Інтегрований захист рослин

Размещено на http://www.allbest.ru/

Навчальний посібник

Інтегрований захист рослин

Г.О. Косилович

О.М. Коханець

Львів 2010

ББК 44я2

К 58

УДК:632

Автори: Г. О. Косилович, О. М. Коханець

Рецензенти: З. М.Томашівський, д. с.-г. н., професор (Львівський національний аграрний університет) К. І. Яцух к. б. н., с. н. с. (Інститут землеробства і тваринництва західного регіону НААНУ)

Рекомендовано до друку вченою радою Львівського національного аграрного університету Протокол № від 2010 р.

Косилович Г. О. Інтегрований захист рослин : навч. посіб. / Г. О. Косилович, О. М. Коханець. - Львів : Львівський національний аграрний університет, 2010. - 165 с.

Висвітлено основні відомості про шкідників і хвороби сільськогосподарських культур та заходи захисту від них. Викладено принципи розробки інтегрованих систем захисту рослин.

Для студентів спеціальностей 7.130.102 «Агрономія», «Плодоовочівництво і виноградарство», магістрів спеціальностей 8.130.102 «Агрономія» і 8.130.103 «Плодоовочівництво і виноградарство», аспірантів, а також спеціалістів сільськогосподарських підприємств, фермерів, власників присадибних господарств.

ББК 44я2

© Косилович Г. О.,

Коханець О. М., 2010



ВСТУП

Захист сільськогосподарських культур від шкідників, хвороб і бур'янів є важливою ланкою у системі виробництва рослинницької продукції, істотним резервом поліпшення якості врожаю та підвищення продуктивності рослин.

Подальша інтенсифікація сільськогосподарського виробництва потребує не лише відповідних сортів, а й технологій та систем захисту, що базуються на застосуванні високоселективних і малотоксичних препаратів хімічного й біологічного походження з нетривалим терміном очікування після обробки до збирання врожаю.

Сучасний напрям у захисті рослин від шкідливих організмів одержав назву інтегрованого, оскільки враховує агротехнічні прийоми, ступінь стійкості вирощуваних сортів до хвороб і шкідників, чисельність ентомофагів, а також застосування хімічних і біологічних засобів.

Стратегічними принципами організації інтегрованого захисту рослин є оптимізація шляхів одержання максимально можливих урожаїв високої якості та зменшення затрат енергетичних ресурсів на одержання одиниці продукції.

Кінцевою метою захисних заходів є збереження високих урожаїв сільськогосподарських культур шляхом обмеження інтенсивності розвитку шкідливих видів до економічно невідчутного рівня.

Інтегрована система захисту рослин від шкідників, хвороб і бур'янів передбачає застосування комплексу сучасних методів, спрямованих на зниження рівня шкідливих організмів в агроценозі до господарсько невідчутного шляхом розробки екологічно безпечних та економічно доцільних заходів.

Головною концепцією є оптимізація хімічного методу на основі критеріїв доцільності застосування пестицидів, з урахуванням структури та чисельності популяцій шкідливих організмів в агроценозі, наявності ентомофагів.

Пестициди використовуються лише на основі всебічного аналізу даних обстежень фітосанітарного стану посівів сільськогосподарських культур з урахуванням стійкості сорту.

Вирішення таких завдань є неможливим без якісної фахової підготовки агрономів у питаннях захисту рослин.

Саме сприяти ґрунтовній підготовці майбутніх спеціалістів сільсько-господарських підприємств різних форм власності, здатних застосовувати теоретичні знання і практичні навички на виробництві, а також на основі аналізу досягнень науки і передового досвіду самостійно впроваджувати інтегровані системи захисту рослин в умовах конкретного господарства, покликаний цей навчальний посібник.

бур'ян шкідливий зерновий агроценоз



РОЗДІЛ 1. ОРГАНІЗАЦІЯ СЛУЖБИ ЗАХИСТУ РОСЛИН В УКРАЇНІ

Структура органів державної служби захисту рослин та їх функції.

Керівництво та організація захисту рослин здійснюються державною службою захисту рослин Міністерства аграрної політики України і державною службою карантину при Міністерстві аграрної політики України.

До складу державної служби захисту рослин входять: головне управління державної служби захисту рослин (Головна державна інспекція захисту рослин); державна станція захисту рослин (державна інспекція захисту рослин) Автономної Республіки Крим; державні станції захисту рослин (державні інспекції захисту рослин) областей з мережею лабораторій прогнозів та діагностики, контрольно-токсикологічних і біологічного методів захисту рослин; районні станції захисту рослин з пунктами сигналізації і прогнозів.

Основні функції і завдання державної служби захисту рослин:

· організація обстеження сільськогосподарських угідь, розробка прогнозів розвитку шкідників, хвороб і бур'янів сільськогосподарських культур, своєчасна сигналізація про появу та їх розвиток, раціональне й екологічно безпечне застосування хімічних, біологічних засобів, агротехнічних та інших заходів;

· організація розробки і впровадження у виробництво науково обґрунтованих технологій та інтегрованих систем захисту сільськогосподарських культур від шкідників, хвороб і бур'янів, а також інших науково-методичних вказівок, правил, інструкцій та положень;

· визначення потреби й забезпеченості сільгосптоваровиробників у хімічних і біологічних засобах захисту рослин;

· ведення балансу потреби та надходження пестицидів в Україну, координація виробництва їх вітчизняною промисловістю і закупівля за імпортом державними, підприємницькими й іншими структурами, погодження обсягів та асортименту пестицидів з Міністерством охорони здоров'я і Міністерством охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України;

· організація розмноження корисних видів комах і мікроорганізмів у біологічних лабораторіях, а також їх застосування в польових умовах та закритому ґрунті;

· внесення у встановленому порядку пропозицій про перелік шкідників і хвороб рослин, витрати на боротьбу з якими проводяться за рахунок коштів державного бюджету, здійснення контролю за правильним і ефективним використанням коштів;

· здійснення технологічного контролю за проведенням всіма землекористувачами, незалежно від їх відомчого підпорядкування, рекомендованих заходів згідно з діючими регламентами та дотриманням встановлених правил щодо зберігання, транспортування і використання пестицидів з урахуванням охорони навколишнього середовища;

· організація пропаганди знань із захисту рослин, координація планів видання рекомендацій, положень, інструкцій та інших інструктивно-методичних посібників, розгляд тематичних і технологічно-експозиційних планів з питань захисту рослин.

