Биологическая борьба с вредителями — Biological pest control

Биологическая борьба с вредителями — Biological pest control

Биологический контроль или биоконтроль — это метод борьбы с вредителями, такими как насекомые , клещи , сорняки и болезни растений, с использованием других организмов . Он основан на хищничестве , паразитизме , травоядности или других естественных механизмах, но, как правило, также предполагает активное участие человека в управлении. Это может быть важным компонентом программ комплексной борьбы с вредителями (IPM).

Существует три основных стратегии биологической борьбы с вредителями: классическая (импорт), при которой естественный враг вредителя вводится в надежде на достижение контроля; индуктивная (аугментация), при которой большая популяция естественных врагов вводится для быстрой борьбы с вредителями; и прививочный (консервация), при котором принимаются меры для поддержания естественных врагов путем регулярного восстановления.

Естественные враги насекомых-вредителей, также известные как агенты биологической борьбы, включают хищников, паразитоидов , патогенов и конкурентов . Агенты биологической борьбы с болезнями растений чаще всего называют антагонистами. К агентам биологической борьбы с сорняками относятся семенные хищники, травоядные животные и патогены растений.

Биологический контроль может иметь побочные эффекты для биоразнообразия в результате нападения на нецелевые виды с помощью любого из вышеперечисленных механизмов, особенно когда вид интродуцируется без полного понимания возможных последствий.

СОДЕРЖАНИЕ

История

Термин «биологический контроль» впервые был использован Гарри Скоттом Смитом на собрании Тихоокеанского отделения Американской ассоциации экономических энтомологов в 1919 году в Риверсайде, Калифорния . Он был широко использован энтомологом Полем Х. ДеБахом (1914–1993), который всю свою жизнь работал с вредителями цитрусовых. Однако раньше эта практика использовалась веками. Первое сообщение об использовании какого-либо вида насекомых для борьбы с насекомыми-вредителями поступило из книги « Nanfang Caomu Zhuang » (南方 草木 狀 « Растения южных регионов» ) (около 304 г. н.э.), приписываемой ботанику из династии Западная Цзинь Цзи Хану (嵇 含). , 263–307), в котором упоминается, что « люди из Цзяочжи продают муравьев и их гнезда, прикрепленные к веточкам, которые выглядят как тонкие хлопковые конверты, причем красновато-желтый муравей больше обычного. Без таких муравьев южные цитрусовые будут серьезным насекомым. -поврежден «. Используемые муравьи известны как муравьи хуанган ( huang = желтый, gan = цитрусовые) ( Oecophylla smaragdina ). Позднее практика сообщили Линг Бяо Lu Yi ( в конце династии Тан или раннего Пяти династий ), в Цзи Ле Пьян по Чжуан Jisu ( Южная династии Сун ), в книге Посадка деревьев Ю. Чжэнь Му ( династия Мин ), в книга Гуандун Син Ю (XVII век), Линнань У Чжэнь Фана (династия Цин), Сборники Наньюэ Ли Дяо Юаня и другие.

Методы биологической борьбы в том виде, в каком мы их знаем сегодня, начали появляться в 1870-х годах. В течение этого десятилетия в США энтомолог из штата Миссури К.В. Райли и энтомолог из штата Иллинойс У. ЛеБарон начали перераспределение паразитоидов внутри штата для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Первая международная поставка насекомого в качестве средства биологической борьбы была осуществлена ​​Чарльзом В. Райли в 1873 году, доставив во Францию ​​хищных клещей Tyroglyphus phylloxera для борьбы с филлоксерой виноградной лозы ( Daktulosphaira vitifoliae ), которая уничтожала виноградные лозы во Франции. Министерство сельского хозяйства США (USDA) инициировала исследования в области классического биологического контроля после создания Отдела энтомологии в 1881 году, с CV Райли как начальника. Первой паразитоидной осой , завезенной в США, в 1883–1884 годах была завезена браконида Cotesia glomerata , завезенная из Европы для борьбы с инвазивной белокочанной бабочкой Pieris rapae . В 1888-1889 vedalia жука, Rodolia кардиналом — , дама жука, была введена из Австралии в Калифорнию , чтобы контролировать масштаб подушки ватные, Icerya purchasi . Это стало серьезной проблемой для недавно развившейся цитрусовой индустрии в Калифорнии, но к концу 1889 года популяция хлопковой подушки уже сократилась. Этот большой успех привел к дальнейшему завозу полезных насекомых в США.

В 1905 году Министерство сельского хозяйства США инициировало свою первую крупномасштабную программу биологического контроля, отправив энтомологов в Европу и Японию для поиска естественных врагов непарного шелкопряда Lymantria dispar dispar и коричневохвостой моли Euproctis chrysorrhoea , инвазивных вредителей деревьев и кустарников. В результате в США прижились девять паразитоидов (одиночные осы) непарного шелкопряда, семь — коричневохвостого и два хищника от обоих видов бабочек. Хотя эти естественные враги полностью не контролировали непарного шелкопряда, частота, продолжительность и серьезность его вспышек снизились, и программа была признана успешной. Эта программа также привела к разработке многих концепций, принципов и процедур для реализации программ биологической борьбы.

Кактусы опунции были завезены в Квинсленд , Австралия, в качестве декоративных растений, начиная с 1788 года. К 1920 году они быстро распространились, заняв более 25 миллионов гектаров в Австралии, увеличиваясь на 1 миллион гектаров в год. Копать, сжигать и дробить — все оказалось неэффективным. Для борьбы с распространением растения были введены два контрольных агента: кактусовая моль Cactoblastis cactorum и щитовка Dactylopius . Между 1926 и 1931 годами десятки миллионов яиц кактусовой моли с большим успехом были распределены по Квинсленду, а к 1932 году большинство площадей опунции было уничтожено.

Первый зарегистрированный случай классической попытки биологической борьбы в Канаде касается паразитоидной осы Trichogramma minutum . Особи были пойманы в штате Нью-Йорк и выпущены в сады Онтарио в 1882 году Уильямом Сондерсом, опытным химиком и первым директором экспериментальных ферм Доминиона, для борьбы с инвазивным смородиновым червем Nematus ribesii . Между 1884 и 1908 годами первый энтомолог Доминиона Джеймс Флетчер продолжил внедрение других паразитоидов и патогенов для борьбы с вредителями в Канаде.

Виды биологической борьбы с вредителями

Существует три основных биологических стратегии борьбы с вредителями: завоз (классический биологический контроль), увеличение и сохранение.

Импорт

Импорт или классический биологический контроль предполагает завоз естественных врагов вредных организмов на новые территории, где они не встречаются естественным образом. Ранние примеры часто были неофициальными и не основывались на исследованиях, а некоторые интродуцированные виды сами стали серьезными вредителями.

Чтобы быть наиболее эффективным в борьбе с вредителями, агент биологической борьбы требует способности к колонизации, которая позволяет ему идти в ногу с изменениями среды обитания в пространстве и времени. Контроль наиболее эффективен, если агент обладает временной устойчивостью, чтобы он мог поддерживать свою популяцию даже при временном отсутствии целевого вида, и если это оппортунистический собиратель, что позволяет ему быстро эксплуатировать популяцию вредителя.

Одним из первых успехов были в управлении Icerya purchasi (ватная подушка шкало) в Австралии, используя захватнические насекомое Rodolia кардинала (vedalia жук). Этот успех был повторен в Калифорнии с использованием жука и паразитарной мухи Cryptochaetum iceryae . Другие успешные примеры включают контроль Antonina graminis в Техасе с помощью Neodusmetia sangwani в 1960-х годах.

Ущерб от Hypera postica , долгоносика люцерны, серьезного занесенного кормового вредителя, был существенно снижен за счет внедрения естественных врагов. 20 лет после их введения популяция долгоносиков в люцерны обрабатываемой площади для люцерны долгоносик в северо — восточной части Соединенных Штатов остается 75 процентов вниз.

Аллигатор был завезен в Соединенные Штаты из Южной Америки . Он приживается на мелководье, мешая судоходству , поливу и борьбе с наводнениями . Во Флориде были выпущены сорняк-блошка-аллигатор и два других биологических средства контроля , что значительно сократило площадь земли, покрытой растением. Другой водный сорняк, гигантская сальвиния ( Salvinia Molesta ), является серьезным вредителем, покрывающим водные пути, уменьшающим поток воды и наносящим ущерб местным видам. Борьба с долгоносиком сальвинией ( Cyrtobagous salviniae ) и стеблевой молью сальвинией ( Samea multiplicalis ) эффективна в теплом климате, а в Зимбабве за двухлетний период удалось добиться 99% -ного контроля над сорняком.

Небольшие коммерчески выращиваемые паразитоидные осы , Trichogramma ostriniae , обеспечивают ограниченный и беспорядочный контроль над европейским кукурузным мотыльком ( Ostrinia nubilalis ), серьезным вредителем. Осторожные препараты бактерии Bacillus thuringiensis более эффективны. Комплексный контроль O. nubilalis, высвобождающий Tricogramma brassicae (яичный паразитоид), а затем и Bacillus thuringiensis subs. kurstaki (эффект ларвицидов) уменьшает повреждение вредителей лучше, чем обработка инсектицидами

Популяция Levuana iridescens , бабочки Levuana, серьезного вредителя кокосовых орехов на Фиджи , была поставлена ​​под контроль с помощью классической программы биологической борьбы в 1920-х годах.

