Глава IV. Методы и технические средства защиты леса [1982 Воронцов А.И.

Защита леса от вредителей осуществляется разнообразными методами и техническими средствами. Они рассчитаны на то, чтобы предупредить повреждения леса вредными организмами и уничтожить последних при массовом их появлении. Однако ни один из существующих методов не универсален, т. е. непригоден для защиты леса от всех вредителей, при любых условиях, в любое время и любом месте. Не существует также метода, применение которого избавило бы лесное хозяйство раз и навсегда от того или иного вредителя. Борьба с вредителями только тогда может иметь успех, когда она ведется систематически всеми доступными методами и средствами. При этом тактика борьбы может меняться. Она зависит от видового состава вредителей, степени вреда, приносимого отдельными видами, экологических и природных условий лесного массива.

В каждом лесном массиве существует целый ряд вредителей. Одни из них являются массовыми и причиняют очень большой вред, другие - меньший. Одни виды приносят вред непрерывно, другие - периодически, во время вспышек массового размножения. Наконец, существуют вредители, которые могут принести ощутимый вред лесу только при известном нарушении режима лесного хозяйства в массиве.

В соответствии со сказанным намечаются и лесозащитные мероприятия. Против особенно опасных и трудно искореняемых вредителей применяется целая система мероприятий, предусматривающая создание условий, неблагоприятных для дальнейшего существования вредителя в лесном массиве, в сочетании с мерами непосредственного их уничтожения.

Так, например, для ликвидации майского хруща, древесницы въедливой и подкорного соснового клопа были разработаны специальные системы мероприятий. Такие системы мероприятий органически увязываются с планом хозяйства, осуществляемым в лесном массиве. Они становятся неотъемлемой частью ведения лесного хозяйства.

Против вредителей, не имеющих массового распространения и большого экономического значения, ограничиваются применением комплекса профилактических мероприятий или истребительными мерами борьбы, которые периодически повторяют.

Меры борьбы стремятся применить сразу против целого ряда вредителей, сходных по своей экологии или фенологии. Так, для борьбы с комплексом листогрызущих насекомых используют авиационный метод борьбы, проведение которого стараются приурочить ко времени, когда может быть уничтожено возможно большее число видов вредителей. При выборке свежезаселенных деревьев также предполагают одновременное уничтожение целого ряда стволовых вредителей. Профилактические опрыскивания в питомниках, обработка плодовых садов пестицидами, антисептирование древесины часто бывают направлены одновременно против вредных насекомых и возбудителей грибных заболеваний.

Характер и направление лесозащитных мероприятий определяются видовым составом вредителей, экономическими условиями района, условиями произрастания и возрастными стадиями развития древостоя. Необходимы совершенно различные приемы защиты от вредителей питомников, лесных культур и молодняков, сомкнувшихся кронами насаждений разных возрастов, семенных хозяйств, 'собранных семян и заготовленной древесины. Поэтому для каждого лесорастительного района существует определенный режим лесозащиты, предусматривающий проведение соответствующих систем лесозащитных мероприятий.

Под системой лесозащитных мероприятий понимается сочетание методов, приемов и технических средств борьбы с вредителями, применяемых в данных лесорастительных условиях для защиты определенного эколого-производственного объекта.

Система лесозащитных мероприятий включает:

а) организованную службу надзора за появлением и массовым распространением вредителей и болезней;

б) мероприятия по повышению биологической устойчивости насаждений, увязанные с другими лесохозяйственными и лесокультурными работами;

в) активные меры борьбы с вредителями, включающие все способы использования пестицидов, биопрепаратов и других средств защиты растений;

г) экономическую оценку системы - до и после ее применения.

В настоящее время очень часто отождествляют интегрированную защиту леса с системами лесозащитных мероприятий. Интегрированный метод возник в Канаде как реакция на вредные последствия неограниченного применения пестицидов. Он представляет собой сочетание биологических и химических средств борьбы с вредными организмами. При этом достигается направленное поддерживание на низком уровне численности популяций вредителей с помощью естественных регуляторов и специальных лесозащитных мероприятий.

Методы борьбы с вредителями леса раньше принято было делить на две группы: предупредительные и истребительные. Дальнейшее развитие лесозащиты потребовало совершенствования методов борьбы с вредителями и болезнями. В настоящее время все лесозащитные мероприятия делятся на следующие группы: 1) надзор за появлением вредителей, 2) карантин растений, 3) лесохозяйственный метод, 4) биологический метод, 5) химический метод, 6) биофизический метод.

Надзор за появлением вредителей

Успешное проведение активных мероприятий по уничтожению вредителей возможно только при хорошо организованной системе надзора за их появлением, знании их фенологии и экологии, степени распространения в насаждениях и размера вреда. Это достигается системой мероприятий, условно вызванных надзором.

Основная задача ведения надзора - осуществление наблюдений за появлением, развитием и распространением вредителей в лесах СССР для правильной организации, четкого планирования и эффективного проведения мер борьбы. На основании материалов надзора составляются карты зараженности лесов вредителями и прогноз изменения численности вредных организмов на предстоящий хозяйственный год.

Надзор за появлением и распространением вредителей леса осуществляется специалистами лесхозов, лесничеств и лесной охраны под непосредственным руководством межрайонных инженеров-лесопатологов или главных лесничих лесхозов. Общее руководство и контроль за ведением надзора в лесах области, края, республики возлагается на соответствующие управления лесного хозяйства.

Большую помощь в проведении надзора оказывают станции по защите растений (леса). Они проводят различные анализы, изучают состояние популяций насекомых, помогают проводить обследования, осуществлять прогноз численности вредных насекомых.

Общий надзор

Общий надзор проводится для того, чтобы своевременно выявлять неблагополучное состояние лесных насаждений и питомников и появление вредителей и болезней. Общий надзор осуществляется работниками лесной охраны под непосредственным руководством лесничих.

В случае обнаружения признаков, указывающих на неблагополучное состояние леса и присутствие вредных насекомых, лесник обязан заполнить листок сигнализации, который проверяется лесничеством, после чего принимаются необходимые меры.

Специальный надзор

Проводится для того, чтобы выявить массовое размножение наиболее опасных для данного географического района вредных лесных насекомых и распространение болезней леса, определить состояние и динамику их очагов. Надзор делится на рекогносцировочный и детальный.

Рекогносцировочный надзор организуется во всех лесхозах и леспромхозах, возлагается на участковых техников-лесоводов и проводится под общим руководством лесничих и инженеров-лесопатологов. Надзор позволяет выявить главнейших вредителей, глазомерно оценить их численность и ежегодно наблюдать за ее изменениями. Этот вид надзора проводится из года в год в насаждениях, наиболее предпочитаемых определенными видами вредителей в сроки, когда их легче всего обнаружить и определить численность. Если при обходе поднадзорных насаждений вредитель встречается в большом количестве, производится контрольный учет его численности и определяется зараженная площадь.

Рекогносцировочный надзор - наиболее удобная и гибкая форма контроля за появлением и размножением вредителей в лесах. Он не требует много времени и позволяет быстро выявить наличие возникающих очагов вредителей и болезней, заметить резкое изменение их численности.

Однако при всех преимуществах рекогносцировочный надзор не обеспечивает материал для надежного прогноза и не позволяет выявить динамику численности вредных насекомых во времени. Поэтому при организации лесозащиты на уровне современной науки необходим еще детальный надзор. Только при хорошей постановке и тщательном выполнении детального надзора оправдывают себя химические и особенно биологические меры борьбы с вредителями.

Детальный надзор предназначен для выявления на пробных, площадях или в отдельных насаждениях колебания численности главнейших массовых вредителей в их наиболее характерных местообитаниях. Поэтому для надзора за каждым видом вредителя подбираются три - пять участков площадью не менее 10 га каждый, где дважды в год проводятся обследования, сопровождающиеся количественным учетом численности и определением необходимых биологических признаков вредителя, характеризующих его физиологическое состояние (массу куколок, число яиц в кладках, соотношение самцов и самок, окраска гусениц и др.), а также влияние на популяцию биотических факторов (зараженность паразитами и болезнями, истребляемость хищными насекомыми и другими животными).

Детальный надзор может вестись одновременно и на стационарных пробных площадях. Во всех случаях он должен сопровождаться поисковыми наблюдениями за распространением насекомых с помощью различных светоловушек, токсических поясов и клеевых колец, наносимых на пробные деревья, приманок с аттрактантами. На больших площадях тайги работы по детальному надзору должны облегчаться воздушной разведкой с применением цветной аэрофотосъемки.

Надзор дополняется материалами лесопатологических обследований, выявляющих территориальное распространение очагов вредителей и характеризующих состояние поврежденных насаждений.

Лесопатологические обследования в зависимости от организационных форм делятся на текущие оперативные, экспедиционные и авиадесантные.

Текущие оперативные обследования планируются органами лесного хозяйства по разделу лесозащитных работ и проводятся инженерами-лесопатологами при участии аппарата лесничеств. Они заключаются в выявлении очагов вредителей и болезней, обнаруженных при надзоре, определении их численности, степени угрозы насаждениям, а также в обследовании площадей под облесение на их заселенность корневыми вредителями и выявлении состояния расстроенных древостоев (гари, ветровалы и буреломы, подсочка и т. д.) на предмет назначения санитарных рубок и других лесохозяйственных мероприятий.

Экспедиционные обследования имеют целью установить общую картину санитарного состояния лесов, выделить действующие очаги размножения вредителей и запроектировать мероприятия по оздоровлению насаждений.

Авиадесантные обследования проводят в малодоступных, удаленных от населенных пунктов условиях. Они состоят из двух этапов. Сначала проводят разведку с воздуха на самолетах и вертолетах и выявляют неблагополучные в лесопатологическом отношении места, затем в эти места высаживаются экспедиционные группы, которые проводят рекогносцировочное обследование насаждений по маршрутным ходам и, если в этом есть необходимость, занимаются учетом численности вредителей или степени усыхания насаждений и развития в них грибных заболеваний.

Учет очагов

Кроме надзора и обследований в лесхозах ежегодно проводят осенний учет очагов опасных вредителей и болезней. Для этого создается комиссия с участием межрайонного инженера-лесопатолога. Исходными материалами для инвентаризации очагов являются данные об их наличии в прошлом году и материалы по надзору и лесопатологическим обследованиям. В случае необходимости границы и площади очагов уточняются в натуре. В результате инвентаризации по лесхозу составляют сводную ведомость по видам вредителей и лесничествам.

Результаты детального надзора, дополненные материалами лесопатологических обследований, данными рекогносцировочного надзора и осеннего учета очагов, используют для составления прогноза на очередной календарный год. При хорошо организованном всестороннем надзоре краткосрочные прогнозы (до одного года) обычно сбываются. Универсального метода прогнозирования численности лесных насекомых не существует. Прогноз должен вестись индивидуально для каждого вида, исходя из его фенологии, экологии в тех насаждениях, где он распространен. Наиболее совершенно разработано прогнозирование численности групп хвое- и листогрызущих насекомых (см. гл. VIII).

Карантин растений

Карантин предусматривает проведение мероприятий, препятствующих проникновению новых видов вредителей из других стран, и ограничение распространения местных видов. В соответствии с назначением карантин делится на внешний и внутренний.

Расширение торговых связей между странами и сокращение времени, необходимого для перевозки грузов, увеличивает опасность завоза новых вредителей. В связи с этим на организацию растительного карантина в большинстве стран и в том числе в СССР обращается большое внимание.

В СССР имеется широко разветвленная сеть организаций по карантину растений, возглавляемая Государственной инспекцией по карантину и защите растений при Министерстве сельского хозяйства СССР.

Работы по карантину растений проводятся на основе "Устава государственной службы по карантину растений в СССР". В задачи карантинной службы входят:

1) проверка и обеззараживание посадочного и семенного материала;

2) выявление карантинных объектов и определение районов их распространения;

3) контроль за состоянием питомников и выпуском здорового посадочного материала;

4) ликвидация очагов заражения при установлении карантинных объектов.

Все грузы карантинного значения при перевозке снабжаются специальными сертификатами, в которых дается характеристика в отношении карантинных вредителей.

В список карантинных вредителей включен ряд насекомых, повреждающих древесные и кустарниковые породы. В их числе белая американская бабочка, калифорнийская щитовка, тутовая щитовка, яблонная златка и др.

Карантинными объектами считают тех вредителей и возбудителей болезней растений, которые:

не встречаются в пределах государства или встречаются только ограниченно на части территории страны, но дальнейшее их распространение и акклиматизация в новых районах возможны;

могут быть занесены или могут проникнуть самостоятельно извне и распространиться внутри страны;

могут наносить значительные повреждения растениям в районах, где они раньше не встречались;

могут быть не допущены к дальнейшему распространению при проведении особых мероприятий по борьбе с ними; эти мероприятия в основном заключаются в осмотре перевозимой продукции или посадочного материала и их обеззараживании.

Лесохозяйственные мероприятия

Под лесохозяйственными мероприятиями подразумеваются такие, при которых одновременно осуществляются и лесозащитные меры, например отбор посевного и посадочного материала, обработка почвы, выращивание устойчивых насаждений, проведение рубок ухода, очистка мест рубок и т. п.

Лесохозяйственные мероприятия являются основой всей лесозащиты. Без технически грамотного и своевременного выполнения лесохозяйственных мероприятий невозможно ликвидировать в лесах очаги вредных насекомых.

Выполнение лесохозяйственных мероприятий - залог успеха любых мер борьбы с вредителями и болезнями, гарантия сохранения нормального роста и развития лесных насаждений.

В лесохозяйственные мероприятия должны быть включены все современные достижения лесозащиты. Нельзя, например, игнорировать при подборе древесных пород и создании типов культур степень их повреждаемости вредителями и устойчивость к грибным заболеваниям. Следует также учитывать, что ряд кустарников служит резерваторами опасных заболеваний древесных пород и т. д. Необходимо знать, в каких случаях и каких размеров порубочные остатки могут служить базой для размножения вредителей, какие системы рубок ведут к размножению вредителей, как реагируют главнейшие виды вредителей на изреживание насаждений и т. д.

Лесохозяйственные методы борьбы сводятся к следующим главнейшим мероприятиям, обеспечивающим биологическую устойчивость насаждений:

использование при лесоразведении здорового посевного и посадочного материала, его правильное хранение и транспортировка;

правильная агротехника в питомниках и культурах, способствующая выращиванию первосортных, здоровых сеянцев и саженцев;

правильный подбор пород в соответствии с климатическими и почвенно-грунтовыми условиями, с учетом их повреждаемости и возможности перехода вредителей и болезней с одной породы на другую;

подбор пород и форм, стойких против вредных насекомых и болезней, селекция (отбор семян от растений, показавших наибольшую устойчивость) и гибридизация (получение устойчивых пород путем скрещивания);

создание смешанных и, по возможности, разновозрастных насаждений как наиболее устойчивых против вредителей;

правильный, своевременный и систематический уход за вновь создаваемыми культурами и за лесом с удалением в первую очередь всех больных, зараженных и явно ослабленных деревьев;

правильный выбор системы рубок (способов рубок, способов примыкания лесосек, направления рубок, направления лесосек, ширины лесосек): всемерное сокращение периметра опушек, осуществление современных способов мер ухода за лесом;

тщательное осуществление элементарных требований санитарных правил в лесах (борьба с захламленностью, ликвидация расстроенных насаждений, своевременная вывозка заготовленной древесины и т. п.);

реконструкция насаждений путем изменения их состава и введения почвоулучшителей (люпина мелколистного и др.) в лесокультуры.

Биологический метод

Общие сведения

Биологический метод борьбы с вредителями леса основан на существовании антагонистических межвидовых взаимоотношений между отдельными группами живых организмов в биоценозах. Он осуществляется путем: 1) использования хищных и паразитических насекомых (энтомофагов); 2) применения биопрепаратов, изготовляемых на основе энтомопатогенных грибов (микробиологический метод); 3) использования насекомоядных птиц и зверей.

Биологический метод борьбы имеет ряд преимуществ перед химическим. При его применении не происходит загрязнения окружающей среды пестицидами. Биологические средства защиты леса не оказывают отрицательного влияния на человека, растения и лесной биогеоценоз. Они медленно действуют, но зато потом в течение долгого времени сдерживают рост численности вредных насекомых в лесах. Удельный вес биологического метода в защите леса непрерывно растет почти во всех странах. Однако его применение возможно только там, где лесное хозяйство ведется на высоком уровне.

Использование энтомофагов

Попытки использовать хищных насекомых для уничтожения вредителей растений известны очень давно. Китайские цитрусоводы использовали хищного муравья Оесорhilla smaragdina F. для защиты мандариновых деревьев еще много веков назад. Издавна известна полезная деятельность кокцинеллид. Много весьма точных наблюдений над энтомофагами опубликовал изобретатель термометра Реомюр в 1734-1742 гг. Ему принадлежит идея привлечения жужелиц в плодовые сады.

Большинство авторов считает, что история биологического метода начинается с 1888 г., когда в Калифорнию была завезена кок-цинелла Rodolia cordinalis Muls. для борьбы с австралийским червецом Icerya purchasi Mask. Интродукция родолии имела огромный успех.

Существуют следующие основные методы использования энтомофагов в биологической защите леса: интродукция и акклиматизация энтомофагов, сезонная колонизация энтомофагов, внутриареальное переселение энтомофагов, привлечение, сохранение, накопление энтомофагов и их охрана.

Интродукция и акклиматизация энтомофагов после использования родолии получила широкое распространение. Развитию этого направления содействовали большие работы по акклиматизации целого ряда хищных и паразитических насекомых, проводившиеся под руководством Л. Говарда в Бюро по энтомологии Департамента земледелия в Вашингтоне (США). Так, в США из Европы было интродуцировано 49 видов энтомофагов непарного шелкопряда и златогузки. Из них 15 прочно утвердилось на новой родине. Они в последующие годы резко снизили численность упомянутых вредителей, в свое время случайно завезенных из Европы и наносивших лесам США огромный вред.

