Įvadas
Nuo sėklos pasodinimo į dirvą iki subrendusio derliaus nuėmimo dienos žemės ūkis nuolat kovoja su vabzdžiais kenkėjais. Tūkstančiai vabzdžių rūšių išsivystė, kad išnaudotų pasėlius kaip pagrindinį maisto šaltinį, o tai kelia grėsmę pasaulinei maisto gamybai, tiekimo grandinėms ir ūkio ekonomikai. Nekontroliuojamas vabzdžių užkrėtimas gali apnuodyti laukus, pernešti destruktyvius augalų virusus ir pabloginti maisto kokybę iki tokio lygio, kad jis tampa netinkamas parduoti.
Siekdami atremti šią nuolatinę grėsmę, augintojai labai pasikliauja insekticidais{0}}įvairia natūraliai gautų arba sintetinių cheminių junginių grupe, sukurta valdyti, slopinti arba pašalinti kenksmingų vabzdžių populiacijas. Tačiau šiuolaikinis žemės ūkio kraštovaizdis nebepalaiko plataus-spektro cheminių medžiagų naudojimo be atrankos. Tokia praktika dažnai sukelia kenkėjų atgimimą, antrinius kenkėjų protrūkius, aplinkos degradaciją ir pagreitina atsparumą cheminėms medžiagoms.
Vietoj to, šiuolaikinė augalų apsauga reikalauja tikslumo. Tinkamo produkto pasirinkimas yra sudėtingas procesas, susikertantis su entomologija, chemija ir agronomija. Augintojai turi analizuoti, kaip kenkėjas maitinasi, kaip cheminė medžiaga juda per augalą ir kaip molekulė sutrikdo kenkėjo vidinę biologiją. Šiame išsamiame vadove išsamiai aprašoma, kaip pasirinkti tinkamus insekticidus įvairiems pasėlių kenkėjams, užtikrinant, kad naudojimas išliktų labai efektyvus, ekonomiškas ir nekenksmingas aplinkai.
Tikslo supratimas: kenkėjų identifikavimas ir šėrimo elgsena
Pagrindinis žingsnis renkantis bet kokią cheminę kontrolės priemonę yra tikslus kenkėjo identifikavimas ir aiškus jo maitinimosi morfologijos supratimas. Vabzdžiai pažeidžia pasėlius labai skirtingais būdais, priklausomai nuo jų burnos ertmės. Šis biologinis bruožas tiesiogiai lemia, kaip jie sąveikauja su apdorotais augalų audiniais ir, atitinkamai, kokių tipų insekticidai bus sėkmingi.
Kramtomi kenkėjai
Kramtantys kenkėjai kelia labai matomą grėsmę lauko pasėliams, sodams ir daržovėms. Šiai kategorijai priskiriamos kandžių ir drugelių lervos (vikšrai, tokie kaip armijos kirmėlės, kukurūzų auskarai ir kilpelės), taip pat suaugę ir lerviniai vabalai (pvz., blusų vabalai ir Kolorado vabalai). Šie vabzdžiai naudoja galingus apatinius žandikaulius, kad fiziškai plyštų, kramtytų ir sunaudotų augalų audinius, palikdami įspėjančius defoliacijos požymius, susmulkintus lapus arba išgręžtas skylutes stiebuose ir vaisiuose.
Kadangi kramtantys kenkėjai fiziškai praryja didelius išorinių augalų audinių kiekius, jie yra labai jautrūs skrandžio nuodams ir kontaktiniams insekticidams. Kai vikšras sunaudoja lapų paviršių, padengtą apsauginėmis cheminėmis medžiagomis, toksinas patenka į jo virškinimo sistemą ir sustabdo ląstelių funkcijas. Vadinasi, kovojant su kramtomaisiais kenkėjais itin svarbu pasiekti, kad žalumynų paviršius būtų gerai padengtas.
