под угрозой исчезновения
• Комплексная борьба с вредителями леса
• Комплексная борьба с вредителями (культурные ценности)
• БПЛА-IQ
• Международная организация биологического контроля
• Применение пестицидов
• Физический контроль вредителей
• Профессиональная сеть по уходу за землей (ПЛАНЕТА)
• Двухтактная технология
• Загрязнение почвы
• Устойчивое сельское хозяйство

Дальнейшее чтение

• Стив Х. Дрейштадт (2004). Вредители ландшафтных деревьев и кустарников: Комплексное руководство по борьбе с вредителями . Публикации УЦАНР. ISBN  978-1-879906-61-7 . фотографии, справочные таблицы, схемы.
• Беннетт, Гэри В.; Оуэнс, Джон М.; Корриган, Роберт М. (2010). Научное руководство Трумэна по операциям по борьбе с вредителями . Университет Пердью. ISBN  978-0-9793986-1-2 .
• Ян, Г.К., П.Г. Кокс., Э. Рубиа-Санчес и М. Коэн, 2001. В поисках связей: разработка программы исследований для комплексного управления вредителями и питательными веществами. стр. 413–430, в книге С. Пэна и Б. Харди [ред.] «Исследования риса для продовольственной безопасности и борьбы с бедностью». Материалы Международной конференции по исследованию риса, 31 марта – 3 апреля 2000 г., Лос-Баньос, Филиппины. Лос-Баньос (Филиппины): Международный научно-исследовательский институт риса. 692 с.
• Ян, Г.К., Б. Хиев, К. Пол, Н. Чхорн и В. Прип, 2001. Устойчивая борьба с вредителями риса в Камбодже. В книге П. Кокса и Р. Чая [ред.] «Влияние сельскохозяйственных исследований на развитие Юго-Восточной Азии», материалы международной конференции, состоявшейся в Камбоджийском институте сельскохозяйственных исследований и разработок, Пномпень, Камбоджа, 24-26 октября 2000 г., Пномпень (Камбоджа): КАРДИ.
• Ян, GC; Лицингер, Дж. А.; Чен, Ю; Баррион, А. (8 января 2007 г.). «Комплексная борьба с вредителями риса: экологические концепции». В Опендер Коул; Геррит В. Куперус (ред.). Экологически обоснованная комплексная борьба с вредителями . КАБИ. стр. 315–366. ISBN  978-1-84593-163-6 .
• Коган, М. (1998). «Комплексная борьба с вредителями: исторические перспективы и современные события». Ежегодный обзор энтомологии . 43 : 243–270. дои : 10.1146/annurev.ento.43.1.243 . ПМИД   9444752 .
• Нонвейлер, Гвидо 1984. Комментированный и иллюстрированный каталог камерунских насекомых, представляющих сельскохозяйственный интерес: (появление, распространение, значение) / Белградский университет / Институт защиты растений.
• Роберт Ф. Норрис; Эдвард П. Касвелл-Чен; Маркос Коган (2003). Концепции комплексной борьбы с вредителями . Прентис Холл PTR. ISBN  978-0-13-087016-2 .
• Хасанали, А.; Херрен, Х.; Хан, ЗР; Пикетт, Дж.А.; Вудкок, CM (2008). «Комплексная борьба с вредителями: двухтактный подход к борьбе с насекомыми-вредителями и сорняками зерновых, а также его потенциал для других сельскохозяйственных систем, включая животноводство» . Философские труды Королевского общества B: Биологические науки . 363 (1491): 611–21. дои : 10.1098/rstb.2007.2173 . ПМК   2610173 . ПМИД   17652071 .
• Виктор Арнольд Дайк; Хорхе Хендрикс; А. С. Робинсон (23 февраля 2006 г.). Техника стерильных насекомых: принципы и практика комплексной борьбы с вредителями на всей территории . Спрингер. ISBN  978-1-4020-4051-1 .
• Рено-Роже, Катрин; Филоген, Бернард-младший (2008) Прошлые и текущие перспективы использования растительных и растительных аллелохимикатов в комплексной борьбе с вредителями. Фарм. Био. 46 (1–2): 41–52
• Акоста, EW (2006) История комплексной борьбы с вредителями. Архивировано 7 августа 2008 г. в Wayback Machine (IPM). Справочный центр биоконтроля.
• Сурендра К. Дара, Новая парадигма комплексной борьбы с вредителями в современную эпоху, Журнал комплексной борьбы с вредителями, том 1, выпуск 1, 2019 г., 12, Новая парадигма комплексной борьбы с вредителями в современную эпоху

Внешние ссылки

• Знакомство с комплексной борьбой с вредителями через EPA