Биоконтроль: методы и применение¶

Биоконтроль — это совокупность методов управления численностью и активностью вредных организмов (вредителей, возбудителей болезней, сорных растений) с использованием их естественных врагов, антагонистов или продуктов их жизнедеятельности. В отличие от химического контроля, биоконтроль основан на экологических механизмах регуляции популяций и направлен на снижение ущерба без тотального уничтожения целевого вида. Биоконтроль является одной из ключевых составляющих интегрированной защиты растений (IPM) и экологически ориентированного сельского хозяйства.

¶История развития

Идея использования живых организмов для борьбы с вредителями известна с древности. В Китае ещё в IV веке н. э. практиковали размещение гнёзд муравьёв-ткачей (Oecophylla smaragdina) в цитрусовых садах для защиты от насекомых-вредителей. В Европе в XVIII веке Карл Линней предлагал использовать жужелиц для борьбы с гусеницами.

Первые научно обоснованные успешные проекты относятся к концу XIX века. В 1888 году в США из Австралии был завезён жук-кокцинеллида Rodolia cardinalis для борьбы с червецом Icerya purchasi, опустошавшим цитрусовые рощи Калифорнии. Проект оказался настолько эффективным, что считается классическим примером классического биоконтроля.

В XX веке развитие биоконтроля ускорилось. В 1930-х годах началось промышленное производство энтомопатогенных бактерий Bacillus thuringiensis (Bt). Во второй половине века были разработаны методы использования паразитоидов, энтомофагов и микробиологических препаратов. В СССР и России значительный вклад в развитие биоконтроля внесли учёные В. А. Масловский (разработка методов использования трихограммы), Г. А. Бегляров (энтомофаги тепличных культур) и другие.

¶Классификация методов биоконтроля

Методы биоконтроля классифицируют по типу используемых агентов и способу их применения.

¶По типу агента

Макробиоконтроль: использование хищных и паразитических беспозвоночных (насекомых, клещей, нематод) и позвоночных животных (птиц, рыб, земноводных).

Энтомофаги: хищные насекомые (божьи коровки, златоглазки, жужелицы, хищные клопы) и паразитоиды (наездники, трихограмма, мухи-тахины).
Акарифаги: хищные клещи (например, Phytoseiulus persimilis для борьбы с паутинным клещом).
Энтомопатогенные нематоды: круглые черви родов Steinernema и Heterorhabditis, поражающие насекомых-вредителей.

Микробиоконтроль: использование микроорганизмов (бактерий, грибов, вирусов, простейших) и продуктов их метаболизма.

Бактериальные препараты: на основе Bacillus thuringiensis (Bt), Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens.
Грибные препараты: на основе энтомопатогенных грибов (Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae, Trichoderma spp.) и грибов-антагонистов фитопатогенов.
Вирусные препараты: на основе бакуловирусов (например, вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда).

Биохимический контроль: использование природных биологически активных веществ, таких как феромоны, ингибиторы роста, антибиотики, фитоалексины.

Феромонные ловушки: для мониторинга и массового отлова вредителей (дезориентация самцов).
Антифиданты: вещества, отпугивающие вредителей (например, экстракты нима, пиретрум).

¶По способу применения

Классический биоконтроль: интродукция естественных врагов из исторической родины вредителя в новые регионы для долгосрочного подавления популяции. Обычно применяется против инвазивных видов.
Инокулятивный биоконтроль: периодический выпуск агентов в небольших количествах, чтобы они размножились и контролировали вредителя в течение одного сезона.
Инвазивный (затопительный) биоконтроль: массовый выпуск большого количества агентов (например, трихограммы, златоглазок) для немедленного подавления вспышки вредителя. Наиболее распространён в теплицах и на полях.
Консервационный биоконтроль: создание условий для сохранения и размножения естественных врагов в агроценозах (посадка цветущих растений-нектароносов, создание укрытий, отказ от широкого применения пестицидов).

¶Применение

¶Сельское хозяйство

Биоконтроль наиболее широко применяется в защите растений. В тепличных хозяйствах России и мира для борьбы с паутинным клещом используют хищного клеща Phytoseiulus persimilis, против тли — златоглазку и хищных галлиц Aphidoletes aphidimyza, против трипса — хищного клопа Orius laevigatus. В открытом грунте против колорадского жука применяют бактериальный препарат «Битоксибациллин» (на основе Bt), против гусениц чешуекрылых — вирусные препараты. В рисоводстве для борьбы с комарами-звонцами используют рыбок гамбузий.

¶Лесное хозяйство

В лесах биоконтроль применяют для подавления вспышек массового размножения вредителей, таких как непарный шелкопряд, сибирский шелкопряд, сосновая пяденица. Используются вирусные препараты (например, «ВИРИН-НШ»), бактериальные препараты и выпуск энтомофагов. В России в 2020-х годах в ряде регионов (Сибирь, Дальний Восток) проводились авиационные обработки лесов от сибирского шелкопряда с использованием препаратов на основе Bacillus thuringiensis.

¶Медицина и ветеринария

Биоконтроль применяется для борьбы с переносчиками заболеваний. Например, в тропических странах для борьбы с личинками комаров — переносчиков малярии и лихорадки денге — используют бактерию Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) и рыбок гамбузий. В ветеринарии для борьбы с мухами и клещами на животноводческих комплексах применяют энтомопатогенных нематод и грибы.