Auskarų vėrimas-Siurbiantys kenkėjai
Priešingai nei kramtantys vabzdžiai, pradurti-siurbiantys kenkėjai daro žalą, kuri dažnai paslepiama, kol užkrėtimas gerokai pažengęs į priekį. Tokie organizmai kaip amarai, baltasparniai, tripsai, voratinklinės erkės ir dvokiančios blakės turi specialias, adatas primenančias burnos dalis, vadinamas stiletais. Jie apeina išorinius apsauginius augalo lapo sluoksnius, įterpdami savo stiebus tiesiai į kraujagyslių sistemą -konkrečiai į floemą ar ksilemą-, kad nusausintų gyvybiškai svarbias maistines medžiagas, cukrų ir drėgmę.
Tradicinės kontaktinės cheminės medžiagos, kurios yra griežtai lapo išorėje, dažnai yra neveiksmingos prieš pradurtus -siurbiančius kenkėjus, ypač tuos, kurie telkiasi apatinėje lapų pusėje arba giliai tankiuose augalų vainikuose. Be to, kadangi šie vabzdžiai nepraryja lapų paviršiaus, jie nesunaudoja kontaktinių likučių. Norint valdyti šiuos kenkėjus, reikia sisteminių ar translaminarinių savybių turinčių insekticidų. Šios cheminės medžiagos patenka į augalo audinį, užteršdamos sulą, todėl kenkėjas šėrimo proceso metu praryja mirtiną dozę.
Žemiau-Žemės kenkėjai
Kai kurie iš sunkiausių vabzdžių kenkėjų veikia visiškai nepastebimai, po dirvožemio paviršiumi. Dirvožemyje gyvenantys vabzdžiai, pvz., vieliniai kirminai, šakniavaisiai, sliekai ir kirmėlės, atakuoja jaunų sodinukų šaknų architektūrą arba perskrodžia stiebus ties dirvožemio linija. Šis šaknų pažeidimas labai apriboja augalo gebėjimą įsisavinti vandenį ir maistines medžiagas, todėl augimas sulėtėja, išgula ir ankstyvas -sezoninis medynas prarandamas.
Kovoti su dirvožemio kenkėjais reikia visiškai kitokio požiūrio į cheminių medžiagų pasirinkimą ir pristatymą. Purškalai nuo lapų čia nenaudingi. Vietoj to augintojai turi naudoti specializuotus dirvožemio{2}}insekticidus,skysčių į{0}}vagos apdorojimą arba granuliuotas kompozicijas, dedamas tiesiai į sėklų zoną. Be to, šiuolaikiniai sėklų apdorojimo būdai,-kai prieš sodinant sėklą uždedama tiksli sisteminio insekticido danga,-tapo svarbia priemone apsaugoti pažeidžiamus sodinukus per pirmąsias jų augimo savaites.
Insekticidų dekodavimas: klasifikacija, mobilumas ir veikimo būdai
Teisingai identifikavus kenkėją ir išanalizavus jo maitinimosi elgseną, kitame žingsnyje parenkama cheminė medžiaga su atitinkamu fiziniu mobilumu ir biocheminiu mechanizmu.
Susisiekite su sisteminiu pristatymu
Fizinis insekticido elgesys augalo audinyje lemia jo ilgaamžiškumą ir tinkamumą tam tikram kenkėjo scenarijui.
Kontaktiniai insekticidai pirmiausia veikia, kai purškimo lašelis fiziškai patenka į vabzdžio kūną naudojimo metu arba kai vabzdys šliaužia per išdžiūvusias cheminių medžiagų likučius lapo paviršiuje. Šie produktai greitai naikina aktyvius kenkėjus, tačiau yra labai jautrūs aplinkos blogėjimui dėl saulės spindulių (UV poveikio) ir lietaus nuplauti-. Jie taip pat neapsaugo naujų lapų, atsirandančių po aplikacijos.
Sisteminiai insekticidai absorbuojami į augalo šaknis arba lapiją ir perkeliami į jo kraujagyslių sistemą. Įterpus į dirvą, juos paima šaknys ir keliauja aukštyn, kad apsaugotų visą augalą. Kai užtepama ant lapų audinio, daugelis sisteminių produktų pasižymi translaminariniu judėjimu, o tai reiškia, kad cheminė medžiaga prasiskverbia į viršutinį lapo paviršių ir pereina į apatinį paviršių, veiksmingai nukreipdama į apatinėje pusėje pasislėpusius kenkėjus. Sisteminiai produktai yra labai atsparūs lietui, kai jie susigeria, ir siūlo išplėstą likutinę apsaugą.
