Двухтактная борьба с сельскохозяйственными вредителями - Push–pull agricultural pest management

Для использования в других целях см. Толкай – пул (значения).

Двухтактная технология является совмещение стратегия для борьба с сельскохозяйственными вредителями с помощью репеллентов "толкающих" растений и ловушка "тянуть" растения.[1] Например, зерновые культуры подобно кукуруза или же сорго часто заражены стволовые буры. Травы, посаженные по периметру урожая, привлекают и задерживают вредителей, в то время как другие растения, такие как Десмодиум, посаженные между рядами кукурузы, отпугивают вредителей и контролируют паразитические растения Стрига. Двухтактная технология была разработана в Международный центр физиологии и экологии насекомых (ICIPE) в Кении в сотрудничестве с Rothamsted Research, ВЕЛИКОБРИТАНИЯ.[2] и национальные партнеры. Исследования и разработки стратегии «тяни-толкай» финансировались рядом партнеров, в том числе Благотворительным фондом Гэтсби Великобритании, Фондом Рокфеллера, Министерством международного развития Великобритании и Глобальным экологическим фондом ЮНЕП, среди прочих.[3] Кроме того, исследования, проведенные совместно Международным центром физиологии и экологии насекомых и Rothamsted Research, помогли определить эффективные растения-компаньоны, которые будут использоваться с этой стратегией, и предоставили эмпирические доказательства эффективности технологии борьбы с вредителями.[3] Эта технология была дополнительно обучена мелкий фермер фермеры через сотрудничество с университетами, НПО и национальными исследовательскими организациями.[3]

Экспериментальные участки "тяни-толкай" в кампусе ICIPE в Мбите, Кения. (Справа: пересечение кукурузы с видами Desmodium. Слева: монокультура кукурузы с заражением стригами).

Как работает "тяни-толкай"

Полоса сигнальной травы (Brachiaria brizantha) посажены на краю поля в Кении.

Технология Push-Pull включает использование модифицирующих поведение стимулов для управления распределением и численностью стволовых стволов и полезных насекомых для борьбы с ними. Он основан на глубоком понимании химической экологии, агробиоразнообразия, взаимодействия растений с растениями и насекомых-растений и включает в себя взаимное посевание зерновых культур репеллентными промежуточными культурами, такими как Desmodium uncinatum (серебряный лист)[4] (толкать), с привлекательной ловушкой, такой как Трава Napier (тянуть) посажены в качестве пограничной культуры вокруг этого промежуточного растения. Беременные самки стволовых стволов отталкиваются от основной культуры и одновременно привлекаются к ловушке. Трава Napier производит значительно более высокие уровни привлекательных летучих соединений (летучих веществ зеленых листьев), которые используются беременными самками-стеблочниками для определения местонахождения растений-хозяев, чем кукуруза или сорго. Также наблюдается увеличение примерно в 100 раз общего количества этих соединений, продуцируемых травой Napier (скотофаза) в первый час наступления темноты, в период, когда бабочки-стебельки ищут растения-хозяева для откладывания яиц, вызывая дифференцированное предпочтение к откладке яиц. Однако многие личинки стволовых стволов, около 80%, не выживают, так как ткани травы Napier вырабатывают липкий сок в ответ на питание личинок, которые захватывают их, вызывая гибель около 80% личинок.[3] Бобовые в роду Десмодиум (silverleaf, D. uncinatum и зеленый лист, D. intortum ), с другой стороны, производят репеллентные летучие химические вещества, которые отталкивают моли-стебелька. К ним относятся (E) -β-оцимен и (E) -4,8-диметил-1,3,7-нонатриен, полухимикаты образуется при повреждении растений травоядными насекомыми, отвечающими за репеллентность Десмодиум бурильщикам.