Начальник головного управління державної служби захисту рослин, начальники станцій захисту рослин Автономної Республіки Крим, областей і районів одночасно за посадою є головними державними інспекторами, начальники відділів, головні, провідні спеціалісти - державними інспекторами із захисту рослин відповідно України, Автономної Республіки Крим, області, району.

Державні (головні державні) інспектори із захисту рослин здійснюють у межах своєї компетенції державний контроль за:

· проведенням всіма землевласниками та землекористувачами рекомендованих заходів щодо захисту посівів і посадок сільськогосподарських культур від шкідливих організмів, своєчасним і якісним виконанням робіт, пов'язаних із здійсненням цих заходів підприємствами, установами, організаціями незалежно від форм власності та громадянами;

· дотриманням підприємствами, установами, організаціями незалежно від форм власності та громадянами, які виконують роботи, пов'язані зі здійсненням заходів із захисту рослин, установлених регламентів використання засобів захисту рослин та правил їх зберігання і транспортування;

· своєчасним проведенням профілактичних робіт для запобігання масовому розмноженню та поширенню шкідливих організмів, дотриманням законодавства про захист рослин.

Законні вимоги державних інспекторів, що здійснюють державний нагляд і державний контроль за дотриманням законодавства про захист рослин у галузі рослинництва, є обов'язковими для виконання.

Карантинна служба та її функції. З давніх часів у різних країнах, у тому числі і в Україні, для запобігання проникненню особливо небезпечних шкідливих організмів запроваджували низку заходів та обмежень у завезенні рослин. Офіційно державна служба карантину рослин була створена в 1931 р. при Народному комісаріаті землеробства, яка поступово удосконалювалася як організаційно, так і законодавчо в рамках колишнього СРСР.

Нинішня державна служба карантину рослин України діє на підставі Закону України «Про карантин рослин» від 30 червня 1993 р., в якому основні її завдання визначено так:

· охорона території країни від занесення або самостійного проникнення з-за кордону або із карантинної зони карантинних об'єктів;

· своєчасне виявлення, локалізація та ліквідація карантинних об'єктів, а також запобігання їх проникненню в регіони країни, де вони відсутні;

· здійснення державного контролю за дотриманням особливого карантинного режиму проведення заходів щодо карантину рослин при вирощуванні, заготівлі, вивезенні, ввезенні, перевезенні, зберіганні, переробці, реалізації та використанні підкарантинних об'єктів.

Структурно державна служба карантину рослин знаходиться при Міністерстві аграрної політики України та складається з Головної державної інспекції з Центральною науково-дослідною карантинною лабораторією (ЦНДКЛ) і Центральним фумігаційним загоном (ЦФЗ) та підпорядкованих їм регіональних (обласних, зональних, районних) прикордонних інспекцій, лабораторій, фумігаційних загонів, пунктів карантину рослин (ППКР).

Функціональні обов'язки карантинної служби в цілому та її структурних підрозділів зокрема визначені відповідно до закону Статутом державної служби карантину рослин України, затвердженим постановою Кабінету Міністрів № 829 від 28 жовтня 1993 р.

Головна державна інспекція здійснює керівництво роботою ЦНДКЛ і ЦФЗ, прикордонними державними інспекціями АР Крим, областей і м. Києва, визначає порядок завезення з-за кордону насіння, зерна, рослин та рослинницької продукції, їх перевезення в Україні та за її межами згідно з конвенціями або міждержавними угодами про співробітництво, видає відповідні карантинні документи на імпорт і експорт рослинницької продукції (карантинні дозволи і сертифікати), визначає переліки карантинних об'єктів (шкідників, хвороб рослин та бур'янів), організовує вивчення їх поширення, особливостей розвитку й шкідливості, розробку і видання прогнозів, інструкцій, положень, правил та інших нормативних документів. Разом з Міністерством аграрної політики України та Українською академією аграрних наук організовує і координує проведення наукових досліджень з карантину рослин, проводить арбітражну експертизу підкарантинних матеріалів та об'єктів, пропагує знання з карантину рослин. У разі необхідності вносить подання до Кабінету Міністрів України про запровадження особливого карантинного режиму на загальнодержавному рівні. Важливою функцією Головної державної інспекції є здійснення контролю за дотриманням законодавства з карантину рослин державними, колективними, підприємницькими чи іншими структурами, органами, установами та громадянами, у тому числі й під час укладання контрактів на завезення рослинницької продукції з-за кордону, та за проведенням карантинних заходів на територіях з особливим карантинним режимом.

Прикордонні державні інспекції з карантину рослин АР Крим, областей і м. Києва організовують і контролюють роботу підпорядкованих їм прикордонних пунктів карантину рослин, які діють у морських і міжнародних аеропортах, на залізницях та автошляхах у місцях перетину кордону, на поштамтах тощо і здійснюють карантинну перевірку рослинних матеріалів, що ввозяться з-за кордону, та самих транспортних засобів, проведення лабораторної експертизи матеріалів й ідентифікацію виявлених об'єктів у зональних лабораторіях, знезараження за необхідності підкарантинних матеріалів.

Запитання для самоперевірки

1. Організація державної служби захисту рослин в Україні та її основні завдання.

2. Яка структура органів державної служби в Україні?

3. Якими законами регулюються в Україні правові відносини у сфері захисту рослин? Коли вони були прийняті?

4. Основні розділи Закону України «Про захист рослин».

5. Основні розділи Закону України «Про пестициди і агрохімікати».

6. Які основні функції державної служби захисту рослин в Україні?

7. Яка структура карантинної служби в Україні? Її функції.

8. Як у загальних положеннях Закону України «Про захист рослин» визначено основні терміни, що найчастіше використовуються в захисті рослин?

9. Які основні принципи державної політики у сфері захисту рослин та у сфері діяльності, пов'язаній з пестицидами і агрохімікатами?

10. Загальні правила техніки безпеки під час роботи з пестицидами.

РОЗДІЛ 2. Методи захисту сільськогосподарських культур від шкідників, хвороб і бур'янів

Сучасна система захисту сільськогосподарських культур від шкідників, хвороб і бур'янів становить досить складний технологічний процес і здійснюється послідовним комплексом спеціальних заходів.

