Согласно исследованию, проведенному учеными из Университета штата Пенсильвания, инсектициды, который защищают фермерские посевы кукурузы и сои от вредных насекомых, могут непреднамеренно способствовать увеличению количества некоторых сорняков, в том числе устойчивых к глифосату.
В исследовании, опубликованном в журнале PeerJ, сравнивалось профилактическое использование инсектицидов при посадке с комплексным, или интегрированным, подходом к борьбе с вредителями, при котором инсектициды применяются только в случае наличия известной проблемы с насекомыми.
Группа также исследовала эффекты использования покровных культур, используемых для покрытия и защиты почвы после сбора урожая товарной культуры, в сочетании с этими планами обработки.
Для исследования ученые оценивали участки, на которых выращивали кукурузу и сою в сельскохозяйственном исследовательском центре имени Рассела Э. Ларсона в Университете штата Пенсильвания.
Каждому участку они назначили один из трех планов обработки: использование профилактических инсектицидов при посадке, план обработки комплексной защиты, при котором инсектициды использовались только тогда, когда насекомые-вредители достигали определенного порога, или вообще без инсектицидов. Команда также протестировала каждую обработку с покровной культурой и без нее.
Затем исследователи в течение трех лет изучали участки, принимая во внимание ряд факторов, таких как биомасса покровных культур, сообщества хищных насекомых, истребление насекомыми семян сорняков, популяции сорняков и урожайность сельскохозяйственных культур.
Исследователи обнаружили, что к третьему году некоторые поля, обработанные инсектицидами и не имеющие покровной культуры, оказались с немного большим количеством сорняков, особенно мелколепестника канадского, известного своей устойчивостью к гербицидам. Однако посадка покровной культуры предотвратила эту проблему, даже на полях, обработанных инсектицидами.
Джон Тукер, автор статьи и профессор энтомологии в Колледже сельскохозяйственных наук, сказал, что, хотя он и другие исследователи не уверены в причинах этих результатов, наиболее вероятным объяснением может быть то, что профилактические инсектициды ограничили активность насекомых, которые обычно питаются сорняками или их семенами, что позволило сорнякам разрастись в большем количестве.
«Помимо того, что они являются важными хищниками беспозвоночных вредителей, жужелицы и другие эпигейные хищники, такие как муравьи, также могут быть эффективными уничтожителями семян сорняков. Например, жужелицы, питающиеся семенами, могут сократить некоторых биомассу сорняков на 81%, но инсектициды могут помешать этим преимуществам. Например, по сравнению с контрольными участками, хищничество семян мари белой снизилось на участках кукурузы, где применялся пиретроидный инсектицид», - привел пример Тукер.
Он добавил, что полученные результаты в данном исследовании могут быть полезны фермерам при разработке планов управления своими полями, и что, хотя профилактическое использование гербицидов имеет смысл, поскольку сорняки являются широко распространенной проблемой, насекомые-вредители встречаются реже.
«Постоянное использование инсектицида при посадке, похоже, не является лучшим подходом в Пенсильвании, учитывая, что насекомые-вредители в начале сезона, такие как личинки совки и жука щелкуна, проволочники, как правило, являются здесь относительно редкой проблемой. В США около 90% семян кукурузы и >50% семян сои покрываются пестицидными средствами для обработки семян, которые обычно включают смесь фунгицидов и неоникотиноидного инсектицида. Полагаю, что использование этих обработок семян не всегда нужно, особенно в более прохладном климате. В отличие от более северных широт, на юге США, где вредители раннего сезона многочисленны и разнообразны, оценки показывают, что обработка семян пестицидами может обеспечить экономические преимущества для производства сои и кукурузы (в среднем увеличение на 31–50 долл. США/га для сои и кукурузы). Неоникотиноидные инсектициды в полевой почве, добыче и тканях растений также могут представлять опасность для насекомых, обеспечивающих экосистемные услуги в полевых условиях. В сочетании с фунгицидами широкого спектра действия, используемыми при обработке семян, сорные семена, как и культурные, становятся защищенными от грибной атаки, пополняя почвенный банк семян. Хотя своевременное применение гербицидов держит большинство сорняков в страхе, высвобождение семян сорняков в почвенном семенном банке из-под биологического контроля усугубляет проблемы управления, связанные с сорняками, устойчивыми к гербицидам. В результате биологический контроль семян сорняков является важным компонентом интегрированного управления и управления резистентностью, которое может быть нарушено использованием пестицидов, - рассказывает Тукер. - Применяя интегрированный подход, мы выступаем за использование правильных продуктов в правильное время для борьбы с правильными вредителями, и это также поможет снизить негативные последствия чрезмерного использования этих обработок».
В то время как использование пестицидной обработки семян увеличивается в США, принятие методов ведения сельского хозяйства, основанных на почвосебережении, также растет.
Земледелие с нулевой обработкой почвы является стандартом во многих частях северного кукурузного пояса США и становится все более распространенным в других местах, в то время как принятие покровных культур, особенно в северо-восточных и среднеатлантических штатах, увеличивается из-за преимуществ для борьбы с сорняками и качества почвы. Зимние покровные культуры, такие как овес и рожь посевная, производят значительную биомассу к весне, и могут вытеснить однолетние сорняки, прорастающие за несколько недель до посадки.
Элизабет Роуэн, ведущий автор и доцент Калифорнийского университета в Риверсайде, отметила, что результаты исследования особенно актуальны, поскольку сорняки становятся все более устойчивыми к глифосату - широко используемому гербициду.
«Многие семена, которые используют производители, были разработаны так, чтобы их не убивали гербициды, - объяснила она. - Это позволяет производителям использовать глифосат для борьбы с сорняками; однако это также приводит к появлению сорняков, устойчивых к гербицидам, что значительно затрудняет защиту урожая. Поэтому наличие нескольких стратегий для борьбы с сорняками действительно важно. Насекомые, такие как жуки жужелицы, муравьи и сверчки, едят семена сорняков, что может сделать их одной из таких стратегий. Но инсектициды могут влиять на этих полезных насекомых в дополнение к вредителям, мешая им поедать эти семена и контролировать популяции сорняков».
По словам Тукера, исследование доказывает, что подход IPM может быть ценным для производителей, особенно тех, у кого большие посевные площади.
Соавторами данного исследования также выступили Кирстен Энн Пирсонс, координатор IPM (интегрированной борьбы с вредителями) в питомнике T&L, получившая докторскую степень по энтомологии в Университете штата Пенсильвания; Ричард Смит из Университета Нью-Гемпшира и Кайл Уикингс из Корнелльского университета.
Источник: Pennsylvania State University. Автор: Кэти Бон.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
