Здоровье растений
Дмитрий Корж
специалист в области защиты растений и энтомологии, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории энтомологии и фитопатологии Никитского ботанического сада.
Дмитрий Корж
специалист в области защиты растений и энтомологии, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории энтомологии и фитопатологии Никитского ботанического сада.
В интервью РВ Дмитрий рассказал о современных технологиях мониторинга здоровья растений, о поиске баланса между эффективностью и безопасностью, о том, как на здоровье растений сказывается глобализация и о том, как абхазская божья коровка спасала растения от опасного инвазивного червеца.
– Вы занимаетесь карантином растений. Расскажите, что это такое? Чем он отличается от обычных мер защиты растений?
– Карантин растений – это фитосанитарный контроль за проникновением и распространением каких-либо вредоносных для растений объектов. Он предусматривает комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы предотвратить ущерб местному биоразнообразию и сохранить сельскохозяйственную продукцию.
Карантин бывает двух видов – внешний и внутренний. Внешний карантин – досмотр и фитосанитарная сертификация импортной подкарантинной продукции, лабораторная экспертиза образцов, фумигация или рефрижерация грузов, содержание в интродукционно‑карантинных питомниках. Внутренний карантин – мониторинг посевов и насаждений, выявление и картирование очагов заболевания, наложение карантинного режима на зоны заражения, ограничения на вывоз продукции, локализация (выкорчёвка, сжигание, обработка) и ликвидация очагов.
Современный подход защиты сельскохозяйственных и плодовых культур направлен на интегрированное управление численностью насекомых-вредителей и профилактику заражения растений различными возбудителями заболеваний. Как правило защитные мероприятия осуществляются при достижении вредоносным объектом так называемого «экономического порога вредоносности» или ЭПВ. ЭПВ – это определенная численность насекомого-вредителя или интенсивность развития заболевания, при которой будет нанесен заметный урон урожаю.
Карантинные меры защиты направлены на искоренение вредоносного объекта, очагов его развития и распространения на определенной территории, от первого его обнаружения по полной ликвидации.
– Вы занимаетесь карантином растений. Расскажите, что это такое? Чем он отличается от обычных мер защиты растений?
– Карантин растений – это фитосанитарный контроль за проникновением и распространением каких-либо вредоносных для растений объектов. Он предусматривает комплекс мероприятий, направленных на то, чтобы предотвратить ущерб местному биоразнообразию и сохранить сельскохозяйственную продукцию.
Карантин бывает двух видов – внешний и внутренний. Внешний карантин – досмотр и фитосанитарная сертификация импортной подкарантинной продукции, лабораторная экспертиза образцов, фумигация или рефрижерация грузов, содержание в интродукционно‑карантинных питомниках. Внутренний карантин – мониторинг посевов и насаждений, выявление и картирование очагов заболевания, наложение карантинного режима на зоны заражения, ограничения на вывоз продукции, локализация (выкорчёвка, сжигание, обработка) и ликвидация очагов.
Современный подход защиты сельскохозяйственных и плодовых культур направлен на интегрированное управление численностью насекомых-вредителей и профилактику заражения растений различными возбудителями заболеваний. Как правило защитные мероприятия осуществляются при достижении вредоносным объектом так называемого «экономического порога вредоносности» или ЭПВ. ЭПВ – это определенная численность насекомого-вредителя или интенсивность развития заболевания, при которой будет нанесен заметный урон урожаю.
Карантинные меры защиты направлены на искоренение вредоносного объекта, очагов его развития и распространения на определенной территории, от первого его обнаружения по полной ликвидации.
– Почему карантинное регулирование важно для устойчивого сельского хозяйства и экологии?
– Само по себе карантинное регулирование – это система безопасности для сельского хозяйства и природы. Это комплекс мероприятий, которые применяются для контроля проникновения и распространения на своей территории опасных организмов: вредителей, возбудителей болезней растений или сорных растений.
