Комплексная борьба с вредителями - Integrated pest management

Комплексная борьба с вредителями (IPM), также известный как комплексная борьба с вредителями (IPC) представляет собой всеобъемлющий подход, объединяющий практические методы экономической борьба с вредителями. IPM направлен на подавление популяций вредителей ниже уровня экономического ущерба (EIL). ООН Продовольственная и сельскохозяйственная организация определяет IPM как «тщательное рассмотрение всех доступных методов борьбы с вредителями и последующая интеграция соответствующих мер, которые препятствуют развитию популяций вредителей и удерживают пестициды и другие меры вмешательства на экономически оправданных уровнях и снижают или минимизируют риски для здоровья человека и окружающей среды. IPM делает упор на выращивании здоровых культур с наименьшими возможными нарушениями агроэкосистем и поощряет естественные механизмы борьбы с вредителями ».[1] Энтомологи и экологи с 1970-х годов призывали к внедрению IPM-борьбы с вредителями.[2] IPM обеспечивает более безопасную борьбу с вредителями.[требуется разъяснение ]

Введение и распространение инвазивные виды также можно управлять с помощью IPM, снижая риски, одновременно увеличивая выгоды и сокращая затраты.[3][4][5]

История

Вскоре после Второй мировой войны, когда синтетическое инсектициды стали широко доступными, энтомологи Калифорнии разработали концепцию «контролируемой борьбы с насекомыми».[6] Примерно в то же время энтомологи в США Хлопковый пояс выступали за аналогичный подход. По этой схеме борьба с насекомыми «контролировалась» квалифицированными энтомологами, а применение инсектицидов основывалось на выводах, сделанных в результате периодического мониторинга вредитель и населения естественных врагов. Это рассматривалось как альтернатива календарным программам. Контролируемый контроль был основан на знании экологии и анализе прогнозируемых тенденций в популяциях вредителей и естественных врагов.

Контролируемый контроль сформировал большую часть концептуальной основы для «интегрированного контроля», который энтомологи Калифорнийского университета сформулировали в 1950-х годах. Комплексный контроль был направлен на выявление наилучшего сочетания химических и биологических средств борьбы с конкретным насекомым-вредителем. Химические инсектициды следовало использовать с наименьшим нарушением биологической борьбы. Таким образом, термин «интегрированный» был синонимом «совместимого». Химические меры борьбы должны были применяться только после того, как регулярный мониторинг показал, что популяция вредных организмов достигла уровня ( экономический порог ), которые требовали лечения, чтобы не допустить, чтобы население достигло уровня (уровня экономического ущерба), при котором экономические потери превысили бы затраты на меры контроля.

IPM распространил концепцию комплексной борьбы на все классы вредителей и включил все тактики. Такие меры, как пестициды, должны были применяться как в комплексной борьбе, но теперь они должны были быть совместимы с тактикой для всех классов вредителей. Другие тактики, такие как сопротивление растениям-хозяевам и культурные манипуляции, стали частью структуры IPM. Объединенные энтомологи ИПМ, патологи растений, нематологи и ученые по сорнякам.

В Соединенных Штатах IPM была сформулирована в национальной политике в феврале 1972 г., когда президент Ричард Никсон поручил федеральным агентствам предпринять шаги по продвижению применения IPM во всех соответствующих секторах. В 1979 году президент Джимми Картер учредил межведомственный координационный комитет IPM для обеспечения разработки и внедрения практик IPM.[7]

Перри Адкиссон и Рэй Ф. Смит получил 1997 Мировая продовольственная премия за поощрение использования IPM.[8]

Приложения

IPM используется в сельское хозяйство, садоводство, лесное хозяйство, человеческие жилища, превентивная консервация и общая борьба с вредителями, включая структурную борьбу с вредителями, борьбу с вредителями на газоне и борьбу с декоративными вредителями.