Cheminės klasės ir IRAC sistema
Atsparumo insekticidams veiksmų komitetas (IRAC) klasifikuoja insekticidus pagal jų veikimo būdą (MoA) -tikslią vabzdžio biologijos tikslinę vietą, kurią cheminė medžiaga pažeidžia.
Neurotoksinai: Istoriškai plačiausiai naudojamos cheminės medžiagos yra nukreiptos į vabzdžių nervų sistemą. Organofosfatai ir karbamatai slopina acetilcholinesterazę, sukeldami nuolatinį nervų sistemos stimuliavimą ir greitą paralyžių. Piretroidai imituoja natūralius piretrinus, bet yra sukurti taip, kad ilgiau tarnautų saulės šviesoje, todėl nervų ląstelėse natrio kanalai yra atviri. Neonikotinoidai jungiasi prie nikotino acetilcholino receptorių, sutrikdydami nervų perdavimą. Nors daugelis tradicinių neurotoksinų yra labai veiksmingi, jie susiduria su vis didesniais reguliavimo apribojimais dėl plataus-spektro toksiškumo netiksliniams organizmams.
Vabzdžių augimo reguliatoriai (IGR): tai labai tikslingi, modernūs junginiai, kurie ne iš karto užmuša suaugusius vabzdžius. Vietoj to, jie imituoja arba sutrikdo hormonus, atsakingus už lydymosi, chitino sintezę ir metamorfozę. Nepilnamečių hormonų mimikos ir chitino sintezės inhibitoriai neleidžia nesubrendusioms lervoms ar nimfoms pereiti į kitą augimo etapą, veiksmingai nutraukdami kenkėjo gyvavimo ciklą. IGR yra ypač saugūs žinduoliams ir daugeliui naudingų vabzdžių, todėl jie idealiai tinka ilgalaikiam-populiacijos slopinimui.
Ląstelių kvėpavimo inhibitoriai: junginiai, tokie kaip piroliai ir organiniai alavo miticidai, sutrikdo vabzdžių gebėjimą generuoti energiją ląstelių lygiu mitochondrijose. Jie dažnai naudojami kaip specializuoti įrankiai, padedantys suvaldyti sunkiai -suvaldomą-kenkėjus, pvz., voratinklines erkes, kurios išsiplėtė plačiai atsparios standartiniams neurotoksinams.
Biologiniai ir mikrobiniai insekticidai
Sparti tvaraus žemės ūkio plėtra paskatino daug naudoti biologinius insekticidus, dažnai vadinamus biopesticidais. Garsiausias pavyzdys yraBacillus thuringiensis(Bt), natūraliai pasitaikanti dirvožemio bakterija. Bt gamina specifinius kristalinius baltymus, kuriuos praryja vabzdys, turintis šarminį žarnyną (pvz., vikšras), jungiasi prie skrandžio gleivinės ir susidaro poros, dėl kurių vabzdys nustoja maitintis ir miršta per kelias dienas.
Kadangi Bt baltymai yra labai selektyvūs{0}}taikantys konkrečias kenkėjų šeimas, o žmonės, paukščiai ir naudingi plėšrūnai yra visiškai nepažeisti-, jie tapo kertiniu ir ekologiškų, ir įprastų integruoto kenkėjų valdymo programų akmeniu. Kitos biologinės galimybės apima entomopatogeninius grybus (pvzBeauveria bassiana), kurie auga tiesiai per vabzdžių odelę, ir botaniniai aliejai, kurie uždusina minkštus -kūno kenkėjus.
Strateginio atrankos matrica: tinkamo produkto suderinimas su tinkama problema
Rinkoje yra tūkstančiai komercinių formulių, todėl norint pasirinkti tinkamą produktą, reikia filtruoti parinktis naudojant praktinę,{0}}realią atrankos matricą.