Оно предотвращает экономические потери, помогает сохранять стабильность рынков, стимулирует рациональные практики (внедрение севооборота и использование здорового посадочного материала).
Это важно для экологии, потому что защищает биоразнообразие – ведь карантинные виды вытесняют аборигенные, нарушая баланс. Также препятствует деградации почв. Т.к. некоторые карантинные сорняки истощают почву. А еще это снижает риски для здоровья людей и животных (многие сорные растения вызывают аллергические реакции и могут быть токсичными).
– Как проходит процесс заражения и распространения вредителей или болезней? Есть ли что-то, чего люди обычно не знают?
– Возбудители заболеваний растений — это невидимые глазу микроорганизмы различной этиологии (грибы, бактерии, вирусы, нематоды). Процесс проникновения в ткани растения (заражение) происходит по-разному: споры грибов оседают на поверхности листа и прорастают (мучнисто росяные или ржавчинные грибы), могут проникать через устьица, чечевички или механические повреждения растений. Также значительную роль играет человеческий фактор (необработанный садовый инвентарь или тара при перевозке). Бактериальные возбудители заболеваний сами по себе не могут проникнуть сквозь покровную ткань листа, для это им необходимы так называемые «ворота»: повреждения (как и у грибов) или естественные отверстия (устьица или чечевички). У вирусов процесс распространения схож с бактериями, за исключением того, что сами по себе вирусы проникнуть в ткани не могут, только если есть повреждение клетки, например при питании насекомых, как правило с сосущим ротовым аппаратом (таких как тля, листоблошки и тд.).
Распространение возбудителей заболеваний весьма разнообразны. Самые распространённые способы – по воздуху (при ветре), водой (каплями дождя или при поливе) или при проведении каких-либо работ при уходе (необеззараженный садовый инвентарь).
На распространение и заражение влияют условия среды – высокая влажность, оптимальная для того или иного патогена температура воздуха или почвы, загущенная посадка, наличие так называемых «резерватов» – сорных растений, на которых патоген сохраняется и распространяется при благоприятных факторах.
– Какие меры профилактики и борьбы с вредителями и болезнями вы считаете наиболее эффективными?
– Профилактические защитные мероприятия применяются только против возбудителей заболеваний. Зная определенный комплекс заболеваний и их сроки проявления, можно превентивно применять соответствующие фунгицидные препараты из различных химических групп. В весенний период следует применять фунгициды из химического класса, в летний период – биологического происхождения, в зависимости от степени развития заболевания. Это является наиболее эффективным методом. Против вредоносных насекомых профилактические обработки не применяются, только по факту их выявления. При мониторинге определяется соответствующий комплекс вредителей и стадии их развития, после чего подбираются соответствующие инсектициды.
– Какие современные технологии и методы помогают отслеживать и предотвращать опасные случаи заражения?
– Существует множество различных методов ведения мониторинга за состоянием растений в открытом и закрытом грунтах, от маршрутных (пеших) обследований до применения искусственного интеллекта, беспилотных систем и спутников. К мониторинговым системам можно отнести IoT-датчики и различные биосенсоры, которые в реальном времени собирают данные: влажность и температуру почвы и воздуха, уровень кислотности (pH) и содержание микроэлементов (NPK) в почве, освещённость и концентрацию углекислого газа (CO₂) в воздухе.
Еще одним из способов мониторинга является биотехнический метод защиты растений, основанный на естественной реакции насекомых на определенные физические или химические раздражители. Сюда можно отнести клеевые ловушки с синтетическим половым феромоном, которые применяются для выявления вредителей, наблюдения за динамикой их численности и сигнализация сроков проведения защитных мероприятий. Помимо клеевых ловушек, для мониторинга применяются свето- и, цветоловушки. Также используют спороулавливающие ловушки, для сбора спор грибных заболеваний и их идентификации с помощью искусственного интеллекта.
Комплекс данных методов мониторинга позволяет заранее оценить степень угрозы, на основе полученных данных спрогнозировать дальнейшую ситуацию и принять соответствующие меры.
