Интегрированная борьба с вредителями (ИБВ) , также известная как интегрированная борьба с вредителями (ИБВ) , которая объединяет как химические , так и нехимические методы для экономической борьбы с вредителями . Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН определяет ИБВ как «тщательное рассмотрение всех доступных методов борьбы с вредителями и последующую интеграцию соответствующих мер, которые препятствуют развитию популяций вредителей и поддерживают пестициды и другие вмешательства на уровнях, которые экономически оправданы и снижают или минимизируют риски для здоровья человека и окружающей среды. ИБВ подчеркивает рост здорового урожая с наименьшим возможным нарушением агроэкосистем и поощряет естественные механизмы борьбы с вредителями». [1] Энтомологи и экологи призывают принять ИБВ для борьбы с вредителями с 1970-х годов. [2] ИБВ является более безопасной структурой борьбы с вредителями, чем зависимость от использования химических пестицидов, снижая такие риски, как: вызванное инсектицидами возрождение , устойчивость к пестицидам и (особенно пищевые) остатки урожая . [3] [4] [5] [6]
Вскоре после Второй мировой войны, когда появились синтетические инсектициды , энтомологи в Калифорнии разработали концепцию «контролируемого контроля насекомых». [7] Примерно в то же время энтомологи в хлопковом поясе США отстаивали аналогичный подход. В рамках этой схемы контроль насекомых «контролировался» квалифицированными энтомологами, а применение инсектицидов основывалось на выводах, сделанных в ходе периодического мониторинга популяций вредителей и естественных врагов. Это рассматривалось как альтернатива календарным программам. Контролируемый контроль основывался на знании экологии и анализе прогнозируемых тенденций в популяциях вредителей и естественных врагов. [ необходима цитата ]
Контролируемый контроль во многом сформировал концептуальную основу для «интегрированного контроля», который энтомологи Калифорнийского университета сформулировали в 1950-х годах. Интегрированный контроль стремился определить наилучшее сочетание химического и биологического контроля для данного вредителя-насекомого. Химические инсектициды должны были использоваться таким образом, чтобы это было наименее разрушительно для биологического контроля. Таким образом, термин «интегрированный» был синонимом «совместимого». Химический контроль должен был применяться только после того, как регулярный мониторинг показывал, что популяция вредителя достигла уровня, требующего обработки ( экономический порог ), чтобы не допустить достижения популяцией уровня, при котором экономические потери превысят стоимость мер контроля (уровень экономического ущерба). [ необходима цитата ]
IPM расширила концепцию интегрированного контроля на все классы вредителей и была расширена, чтобы включить все тактики. Такие средства контроля, как пестициды, должны были применяться как в интегрированном контроле, но теперь они должны были быть совместимы с тактиками для всех классов вредителей. Другие тактики, такие как устойчивость растения-хозяина и культурные манипуляции, стали частью структуры IPM. IPM объединила энтомологов, фитопатологов , нематологов и ученых, изучающих сорняки.
В Соединенных Штатах IPM была сформулирована в национальную политику в феврале 1972 года по указанию президента Ричарда Никсона . В 1979 году президент Джимми Картер создал межведомственный координационный комитет IPM для обеспечения разработки и внедрения практик IPM. [8]
Перри Адкиссон и Рэй Ф. Смит получили Всемирную продовольственную премию 1997 года за поощрение использования комплексных мер борьбы с вредителями. [9]
IPM используется в сельском хозяйстве , садоводстве , лесном хозяйстве , человеческом жилье, профилактической охране культурных ценностей и общей борьбе с вредителями, включая структурную борьбу с вредителями, борьбу с вредителями дерна и борьбу с вредителями декоративных растений. Практики IPM помогают предотвратить и замедлить развитие резистентности, известной как управление резистентностью . [10] [11] [12]
Американская система IPM разработана вокруг шести основных компонентов: [13]
Хотя изначально программы IPM были разработаны для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, [17] теперь они охватывают болезни, сорняки и других вредителей, которые мешают целям управления на таких участках, как жилые и коммерческие строения, газоны и участки с газоном , а также домашние и общественные сады . Прогностические модели оказались подходящими инструментами для поддержки внедрения программ IPM. [18]
IPM — это выбор и [18] использование мер по борьбе с вредителями, которые обеспечат благоприятные экономические условия, экологические и социальные последствия [19] и применимы к большинству ситуаций в области борьбы с вредителями в сельском хозяйстве, здравоохранении и сфере услуг. Процесс IPM начинается с мониторинга, который включает осмотр и идентификацию, за которыми следует установление уровней экономического ущерба. Уровни экономического ущерба устанавливают экономический пороговый уровень. Уровень экономического ущерба — это уровень популяции вредителей, при котором ущерб урожаю превышает стоимость лечения вредителей. [20] Это также может быть пороговым уровнем действия для определения неприемлемого уровня, который не связан с экономическим ущербом. Пороговые уровни действия чаще встречаются в структурной борьбе с вредителями, а уровни экономического ущерба — в классической борьбе с сельскохозяйственными вредителями. Примером порогового уровня действия является то, что одна муха в операционной больницы неприемлема, но одна муха в питомнике для домашних животных будет