Увеличение

Аугментация включает в себя дополнительное высвобождение естественных врагов, которые встречаются в определенной области, увеличивая там естественное население. При инокуляционном высвобождении через определенные промежутки времени выделяется небольшое количество агентов борьбы, позволяющих им воспроизводиться, в надежде установить более длительный контроль и, таким образом, снизить уровень вредителей на низком уровне, что представляет собой скорее профилактику, чем лечение. Напротив, при наводнении высвобождается большое количество вредных организмов в надежде быстро сократить популяцию вредных организмов и исправить уже возникшую проблему. Аугментация может быть эффективной, но ее эффективность не гарантируется, и она зависит от точных деталей взаимодействия между каждым вредным организмом и агентом борьбы.

Пример высвобождения инокулята происходит при выращивании нескольких культур в теплицах . Периодические выпуски паразитоидной осы Encarsia formosa используются для борьбы с тепличной белокрылкой , в то время как хищный клещ Phytoseiulus persimilis используется для борьбы с двухпятнистым паутинным клещом.

Яичный паразит Trichogramma часто наводняется для борьбы с вредной моли. Теперь вводится новый способ массовых выпусков — использование дронов. Яйцевые паразитоиды могут находить яйца целевого хозяина с помощью нескольких сигналов. Кайромоны были найдены на чешуе моли. Точно так же Bacillus thuringiensis и другие микробные инсектициды используются в достаточно больших количествах для быстрого эффекта. Рекомендуемые нормы высвобождения трихограммы в овощных или полевых культурах колеблются от 5000 до 200000 на акр (от 1 до 50 на квадратный метр) в неделю в зависимости от уровня зараженности вредителями. Точно так же нематоды, которые убивают насекомых (которые являются энтомопатогенными), высвобождаются в количестве миллионов и даже миллиардов на акр для борьбы с некоторыми насекомыми-вредителями, обитающими в почве.

Сохранение

Сохранение существующих естественных врагов в окружающей среде — третий метод биологической борьбы с вредителями. Естественные враги уже адаптированы к среде обитания и к целевому вредителю, и их сохранение может быть простым и рентабельным, как при выращивании сельскохозяйственных культур, производящих нектар, на границах рисовых полей. Они обеспечивают нектар для поддержки паразитоидов и хищников кузнечиков-вредителей и продемонстрировали свою эффективность (снижение плотности вредителей в 10 или даже 100 раз), что фермеры распыляли на 70% меньше инсектицидов и получали повышение урожайности на 5%. Аналогичным образом было обнаружено, что хищники тли присутствуют в кочковидной траве у живых изгородей на границе полей в Англии, но они распространяются слишком медленно, чтобы достигать центров полей. Контроль был улучшен за счет посадки полосы кочки шириной в метр в центрах полей, что позволило хищникам тли перезимовать там.

Системы земледелия могут быть изменены в пользу естественных врагов, практика, иногда называемая манипулированием средой обитания. Обеспечение подходящей среды обитания, такой как лесополоса , живая изгородь или насыпь для жуков, где могут жить и размножаться полезные насекомые, такие как паразитоидные осы, может помочь обеспечить выживание популяций естественных врагов. Такие простые вещи, как оставление слоя опавших листьев или мульчи на месте, являются подходящим источником пищи для червей и убежищем для насекомых, которые, в свою очередь, являются источником пищи для таких полезных млекопитающих, как ежи и землеройки . Компостные груды и штабеля древесины могут обеспечить убежище для беспозвоночных и мелких млекопитающих. Высокая трава и пруды поддерживают земноводных. Не удаляя осенью отмершие однолетники и не морозостойкие растения, насекомые могут использовать свои полые стебли зимой. В Калифорнии чернослив иногда сажают на виноградниках, чтобы обеспечить улучшенную среду обитания для перезимовки или убежище для основного паразитоида-вредителя винограда. Создание искусственных укрытий в виде деревянных шкатулок, ящиков или цветочных горшков также иногда предпринимается, особенно в садах, чтобы сделать посевной участок более привлекательным для естественных врагов. Например, уховертки — естественные хищники, которых можно поощрять в садах, подвешивая перевернутые цветочные горшки, наполненные соломой или древесной шерстью . Зеленых златоглазок можно поощрить, используя пластиковые бутылки с открытым дном и рулон картона внутри. Скворечники позволяют насекомоядным птицам гнездиться; самых полезных птиц можно привлечь, выбрав отверстие, достаточно большое для желаемого вида.