Десмодиум также контролирует стригу, что приводит к значительному увеличению урожайности примерно на 2 тонны с гектара (0,9 коротких тонны с акра) за посевной сезон. При изучении механизмов подавления стриги D. uncinatum, было обнаружено, что, помимо преимуществ, связанных с повышенной доступностью азота и затенением почвы, аллелопатический Эффект корневых экссудатов бобовых, производимых независимо от наличия стриги, ответственен за такое резкое сокращение промежуточных культур с кукурузой. Наличие смесей вторичных метаболитов со стимулятором прорастания семян стриги, 4 ′ ′, 5 ′ ′, - дигидро-5,2 ′, 4′-тригидрокси-5 ′ ′, - изопропенилфурано- (2 ′ ′, 3 ′ ′; 7 , 6) -изофлаванон и ингибитор прорастания,[3] 4 ′ ′, 5 ′ ′ - дигидро-2′-метокси-5,4′-дигидрокси-5 ′ ′ - изопропенилфурано- (2 ′ ′, 3 ′ ′; 7,6) -изофлаванон, активность в корневых экссудатах D. uncinatum что напрямую препятствует паразитизму. Аллелохимические вещества высвобождаемые корнями десмодиума приводят к самоубийственному прорастанию, уменьшая тем самым запас семян стриги в почве.[3] Другой Десмодиум виды также были оценены и оказывают аналогичное воздействие на стеблостеблицы и сорняки стриги и в настоящее время используются в качестве промежуточных культур при выращивании кукурузы, сорго и проса.[5]

Десмодиум также функции для улучшения качество почвы за счет улучшения его способности сохранять влагу, увеличения биоразнообразия почвы, увеличения содержания органических веществ в почве, повышения плодородия из-за повышенной азотфиксации и, поскольку Десмодиум служит почвопокровным покровом, его наличие способствует сглаживанию колебаний температуры почвы.[3]

Тяга

Подход основан на комбинации сопутствующих культур, которые будут высаживаться вокруг кукурузы или сорго и среди них. Как домашние, так и дикие травы могут помочь защитить посевы, привлекая и задерживая бурильные молотки. Травы высаживают на границе полей кукурузы и сорго, где вторгшиеся взрослые бабочки привлекаются химическими веществами, выделяемыми самими травами. Вместо того, чтобы сесть на кукурузу или сорго, насекомые направляются к более вкусной еде. Эти травы обеспечивают «тягу» в стратегии «тяни-тяни». Они также служат убежищем для естественных врагов бурильщиков. Хорошие ловушки включают хорошо известные травы, такие как трава Napier (Pennisetum purpureum ), Сигнальная трава (Brachiaria brizantha ) и суданской травы (Сорго vulgare sudanense). Трава Napier имеет особенно эффективный способ защиты от вредителей: после нападения личинки мотылька она выделяет липкое вещество, которое физически улавливает вредителя и ограничивает его повреждение.

Толчок

«Толчок» в схеме посевов обеспечивают заводы, выделяющие химические вещества (кайромоны ) которые отталкивают стебельщик моль и отгоняют их от основной культуры (кукурузы или сорго). На данный момент лучшими кандидатами с репеллентными свойствами являются виды бобовых. Десмодиум. Десмодиум высаживают между рядами кукурузы или сорго. Будучи низкорослым растением, оно не мешает росту сельскохозяйственных культур и, кроме того, имеет то преимущество, что поддерживает стабильность почвы, улучшая плодородие почвы через усиленный органическое вещество почвы содержание и азотфиксация. Он также служит очень питательным кормом для животных и эффективно подавляет стриги. Еще одно растение, обладающее хорошими репеллентными свойствами, - это мелассовая трава (Мелинис мелкоцветковая ), питательный корм для животных с привлекательными свойствами для отпугивания клещей и личинок стволовых паразитоидов.

Экономика двухтактного сельского хозяйства

Двухтактное сельское хозяйство приводит к выгодным экономическим результатам на уровне отдельных мелких фермеров и фермеров, ведущих натуральное хозяйство, за счет увеличения потоков доходов от продажи излишков зерна, семян десмодиума, кормов и молока.[3] Экономическое исследование подсчитало, что окупаемость инвестиций в методы "тяни-толкай" для фермеров будет более 2,2 по сравнению с 1,8 для использования пестицидов и 0,8 для монокультур.[сомнительный – обсуждать][6] Хотя начальные затраты на двухтактную технологию сильно различаются из-за требований к рабочей силе для посадки десмодиума и травы Napier и покупки этих семян, затраты значительно снижаются в последующие годы выращивания.[6] Было также замечено, что двухтактная технология помогает стимулировать местную экономику.[3] Поскольку у этих фермеров больший доход, они могут тратить деньги на свою местную экономику, что повышает уровень жизни и благосостояние общества в целом.[3]

Основными экономическими противниками таких методов являются крупные транснациональные корпорации, такие как Monsanto и другие, которые производят сезонные материалы, такие как химические пестициды, удобрения и высокоурожайные семена, которые требуют таких ресурсов.[3]

После учета факторов, определяющих урожайность посторонней кукурузы, было обнаружено, что урожайность кукурузы увеличилась на 61,9% при увеличении затрат на производство кукурузы на 15,3% и увеличении средней чистой прибыли от кукурузы на 38,6%.[7]

В домохозяйствах, где в Кении была внедрена двухтактная технология, рост экономических доходов был связан с увеличением количества лет обучения, улучшенным доступом к сельским учреждениям и посещаемостью большего количества полевых дней по сравнению с домохозяйствами, которые не приняли эту технологию. .[7] Кроме того, если внедрение технологии продолжится с нынешними темпами 14,4%, можно ожидать сокращения на 75 077 человек, считающихся бедными, в ситуации, когда местные экономики останутся закрытыми, и на 76 504 человек меньше людей, которые будут считаться бедными, если экономика были открыты.[7]

Культурное признание двухтактного сельского хозяйства

Поскольку двухтактная технология была разработана в основном за пределами Африки к югу от Сахары - где сегодня международные агентства стремятся максимально усилить свое влияние, - изначально возникло недоверие.[8] Это недоверие подпитывалось подозрениями местных жителей в том, что внешние агенты скрывают корыстные интересы.[8] В отношениях, где ресурсы для внедрения новых технологий также предоставляются извне, фермеры часто чувствуют, что они должны просто пассивно следовать инструкциям, которые им дают; однако в Эфиопии были предприняты усилия для поощрения участия фермеров в разработке двухтактных технологий и, таким образом, для того, чтобы сделать процесс более совместным и устранить этот пробел.[8] Кроме того, как упоминалось выше, технология двухтактной обработки очень похожа на традиционные методы совмещения посевов, что помогло ей получить признание сообщества.

Двухтактная технология также более широко рассматривается как приемлемая и согласованная с культурой, поскольку она обеспечивает традиционные роли мужчин и женщин в сельском хозяйстве.[8] Поскольку двухтактная технология может вписаться в рамки существующих семей, практика не требует пересмотра существующей динамики.[8] В целях дальнейшего внедрения двухтактной технологии фермеры сыграли важную и влиятельную роль в принятии решений о том, как технология будет реализована в соответствии с их потребностями и в соответствии с традиционной практикой.[8] Например, местные фермеры предпочитали сеять ряды, в которых будут сеяться семена, с помощью плуга, запряженного волами.[8] В целом ожидается, что за счет поощрения коллективного руководства местных фермеров перспективы устойчивости таких проектов будут улучшены.[8]

Будущие перспективы двухтактного сельского хозяйства

Эта стратегия основана на использовании местных растений, а не на дорогостоящих производственных ресурсах, что делает ее более экономически целесообразной и более приемлемой с культурной точки зрения, поскольку этот метод во многом схож с традиционными африканскими методами совмещения культур.[3] По этой причине ожидается, что этот метод станет популярным решением проблемы отсутствия продовольственной безопасности в странах Африки к югу от Сахары. Хотя эта стратегия менее ресурсоемкая, она более наукоемкая.[3] По этой причине были запущены кампании в средствах массовой информации, проведены встречи с общественностью, распространены печатные материалы, а также созданы программы полевых школ между фермерами и фермерами, чтобы преодолеть препятствия в знаниях, мешающие внедрению технологии push-pull.[3] Наиболее эффективными, влиятельными и рентабельными методами распространения информации и поощрения фермеров к внедрению двухтактных методов были определены полевые дни (примерно на 26,8%), полевые школы фермеров (вероятность колебания 22,2%). решения фермеров), и учителя фермеров (18,1% шанс убедить фермеров принять технологию).[6] Кроме того, было обнаружено, что более 80% фермеров, участвующих в полевых днях, применяют эту технологию на своей земле.[6]

Еще одна мера, которая была предпринята для повышения темпов внедрения двухтактной технологии, - это распространение семян десмодиума и других материалов, необходимых для начала этой практики.[6] Распределение семян и других необходимых ресурсов стало возможным благодаря партнерству с семеноводческими компаниями и местными группами фермеров.[6] В целях борьбы с прежней нехваткой и высокой стоимостью семян десмодиума, которые ограничивали распространение двухтактной технологии, были начаты инициативы по интенсивному производству семян, а фермерские группы получили стимул для самосева.[6] В результате этих мер был стимулирован рынок семян десмодиума, и семена стали более доступными для мелких фермеров, желающих внедрить на своих полях методы «тяни-толкай».[6]

Только в Кении, Танзании и Уганде технологию push-pull приняли 68 800 мелких фермеров; однако в действительности эти цифры могут быть выше из-за пробелов в отчетности.[6] Поскольку эти районы в Африке к югу от Сахары часто страдают от ненадежного растениеводства из-за стригов и стригов, бесплодия почвы и неустойчивых поставок кормов, ожидается, что решение этих проблем будет принято более мелкими фермерами в в будущем с ежегодным уровнем принятия 30% и потенциальным ежегодным уровнем принятия 50% благодаря запущенным интенсивным образовательным кампаниям.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Повар, Саманта М .; Khan, Zeyaur R .; Пикетт, Джон А. (2007). «Использование двухтактных стратегий в комплексной борьбе с вредителями» (PDF). Ежегодный обзор энтомологии. 52: 375–400. Дои:10.1146 / annurev.ento.52.110405.091407. PMID  16968206.[постоянная мертвая ссылка ]
  2. ^ www.rothamsted.ac.uk
  3. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м п Хан, Зейаур; Мидега, Чарльз; Питчар, Джимми; Пикетт, Джон; Брюс, Тоби (февраль 2011 г.). «Двухтактная технология: ресурсосберегающий подход к ведению сельского хозяйства для комплексного управления насекомыми-вредителями, сорняками и здоровьем почвы в Африке». Международный журнал устойчивости сельского хозяйства. 9 (1): 162–170. Дои:10.3763 ​​/ ijas.2010.0558. ISSN  1473-5903.
  4. ^ Гловер и др., «Сажайте многолетние растения, чтобы спасти почвы Африки», Природа 489, 359–361 (20 сентября 2012 г.)
  5. ^ Хан, З.Р .; Midega, C.A.O .; Брюс, T.J.A .; Хупер, AM; Пикетт, Дж. (2010). «Использование фитохимических веществ для разработки стратегии защиты растений« тяни-тяни »для фермеров, выращивающих зерновые в Африке». Журнал экспериментальной ботаники. 61: 4185–4196. Дои:10.1093 / jxb / erq229.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j Хан, Зейаур (2014). «Достижение продовольственной безопасности для одного миллиона бедняков в Африке к югу от Сахары с помощью двухтактных инноваций к 2020 году» (PDF). Философские труды - через издательство Royal Society Publishing.
  7. ^ а б c Кэсси, Менале (весна 2018). «Система двухтактного земледелия в Кении: последствия для экономического и социального благосостояния». Политика землепользования. 77: 186–198. Дои:10.1016 / j.landusepol.2018.05.041.
  8. ^ а б c d е ж грамм час Мбече Ньянгау, Исаак (лето 2018 г.). «Трансдисциплинарные исследования: совместное лидерство и расширение прав и возможностей для обеспечения устойчивости технологии Push-Pull». Устойчивость.

внешняя ссылка