приемлемой. После того, как пороговое значение было превышено популяцией вредителей, необходимо предпринять шаги по сокращению и контролю численности вредителей. Интегрированная борьба с вредителями использует различные действия, включая культурный контроль, такой как физические барьеры, биологический контроль, такой как добавление и сохранение естественных хищников и врагов вредителя, и, наконец, химический контроль или пестициды. Опора на знания, опыт, наблюдение и интеграция нескольких методов делает IPM подходящим для органического земледелия (за исключением синтетических пестицидов). Они могут включать или не включать материалы, перечисленные в Organic Materials Review Institute (OMRI) [21] Хотя пестициды и особенно инсектициды, используемые в органическом земледелии и органическом садоводстве , как правило, безопаснее синтетических пестицидов, они не всегда более безопасны или экологичны , чем синтетические пестициды, и могут причинить вред. [22] Для обычных ферм IPM может снизить воздействие опасных химикатов на человека и окружающую среду и потенциально снизить общие затраты. [ требуется ссылка ]
Оценка риска обычно включает четыре вопроса: 1) характеристика агентов биологического контроля, 2) риски для здоровья, 3) экологические риски и 4) эффективность. [23]
Ошибочная идентификация вредителя может привести к неэффективным действиям. Например, повреждение растений из-за чрезмерного полива можно ошибочно принять за грибковую инфекцию , поскольку многие грибковые и вирусные инфекции возникают во влажных условиях.
Мониторинг начинается немедленно, до того, как активность вредителя станет значительной. Мониторинг сельскохозяйственных вредителей включает отслеживание плодородия почвы /посадочной среды и качества воды . Общее здоровье растений и их устойчивость к вредителям в значительной степени зависят от pH , щелочности , растворенного минерала и потенциала восстановления кислорода. Многие болезни передаются через воду, распространяются непосредственно с поливной водой и косвенно через разбрызгивание.
Как только вредитель известен, знание его жизненного цикла обеспечивает оптимальные точки вмешательства. [24] Например, сорняки, размножающиеся из прошлогодних семян, можно предотвратить с помощью мульчи и довсходового гербицида. [ необходима цитата ]
Культуры, устойчивые к вредителям, такие как соя, могут не требовать вмешательства, если вредители многочисленны или быстро размножаются. Вмешательство оправдано, если ожидаемая стоимость ущерба от вредителей превышает стоимость контроля. Опасности для здоровья могут потребовать вмешательства, которое не оправдано экономическими соображениями. [ необходима цитата ]
Конкретные места также могут иметь различные требования. Например, белый клевер может быть приемлемым на сторонах ти-бокса на поле для гольфа , но неприемлемым на фервее , где он может запутать игровое поле. [25]
Возможные вмешательства включают механические/физические, культурные, биологические и химические. Механические/физические меры контроля включают сбор вредителей с растений или использование сеток или других материалов для исключения вредителей, таких как птицы с винограда или грызуны с сооружений. Культурные меры контроля включают поддержание территории свободной от благоприятных условий путем удаления отходов или больных растений, затопления, посыпки песком и использования устойчивых к болезням сортов сельскохозяйственных культур. [19] Биологические меры контроля многочисленны. Они включают: сохранение естественных хищников или увеличение естественных хищников, метод стерильных насекомых (SIT). [26]
Увеличение, инокуляционный выпуск и затопление — это разные методы биологического контроля, которые по-разному воздействуют на целевого вредителя. Увеличение контроля включает периодическое внедрение хищников. [27] [28] [29] [30] [31] При затоплении хищники собираются, массово разводятся и периодически выпускаются в больших количествах в зону распространения вредителей. [32] [33] [34] Это используется для немедленного сокращения популяции хозяев, как правило, для однолетних культур, но не подходит для долгосрочного использования. [35] При инокуляционном выпуске ограниченное количество полезных организмов вводится в начале вегетационного периода. Эта стратегия обеспечивает долгосрочный контроль, поскольку потомство организма влияет на популяции вредителей в течение всего сезона и распространена в садах. [35] [36] При сезонном инокуляционном выпуске полезные организмы собираются, массово разводятся и выпускаются сезонно для поддержания полезной популяции. Это обычно используется в теплицах. [36] В Америке и других западных странах преобладают затопленные выпуски, в то время как в Азии и Восточной Европе чаще используют инокуляцию и случайные интродукции. [35]
Метод стерильных насекомых (SIT) представляет собой программу IPM, охватывающую всю территорию, которая вводит стерильных самцов вредителей в популяцию вредителей, чтобы обмануть самок в (неудачных) встречах для размножения, обеспечивая форму контроля рождаемости и снижая темпы размножения. [26] Биологический контроль, упомянутый выше, подходит только в крайних случаях, поскольку введение новых видов или дополнение встречающихся в природе видов может иметь пагубные последствия для экосистемы. Биологический контроль может использоваться для остановки инвазивных видов или вредителей, но он может стать путем внедрения новых вредителей. [37]
Химический контроль включает садовые масла или применение инсектицидов и гербицидов. Программа IPM по борьбе с вредителями использует пестициды, полученные из растений, например, ботанические препараты или другие природные материалы.