При производстве хлопка замена инсектицидов широкого спектра действия селективными мерами контроля, такими как Bt-хлопок, может создать более благоприятную среду для естественных врагов вредителей хлопка из-за снижения риска воздействия инсектицидов. Такие хищники или паразитоиды могут бороться с вредителями, на которых не влияет белок Bt . Снижение качества и численности добычи, связанное с усилением контроля со стороны Bt-хлопка, также может косвенно снизить естественные популяции врагов в некоторых случаях, но процент поедаемых или паразитированных вредителей в Bt- и не-Bt-хлопке часто схож.

Агенты биологической борьбы

Хищники

Хищники — это в основном свободноживущие виды, которые непосредственно потребляют большое количество добычи в течение всей своей жизни. Учитывая, что многие основные вредители сельскохозяйственных культур являются насекомыми, многие хищники, используемые для биологической борьбы, являются насекомоядными видами. Жуки-боги , и особенно их личинки, которые активны с мая по июль в северном полушарии, являются прожорливыми хищниками тлей , а также потребляют клещей , щитовок и мелких гусениц . Пятнистая божья коровка ( Coleomegilla maculata ) также может питаться яйцами и личинками колорадского жука ( Leptinotarsa ​​decemlineata ).

Личинки многих видов журчалок в основном питаются тлей , одна личинка за свою жизнь съедает до 400 особей. Их эффективность на товарных культурах не изучена.

Бегущий крабовый паук Philodromus cespitum также активно питается тлей и действует как средство биологической борьбы в европейских фруктовых садах.

Некоторые виды энтомопатогенных нематод являются важными хищниками насекомых и других беспозвоночных вредителей. Энтомопатогенные нематоды образуют стрессоустойчивую стадию, известную как инфекционная молодь. Они распространяются в почве и заражают подходящих насекомых-хозяев. Попав в насекомое, они перемещаются в гемолимфу, где выходят из состояния застоя в развитии и освобождают своих бактериальных симбионтов . Бактериальные симбионты воспроизводят и выделяют токсины, которые затем убивают насекомых-хозяев. Phasmarhabditis hermaphrodita — микроскопическая нематода , убивающая слизней. Его сложный жизненный цикл включает свободноживущую инфекционную стадию в почве, где он становится связанным с патогенными бактериями, такими как Moraxella osloensis . Нематода проникает в слизень через заднюю область мантии, после чего питается и размножается внутри, но именно бактерии убивают слизняк. Нематода коммерчески доступна в Европе и применяется поливом на влажную почву. Энтомопатогенные нематоды имеют ограниченный срок хранения из-за их ограниченной устойчивости к высокой температуре и сухим условиям. Тип почвы, в которую они вносятся, также может ограничивать их эффективность.

Виды , используемые для управления паутинных клещей , включают хищных клещей Phytoseiulus persimilis , Neoseilus californicus , и Amblyseius cucumeris , хищного комар Feltiella acarisuga и божью коровку Stethorus punctillum . Ошибка Orius insidiosus была успешно использована против двупятнистого паутинного клеща и западного цветочного трипса ( Frankliniella западного ).

Хищники, в том числе Cactoblastis cactorum (упомянутый выше), также могут быть использованы для уничтожения инвазивных видов растений. В качестве другого примера, ядовитая моль болиголов ( Agonopterix alstroemeriana) может использоваться для борьбы с отравлением болиголова ( Conium maculatum ). Во время личиночной стадии моль строго потребляет свое растение-хозяин, ядовитую болиголову, и может существовать в количестве сотен личинок на отдельное растение-хозяин, уничтожая большие участки болиголова.

Для грызунов — вредителей , кошки являются эффективной биологической борьбы при использовании в сочетании с уменьшением « акватории порта» / скрытия мест. Хотя кошки эффективны для предотвращения «популяционных взрывов» грызунов , они не эффективны для устранения ранее существовавших серьезных инвазий. Сипух также иногда используется для биологической борьбы с грызунами. Хотя количественных исследований эффективности сипух для этой цели нет, они известны как хищники грызунов, которых можно использовать в дополнение к кошкам или вместо них; их можно пригласить в зону с гнездовьями.

В Гондурасе, где комар Aedes aegypti был переносчиком лихорадки денге и других инфекционных заболеваний, биологический контроль был предпринят в рамках плана действий сообщества; веслоногие рачки , детеныши черепах и молодь тилапии были добавлены в колодцы и резервуары, где были уничтожены виды комаров и личинки комаров.