Ekonominės žalos lygių ir slenksčių įvertinimas
Kelių vabzdžių buvimas lauke automatiškai nepateisina purkštuvo traukimo per pasėlius išlaidų. Profesionalūs agronomai naudoja ekonominės slenksčio (ET) ir ekonominės žalos lygio (EIL) sąvokas. EIL yra mažiausias kenkėjų tankis, kuris padarys vabzdžių žalą, lygią nuomos ir cheminės kontrolės galimybių išlaidoms. Ekonominė riba yra taškas, kai reikia imtis veiksmų, kad gyventojai nepasiektų kritinės EIL.
Kai kenkėjų populiacijos yra gerokai žemiau slenksčio, augintojai turėtų susilaikyti nuo cheminių intervencijų, kad natūralūs plėšrūnai galėtų kontroliuoti jų skaičių. Jei populiacija greitai išauga virš slenksčio, gali prireikti greitai -veikiančio kontaktinio insekticido, pasižyminčio stipriomis naikinimo savybėmis, kad būtų išvengta tiesioginės nelaimės. Ir atvirkščiai, jei kenkėjų populiacija lėtai auga prieš numatytą piką, lėčiau{3}}veikiantis, bet ilgai trunkantis sisteminis ar augimo reguliatorius gali būti strategiškesnė investicija.
Aplinkos ir oro kintamieji
Vietinės oro sąlygos naudojimo metu labai veikia chemines savybes. Dėl aukštos temperatūros tam tikri insekticidai, pvz., piretroidai, gali greitai suirti arba prarasti savo veiksmingumą, o kitos klasės, pavyzdžiui, organofosfatai, gali tapti labiau lakūs ir linkę į garų dreifą.
Be to, kritulių laikas yra lemiamas veiksnys. Jei per kelias valandas po panaudojimo tikimasi didelės audros sistemos, kontaktinis insekticidas greičiausiai visiškai nusiplaus, todėl bus iššvaistomos finansinės investicijos ir nutekės aplinka. Tokiais atvejais norint apsaugoti derlių, labai svarbu pasirinkti labai sisteminį produktą, kuris greitai atsparus lietui per valandą po panaudojimo.
Veiklos apribojimai: PHI ir REI
Komerciniams maisto gamintojams cheminės medžiagos atrankos procese svarbiausi yra teisiniai saugos apribojimai. Kiekvienoje insekticido etiketėje nurodomas griežtas prieš-derliaus nuėmimo intervalas (PHI)-privalomas dienų skaičius, kuris turi praeiti nuo galutinio cheminio preparato panaudojimo iki derliaus nuėmimo. Jei vabzdžių protrūkis įvyksta sezono pabaigoje, prieš pat derliaus nuėmimą, augintojas negali pasirinkti cheminės medžiagos su 21 -dienos PHI. Vietoj to, jie turi pasirinkti trumpo likučio produktą, kurio PHI yra tik 24–48 valandos, kad būtų užtikrintas maisto saugos laikymasis.
Panašiai, sugrįžimo{0} intervalas (REI) nurodo, kiek laiko darbuotojai turi būti ne apdorotame lauke, nebent dėvi specialias asmenines apsaugos priemones (AAP). Pasėliams, kuriems reikalingas intensyvus rankų darbas, pvz., -rankomis nuimtiems vaisiams ar intensyvių daržovių žvalgymui-, renkantis produktą su mažu REI sumažinama darbo vėlavima ir apsaugotas lauko personalas.
Pasipriešinimo valdymas ir aplinkos tvarkymas
Didžiausia{0}}ilgalaikė grėsmė insekticidų veiksmingumui yra spartus vabzdžių atsparumo vystymasis. Vabzdžiai yra evoliucijos išgyventojai; jų trumpas gyvavimo ciklas ir didžiulis reprodukcinis rezultatas reiškia, kad genetinės mutacijos populiacijoje gali plisti stebėtinai greitai.
Mechanika ir pasipriešinimo mažinimas
Kai ta pati cheminė medžiaga ar cheminių medžiagų klasė pakartotinai naudojama lauke, ji veikia kaip galingas evoliucinis filtras. Jis sunaikina pažeidžiamus vabzdžius, palikdamas nedidelę dalį individų, kurie turi natūralų mutavusį gebėjimą detoksikuoti cheminę medžiagą. Šie išgyvenusieji veisiasi, perduodami savo atsparius genus kitai kartai. Per keletą sezonų produktas visiškai praranda savo veiksmingumą šioje srityje.