Ряд последующих операций по интродукции энтомофагов подтвердил большую эффективность этого метода. Наиболее успешной интродукция и акклиматизация оказались в условиях субтропиков с мягким климатом. Значительно меньший успех этот метод имел в местах с жестким континентальным климатом. Особенно успешной была борьба с кокцидами, что в значительной мере связано с их размещением большими колониями и неподвижным образом жизни. На островах Фиджи кокосовая щитовка была уничтожена завезенной с о. Явы кокцинеллой Cryptognatha nodiceps March. С помощью другой кокцинеллы был подавлен червец Asterolecanium pustulans Cock., являющийся вредителем ряда древесных пород в Пуэрто-Рико. Борьба была столь эффективна, что последующие 12 лет удавалось с трудом рбнаруживать единичные поселения червеца. Из Англии в Британскую Колумбию был завезен хальцид Blastotrix sericea Daem., остановивший там размножение орешниковой ложнощитовки. Инжирная запятовидная щитовка была подавлена в Калифорнии только там, где выпускался афелинид, привезенный из Италии. Местный же афелинид Aphytls mytilaspidis Le Bar., несмотря на широкое распространение в США, почти не заражал калифорнийскую щитовку.

Широкой известностью пользуется в Канаде опыт биологической борьбы с большим лиственничным пилильщиком Pristiphora erichsoni Hart., который был завезен из Европы еще в конце прошлого столетия. Для борьбы с ним из Англии в 1910 - 1913 гг. был интродуцирован наездник ихневмонид Mesoleius tenthredinis Mor-ley. Долгое время он полностью контролировал численность пилильщика, однако с 1940 г. его эффективность резко снизилась из-за массовой инкопсуляции яиц паразита, которые погибали вследствие этого в теле хозяина. Начались новые поиски эффективных паразитов, и в ФРГ была найдена форма мезолеуса, устойчивая против инкопсуляции яиц в теле хозяина. В итоге в 1969 г. наездник стал уничтожать около половины популяции пилильщика. Для достижения полного контроля над ним из Европы был интродуцирован паразит Olesicampe benefactor Hinz. Уже через три-четыре года с помощью этого наездника был достигнут полный успех.

Одним из крупнейших мероприятий, успешно проведенных в Восточной Канаде, считается биологическая борьба с европейским еловым пилильщиком Diprion hercyniae Hart. Этот вид в Европе обычно не дает больших вспышек массового размножения, а будучи завезенным в Канаду стал одним из самых страшных вредителей канадских лесов. Начиная с 1930 г., в Канаду было завезено много паразитических насекомых - врагов пилильщика. Некоторые из них успешно акклиматизировались и резко снизили численность пилильщика.

Исключительный успех имела программа биологической борьбы с зимней пяденицей, которая была завезена в Восточную Канаду из Европы. В 1955-1960 гг. потери от повреждений дубовых насаждений гусеницами зимней пяденицы оценивались минимум в 2 млн. долларов в год. В эти же годы в Канаду были завезены два вида паразитов вредителя: тахина Cyzenis albicans Fall и ихневмонид Agrypon flaveolatum Grav. В течение первых лет интродукции паразиты медленно увеличивали свою численность, но с 1962 г. они быстро размножились и почти полностью уничтожили зимнюю пяденицу в дубовых насаждениях.

В борьбе с вредителями леса в СССР метод интродукции и акклиматизации энтромофагов применяется мало, поскольку завезенных из других стран вредителей почти нет. В опытно-производственном порядке в орехоплодные леса Киргизии был завезен из других районов распространения яблонной моли наездник агениаспис Ageniaspis fuscicollis Dalm. Опыт был удачен, но не получил дальнейшего развития и завершения. В борьбе с червецом Комстока, повреждающим многие плодовые деревья в Узбекистане, из США завезен наездник псевдафикус - Pseudaphycus malinus Gah., показавший очень хорошие результаты по снижению численности хозяина. В Грузию из таежных районов РСФСР был завезен хищный жук Rhisophagus grandis Gyll. для борьбы с короедом Dendrocto-nus micans Kug., также попавшим в Грузию из европейской тайги. Однако ощутимых положительных результатов этот жук не показал.

Рис. 34. Яйцееды. А - теленомус; Б - трихограмма

Сезонная колонизация энтомофагов (метод наводнения) в опытно-производственных масштабах применялась давно. Этот метод сводится к разовому выпуску энтомофагов в развивающийся или действующий очаг вредителя для его быстрейшего подавления. Запас энтомофагов для выпуска предварительно накапливают в инсектарии путем лабораторного разведения. В СССР использовались главным образом два энтомофага: трихограмма и теленомус (рис. 34). Различные виды трихограммы разводили на зерновой моли (ситотроге) и выпускали в очаги соснового шелкопряда, зимующего побеговьюна и других хвоелистогрызущих насекомых. Теленомуса - Telenomus verticillatus Kieff. разводили на сосновом шелкопряде и выпускали в насаждения с различным уровнем численности вредителя. Метод этот неоднократно критиковался в советской энтомологической литературе (Воронцов, 1963, 1978) и не нашел применения в лесном хозяйстве СССР.

Однако в связи с большими успехами в области массового разведения насекомых этот метод начинает вновь привлекать внимание энтомологов. В США и Югославии на ограниченных территориях дубовых насаждений с разной численностью непарного шелкопряда выпускался браконид Apanteles melanascelus Rat. Опыты увенчались успехом; процент паразитизма по сравнению с контролем был значительно выше.

Внутриареальное переселение энтомофагов состоит в массовом выпуске специализированных паразитов в возникшие очаги вредителей путем переноса их из затухающих очагов. Теоретической основой этого приема является положение, что специализированные энтомофаги способны оказывать существенное влияние на ограничение размножения насекомых. Практически этот метод сводится к тому, что паразитов собирают в затухающих очагах и переносят в действующие и возникающие очаги того же вида вредителя. На небольших площадях такие опыты были поставлены в очагах сибирского шелкопряда, ивовой и античной волнянок, непарного шелкопряда, кольчатого коконопряда и других вредителей. В большинстве случаев были достигнуты положительные результаты.

Рис. 35. Схема строения гнезда рыжих лесных муравьев: 1 - наружный купол из хвои и веточек, 2 - внутренний конус из веточек, 3 - камеры и ходы в почве

Переселение энтомофагов из одних очагов в другие мало чем отличается от метода наводнения и может применяться только в небольших изолированных очагах в наиболее ценных насаждениях. Идея же внутриареального расселения энтомофагов сводится к тому, чтобы заполнить "белые пятна" по ареалу хозяина, внедрить отсутствующих паразитов в общий комплекс энтомофагов определенного вредителя и тем самым усилить регулирующее действие этого комплекса. В этом случае переселению энтомофагов должна предшествовать большая работа по их изучению, выявлению перспективных видов, а также отсутствующих в комплексах отдельных экосистем по ареалу.

Следует иметь в виду, что использование местных энтомофагов очень часто не дает положительных результатов и что применение методов наводнения и внутриареального расселения энтомофагов возможно только при их массовом получении в инсектариях, которые в настоящее время в лесном хозяйстве отсутствуют.

Примером успешного применения метода внутриареального расселения являются работы по расселению рыжих лесных муравьев. Расселение муравьев требует соблюдения необходимых правил. Начинается работа с инвентаризации имеющихся в лесу муравейников. Производится учет всех имеющихся гнезд с определением их размера и видового состава муравьев. Наиболее крупные колонии выделяют как маточные, из них в дальнейшем берут отводки для расселения. Из гнезд с объемом купола менее 0,4 м3 отводков для расселения брать нельзя. При объеме купола более 1 м3 можно брать несколько отводков (рис. 35).

Отводки должны содержать не менее 50 л строительного материала, и чаще всего 100-200 л. Их берут из хорошо развитых крупных колоний таким образом, чтобы не нарушать их целостности. Полностью все гнезда забирают только с участков, отводимых под сплошную рубку.

Переселять муравьев нужно по возможности в те же экологические условия, из которых берут отводки. В соответствии с этим подбирают и виды муравьев для переселения. Наиболее пригодны такие виды, которые в одном гнезде имеют много самок, в первую очередь малый лесной муравей Formica potyctena (рис. 36).

Отводки нужно размещать в наиболее благоприятных для муравьев условиях освещения, на ровных, хорошо дренированных свежих почвах. Их высыпают у основания дерева или на старый, источенный насекомыми, но не трухлявый и не сырой пень с южной или юго-восточной стороны. Нужно, чтобы муравейник в течение нескольких часов в сутки находился на солнце.

При переселении на новое место создаются колонии. Для этого отводки размещают группами по 3 - 5 шт. с расстоянием между ними в группе 10 - 15 м. При переселении муравьев необязательно стремиться к равномерному размещению отводков. Важно их поместить в благоприятные, экологически подходящие места с таким расчетом, чтобы на каждом гектаре в хвойных лесах было три-четыре, а в дубравах - пять-шесть муравейников.

Рис. 36. Рыжий лесной муравей

Существует несколько способов расселения. При ранневесеннем (сразу после таяния снега) переносят вершину гнезда с частью теплового ядра, где в это время скапливаются самки. Этот способ позволяет брать отводки минимальной величины (50 л). Переселение в период появления коконов половых особей (куколок) наиболее просто и дает хорошую приживаемость. При взятии отводков нужно следить, чтобы в каждый из них попала часть внутреннего конуса маточного гнезда с куколками.

Самый сложный, но эффективный при переселении муравьев на большие расстояния - это метод с подсадкой самок. В период лёта муравьев отлавливают самок на поверхности куполов и помещают в банки с небольшим количеством гнездового материала, а затем выпускают на новые отводки по 30 - 50 шт.

При всех трех способах отводки берутся одинаково. Часть купола маточного гнезда вместе с рабочими муравьями и расплодом накладывают лопатами в тару. Отводки лучше всего перевозить в жесткой таре с плотными крышками, а на близкие расстояния - можно в мешках.

Муравьи особенно полезны в чистых насаждениях, где встречается мало других энтомофагов и чаще всего возникают очаги хвое- и листогрызущих насекомых. Муравьи очень активно потребляют гусениц зеленой дубовой листовертки, зимней пяденицы, сосновой совки, сосновой пяденицы и многих других.

Очень важно хорошо организовать охрану муравьев в лесах от их естественных врагов (дятлы, кабаны и др.) и разрушения муравейников человеком, а также и при пастьбе скота. Лучше всего это достигается огораживанием в три-четыре жерди высотой 1,5 м. Применяются также металлические сетки.

Привлечение, сохранение и охрана энтомофагов осуществляется путем проведения простейших лесохозяйственных мероприятий. К их числу относятся: сохранение и разведение растений - нектароносов, привлекающих энтомофагов для дополнительного питания; запрещение сгребания лесной подстилки, где окукливаются и зимуют многие паразитические насекомые, оставление неокоренных пней, под корой которых находят себе убежище и зимуют хищные жуки и мухи, а также ряд паразитов; сохранение дуплистых деревьев, мелких порубочных остатков, поваленных деревьев, под корой которых высокая зараженность короедов паразитами, и ряд других. Эти мероприятия не требуют затрат, однако их эффективность не установлена точными экспериментами и рекомендации базируются главным образом на визуальных наблюдениях. Некоторое исключение составляют лишь рекомендации по разведению нектароносов, которые основаны на ряде экспериментов. Особенно эффективны для привлечения паразитических насекомых во время их дополнительного питания фацелия, синеголовник, тмин и другие зонтичные, многие розоцветные. Полезно также создание опушек и из кустарников, на которых во время цветения питаются энтомофаги.

Интересен разработанный в Польше очажно-комплексный метод биологической защиты леса, направленный на повышение устойчивости чистых сосновых насаждений к хвоегрызущим вредителям. Создаются ремизы - небольшие участки из лиственных древесных пород и кустарников (от 200 м2 до 1 га), где для их лучшего роста удобряется почва, а затем увеличивается численность насекомоядных птиц, расселяются рыжие лесные муравьи, охраняются полезные животные, выпускаются энтомофаги. Первые опыты применения этого метода в нашей стране имеются в Белоруссии и Челябинской области.

Использование энтомопатогенных микроорганизмов и вирусов

Болезни пчел были известны еще Аристотелю за три века до нашей эры. В области изучения болезней насекомых много было сделано в прошлом веке Агостино Басси и Луи Пастером. Инициатива практического использования энтомопатогенных организмов для борьбы с вредными насекомыми принадлежит знаменитому русскому биологу И. И. Мечникову. Он изучал болезни хлебного жука-кузьки и в 1879 г. разработал способ размножения гриба Metarrhizium anisopliae (Metch.) Sor. на питательной среде из отходов пивоварения. Работы Мечникова были продолжены И. Красильщиком на небольшой экспериментальной установке в Смеле (под Киевом). Работы русских исследователей были толчком для дальнейшего развития микробиологического метода борьбы с насекомыми и настолько современны, что техника их и теперь описывается в лучших руководствах по биологической борьбе.

Идеи И. И. Мечникова продолжал в дальнейшем В. П. Поспелов, много сделавший для изучения болезней насекомых в СССР. Вместе со своими учениками он заложил основы для развития микробиологического метода борьбы с вредными насекомыми в нашей стране. Особенно следует отметить исследования И. О. Швецовой и А. А. Евлаховой, научное содружество которых принесло неоценимую пользу и позволило быстро развивать весьма перспективное направление в области защиты растений после Великой Отечественной войны.

В настоящее время во всем мире широко используются для защиты растений микробиологические препараты, которые создаются на основе энтомопатогенных грибов, бактерий, вирусов и гельминтов.

Использование грибов

Энтомопатогенные грибы выделяют в культуру, проверяют на патогенность и размножают на питательной среде. Наиболее проста культура несовершенных грибов, которые вызывают у насекомых болезнь, получившую название мускардины. Известно несколько видов мускардины, внешне различающихся по цвету грибного налета на трупах насекомых. Эти болезни носят название соответственно белая, зеленая и розовая мускардина.

Наиболее широко распространена белая мускардина. Она поражает многих гусениц и куколок чешуекрылых и пилильщиков, майского хруща, подкорного соснового клопа и других вредителей леса. Возбудителем болезни является гриб Beauveria kassiona. Погибшие насекомые уменьшаются в размерах, сморщиваются и покрываются белым мучнистым налетом, состоящим Из грибницы и конидий. На основе этого возбудителя разработана технология получения препарата боверина. Препарат создан Украинским институтом защиты растений. Это мелкодисперсный серый или кремового цвета порошок, в 1 г которого содержится не менее 2 млрд. спор. Он используется в виде суспензии с добавкой хлорофоса.

Применение боверина осложняется узкими экологическими пределами, в которых эффективны грибные возбудители. Его опытно-производственные испытания проводились против восточного майского хруща, сосновой пяденицы, кольчатого коконопряда, других хвое- и листогрызущих насекомых и дали плохие результаты. Поэтому пока он в лесном хозяйстве не применяется.

Использование бактерий в борьбе с вредителями получило широкое применение. Они применяются в виде бактериальных препаратов. Технология их приготовления заключается в массовом накоплении спор путем стерильного выращивания бактерий в жидких средах. Затем споры отделяют от жидкости сепарированием, смешивают с нейтральным наполнителем и высушивают. Бактериальные препараты не имеют специфического запаха, не отпугивают насекомых, не повреждают растений, практически не опасны для людей и животных. Они готовятся на основе спорообразующих кристаллоносных энтомопатогенных бацилл группы бациллюс турингиензис (Bacillus thuringiensis Berl.). Характерным для этой группы бацилл является образование в спорангиях рядом со спорой кристаллов белкового токсина, или параспоральных тел. Спора образуется после интенсивного роста палочки (тела бациллы) вблизи одного из ее концов. Одновременно в противоположной части тела бактерии образуется кристалл или эндотоксин, имеющий форму восьмигранника. Остатки клетки бактерии разрушаются, освобождая спору и кристалл.

Кристалл по природе - белок, содержащий более 17% азота и не менее 17 аминокислот, но не имеющий фосфора. Он очень токсичен для насекомых, в основном для чешуекрылых. Наряду с эндотоксином бактерии в процессе жизнедеятельности вырабатывают термостабильный экзотоксин, по химической природе близкий к нуклеотидам. Он накапливается в культуральной жидкости после отделения от нее спор и кристаллов бактерий и вызывает специфические задержки линьки у личинок насекомых и уродства у имаго, токсичен для многих групп насекомых.

Поражение гусениц вредителей происходит при попадании спор и кристаллов в кишечник вместе с пищей. Проглотив первые порции корма, гусеницы прекращают питание вследствие действия эндотоксина. Затем начинается размножение попавших внутрь тела гусениц бацилл, сопровождающееся образованием токсичных для насекомых веществ, главным образом термостабильного экзотоксина и лецитиназы или альфа-экзотоксина. Этот фермент вызывает распад незаменимых фосфолипидов в тканях насекомых, приводя их к гибели, а также повреждает у восприимчивых насекомых клетки кишечника, способствуя проникновению бактерий в полость тела. У погибших гусениц наблюдается разложение внутреннего содержимого: сквозь легко разрывающиеся покровы вытекает бурая жидкость, содержащая споры бацилл и кристаллы эндотоксина.

Бактериальные препараты выпускаются промышленностью в виде смачивающихся порошков и паст. В 1 г порошка содержится не менее 30 млрд. спор и столько же кристаллов, в 1 г пасты - не менее 20 млрд. спор. Гарантийный срок хранения один год. Инертным наполнителем обычно служит каолин. Бактериальные препараты применяют методом мелкокапельного авиационного или наземного опрыскивания насаждений.

В зависимости от температурных условий, активности препаратов и физиологического состояния вредителя гибель гусениц начинается по истечении двух-трех суток после обработки, а массовая смертность обычно бывает в интервале от 3 - 5 до 7 - 10 дней.

Эффективность препаратов во многом зависит от дисперсности дробления рабочей жидкости, определяющей густоту покрытия обрабатываемой поверхности растений.

Оптимальный период применения бактериальных препаратов в значительной мере определяется характером и интенсивностью питания в том или ином возрасте гусениц, погодными условиями, наличием достаточно развитой листвы. Так, в дубовых насаждениях оптимальным считается период, когда средняя величина листовой пластинки достигает половину своей полной величины.

Применение бактериальных препаратов вызывает наибольшую смертность гусениц при теплой погоде или при условии, если непосредственно или вскоре после опрыскивания в течение нескольких суток ожидается период теплой погоды, когда среднесуточная температура превышает в ясные дни 12° С, в пасмурные - 14° С, а максимальная дневная температура поднимается до 20° С и выше. При более холодной погоде отмирание гусениц задерживается. Защитный эффект в этом случае заметно снижается. Длительный дождливый и холодный период резко снижает эффективность применения бактериальных препаратов. Дожди и солнечная радиация отрицательно влияют на жизнеспособность спор.

Нормы расхода бактериальных препаратов зависят от состава и возраста древостоя. В хвойных насаждениях на гектар расходуют в молодняках - 1,5 кг, в средневозрастных насаждениях - 2, в спелых и приспевающих - 2,5 кг; в дубовых и других широколиственных насаждениях - соответственно 2; 2,5; 3 кг. Эти нормы могут несколько варьировать в зависимости от климатических условий, вида вредителя и состояния популяции. Неоправданное завышение норм расхода следует избегать, так как борьба в этом случае экономически невыгодна и защитный эффект не оправдывает затраты.

Эффективность бактериальных препаратов часто снижается под влиянием фитонцидов, которые защищают насекомых от бактериальных болезней. Высокая кислотность некоторых листовых вытяжек может понижать высокую щелочность содержимого средней кишки гусениц чешуекрылых, в результате чего развитие бактерий в кишечнике оказывается подавленным и насекомые выживают.

Эффективность бактериальных препаратов изменяется на разных фазах градации чешуекрылых вредителей. В период нарастания численности, особенно при больших вспышках массового размножения, популяция недостаточно восприимчива к бактериальным препаратам. Этим часто объясняется низкая эффективность обработок. Восприимчивость популяции резко возрастает при переломе градации перед началом кризиса.

Сочетание патогена с инсектицидом может повысить эффективность применения бактериальных препаратов. Для этого в жидкость бактериального препарата вводят инсектицид в количестве от 1/50 до 1/10 полной нормы его расхода. Добавка инсектицидов, получивших название антирезистентов, должна стимулировать питание гусениц, обладать высокой иммунодепрессивной активностью и не подавлять развитие бациллы.

После применения бактериальных препаратов заболевшие гусеницы, особенно старших возрастов, обычно плотно прикрепляются к субстрату и поэтому мертвые особи остаются в кроне. Иногда больные гусеницы прекращают питаться, но долгое время остаются в кроне дерева живыми. Поэтому оперативный контроль результативности бактериальной обработки проводится по защитному эффекту. Делается это путем учета экскрементов там, где велась борьба, и на контроле, где она не проводилась. Для этого используют учетные рамки, на которых подсчитывают экскременты за пять дней до начала борьбы и затем на 5-й, 7-й, иногда 10-й день после борьбы. Полученные результаты суммируются по учетным пунктам и подставляются в формулу Эббота для динамичных систем.

Для производственного применения разрешены бактериальные препараты: энтобактерин, дендробациллин, гомелин. Для опытно-производственных испытаний - инсектин, битоксибацилин и ряд зарубежных препаратов (дипел, турицид, биотрол и др.).

Энтобактерин создан Всесоюзным институтом защиты растений на основе бактерии Bacillus thuringienis v. galleriae, выделенной из гусениц большой пчелиной огневки. Он представляет собой мелкодисперсный порошок светло-серого цвета.

На основе обычного энтобактерина создан препарат с повышенным титром - 46 млрд./г и концентрированный смачивающийся порошок с титром 222 млрд./г. Кроме того, выпускаются жидкие формы энтобактерина, изготовленные на стабилизаторах, и пастообразный энтобактерин с титром 50 млрд./г. Энтобактерин в основном предназначен для борьбы с вредными чешуекрылыми. К нему наиболее восприимчивы горностаевые моли, моли-пестрянки, пяденицы, листовертки.

Дендробациллин разработан Иркутским государственным университетом для борьбы с сибирским шелкопрядом. Он создан на основе бактерии Bacillus thuringiensis v. dendrolimi, культура которой выделена Е. В. Талалаевым из трупов гусениц сибирского шелкопряда в 1949 г. Выпускается в виде сухого порошка (с прилипателем или без него) и пасты. Сухой порошок светло-серого цвета, содержит 30 млрд. спор в 1 г. Пастообразный препарат серого цвета со специфическим запахом, содержит 20 млрд. спор в 1 г. Применяется в борьбе со многими хвое- и листогрызущими насекомыми, особенно с сибирским шелкопрядом, дубовой зеленой листоверткой, различными пяденицами.

Гомелин разработан Белорусским институтом лесного хозяйства на основе нового штамма бактерии Bacillus thuringiensis, который был выделен из гусениц соснового шелкопряда и подвергся селективному отбору по признаку устойчивости к антибиотическим веществам хвои сосны. Он представляет собой мелкодисперсный беловатый порошок. Содержит 30 млрд. спор в 1 г. Применяется в виде водных суспензий. Наряду с сухим порошком можно использовать и другие препаративные формы (смачивающийся порошок, пасту). Используется для борьбы с сосновым коконопрядом, походным и непарным шелкопрядами, сосновой пяденицей, ивовой волнянкой и другими чешуекрылыми.

Инсектин разработан Институтом леса и древесины Сибирского отделения АН СССР для борьбы с сибирским шелкопрядом. Он создан на основе бактерии Bacillus thuringiensis v. insectum, выделенной из гусениц дуболистного шелкопряда. Это серый или светло-розовый мелкодисперсный порошок, содержит 30 млрд. спор в 1 г. Применяется главным образом для борьбы с сибирским шелкопрядом.

Битоксибациллин (БТБ-202) создан во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии на основе Bacillus thurungiensis v. alesti. Это комплексный препарат, в котором сохраняются как белковый кристаллический токсин, так и термостабильный экзотоксин, что делает его более токсичным и значительно расширяет спектр действия. Применяется против златогузки, кольчатого коконопряда и других вредных чешуекрылых. Испытывается против вредителей шишек и стволовых насекомых.

Экзотоксин создан на базе бактерии Bacillus thuringiensis; активное начало в нем - токсические метаболиты, образующиеся в жидкой питательной среде при культивировании бактерий. Это мелкодисперсный порошок серого или светло-коричневого цвета. При заглатывании с кормом вызывает паралич кишечника и гибель насекомых в течение нескольких дней. Используется в качестве добавок к другим бактериальным препаратам.

Все бактериальные препараты хранят в заводской упаковке в сухих неотапливаемых помещениях на стеллажах с соблюдением определенного температурного режима. Гарантийный срок хранения в этих условиях один-полтора года с момента изготовления. Эти препараты практически безвредны для теплокровных животных, рыб, амфибий, пчел и энтомофатов. Они могут представлять угрозу лишь в районах промышленного шелководства вследствие восприимчивости гусениц тутового шелкопряда. Однако при работе с бактериальными препаратами необходимо соблюдать элементарные гигиенические требования.

Использование вирусов. Впервые вирусы начали использовать в США и Канаде против пилильщиков, повреждающих хвойные породы, а в СССР - против непарного шелкопряда. У чешуекрылых и пилильщиков широко распространен полиэдроз. Он сопровождается появлением в клетках различных тканей многочисленных внутриядерных белковых включений, имеющих форму многогранников (полиэдров). Размеры их колеблются в пределах 0,3 - 15 мкм. В белковом матриксе полиэдров расположены вирионы в форме палочек длиной 200 - 400 и шириной 20-50 мкм. Полиэдроз характерен для личиночной фазы. Вирус передается через яйца и специфичен для каждого вида насекомого. Больные насекомые становятся малоподвижными, прекращают питание, покровы их приобретают светлую окраску, утончаются и через разрывы вытекает мутная, непахнущая беловатая жидкость. У больных насекомых нередко изменяются реакции поведения. Большинство личинок чешуекрылых при ядерном полиэдрозе поднимаются в верхние части крон, где погибают. Очень часто они удерживаются последней парой брюшных ног за субстрат и свисают вниз головой. Трупы их быстро темнеют в связи с развитием гнилостных процессов (рис. 37).

Для приготовления вирусных препаратов зараженных полиэдрозом гусениц высушивают, затем их содержимое соответствующим образом обрабатывают. Вирусные препараты используют для борьбы с непарным шелкопрядом (вирин-НШ) и сосновыми пилильщиками (вирин диприон).

Рис. 37. Полиэдроз личинок рыжего пилильщика

Вирин-НШ представляет собой суспензию серовато-коричневого цвета, состоящую из полиэдров, растворенных в 50%-ном глицерине. Препарат содержит 1 млрд. полиэдров в 1 мл рабочей жидкости. Он применяется путем авиационного опрыскивания, для чего рабочую жидкость разбавляют водой. Вирином-НШ можно обрабатывать кладки яиц, создавая долгодействующие микроочаги инфекции.

Вирин-диприон также представляет собой суспензию, состоящую из полиэдров. Ее разбавляют водой и используют для опрыскивания насаждений, заселенных сосновыми пилильщиками.

Использование нематод для борьбы с вредителями леса. Использование нематод имеет известные перспективы. В природных условиях зараженность ими лесных насекомых очень неравномерна и чаще всего не превышает 10%. Наиболее полно изучены они у короедов, некоторых чешуекрылых (непарный шелкопряд) и восточного майского хруща. Они развиваются в полости тела и различных тканей взрослых насекомых, в личинках или яйцах, относящихся к различным семействам, имеют размеры в длину от микроскопических до крупных (10 - 12 см и более).

Препараты для борьбы с вредителями леса пока не производятся.

Использование протозойных организмов в борьбе с лесными вредителями пока не нашло применения, хотя в принципе не только возможно, но и перспективно. Наиболее распространенная болезнь, вызываемая простейшими (протозойными) организмами,- микроспоридиоз (нозематоз). Болезнь носит хронический характер. Больные насекомые отстают в росте, тело их усыхает, появляются темные пятна на хитине, иногда красная или опаловая окраска тела. Встречаются у многих видов чешуекрылых.

Использование насекомоядных птиц и зверей

Использование птиц для борьбы с вредными лесными насекомыми широко известно лесоводам. Птицы дуплогнездники привлекались в степные леса еще в конце прошлого столетия. Повсеместно привлекаются в парки, сады и леса скворцы, синицы и другие полезные птицы. Изучением роли птиц в динамике численности различных видов насекомых занималось очень много исследователей и не пришли к единому мнению. Как правило, птицы не регулируют численность, а лишь увеличивают общую валовую смертность в популяциях насекомых и наиболее эффективны в период низкой численности вредителей леса.

Охрана и привлечение птиц должны осуществляться во всех лесах. Они направлены главным образом на повышение биологической устойчивости насаждений и носят профилактический характер. Для ликвидации уже возникших очагов птицы привлекаются редко. Для охраны птиц необходимо осуществлять следующие мероприятия:

проводить разъяснительную работу среди населения о полезной деятельности птиц, не допускать их истребления и разорения гнезд;

соблюдать предосторожности при проведении любых лесохозяйственных мероприятий в лесу для максимальной сохранности удобных мест гнездования и самих гнезд птиц;

уничтожать путем отстрела и вылавливания наиболее вредных птиц и зверей, достигших высокой численности.

Обеспечение удобных мест гнездования птиц заключается в том, чтобы оставлять при уходе за лесом и при санитарных рубках дуплистые деревья, сохранять подлесок, а также развешивать искусственные гнездовья (рис. 38).

Для создания удобных мест гнездования птиц, открыто гнездящихся на земле, на ветвях и у основания сучьев деревьев, рекомендуется подрезка ветвей, чтобы они больше кустились, создание живых изгородей, кустарниковых опушек и густых групп кустарников.

Зимой, когда птицам не хватает корма, необходимо организовать их подкормку для привлечения в определенные участки леса или предохранения от гибели в зимние и ранневесенние периоды.

Млекопитающие также приносят большую пользу, уничтожая вредителей леса. Поэтому охрана их и создание условий для обитания необходимы. Однако попытки их массового разведения и привлечения не увенчались успехом и, видимо, не перспективны.

Охрана зверей заключается в ограничении охоты на наиболее полезных хищников и покровительстве насекомоядным зверям - ежам, кротам, землеройкам, барсукам и особенно летучим мышам, гнездящимся часто большими колониями в старых дуплистых деревьях и искусственных гнездовьях.

Охрана летучих мышей заключается в защите от преследования, уничтожения в убежищах и во время сезонных перелетов. Увеличение численности летучих мышей и привлечение их в насаждения осуществляют путем развешивания дуплянок, которые изготовляют из метровых осиновых чурбачков с частично удаленной или выдолбленной трухлявой гнилой древесиной. Вблизи населенных мест можно использовать дощатые домики - ящики с поперечной щелью в нижней части шириной около 20 мм. Их укрепляют на высоте от 3 - 4 до 7 - 8 м на свободной от сучьев стороне ствола.

Рис. 38. Гнездовья птиц: А - для скворцов и синиц; Б - для крупных птиц; В - для горихвосток и мухоловок; Г - для трясогузок

Химический метод борьбы

Общие сведения

Химический метод борьбы основан на использовании химических веществ, ядовитых для насекомых. Химическое вещество наносят непосредственно на вредителя, на кормовые породы деревьев или в среду обитания (почву, воздушную среду, древесину).

Химический метод борьбы имеет ряд преимуществ по сравнению с другими методами. Он позволяет механизировать борьбу с вредителями, сделать ее более производительной и в короткие сроки подавлять возникающие на больших площадях очаги вредных насекомых с минимальной затратой средств. Химический метод обычно называют химической защитой растений. Химические средства защиты растений (пестициды) производятся химической промышленностью и используются очень широко для защиты сельскохозяйственных растений, древесных насаждений, обработки складов, теплиц, элеваторов, обеззараживания различных продуктов и материалов.

Применение химических веществ для защиты растений началось с середины XVIII в. В России химическая защита растений была развита слабо. Она начала развиваться только после Октябрьской революции, в конце 20-х годов. Особенно быстрое развитие химизация защиты получила после Второй мировой войны, когда началась интенсивная химизация сельского хозяйства и появились высокоэффективные синтетические химические средства защиты растений.

Развитие химических средств защиты растений идет очень быстро. С каждым днем появляются все новые и новые пестициды, позволяющие уничтожить вредителей, а также возбудителей болезней, против которых раньше не было надежных средств борьбы. Эффективность применения химических средств увеличивается также за счет использования новых, более мощных и совершенных опыливателей, опрыскивателей, самолетов и других машин для борьбы с вредителями.

Основной недостаток химической защиты - отрицательное влияние пестицидов на окружающую среду.

Эффективность химического метода зависит от погодных условий. Сильные осадки смывают и растворяют нанесенные на растения химические вещества, а ветер препятствует оседанию их на растения во время обработки насаждений.

Классификация химических средств защиты растений

Химические вещества, используемые для защиты растений, называются пестицидами (лат. pestis - зараза, разрушение; cide - убивать). В зависимости от назначения пестициды делятся на следующие группы:

инсектициды - средства для уничтожения вредных насекомых (лат. insektum - насекомое, cide - убивать);

акарициды - средства для уничтожения клещей (acarina - клещи);

зооциды - средства для уничтожения вредных животных, в частности грызунов (лат. soon - животное);

фунгициды - средства для уничтожения возбудителей грибных заболеваний (лат. fungus - гриб). В эту группу обычно включают также химические вещества, применяемые для борьбы с бактериальными болезнями растений (бактериоциды), протравливания семян, почвы и древесины (антисептики);

гербициды - средства для уничтожения сорняков (лат. herba - трава).

К пестицидам относятся также химические вещества - регуляторы роста и развития растений, препараты для удаления листьев (дефолианты), высушивания растений на корню (дессиканты), удаления излишних цветов и завязей (дефлоранты). Пестицидами считаются препараты для отпугивания насекомых, грызунов и других животных (репелленты), их привлечения (аттрактанты) и стерилизации (половые стерилизаторы насекомых).

По химическому составу выделяют две основные группы пестицидов: неорганические и органические.

Неорганические пестициды - это соединения мышьяка, фтора, бария, серы, меди, цинка. Их используют главным образом как фунгициды, а также для приготовления отравленных приманок. Органические пестициды делятся на растительные и синтетические.

Пестициды растительного происхождения получают при переработке инсектицидных растений, в которых содержатся токсичные для насекомых и грибов химические вещества, не получаемые синтетически (пиретрин, анабазин, никотин и др.).

Синтетические пестициды - наиболее обширная группа, к которой относятся синтетические химические вещества высокой физиологической активности. Наибольшее распространение имеют хлорорганические соединения (гексахлоран и др.); фосфорорганические соединения (хлорофос, карбофос, фосфамид, антио, цидиал и др.); производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот (цинеб, ТМТД и др.); нитропроизводные фенолов (ДНОК, нитрофен и др.); минеральные масла.

Все пестициды должны отвечать требованиям ГОСТа, быть стандартными. Стандарты предусматривают точное название пестицида, состав, содержание действующего химического вещества, наполнителей, тонину, помола для дустов и смачивающихся порошков, влажность, способы отбора проб для анализа; указываются упаковка, условия и срок хранения, технические условия на изготовление пестицида.