Заходи щодо захисту сільськогосподарських культур від шкідливих організмів є невід'ємною складовою загальної системи агрокультурних заходів вирощування тієї чи іншої культури. Сучасні способи та засоби захисту рослин поділяються на селекційно-генетичні, агротехнічні, біологічні, фізико-механічні, хімічні та інші. Їх проводять у певній послідовності, і вони складають ту систему, яка дає змогу вести ефективну боротьбу зі шкідливими організмами, зменшити шкоду від них і цим самим забезпечити значне збереження врожаю та поліпшення його якості.

Система захисту від шкідливих організмів спрямована на знищення джерел інфекцій та пригнічення шкідливих організмів у найбільш уразливий період їх розвитку, поки вони ще не завдали відчутної господарської шкоди, на одержання максимального врожаю з високою якістю продукції, унеможливлюючи при цьому забруднення навколишнього природного середовища.

2.1 Агротехнічний метод

Захисна функція агротехнічних заходів і прийомів полягає насамперед у запобіганні масовому розмноженню шкідників, обмеженні розвитку хвороб і бур'янів, підвищенні стійкості, витривалості й конкурентоспроможності рослин. Всебічно обґрунтований цілеспрямований добір і поєднання агротехнічних заходів забезпечують формування максимального рівня урожаю з мінімальними витратами енергоносіїв, робочого часу, пестицидів та інших матеріальних засобів на його вирощування і захист від комплексу несприятливих чиннків. Тому агротехнічні заходи, що входять органічною складовою частиною в систему землеробства і технології вирощування окремих культур, одночасно є основою сучасних систем захисту рослин від комплексу шкідливих організмів.

Серед агротехнічних прийомів істотне значення мають: всебічно обґрунтована, екологічно правильна організація земельної території господарства (землевпорядкування); освоєння сівозмін з правильним чергуванням культур; добір сортів і гібридів з урахуванням їх стійкості, конкурентоспроможності й толерантності щодо шкідливих організмів і інших несприятливих чинників; оптимізація систем обробітку ґрунту та удобрення; підготовка високоякісного посівного та садивного матеріалу; добір строків і способів сівби та висаджування, збирання урожаю; планування та організація застосування засобів захисту й оцінка їх ефективності, визначення доцільності їх використання та методів застосування.

Таким чином, агротехнічний метод це використання агроценозів, спрямоване на підвищення продуктивності рослин як чинника, що змінює умови життя шкідливих організмів. У загальній системі заходів цей метод є одним з основних. Агротехнічні заходи поєднують дві функції: забезпечення сприятливих умов для росту й розвитку культурних рослин та обмеження розмноження і поширення шкідників, хвороб і бур'янів. Комплекс агротехнічних заходів створює фон, на якому застосовуються засоби захисту рослин.

Своєчасне та якісне проведення агротехнічних заходів дає змогу істотно знизити як запас інфекції збудників хвороб у ґрунті, так і чисельність зимуючих видів шкідників. За допомогою агротехнічних заходів змінюються екологічні умови у ґрунті, підвищується або знижується стійкість рослин до збудників хвороб і шкідників. Крім того, змінюються патогенні властивості мікроорганізмів, рівень життєдіяльності комах. Чинники, які формуються при проведенні агротехнічних заходів, впливають на умови існування шкідників, живлення рослин і порушують взаємовідносини, що склалися між шкідливими організмами і рослиною-живителем.

У регулюванні чисельності, розвитку та шкодочинності шкідливих організмів важливе місце відводиться сівозмінам.

Сівозміна це науково обґрунтоване чергування сільськогосподарських культур у часі й на території. Її основним принципом є розмежування у часі й просторі біологічно споріднених культур шляхом поєднання в ланках рослин різних родин. Порядок чергування культур у сівозмінах визначається з урахуванням агроекологічних умов, що створюються на полі культурою-попередником. Не можна висівати культури на полі, де попередниками були рослини, які мають спільну шкідливу фауну або уражуються однаковими збудниками хвороб. Таким чином, сівозміна є головним профілактичним заходом, який дає змогу значною мірою обмежити шкодочинність або й повністю нейтралізувати небезпеку для врожаю потенційних, спеціалізованих шкідників, хвороб і бур'янів.

Система обробітку ґрунту у сівозміні. Під час обробітку ґрунту під дією робочих органів ґрунтообробних машин і знарядь здійснюють такі технологічні операції: перевертання, розпушування, ущільнення, вирівнювання поверхні ґрунту, підрізування бур'янів, створення мікрорельєфу. Важливе значення має глибоке загортання післязбиральних решток рослин, які є джерелом збереження і поширення навесні хвороб і шкідників. Водночас такі заходи, як лущення стерні, оранка на зяб, культивація міжрядь просапних культур, негативно впливають на розвиток багатьох шкідливих організмів.

Удобрення та підживлення. Від внесення добрив залежать умови розвитку як рослин, так і шкідливих організмів. Цей вплив виявляється у зміні мікроклімату в посівах, морфологічних особливостей рослин і фенологічних фаз їх розвитку, що створює передумови різних рівнів розвитку хвороб, розмноження шкідників і бур'янів.

Найбільші можливості і провідне значення у формуванні задовільних фітосанітарних умов у посівах сільськогосподарських культур за допомогою добрив має оптимізація режиму живлення рослин. Цей підхід дає змогу поєднати захист рослин з одержанням високого урожаю культури.

Певне значення у підвищенні стійкості сільськогосподарських культур проти хвороб має внесення мінеральних добрив, збалансованих за фосфором і калієм. Застосування підвищених доз азоту сприяє регенерації пошкодженої вегетативної маси рослин і зменшенню втрат урожаю від багатьох видів шкідників. Водночас не збалансовані за фосфором і калієм дози азоту можуть значно знизити стійкість культур проти хвороб. Це необхідно враховувати, особливо у застосуванні азотних добрив для позакореневого підживлення.

Істотна роль в обмеженні розвитку низки хвороб належить мікродобривам. Так, внесення бору є ефективним заходом захисту буряків від гнилі сердечка. Позакореневе підживлення рослин солями цинку, мангану, купруму, молібдену та інших мікроелементів сприяє стійкості багатьох культур проти інфекційних хвороб.

Підготовка насіннєвого і садивного матеріалу. Якість насіннєвого і садивного матеріалу часто має вирішальне значення для зменшення пошкодження сільськогосподарських культур шкідниками і ураження хворобами. Підготовка насіння до сівби залежить від культури та стану насіння і передбачає такі основні прийоми: очищення, сортування, калібрування, повітряно-теплове обігрівання, протруювання тощо. Сівба високоякісним насінням є одним з основних агротехнічних заходів, спрямованих на вирощування високих урожаїв сільськогосподарських культур.

Способи і строки сівби залежать від біологічних особливостей культур. Однією з основних вимог до способів сівби є створення оптимальної густоти рослин у посівах, що забезпечує найбільш інтенсивне наростання асиміляційної листкової поверхні основного чинника урожайності. Строки сівби залежать також і від умов навколишнього середовища. Вони визначаються утворенням сприятливих умов прогрівання та зволоження ґрунту для одержання дружних сходів та їх інтенсивного розвитку на першому етапі органогенезу рослин. Строками сівби необхідно маневрувати так, щоб забезпечити дружні сходи та максимально обмежити дію шкідливих організмів. Дотримання оптимального строку сівби має важливе значення для формування майбутньої продуктивності, а також підвищення стійкості посівів проти хвороб і деяких шкідників.

2.2 Селекційно-генетичний (імунологічний) метод

Створення та впровадження у виробництво сортів і гібридів, несприйнятливих до розмноження шкідливих організмів і стійких проти по-шкоджень, має виняткове значення у захисті посівів і насаджень сільськогосподарських культур від шкідників і хвороб та для обмеження застосування спеціальних захисних заходів, особливо хімічних. У зв'язку з цим на особливу увагу заслуговують добір і використання тих сортів, які виявляють стійкість проти найбільш поширених і небезпечних видів шкідливих організмів у конкретних агрокліматичних зонах. Необхідність зміни сортів пов'язана з тим, що їх стійкість з часом зменшується, а згодом втрачається зовсім.

Причиною цього є властива патогенним мікроорганізмам здатність пристосовуватись до нових рослин-живителів. Кожен вид патогена на території представлений багатьма популяціями, які з генетичного погляду є гетерогенними, тобто складаються з різних за вірулентністю рас, штамів, патотипів. Крім того, у популяціях мікроорганізмів спостерігається швидке утворення нових за вірулентністю й агресивністю форм внаслідок їх мінливості. До того ж завдяки значній швидкості розмноження, нові раси патогена впродовж кількох років здатні поширитись на великій території, витісняючи інші, менш вірулентні та агресивні раси збудників і уражуючи сорти, раніше стійкі до тієї чи іншої хвороби.

Вирощування сортів з підвищеною стійкістю до хвороб і шкідників зводить до мінімуму проведення захисних заходів, значно знижує витрати на їх проведення, підвищує ефективність виробництва, істотно зменшує забруднення навколишнього природного середовища. Нині в Україні є багато сортів і гібридів різних культур, стійких і відносно стійких до одного чи групи збуд-ників хвороб і шкідників, широке використання яких радикально впливає на стан навколишнього середовища і рентабельність рослинництва.

2.3 Фізико-механічний метод

Фізико-механічний метод ґрунтується на використанні фізичних явищ для захисту рослин від шкідливих організмів. Для цього використовуються різні джерела енергії (світлові, теплові, радіоактивне випромінювання тощо).

Найбільше поширення в захисті рослин має термічне знезараження, що використовується для знищення збудників хвороб і шкідників, які містяться на поверхні і всередині насіння, та садивного матеріалу рослин, а також для знищення шкідливих організмів у парниках і теплицях.

Термічний спосіб у закритому ґрунті полягає у дії на шкідливі організми високих температур під час підготовки насіння до сівби, а також обробці конструкцій і субстратів у теплицях. Пропарювання ґрунту в теплицях за температури близько 100 °С знищує багатьох збудників хвороб, а також шкідників овочевих культур. Для термічного знезараження ґрунту в зимових теплицях використовується шатровий спосіб пропарювання.

Для знищення шкідників насіння у виробництві також використовують і низькі температури (проморожування складських приміщень, субстратів парників і теплиць). Низькі температури уповільнюють або зовсім припиняють діяльність багатьох шкідливих комах і кліщів. Вологе насіння не слід проморожувати за температури нижче мінус 5-8 °С.

Очищення насіння сільськогосподарських культур на зерноочисних машинах також є ефективним засобом зменшення кількості шкідників і хвороб, які зберігаються і поширюються з насінням. Своєчасне післязбиральне очищення і сушіння зерна до кондиційної вологості значно зменшує його ураженість багатьма фітопатогенними організмами.

Фізико-механічні засоби широко використовуються для захисту від шкідників та хвороб плодових і ягідних насадженнь. У багатьох випадках вони трудомісткі і проводяться вручну, але їх застосування є необхідним, наприклад, збирання і знищення зимуючих гнізд білана жилкуватого і золотогуза, знищення яйцекладок непарного шовкопряда, а також сухих і муміфікованих плодів і падалиці з пошкодженням різними шкідниками та хворобами, очищення стовбурів та основних гілок від відмерлої кори, лікування пошкоджених чорним раком, цитоспорозом та іншими хворобами місць і замуровування дупел тощо.

Для запобігання сонячним опікам стовбури та основні гілки білять вапняним молоком. У невеликих садах практикується струшування жуків-довгоносиків (рано навесні) на полотнища, розстелені під деревами. Для виловлювання гусениць яблуневої плодожерки використовують ловильні пояси, під які заповзають й інші шкідники. Для запобігання поширенню тепличної білокрилки використовують різноманітні пастки. Атрактивність (приваблюваність) для комах жовтої частини спектра використовується у виготовленні кольорових клейових пасток.

Для виловлювання метеликів яблуневої плодожерки та деяких інших шкідників використовують різні світлопастки.

До фізико-механічних засобів належать також заходи механічного знищення осередків шкідливих організмів у посівах і насадженнях сільськогосподарських культур, а також проміжних рослин-живителів. З фізичних явищ у захисті рослин можливе також використання привабливої або відлякувальної дії звукових коливань тощо.

2.4 Біологічний метод

Суть біологічного методу полягає у використанні для захисту рослин від шкідливих організмів їх природних ворогів (хижаків, паразитів, антагоністів, гербіфагів), продуктів їх життєдіяльності (антибіотиків, гормонів, феромонів та їх аналогів).