Пестициды можно классифицировать по их способам действия. Чередование материалов с различными способами действия минимизирует устойчивость вредителей. [19]
Оценка – это процесс определения того, было ли вмешательство эффективным, привело ли оно к неприемлемым побочным эффектам, следует ли продолжать, пересматривать или прекращать программу. [38]
Зеленая революция 1960-х и 70-х годов представила более крепкие растения, которые могли выдерживать более тяжелые нагрузки зерна в результате интенсивного использования удобрений. Импорт пестицидов 11 странами Юго-Восточной Азии вырос почти в семь раз в период с 1990 по 2010 год, согласно статистике ФАО, что привело к катастрофическим результатам. Фермеры, выращивающие рис, привыкают к опрыскиванию вскоре после посадки, вызванному признаками листовертки, которая появляется в начале вегетационного периода. Она наносит лишь поверхностный ущерб 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 растущие производственные мощности, особенно в Китае, снизили цены. Производство риса в Азии более чем удвоилось. Но это заставило фермеров поверить, что чем больше, тем лучше — будь то семена, удобрения или пестициды. [39]
Бурая цикадка , Nilaparvata lugens , главная цель фермеров, становится все более устойчивой. С 2008 года вспышки опустошили урожай риса по всей Азии, но не в дельте Меконга. Сокращение опрыскивания 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. Правительство Таиланда теперь продвигает подход «без опрыскивания в течение первых 40 дней». [39]
Напротив, раннее распыление убивает лягушек, пауков, ос и стрекоз, которые охотятся на поздно прибывающих и опасных цикад, и приводит к появлению устойчивых штаммов. Цикадам теперь требуются дозы пестицидов в 500 раз больше, чем изначально. Чрезмерное использование без разбора убивает полезных насекомых и уничтожает популяции птиц и земноводных. Пестициды, как подозревают, наносят вред здоровью человека и стали обычным средством для сельских жителей Азии совершать самоубийства. [39]
В 2001 году 950 вьетнамских фермеров попробовали IPM. На одном участке каждый фермер выращивал рис, используя обычное количество семян и удобрений, применяя пестициды по своему выбору. На соседнем участке использовалось меньше семян и удобрений, и в течение 40 дней после посадки не применялись пестициды. Урожайность на экспериментальных участках была такой же или лучше, а затраты были ниже, что принесло на 8–10 % больше чистого дохода. Эксперимент привел к кампании «три сокращения, три выигрыша», утверждавшей, что сокращение использования семян, удобрений и пестицидов повысит урожайность, качество и доход. Плакаты, листовки, телевизионные рекламные ролики и радиомыльная опера 2004 года, в которой фигурировал фермер, выращивающий рис, который постепенно принял изменения. Не помешало и то, что вспышка цикадки в 2006 году сильнее ударила по фермерам, использующим инсектициды, чем по тем, кто этого не делал. Фермеры из дельты Меконга сократили распыление инсектицидов с пяти раз за цикл выращивания до нуля или одного. [ требуется ссылка ]
Центр защиты растений и Международный научно-исследовательский институт риса (IRRI) поощряют фермеров выращивать цветы, бамию и бобы на рисовых отмелях вместо того, чтобы срезать растительность, как это было обычно. Растения привлекают пчел и ос, которые поедают яйца цикад, в то время как овощи диверсифицируют доходы фермы. [39]
Сельскохозяйственные компании предлагают наборы пестицидов с семенами и удобрениями, с поощрениями за объемные закупки. Предложенный во Вьетнаме закон требует лицензирования торговцев пестицидами и одобрения правительством рекламы для предотвращения преувеличенных заявлений. Инсектициды, нацеленные на других вредителей, таких как Scirpophaga incertulas (стеблевой сверлильщик), личинки видов моли, которые питаются рисовыми растениями, предположительно дают прирост в 21% при правильном использовании. [39]