Пестициды по возможности должны изготовляться из дешевого малодефицитного сырья, иметь экономическую выгодность применения, использоваться в малых нормах расхода, перевозиться в легкой и простой таре и быть неогнеопасными.

Поскольку пестициды очень разнообразны по своим свойствам, все дальнейшие сведения касаются преимущественно инсектицидов.

Основные понятия токсикологии

Токсикология - наука о ядах и их действии на живой организм (лат. toxicon - яд; logos - учение).

Действие яда на насекомых.

Яды - это химические вещества, которые при поступлении в организм в определенных количествах могут вызывать нарушение его жизнедеятельности, различные патологические изменения и смерть. Действие их на насекомых основано на химических реакциях с веществами, входящими в состав клеток организма. Проникнув в живую клетку, яды (инсектициды) изменяют физико-химические свойства цитоплазмы, разрушают мембраны органелл, изменяют реакцию среды, нарушают условия нормального функционирования клеточных белков. Особенно чувствительны к действию инсектицидов ферменты. Отравление какого-либо фермента, участвующего в важном метаболическом процессе, оказывает угнетающее, а иногда и летальное действие на организм насекомого. Инсектициды выступают как ингибиторы ферментов. Так, фосфорорганические инсектициды, являясь ингибиторами, подавляют действие ферментов катализирующих гидролиз сложных эфиров, особенно сильно подавляют активность холинэстеразы и ацетилхолинэстеразы, активирующих расщепление ацетилхолина на холин и уксусную кислоту. Холинэстераза содержится в нервных тканях и участвует в передаче нервных импульсов.

Действие яда может быть общим и местным, когда его влияние сказывается на определенные клетки и организмы. Избирательность токсического действия ядов проявляется и в отношении различных видов насекомых. Одни яды токсически действуют на очень многих насекомых, другие - на ограниченное число видов.

Проникновение яда в организм несекомого происходит различными путями: с пищей через кишечный тракт, через кожные покровы и через органы дыхания. В зависимости от этого действие яда будет различным, и он вызывает у насекомых определенные симптомы отравления.

При кишечном отравлении насекомых яд поступает в организм с пищей, проходит через пищеварительный тракт, вызывая определенное местное действие: рвоту, отмирание эпителиального слоя средней кишки и нарушение работы ферментативных систем, что приводит к расстройству пищеварения. Затем яд поступает в гемолимфу и вызывает общее отравление организма.

Контактное отравление насекомых происходит различными путями. Чаще всего инсектицид, проникая через кожные покровы, ассимилируется жировой тканью и распространяется далее с током гемолимфы, достигая нервной системы.

Поступая в организм, яд может подвергаться различным изменениям и превращаться в еще более токсичные продукты или терять ядовитость. При этом продукты метаболизма инсектицидов выделяются через мальпигиевы сосуды, обезвреживаются в жировом теле, откладываются в клетках с последующим отделением при линьке насекомых.

Скорость отравления организма бывает различной и сопровождается нарушением обмена веществ. В организме уменьшается количество воды, жиров, белковых веществ, происходит деформация жирового тела, разрушаются форменные элементы гемолимфы.

Под действием инсектицидов может меняться окраска насекомых; их гибели иногда предшествует потеря в весе. Инсектицид при небольших дозах не вызывает смерти насекомого, но он нарушает физиологические функции отдельных органов и их дальнейшее нормальное развитие. При этом появляется дегенеративное потомство, уменьшаются размеры и масса насекомых, снижается их плодовитость и увеличивается смертность в ближайших поколениях.

Иногда у насекомых наблюдается привыкание к яду. Оно может быть результатом применения слишком малого количества инсектицида или следствием действия других факторов, когда насекомые не погибают. В этом случае обычные смертельные дозы уже не действуют и их нужно значительно увеличивать. Особенно быстро развивается устойчивость к органическим веществам (7 - 20 поколений). Она может проявляться настолько сильно, что применяемый с успехом инсектицид совершенно теряет свое токсическое действие. Привыкание к яду - явление временное и при смене ядов быстро исчезает. Однако в процессе естественного отбора могут появляться особи с повышенной индивидуальной устойчивостью к отдельным ядам, она может закрепиться в поколениях и стать устойчивым наследственным признаком.

Токсичность.

Инсектициды обладают разной степенью ядовитости, или токсичности. Токсичность - это способность химического вещества в определенном количестве вызывать отравление организма. Мерой токсичности является доза, т. е. количество вещества (в граммах или миллиграммах), достаточное для отравления организма. Различают летальную, или смертельную, дозу и сублетальную, вызывающую нарушение функций организма.

Сравнение токсичности инсектицидов производится путем сравнения летальных доз. Большой токсичностью обладает яд, который вызывает гибель организма при меньшей летальной дозе. Дозы, вызывающие определенный процент смертности опытной группы какого-либо вида насекомого, обозначаются символами LD50 (вызывает 50% смертности), LD90 (вызывает 90% смертности) и т. д.

Токсичность зависит от целого ряда факторов, главнейшие из которых - свойства самих инсектицидов, биологические особенности насекомого и влияние внешних условий.

Токсические свойства инсектицидов зависят от наличия в них определенного химического элемента (например, мышьяка, серы, хлора или фосфора) и строения вещества. Связь токсичности с химическим строением веществ еще полностью не изучена, однако хорошо известно, что изменением строения молекул вещества можно усилить или ослабить его токсичность. Очень большое влияние оказывает пространственное расположение атомов (изомерия). Так, из семи изомеров гексахлорана только гамма-изомер обладает большой токсичностью. Известны также случаи, когда при переходе насыщенных соединений в ненасыщенные и появлении в молекуле тройной или двойной связи повышается токсичность. Замена в молекуле одной группы на другую также изменяет токсичность. Так, включение хлора в жирный ряд углеводородов резко повышает их токсичность.

На токсичность сильно влияют физические свойства инсектицидов: плотность, форма и размер частиц. Инсектицид с большой плотностью и крупными частицами распределяется неравномерно на поверхности растений и плохо на них удерживается. Круглые частицы хуже удерживаются на листьях растений, чем многогранные, и т. д. Гигроскопичность инсектицидов оказывает влияние на слеживаемость, т. е. образование комков при хранении.

Очень важно, чтобы интектицид хорошо смачивал растение, образовывал на его поверхности сплошной покров мелких капель, чтобы частицы яда долго оставались на растении и не изменяли своего химического состава. Эти явления также тесно связаны с физико-химическими свойствами веществ, в частности с распределением молекул в поверхностном слое жидкости, силой сцепления и поверхностным натяжением жидкостей.

Биологические свойства насекомых оказывают существенное влияние на проявление токсических свойств инсектицидов. Сильное раздражение пищеварительного тракта и дыхательных путей приводит к рвотным актам и спазмам дыхания. В результате инсектицид с остатками пищи выводится из организма, а поступление новых порций ядовитого вещества полностью блокируется. В конечном итоге токсическое действие инсектицида оказывается недостаточным.

Проникновение инсектицидов внутрь насекомого зависит от его анатомо-морфологических свойств. Так, взрослые особи щитовок, защищенные восковым щитком, не погибают после обработки водными суспензиями и эмульсиями фосфорорганических инсектицидов, токсичных при внутренней инъекции.

Токсичность инсектицида зависит от скорости диффузии веществ через различные ткани насекомых. Чем больше скорость проникновения инсектицида, тем выше его токсичность.

Попадая внутрь организма, инсектицид может взаимодействовать с разными ферментами. Среди них есть такие, которые подавляют токсичность инсектицида. Так, содержащиеся в жировом теле и эпителии кишечника насекомых алиэстеразы, взаимодействуя с фосфорорганическими инсектицидами, расщепляют их до нетоксичных веществ.

Один и тот же инсектицид может быть токсичным для одних насекомых и нетоксичным или малотоксичным для других. Так, гексахлоран менее токсичен для гусениц непарного шелкопряда, чем другие хлорсодержащие инсектициды, а гусеницы кольчатого коконопряда более чувствительны к мышьяку, чем гусеницы златогузки, и т. д.

Личинки первых возрастов более чувствительны к ядам, чем взрослые, против которых приходится увеличивать норму расхода инсектицидов в полтора-два раза.

В разных фазах развития организм насекомого неодинаково воспринимает воздействие яда. Во многих случаях фаза яйца и куколки устойчивее личинок и взрослых насекомых. Однако бывают и исключения. Некоторые инсектициды действуют преимущественно на яйца насекомых и т. д.

Самцы и самки обладают различной восприимчивостью к инсектицидам. Так, гусеницы, дающие самок, менее чувствительны к кишечным ядам, чем самцы. Наконец, большое значение имеет состояние организма насекомого, содержание в нем воды и жира, уровень обмена веществ. Состояние организма, в свою очередь, зависит от внешних условий и пищи, изменяется в течение вегетационного периода. Все эти факторы следует учитывать при установлении нормы расхода и выборе концентраций инсектицидов.

Метеорологические условия оказывают влияние на физико-химические свойства инсектицидов, а последние - на токсичность. Наибольшее влияние оказывает температура воздуха. Она изменяет активность инсектицида и реакцию организма. С повышением температуры увеличиваются потери инсектицида, но и повышается его активное действие на насекомых. В условиях оптимальной температуры организм большинства вредных насекомых становится более чувствительным к инсектицидам. Срок действия токсичности резко уменьшается под воздействием высокой влажности воздуха, ветра и осадков. На ряд инсектицидов (пиретрины) отрицательно действует прямая солнечная радиация.

Концентрация и норма расхода.

В практике химической защиты растений пользуются терминами концентрация и норма расхода инсектицидов, которые не следует путать с дозами. Составы для борьбы с вредителями редко представляют собой технически чистые яды. Обычно в рабочих составах (дустах, растворах, суспензиях, эмульсиях) содержится только некоторое количество действующего начала, т. е. яда. Оно должно обеспечить гибель насекомого, против которого предназначен рабочий состав. Концентрация рабочего состава выражается в процентах к массе яда (действующего начала). Например, 3%-ный раствор фтористого натрия (3 г на 1 л воды). Однако в практике нередко под концентрацией понимается содержание не действующего начала, а исходного продукта (препарата), из которого готовится рабочий раствор. Например, 5%-ная эмульсия 20%-ного концентрата гексахлорана.

Норма расхода - это количество инсектицида (или рабочего состава), расходуемое на обработку единицы площади (м2, га, дерево). Норма расхода может рассчитываться по препарату в целом или по количеству действующего вещества (начала).

Действие инсектицидов на растения.

При неправильном применении инсектицидов, когда завышаются допустимые концентрации или нарушается технология обработки растений, инсектициды могут вызвать повреждение защищаемых древесных пород, а также соседних с ними деревьев и подлеска. Действие инсектицидов на растения начинается с момента контакта и проникновения через листья, стебли или корни. При быстром распространении по растению инсектициды вызывают общее действие, оказывающее влияние на весь организм. Если инсектицид распространяется медленно и локализуется в местах проникновения в растения, он оказывает местное действие. Оно чаще всего проявляется в виде ожогов листьев, на которых появляются бурые и коричневого цвета пятна. Ожигающее действие инсектицидов обусловлено ионами водорода в рабочем растворе и зависит от степени электролитической диссоциации соединений.

При общем повреждении растений происходят глубокие физиологические изменения в транспирации, фотосинтезе, водном обмене, ферментативных реакциях. При сильном отравлении растение может погибнуть.

Поступающие в растение инсектициды подвергаются метаболизму с образованием в конечном счете нетоксичных продуктов. В некоторых случаях на первом этапе метаболизм характеризуется переходом инсектицидов в более токсичные для вредителей соединения, а затем в нетоксичные вещества. Так, например, карбофос переходит в более токсичный малаоксон. Скорость метаболизма весьма различна. Она зависит от свойств инсектицида, видовых и возрастных особенностей растений. Обычно он длится от 7 до 20 дней.

Инсектициды могут оказывать на растения и стимулирующее влияние, что приводит к усилению роста, увеличению плодоношения, их большей устойчивости. Такое действие оказывает, например, гексахлоран на семена многих растений, на молодые сеянцы сосны при внесении в почву. Стимуляция жизненности растений вызывается обычно минимальными дозами инсектицидов.

При подборе и испытании инсектицидов необходимо проверить их действие на растения. Инсектицид по возможности должен быть малотоксичным для растений, но сильно действующим на насекомых. Пригодность препарата характеризуется хемотерапевтическим коэффициентом (ХК), который выражается отношением минимальной дозы инсектицида, убивающей вредителя (ДО, к максимальной дозе, переносимой защищаемым растением (Д₂):

Действие инсектицидов на теплокровных животных и человека.

Большинство инсектицидов токсично для человека и животных. Проникнув в организм, инсектициды быстро распространяются в нем, избирательно накапливаясь в отдельных частях или органах тела. При этом одни связываются белками или другими компонентами клеток, другие подвергаются метаболизму и выводятся из организма. Так, например, фосфорорганические соединения обнаруживаются в различных тканях организма уже через несколько минут после введения и достигают максимальной концентрации во внутренних тканях через 1/2 - 6 ч после введения. При однократном введении они полностью выводятся из организма через 24 - 26 ч. Хлорорганические соединения накапливаются медленнее. Их максимальные концентрации наблюдаются в организме через 25 дней и более после введения.

В больших количествах инсектициды накапливаются в печени, почках, сердце. Процессы метаболизма наиболее активно происходят в печени, почках и тканях кишечника. Его продукты выводятся через почки, желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу и молочные железы.

Инсектициды оказывают разнообразные воздействия на организм теплокровных животных и человека, поражая важные органы, нарушая процессы обмена, усугубляя течение имеющихся ранее заболеваний. Под влиянием многих инсектицидов нарушается синтез гемоглобина, возникают изменения морфологического состава крови. Хлорорганические инсектициды действуют на центральную нервную систему, блокируют ряд дыхательных ферментов, нарушают функции печени, почек и других органов. Большинство фосфорорганических инсектицидов ингибирует холинэстеразную активность ферментов, некоторые инсектициды вызывают кожные заболевания, действуют на органы дыхания, стимулируют образование опухолей, вызывают нежелательные мутации, нарушают процесс оплодотворения и развития плода.

В зависимости от токсичности и степени опасности для человека и теплокровных животных создана гигиеническая классификация пестицидов в целом. Она основана на токсическом воздействии пестицидов, вводимых в желудок экспериментальным животным (крысам), и определяется в миллиграммах на 1 кг живой массы. По этому принципу пестициды делятся на четыре группы:

сильнодействующие ядовитые вещества - СД₅₀ до 50 мг на 1 кг;

Все пестициды, в том числе инсектициды, применяющиеся в сельском и лесном хозяйстве, распределены по этим группам. Применение сильнодействующих высокотоксичных пестицидов ежегодно уменьшается. Работа с ними требует особых мер предосторожности, проводится по специальным инструкциям обученным персоналом.

Наряду с приведенной выше классификацией используются еще классификации по токсичности пестицидов при поступлении через кожные покровы, по кумуляции, по стойкости (в почве), по способности вызывать опухоли у животных (на людях не установлено) и мутагенности.

Действие инсектицидов на полезных лесных насекомых.

Во время химической борьбы с вредителями обычно гибнет большое количество полезных насекомых. Накопилось много данных о гибели энтомофагов и пчел под влиянием хлорорганических инсектицидов. Влияние фосфорорганических инсектицидов на полезных насекомых изучено недостаточно. Имеются указания, что различные препараты этой группы обладают своим специфическим спектром действия. Так, например, в дубравах Воронежской области от карбофоса в большом количестве гибли пауки, различные сосущие насекомые, муравьи, кокцинеллиды, четырехточечный мертвоед, тахины. Всего зарегистрирована смертность более 200 видов различных насекомых, которые принадлежат к 9 отрядам 54 семействам. Смертности от диптерекса была почти в два раза меньше, чем от хлорорганических инсектицидов, однако в целом применяющиеся в настоящее время в лесу инсектициды вызывают гибель почти всех насекомых, которые во время химической обработки или вскоре после нее ведут активный образ жизни.

Влияние инсектицидов на окружающую среду.

Объем используемых пестицидов, в том числе и инсектицидов, растет с каждым годом. Они больше и больше вовлекаются в круговорот веществ в биосфере, оказывая отрицательное влияние на многие стороны существования экосистем и человека.

Инсектициды обладают рядом свойств, усиливающих их отрицательное воздействие на окружающую среду. Технология применения определяет прямое попадание на объекты окружающей среды, где они находятся до полного распада. Попадая в живой организм, они передаются по цепям питания, долгое время циркулируют во внешней среде, попадая из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы в растения, организм травоядных животных и человека.

Инсектициды в силу их назначения обладают большой биологической активностью, что опасно для животных компонентов экосистем и человека, обладают способностью накапливаться в организмах до биологически активного уровня, стойкостью в природных условиях. Все чаще и чаще сказывается отдаленное последействие инсектицидов в силу их миграции в окружающей среде на большие расстояния (рис. 39).

Показательна судьба ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), препараты которого широко использовались во всех странах мира. Он был синтезирован в 1873 г., но его инсектицидная активность установлена только в 1939 г. После второй мировой войны ДДТ был самым распространенным и универсальным инсектицидом. Обладая высокой токсичностью для насекомых, он был в 100 раз менее ядовит, чем мышьяк (который применялся до ДДТ), для человека и теплокровных животных. Практически он считался безвредным. Поэтому в значительной мере была забыта осторожность и многие правила обращения с пестицидами. За 25 лет применения было рассеяно на Земле около полутора миллионов тонн ДДТ. Длительное и неограниченное применение ДДТ стало сказываться на многих сторонах жизни экосистем, так как его препараты разлагаются очень медленно и происходит их накопление в воде, почве и живых организмах. Особенно чувствительны оказались птицы, в организм которых ДДТ проникал по цепям питания. Широко известен случай со странствующим американским дроздом (Turdus mlgratorius). В США проводились работы по борьбе с вязовым заболонником с помощью препаратов ДДТ. Частицы препарата попадали в почву и поглощались дождевыми червями, почти не восприимчивыми к ДДТ, но способными концентрировать его в своих тканях. Поедая червей, дрозды поглощали вместе с ним ДДТ, к которому оказались крайне чувствительны мозг и нервная система этих птиц. В итоге произошла массовая смертность птиц, достигшая в некоторых случаях 86%.