– Мы знаем, что вы и ваши коллеги внедрили божью коровку Родолию для борьбы с вредителями. Расскажите, пожалуйста, как вы пришли к использованию именно этого метода и какие результаты это дало?
В любых растительных сообществах (ценозах) всегда присутствуют организмы, (насекомые, микроорганизмы – грибы, бактерии, вирусы, нематоды) жизнедеятельность которых наносит вред растениям. Многие из таких организмов являются аборигенными, некоторые имеют карантинный статус, а есть объекты инвазивные. По своей сути инвазивный организм схож с карантинным, но не имеет такого статуса, вследствие чего не является особо важным для карантинных служб, однако при этом может наносить серьезный урон экосистеме.
Чем опасен такой вредитель? Фитофаг попадает в какую-либо экосистему (по вине антропогенного и других различных факторов), климатические условия которой идентичны или схожи с их изначальным ареалом, и начинают наращивать свою численность, постепенно вытесняя аборигенные виды и распространяясь в геометрической прогрессии. Защита растений в первую очередь основана на применении пестицидов, которые, строго регламентированы. Каждый пестицид (инсектицид, фунгицид, гербицид и тд.) имеет свою государственную регистрацию к применению против чего-либо и на чем-либо. А так как при выявлении нового вида вредителя какие-либо обработки против него запрещены (зарегистрированные препараты отсутствуют), он продолжает распространяться.
Одним из таких вредителей является австралийский желобчатый червец Icerya purchasi (Maskell, 1879) (Hemiptera: Margarodidae) – широчайший полифаг, который зарегистрирован на южном берегу Крыма (ЮБК) сотрудниками Никитского ботанического сада в 2010 году в нескольких очагах. Спустя некоторое время он распространился по всему ЮБК, к 2021 году вредитель выявлялся более чем на 100 различный растениях (декоративных, цветочных, хвойных и даже водных растениях). В связи с отсутствием регламентированных пестицидов научными сотрудниками Никитского ботанического сада совместно с коллегами из карантинной службы были проведены успешные совместные исследования по поиску и культивированию естественного хищника (энтомофага) австралийского желобчатого червеца - Rodolia cardinalis (Mulsant, 1850) (Coleoptera: Coccinellidae) представителя семейства божьих коровок. В результате наших исследований в цитрусовых садах республики Абхазия были собраны 45 особей коровок, которые были размножены в лабораториях Никитского ботанического сада и ФГБУ «ВНИИКР» до 2000 особей. После чего энтомофаг был расселен в очаги австралийского желобчатого червеца по всему ЮБК.
Спустя год после расселения божьей коровки зафиксировано снижение количества повреждаемых червецом культур – с 100 в 2022 до 6 в 2023 г., а массовых очагов размножения фитофага не выявлено по текущее время.
– Какие новые угрозы могут появиться в будущем для плодовых культур из-за глобализации и изменений климата?
– Одной из основных угроз является появление и распространение новых, чужеродных (инвазивных) видов вредителей и возбудителей заболеваний. Появление подобных угроз невозможно спрогнозировать. Этому способствует использование импортного посадочного материала (в т.ч. плодового и декоративного) который не прошел соответствующий фитосанитарный контроль, неконтролируемый (контрабандный) ввоз овощной, плодовой и ягодной продукции. Для примера: на территории Крыма с 2002 года зарегистрировано 18 новых видов насекомых-вредителей на декоративных культурах и 2 на плодовых. Также один из ярких примеров – появление самшитовой огневки Cryptographis (Cydalima) perspectalis (Walker, 1859), которая попала на территорию Российской Федерации в 2012 году с посадочным материалом для озеленения Олимпийских объектов. Огневка чрезвычайно быстро распространилась за пределы Сочи в Адыгею, затем в Грузию и Абхазию, нанеся серьёзный ущерб реликтовым самшитовым лесам.
