Інтегрований захист рослин від хвороб та шкідників

Мета: Ознайомити учнів з інтегрованими методами захисту рослин від шкідників, хвороб та бур’янів, вивчити основні агротехнічні, біологічні, хімічні методи захисту.

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.

Інтегрована система захисту рослин від шкідників, хвороб та 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

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 чинників. Тому агротехнічні заходи 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; 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.

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 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. 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. Істотна роль в обмеженні розвитку низки хвороб належить мікродобривам. Позакореневе підживлення рослин мікроелементами 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, прогрівання, 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. 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.

Селекційно-генетичний (імунологічний) метод Створення та впровадження у виробництво сортів і гібридів, несприйнятливих до розмноження шкідливих організмів і стійких проти пошкоджень, 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. 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 збудників хвороб і шкідників, широке використання яких радикально впливає на стан навколишнього середовища і рентабельність рослинництва.

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. 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.

Біологічний метод. Суть біологічного методу полягає у використанні для захисту рослин від шкідливих організмів їх природних ворогів (хижаків, паразитів, антагоністів), 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.

Хімічний метод передбачає використання пестицидів для запобігання розвитку і знищення шкідників, хвороб рослин і бур'янів при масовому їх розмноженні та поширенні. 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. Сучасний асортимент пестицидів охоплює велику кількість препаративних форм, більшість з яких належать до різних груп органічних сполук. 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. 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. 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 садивний 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. 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. 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.

Отруйні принади застосовують для захисту від гризунів. Для виготовлення принад використовують зерно або зелену масу рослин. Принади розкладають у місцях виявлення шкідників або у нори. Сучасна промисловість випускає у вигляді готових зернових принад.

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