Даже среди членистоногих, которых обычно считают облигатными хищниками животных (особенно других членистоногих), цветочные источники пищи ( нектар и, в меньшей степени, пыльца ) часто являются полезными дополнительными источниками. В одном исследовании было замечено, что взрослая особь Adalia bipunctata (хищник и обычный биоконтроллер Ephestia kuehniella ) могла выжить на цветах, но никогда не завершала свой жизненный цикл , поэтому был проведен мета-анализ, чтобы найти такую ​​общую тенденцию в ранее опубликованных данных, если он существовал. В некоторых случаях цветочные ресурсы просто необходимы. В целом, цветочные ресурсы (и имитация, например, сахарная вода) увеличивают продолжительность жизни и плодовитость , а это означает, что даже численность хищной популяции может зависеть от изобилия пищи, не связанной с добычей. Таким образом, поддержание популяции биоконтроля — и успех — могут зависеть от близлежащих цветов.

Паразитоиды

Паразитоиды откладывают яйца на теле насекомого-хозяина или в теле насекомого-хозяина, которое затем используется в качестве пищи для развития личинок. В конце концов, хозяин убит. Большинство насекомых- паразитоидов — это осы или мухи , и у многих из них очень узкий круг хозяев. Наиболее важными группами являются ихневмонидные осы , которые в качестве хозяев используют в основном гусениц ; браконидные осы , нападающие на гусениц и множество других насекомых, включая тлю; хальцидные осы , паразитирующие на яйцах и личинках многих видов насекомых; и tachinid мух , которые паразитируют широкий спектр насекомых , включая гусениц, жуков , имаго и личинок, и клопы . Паразитоиды наиболее эффективны в сокращении популяций вредителей, когда их организмы-хозяева имеют ограниченные убежища, чтобы спрятаться от них.

Паразитоиды являются одними из наиболее широко используемых агентов биологической борьбы. С коммерческой точки зрения существует два типа систем выращивания: краткосрочная суточная продуктивность с высокой продуктивностью паразитоидов в день и долгосрочная система с низкой суточной продуктивностью. В большинстве случаев производство необходимо будет согласовать с соответствующими датами выпуска, когда будут доступны восприимчивые виды-хозяева на подходящей фазе развития. Более крупные производственные мощности производят продукцию в течение всего года, в то время как некоторые предприятия производят только сезонно. Помещения для выращивания обычно находятся на значительном расстоянии от мест, где будут использоваться агенты в полевых условиях, и транспортировка паразитоидов от места производства к месту использования может вызвать проблемы. Условия доставки могут быть слишком жаркими, и даже вибрация от самолетов или грузовиков может отрицательно повлиять на паразитоидов.

Encarsia formosa — это небольшая хищная хальцидная оса, паразитирующаяна белокрылке , насекомое, питающемся соком, которое может вызывать увядание и появление черной сажи на овощных и декоративных культурах в теплице. Он наиболее эффективен при борьбе с заражениями низкого уровня, обеспечивая защиту в течение длительного периода времени. Оса откладывает яйца в молодых «чешуях» белокрылки, которые становятся черными по мере окукливания личинок паразита. Gonatocerus ashmeadi ( Hymenoptera : Mymaridae ) был введен для борьбы со стекляннокрылым снайпером Homalodisca vitripennis (Hemiptera: Cicadellidae ) во Французской Полинезии и успешно контролировал

95% плотности вредителей.

Восточная ель совок является примером деструктивной насекомого в еловых и еловых лесах. Птицы — естественная форма биологического контроля, но Trichogramma minutum , вид паразитических ос, исследовался как альтернатива более спорным химическим средствам контроля.

Существует ряд недавних исследований, посвященных устойчивым методам борьбы с городскими тараканами с помощью паразитических ос. Поскольку большинство тараканов остаются в канализационной системе и защищенных местах, недоступных для инсектицидов, использование ос-активных охотников — это стратегия, направленная на сокращение их популяций.

Патогены

Патогенные микроорганизмы включают бактерии , грибы и вирусы . Они убивают или ослабляют своего хозяина и относительно зависят от хозяина. Различные микробные болезни насекомых возникают естественным образом, но также могут использоваться в качестве биологических пестицидов . В естественных условиях эти вспышки зависят от плотности, поскольку обычно они возникают только по мере того, как популяции насекомых становятся более плотными.

Использование патогенов против водных сорняков было неизвестно до новаторского предложения 1972 года Зеттлера и Фримена. До этого момента никакие виды биоконтроля не применялись против водорослей. В своем обзоре возможностей они отметили отсутствие интереса и информации на данный момент и перечислили то, что было известно о вредителях-вредителях — патогены или нет. Они предложили, чтобы это было относительно просто, чтобы применять так же, как и другие биоконтроли. И действительно, за прошедшие десятилетия те же методы биоконтроля, которые являются обычными на суше, стали обычными для воды.

