Теоретические основыэколого-биосферного земледелия - Юрий Алексеевич Овсянников

Таблица 27 Посевные качества семян льна, сформировавшихся на растениях, обработанных хлорсульфуроном [552]

Большая часть гербицидов после обработки ими посевов концентрируется в надземной части. При ее использовании в качестве удобрения они поступают в почву и могут оказывать неблагоприятное воздействие на последующие культуры. Так, хлорсульфурон, применяющийся при выращивании зерновых после заделки в почву соломы, представляет опасность для таких последующих культур, как свекла, горчица, подсолнечник, горох [379]. Следовательно, применение ядохимикатов имеет самые неожиданные последствия. Далее рассматривается экологический аспект их использования.

2.5. Экологические последствия применения пестицидов

Предсказываемые неограниченные возможности химических способов борьбы с сорняками, вредителями и болезнями сельскохозяйственных культур после начала широкомасштабного использования не подтвердились в связи с возникновением проблемы резистентности [195, 196, 307, 511, 45, 244]. В 1938 г. было известно всего 7 видов вредителей, устойчивых к пестицидам, к 1984 г. их количество возросло до 447 (рис. 2).

Рис. 2. Увеличение числа устойчивых к инсектицидам форм насекомых [606]

Это явление при первом знакомстве вызвало озадаченность, но при более детальном анализе действия пестицидов на живые организмы появление относительно невосприимчивых к ядохимикатам сорняков, вредителей и фитопатогенов объясняется достаточно просто. Как известно, эволюционное развитие любых живых организмов невозможно без генотипической изменчивости. Благодаря этому в популяциях всегда имеются отдельные особи, более устойчивые, чем другие, по отношению к определенным пестицидам. Доля резистентных организмов в составе популяции составляет примерно 10-9 [23]. Они не выделяются среди основной массы по другим признакам и внешне незаметны. Но при применении пестицидов, особенно в благоприятных условиях, получают преимущественное развитие. Так возникает новая, устойчивая к ядохимикатам популяция.

Случаи возникновения резистентных популяций у сорняков сравнительно редки, но и среди них уже имеется более 40 видов с приобретенной устойчивостью к 14 гербицидам. Количество невосприимчивых к пестицидам сорных растений и вредителей продолжает увеличиваться [259, 494].

Для предотвращения возникновения резистентности пытались создавать пестициды, имеющие высокую избирательность, но оказалось, что это не решает проблемы. Более того, при использовании таких препаратов невосприимчивость у вредителей и сорняков может формироваться даже быстрее, чем обычно. Другим способом замедления появления резистентных популяций является чередование препаратов [510, 374, 194]. Но и этот способ не лишен недостатков, так как для его реализации необходим большой набор разнообразных препаратов, создание которых требует колоссальных затрат (табл. 28). Их размер постоянно увеличивается. В 1987 г. расходы на создание нового пестицида в США достигли 50 млн. долл.

Таблица 28 Развитие работ по созданию пестицидов в главнейших химических фирмах США [417|

Западногерманской фирмой "Байер" для создания и выпуска на международный рынок одного препарата в 1950—1954 гг. требовалось 4— 5 лет при сумме затрат 3 млн. марок. В настоящее время срок возрос до 8—10 лет, а стоимость — до 150—190 млн. марок. Обычно из 10 тыс. полученных соединений только одно выдерживает предъявляемые к ним требования [429].

Казалось бы, интенсивное применение ядохимикатов должно полностью исключить потери сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков. Однако они не только не сократились, а даже увеличились (табл. 29).

Таблица 29 Динамика изменения потерь урожая в США [605]

Одной из причин сохранения потерь сельскохозяйственной продукции является то, что, уничтожая в агрофитоценозах вредных насекомых, фитопатогенную микрофлору и сорняки, мы создаем условия для размножения других видов организмов, которые ранее не причиняли заметного вреда. Но при освобождении экологической ниши их численность существенно возрастает. Так, многократная обработка садов инсектицидами против яблонной плодожорки ведет к массовому размножению плодовых клещей и листоверток [76]. Внедрение интенсивных технологий выращивания сельскохозяйственных культур, предполагающих применение пестицидов, вызывает появление "малых болезней". Поражение растений этими болезнями до недавнего времени отмечалось редко и существенно не отражалось на урожайности. Однако в настоящий период их вредоносность и встречаемость заметно увеличились. К "малым болезням" относят септориоз, церкоспореллез и ризоктониоз зерновых культур [485]. Появление неспецифических заболеваний связывают с переходом некоторых форм бактерий от сапротрофного питания к паразитическому [441].

Восприимчивость зерновых культур к заболеваниям может повышаться и в результате использования регуляторов роста. В одном из опытов развитие септориоза на контрольных вариантах было на уровне 27,1 и 40,4%, а при обработке туром достигало, соответственно, 42,6 и 50,6% [574].

Аналогичные процессы возникают и при уничтожении сорных растений. При систематическом использовании атразина, симазина и пропазина наблюдалось исчезновение двудольных широколистных сорняков, но вместо них распространились однолетние из семейства злаковых — росичка и гречка пальчатая [516].

Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве, следует рассматривать и как фактор, нарушающий экологические связи между живыми организмами, использующими химические вещества в качестве средства сигнальной информация. Известно, что в коммуникации организмов большое значение имеют ферромоны. Эти соединения, выделяемые насекомыми даже в небольших количествах, оказывают влияние на поведение особей родственного или иного вида. Пестициды или их остатки, попадающие в организм насекомых, после ряда метаболических превращений могут включаться в состав ферромонов и тем самым изменять их свойства. В результате расстраиваются взаимоотношения между организмами, входящими в экосистему. Нарушение химического общения возможно и вследствие утраты хеморецепторами обонятельного восприятия после воздействия на них ядохимикатов [1, 165].

В агрофитоценозах наряду с вредителями обитает большое количество самых разнообразных насекомых. Среди них имеются как полезные виды (хищники, паразиты), оказывающие прямое или косвенное воздействие на численность вредных видов, так и нейтральные. Присутствие последних в агрофитоценозах необходимо с точки зрения придания им экологической устойчивости. Ядохимикаты существенным образом меняют состав энтомофауны. Практически всегда они отрицательно влияют на численность как полезных, так и нейтральных насекомых. После использования метафоса против яблонной и персиковой тли гибнет 24,2—18,4% жуков двухточечной коровки, а в результате внесения в почву гранулированного ГХЦГ численность жужелиц и стафиллинид снижается на 54,0—66,7% [12, 42]. При использовании инсектицидов на посевах пшеницы они снижали присутствие полезной энтомофауны на 50—80%. Это явилось одной из причин того, что численность тлей