Принципы

Американская система IPM состоит из шести основных компонентов:[9]

  • Допустимые уровни вредителей- Акцент делается на контроль, нет искоренение. IPM считает, что уничтожение всей популяции вредителей часто невозможно, а попытка может быть дорогостоящей и небезопасной. Программы IPM сначала работают над установлением приемлемых уровней вредных организмов, называемыми порогами действий, и применяют меры контроля, если эти пороговые значения превышаются. Эти пороговые значения зависят от вредного организма и участка, что означает, что на одном участке может быть приемлемо наличие сорняков, таких как белый клевер, но не на другом сайте. Если позволить популяции вредителей выжить при разумном пороге, давление отбора уменьшается. Это снижает скорость, с которой вредный организм развивает устойчивость к контролю, потому что если почти все вредители погибают, то те, которые имеют сопротивление обеспечит генетическую основу будущей популяции. Сохранение значительного количества неустойчивых образцов снижает преобладание любых появляющихся резистентных генов. Точно так же повторное использование одного класса средств контроля приведет к созданию популяций вредных организмов, более устойчивых к этому классу, тогда как чередование классов помогает предотвратить это.[10]
  • Профилактические культурные практики- Выбор сортов, наиболее подходящих для местных условий выращивания, и поддержание здоровых культур - это первая линия защиты. Растение карантин и «культурные методы», такие как санация урожая следующие, например, удаление больных растений и очистка секаторов для предотвращения распространения инфекции. Выгодный грибы и бактерии добавляются в заливочную среду садоводство культуры, уязвимые к корневым болезням, что значительно снижает потребность в фунгициды.[нужна цитата ]
  • Мониторинг- Регулярное наблюдение критически важно. Наблюдение подразделяется на осмотр и идентификацию.[11] Визуальный осмотр, ловушки для насекомых и спор и другие методы используются для мониторинга уровня вредителей. Важное значение имеет ведение учета, а также полное знание поведения целевых вредителей и репродуктивных циклов. Поскольку насекомые хладнокровны, их физическое развитие зависит от температуры окружающей среды. Циклы развития многих насекомых смоделированы с точки зрения градусо-дни. Градусо-дни окружающей среды определяют оптимальное время для конкретной вспышки насекомых. Патогены растений следуют аналогичным образцам реакции на погоду и время года.
  • Механическое управление—Если вредный организм достигнет недопустимого уровня, в первую очередь следует использовать механические методы. Они включают простой ручной сбор, барьеры, ловушки, пылесос и обработка почвы нарушить разведение.
  • Биологический контроль- Естественные биологические процессы и материалы могут обеспечить контроль с приемлемым воздействием на окружающую среду и часто с меньшими затратами. Основной подход - продвижение полезные насекомые которые поедают или паразитируют на целевых вредителей. Биологические инсектициды, полученный из встречающихся в природе микроорганизмы (напримерBt, энтомопатогенные грибы и энтомопатогенные нематоды ), также попадают в эту категорию. Далее «на основе биологии» илиэкологический методы находятся в стадии оценки.
  • Ответственное использование-Синтетический пестициды используются по мере необходимости и часто только в определенные периоды жизненного цикла вредного организма. Многие новые пестициды получают из растений или природных веществ (напримерникотин, пиретрум и насекомое ювенильный гормон аналоги), но токсофор или активный компонент может быть изменен для обеспечения повышенной биологической активности или стабильности. Применение пестицидов должно достигать намеченных целей. Критически важно подобрать способ внесения в соответствии с культурой, вредителями и пестицидом. Использование оборудования для распыления небольшого объема снижает общее использование пестицидов и затраты на рабочую силу.

Режим IPM может быть простым или сложным. Исторически сложилось так, что основное внимание в программах IPM уделялось насекомым-вредителям сельского хозяйства.[12] Хотя изначально программы IPM были разработаны для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, в настоящее время они разработаны для охвата болезней, сорняков и других вредителей, которые мешают целям управления такими объектами, как жилые и коммерческие постройки, лужайка и дерн районы и дома и общественные сады.