Изменения климата в свою очередь также способствуют неблагоприятному развитию. В первую очередь это влияет на изменение фенологии у насекомых, увеличению продолжительности их вредоносной деятельности и сроков развития, изменения динамики различных заболеваний. В результате изменений у растений появляются новые комбинации стрессоров (засуха, жара или наоборот обильные осадки).
– Почему важно сохранять баланс между защитой растений и экологической безопасностью?
Как я упоминал, защита растений, в большей степени, строится на применении пестицидов из различных химических классов. Многократное применение химических соединений способствует сохранению и получению урожая, но негативно действует на окружающую среду – приводит к нарушению почвенных экосистем, загрязнению водных объектов, снижению биоразнообразия и т.д. Поэтому в защите необходимо соблюдать баланс, биологизировать ее. Этого можно достичь путем использования биологических препаратов, энтомофагов и экологически малоопасных средств защиты растений совместно с «тяжелыми» пестицидами. Многие садоводческие хозяйства Крыма и юга России на протяжении нескольких лет внедряют такие системы.
– Какие советы вы, как специалист по безопасности растений, могли бы дать нашим читателям, увлекающимся садоводством?
– Само по себе карантинное регулирование – это система безопасности для сельского хозяйства и природы. Это комплекс мероприятий, которые применяются для контроля проникновения и распространения на своей территории опасных организмов: вредителей, возбудителей болезней растений или сорных растений.
Оно предотвращает экономические потери, помогает сохранять стабильность рынков, стимулирует рациональные практики (внедрение севооборота и использование здорового посадочного материала).
Это важно для экологии, потому что защищает биоразнообразие – ведь карантинные виды вытесняют аборигенные, нарушая баланс. Также препятствует деградации почв. Т.к. некоторые карантинные сорняки истощают почву. А еще это снижает риски для здоровья людей и животных (многие сорные растения вызывают аллергические реакции и могут быть токсичными).
– Как проходит процесс заражения и распространения вредителей или болезней? Есть ли что-то, чего люди обычно не знают?
– Возбудители заболеваний растений — это невидимые глазу микроорганизмы различной этиологии (грибы, бактерии, вирусы, нематоды). Процесс проникновения в ткани растения (заражение) происходит по-разному: споры грибов оседают на поверхности листа и прорастают (мучнисто росяные или ржавчинные грибы), могут проникать через устьица, чечевички или механические повреждения растений. Также значительную роль играет человеческий фактор (необработанный садовый инвентарь или тара при перевозке). Бактериальные возбудители заболеваний сами по себе не могут проникнуть сквозь покровную ткань листа, для это им необходимы так называемые «ворота»: повреждения (как и у грибов) или естественные отверстия (устьица или чечевички). У вирусов процесс распространения схож с бактериями, за исключением того, что сами по себе вирусы проникнуть в ткани не могут, только если есть повреждение клетки, например при питании насекомых, как правило с сосущим ротовым аппаратом (таких как тля, листоблошки и тд.).
Распространение возбудителей заболеваний весьма разнообразны. Самые распространённые способы – по воздуху (при ветре), водой (каплями дождя или при поливе) или при проведении каких-либо работ при уходе (необеззараженный садовый инвентарь).
На распространение и заражение влияют условия среды – высокая влажность, оптимальная для того или иного патогена температура воздуха или почвы, загущенная посадка, наличие так называемых «резерватов» – сорных растений, на которых патоген сохраняется и распространяется при благоприятных факторах.
– Какие меры профилактики и борьбы с вредителями и болезнями вы считаете наиболее эффективными?
– Профилактические защитные мероприятия применяются только против возбудителей заболеваний. Зная определенный комплекс заболеваний и их сроки проявления, можно превентивно применять соответствующие фунгицидные препараты из различных химических групп. В весенний период следует применять фунгициды из химического класса, в летний период – биологического происхождения, в зависимости от степени развития заболевания. Это является наиболее эффективным методом. Против вредоносных насекомых профилактические обработки не применяются, только по факту их выявления. При мониторинге определяется соответствующий комплекс вредителей и стадии их развития, после чего подбираются соответствующие инсектициды.