Бактерии

Бактерии, используемые для биологической борьбы, заражают насекомых через их пищеварительный тракт, поэтому они предлагают лишь ограниченные возможности для борьбы с насекомыми с сосущими частями рта, такими как тли и щитовки. Бактерия, обитающая в почве, Bacillus thuringiensis является наиболее широко применяемым видом бактерий, используемых для биологической борьбы, при этом не менее четырех подвидов используются против чешуекрылых ( моль , бабочка ), жесткокрылых (жук) и двукрылых (настоящая муха) насекомых-вредителей. . Бактерия доступна для органических фермеров в пакетиках с высушенными спорами, которые смешиваются с водой и распыляются на уязвимые растения, такие как капуста и фруктовые деревья . Гены из В. Thuringiensis были также включены в трансгенные культуры , что делает растения экспрессируют некоторые из токсинов в Бактерия, которые являются белками . Они придают устойчивость к насекомым-вредителям и, таким образом, снижают потребность в использовании пестицидов. Если вредители разовьют устойчивость к токсинам этих культур, B. thuringiensis также станет бесполезным в органическом земледелии. Бактерия Paenibacillus popilliae, вызывающая болезнь молочных спор , оказалась полезной для борьбы с японским жуком , убивая личинок. Он очень специфичен для своего вида-хозяина и безвреден для позвоночных и других беспозвоночных.

Bacillus spp., Флуоресцентные псевдомонады и стрептомицеты контролируют различные грибковые патогены.

Грибы

Энтомопатогенные грибы , вызывающие болезни у насекомых, включают не менее 14 видов, нападающих на тлей . Beauveria bassiana производится серийно и используется для борьбы с широким спектром насекомых-вредителей, включая белокрылку , трипсов , тлю и долгоносиков . Lecanicillium spp. развернуты против белокрылки, трипсов и тли. Metarhizium spp. используются против вредителей, включая жуков, саранчу и других кузнечиков, Hemiptera и паутинных клещей . Paecilomyces fumosoroseus эффективен против белокрылки, трипса и тли; Purpureocillium lilacinus используется против корневых нематод , а 89 видов Trichoderma — против некоторых патогенов растений. Trichoderma viride использовалась против голландского вяза и продемонстрировала некоторый эффект в подавлении болезни листового серебра , болезни косточковых плодов, вызываемой патогенным грибком Chondrostereum purpureum .

Патогенные грибы могут контролироваться другими грибами, бактериями или дрожжами, такими как: Gliocladium spp., Микопаразитарные виды Pythium , двухъядерные типы Rhizoctonia spp. И Laetisaria spp.

Грибы Cordyceps и Metacordyceps используются против широкого спектра членистоногих. Энтомофага эффективна против вредителей, таких как зеленая персиковая тля .

Несколько представителей Chytridiomycota и Blastocladiomycota были исследованы в качестве агентов биологической борьбы. Из Chytridiomycota Synchytrium solstitiale рассматривается как средство борьбы с желтым звездчатым чертополохом ( Centaurea solstitialis ) в Соединенных Штатах.

Вирусы

Бакуловирусы специфичны для отдельных видов насекомых-хозяев и, как было показано, полезны для биологической борьбы с вредителями. Например, мультикапсидный вирус ядерного полиэдроза Lymantria dispar использовался для опрыскивания больших участков леса в Северной Америке, где личинки непарного шелкопряда вызывают серьезную дефолиацию. Личинки моли уничтожаются вирусом, который они съели, и умирают, при этом распадающиеся трупы оставляют частицы вируса на листве, чтобы заразить других личинок.

Вирус млекопитающих, вирус геморрагической болезни кроликов, был завезен в Австралию, чтобы попытаться контролировать популяции европейских кроликов там. Он вырвался из карантина и распространился по стране, убив большое количество кроликов. Очень молодые животные выжили, со временем передав иммунитет своему потомству и в конечном итоге породив популяцию, устойчивую к вирусам. Внедрение в Новую Зеландию в 1990-е гг. Поначалу было таким же успешным, но десятилетие спустя иммунитет развился, и популяции вернулись к уровням до RHD.

РНК- миковирусы являются средствами контроля различных грибковых патогенов.

Oomycota

Lagenidium giganteum — это водная плесень, которая паразитирует на личиночной стадии комаров. При нанесении на воду подвижные споры избегают неподходящих видов хозяев и ищут подходящих хозяев личинок комаров. Эта форма имеет преимущества фазы покоя, стойкость к высыханию и характеристики медленного высвобождения в течение нескольких лет. К сожалению, он чувствителен ко многим химическим веществам, используемым в программах борьбы с комарами.