Біологічний метод охоплює три основні групи заходів: збереження та збагачення природних популяцій ентомофагів і корисних для захисту рослин мікроорганізмів в агроценозах; випуск на поля ентомофагів, розведених у лабораторних умовах; використання патогенних організмів і продуктів їх життєдіяльності.

Максимальне збереження природних компонентів агроценозів є найбільш перспективним, доступним і ефективним. Це можна здійснити за допомогою раціонального застосування пестицидів і використання комплексу агротехнічних заходів. Важливими елементами менш небезпечного для корисної фауни і флори застосування пестицидів є використання критеріїв граничної шкодочинності шкідливих організмів, диференційованих норм витрат препаратів з урахуванням чисельності шкідливих організмів і співвідношення їх з корисними, фенологічних строків і засобів локального застосування токсикантів, впровадження селективних препаратів тощо.

Основним способом збагачення агроценозу ентомофагами є їх інтродукція і акліматизація (завезення з однієї зони в іншу та пристосування їх до існування в нових умовах); внутрішньоареальне переселення (переселення в межах ареалу) спеціалізованих ентомофагів зі старих осередків шкідників у нові, де ці види відсутні або нечисленні; сезонна колонізація, що полягає у штучному розмноженні та щорічному випуску ентомофагів.

Наявність масових захворювань комах у природі та їхня роль в обмеженні чисельності шкідливих видів є передумовою для штучного відтворення захворювань комах, тобто для розробки мікробіологічного методу захисту.

На основі мікроорганізмів створено декілька біопрепаратів, зокрема бітоксибацилін, боверін, вірин, гаупсин, лепідоцид, фітоверм.

Біологічна боротьба із збудниками хвороб рослин ґрунтується на використанні таких взаємовідносин між організмами, як антагонізм, конкуренція, гіперпаразитизм. Найширшого практичного використання серед антагоністів набули гриби Trichoderma і актиноміцети, бактерії - спорові Bacillus subtilis і неспорові з роду Рseudomonas.

Можливості біологічного методу боротьби з бур'янами на основі використання кліщів, комах, вірусів, грибів поки що обмежені. Серед численних бактерій і грибів є види, продукти обміну яких можна використовувати проти бур'янів, але теоретичні основи такого підходу поки що не розроблені.

Велике значення у використанні природних популяцій ентомофагів для захисту рослин мають заходи, що сприяють їх розмноженню: підсів нектароносів, зменшення застосування пестицидів, застосування інсектицидів вибіркової дії, уникнення суцільних обробок посівів інсектицидами, застосування профілактичних обробок посівів пестицидами тощо.

2.5 Хімічний метод

Хімічний метод передбачає використання пестицидів для запобігання розвитку і знищення шкідників, хвороб рослин і бур'янів при масовому їх розмноженні та поширенні.

Пестициди (від лат. pest шкода і caedо знищувати) загальноприйнята у світовій практиці збірна назва хімічних препаратів для захисту культурних рослин від шкідників, збудників хвороб, знищення бур'янів.

Пестициди використовують для знищення живих організмів: комах, кліщів, гризунів, бактерій, вірусів, грибів, небажаної трав'янистої та чагарникової рослинності тощо, які завдають шкоди рослинництву і тваринництву. За своєю природою пестицидні речовини є біологічно активними, вони здатні спричинювати порушення життєдіяльності живих організмів рослинного і тваринного походження. Однак ступінь порушення життєдіяльності різних організмів тією самою речовиною різний, що пов'язано з вибірковістю її дії, або вибірковою токсичністю, тобто здатністю уражати один вид живих організмів без спричинення небажаного впливу на інші види.

Сучасний асортимент пестицидів охоплює велику кількість препаративних форм, більшість з яких належать до різних груп органічних сполук. Різні групи хімічних речовин і навіть окремі препарати характеризуються певною специфікою фізіологічного механізму дії, при цьому деяким речовинам притаманна вибіркова токсичність щодо різних груп або окремих видів шкідливих організмів. За походженням діючого інгредієнта пестициди бувають неорганічні, органічні та біологічні. Неорганічні і органічні сполуки становлять найбільш численну групу. Залежно від хімічного складу діючих речовин органічні пестициди поділяються на хімічні групи (класи). Біологічні пестициди мають рослинне, грибне, вірусне, бактеріальне походження.

Використання пестицидів визначається їх високою біологічною, економічною, господарською ефективністю, доступністю використання. За цими та іншими позитивними показниками хімічний метод належить до числа найпоширеніших.

Поряд з низкою переваг хімічний метод має і свої недоліки. Висока стійкість пестицидних речовин до впливу на них чинників природного середовища сприяє забрудненню останнього. Найважливішими чинниками, що запобігають зменшенню забруднення навколишнього природного середовища, є зменшення норм витрати препаратів, кратності їх застосування.

Широке впровадження у виробництво інтенсивних технологій вирощування сільськогосподарських культур значною мірою спричинює зростання пестицидного навантаження на поля, призводить до порушення рівноваги в агробіоценозах, можливого підвищення резистентності шкідливих організмів, збільшення небезпеки забруднення навколишнього природного середовища та урожаю.

Враховуючи сучасні успіхи та відповідні недоліки інтенсивних технологій, вчені сформували новий екологічний напрям у захисті рослин, який передбачає не повне знищення тих чи інших видів, які завдають шкоди сільськогосподарським культурам, а обмеження їх чисельності нижче порогу шкодочинності. Цей напрям у світовому землеробстві дістав назву інтегрованого захисту рослин.

За об'єктом застосування або за цільовим призначенням пестициди поділяються на:

· інсектициди (insectum - комаха) - для захисту рослин від шкідливих комах;

· акарициди (acarus - кліщ) - для захисту від рослиноїдних кліщів;

· інсектоакарициди - для захисту рослин одночасно від шкідливих комах і кліщів;

· овіциди (ovum - яйце) - для знищення яєць шкідливих комах;

· лярвициди (larva - личинка) - для знищення личинок комах і кліщів;

· хемостериліанти - для статевої стерилізації комах;

· нематоциди (nematodes - круглі черви) - для захисту від рослиноїдних нематод;

· молюскоциди (лімбациди) - для захисту рослин від молюсок (слимаків);

· родентициди (зооциди) - для захисту від гризунів;

· фунгіциди (fungus - гриб) - для захисту рослин від грибних хвороб;

· бактерициди (bacteria) - для захисту рослин від бактеріальних хвороб;

· гербіциди (herbum, herbi - трава) - для знищення бур'янів;

· арборициди - для знищення небажаної чагарникової та дерев'янистої рослинності;

· дефоліанти - для передзбирального видалення листя з метою полегшення механічного збирання;

· десиканти - для передзбирального підсушування рослин;

· атрактанти - для приваблювання комах;

· репеленти - для відлякування комах;

· ретарданти - регулятори росту рослин.