Рис. 39. Циркуляция пестицидов в окружающей среде (по Н. H. Мельникову)

При изучении влияния инсектицидов на орнитофауну Англии они были обнаружены у 106 видов птиц, больше всего у хищных и рыбоядных. Ряд работ, проведенных в сельскохозяйственном институте штата Мэриленд (США), выявил связь между нарушением воспроизводства птиц под влиянием хлорорганических инсектицидов и развитием яиц с ненормально тонкой скорлупой. Такие яйца обладают повышенной хрупкостью и часто раздавливаются при насиживании. Это явление, по-видимому, обусловлено понижением активности карбогидразы в скорлупообразующих железах. Введение в белок или желток трехдневного куриного эмбриона 5 - 10 мл диэлдрина снижало вылупляемость цыплят на 30 - 45% и вызывало гибель вылупившихся птенцов либо в первые 24 ч, либо в течение первой недели жизни.

На птиц отрицательно влияют и фосфорорганические инсектициды. Так, в первые же дни после авиаопрыскивания леса, поврежденного еловой почкоедкой в Монтане (США), рогором (1,2 кг/га) численность птиц уменьшилась на 25%, тогда как на контрольном участке число их увеличилось. Исследования, выполненные в дубравах и сосновых культурах на Украине, также подтверждают, что после авиахимических обработок карбофосом птицы мигрируют в незатронутые борьбой насаждения и бросают свои гнезда в период их постройки и даже кладки яиц.

Многие инсектициды очень токсичны для большинства рыб. В связи с этим запрещено обрабатывать препаратами гексахлорана древесину, предназначенную к сплаву. Менее токсичны для рыб фосфорорганические инсектициды.

Оказывают инсектициды определенное влияние на активность почвенной микрофлоры и фауны. Фосфорорганические инсектициды в рекомендуемых дозах стимулируют развитие отдельных групп микроорганизмов, а в повышенных - сначала вызывают угнетение, а затем стимуляцию активности почвенной микрофлоры. Хлорорганические инсектициды в рекомендуемых дозах не оказывают влияния на почвенную микрофлору, но вызывают значительную гибель различных членистоногих. Почти не действуют на дождевых червей и нематод.

Препаративные формы инсектицидов.

Для борьбы с вредителями инсектициды применяются в виде порошков (дустов), смачивающихся порошков, гранулированных препаратов, растворов в воде и органических растворителях, суспензий и концентратов эмульсий.

Порошки (дусты) - тонко измельченные смеси действующего вещества и наполнителя, предназначенные для опыливания. Действующее вещество трудно равномерно распределить по всей площади, которую намечено опылить. Поэтому его смешивают с инертным наполнителем. Чаще всего это тальк или каолин. Они хорошо размалываются, распыливаются и не вызывают разложения действующего вещества. Дуст имеет частицы определенной величины, не крупнее 30 мкм.

Смачивающиеся порошки - это порошковидные пестициды, содержащие действующее вещество и поверхностно-активный наполнитель. При разбавлении водой смачивающиеся порошки дают устойчивую суспензию. Они высокодисперсны (80% частиц имеют размеры 3 мкм), содержат 30 - 80% действующего вещества, 15 - 60% наполнителя, 2 - 4% поверхностно-активного вещества и прилипателя.

Гранулированные препараты имеют зернистую форму, размеры от 0.25 до 5 мм и состоят из действующего вещества и наполнителя. Их готовят пропиткой пестицидом гранул из минералов перлита и вермикулита и путем грануляции порошковидных пестицидов. Эти препараты значительно эффективнее порошков.

Растворы инсектицидов в воде применяются редко. Они имеют большое поверхностное натяжение, плохо смачивают листья и кожные покровы насекомых, неудобны для хранения и транспортировки. Широкое применение получили растворы в органических растворителях, особенно в минеральных маслах.

Суспензии - взвеси твердых частиц в воде - готовят из смачивающихся порошков, которые замешивают сначала с небольшим количеством воды в сметанообразную массу, а затем при размешивании выливают ее в остальную воду. Суспензии можно приготовить и из обычных дустов и нерастворимых в воде веществ, взбалтывая перед употреблением.

Концентрат эмульсии - это жидкий или пастообразный пестицид, содержащий действующее вещество, растворитель, эмульгатор и смачиватель. При разбавлении водой образует эмульсию, предназначаемую для опрыскивания. Концентраты эмульсии готовятся с применением гомогенизаторов.

Поверхностно-активные вещества имеют очень большое значение для улучшения физических свойств рабочих растворов пестицидов. Они способствуют лучшему покрытию и удерживаемости раствора на растениях с плохо смачивающейся поверхностью листьев, увеличивают вязкость раствора и уменьшают испарение капель, в результате увеличивается продолжительность контакта с поверхностью растений. К этим веществам относятся мыла, концентраты сульфитно-спиртовой барды, эфиры полиэтиленгликоля ОП-7 и ОП-10.

Препараты ОП-7 и ОП-10 по внешнему виду масло- или пастообразные вещества от светло-желтого до темно-коричневого цвета. Они хорошо растворяются в воде в любых соотношениях.

Мыла по химическому составу - калиевые или натриевые соли различных жирных кислот. Они бывают жидкие и твердые, растворяются в воде и дают сильно пенящиеся растворы, имеют малое поверхностное натяжение, хорошо смачивают листья растений и кожные покровы насекомых. Мыла обладают инсектицидными свойствами и могут применяться в виде 3 - 4%-ных растворов для борьбы с тлями.

Характеристика главнейших пестицидов

Государственной комиссией по химическим средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при Министерстве сельского хозяйства СССР ежегодно рекомендуется большое количество инсектицидов для применения в сельском хозяйстве. В лесном хозяйстве используется сравнительно небольшое число инсектицидов, предназначенных для борьбы с вредителями. Их перечень и условия применения приводятся в изданном Гослесхозом СССР и согласованном с упомянутой выше Госкомиссией "Списке химических и биологических средств борьбы с вредителями и болезнями растений, сорняками и нежелательной древесно-кустарниковой растительностью, разрешенных для применения в лесном хозяйстве". Этот список утверждается и издается ежегодно.

По химическому составу выделяют две основные группы инсектицидов: неорганические и органические.

Неорганические инсектициды.

Это соединения мышьяка, фтора, бария, серы, меди, свинца. В настоящее время они используются очень редко, преимущественно для приготовления отравленных приманок.

Органические инсектициды

Инсектициды растительного происхождения получают при переработке инсектицидных растений, в которых содержатся токсичные для насекомых химические вещества. Основными из них являются никотин и пиретрум.

Никотин - алкалоид, содержится в табаке. В чистом виде очень токсичен для человека и теплокровных животных, летуч и потому неприменим в полевых условиях. До последнего времени никотин широко применяли как составную часть инсектицидных препаратов (в основном никотин-сульфат), но теперь он в основном заменен фосфорорганическими препаратами, хотя в США до сих пор используют для защиты растений около 500 т никотина в год (Грин, Хартли, Вест, 1979).

Пиретрум получают из цветов пиретринсодержащих ромашек. Пиретрины представляют собой сложные эфиры, они очень токсичны для насекомых, не ожигают растений, не ядовиты для человека и теплокровных животных, обладают очень быстрым контактным действием, но под влиянием кислорода и света легко теряют активность. В борьбе с вредителями применяют следующие препараты пиретринов: порошок и суспензия пиретрума, масляный экстракт пиретрума. Эти препараты можно улучшить добавками синергистов и веществ, предохраняющих от разложения активно действующие вещества пиретрума.

Суспензию пиретрума получают при настаивании в течение 10 ч 1 - 2 частей порошка в 100 частях воды.

Масляный концентрированный экстракт пиретрума получают на заводах. Это маслянистая жидкость зеленого цвета. Из него приготавливают суспензию и эмульсию, которые применяются в 1 - 2%-ной (суспензия) и 0,1 - 0,5%-ной (эмульсия) концентрациях.

Порошок используется для опыливания с нормой расхода 15 - 20 кг на 1 га. Эффективен против многих вредителей.

В Японии и США начали производиться синтетические пиретроиды. Они мало токсичны для млекопитающих, обладают сильными инсектицидными свойствами, стабильны к действию света и кислорода воздуха, перспективны для применения в ближайшем будущем.

Синтетические инсектициды доминируют в сельском и лесном хозяйстве. Сюда входят хлорорганические и фосфорорганические соединения, производные карбаминовой кислоты, нитрофенолы и др. Кроме того, применяются еще минеральные нефтяные масла.

Нефтяные масла представляют смесь различных углеводородов, поэтому токсические свойства их зависят от состава и строения этих углеводородов. Минеральные масла получают из нефти. Масла разделяют на легкие, средние, тяжелые. К легким маслам относятся дизельное топливо, трансформаторное, солярное и вазелиновое масла. К средним - веретенное масло и к тяжелым - машинное и цилиндровое масла.

Летом обычно применяют легкие масла, а зимой - тяжелые и средние. Летние масла менее фитоцидны, чем зимние, поэтому они не ожигают растения при опрыскивании. В отличие от зимних они обладают меньшей вязкостью, менее высоким интервалом кипения (температура кипения зимних масел 300 - 450° С, летних - 250 - 275° С), меньшей кислотностью, меньшим количеством сульфирующихся веществ. Они менее токсичны для насекомых. Проникая в организм насекомого, минеральные масла вызывают отравление, кроме того, они закупоривают дыхальца, вызывая удушье.

Минеральные масла могут использоваться в чистом виде, но чаще всего применяются в виде минерально-масляных эмульсий. Они: выпускаются промышленностью в виде концентратов, которые при применении разводят водой. Примером могут служить препараты № 30 и ЗОС, используемые для борьбы с кокцидами. Широко применяются комбинированные препараты нефтяных минеральных масел с гексахлораном и другими инсектицидами.

Применение минеральных масел ограничивается их большой фитоцидностью. Проникая через устьица в листья и распространяясь дальше в межклетных пространствах, они нарушают физиологические процессы в растениях. Минеральные масла мало опасны для человека и животных. Однако при попадании на кожные покровы они вызывают раздражение.

Хлорорганические соединения плохо растворяются в воде и хорошо в органических растворителях, являются термически и химически стойкими веществами. Это обусловливает длительность защитного действия препаратов против вредителей и одновременно создает угрозу загрязнения окружающей среды. Разрушение этих веществ в почве, растениях и на поверхности происходит очень медленно, а у животных обычно происходит их постепенное накопление.

Хлорорганические инсектициды обладают широким спектром действия. Попадая в организм насекомого, действуют на его нервную систему, вызывая паралич. В лесном хозяйстве разрешен к применению только один представитель этой группы - ГХЦГ.

Гексахлоран (ГХЦГ, гексахлорциклогексан) получают в результате фотохимического хлорирования бензола. Технический гексахлоран - комковатое кристаллическое вещество белого или светло-серого цвета, обладающее специфическим неприятным запахом плесени. Он представляет собой сложную смесь ряда соединений, где основную часть составляют различные изомеры, отличающиеся по своим физическим свойствам. Токсические действия гексахлорана на насекомых обусловлены свойствами гаммаизомера, которого содержится 10 - 14%. Остальные изомеры очень мало токсичны.

Технический гексахлоран практически нерастворим в воде, но хорошо растворяется в органических растворителях. Так, в ацетоне растворяется 43,5% гамма-изомера, в дизельном топливе - 4,3, в зеленом масле - 19%. При подогревании масел растворимость гексахлорана значительно повышается. Он химически устойчив, не разлагается под влиянием различных окислителей, но легко разлагается на солнечном свету и при высокой температуре, быстро теряя токсичность.

Гексахлоран - инсектицид контактного действия, обладает также кишечным действием и фумигационными свойствами. Он высоко токсичен для очень многих насекомых. Его препараты эффективны против почвообитающих насекомых и стволовых вредителей, большинства хвое- и листогрызущих насекомых и ряда сосущих. Они не наносят ожогов растениям; часто стимулируют рост сеянцев и саженцев древесных пород.

На основе технического гексахлорана готовятся следующие препараты:

12%-ный дуст гексахлорана - препарат содержит 12% технического гексахлорана и 88% талька. Это тонкий неслеживающийся порошок от белого до темного цвета. Он применяется для опыливания, обработки корневых систем сеянцев при посадке и внесения в почву против корневых вредителей.

25%-ный порошок на фосфоритной муке - препарат представляет собой механическую смесь технического гексахлорана (25%) с фосфоритной мукой (75). Цвет серый, обладает сильным запахом, применяется для внесения в почву против корневых вредителей.

Масляный раствор технического гексахлорана используется для аэрозольных обработок. Для этого технический гексахлоран растворяют в подогретом до 50 - 60° С дизельном топливе. Применяется 1 - 4%-ный раствор для обработки заготовленной древесины и в борьбе с хвоелистогрызущими вредителями.

Промышленностью выпускается также гамма-изомер ГХЦГ технический (за рубежом он называется линдан). Это кристаллическое вещество со слабым запахом плесени, содержит 90% гамма-изомера. На его основе готовится ряд препаратов.

Гамма-изомер ГХЦГ 16%-ная минерально-масляная эмульсия - жидкость консистенции густых сливок от светло-серого до желтовато-серого цвета. Содержит 16% гамма-изомера, 40% веретенного масла и полимеров, 5% концентрата сульфитно-спиртовой барды и 35% воды. Рабочая эмульсия готовится путем разбавления препарата нужным количеством воды перед опрыскиванием. Применяется против хвое- и листогрызущих и других вредителей. Норма расхода 1,5 - 3 кг/га. В год обработки запрещается выпас скота, сбор плодов и ягод, сенокошение. Эмульсия в концентрации 2 - 4% по препарату используется для обработки древесины.

Гамма-изомер ГХЦГ гранулированный - содержит технический гамма-изомер ГХЦГ, метилнафталиновую фракцию и гранулы суперфосфата, являющегося наполнителем. Изготавливается в трех видах, различающихся содержанием гамма-изомера и величиной гранул суперфосфата: мелкозернистый 2%-ный, мелкозернистый 4%-ный и крупнозернистый 2%-ный. Все они используются для борьбы с корневыми вредителями.

50%-ный смачивающийся порошок гамма-изомера белого или серого цвета с запахом гексахлорана. Содержит 50% технического гамма-изомера, 2 - 3% смачивателя и 2 - 4% стабилизатора. При разбавлении водой образует стабильные эмульсии. Применяется для борьбы с хвое- и листогрызущими вредителями леса.

Фосфорорганические соединения являются основными инсектицидами, которые применяются в практике защиты растений. Их широкое распространение обусловлено высокой инсектицидной активностью, широким спектром и быстротой действия на вредителей, малой стойкостью в биологических средах. Эти инсектициды отличаются относительно быстрым метаболизмом и не накапливаются в живых организмах; они разлагаются с образованием нетоксичных для человека и животных продуктов. Они менее токсичны для энтомофагов и рыб, чем хлорорганические, быстро разлагаются в почве. Многие из них обладают системным действием: проникают во внутренние органы растений и вызывают их временную токсикацию. Поэтому они используются против скрытоживущих насекомых, минирующих листья и побеги, образующих галлы, обитающих в древесине, а также против открытоживущих сосущих насекомых, особенно тлей.

Проникнув в организм насекомого, инсектицид с током гемолимфы достигает нервной системы, нарушает передачу нервных импульсов между ассоциативными нейронами в ганглиях и подавляет активность ацетилхолинэстеразы. Признаки отравления появляются очень быстро и выражаются в гиперактивации насекомого и треморе конечностей. Затем наступает паралич со смертельным исходом.

Недостаток большинства фосфорорганических соединений - их высокая токсичность для человека и животных и относительно быстрое появление устойчивых популяций вредителей после систематического применения.

В лесном хозяйстве применяются карбофос, хлорофос, фозалон, фосфамид; проходят опытно-производственные испытания антио, базудин и др.

Карбофос (малатион, фосфотион) - контактный инсектицид. В чистом виде это бесцветная маслянистая жидкость с характерным неприятным запахом. Не растворяется в вод", плохо растворяется в минеральных маслах, хорошо в органических растворителях.

Промышленностью выпускается 30%-ный концентрат карбофоса, представляющий собой желтую или буроватую густую жидкость со специфическим неприятным запахом. Он содержит кроме действующего вещества растворитель (ксилол, 40%) и вспомогательное вещество (ОП-7, ОП-10). При разбавлении водой концентрат образует водную эмульсию. Применяется против различных хвое- и листогрызущих вредителей, имаго майского хруща и сосущих насекомых. Расход 1 - 2 - 4 кг/га. Для ультрамалообъемного опрыскивания (УМО) рекомендуется 40%-ный раствор карбофоса (1 - 2 кг/га) без разбавления водой.

Препараты карбофоса среднетоксичны для теплокровных, обладают кумулятивными свойствами.

Хлорофос (диптерекс) - контактный инсектицид. В чистом виде это белое кристаллическое вещество с легким специфическим запахом. Хорошо растворяется в воде и органических растворителях. Технический хлорофос - светло-серая вязкая масса, содержит 80% действующего вещества, применяется водный раствор в концентрации 0,1 - 0,3%.