Процесс

IPM - это выбор и применение мер борьбы с вредителями, которые обеспечат благоприятные экономические условия, экологические и социальные последствия.[13] и применимо к большинству ситуаций борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, здравоохранении и благополучии. Процесс IPM начинается с мониторинга, который включает проверку и идентификацию с последующим установлением уровней экономического ущерба. Уровни экономического травматизма устанавливают экономический пороговый уровень. Это тот момент, когда ущерб от вредителей (и польза от лечения вредителей) превышает стоимость лечения.[14] Это также может быть пороговый уровень действий для определения неприемлемого уровня, который не связан с экономическим ущербом. Пороги действия более распространены при структурной борьбе с вредителями, а уровни экономического ущерба - при классической борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Пример порога действия: одна муха в больничной операционной недопустима, но одна муха в питомнике для домашних животных приемлема. После того, как популяция вредного организма перешагнула пороговое значение, необходимо предпринять меры по сокращению и контролю вредного организма. Комплексная борьба с вредителями включает в себя различные меры, включая культурные меры, такие как физические барьеры, биологические меры, такие как добавление и сохранение естественных хищников и врагов вредителей, и, наконец, химические меры или пестициды. Опора на знания, опыт, наблюдение и интеграцию нескольких методов делает IPM подходящим для органическое земледелие (за исключением синтетических пестицидов). Они могут включать или не включать материалы, перечисленные в Институте обзора органических материалов (OMRI).[15] Хотя пестициды и особенно инсектициды, используемые в органическом земледелии и органическое садоводство обычно безопаснее синтетических пестицидов, они не всегда безопаснее или экологически чистый чем синтетические пестициды и могут причинить вред.[16] Для традиционных хозяйств IPM может снизить воздействие на человека и окружающую среду. опасный химикаты, и потенциально снизить общие затраты.

Оценка рисков обычно включает четыре вопроса: 1) характеристика агентов биологической борьбы, 2) риски для здоровья, 3) экологические риски и 4) эффективность.[17]

Ошибочная идентификация вредителя может привести к неэффективным действиям. Например, повреждение растений из-за чрезмерного полива может быть ошибочно принято за грибковые инфекции, так как многие грибковые и вирусные инфекции возникают во влажных условиях.

Мониторинг начинается немедленно, прежде чем активность вредителя станет значительной. Мониторинг сельскохозяйственных вредителей включает отслеживание почва / посадочная среда плодородия и качество воды. Общее здоровье растений и устойчивость к вредителям во многом зависят от pH, щелочность растворенного минерала и потенциала восстановления кислорода. Многие болезни передаются через воду и передаются напрямую через орошение водой и косвенно путем разбрызгивания.

Когда вредитель известен, знание его жизненного цикла обеспечивает оптимальные точки вмешательства.[18] Например, размножение сорняков прошлогодними семенами можно предотвратить с помощью мульчи и гербицидов для предвсходовых культур.

Устойчивые к вредителям культуры, такие как соевые бобы может не потребовать вмешательства, если вредители не многочисленны или быстро не увеличиваются. Вмешательство оправдано, если ожидаемая стоимость ущерба от вредного организма превышает затраты на борьбу. Опасности для здоровья могут потребовать вмешательства, не оправданного экономическими соображениями.

Конкретные сайты также могут иметь разные требования. Например, белый клевер может быть приемлемым на сторонах коробки для футболок. поле для гольфа, но недопустимо в фарватер где это могло сбить с толку игровое поле.[19]

Возможные вмешательства включают механические / физические, культуральные, биологические и химические. Механический / физический контроль включает сбор вредителей с растений или использование сетки или другого материала для исключения вредителей, таких как птицы из виноград или же грызуны от конструкций. Культурные меры включают поддержание территории, свободной от благоприятных условий, путем удаления отходов или больных растений, затопления, шлифования и использования устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур.[13] Биологические меры контроля многочисленны. К ним относятся: сохранение естественных хищников или увеличение числа естественных хищников, метод стерильных насекомых (СИДЕТЬ).[20]