За характером дії на шкідливі організми всі пестициди поділяються на дві групи: контактної дії - препарати, що спричинюють загибель або пригнічення розвитку шкідливих організмів за безпосереднього контакту з ними, та системної дії - препарати, здатні проникати в рослини, переміщуватися в їх тканинах і спричиняти загибель шкідливих організмів.

Інсектициди та акарициди залежно від способу їх надходження в тіло комах і кліщів поділяються на: кишкові - спричинюють отруєння шкідників при надходженні в організм разом з їжею; контактні - спричинюють загибель комах і кліщів при контакті з будь-якою частиною тіла; системні - проникають у рослину і разом із соком рослин у шлунок комах і кліщів; фуміганти - проникають в організм комах і кліщів через дихальні шляхи; препарати комплексної дії - здатні діяти одночасно через шлунок, шкірні покриви, дихальні органи.

Фунгіциди за характером дії на збудників хвороб поділяються на: контактні - не проникають у рослини, залишаючись на їх поверхні і діють на збудника хвороби при безпосередньому контакті; системні - проникають у тканини рослини, переміщуються в них, знищуючи збудника хвороби чи запобігаючи ураженню; захисні (профілактичні) - діють на репродуктивні органи збудника хвороб до його проникнення в тканини рослини, таким чином запобігаючи ураженню рослин; лікувальні (терапевтичні, викорінювальної дії) - діють на вегетативні та репродуктивні органи збудника хвороби, а також на його зимуючу стадію, знищуючи або обмежуючи розвиток патогена в тканинах рослин.

Гербіциди за характером дії на бур'яни поділяються на: контактні - знищують лише ті ділянки тканини бур'янів, на які безпосередньо потрапили; системні - проникають у рослини через листя або через корені і можуть поширюватися в них по судинній системі; суцільної дії - знищують усі види бур'янів; селективні (вибіркової дії) - знищують лише певні види бур'янів.

Способи застосування хімічних засобів захисту рослин:

Протруювання насіння - нанесення пестицидів на насіннєвий чи садив-ний матеріал з метою захисту насіння і рослин від ураження хворобами і пошкодження шкідниками. Протруєння може бути завчасним (за 2-3 тижні до посіву), передпосівним (за 5-10 днів до посіву), припосівним (у день посіву). Основними вимогами до якості протруювання насіннєвого матеріалу є: суворе дотримання норм витрати пестициду та робочої рідини; рівномірний розподіл препарату по поверхні насіннєвого матеріалу; вологість насіннєвого матеріалу після протруювання не повинна більше ніж на 1% перевищувати базисну. Прогресивні методи обробки насіннєвого матеріалу: дражування насіння - передбачає нанесення на нього одно- або багатошарової оболонки, що складається з макро- і мікроелементів, регуляторів росту і пестицидів; інкрустація насіння - передбачає нанесення полімерної плівки, до складу якої входять необхідні для активізації проростання насіння речовини та пестициди; гідрофобізація насіння - передбачає обробку насіння гідрофобним плівкоутворювальним розчином, до складу якого входять відповідні пестициди; капсулювання насіння - передбачає створення навколо насіння штучної оболонки (вода, пестициди, репеленти та інші біологічно активні речовини), яка на певний час захищає насіння від несприятливих погодних умов, що дає змогу регулювати строки його проростання.

Обприскування - найпоширеніший та універсальний спосіб застосування пестицидів, який передбачає нанесення на поверхню, що обробляється, пестицидів у краплинно-рідинному стані. Переваги обприскування: малі витрати діючої речовини пестициду на одиницю площі; рівномірний розподіл діючої речовини на поверхні, що обробляється; добре прилипання та утримання препарату на поверхні, що обробляється.

Залежно від норм витрати робочої рідини на одиницю площі розрізняють види обприскування (табл.1).

Таблиця 1. Види обприскування та норми витрати робочої рідини

Вид обприскування	Норма витрати робочої рідини, л/га
	культури суцільного посіву	просапні культури	ягідники і виноградники	сади
Багатолітражне	200-300	300-500	1000-1500	1500-2000
Малолітражне або малооб'ємне	100-200	100-200	200	250-500
Ультрамалооб'ємне	1-5	1-5	5-10	5-10

Технології обприскування розвиваються в напрямі зниження норм витрати робочої рідини та зменшення розміру крапель. Розміри крапель для багатолітражного обприскування - 120-300 мкм, малооб'ємного - 200-100 мкм, ультрамалооб'ємного (УМО) - 60-100 мкм.

Обпилювання - нанесення пестицидів у пилоподібному стані на поверхню, що обробляється. Недоліки обпилювання: значне забруднення повітря робочої зони; великий розхід препаратів; знесення препаратів вітром на сусідні території; швидке змивання препаратів дощем. На сьогодні такий спосіб майже не використовується.

Фумігація - введення пестициду в паро- чи газоподібному стані в середовище перебування шкідливого організму. Такий спосіб широко використовується для боротьби зі шкідниками запасів. Фумігацію проводять спеціальні загони з дотриманням усіх заходів безпеки. Види фумігаційних робіт: фумігація приміщень (складів, елеваторів, зерносховищ) і зерна, яка може здійснюватися вологим способом, введенням пестицидів у вигляді диму, туману, аерозолів, пари чи газу, розкладанням пестицидів у вигляді плит, стрічок, таблеток з експозицією до 10 днів; фумігація ґрунту - з метою знищення ґрунтових шкідників. Застосовують поверхневе розсіювання гранульованих препаратів або суцільне чи рядкове внесення гранульованих препаратів у ґрунт.

Отруйні принади застосовують для захисту від гризунів. Для виготовлення принад використовують зерно або зелену масу рослин, на яку наносять або яку змішують з родентицидами. Принади розкладають у місцях виявлення шкідників або у нори. Сучасна промисловість випускає родентициди й у вигляді готових зернових принад.