Кроме технического хлорофоса выпускается 80%-ный смачивающийся порошок и 7%-ный гранулированный препарат. Первый представляет собой вещество серого или светло-желтого цвета с запахом хлорофоса; в воде образует суспензию. Второй - зернистый продукт серого цвета, содержит 7% технического хлорофоса и наполнитель (смесь бентонита с каолином).

Хлорофос применяется против многих лесных вредителей, особенно хвое- и листогрызущих. При авиационном опрыскивании используют 2 - 5%-ные водные суспензии. Расход препарата 0,5 - 1,8 кг/га, рабочей жидкости 13 - 30 л/га. Для ультрамалообъемного (УМО) опрыскивания используется 30%-ный раствор хлорофоса в этилцеллозольве без разбавления водой, получивший название рицифона.

Хлорофос среднетоксичен для теплокровных животных и человека.

Фозалон (бензофосфат) - контактный инсектицид. В чистом виде белое кристаллическое вещество с чесночным запахом, в воде нерастворим, но растворяется в большинстве органических растворителей. Промышленность выпускает в виде 30%-ного смачивающегося порошка и 35%-ного концентрата эмульсии.

Концентрат эмульсии - подвижная жидкость коричневого цвета, хорошо смешивается с водой, применяется в концентрации 0,06 - 0,1 %, а при обработке лесов с воздуха - в 1-2%-ной концентрации. Расход препарата 3 - 6 кг на 1 га. Смачивающийся порошок дает устойчивую суспензию, концентрации аналогичны.

Препараты фозалона держатся на растениях около 15 дней. Обладают широким спектром действия и применяются против многих видов вредных насекомых. Кумулятивные свойства выражены слабо. Относится к группе высокотоксичных веществ по отношению к человеку и теплокровным животным.

Фосфамид (рогор, БИ-58) - инсектицид системного действия. В чистом виде белое кристаллическое вещество с запахом камфары. Технический фосфамид - желто-коричневая маслянистая жидкость. Промышленностью выпускается 40%-ный концентрат эмульсии и 1,6%-ный гранулированный препарат на суперфосфате.

Концентрат - розовая или желто-коричневая жидкость с неприятным запахом; легко смешивается с водой, образуя устойчивую водную эмульсию. При опрыскивании растений вначале (2 - 3 дня) действует как контактный инсектицид, затем распространяется по сосудистой системе и отравляет сок растения. Период действия 15-25 дней, после чего он полностью разрушается и переходит в нетоксичные соединения.

Фосфамид широко используется в практике защиты растений для борьбы с сосущими насекомыми в 0,1 - 0,2%-ной концентрации с расходом препарата 0,7 - 2 кг/га. Иногда используют 8-10%-ную рабочую эмульсию (против соснового подкорного клопа).

Гранулированный препарат применяют для борьбы с корневыми вредителями. Фосфамид относится к группе высокотоксичных инсектицидов по отношению к теплокровным животным и человеку.

В практике защиты леса, особенно в питомниках и зеленом строительстве, широко используются нитрофенолы - ДНОК (динитроортокрезол) и нитрафен. Это контактные инсектициды, уничтожающие зимующие фазы сосущих насекомых. Они вызывают ожоги растений. Применяются в строго установленные сроки осенью и ранней весной, пока почки не тронулись в рост. Первый из них очень, второй средне токсичны для человека и теплокровных животных.

Для фумигации посевного материала и в борьбе с разрушителями древесины в домах используют бромистый метил.

Способы применения инсектицидов

Инсектициды с помощью машин и специальных аппаратов используют для опыливания и опрыскивания растений, создания аэрозолей, фумигации помещений, почвы, семян и растений, интоксикации растений, обработки корневых систем сеянцев и саженцев при посадке, пропитки древесины, при изготовлении отравленных приманок и токсических поясов. Каждый из этих способов имеет свои достоинства и недостатки и определенную область применения.

Опрыскивание заключается в нанесении пестицида на поверхность растений или тела вредителя в виде раствора, суспензии или эмульсии. Достоинством этого способа является сравнительно небольшой расход инсектицидов и равномерное покрытие ими обрабатываемых поверхностей, хорошая прилипаемость. К недостаткам опрыскивания относится некоторая сложность приготовления рабочих составов, большой расход воды, дефицитной в ряде районов, порча аппаратуры в результате коррозии.

Эффективность опрыскивания зависит от величины, количества и распределения капель инсектицидной жидкости на обрабатываемой поверхности. Различают при авиационных обработках крупнокапельное (размер капель свыше 300 мкм), среднекапельное (от 151 до 300 мкм) и мелкокапельное (от 51 до 150 мкм) опрыскивание. В первых двух случаях расходуется большое количество рабочей жидкости, что в условиях лесного хозяйства экономически нецелесообразно. Наиболее приемлем способ мелкокапельного опрыскивания с расходом рабочей жидкости до 50 л/га. В зависимости от нормы расхода при мелкокапельном опрыскивании различают малообъемное и ультрамалообъемное опрыскивание.

Малообъемным называют опрыскивание со сравнительно небольшими нормами расхода рабочей жидкости, в пределах от 5 до 50 л/га. Для малообъемного опрыскивания используются водные эмульсии и суспензии, мелкие капли которых в наибольшей степени подвержены сносу и испарению. Поэтому опрыскивание с расходом менее 20 - 25 л жидкости на 1 га водными препаратами не применяется.

Ультрамалообъемное опрыскивание (УМО) производится неразбавленными водой концентратами эмульсий с нормами расхода от 0,5 до 10 л на 1 га. По сравнению с малообъемным это опрыскивание увеличивает производительность самолета более чем в четыре раза и значительно удешевляет стоимость работ, не требует предварительной подготовки рабочих растворов, уменьшает контакт рабочих с химическими веществами. Концентраты для УМО должны обладать текучестью при комнатной температуре, плотностью не менее единицы, низкой токсичностью для теплокровных животных, высокой биологической активностью и не ожигать растений. Для УМО готовятся специальные инсектицидные препараты - рицифон, 40%-ный раствор карбофоса в этиллцелозольве.

Опыливание заключается в нанесении инсектицида на поверхность растений или тела насекомых в виде порошка. Этот метод отличается простотой и быстротой обработки и не требует воды. К его недостаткам относится повышенный расход инсектицида, худшая прилипаемость к листовой поверхности растений, а при авиационном опыливании - снос порошка воздушными потоками. Поэтому не все дневное время используют для опыливания. Большое влияние на опыливание оказывают дисперсность, форма и строение частиц, гигроскопичность и другие физические свойства применяемых инсектицидов.

Аэрозоли - это дисперсные среды, в них частицы находятся во взвешенном состоянии. Аэрозоли делятся на туманы и дымы. Туманы содержат капли жидкости, дымы - твердые частицы.

Аэрозоли при обработке зараженных насаждений оказывают кратковременное воздействие на насекомых при непосредственном контакте и остаточное последействие при отложении инсектицида на растениях. В первом случае достигается высокая эффективность в борьбе с насекомыми во взрослой фазе (летающие бабочки, пилильщики). Аэрозоли хорошо проникают в кроны деревьев, щели и трещины коры. При работе с аэрозолями значительно уменьшается расход рабочей жидкости, увеличивается производительность работ, улучшается равномерность покрытия поверхностей жидкостью и прилипаемость. Однако при этом с аэрозолями возникают затруднения в управлении ими, так как обычно туман подвергается воздействию воздушных токов и разносится ими. Определенные затруднения в лесхозах вызывает также подготовка масляных растворов, сопряженная с нагреванием масла для растворения в нем инсектицидов.

Фумигация - процесс введения пестицидов в паро- и газообразном состоянии в воздушную среду, окружающую вредителей и возбудителей заболеваний растений. Производится фумигация почвы, складов и семенохранилищ, крон деревьев. Своеобразным методом фумигации является введение отравляющих веществ (парадихлорбензола и др.) в ходы скрытностволовых вредителей.

Интоксикация растений заключается во введении в растение безвредных для него химических веществ, которые, распространяясь по растению, делают его ядовитым для вредных насекомых и возбудителей болезней. Такими веществами являются инсектициды внутрирастительного действия, обладающие способностью проникать в растение и быстро распространяться по его сосудистой системе. Этим методом можно пользоваться для борьбы с сосущими и скрытноживущими насекомыми.

Авиационный метод

Впервые самолет для борьбы с вредителями леса был использован в 1926 г. в Ичалковском лесничестве Горьковской области. Применение самолетов для борьбы с вредителями леса очень эффективно. Самолет может использовать в малонаселенных и неосвоенных лесных массивах при любой полноте леса. При этом достигаются: высокая производительность, небольшие затраты рабочей силы и пестицидов. Недостатками применения самолетов служит их зависимость от погодных условий и нерентабельность обработки малых площадей.

С помощью самолетов производят опыливание или опрыскивание лесных насаждений. Для этого используются самолеты АН-2, АН-2М и вертолеты МИ-1НХ, МИ-2, КА-15, КА-26.

Авиационный метод следует применять для борьбы с массовыми вредителями хвои и листвы, в первую очередь в хвойных насаждениях. Обработка лиственных насаждений производится в районах садоводства и виноградарства, в зеленых зонах городов, а также в особо ценных лесных массивах. Подлежат обработке насаждения, которым грозит усыхание вследствие неоднократного объедания листвы и развития грибных болезней (мучнистая роса, пятнистость листьев и т. д.). Рекомендуется также применение авиационно-химической борьбы для защиты урожая шишек и желудей, для уничтожения кормящихся жуков майского хруща и стволовых вредителей во время их дополнительного питания в кронах.

На проведение авиационной борьбы составляется проект, самые же работы проводятся в строгом соответствии с ведомственными инструкциями по применению авиационного метода, согласованные с "Руководством по авиационно-химическим работам в гражданской авиации СССР", подразделения которой на договорных началах выполняют все работы в лесхозах.

Проект авиационной борьбы содержит данные, обосновывающие необходимость и целесообразность применения этого метода. В проекте дается характеристика насаждений, подлежащих обработке, приводятся данные о площади и состоянии очага, намеченного к обработке; обосновываются выбор инсектицида и нормы его расхода, способы сигнализации, сроки работ и требуемое число самолетов (вертолетов); приводится описание участка, выбранного йод аэродром; указываются способы учета эффективности борьбы и мероприятия по технике безопасности.

При организации авиационной борьбы необходимо уделить большое внимание подготовительным мероприятиям, обеспечивающим общий успех работы. Вся организационно-техническая часть наземных работ и учет результатов возлагаются на лесхозы и леспромхозы.

На основании материалов детального осеннего обследования зимующих вредителей и контрольного весеннего учета численности перезимовавшей популяции окончательно устанавливаются площадь обработки и ее очередность. Все намеченные для обработки участка наносятся на отдельный план, для каждого участка устанавливается число заходов самолета и намечается сигнальная сеть. Участкам стремятся по возможности придать прямоугольную форму, что значительно упрощает работу самолета.

Ответственной частью подготовительных работ являются выбор посадочных площадок (рабочих аэродромов) и их оборудование. Рабочие аэродромы устраиваются на ровном месте с твердым грунтом Посадочные площадки для вертолетов могут иметь максимальные уклоны рабочей площади: продольный 5°, поперечный 3°. Место приземления вертолета в радиусе 5 м не должно иметь уклонов.

Летное поле временного аэродрома для самолетов должно быть расположено длинной стороной в направлении господствующих ветров и иметь размеры при эксплуатации самолета АН-2 не менее 500x200 м с концевыми полосами безопасности по 25 м со стороны взлета и посадки, а для самолета ЯК-12 - не менее 450x100 м, В тех случаях, когда позволяют условия местности, летное поле нужно устраивать размером 800X400 м. На таких аэродромах может работать сразу четыре самолета, и место для разгрузки инсектицидов разрешается располагать в центре. При аэродромах устраивают склады для хранения инсектицидов и горючего, организуют временный медпункт и душ.

После тщательного изучения в натуре намеченных для обработки участков составляют схемы летной работы самолета, устанавливают способ и порядок подачи сигналов. Следя за подаваемыми с земли сигналами, пилот ориентируется в воздухе и совершает параллельные полеты над участком на определенном расстоянии один от другого.

Сигналы могут быть постоянными и переносными. Постоянными сигналами служат Т-образные сигнальные флаги семафорного типа, прикрепляемые к древку длиной 6 м. Они привязываются к вершинам деревьев на весь период обработки и применяются в насаждениях высотой более 15 м, где трудно пользоваться переносными сигналами.

В качестве переносных сигналов используются двухцветные флаги и шары-пилоты.

Двухцветный рамочный флаг состоит из дерева, к верхнему концу которого прибиты две перекладины длиной по 0,7 м каждая. К ним прикрепляются два матерчатых квадратных полотнища (белое и красное) размером 0,7X7 м каждое (рис. 40).

Шары-пилоты представляют собой тонкую резиновую оболочку желтовато-белого цвета. Их наполняют техническим водородом до размеров диаметром 70-100 см (номер оболочек шара 20 и 30).

Расстояние между цветными флагами устанавливают 1 км, а при использовании шаров-пилотов - 2,5 км.

При переносной сигнализации на границах двух противоположных сторон участка, предназначенного к обработке, располагают сигналы, которые, образуя створ, указывают пилоту направление, начало и конец гона. Прямая линия местности, обозначенная установленными сигналами, называется сигнальной линией. Она, как правило, располагается вдоль длинной стороны участка.

Для обеспечения параллельности полетов сигнальная линия после каждого полета над участком последовательно передвигается в назначенную сторону на заранее установленное расстояние (равное рабочему захвату самолета). Выполнение этой работы осуществляется двумя парами сигнальщиков, следящих за полетом самолета (вертолета) и последовательно переносящими сигналы. В качестве сигналов используются также дымовые костры и цветные ракеты.

Рис. 40. Сигнализация при авиационной обработке насаждений

Авиационную обработку отдельных участков производят челночным и загонным способами. При челночном способе обрабатываемый участок покрывают инсектицидом путем перекрещивающихся параллельных заходов самолета (рис. 41). При загонном способе выделенный под обработку участок делится на две равные, последовательно обрабатываемые полосы (загоны). Летчик при этом ведет самолет, ориентируясь на две линии сигналов, находящихся на расстоянии 450 - 600 м одна от другой. Преимуществом этого способа является большая простота разворотов при заходе на новый гон и затрата меньшего времени на развороты, что повышает производительность и безопасность полетов.

Участок должен обрабатываться как можно тщательнее, так как даже незначительные по площади пропущенные места (огрехи) служат источником развития вредных насекомых.

Рис. 41. Схема обработки зараженного участка челночным (А) и загонным (Б) способами

Авиационные работы выполняются с бреющих полетов (10 - 40 м над пологом леса) и регламентируются специальными правилами, которые должен выполнять летный состав. Полеты начинают за 30 мин до восхода солнца. Утренние часы - самые хорошие для работы. Полеты обычно прекращаются в 8 - 9 часов утра, когда усиливается ветер и восходящие токи воздуха мешают равномерному попаданию инсектицидов на кроны деревьев. Затем работы продолжаются в вечерние часы. Опыливание производится в штиль или при ветре, скорость которого не превышает 2 м в 1 с, а опрыскивание и разбрасывание отравленных приманок - при скорости ветра 5 м в 1 с. Дневной полет на самолетах разрешается не более 6 ч, а на вертолетах - не более 4 ч.

Перед началом обработки производится обзорный полет над участком для того, чтобы определить местонахождение и взаиморасположение сигнальных знаков.

Сроки обработки устанавливаются в соответствии с биологией вредителя и уточняются в связи с особенностями погоды.

Если обработанные участки попадут в полосу дождя в ближайшие 3 - 6 ч после обработки, ее нужно повторить.

Соблюдение заданной нормы расхода инсектицидов или биопрепаратов на единицу обрабатываемой площади (1 га) - непременное условие высокой эффективности авиационных работ. Это достигается установкой специальной аппаратуры самолета (вертолета) на соответствующий при этой норме секундный выпуск инсектицидов с расчетом обязательного опорожнения загрузочного бака на границе обрабатываемого участка. Для этого, в свою очередь, необходимо путем соответствующих расчетов определить наивыгоднейшую ширину рабочего захвата (переход сигнальщиков на очередной гон), количество заходов самолета (вертолета) на обрабатываемый участок за один полет и оптимальную массу разовой загрузки самолета (вертолета) химикатами.

Регулировка авиаопыливателя и авиаопрыскивателя (установленных на самолетах) на необходимый секундный выпуск, соответствующий заданной норме расхода инсектицидов (в кг на 1 га), производится лётным составом.

Производительность самолета зависит главным образом от расстояния посадочных площадок до обрабатываемых участков, от нормы расхода инсектицида и от числа полетов. Поэтому нужно как можно ближе к месту работ подобрать посадочные площадки и механизировать загрузку самолетов (вертолетов) препаратами, бензином и маслом (рис. 42).

Учет эффективности авиационной борьбы проводится различными методами. Самым точным, но очень трудоемким способом служит метод учетных площадок. Площадки закладываются за несколько дней до начала обработки в наиболее характерных местах очага вредителя (3 - 4 площадки на 100 га площади). Площадка представляет собой очищенный от лесной подстилки хорошо утрамбованный круг, в центре которого находится учитываемое дерево, а в молодых культурах - прямоугольник с несколькими деревьями внутри него. Размеры площадки должны несколько превышать площадь проекции кроны дерева. Площадка получается углубленной вследствие снятия подстилки и с краев" обнесена канавкой, чтобы гусеницы не расползались. Сбор и подсчет упавших на площадку гусениц начинается на другой день после обработки и продолжается 5 - 6 дней. Затем срезают крону и подсчитывают число гусениц, оставшихся в живых. Эффективность обработки определяется по формуле

где Э - процент смертности; Д - число гусениц до обработки; П - число гусениц после обработки.

Об эффективности борьбы можно судить по калу гусениц. Для этого за три-четыре дня обработки насаждений под кронами учетных деревьев расставляют фанерные ящики размером 0,25 м².