Увеличение, инокулятивное высвобождение и наводнение - это разные методы биологической борьбы, которые по-разному влияют на целевых вредителей. Аугментативный контроль включает периодическое введение хищников.[21][22][23][24][25] При затоплении хищников собирают, массово выращивают и периодически выпускают в больших количествах в зону распространения вредителей.[26][27][28] Это используется для немедленного сокращения популяции хозяев, как правило, для однолетних культур, но не подходит для длительного использования.[29] При выпуске инокулята в начале вегетационного периода вводится ограниченное количество полезных организмов. Эта стратегия предлагает долгосрочный контроль, поскольку потомство организма влияет на популяции вредителей в течение всего сезона и является обычным явлением в садах.[29][30] При сезонном выпуске прививок полезные растения собираются, массово выращиваются и выпускаются сезонно, чтобы поддерживать полезную популяцию. Это обычно используется в теплицах.[30] В Америке и других западных странах преобладают наводнения, тогда как в Азии и Восточной Европе чаще используются прививки и случайные интродукции.[29]

Метод стерильных насекомых (SIT) - это программа IPM на всей территории, которая вводит стерильных мужских особей в популяцию вредных организмов, чтобы обмануть самок в (неудачных) контактах с размножением, обеспечивая форму контроль рождаемости и снижение показателей воспроизводства.[20] Упомянутый выше биологический контроль подходит только в крайних случаях, потому что при интродукции новых видов или добавлении встречающихся в природе видов может иметь место пагубное воздействие на экосистему. Биологические меры контроля могут использоваться для борьбы с инвазивными видами или вредителями, но они могут стать путём интродукции новых вредителей.[31]

Химический контроль включает садовые масла или применение инсектицидов и гербицидов. А борьба с зелеными вредителями Программа IPM использует пестициды, полученные из растений, такие как растения, или другие природные материалы.

Пестициды можно классифицировать по способам их действия. Вращение между материалами с различными режимами действия сводит к минимуму сопротивление вредителей.[13]

Оценка - это процесс оценки того, было ли вмешательство эффективным, вызвало ли оно неприемлемые побочные эффекты, следует ли продолжать, пересматривать или отказываться от программы.[32]

Юго-Восточная Азия

В Зеленая революция 1960-х и 1970-х годов представили более прочные растения, которые могли выдерживать более тяжелые нагрузки зерна в результате интенсивного использования удобрений. Импорт пестицидов на 11 Юго восточный азиат Согласно статистике ФАО, стоимость стран выросла почти в семь раз в период с 1990 по 2010 год, что привело к катастрофическим результатам. Фермеры, выращивающие рис, привыкают к опрыскиванию вскоре после посадки, чему способствуют признаки листовой моли, которая появляется в начале вегетационного периода. Он вызывает только поверхностные повреждения и не снижает урожайность. В 1986 году Индонезия запретила 57 пестицидов и полностью прекратила субсидирование их использования. Прогресс был обращен вспять в 2000-х годах, когда рост производственных мощностей, особенно в Китае, снизил цены. Производство риса в Азии увеличилось более чем вдвое. Но это заставило фермеров поверить в то, что чем больше, тем лучше - будь то семена, удобрения или пестициды.[33]

В коричневый саженец, Nilaparvata lugens, основная цель фермеров, становится все более устойчивой. С 2008 года вспышки опустошили урожаи риса по всей Азии, но не в дельте Меконга. Уменьшение количества опрыскиваний позволило естественным хищникам нейтрализовать цикадку во Вьетнаме. В 2010 и 2011 годах массовые вспышки цикадки поразили 400 000 гектаров тайских рисовых полей, что привело к убыткам в размере около 64 миллионов долларов. В настоящее время правительство Таиланда придерживается принципа «запретить опрыскивание в течение первых 40 дней».[33]

Напротив, раннее опрыскивание убивает лягушек, пауков, ос и стрекоз, которые охотятся на прибывших позже и опасных цикадок, и производят устойчивые штаммы. Курильщики теперь требуют доз пестицидов в 500 раз больше, чем первоначально. Чрезмерное использование без разбора убивает полезных насекомых и уничтожает популяции птиц и амфибий. Предполагается, что пестициды наносят вред здоровью человека, и они стали обычным средством самоубийства жителей Азии.[33]