Хімічна імунізація - обробка рослин хімічними речовинами, що регулюють процеси захисних реакцій. Захисний ефект зумовлений впливом хімічних сполук на метаболізм рослини чи паразита.

Прогресивні та раціональні способи застосування робочих рідин пестицидів - стрічкове внесення гербіцидів на просапних культурах; дискретне обприскування садових насаджень; крайове обприскування посівів польових культур з метою захисту від шкідників; токсикація сходів; гербігація.

2.6 Досягнення біотехнології у захисті рослин

Біотехнологія це використання біологічних процесів і систем у різних галузях сільськогосподарського виробництва, промисловості, медицини; науковий напрям, який поєднує можливості біології і техніки. Термін «біотехнологія» набув поширення з середини 70-х років XX століття.

Біотехнологія у рослинництві це збагачення рослин конкретними спадковими ознаками для отримання їх нових різновидів. Вона передбачає перенесення одного або кількох генів у живому організмі. Методика модифікації, перенесення генів у живому організмі лежить в основі генетичної інженерії. Генетична інженерія цілеспрямоване конструювання рекомбінантних молекул ДНК на основі чужорідних.

У 1983 р. створено перші модифіковані рослини, а в 1995р. компанія «Монсанто» (США) зареєструвала перший генетично модифікований сорт картоплі серії «Новий лист», високостійкий проти колорадського жука. А вже у 1999 р. отримано понад 120 видів трансгенних рослин.

Під біотехнологією у контексті до захисту рослин розуміють сукупність методів і засобів отримання корисних для людини продуктів і явищ за допомогою біологічних агентів.

Найважливішими напрямами її в цій галузі є:

· створення трансгенних, стійких до шкідників, збудників хвороб і гербіцидів сортів, а також рослин, що синтезують гормональні речовини для принаджування корисних комах;

· отримання трансгенних біологічних організмів, які синтезують нові біологічно активні речовини, нові біопестициди або руйнують хімічні пестициди та інші токсиканти в ґрунті й воді;

· рання високоточна діагностика розвитку стійких до пестицидів шкідливих організмів, визначення залишкових кількостей пестицидів у ґрунті, рослинах та продуктах харчування;

· використання біотехнологічних методів для вивчення генетичних характеристик і виконання екологічних аналізів популяцій шкідників і патогенів, тенденцій зміни стійкості їх до пестицидів, добору рослин при цілеспрямованій селекції на стійкість.

Запитання для самоперевірки

1. Назвіть основні методи захисту рослин.

2. У чому полягає завдання і значення агротехнічного методу в інтегрованих системах захисту рослин?

3. У чому полягає завдання і значення селекційно-генетичного методу в інтегрованих системах захисту рослин?

4. Яка суть і значення фізико-механічного методу захисту рослин?

5. Які основні переваги біологічного методу захисту рослин?

6. У чому полягає завдання і значення хімічного методу в інтегрованих системах захисту рослин?

7. Дайте визначення пестицидів. Як поділяються пестициди за об'єктом застосування та механізмом токсичної дії на шкідливі організми?

8. Назвіть способи застосування пестицидів.

9. Які основні переваги і недоліки хімічного методу захисту рослин?

10. Як використовують досягнення біотехнології у захисті рослин?

РОЗДІЛ 3. ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ І ТЕХНОЛОГІЯ ІНТЕГРОВАНОГО ЗАХИСТУ РОСЛИН

3.1 Етапи розвитку та актуальні завдання інтегрованого захисту рослин

У XIX та першій половині XX століття основна роль у боротьбі зі шкідниками відводилася механічному методу. Широко практикувався безпосередній ручний збір шкідливих комах у садах, на городах, у полі, а згодом використовувалися також найпростіші пристосування: сачки, марлеві волоки для вилову метеликів, посіви обкопували ловильними канавками, що затримували міграцію жуків та гусениць.

Застосування паризької зелені проти колорадського жука в США у 1867 р. (автор пропозиції невідомий) стало початком розвитку хімічного методу боротьби зі шкідниками рослин. До кінця XIX століття асортимент інсектицидів, призначених для отруєння жуків і гусениць, поповнився іншими миш'яковими препаратами, сполуками фтору, хлористим барієм, а пізніше - препаратами рослинного походження, які використовували переважно проти попелиць, клопів (нікотин-сульфат, анабазин-сульфат). Для знищення щитівок та інших шкідників, зимуючі стадії яких знаходяться на поверхні штамбів і гілок плодових дерев, рекомендувалися емульсії мінеральних масел.

Вивчення і застосування біологічного методу боротьби зі шкідниками почалося у 1884 р. з програми інтродукції іноземних видів ентомофагів до США і Канади.

Розвиток цього напряму був зумовлений історичними особливостями згаданих країн. Емігранти із Старого Світу везли з собою насіння, саджанці, живці рослин, з якими потрапляли в нові регіони різні види шкідників. Відсутність природних ворогів у складі місцевої фауни створювала сприятливі умови для їх розмноження.

Разом із цим у 1925 р. в США С.Е.Фландерс розробив технологію масового розведення в лабораторних умовах паразита яєць шкідливих видів метеликів - трихограми, а в 1930 р. він мав вже механізовану фабрику і постачав фермерам понад 1 млн. особин паразита на добу. Застосування трихограми у колишньому СРСР розпочалося 1932 р.

Початок застосування агротехнічного методу боротьби зі шкідниками було покладено працями Й.К.Пачоського (Херсон, 1900 р.) і продовжено дослідженнями ентомологів Полтавської сільськогосподарської дослідної станції М.В.Курдюковим, О.В.Знаменським у 1911 р.

Виявлення паразитичних мікроорганізмів - збудників хвороб сільськогосподарських культур та встановлення шляхів їх поширення створили передумови для наукової розробки агротехнічних і хімічних заходів захисту рослин від інфекційних хвороб. У 1885 р. П.Мілярде (Франція) вивчив фунгіцидну дію бордоської рідини, у 1905 р. А.Б.Кордлі запропонував сірчано-вапняний відвар. Ці препарати здобули загальне визнання і використовуються ще і в наш час. Згодом було запропоновано такий захід, як знезаражування насіння спочатку зернових культур від збудників сажкових хвороб, а потім й інших культур. Використовували препарати міді, миш'яку, ртуті.

Перший етап розвитку галузі захисту рослин характеризується застосуванням окремих заходів, які проводили у разі виявлення загрози від того чи іншого шкідника або хвороби, але в деяких випадках такі заходи не давали задовільних результатів.