Конкуренты

Бобовый лоза Mucuna Pruriens используется в странах Бенина и Вьетнам в качестве биологического контроля за проблемную cylindrica императов травы: виноградная лоза очень бодрая и подавляет соседние растения, из конкурирующих их пространств и света. Считается, что Mucuna pruriens не является инвазивным за пределами посевных площадей. Desmodium крючковидная кость может использоваться в двухтактном сельском хозяйстве , чтобы остановить паразитный завод , witchweed ( Striga ).

Австралийская кустарниковая муха Musca vetustissima является основным вредным организмом в Австралии, но местные деструкторы , обнаруженные в Австралии, не приспособлены к питанию коровьим навозом, который является местом размножения кустарниковых мух. Поэтому Австралийский проект по навозным жукам (1965–1985), возглавляемый Джорджем Борнемиссой из Организации научных и промышленных исследований Содружества , выпустил сорок девять видов навозных жуков , чтобы уменьшить количество навоза и, следовательно, также потенциальные места размножения летать.

Совместное применение паразитоидов и возбудителей болезней

В случаях массивного и тяжелого заражения инвазивными вредителями методы борьбы с вредителями часто используются в сочетании. Пример может служить изумруд пепел бурый , Agrilus planipennis , инвазивный жук из Китая , который уничтожил десятки миллионов ясеней в диапазоне введенного в Северной Америке . В рамках кампании против него с 2003 года американские ученые и Китайская академия лесоводства искали его естественных врагов в дикой природе, что привело к открытию нескольких паразитоидных ос, а именно Tetrastichus planipennisi , стадного личинки-эндопаразитоида, Oobius agrili , одиночного вида. , партеногенный яичный паразитоид и Spathius agrili , стадный личиночный эктопаразитоид. Они были завезены и выпущены в Соединенные Штаты Америки в качестве возможного биологического средства борьбы с изумрудным ясеневым мотыльком. Первоначальные результаты по Tetrastichus planipennisi оказались многообещающими, и теперь он выпускается вместе с Beauveria bassiana , грибковым патогеном с известными инсектицидными свойствами.

Целевые вредители

Грибковые вредители

Botrytis cinerea на салате , Fusarium spp. и Penicillium claviforme , на винограде и клубнике — Trichoderma spp., клубнике — Cladosporium herbarum , китайской капусте — Bacillus brevis и на различных других культурах — различными дрожжами и бактериями. Sclerotinia sclerotiorum с помощью нескольких видов биоконтроля грибков. Грибковые стручок инфекция защелкой фасоли по Trichoderma hamatum , если до или одновременно с инфекцией. Cryphonectria parasitica , Gaeumannomyces graminis , Sclerotinia spp. И Ophiostoma novo-ulmi вирусами. Различные виды мучнистой росы и ржавчины, вызываемые различными Bacillus spp. и флуоресцентные псевдомонады . Colletotrichum orbiculare сам подавит дальнейшую инфекцию, если манипулировать ею для создания системной резистентности, индуцируемой растением, за счет инфицированного самого нижнего листа.

Трудности

Многие из наиболее серьезных вредителей — экзотические, инвазивные виды, которые серьезно влияют на сельское хозяйство, садоводство, лесное хозяйство и городскую среду. Они, как правило, прибывают без своих сопутствующих паразитов, патогенов и хищников, и, убегая от них, популяции могут быстро расти. Импорт естественных врагов этих вредителей может показаться логичным шагом, но это может иметь непредвиденные последствия ; правила могут быть неэффективными и могут иметь непредвиденные последствия для биоразнообразия, а внедрение методов может оказаться сложной задачей из-за недостатка знаний среди фермеров и производителей.

Побочные эффекты

Биологический контроль может повлиять на биоразнообразие через хищничество, паразитизм, патогенность, конкуренцию или другие нападения на нецелевые виды. Введенные меры контроля не всегда нацелены только на предполагаемые виды вредных организмов; он также может быть нацелен на местные виды. На Гавайях в 1940-х годах были завезены паразитические осы для борьбы с чешуекрылыми вредителями, и осы встречаются там до сих пор. Это может оказать негативное влияние на естественную экосистему; тем не менее, диапазон хозяев и воздействия необходимо изучить, прежде чем объявлять их влияние на окружающую среду.