Рис. 42. Зарядка баков вертолета растворами ядохимикатов

В углах оставляют просветы, через которые собранный за два дня кал высыпают на бумагу и затем взвешивают. После обработки насаждений эту операцию повторяют в течение того же времени (два дня), а затем вычисляют процент эффективности борьбы, подставляя в вышеприведенную формулу вместо числа гусениц массу; кала. Вместо ящиков под учетными деревьями можно ставить кусок фанеры, прибитый к палке (столик). Он покрывается гусеничным: клеем или липкой бумагой, к которой пристает кал.

Использование аттрактантов, гормональных препаратов и стерилизаторов для защиты леса

Аттрактанты

При разработке новых методов борьбы с вредными насекомыми в настоящее время большое внимание уделяют аттрактантам.

Аттрактантами (лат. attractiq - притяжение) называют вещества, пары которых, достигая определенных рецепторов, вызывают соответствующую реакцию насекомых. Это вещества химической информации, обеспечивающие концентрацию насекомых на кормовых объектах или в местах локализации другого пола.

Аттрактанты делятся на две группы: синтетические и природные. Список синтетических аттрактантов ограничен девятью названиями. Они применяются преимущественно для выявления карантинных объектов в США. Для условий нашей страны могут представлять интерес бутилсорбат и амлюр, с помощью которых выявляются очаги хруща Amphimallon majalis.

Вторую группу составляют половые аттрактанты, получившие название феромонов (греч. pherein - переносить и horman - возбуждать). Я. Д. Киршенблат их называет телергонами. Они образуются в организме насекомых и представляют собой экзокринные продукты, выполняющие ряд специфических функций. Феромоны обеспечивают маркировку гнезд, способствуют скоплению особей одного вида, указывают направление к кормовым объектам, обеспечивают встречу полов. Для борьбы с вредными насекомыми наибольший интерес представляют половые феромоны. Они появились в процессе эволюции как эффективное средство пространственного объединения обоих полов вида для размножения и действуют на молекулярном уровне. Запахи половых феромонов воспринимаются дистантными хеморецепторами, расположенными на антеннах. Источниками половых феромонов являются клетки специализированных кожных желез, находящихся на различных участках тела насекомого. У самок чешуекрылых такие железы располагаются на мягкой мембране между VIII и IX сегментами брюшка. Феромонная железа образует сплошное кольцо вокруг этих сегментов или булавовидное выпячивание на дорзальной стороне мембраны. У некоторых видов железа может выпячиваться наружу.

Запах феромона неоплодотворенных самок вызывает у самцов состояние беспокойства, специфические колебательные движения антенн, трепыхание крыльев и направленные поисковые перемещения.

Иногда самцы, приближаясь к самке, устраивают стоячие полеты над ней, прикасаясь антеннами и передними лапками к последним сегментам брюшка самки. Самцы пытаются копулировать с предметами, обработанными экстрактами из брюшков . самок. После ампутации антенн самец не ищет самку и не копулирует с ней. Поведенческий ответ самца удается получить при ничтожно малых концентрациях феромона. Так, при опытах с феромоном тутового шелкопряда (бомбиколом) минимальная концентрация, вызывающая ответную реакцию у 50% испытанных самцов, равнялась 10^-12мкг/мл, т. е. примерно 2500 молекул в 1 мл. Наибольшая чувствительность к половым феромонам наблюдается у тараканов, она составляет 10^-14мкг/мл; у непарного шелкопряда- 10^-9мкг/мл. Очень сильный феромон вырабатывают самки соснового пилильщика (Diprlon similis). Наблюдения в полевых условиях показали, что одна самка пилильщика может привлечь свыше 11 тыс. самцов. Из 30 150 самок этого вида удалось выделить 1,4 мг чистого феромона. Запах самки привлекает самцов нередко с далекого расстояния. Так, у монашенки оно составляет 200 - 300 м; у айлантовой сатурнии - 2,4 км, непарного шелкопряда - 3,8 км, большого ночного павлиньего глаза - 8 км.

Химическая структура половых феромонов установлена для относительно немногих видов насекомых главным образом из числа чешуекрылых или жесткокрылых. У большинства видов насекомых половые феромоны являются ацетатами ненасыщенных прямоцепочечных спиртов с разной длиной молекулы и с разным расположением связей. Для жуков в отличие от многих бабочек характерны системы из двух-трех феромонов, отдельные компоненты которых не обладают активностью.

Половые феромоны могут одновременно действовать и как афродизиаки, т. е. вещества, приводящие самца и самку в состояние готовности к спариванию после того, как оба они встретились и образовали пару. Так, у бабочек самцов Danais на кончике брюшка имеется пучок пахучих волосков; при приближении самки он раскрывается, как веер, и исходящий из него "запах" способствует быстрому спариванию.

Использование половых аттрактантов для защиты лесов от вредных насекомых еще находится в стадии производственных опытов. Пока они используются преимущественно в комбинации с ловушками в целях надзора за появлением и распространением насекомых. В СССР наибольшие успехи достигнуты в использовании полового феромона непарного шелкопряда - диспарлюра. В результате 30-летних работ американский ученый М. Джекобсон в 1960 г. выделил из 500 тыс. самок непарного шелкопряда 20 мг феромона, который назвал гиптолом. Однако при более тщательном исследовании было установленно, что вещество с таким названием не является половым феромоном. Оно присутствует в выделениях феромонных желез самок, но само по себе не привлекает самцов. Истинный половой феромон непарного шелкопряда был установлен спустя 10 лет. Им оказался цис-7,8-эпокси-2-метило-ктадекан, названный диспарлюром. Количество диспарлюра, вырабатываемое одной самкой непарного шелкопряда, приблизительно равно 0,1 мкг. Этого количества достаточно, чтобы привлечь около миллиона самцов. Он распространяется в воздухе путем диффузии согласно законам физики.

В настоящее время в СССР и ряде других стран разрабатывается технология промышленного производства диспарлюра и его препаративных форм, ведутся интенсивные исследования по применению для надзора и борьбы с непарным шелкопрядом. Разработаны типы ловушек, определены дозировка диспарлюра и количество ловушек на единицу площади (см. гл. VIII). Однако снизить численность непарного шелкопряда ниже порога вредоносности с помощью ловушек не удается. Поэтому для борьбы с ним был предложен метод дезориентации самцов путем размещения диспарлюра в многочисленных локальных точках, что уменьшает вероятность оплодотворения самок. Размещение диспарлюра по насаждению достигается путем микрокапсульного опрыскивания, при котором расходуется от 50 до 200 мг диспарлюра. В США был поставлен ряд крупномасштабных опытов, давших обнадеживающие результаты, особенно в изреженных популяциях. В Молдавии ставились опыты по обработке насаждений диспарлюром, растворенным в бензине. Насыщая атмосферу феромоном, можно добиться того, что реагирующие на него самцы не будут способны уловить на этом фоне небольшое дополнительное количество феромона, выделяемое половым партнером. Самцы и самки из-за этого не могут встретиться и спариваться.

Диспарлюр оказался эффективным и для привлечения в ловушки бабочек монашенки, что расширяет возможность его применения (Бедный, 1978).

На протяжении ряда последних лет во многих странах, особенно в США, ведутся интенсивные исследования по использованию аттрактантов для борьбы с короедами. На этом пути встретились большие трудности. Аттрактанты короедов - это не только половые феромоны, но и аггрегативные, продуцируются и самками и самцами. Кроме того, близкие по действию и составу вещества выделяются ослабленными и срубленными деревьями. Они получили название аттрактантов первичной привлекательности и служат для насекомых показателем снижения устойчивости деревьев. У хвойных пород к их числу относятся монотерпеновые компоненты живицы а- и р-пинены, лимонен, камфен и другие соединения. У лиственных пород из привлекающих веществ известны ванилин, сиреневый альдегид и ряд других, входящих в состав продуктов окисления лигнина.

В результате работ, проведенных в США по изучению феромонов короедов p. Dendroctonus, были выделены и затем изготовлены промышленными фирмами феромонные препараты: транс-вербенол, фронталин, бревикомин. Эти препараты используются в сочетании, так как бревикомин выделяют самки жуков, а фронталин - самцы. Многочисленные опыты по применению на значительных территориях этих препаратов показали, что они хотя и концентрируют в ловушки большое количество жуков, однако в целом мало эффективны.

Короеды p. Ips продуцируют ипсдиенол и ипсенол. В сочетании они привлекают жуков, однако применение ловушек с этими феромонами также оказалось недостаточно эффективным. Кроме того, следует учесть, что в ловушки попадают не только короеды, но и их хищники. В Норвегии А. Бакке разработал смесь для борьбы с типографом. Она была изготовлена фирмой "Целамерк" (ФРГ). Эта смесь состоит из ипсдиенола, цис-вербенола и диметилвенилкарбенола в соотношении 1:1:10. Вместо ловушек использовались пластинки, пропитанные феромонной смесью. Они прикреплялись к ловчим деревьям. В СССР рядом институтов системы Гослесхоза СССР также разработан феромон короеда-типографа. Он является агрегационным и привлекает летающих жуков обоих полов, а также других видов p. Ips. Феромон содержит много компонентов, выпол-няющих различные функции в жизни жуков. Эти компоненты следующие: ипсдиенол, ипсенол, цис-вербенол, транс-вербенол и др. Препаративной формой феромона является диспенсер. Он состоит из пористого или волокнистого субстрата, который пропитан феромоном и помещен в мешочек из полиэтиленовой пленки. Один диспенсер содержит от 80 - 200 мг феромона. Они применяются в различного типа ловушках.

Лесным ведомством США принята программа по вылову струйчатого заболонника, который распространяет голландскую болезнь ильмовых. Для этого используется феромонный препарат мултилур. Программа успешно реализуется, хотя эффективность ловушек еще изучена недостаточно, так как зависит от очень многих факторов.

Гормональные препараты

Гормоны вырабатываются эндокринными железами и служат для регуляции метаморфоза насекомых. Известны три основных гормона развития: гормон мозга, экдизон и ювенильные гормоны. В настоящее время на их основе созданы препараты, применение которых дает возможность регулировать отдельные процессы развития (задерживать рост, линьку, диапаузу и т. д.). Эти препараты пока еще не нашли применения в подавлении численности лесных вредителей.

Половая стерилизация

Стерилизацию вредных насекомых проводят, чтобы вызвать их бесплодие и тем самым уменьшить численность в последующих поколениях ниже порога вредности или совершенно искоренить вид на определенной площади ареала.

Для стерилизации используют ионизирующее излучение или специальные химические вещества - хемостерилизаторы. В первом случае насекомые подвергаются воздействию гамма-лучей, получаемых из радиоактивных веществ, содержащих Со⁶⁰.

У облученных самцов насекомых семенники и семяпроводы содержат подвижную сперму. Она попадает в семяприемники нестерилизованных самок после спаривания с облученными самцами, ставшими стерильными. Оплодотворенные стерильными самцами самки откладывают столько же яиц, сколько и при копуляции с плодовитыми (фертильными) самцами, но яйца оказываются нежизнеспособными, из них не отрождаются личинки. Сперма стерильных самцов оплодотворяет яйцо, но образующаяся зигота вскоре останавливается в развитии и погибает. При облучении самок индуцированное бесплодие проявляется в том, что после спаривания с фертильным самцом она не откладывает яиц или откладывает их очень мало и они, как правило, нежизнеспособны.

Обычно ионизирующее излучение вызывает возникновение доминантных летальных мутаций, приводящих к стойкому бесплодию облученных насекомых в течение всей их жизни. Продолжительность жизни и активность спаривания облученных насекомых изменяются в зависимости от дозы облучения, возраста и вида насекомых. Чтобы сперма не теряла свою подвижность, стерилизующие дозы облучения не должны быть слишком высокими. При повышенных дозах радиации в половых железах насекомых наблюдаются патологические изменения и гибель половых клеток. Стерилизующие дозы для разных видов развития насекомых колеблются в пределах 2,5 - 55 кр.

Стерилизация насекомых специальными химическими веществами во многом сходна с действием ионизирующего излучения. Они вызывают образование доминантных летальных мутаций. При этом яйца и сперма сохраняют жизнеспособность, но зигота не заканчивает развитие. Известно много хемостерилизаторов. Лучшими из них являются соединения, содержащие две или несколько групп этиленимина. Наиболее распространен ТЭФ (трис-1-этиленимин-фос-финоксид), представляющий фосфорную кислоту, замещенную тремя кольцами этиленимина.

Стерилизация вредных насекомых в природных условиях не производится. Это объясняется техническими трудностями и высокой токсичностью (иногда канцерогенностью) для теплокровных животных хемостерилизаторов. Поэтому использование стерилизации ограничивается выпуском в природные популяции бесплодных самцов, которые конкурируют с фертильными. Выпуск продолжается в течение нескольких лет, пока численность вредителя достигает заданных размеров или он будет уничтожен совершенно. Норма выпуска стерильных самцов рассчитывается в соответствии с гипотетической моделью и учетом экологических особенностей вредителя (генерация, плотность популяции, занимаемая площадь, биотический потенциал, коэффициент размножения и др.). С каждым выпуском отношение стерильных самцов к фертильным возрастает и становится все более действенным. Однако это верно только в том случае, когда первоначально выпускаемое число самцов достаточно велико, чтобы вызвать снижение численности природной популяции.

Массовое разведение, стерилизация и выпуск бесплодных самцов сложны и дороги. Поэтому применение этого метода целесообразно только для ликвидации очагов важнейших вредителей и карантинных объектов. Выпуск бесплодных самцов нужно начинать в годы с наименьшей численностью вредителя (или снижать ее химическими средствами), при условии достаточно изолированной территории, на которой обитает популяция вредителя, подлежащая уничтожению.

Успех метода стерилизации вредных насекомых во многом зависит от их систематического положения. Успешнее всего стерилизуются мухи. У них наибольший разрыв между летальной и стерилизующей дозами облучения. Наименьший разрыв у жуков (некоторое исключение составляет майский хрущ), промежуточное положение занимают бабочки. Выпуск имаго сравнительно сложен, поэтому стерилизуют чаще всего зрелых куколок.

Выпуск стерильных самцов в природные популяции был проведен с 16 видами (из них 12 видов двукрылые) и дал блестящие результаты. Работы с вредными лесными насекомыми почти не производились. Имеется сравнительно небольшой опыт борьбы с западным майским хрущом в Швейцарии. На изолированное поле (30 га) за два летных года было выпущено 11,5 тыс. стерильных самцов, численность которых в 1959 г. соответствовала таковой у самцов природной популяции. После 1962 г. личинки хруща исчезли совершенно.

В США начат выпуск стерильных самцов непарного шелкопряда. В 1967 г. выпущено 30 тыс., в 1968 г.- 100 тыс. самцов. В СССР ведутся работы по облучению и выпуску в природные популяции самцов восточного майского жука и древесницы въедливой.

Метод половой стерилизации требует наладить фабричное разведение насекомых, что имеет свои сложности. Кроме того, в ближайшие годы он мало пригоден для борьбы с хвое- и листогрызущими вредителями на больших площадях при наличии сплошных ареалов. Это же относится к восточному майскому хрущу.

Интеграция химических и биологических методов борьбы

Сочетание химических и биологических средств борьбы с вредителями получило название интегрированного метода борьбы. При этом достигается направленное поддержание на низком уровне численности популяций вредителей с помощью естественных регуляторов и специальных лесозащитных мероприятий.

Интегрированный метод в его классической форме не следует отождествлять с системами лесозащитных мероприятий, а равно с простым соединением различных методов и средств борьбы, используемых против вредителей в лесном хозяйстве.

Интегрированный метод требует хорошего знания фенологии, биологии динамики численности вредителя и его врагов. Применение его достигается различными путями. Самым обычным является выбор рациональных сроков и способов химической обработки, которые обеспечивают снижение численности вредителей и максимальное сохранение энтомофагов. При этом эффект достигается в том случае, если имеются эффективные энтомофаги, способные осуществлять регуляцию численности на уровне ниже экономического порога вредоносности.

Технология борьбы сводится к следующему. Выбирают сроки, когда регулирующие численность энтомофаги находятся в устойчивой к действию инсектицидов фазе яйца или куколки или не закончили еще зимовки. Для химических обработок в эти сроки используют инсектициды, обладающие кратковременным последействием.

Обычно рекомендуются ранние химические обработки, когда энтомофаги еще не появились после зимовки. Так, ранневесеннее опрыскивание насаждений в очагах монашенки (ГДР) уничтожило только половину отродившихся к этому времени гусениц, но спасло основного паразита (тахина - Phorocera siluestris R. D.), который уничтожил оставшихся гусениц. Борьба в этом случае ведет к последующей активизации энтомофагов.

Похожий прием был использован в борьбе с яблоневой и плодовой молями в орехово-плодовых лесах Киргизии. Насаждения обрабатывались до лёта тахины Pseudosarcophaga mamillata Pand в местах с высокой численностью вредителя. Отродившиеся на обработанном участке тахины, не найдя достаточного количества хозяев, мигрировали в соседние насаждения, где резко снизили численность нарастающих популяций молей.

Авиахимические обработки ранней весной менее всего опасны для энтомофагов большинства листогрызущих вредителей дуба. Их проводят, когда гусеницы вредителей находятся еще в первом-втором возрасте, а энтомофаги еще не появились с мест зимовки. При наличии концентрированных растворов гамма-изомера гексахлорана такие обработки проводят еще до появления гусениц. Они позволяют устранить непосредственное действие инсектицидов на энтомофагов и снизить влияние остаточной токсичности, так как листва на деревьях в это время еще отсутствует.

Обработка насаждений, когда гусеницы сосновой совки находятся в первом-втором возрастах, не влияет на ее главнейших паразитов. Такая же борьба с кольчатым коконопрядом сохраняет яйцеедов.