– Какие современные технологии и методы помогают отслеживать и предотвращать опасные случаи заражения?
– Существует множество различных методов ведения мониторинга за состоянием растений в открытом и закрытом грунтах, от маршрутных (пеших) обследований до применения искусственного интеллекта, беспилотных систем и спутников. К мониторинговым системам можно отнести IoT-датчики и различные биосенсоры, которые в реальном времени собирают данные: влажность и температуру почвы и воздуха, уровень кислотности (pH) и содержание микроэлементов (NPK) в почве, освещённость и концентрацию углекислого газа (CO₂) в воздухе.
Еще одним из способов мониторинга является биотехнический метод защиты растений, основанный на естественной реакции насекомых на определенные физические или химические раздражители. Сюда можно отнести клеевые ловушки с синтетическим половым феромоном, которые применяются для выявления вредителей, наблюдения за динамикой их численности и сигнализация сроков проведения защитных мероприятий. Помимо клеевых ловушек, для мониторинга применяются свето- и, цветоловушки. Также используют спороулавливающие ловушки, для сбора спор грибных заболеваний и их идентификации с помощью искусственного интеллекта.
Комплекс данных методов мониторинга позволяет заранее оценить степень угрозы, на основе полученных данных спрогнозировать дальнейшую ситуацию и принять соответствующие меры.
– Мы знаем, что вы и ваши коллеги внедрили божью коровку Родолию для борьбы с вредителями. Расскажите, пожалуйста, как вы пришли к использованию именно этого метода и какие результаты это дало?
В любых растительных сообществах (ценозах) всегда присутствуют организмы, (насекомые, микроорганизмы – грибы, бактерии, вирусы, нематоды) жизнедеятельность которых наносит вред растениям. Многие из таких организмов являются аборигенными, некоторые имеют карантинный статус, а есть объекты инвазивные. По своей сути инвазивный организм схож с карантинным, но не имеет такого статуса, вследствие чего не является особо важным для карантинных служб, однако при этом может наносить серьезный урон экосистеме.
Чем опасен такой вредитель? Фитофаг попадает в какую-либо экосистему (по вине антропогенного и других различных факторов), климатические условия которой идентичны или схожи с их изначальным ареалом, и начинают наращивать свою численность, постепенно вытесняя аборигенные виды и распространяясь в геометрической прогрессии. Защита растений в первую очередь основана на применении пестицидов, которые, строго регламентированы. Каждый пестицид (инсектицид, фунгицид, гербицид и тд.) имеет свою государственную регистрацию к применению против чего-либо и на чем-либо. А так как при выявлении нового вида вредителя какие-либо обработки против него запрещены (зарегистрированные препараты отсутствуют), он продолжает распространяться.
Одним из таких вредителей является австралийский желобчатый червец Icerya purchasi (Maskell, 1879) (Hemiptera: Margarodidae) – широчайший полифаг, который зарегистрирован на южном берегу Крыма (ЮБК) сотрудниками Никитского ботанического сада в 2010 году в нескольких очагах. Спустя некоторое время он распространился по всему ЮБК, к 2021 году вредитель выявлялся более чем на 100 различный растениях (декоративных, цветочных, хвойных и даже водных растениях). В связи с отсутствием регламентированных пестицидов научными сотрудниками Никитского ботанического сада совместно с коллегами из карантинной службы были проведены успешные совместные исследования по поиску и культивированию естественного хищника (энтомофага) австралийского желобчатого червеца - Rodolia cardinalis (Mulsant, 1850) (Coleoptera: Coccinellidae) представителя семейства божьих коровок. В результате наших исследований в цитрусовых садах республики Абхазия были собраны 45 особей коровок, которые были размножены в лабораториях Никитского ботанического сада и ФГБУ «ВНИИКР» до 2000 особей. После чего энтомофаг был расселен в очаги австралийского желобчатого червеца по всему ЮБК.
Спустя год после расселения божьей коровки зафиксировано снижение количества повреждаемых червецом культур – с 100 в 2022 до 6 в 2023 г., а массовых очагов размножения фитофага не выявлено по текущее время.
– Какие новые угрозы могут появиться в будущем для плодовых культур из-за глобализации и изменений климата?
– Одной из основных угроз является появление и распространение новых, чужеродных (инвазивных) видов вредителей и возбудителей заболеваний. Появление подобных угроз невозможно спрогнозировать. Этому способствует использование импортного посадочного материала (в т.ч. плодового и декоративного) который не прошел соответствующий фитосанитарный контроль, неконтролируемый (контрабандный) ввоз овощной, плодовой и ягодной продукции. Для примера: на территории Крыма с 2002 года зарегистрировано 18 новых видов насекомых-вредителей на декоративных культурах и 2 на плодовых. Также один из ярких примеров – появление самшитовой огневки Cryptographis (Cydalima) perspectalis (Walker, 1859), которая попала на территорию Российской Федерации в 2012 году с посадочным материалом для озеленения Олимпийских объектов. Огневка чрезвычайно быстро распространилась за пределы Сочи в Адыгею, затем в Грузию и Абхазию, нанеся серьёзный ущерб реликтовым самшитовым лесам.
Изменения климата в свою очередь также способствуют неблагоприятному развитию. В первую очередь это влияет на изменение фенологии у насекомых, увеличению продолжительности их вредоносной деятельности и сроков развития, изменения динамики различных заболеваний. В результате изменений у растений появляются новые комбинации стрессоров (засуха, жара или наоборот обильные осадки).
– Почему важно сохранять баланс между защитой растений и экологической безопасностью?
Как я упоминал, защита растений, в большей степени, строится на применении пестицидов из различных химических классов. Многократное применение химических соединений способствует сохранению и получению урожая, но негативно действует на окружающую среду – приводит к нарушению почвенных экосистем, загрязнению водных объектов, снижению биоразнообразия и т.д. Поэтому в защите необходимо соблюдать баланс, биологизировать ее. Этого можно достичь путем использования биологических препаратов, энтомофагов и экологически малоопасных средств защиты растений совместно с «тяжелыми» пестицидами. Многие садоводческие хозяйства Крыма и юга России на протяжении нескольких лет внедряют такие системы.
– Какие советы вы, как специалист по безопасности растений, могли бы дать нашим читателям, увлекающимся садоводством?
- Использовать отечественный посадочный материал (не только плодовый, но и декоративный), так как это решение максимально снижает риски выявления карантинных и инвазивных видов насекомых вредителей и возбудителей заболеваний.
- Создавать питомники по выращиванию адаптированных к местным климатическим условиям саженцев плодовых, декоративных, цветочных и лесных культур.
- Биологизировать свои системы защиты, внедрять биологические средства защиты растений и энтомофагов – это позволит снизить пестицидную нагрузку и получать более экологически чистый урожай. Термин "биологизация" означает применение или внедрение биологических средств защиты и выращивания растений (биологические препараты, энтомофаги, удобрения и т.д.) совместно с химическими пестицидами. Тем самым, пестицидная нагрузка снижается, что благоприятно сказывается на окружающей среде.
- Внимательней относиться к фитосанитарному мониторингу своих объектов. При выращивании каких-либо культур, будь то плодовые, сельскохозяйственные, цветочные, декоративные, лесные и др. нужно стараться владеть информацией о комплексе вредителей и болезней, а при выявлении чего-то нового или чуждого, стараться своевременно понять суть и принять соответствующие меры или бить тревогу и звать специалистов. В современном мире огромная масса информации. При экспорте посадочного материала или других растений стоит соблюдать необходимые санитарные меры – особенно это касается тех, кто продает растения.