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

Центр защиты растений и Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) поощряют фермеров выращивать цветы, окра и бобы на рисовые поля берега, вместо того, чтобы срезать растительность, как это было типично. Растения привлекают пчел и крошечную осу, поедающую яйца цикадки, а овощи диверсифицируют доходы фермы.[33]

Сельскохозяйственные компании предлагают связки пестицидов с семенами и удобрениями со льготами для оптовых закупок. Предлагаемый закон во Вьетнаме требует лицензирования торговцев пестицидами и утверждения правительством рекламы для предотвращения преувеличенных заявлений. Инсектициды, которые поражают других вредителей, таких как Scirpophaga incertulas (стеблевой мотылек), личинки видов моли, которые питаются рисовыми растениями, при правильном использовании дают прирост на 21%.[33]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «AGP - Комплексная борьба с вредителями». Получено 19 августа 2012.
  2. ^ Книплинг, EF (1972). «Энтомология и управление средой человека». Австралийский журнал энтомологии. 11: 153–167. Дои:10.1111 / j.1440-6055.1972.tb01618.x.
  3. ^ Wright, M. G .; Hoffmann, M. P .; Kuhar, T. P .; Gardner, J .; Питчер, С. А. (2005). «Оценка рисков внедрения биологического контроля: вероятностный подход к оценке риска». Биологический контроль. 35 (3): 338–347. Дои:10.1016 / j.biocontrol.2005.02.002.
  4. ^ Чарльз Перрингс; Марк Герберт Уильямсон; Сильвана Далмаццоне (1 января 2000 г.). Экономика биологических вторжений. Эдвард Элгар Паблишинг. ISBN  978-1-84064-378-7.
  5. ^ Clercq, P .; Mason, P. G .; Бабендрайер, Д. (2011). «Преимущества и риски экзотических агентов биологической борьбы». БиоКонтроль. 56 (4): 681–698. Дои:10.1007 / s10526-011-9372-8.
  6. ^ Smith, R.F .; Смит, Г.Л. (май 1949 г.). «Контролируемый контроль над насекомыми: использует паразитов и хищников и делает химический контроль более эффективным» (PDF). Калифорнийское сельское хозяйство. 3 (5): 3–12. Архивировано из оригинал (PDF) 30 апреля 2012 г.
  7. ^ Акоста, EW (1995–2006). «История комплексной борьбы с вредителями (IPM)». Справочный центр BioControl.
  8. ^ «1997: Смит и Адкиссон». Фонд Всемирной продовольственной премии. Получено 15 апреля 2015.
  9. ^ «Принципы комплексной борьбы с вредителями (IMP)». Агентство по охране окружающей среды США. 2012 г.
  10. ^ «Сопротивление: факты - история и обзор сопротивления» (PDF). IRAC. Получено 26 февраля 2020.
  11. ^ Беннет, Оуэнс и Корриган, 2010 г..
  12. ^ «Руководящие принципы IPM». UMassAmherst - Комплексная программа борьбы с вредителями, сельского хозяйства и ландшафта. 2009. Архивировано с оригинал 12 марта 2012 г.. Получено 13 марта 2012.
  13. ^ а б c Сандлер, Хилари А. (2010). "Комплексная борьба с вредителями". Лучшие практики управления Cranberry Station. 1 (1): 12–15.
  14. ^ Справочник по борьбе с вредителями, Маллис, Арнольд, 10-е издание, Hedges, Stoy, редактор. стр. 1499-1500
  15. ^ Институт обзора органических материалов, «Список продуктов OMRI», http://www.omri.org/OMRI_about_list.html утвержденный список продуктов.
  16. ^ Потторф Л.П. Некоторые пестициды, разрешенные в органическом садоводстве. Кооперативное расширение Университета штата Колорадо.