Norėdami apsaugoti šias gyvybiškai svarbias chemines priemones, ūkininkai turi aktyviai valdyti atsparumą. Pagrindinė taisyklė – niekada iš eilės netaikyti produktų iš to paties IRAC režimo-veiksmų grupės{2}}. Pavyzdžiui, jei amarų populiacija ankstyvoje vegetacinėje stadijoje gydoma neonikotinoidu (4A grupė), vėlesniam naudojimui vasarą reikia naudoti visiškai kitą klasę, pvz., flonikamidą (29 grupė) arba organinį fosfatą (1B grupė). Šis sukimasis užtikrina, kad vabzdžiai, išgyvenę pirmąją cheminę medžiagą, būtų pašalinti unikaliu antrosios cheminės medžiagos mechanizmu.
Be to, augintojai dažnai naudoja rezervuaro{0}}mišinius arba paruoštus -premiksus, kurie sujungia du skirtingus veikimo būdus viename purškime. Šis dvejopas{3}}išpuolis drastiškai sumažina matematinę tikimybę, kad vabzdys vienu metu išgyvens abi veikliąsias medžiagas.
Apdulkintojų ir naudingų rūšių apsauga
Šiuolaikinė tvari žemdirbystė pripažįsta, kad chemikalai turi būti paramos sistema, o ne gamtos pakaitalas. Neatsargiai naudojant plataus-spektro insekticidus galima išnaikinti naudingus plėšrūnus vabzdžius,-pvz., boružes, raištelius, plėšriąsias erkes ir parazitines vapsvas,-kurie užtikrina nemokamą natūralią kenkėjų kontrolę. Kai šios naudingos populiacijos sunaikinamos, nedidelė antrinė kenkėjų problema gali virsti dideliu užkrėtimu, įvykiu, vadinamu kenkėjų atgimimu.
Be to, norint apsaugoti pasaulinę biologinę įvairovę ir vaisių auginimą, labai svarbu apsaugoti tokius apdulkintojus kaip naminės bitės ir vietinės laukinės bitės. Taikydami chemines medžiagas, kuriose yra įspėjimų dėl toksiškumo apdulkintojams, augintojai turi atidžiai pasirinkti produktus, kurių likutinis toksiškumas yra mažas, arba pakeisti jų veikimo laiką. Purškimas vėlai vakare, kai bitės baigia maitintis ir grįžo į avilius, purškiamas chemikalas išdžiūsta per naktį, o tai labai sumažina tiesioginio kontakto riziką.
Išvada
Pasirinkti tinkamą insekticidą įvairiems pasėlių kenkėjams yra daug sudėtingiau nei nustatyti klaidą ir purkšti cheminę medžiagą. Tai labai analitinis pratimas, subalansuojantis biologinę įžvalgą, chemines savybes ir griežtas eksploatavimo saugos taisykles. Suprasdami, ar kenkėjas kramto lapų audinį, išima augalų maistines medžiagas iš floemo, ar pažeidžia šaknis po žeme, augintojai gali priimti pagrįstus sprendimus dėl produktų pasirinkimo ir pristatymo būdų.
Žemės ūkiui žvelgiant į ateitį, pramonė ir toliau diegia naujoves, pereidama nuo labai toksiškų, plataus{0}}praeities chemikalų prie labai selektyvių, mažo{1}} poveikio sprendimų. Šiuolaikinė chemija, biologiniai biopesticidai ir sudėtingi skaitmeniniai ieškojimo įrankiai suteikia augintojams galimybę panaudoti išteklius precedento neturinčiu tikslumu.
Galiausiai tinkamų insekticidų integravimas į platesnę integruoto kenkėjų valdymo sistemą užtikrina, kad augintojai gali sėkmingai apsaugoti savo pasėlius, išlaikyti pelningą veiklą ir išsaugoti supančią ekosistemą ateinančioms kartoms.