Позвоночные животные, как правило, являются универсальными кормильцами и редко становятся хорошими агентами биологической борьбы; многие из классических случаев «сбой биоконтроля» связаны с позвоночными. Например, тростниковая жаба ( Rhinella marina ) была намеренно завезена в Австралию для борьбы с серым тростниковым жуком ( Dermolepida albohirtum ) и другими вредителями сахарного тростника. 102 жабы были доставлены с Гавайев и выращены в неволе для увеличения их численности, пока в 1935 году их не выпустили на поля сахарного тростника в тропическом севере. Позже было обнаружено, что жабы не могут прыгать очень высоко и поэтому не могут есть тростник. жуки, оставшиеся на верхних стеблях тростника. Однако жаба процветала, питаясь другими насекомыми, и вскоре очень быстро распространилась; он захватил естественную среду обитания земноводных и принес чужеродные болезни местным жабам и лягушкам , резко сократив их популяцию. Кроме того, когда ей угрожают или трогают с ней, тростниковая жаба выделяет яд из паротоидных желез на своих плечах; аборигенные австралийские виды, такие как гоанны , тигровые змеи , динго и северные куоллы, которые пытались съесть жабу, были ранены или убиты. Однако в последнее время появились некоторые свидетельства того, что местные хищники приспосабливаются как физиологически, так и путем изменения своего поведения, поэтому в долгосрочной перспективе их популяции могут восстановиться.

Rhinocyllus conicus , долгоносик, питающийся семенами, был завезен в Северную Америку для борьбы с экзотическими мускусным чертополохом ( Carduus nutans ) и канадским чертополохом ( Cirsium arvense ). Однако долгоносик также атакует местный чертополох, нанося вред таким видам, как эндемичный чертополох Platte ( Cirsium neomexicanum ), выбирая более крупные растения (что сокращает генофонд), сокращая производство семян и в конечном итоге угрожая выживанию вида. Точно так же долгоносик Larinus planus также использовался для борьбы с канадским чертополохом , но он также повредил другие виды чертополоха. Это включало один вид, классифицированный как находящийся под угрозой исчезновения.

Маленький азиатский мангуст ( Herpestus javanicus ) был введен в Гавайи для того , чтобы контролировать крысу население. Однако мангуст вел дневной образ жизни, а крысы выходили ночью; мангуст, таким образом, охотился на эндемичных птиц Гавайев , особенно на их яйца , чаще, чем на крыс, и теперь птицам угрожают и крысы, и мангусты. Это введение было предпринято без понимания последствий такого действия. В то время не существовало никаких правил, и более тщательная оценка должна предотвратить такие выбросы сейчас.

Крепкая и плодовитая восточная рыба- москит ( Gambusia holbrooki ) является уроженцем юго-востока США и была завезена по всему миру в 1930-х и 1940-х годах для питания личинками комаров и, таким образом, борьбы с малярией . Однако он процветает за счет местных видов, вызывая сокращение численности эндемичных рыб и лягушек из-за конкуренции за пищевые ресурсы, а также за счет поедания их яиц и личинок. В Австралии предметом обсуждения является борьба с рыбой-комаром; в 1989 году исследователи А.Х. Артингтон и Л.Л. Ллойд заявили, что «биологический контроль над популяциями выходит далеко за рамки нынешних возможностей».

Образование садоводов

Потенциальным препятствием для принятия мер биологической борьбы с вредителями является то, что производители могут предпочесть использовать привычные пестициды. Однако пестициды имеют нежелательные эффекты, включая развитие устойчивости среди вредителей и уничтожение естественных врагов; это, в свою очередь, может привести к нашествию вредителей других видов, отличных от тех, которые были первоначально нацелены, и на сельскохозяйственных культурах, удаленных от тех, которые обрабатывались пестицидами. Один из методов увеличения внедрения методов биоконтроля производителями заключается в том, чтобы дать им возможность учиться на практике, например, показать им простые полевые эксперименты, дать им возможность наблюдать живые хищники вредителей или демонстрации паразитированных вредителей. На Филиппинах распыление в начале сезона против гусениц папоротника было обычной практикой, но производителей попросили следовать «практическому правилу»: не опрыскивать листовые гусеницы в течение первых 30 дней после пересадки; участие в этом привело к сокращению использования инсектицидов на 1/3 и изменению отношения производителей к использованию инсектицидов.

Связанные методы

С биологической борьбой с вредителями связана методика введения стерильных особей в местную популяцию какого-либо организма. Этот метод широко практикуется с насекомыми : большое количество стерилизованных радиацией самцов выбрасывается в окружающую среду, и они начинают соревноваться с самцами по рождению за самок. Те самки, которые совокупляются со стерильными самцами, откладывают бесплодные яйца, что приводит к уменьшению численности популяции. Со временем, при повторных интродукциях стерильных самцов, это может привести к значительному уменьшению популяции организма. Подобный метод недавно был применен к сорнякам с использованием облученной пыльцы, в результате чего семена деформировались, но не прорастали.

Источник https://ru.abcdef.wiki/wiki/Biological_pest_control

Источник

Источник

Источник