Колорадський жук розвинув стійкість більш ніж до 54 різних інсектицидів
Що робити світовій картоплярській галузі з супер-шкідником? Це питання вчені пропонують адресувати біотехнологам.
Група дослідників з Університету Бабеш-Бойяї, Румунія, закликають звернути увагу на зростаючу загрозу з боку колорадського жука, який на даний момент вважається одним з найбільш стійких шкідників сільськогосподарських культур, оскільки легко адаптується і швидко розвиває стійкість до інсектицидів.
За відсутності конкурентних альтернатив фермерам доводиться збільшувати кількість пестицидних обробок із застосуванням хімікатів з різними механізмами дії. Без захисту рослин майже 75% виробництва картоплі було б втрачено.
Кілька важливих країн-виробників картоплі, таких як Росія, Україна, Польща та інші країни Східної Європи, повідомляли про високі втрати врожаю через вторгнення колорадського жука.
Протягом більше 125 років управління колорадським жуком в основному ґрунтувалося на хімічному контролі шкідника. У Європі посіви картоплі обробляють інсектицидами 3-4 рази на рік для досягнення очікуваного врожаю.
Але збільшення дозування дає лише короткочасне полегшення, зате в значній мірі сприяє розвитку резистентності. В даний час боротися з колорадським жуком стало ще важче через швидкий розвиток стійкості до більшості інсектицидів за рахунок як перехресної, так і множинної стійкості до різних сполук. Це відноситься, в тому числі, до піретроїдів і неонікотиноїдів.
У США кілька популяцій колорадського жука вже стійкі до піретроїдів, тоді як в Європі, хоча боротьба з шкідниками за допомогою піретроїдів все ще ефективна, також спостерігається зниження сприйнятливості шкідників до цієї хімічної речовини.
З тих пір, як в популяціях шкідника виникла стійкість до піретроїдів, неонікотиноїдні інсектициди стали наріжним каменем боротьби на картопляних полях. Проте широке використання неонікотиноїдів в останні десятиліття призвело до розвитку стійких популяцій.
Суто пестицидна стратегія збільшує ризик отруєння нецільовими організмами і призводить до забруднення навколишнього середовища, збільшуючи вуглецевий слід. Крім того, вона нестійка в довгостроковій перспективі.
Ще в 2009 році Європейська комісія Європейського парламенту запропонувала план перетворення сільськогосподарської системи Європейського Союзу в більш стійку і безпечну з точки зору здоров'я. Згідно з планом, основним завданням є зниження ризиків і наслідків надмірного використання пестицидів (мета - скорочення на 50% в наступному десятилітті), крім того, сприяння використанню альтернативних методів (наприклад, біологічний, механічний контроль) і дотримання принципів комплексної боротьби зі шкідниками. Проте, продажі інсектицидів значно зросли за останні роки приблизно в 60% держав-членів європейських країн.
Німеччина, Італія та Іспанія є основними споживачами інсектицидів з європейських країн, тоді як Франція, Україна і Румунія використовують більшу частину піретроїдів для боротьби зі шкідниками, в тому числі, з колорадським жуком. Франція є лідером у списку з використання інсектицидів для виробництва картоплі.
Таким чином, прийшов час реформувати існуючі методи картоплярства.
Непрямими альтернативними методами є сівозміна, мульча з соломи, пасткові культури або сортова стійкість. Однак, сама по собі сівозміна недостатньо ефективна, тільки сповільнюючи зростання популяції колорадського жука, а сортів з деяким ступенем стійкості вкрай мало (наприклад, сорт Dakota Diamond).
Прямі альтернативні методи включають способи поведінкового втручання, фізичний і механічний контроль: пилососи для збору жука, природні вороги, екстракти ботанічних інсектицидів.
Знову ж таки, в Європі існує лише кілька природних антагоністів колорадського жука, та й то з недоведеною ефективністю в полі. Це жужелиці Pterostichus melanarius Illiger і златоглазки, паразитоїдні мухи Myiopharus aberrans L..
Недоліки впровадження хижаків відомі. По-перше, нещодавно інтродуковані види хижаків можуть мати невідомий вплив на глобальну екосистему, крім того, їх вміст і виробництво в достатніх кількостях є дорогими і, нарешті, що не менш важливо, для випуску хижаків потрібна закупка додаткового обладнання (механічних розподільників).
Кілька видів Bacillus, включаючи B. pumilus L., B. cereus, B. megaterium de Bary і B. thuringiensis Berliner ( Bt ) збільшують смертність колорадського жука. Але токсин Bt, вироблений цими мікроорганізмами, працює тільки при проковтуванні. Польові експерименти показують, що обприскування Bt найбільш ефективне проти личинок, тому його слід використовувати на полях приблизно в цей час.
Схоже, що в запасі залишаються тільки методи редагування генів: соматична гібридизація, РНК-інтерференція (RNAi) або CRISPR-Cas, щоб викликати стійкість рослини-господаря до шкідника.
Соматична гібридизація з дикими спорідненими видами за допомогою електрослянія протопластів може надати нові різновиди картоплі.
Перевагами цього біотехнологічного підходу є: (1) гібридизація сексуально несумісних, але споріднених видів, яку неможливо або складно реалізувати з використанням класичних методів; (2) перенесення полігенів, що беруть участь у стійкості та / або ознаках множинної стійкості; (3) соматичні гібридні рослини, отримані за допомогою цієї технології, не вважаються ГМО в Європі.
Обов'язковим бачиться створення єдиної системи статконтролю у всіх європейських країнах, щоб правильно оцінити ситуацію з використанням пестицидів і точно контролювати ризик, пов'язаний з пестицидами.
Відповідно до нинішньої ситуації, країни ЄС повинні повідомляти статистику використання пестицидів в сільському господарстві для обраних культур кожні 5 років, хоча ці звіти не є однаковими, докладними і, на жаль, належним чином оновленими. Виконавча організація ЄС прагне відрегулювати статистику пестицидів до 2023 року, щоб заповнити такі прогалини в даних.
Також читайте: