З кінця 1940-х років контроль над шкідниками здійснювався переважно за рахунок синтетичних хімічних інсектицидів. Вони є відносно легкими у використанні і, як правило, забезпечують ефективний контроль шкодочинних комах. Багато нових пестицидів, які стали доступними впродовж останнього десятиліття, є більш селективними та менш небезпечними, ніж більшість старих сполук. Однак, переважна кількість хімічних інсектицидів мають ряд небажаних властивостей. Вони мають певний ступінь небезпеки для користувача та інших людей, які можуть контактувати з ними, вони можуть накопичуватись у с/г продукції, забруднювати грунт і воду, знищувати корисні організми, такі як комахи-запилювачі та природні вороги шкідників. Шкідливі комахи можуть розвинути опір інсектицидам, що суттєво знизить ефективність контролю. Крім того, стандарти органічного виробництва заважають невеликому, але швидко зростаючому числу виробників та переробників використовувати синтетичні хімікати. З цих причин багато фермерів та садівників вивчають можливості застосування методів, які суттєво знижують використання хімічних пестицидів.
Рідний вид – це той, що існує у певному регіоні протягом тисячоліття. Він має існувати там достатньо довго, щоб повністю адаптуватися до місцевого середовища. Крім того, інші види також мають адаптувалися до його присутності. Іншими словами – це повністю інтегрований член біологічної спільноти. Століття людської діяльності приносять у такі регіони багато неприродних видів, інколи цілеспрямовано, проте частіше випадково. Більшість серйозних бур’янів, рослинних патогенів та шкідників також не є рідними для певних регіонів. Ці організми є серйозними шкідниками, тому що вони потрапили на території де не мають природних ворогів, які утримують їх під контролем у їхніх рідних середовищах.
Розмір популяції кожного виду регулюється природними екологічними чинниками, які відрізняються за розташуванням і змінюються в часі. Різні фактори можуть накладатись один на одний, що суттєво зменшує популяцію в одному місці або сприяє її збільшенню в іншому. Шкідники реагують на ці фактори навколишнього середовища так само, як і не шкодочинні організми.
Природний контроль є важливим компонентом боротьби з шкідниками, проте він часто ігнорується. Дії природи часто тонкі і не завжди очевидні. Проте, якщо агровиробники хочуть знизити свою залежність від пестицидів, вони повинні більше уваги звертати на природний контроль.
Будь-які абіотичні фактори довкілля впливають на популяцію шкідливих організмів. Ці небіологічні фактори, включають погоду, топографію, географію та умови грунту. Це також варто враховувати при формуванні системи захисту для підвищення її ефективності.
Існує декілька методів фізичного захисту рослин від комах-шкідників. Це різноманітні бар’єри, такі як екрануючі сітки, різноманітні репеленти та липкі стрічки. Цілком ефективним є огортання стовбурів дерев гофрованим картоном, – так звані, ловильні пояси, які слугують місцем залялькування личинок і які можуть бути знищені разом з личинками.
Механічні методи контролю, які безпосередньо видаляють або вбивають шкідників, можуть бути швидкими та ефективними. Багато таких методів в основному підходять для малих ділянок і вони популярні серед дрібних садівників, проте уже розроблені методи промислового механічного контролю. Механічний контроль може використовуватись разом з біологічним контролем в рамках інтегрованого методу боротьби зі шкідниками. Мухоловки та пастки для мишей також є формами механічного контролю.
Хімічний контроль – це використання хімікатів для знищення шкідників або пригнічення їх живлення, розмноження або інших суттєвих способів поведінки.
Хімічні засоби контролю, особливо синтетичні органічні інсектициди, були розроблені практично для кожного виду шкодочинних комах. Вони широко використовуються в промислово розвинутих країнах з кількох причин: вони дуже ефективні, один продукт часто контролює кілька різних шкідників, є відносно низьковартісними (хоча і вимагають значних інвестицій в обладнання), і наслідки їх дії зазвичай є передбачуваними та надійними. Хімічні інсектициди дозволили контролювати великі площі меншою кількістю працюючих через зниження об’єму ручної праці, необхідної для фізичного та механічного контролю.
Разом із тим, широкомасштабне використання хімічних інсектицидів має ряд недоліків: більшість із них мають біологічну активність проти багатьох форм життя і, отже, можуть завдати шкоди нецільовим організмам; з тієї ж причини вони представляють різні рівні небезпеки для людини, особливо тих, що застосовують пестициди та інших працівників сільського господарства; більшість з них дуже токсична для корисних комах, таких як запилювачі та хижі чи паразитичні природні вороги; стійкість до інсектицидів може розвинутися як у цільових, так і нецільових комах, іноді дуже швидко.
Проте, існує тенденція до розвитку більш селективних пестицидів, однак кожен з них повинен бути оціненим на сумісність з біологічним контролем в кожному окремому випадку.
Серед мікробних інсектицидів є досить багато комерційних продуктів. Мікробні інсектициди містять активні комахо-патогенні мікроорганізми, проте їх застосування часто схоже із застосуванням традиційних хімічних інсектицидів. Їхнє використання, яке іноді називають мікробним контролем, є формою біологічного контролю.
Досить часто мікробні інсектициди можуть містити токсичні сполуки, отримані з мікроорганізмів, але фактично не містять мікроорганізмів як активного інгредієнта. Багато бактерій і грибків природно синтезують хімічні речовини, які є токсичними для інших організмів. Такі мікроорганізми вирощують у ферментерах, після цього з біомаси видобувають токсини, концентрують, очищають і готують препаративні форми комерційних продуктів. Прикладом таких продуктів можуть бути спинозини і авермектини. Деякі мікробні інсектициди вважаються продуктами з низьким ризиком, які відносно безпечні для людини, навколишнього середовища та природних ворогів, важливих для біологічного контролю.
Ботанічні інсектициди – природні токсичні речовини, отримані з рослин. Прикладами таких сполук можуть бути піретрум, ротенон, сабаділ, рианій, нікотин і азадірахтин. Проте “натуральні” не означає безпечні і деякі ботанічні інсектициди можуть бути досить небезпечними для людини, інших ссавців, птахів та риби. Більшість ботанічних речовин є невивченими та дуже токсичними для багатьох груп комах, включаючи природних ворогів та запилювачів.
Дані продукти є синтетичними, органічними або мікробними пестицидами, які в першу чергу ефективні проти кліщів. Вони працюють за допомогою різних механізмів, більшість з яких практично не впливає на комах.
Більшість мітицидів вписані в інтегровані програми боротьби зі шкідниками через відносно низький вплив на природних ворогів, хоча деякі з них дуже токсичні для хижих кліщів.
Біологічний контроль являє собою одну альтернативу використанню інсектицидів. Біологічний контроль – це свідоме використання живих корисних організмів, які називаються природними ворогами, для боротьби з шкідниками. Практично всі шкідники мають природних ворогів і ефективне управління природними ворогами може ефективно контролювати багато шкідників.
Природні вороги комах включають хижаків, паразитарних комах, нематоди і патогени. Успішна програма запровадження всіх форм біологічного контролю потребує розуміння дій цих ворогів та їх переваг.
Хижаки можуть бути комахами або іншими інсективістичними тваринами, кожна з яких споживає значну кількість шкодочинних комах під час свого життя.
Хижаки часто є великими, активними та/або помітними у своїй поведінці, і тому вони легше визначаються, ніж паразити та збудники. Відомими хижаками комах є сонечка, павуки, пташки та кажани.
Паразитичні комахи – це комахи, котрі кладуть яйця в тіло шкідника-хазяїна. Коли з яйця паразита вилуплюється молода паразитна личинка, вона живиться хазяїном (шкідником), вбиваючи його. Паразитні комахи, які часто називають паразитами або паразитоїдами, належать переважно до двох основних груп: мухи і оси.
Жодні паразити не є шкідливими для людини або інших хребетних. Хоча вони дуже поширені, вони не дуже відомі через їх невеликий розмір. Одна з найбільш відомих – трихограма.
Паразитарні нематоди (також називаються ентомопатогенними нематодами) – це маленькі, майже мікроскопічні черв’яки, які атакують та вбивають комах, які живуть у вологих середовищах існування, особливо у воді та вологих грунтах. Ці нематоди не шкідливі для інших тварин чи рослин. Кілька видів напрацьовуються масовим виробництвом та реалізуються для боротьби зі шкідниками.
Комахи, як і інші організми, піддаються інфекційним захворюванням, викликаним мікроорганізмами, що називаються збудниками хвороб комах. Патогени комах включають віруси, бактерії, гриби та інші мікроорганізми. Багато патогенів комах важливі для природного та біологічного контролю. Віруси, як правило, працюють швидко, але за умови, що рівень популяції шкідника є високим. Деякі бактеріальні збудники є специфічними для організму, а інші – більш загальними. На основі патогенів створено значну кількість комерційних продуктів для біологічного контролю конкретних шкідників. Найбільш відомими є різні штами бактерії Bacillus thuringiensis, широко відомі як Bt, які ефективні для контролю багатьох шкідників, включаючи личинки комарів та личинки колорадських жуків. Українцям добре відомий препарат Колорадоцид на основі Bacillus thuringiensis.
Також зростає кількість біологічних пестицидів, які не містять життєздатних збудників захворювань, а лише продукти їх метаболізму (наприклад, інсекто-акарицид Актарофіт). Використання таких мікробних інсектицидів більше схоже на хімічний пестицидний захист, ніж на біологічний контроль, оскільки живі природні вороги не беруть участь.
Віруси – це субмікроскопічні частинки, які можуть розмножуватися лише в живих клітинах організму господаря. Личинки метеликів і самі метелики є найпоширенішими господарями комахо-патогенних вірусів, проте є віруси, що вражають мух, жуків, коників, попелиць, тощо.
Бактерії – мікроскопічні одноклітинні організми. Багато видів бактерій викликають захворювання комах, але відносно небагато з них є важливими для боротьби з шкідниками. Найважливішою є родина Bacillus. Деякі види можуть розмножуватись лише в тілі комахи-хозяїна, тоді як більшість видів розмножуеться за його межами. Коли умови стають несприятливими, більшість видів Bacillus утворюють стійкі спори, які можуть витримувати несприятливі умови навколишнього середовища. Патогенні збудники Bacillus також виробляють білкові токсини, що завдають шкоди комахам.
Більшість грибів є багатоклітинними організмами, які ростуть як ниткоподібні гіфи, що утворюють стрічкову масу, яка називається міцелієм. У той час як комахи повинні з’їсти віруси та бактерії для інфікування, спори патогенних грибів, як правило, проростають назовні кутикули комах, і їх гіфи проникають через кутикулу.
Цикл зараження грибом може бути узагальнений наступним чином. Спора потрапляє назовні тіла комах. За сприятливої температури та достатній вологості спори проростають і грибні гіфи проникають через кутикулу в тіло комах. Гриб виділяє токсини, які вбивають комах. Зрештою, вся порожнинна частина тіла наповнена грибковою масою. Гіфи потім проникають всередину через більш м’які частини тіла комах, часто “склеюючи” комаху до місця її загибелі. У сприятливих умовах вологи зовнішні гіфи створюють спори, які дозрівають і виділяються в навколишнє середовище, завершуючи цикл. Спори грибів можуть бути розповсюджені водою або вітром, або на поверхні тварин чи грунтообробної техніки.
Багато родів грибів є патогенами комах, але найважливішими є Metarhizium, Beauveria, Entomophthora, Zoophthora. Metarhizium anisopliae і Beauveria bassiana мають широкий діапазон господарів, що включає в себе такі різноманітні групи, як коники, попелиці, гусениці та жуки.
Біологічний контроль може проводитися практично на всіх культурах, лісах, рекреаційних зонах, природних середовищах існування, ландшафтних насадженнях та домашніх садах. Хоча деякі шкідники не можуть повністю контролюватися природними ворогами, існуюча технологія дозволяє набагато більше використовувати біологічний контроль, ніж в даний час практикується.
Неможливо досягти успішного біологічного контролю, виконуючи такі ж маніпуляції, як ті, що використовуються для хімічних інсектицидів. Багато змінних щодо культури, шкідливого організму та навколишнього середовища впливатимуть на ефективність природних ворогів.
Біологічний контроль не завжди є ідеальним рішенням. Він має свої сильні та слабкі сторони, як і всі підходи до боротьби з шкідниками. Ось чому біологічний контроль повинен використовуватися разом із іншими методами контролю у програмі комплексного управління шкідливими організмами.
При прийнятті будь-якої нової практики невелика помилка іноді може мати значні наслідки. Найкращий спосіб отримати досвід та впевненість у використанні методів біологічного контролю – розпочати у невеликій кількості. Спробуйте ці нові методи на одному з полів, продовжуючи використовувати вашу звичайну практику на решті. Ваша експериментальна зона повинна бути достатньо великою, щоб результати відображали нормальну практику ведення сільського господарства. Вона повинна бути також достатньо великою, щоб хижаки та паразити не зазнали впливу спреїв або інших збиткових способів поза межами експериментальної зони. Проте експериментальна площа повинна бути досить мала, щоб помилки не були надто дорогими. Крім того, вона повинна бути зручно розташована, щоб полегшити часте спостереження за активністю шкідників та природних ворогів упродовж випробувального періоду.
Після того, як ви оцінюєте переваги у своїх тестових областях, ви будете готові застосувати практику у більшому масштабі. Розширюйте лише стільки, скільки дозволяють ваші рівні комфорту та тривоги. Завжди пам’ятайте, що регулярний моніторинг є важливим для успіху будь-якої програми боротьби з шкідниками.
В ідеалі, біологічний контроль може допомогти виробникам вигідно вирощувати сільськогосподарську культуру в стійких та екологічно безпечних умовах. Якщо виробник знає, що достатньо природних ворогів присутні для зменшення кількості шкідливих організмів до допустимих рівнів, то він може зараз і в довгостроковій перспективі уникати застосування інсектицидів і отримувати прибуток. На жаль, в більшості випадків ми просто не знаємо, скільки природних ворогів потрібно для забезпечення достатнього контролю над шкідниками.
Нарешті, якщо у вас виникли запитання або занепокоєння щодо вашої програми, негайно зв’яжіться зі своїм постачальником засобів біологічного контролю шкідників для отримання кваліфікованої консультації.
Павло Маменко, кандидат біол. наук,
керівник відділу R&D Торгового Дому «Ензим-Агро»