  17. ^ Консоли, Фернандо Л .; Парра, Хосе Роберто Постали; Цукки, Роберто Антониу (28 сентября 2010 г.). Паразитоиды яиц в агроэкосистемах с акцентом на Трихограмма. Springer. ISBN  978-1-4020-9110-0.
  18. ^ Меткалф, Роберт Ли; Лакманн, Уильям Генри (1994). Введение в борьбу с насекомыми-вредителями. Нью-Йорк: John Wiley and Sons, Inc., стр. 266.
  19. ^ Заочный курс по борьбе с вредителями на газоне Университета Пердью, введение, 2006 г.
  20. ^ а б В. Классен; К.Ф. Кертис (2005). «1.1». В В.А. Дайк; Дж. Хендрихс; В КАЧЕСТВЕ. Робинсон (ред.). Метод стерильных насекомых: принципы и практика комплексной борьбы с вредителями на всей территории. Нидерланды: Спрингер. С. 4–28.
  21. ^ Томсон, Линда; Беннет, Дэвид; Гленн, ДеАнн; Хоффман, Ари (2 сентября 2003 г.). Opender Koul; Г. С. Дхаливал (ред.). Разработка трихограммы как инструмента борьбы с вредителями. Хищники и паразитоиды. CRC Press. ISBN  978-0-203-30256-9.
  22. ^ Mills NJ, Daane KM (2005) Биологический и культурный контроль. . . Альтернативы пестицидам могут подавить вредителей сельскохозяйственных культур. Калифорнийское сельское хозяйство 59.
  23. ^ Раджив К. Упадхьяй; КГ. Мукерджи; Б. П. Чамола (30 ноября 2001 г.). Потенциал биоконтроля и его использование в устойчивом сельском хозяйстве: Том 2: Насекомые-вредители. Springer. С. 261–. ISBN  978-0-306-46587-1.
  24. ^ Knutson A (2005) «Руководство по трихограмме: руководство по использованию трихограммы для биологической борьбы с особой ссылкой на усиливающие препараты для борьбы с совками и почковыми червями у хлопка». (Техасская служба распространения сельскохозяйственных знаний).
  25. ^ Матрос, Эбби. "Комплексная борьба с вредителями". Университет Коннектикута. Архивировано из оригинал 20 февраля 2012 г.. Получено 13 марта 2012.
  26. ^ «Понимание интегрированного метода борьбы с насекомыми». Джеймс Гинер. Получено 2013-01-19.
  27. ^ Кук, Р. Джеймс; Уильям Л. Брукарт; Джек Р. Коулсон; Марк С. Геттель; Ричард А. Хамбер; Роберт Д. Ламсден; Джозеф В. Мэддокс; Майкл Л. Макманус; Ларри Мур; Сьюзен Ф. Мейер; Пол К. Куимби-младший; Джеймс П. Стек; Джеймс Л. Вон (1996). «Безопасность микроорганизмов, предназначенных для борьбы с вредителями и болезнями растений: рамки для научной оценки». Биологический контроль. 7: 333–351. Дои:10.1006 / bcon.1996.0102.
  28. ^ Дж. К. ван Лентерен (2003). Контроль качества и производство агентов биологического контроля: теория и процедуры тестирования. КАБИ. ISBN  978-0-85199-836-7.
  29. ^ а б c Смит, С. (1 января 1996 г.). Томас Э. Миттлер (ред.). Биологический контроль с помощью трихограммы: достижения, успехи и потенциал их использования. Ежегодный обзор энтомологии: 1996 г.. Annual Reviews, Incorporated. С. 375–406. ISBN  978-0-8243-0141-5.
  30. ^ а б Ван Лентерен, Дж. К. (2009). «Осуществление биологического контроля». Американский журнал альтернативного сельского хозяйства. 3 (2–3): 102. Дои:10.1017 / S0889189300002265.
  31. ^ Бабендрайер, Дирк (2007). «Биологическое вторжение: плюсы и минусы биологического контроля». Экологические исследования. 193 (7): 403–414. Дои:10.1007/978-3-540-36920-2_23.
  32. ^ Беннет, Оуэнс и Корриган, 2010 г., п. 12.
  33. ^ а б c d е Нормил, Д. (2013). «Вьетнам повернул вспять цунами пестицидов'". Наука. 341 (6147): 737–738. Дои:10.1126 / science.341.6147.737. PMID  23950527.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка