Реферат: Синтетические пестициды: bellum contra omnes
При огромном разнообразии видовых взаимосвязей в природе, особенно среди насекомых, простор для исследований в этой области огромен и, возможно, если бы на поиски естественных ограничителей численности “вредителей” направить хотя бы десятую часть денег, расходуемых в мире на поиски новых синтетических пестицидов, биологические методы очень скоро готовы были бы полностью заменить химические. Пока же используется не столь уж большое число насекомых и других мелких членистоногих — божьи коровки, златоглазки, жужелицы, мухи-журчалки, муравьи, наездники, трихограммы, хищные клещи — всего более 300 видов. С их помощью удается потеснить порядка 100 видов “вредителей”. Как правило, биологический метод не только надежнее, но и дешевле химического. Однако надо сказать, что они совершенно не сочетаются между собой, так как от химических инсектицидов одинаково гибнут и хищник, и его жертва.
В качестве природных пестицидов могут использоваться экстракты, настои или порошковые препараты многих растений, самое известное из которых, вероятно, ромашка пиретрум — но оно далеко не единственное. Для этой цели используются также зеленый перец (равно защищающий от колорадского жука и вируса табачной мозаики), табак, чеснок и многое другое (подробный список для использования в личном хозяйстве можно найти в книге [3]).
Существуют еще природные пестициды, не связанные с растительным миром, но тоже, как правило, органического происхождения. Это, например, “диатомовая земля” — измельченные скелеты микроскопических водорослей диатомей; ее использование в качестве инсектицида насчитывает уже полтора столетия. Панцири крабов, лобстеров, креветок, раковины моллюсков, которые сейчас тысячами тонн выбрасываются в море, при внесении в измельченном виде в почву способствуют усилению деятельности микроорганизмов, поражающих насекомых и нематод.
Используются в сельском хозяйстве также микробиологические препараты, будь то сами культуры микроорганизмов или продуцируемые ими патогенные для “вредителей” вещества. Многие из них успешно применяются уже десятки лет. (В России начало исследованиям в этой области положил И. И. Мечников, использовавший гриб — возбудитель зеленой мускардины против хлебного жука и свекловичного долгоносика). Среди них бактороденцид, применяемый для борьбы с мышевидными грызунами (вызывающий у них тиф), боверин — препарат на основе грибка, применяемый против колорадского жука, триходермин — также грибковое средство, при внесении в землю подавляющее возбудителей заболеваний зерновых, льна и хлопчатника. Несколько позже получили распространение дендробациллин и другие инсектицидные препараты на основе бактерии Bacillus thuringiensis. В США на конец 1980-х годов применялись в качестве биоинсектицидов 16 микроорганизмов и еще 2 — в качестве биогербицидов; но их применение составляло до 10 % общего применения пестицидов.
К сожалению, микробиологические биопрепараты, так же, как и химические пестициды, могут привести к появлению устойчивости к ним у объектов поражения. Чего зато никак нельзя сказать о живых насекомых-хищниках. Кстати, они могут применяться не только в качестве “живых инсектицидов”, но и “гербицидов”, так как известны узкоспециализированные насекомые, способные поедать лишь “сорняк”, но не культурное растение. С этой целью использовались жуки-листоеды, долгоносики, горбатки, перепончатокрылые (фитофагами являются их личинки). В очередной раз с сожалением приходится сказать, что чрезвычайно интересное направление практически не разработано.
Следует упомянуть еще несколько направлений защиты сельскохозяйственных растений, исключающих химию. Это, во-первых, группа биофизических методов, таких, как отпугивание насекомых и грызунов от посадок с помощью ультразвука. Во-вторых — выведение устойчивых к заболеваниям и “вредителям” сортов культурных растений, которому издавна уделялось большое внимание. После широкого распространения пестицидов селекционеры стали уделять повышенное внимание продуктивности новых сортов, часто пренебрегая устойчивостью, но существуют все же и сорта картофеля, устойчивые к фитофторозу, и ячмень, недоступный для шведской мухи, и сорта пшеницы, подсолнечника с комплексной устойчивостью ко многим заболеваниям. Нужно, однако, различать получение новых сортов растений с помощью традиционной селекции и продукты генетической инженерии. Последние — отдельная и очень большая тема. Пока только заметим, что подходить к их использованию в сельском хозяйстве следует как минимум с тройной осторожностью, особенно в тех случаях, когда генетическое модифицирование как-то связано с пестицидами. Генетические манипуляции, например, позволяют получить сорта культурных растений, устойчивые к определенным гербицидам — и тогда эти гербициды применяются на их посевах в повышенной концентрации.
Кольчатый помощник
...Зачем мы роем почву тракторами?
Ведь существуют дождевые черви!
И если с миллиона самолетов
на землю сбросить триллион червей,
то эти черви почву разрыхлят
за два часа и двадцать три
минуты.
Какая экономия машин!
Нефтепродуктов!
Человекодней!
Эти строки Виктор Соснора написал еще в 1961 году. Трудно сказать, понимал ли тогда сам поэт, что в них кроется нечто большее, чем шутка. Между тем, если бы не скромные труженики — дождевые черви, немного бы пользы принесли нам наши трактора. Только дождевые черви способны сделать почву плодородной. Общеизвестно, что черви разрыхляют почву, насыщая ее кислородом, необходимым для многих бактерий и других почвообразующих микроскопических существ; но это не единственное благо. Пропуская ее сквозь свой кишечный тракт, черви извлекают из нее органические вещества, которыми питаются (перегной, навоз, опавшие листья и мертвые растения, которые они втягивают под землю), и при этом обогащают азотом, фосфором и калием в пригодных для усвоения растениями формах. Известь, вырабатываемая находящимися в желудке червя железами, нейтрализует образующийся при разложении органики избыток кислоты.
Из обогащенной таким образом почвы в кишечнике червя формируется покрытый слизью небольшой комочек — так называемый копролит. Именно благодаря этому земля после червя сохраняет рыхлую, легко пропускающую вглубь воду структуру в течение длительного времени. По-настоящему плодородная почва почти вся состоит из новых и старых, полурассыпавшихся копролитов. Если же почва состоит из плотных, слежавшихся слоев, больше напоминающих глину — это означает, что в такой почве черви не живут. Вы наверняка встречали подобное явление на полях какого-нибудь колхоза или совхоза. Дело в том, что при обработке полей тракторами черви в больших количествах гибнут — при вспашке оказываются вывернутыми на поверхность и пожираются птицами; гибнут от недостатка воды, так как распаханная земля легко пересыхает. Но самый главный урон черви несут, конечно же, от пестицидов, умерщвляющих их без разбора в огромных количествах.
В наше время сторонниками органического земледелия и просто умелыми земледельцами выработан ряд приемов, позволяющих культивировать дождевых червей и называемых в общей сложности вермикультурой (от латинских слов “vermis” — “червь” и “cultura” — “возделывание, развитие”). Дождевых червей существуют десятки видов (97 только на территории бывшего СССР), различающихся в длину от сантиметра до метра и более. Достаточно широко известен так называемый калифорнийский червь, прошедший специальную селекцию на максимально эффективную переработку органических остатков. Это небольшие, в несколько сантиметров длиной червячки красного цвета1. Однако опытные огородники в России с успехом разводят и самых обычных, повсеместно встречающихся дождевых червей — для этого несколько экземпляров их помещается в бочку с землей, перемешанной с органическими остатками: навозом, перегноем, компостом, просто сухими листьями. Там черви “жируют” и обильно размножаются, после чего их можно добывать из бочки целыми клубками и разбрасывать по огороду (сообщение Р. Исаковой).
Метаморфозы интеграции
За десятилетия использования пестициды очень плотно вошли в мировую экономику и сельскохозяйственную практику. Их использование лоббируется крупными производителями пестицидов и всеми, кому проще сохранить существующее положение вещей, чем прилагать усилия для его изменения. Избавить мир от пестицидов одним приемом не легче, чем отучить наркомана от его зелья. Вероятно, именно поэтому большое внимание многих правительств и межправительственных органов, а в последнее время также международных финансовых организаций привлекают программы так называемой “интегрированной защиты растений” (ИЗР). Сущность этих программ — в сочетании разных способов защиты растений на основе понимания связей внутри данной сельскохозяйственной экосистемы. Прежде всего используются биологические и агротехнические методы, и лишь во вторую очередь, в качестве “рубежа для отступления” (поскольку достижение экологического равновесия в агросистемах, давно и основательно из него выведенных — нелегкая задача) допускается применение синтетических пестицидов, конечной же целью является полный отказ от их использования.
Системы интегрированной защиты растений внедряются по всему миру уже не первое десятилетие. В США, например, планировалось к 2000 году перевести на интегрированную защиту 75 % посевных площадей (действительность оказалась несколько более скромной, и все же результаты достигнуты в этом направлении весьма значительные). На средства ФАО осуществляются комплексные программы ИЗР в девяти азиатских странах. Всемирный Банк совместно с ФАО основал специальную международную организацию, которая должна заниматься ИЗР (IPM Global Facility) [8].
Один из наиболее впечатляющих успехов ИЗР был достигнут в Индонезии, где в 1986 г. произошла вспышка численности бурого кузнечика. Некогда он относился к второстепенным “вредителям”, но обильно применяемые в 1970-х пестициды уничтожили всех его врагов, и кузнечик размножился. Инсектициды, даже используемые в сочетании с устойчивыми к ним сортами риса, уже не помогали, и за год кузнечик съел столько риса, что этого бы хватило накормить 3 млн человек. Индонезия была вынуждена обратиться к ИЗР, став первой страной, где эта концепция оказалась воплощена на широкой основе.