Одним из приемов интегрированной борьбы является частичная и выборочная обработки зараженных насаждений инсектицидами.

При частичной обработке быстро восстанавливается нарушенное биологическое равновесие за счет миграции энтомофагов из соседних необработанных участков. Чаще всего проводится чересполосная обработка, при которой обрабатываемые и необрабатываемые полосы чередуются через 40 - 50 м.

Выборочные обработки проводятся в микроочагах и местах концентрации вредителей, не затрагивая остальной территории, где они имеют меньшую численность. Так, в Даниловском лесхозе Харьковской области были обследованы все дубовые насаждения и выделены для обработки участки с раннераспускающейся формой дуба. Участки с господством позднераспускающейся формы дуба не обрабатывались совсем.

При хорошо поставленном надзоре часто практикуется полный отказ от химических обработок, если есть гарантия затухания очага вредителя от биотических факторов.

Одним из способов интегрированной борьбы является совместное применение инсектицидов и биопрепаратов. К биопрепаратам добавляют сублетальные дозы инсектицидов, что обычно увеличивает смертность вредителя от биопрепаратов за счет ослабления организма ядом. Кроме того, в этом случае снижается расход обоих компонентов в 4 - 10 раз по сравнению с их раздельным применением и сохраняются энтомофаги. Однако нужно иметь в виду, что ряд инсектицидов угнетает активность биопрепаратов (многие фосфорорганические) и в этом случае их совместное применение невозможно.

Большое значение для сохранения энтомофагов имеет способ химической борьбы. Самым губительным способом применения инсектицидов является опыление. Мельчайшие пылевидные частицы хорошо проникают в глубь крон деревьев и кустарников, внутрь травостоя и на почву. Кроме того, происходит снос пылевидных частиц на большие расстояния ветром и отравление при этом энтомофагов.

Менее опасно для энтомофагов опрыскивание и наиболее безопасна предпосевная обработка семян.

Большое значение в интегрированном методе имеет выбор пестицидов. Следует стремиться к применению пестицидов избирательного действия, особенно токсичных только для некоторых вредителей и мало токсичных для энтомофагов. Такими являются многие системные пестициды, например фосфамид, метилмеркаптофос и др.

Весьма перспективно применение инсектицидов с аттрактантами. В этом случае можно не проводить сплошные обработки леса, а сосредоточить их на небольших участках. Хорошо сочетается с применением инсектицидов и деятельностью энтомофагов половая стерилизация насекомых.

Биофизические методы

Биофизические методы объединяют разнообразные приемы борьбы, при которых насекомых уничтожают физическими средствами или с помощью простейших механических приспособлений. Эти методы имеют ограниченное распространение и применяются чаще всего на небольших площадях, где по каким-либо соображениям невозможны другие методы борьбы. В эту же группу мероприятий теперь включают технику массового разведения насекомых в инсектариях и биофабриках.

Наиболее распространены следующие биофизические приемы борьбы:

сбор и уничтожение насекомых на разных фазах развития (соскабливание кладок яиц, раздавливание личинок, срезание паутинных гнезд, срезание зараженных побегов, выборка личинок из почвы, сбор личинок, гусениц, куколок или коконов хвое- и листогрызущих насекомых, сбор и уничтожение имаго);

уничтожение личинок и куколок насекомых в почве режущими частями орудий и путем нарушения условий их обитания;

использование приманок и создание условий для концентрации насекомых и последующего их уничтожения;

устройство преград (накладывание клеевых колец на деревья, сооружение ловчезаградительных канав);

вылавливание насекомых при помощи ловушек различных конструкций;

использование электричества, токов высокой частоты, ультразвука, высоких и низких температур для уничтожения насекомых.

Приманки делятся на пищевые, защитные и комбинированные, сочетающие в себе свойства тех и других. Любая приманка может быть отравленной. Отравленные приманки наиболее эффективны, так как не требуют затрат труда на сбор и уничтожение насекомых. Приготовление и использование отравленных приманок относится к химическому методу борьбы. Здесь лишь следует подчеркнуть, что эффективное использование комбинированных приманок основано на хорошем знании таксисов насекомых, их сезонного и суточного поведения.

Так, например, у жуков чернотелок в период активного весеннего питания сильно развита реакция на микроклиматические факторы. В этом случае пищевая приманка не может надолго удержать жуков, так как последние, уходя от создающихся в это время неблагоприятных условий высокой температуры и низкой влажности, концентрируются под естественными укрытиями. Одни искусственно созданные укрытия (защитная приманка) в свою очередь не могут надолго удержать жуков, устремляющихся в часы активности на поиски пищи. В тех же случаях, когда в притеняющей приманке есть пища (комбинированная приманка) и температурный режим под ней благоприятен для жуков, они остаются все время под приманкой.

Принцип действия комбинированных приманок основан на разнице микроклиматических условий и степени освещения под приманкой и в окружающей среде. Кроме того, пищевая часть приманки (например, жмых) должна быть более привлекательной, чем пища, которую может отыскать насекомое вокруг. На этом основано использование ловчих деревьев, ловчей коры, кольев и т. д. в лесах, где нет захламленности. Куски свежей еловой коры служат одновременно пищей и убежищем для ряда слоников. Пропитывая кору специальными веществами (аттрактантами), можно усилить привлекательные свойства коры. Жуки скорее отыскивают такую кору, прячутся под ней, питаются и тут же погибают.

Приманки - одна из радикальных мер борьбы с чернотелками, щелкунами, долгоносиками, подгрызающими совками, медведками, кравчиками, саранчовыми.

Преграды в виде канав и клеевых колец на деревьях устраиваются на пути к источнику питания и к местам откладки яиц.

Накладка клеевых колец применяется против гусениц бабочек, бескрылых самок и подкорного клопа, поднимающихся по стволу к кронам для питания после зимовки или отрождения в почве. В настоящее время накладка колец используется главным образом для надзора за нарастанием численности вредителей (зимняя пяденица, сосновый шелкопряд и др.).

Для кольцевания насаждений применяется гусеничный клей. Он не должен растекаться по дереву, смываться дождем и образовывать пленки при повышении температуры до 45° С.

Кольцевание деревьев проводят весной или в другое время в зависимости от появления насекомых. Предварительно необходимо сгладить кору на деревьях в местах будущих колец и удалить подлесок там, где гусеницы могут переползти с него на дерево выше кольца. Клей накладывают на дерево (на высоте 1 - 1,5 м) круглой, заостренной с рабочего края палкой и затем разглаживают специальным гладилом до тех пор, пока кольцо не примет нужных размеров - ширины 4 см и толщины 4 мм.

Канавы роют для того, чтобы преградить путь насекомым. Ими окапывают питомники, отделяют молодые культуры от стен леса и свежих вырубок, ограничивают расползание насекомых за пределы окольцованного насаждения и т. д. В канавы, кроме того, вылавливается много насекомых, особенно слоников и других вредителей.

Ловушки с ртутными лампами применяются на службе учета вредителей, для фаунистических исследований и в борьбе с вредными насекомыми. Световые ловушки с источником ультрафиолетовых лучей вместо обычных электрических ламп накаливания дают несравненный эффект. Источником света в ловушках служат ртутно-кварцевые лампы высокого давления типа ПРК (ПРГ-4 мощностью 220 Вт, ПРК-2 мощностью 375 Вт, лампа сверхвысокого давления СВДШ-250-3 и др.). Светоловушки в зависимости от устройства улавливающего аппарата бывают конические, засасывающие и с убивающим устройством.

Рис. 43. Коническая ловушка с лампой в сетке

В конических ловушках улавливающим аппаратом служит металлический усеченный конус диаметром (в основании) 50-80 см и углом между его боковыми поверхностями 70 - 80°. Лампа укрепляется над основанием конуса и, по желанию, может быть заключена в фонарь со светофильтрами или в металлическую сетку. К вершине конуса (обращенной вниз) прикрепляют сосуд с ядовитой жидкостью, куда попадают натыкающиеся на сетку и стенки конуса насекомые (рис. 43).

Ловушка засасывающего типа и схема ее устройства изображены на рис. 44.

Массовое разведение насекомых

Для приготовления биологических препаратов, стерилизации насекомых и получения энтомофагов необходимо иметь огромное количество экземпляров различных видов вредных насекомых. Собирать их в лесах трудоемко, а при низкой численности невозможно. Поэтому необходима организация массового разведения насекомых. В зависимости от их дальнейшего использования для исходной культуры нужно сделать предварительный отбор особей. Если, например, разведение предназначено для половой стерилизации, нужно отобрать самцов по наибольшей половой активности, длительности жизни и способности отыскивать самок.

Перед массовым разведением насекомых их освобождают от энтомофагов и болезней. В дальнейшем лабораторные популяции периодически нужно обновлять, так как при длительном разведении они становятся непригодными для выпуска в природу.

Для разведения и стерилизации насекомых, их заражения патогенами и энтомофагами необходимы большие специальные помещения с кондиционированным воздухом и соответствующим оборудованием. Нужны садки для спаривания и откладки яиц, баки для выкармливания личинок на искусственных средах, емкости для окукливания. Все помещения должны быть снабжены автоматическими устройствами для регулирования температуры, влажности воздуха и освещения по типу фитотронов. В США ряд процессов разведения насекомых механизирован: заполнение кормовой средой пластиковых контейнеров, накрывание их крышками, извлечение куколок, дезинфекция помещений и корма и др.

Рис. 44. Ловушка засасывающего устройства. А - общий вид; Б - схема устройства: 1 - защитный колпак, 2 - сетка, 3 - ртутная лампа, 4 - винт, 5 - кронштейны, 6 - растяжки, 7 - электромотор, 8 - трехлопастный винт, 9 - электрическое распределительное устройство, 10-металлический цилиндрический корпус, 11 - приемная цилиндрическая сетчатая камера, 12- петли для укрепления ловушки

Для регулирования плотности популяции разводимых насекомых необходимо ориентировочно рассчитать численность яиц на определенное количество среды для разведения личинок.

Массовое непрерывное разведение насекомых возможно лишь при постоянной откладке яиц, для чего необходимо обеспечить дополнительное питание насекомых. Кормят их обычно растворами сахара с добавлением протеинов и витаминов, а также дрожжевым гидролизатом белка.

Выкармливание личинок производится на искусственных средах, которые могут быть синтетическими и полусинтетическими. В синтетические среды входит большое количество компонентов, они дороги и мало выгодны для массового разведения насекомых. Полусинтетические среды состоят из 10 - 12 компонентов. В состав таких сред обычно входят высушенные растения, которыми насекомые питаются в природе. Растительная основа среды дополняется химически чистыми стеринами и витаминами. Растения для полусинтетических сред нужно сушить как можно быстрее, чтобы меньше терялись питательные вещества и витамины.

Состав полусинтетических сред разнообразен. В них должны входить белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные соли, а как добавки - фагостимуляторы, которые привлекают насекомых к пище, стимулируют ее потребление. Для обогащения растительной основы среды протеинами часто пользуются альбумином или казеином и углеводами (сахарозой, глюкозой, декстрозой). В качестве источника жиров добавляют растительные масла, холестерин. В ряде случаев выбор витаминов заменяют хлебопекарными или пивным дрожжами. Стабилизаторами - уплотнителями, придающими среде определенную структуру, служат агар-агар, целлюлоза, древесная пульпа и т. д. За рубежом имеются растительные среды для многих лесных насекомых. Так, среда для смолевки составлена на базе размолотой сосновой коры, а для непарного шелкопряда растительную основу составляет порошок из листьев дуба. На такой же среде уже давно разводят непарного шелкопряда в США и Югославии. Развитие одной генерации проходит за 51 день, а выход бабочек составляет 96,8%. В СССР также начали выращивать непарного шелкопряда на отечественной полусинтетической среде для получения вирусного препарата (вирина ЭНШ). Имеются синтетические среды для ряда других видов лесных насекомых в США.

Синтетические среды следует предохранять от заражения различными микроорганизмами путем введения ряда ингибиторов бактерий и грибов (смесь бутил-парабена с метил-парабеном и сорбиновой кислотой и др.). Стерилизация сред - сложная, но необходимая часть работы по массовому разведению насекомых.

Разведение энтомофагов производят на выращенных насекомых-хозяевах. В лесном хозяйстве разработан (по аналогии с сельским) метод выращивания трихограммы на зерновой моли - ситотроге. Для разведения ситотроги используются любые помещения, где поддерживается температура 22 - 24° С и относительная влажность около 75%. В деревянные садки, расположенные на стеллажах, засыпают предварительно пропаренное зерно, и его заражают яйцами ситотроги. Отрождающихся бабочек ежегодно вылавливают молесосом и помещают в контейнеры, где происходит откладка яиц. Яйца заражаются трихограммой в специальных вивариях. Как только зараженные яйца почернеют, их помещают в холодильники, где они находятся до использования.

Трихограмму размножают в условиях, приближенных к природным, в помещениях с переменной температурой (от 16 до 28° С). Для этого служат специальные боксы.

Разведение других энтомофагов пока не налажено. Их обычно собирают в очагах вредителей, в период, когда они находятся в теле хозяина (в яйце, куколке), и затем, если нужно, выводят в лаборатории.

Литература

Андреев С. В., Мартенс Б. К., Молчанов В. А. Биофизические методы в защите растений, 2-е изд. М., 1976.

Барбье М. Введение в химическую экологию: Пер. с франц. М., 1978.

Берим Н. Г. Биологические основы применения инсектицидов. Л., 1971.

Бондаренко Н. В. Биологическая защита растений. М., 1978.

Вейзер Я. Микробиологические методы борьбы с вредными насекомыми: Пер. с чешек. М., 1972.

Воронцов А. И., Семенкова И. Г. Лесозащита, 2-е изд. М., 1980.

Гар К. А. Инсектициды в сельском хозяйстве. М., 1974.

Грин М. Б., Харстли Г. С., Вест Т. Ф. Пестициды и зашита растений: Пер. с англ. М., 1979.

Груздев Г. С. (ред.) Химическая защита растений, 2-е изд. М., 1980.

Гукасян А. Б. Бактериологические методы борьбы с сибирским шелкопрядом. М., 1970.

Гулий В. В., Голосова М. А. Вирусы в защите леса от вредных насекомых. М., 1975.

Де Бах П. (ред.). Биологическая борьба с вредными насекомыми и сорняками: Пер. с англ. М., 1968.

Джекобсон М. Половые феромоны: Пер. с англ. М., 1976.

Знаменский В. С. Интегрирование химических и биологических средств защиты леса. М., 1970.

Зенченко В. С, Крушев Л. Т., Победов В. С, Федоров И. И. Химические средства борьбы с вредителями и болезнями лесных насаждений. Минск, 1968.

Ильинский А. И., Тропин И. В. (ред.). Надзор, учет и прогноз массовых размножений хвое- и листогрызущих насекомых в лесах СССР. М., 1965.

Киршенблат Я. Д. Телергоны - химические средства взаимодействия животных. М., 1974.

Ковтуненко В. Ф. О пестицидных растениях.- В кн.: Защита растений от вредителей и болезней, т. 1. М., 1972.

Коппел X., Мартинс Дж. Биологическое подавление вредных насекомых: Пер. с англ. М., 1980.

Крушев Л. И. Биологические методы защиты леса от вредителей. М., 1973.

Ла Брек, Смит К. Генетические методы борьбы с вредными насекомыми: Пер. с англ. М., 1971.

Лапан А. А. Машины для химической защиты леса. М., 1965.

Мельников Н. Н., Волков А. И., Короткова О. А. Пестициды и окружающая среда. М., 1977.

Микроорганизмы в борьбе с вредными насекомыми и клещами: Пер. с англ. М, 1976.

Полтев В. И. и др. Микрофлора насекомых. Новосибирск, 1969.

Поспелов С. М., Долженко И. К., Шестиперова 3. И. Основы карантина сельскохозяйственных растений. Л., 1978.

Руднев Д. Ф., Конокова Н. Э. Природа и ядохимикаты. М., 1971.

Сазонов П. В. (ред.) Химические и биологические средства защиты растений: Краткий справочник. М., 1978.

Суитмен X. Биологический метод борьбы с вредными насекомыми и сорными растениями: Пер. с англ. М., 1964.

Терсков И. А., Коломиец Н. Г. Световые ловушки и их использование в защите растений. М., 1966.

Тропин И. В. Химическая защита леса от насекомых. М., 1968.

Тропин И. В. Краткий справочник по химическим средствам защиты леса от вредителей и болезней. М., 1973.

Тропин И. В., Ведерников Н. М., Крангауз Р. А. и др. Справочник по защите леса от вредителей и болезней. М., 1980.

Глава IV. Методы и технические средства защиты леса

Общие понятия о методах лесозащиты и их классификация

Надзор за появлением вредителей

Общий надзор

Специальный надзор

Учет очагов

Карантин растений

Лесохозяйственные мероприятия

Биологический метод

Общие сведения

Использование энтомофагов

Использование энтомопатогенных микроорганизмов и вирусов

Использование грибов

Использование насекомоядных птиц и зверей

Химический метод борьбы

Общие сведения

Классификация химических средств защиты растений

Основные понятия токсикологии

Действие яда на насекомых.

Токсичность.

Концентрация и норма расхода.

Действие инсектицидов на растения.

Действие инсектицидов на теплокровных животных и человека.

Действие инсектицидов на полезных лесных насекомых.

Влияние инсектицидов на окружающую среду.

Препаративные формы инсектицидов.

Характеристика главнейших пестицидов

Неорганические инсектициды.

Органические инсектициды

Способы применения инсектицидов

Авиационный метод

Использование аттрактантов, гормональных препаратов и стерилизаторов для защиты леса

Аттрактанты

Гормональные препараты

Половая стерилизация

Интеграция химических и биологических методов борьбы

Биофизические методы

Массовое разведение насекомых

Литература