Подальшим кроком на шляху підвищення ефективності захисту посівів і насаджень було наукове обґрунтування концепції системного підходу до боротьби зі шкідниками, розробленого В.М.Щеголевим. У 1933 р. він писав, що системою заходів називається весь комплекс способів захисту рослин від пошкоджень, об'єднаних у єдине ціле, які проводяться в певній послідовності у просторі й часі. Комплекс заходів за В.М.Щеголевим включає такі методи: організаційно-господарські, у тому числі добір стійких сортів, механічні, фізичні, хімічні й біологічні.

Подальшим прогресом теоретичних і практичних розробок у галузі хімічного методу захисту рослин можна назвати появу в середині XX століття принципово нових пестицидів - речовин органічного синтезу. Було винайдено ефективні засоби захисту від багатьох видів шкідників і фітопатогенних грибів, а також покладено початок застосуванню хімічного методу боротьби з бур'янами. Асортимент пестицидів постійно вдосконалювався, а масштаби їх застосування у сільському господарстві, особливо гербіцидів, продовжують зростати в усіх країнах світу.

У зв'язку з високою ефективністю інсектицидів нового покоління відпала потреба у застосуванні трудомістких засобів знищення популяції шкідників, як це передбачалося системами заходів, розробленими у 30-х роках.

Захист рослин набув однобічного підходу, що ґрунтувався на застосуванні пестицидів. Але незабаром виявилася потенційна і реальна небезпека негативних екологічних та гігієнічних наслідків розсіювання великої кількості шкідливих для людини і тварин речовин у навколишньому середовищі. Знову зріс інтерес до біологічного методу боротьби зі шкідниками, проте надії на його розвиток як альтернативи хімічному не виправдалися.

Штучне розведення і сезонна колонізація ентомофагів до цього часу обмежуються удосконаленням технології використання трихограми, а спроби інтродукції іноземних ентомофагів - ворогів видів, завезених з інших регіонів, зокрема колорадського жука, каліфорнійської щитівки, виявилися безперспективними.

З 1970 року в ентомологічній літературі рекомендуються заходи щодо збереження і збагачення природної фауни ентомофагів в агроценозах, але за законом екологічної піраміди при переході з одного трофічного рівня до іншого у ланцюгу живлення потік енергії зменшується в середньому на порядок. Енергетичний рівень для існування ентомофагів майже в 10 разів менший, ніж для шкідників, до того ж фітофаги мають значну перевагу перед ентомофагами, оскільки людина, вирощуючи культурні рослини для себе, водночас забезпечує в достатку кормовими ресурсами рослиноїдних комах.

Оцінюючи роль агротехнічного методу, слід враховувати, що рослини і комахи-фітофаги є компонентами первинної підсистеми біоценозу, вони адаптувалися до однакового оптимуму життєвого середовища: те, що сприятливо для рослин, те добре і для комах, що існують за їхній рахунок. Створення агрозаходами таких умов, щоб одна частина збалансованої екологічної системи процвітала, а інша гинула, не має теоретичного обґрунтування.

Неможливість повністю вирішити проблему боротьби зі шкідливими організмами біологічними й агротехнічними методами та необхідність обмежити екологічну і гігієнічну небезпеку широкомасштабних обробок сільськогосподарських угідь токсичними речовинами відродили ідею використання в захисті рослин комплексу різних заходів. На початку 60-х років в американській літературі з'явилося позначення такого комплексу терміном «інтегрована боротьба» (Рей Сміт та ін.). Визначення цієї концепції було сформульоване робочою групою експертів ФАО у звіті, опублікованому в 1967р.: «Інтегрована боротьба - система управління шкідливими організмами в контексті зв'язку з навколишнім середовищем і динамікою популяцій шкідливих видів, яка використовує всі можливі засоби та методи і стримує шкідливу популяцію на рівні нижче економічної шкоди».

Сучасна інтегрована система заходів ґрунтується на застосуванні агротехнічного, хімічного і біологічного методів захисту рослин. Головною концепцією є оптимізація хімічного методу на основі критеріїв доцільності застосування пестицидів з урахуванням чисельності популяції шкідників, наявності ентомофагів, ступеня стійкості сортів проти пошкодження шкідниками й ураження збудниками хвороб. У технології захисту рослин значну увагу необхідно приділяти фітосанітарному стану посівів. Сигналізація строків проведення захисних заходів розглядається як важлива частина цієї технології. Тому в технологічних схемах обстежувальні роботи з виявлення шкідливих організмів відіграють важливу роль.

Інтегрований захист вимагає більш глибоких біологічних знань у галузі взаємовідносин у системах рослина-живитель-паразит, кормова рослина-шкідник-навколишнє природне середовище на популяційному і біологічному рівнях, які вивчаються спеціальними дисциплінами.

Інтегрований захист передбачає також зменшення масштабів використання пестицидів за рахунок доступних нехімічних методів і засобів, які дають змогу значно зменшити чисельність популяцій шкідників, збудників хвороб і бур'янів. Він, таким чином, є основою управління фітосанітарним станом посівів і насаджень сільськогосподарських культур, складовою частиною комплексу заходів для управління рівнем продуктивності та якості продукції. Інтегрований захист насамперед передбачає проведення профілактичних заходів, що сприяє зменшенню загального використання пестицидів і пестицидного навантаження на одиницю площі. Раціональне використання пестицидів передбачає їх застосування в той період, коли шкідливі організми перебувають у найбільш чутливій до них фазі.

3.2 Структура агроценозу та закономірності його формування

Основою біоценозу є зелені рослини-продуценти, здатні використовувати сонячну енергію та будувати клітини свого організму за рахунок мінеральних речовин і води. На другому рівні живлення перебувають консументи - тварини, які споживають рослинну їжу, а також паразитичні рослини і мікроорганізми, що живуть за рахунок живих тканин рослин. Наступну ланку становлять хижі та паразитичні види тварин і мікробів, які існують, споживаючи біомасу рослиноїдних тварин, - це консументи другого порядку. Вони у свою чергу є джерелом живлення надпаразитів. Кінцевою ланкою біоценозу є деструктори - мікроорганізми, які розкладають рослинні і тваринні рештки і завершують кругообіг речовин у природі. Основною властивістю та ознакою природних екосистем є саморегулювання і самооновлення.

...