Феромоны, мульча и полевые цветы — экологичные методы борьбы с вредителями

Феромоны, которые мешают спариванию насекомых, севооборот и поля, окаймленные полевыми цветами — это лишь некоторые из методов, разрабатываемых учеными для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей без использования пестицидов.

Для получения прибыли для выращивания большинства культур требуются пестициды. Но многие из них убивают всех без разбора и вредителей и полезных насекомых таких как пчелы и другие опылители. Хотя бедственное положение пчел привлекает внимание общества, в опасности находятся и другие, менее заметные насекомые. Недавние исследования показали, что 40% всех насекомых вымирают, а четверть может быть уничтожена в течение десятилетия.

Чтобы исправить ситуацию ученые работают над способами защиты сельскохозяйственных культур от насекомых-вредителей, не уничтожая полезных насекомых, которые часто имеют решающее значение для здоровых экосистем и обеспечивают пропитание птицам и другим животным.

Одна из стратегий — нарушить процесс спаривания насекомых, подавив их химические сигналы. Насекомые, такие как мотыльки, разносят феромоны в воздухе, что позволяет самцам следовать ароматным путем к самкам. Смеси обычно специфичны для определенного вида насекомых. Создавая те же феромоны, что и насекомые, и выпуская их на поля сельскохозяйственных культур, можно запутать насекомых, скрывая следы их феромонов и затрудняя их объединение в пары. Этот прием называется срывом спаривания.

Синтетические феромоны должны быть такими же, как у насекомых, и, к сожалению, их химическое производство требует больших затрат. Но теперь европейский проект под названием Olefine разработал способ производства феромонов с использованием дрожжевого брожения, что сделало их более доступной альтернативой пестицидам. Это делается путем введения генов ферментов насекомых в дрожжи.

«Мы начали с лабораторного процесса, а затем улучшили и оптимизировали его», — сказала профессор Ирина Бородина из Технического университета Дании и основательница компании BioPhero. В начале проекта дрожжи от брожения сыра генерировали меньше миллиграмма феромона на литр в лабораторных условиях, но к концу они уже давали граммы на литр. Есть много волшебных трюков, которые мы можем сделать, чтобы заставить ячейку сотрудничать с нами», — сказала профессор Бородина.

Так же, читайте: Как биопестицид действует против паутинного клеща узнали исследователи

Почему именно феромоны?

В настоящее время BioPhero работает с несколькими компаниями в области Olefine и над проектом PHERA, чтобы расширить производство заквасочных ингредиентов и превратить их в экономичные феромоновые продукты, которые можно распылять на такие товарные культуры, как кукуруза, соя, хлопок и рис.

Один феромон будет полезен для борьбы с Helicoverpa zea на хлопке и сое, а также с Plutella xylostella на капусте. Второй феромон будет предназначаться Spodoptera frugiperda, прожорливого вредителя зерновых и кукурузы.

Использование феромонов предлагает экологически чистый способ борьбы с конкретными насекомыми, потому что они не наносят вреда другим насекомым и не наносят вреда биоразнообразию. Это поддерживает стратегию ЕС «Farm to Fork», которая направлена ​​на сокращение использования пестицидов и увеличение площади органических сельскохозяйственных угодий на 25%.

Феромоны нетоксичны и быстро испаряются. Они сделаны из жирных кислот, поэтому их быстро поедают микробы. В отличие от многих пестицидов, они не сохраняются в окружающей среде.

Эксперимент объединяющий несколько стратегий борьбы с вредителями

Однако это не единственный экологичный способ защиты сельскохозяйственных культур при сокращении агрохимикатов. Интегрированная борьба с вредителями — это стратегия, в которой используются различные методы контроля, чтобы снизить количество вредных организмов до приемлемых уровней. Феромоны могут быть частью этой стратегии.

В Германии доктор Северин Хатт из группы агроэкологии и органического земледелия в Боннском университете выращивает посевы без агрохимикатов способами, которые, как он надеется, подавят болезни, насекомых-вредителей и сорняки, в рамках проекта под названием WIDE-synergies.

Он посадил семена на экспериментальной сельскохозяйственной станции за пределами Бонна, чтобы вырастить различные комбинации озимой пшеницы и озимых бобов. 32 полосы урожая, каждая длиной 25 метров и шириной 9 метров, в восьми различных режимах посадки. Идея состоит в том, чтобы сравнить эффект таких методов, как совмещение культур, живая мульча и полевые цветы полосами с пшеницей или бобами.

Вредители и болезни часто специфичны для одной культуры. Посадка этой одной культуры на поле облегчает распространение вредителей или болезней с одного растения на другое, поэтому монокультурах без химикатов не обойтись. Смешивание двух культур, таких как пшеница и бобы вместе, так называемое совмещение культур, делает менее простым распространение болезни или вредителя с растения на растение.

Другая стратегия посеять живую мульчу среди пшеницы. Она состоит из травы и бобовых, покрывающие почву. Это экологически чистый способ уменьшить количество сорняков. Живая мульча будет конкурировать не с урожаем, а с сорняками, которые пытаются там расти.

Доктор Хатт также посадит полевые цветы рядом с полосками сельскохозяйственных культур, чтобы посмотреть, способствует ли это появлению полезных насекомых, в надежде, что они перейдут на соседние культуры. Полоски полевых цветов будут состоять из смеси дюжины цветов, которые будут привлекать полезных насекомых, в том числе хищников убивающих вредителей сельскохозяйственных культур, таких как тля.

«Затем мы будем отслеживать хищников тлей, особенно божьих коровок, журчалок и златоглазок, а также некоторых паразитических ос», — сказал доктор Хатт.

Он будет регулярно проверять, сколько тли находится на посевной полосе и сколько у этих вредителей появилось естественных врагов.

Что необычно в этом эксперименте, так это то, что он будет пытаться совмещать посевы и полевые цветы по отдельности и вместе, чтобы увидеть, дают ли вместе они синергетический эффект. Он также будет смотреть не только на насекомых-вредителей.

«Большинство исследований было сосредоточено на насекомых, болезнях или сорняках, для промежуточных посевов или на цветах по краям», — сказал д-р Хатт. «Здесь мы хотим рассмотреть их все вместе».

Во время эксперимента сельскохозяйственные культуры не будут обрабатываться инсектицидами.

Источник: Энтони Кинг, Horizon: The EU Research & Innovation Magazine

Так же, читайте: Специалисты поделились особенностями выращивания кукурузы