¶Борьба с сорняками

Используются фитофаги (насекомые, питающиеся определёнными растениями) и фитопатогенные грибы. Классический пример — завоз в Австралию жука-листоеда Zygogramma bicolorata для борьбы с амброзией полыннолистной. В России для борьбы с амброзией применяют амброзиевого листоеда (Zygogramma suturalis), а против повилики — гриб Alternaria.

¶Преимущества и недостатки

¶Преимущества

Экологическая безопасность: биологические агенты, как правило, не накапливаются в почве и воде, не вызывают загрязнения окружающей среды и не оказывают токсического воздействия на человека и теплокровных животных.
Специфичность: многие агенты узкоспециализированы, что позволяет избежать уничтожения полезных насекомых (опылителей, других энтомофагов).
Отсутствие резистентности: у вредителей реже развивается устойчивость к биологическим агентам, чем к химическим пестицидам, особенно при использовании комплекса методов.
Самоподдержание: при классическом и консервационном биоконтроле агенты могут размножаться и сохраняться в экосистеме, обеспечивая долгосрочный эффект.

¶Недостатки

Медленное действие: биоконтроль обычно не даёт мгновенного эффекта, как химические инсектициды. Для подавления вспышки требуется время на размножение агента.
Высокая чувствительность к условиям среды: эффективность биоконтроля сильно зависит от температуры, влажности, наличия укрытий и других факторов. В неблагоприятных условиях агенты могут погибнуть или снизить активность.
Сложность применения: требует высокой квалификации персонала, точного знания биологии вредителя и агента, а также своевременного мониторинга.
Высокая стоимость: производство и хранение биологических агентов (особенно энтомофагов и энтомопатогенных нематод) часто дороже, чем синтез химических пестицидов.
Риск нецелевого воздействия: при неправильном выборе агента (особенно при интродукции) он может стать вредителем сам или нанести ущерб нецелевым видам (например, редким бабочкам).

¶Критика и ограничения

Основная критика биоконтроля связана с рисками интродукции чужеродных видов. Известны случаи, когда завезённые энтомофаги начинали питаться нецелевыми видами, в том числе редкими и исчезающими. Например, в США завезённая божья коровка Harmonia axyridis (арлекин) стала доминирующим видом и вытеснила местных кокцинеллид. В связи с этим в большинстве стран (включая Россию) интродукция новых видов энтомофагов требует обязательной экологической экспертизы и карантинного контроля.

Другое ограничение — несовместимость с химическими методами защиты. Многие пестициды (особенно инсектициды широкого спектра действия) убивают не только вредителей, но и биологических агентов. Поэтому биоконтроль эффективен только в рамках интегрированной системы, где химические обработки проводятся минимально и точечно.

¶Перспективы развития

Современные направления развития биоконтроля включают:

Генетическое улучшение агентов: создание штаммов микроорганизмов и линий энтомофагов с повышенной устойчивостью к неблагоприятным условиям, большей плодовитостью и хищнической активностью.
Разработка комбинированных препаратов: сочетание бактерий, грибов и энтомопатогенных нематод для синергетического эффекта.
Использование энтомопатогенных нематод: разработка стабильных составов для длительного хранения и применения в поле.
Развитие консервационного биоконтроля: создание агроэкологических ландшафтов (лесополосы, цветущие медоносы) для поддержания популяций естественных врагов.
Применение дронов и робототехники: для точечного выпуска энтомофагов и обработки труднодоступных участков.

В России биоконтроль активно развивается в тепличных хозяйствах, где доля биологических средств защиты растений в 2020-х годах превысила 50% в ряде крупных агрохолдингов. В открытом грунте и лесном хозяйстве биоконтроль применяется в основном для борьбы с особо опасными вредителями при угрозе эпифитотий.

¶Источники

Биологическая защита растений: учебное пособие / под ред. В. А. Масловского. — М.: Колос, 2005.
Вредители и болезни сельскохозяйственных культур / под ред. Г. А. Беглярова. — М.: Агропромиздат, 1989.
Интегрированная защита растений / под ред. В. И. Танского. — М.: Россельхозакадемия, 2008.
Экология и биоконтроль: методы и практика / под ред. А. В. Степанова. — СПб.: Наука, 2015.
Методы биологической борьбы с вредителями и болезнями растений / под ред. В. А. Чулкиной. — М.: Россельхозиздат, 1983.
Биоконтроль в защите растений: современное состояние и перспективы / под ред. Н. В. Гриценко. — М.: Изд-во МСХА, 2019.
Biological Control: A Global Perspective / ed. by C. Vincent, M. S. Goettel, G. Lazarovits. — CABI Publishing, 2007.
Интегрированная защита растений в теплицах / под ред. В. А. Чулкиной. — М.: Россельхозакадемия, 2012.
Лесная энтомология / под ред. В. В. Гусева. — М.: Лесная промышленность, 1980.
Федеральный закон «О карантине растений» № 206-ФЗ от 21.07.2014 (в части регулирования интродукции энтомофагов).

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →