Часть V Текущие задачи и будущие направления деятельности
Андрей Алехин1, Шарль Венсан2 и Филипп Джорданенго3
1Школа биологии и экологии, Университет Мэна, Ороно, Мэн, США, 2Министерство сельского хозяйства и продовольствия Канады, Сен-Жан-сюр-Ришелье, Квебек, Канада, 3Университет Пикардии имени Жюль Верна, Амьен, Франция; Национальный центр научных исследований (НЦНИ) и Национальный институт агрономических исследований (НИАИ), Институт София Агробиотех, София-Антиполис, Франция; Университет Ниццы — Софии Антиполис, София-Антиполис, Францияниполис, Франция
Картофель – очень ценная культура, которая обеспечивает высокое качество питания для миллиардов людей по всему миру. Как рассмотрено в главе II этой книги, его повреждает ряд потенциально разрушительно опасных насекомых. Степень повреждения трудно обобщать, так как она сильно зависит от конкретных условий. Однако в мире, где почти 1 млрд человек не имеют базовой продовольственной безопасности, драгоценен любой объем предотвращенных потерь. Кроме того, на уровне личного опыта, все трое редакторов этой книги (и, наверное, все его авторы) могут подтвердить, что, особенно в неурожайный год, весь выращенный картофель может быть уничтожен при отсутствии необходимых мер контроля. Это может иметь разрушительные последствия даже для развитых, выращивающих картофель в рыночных масштабах ферм в богатых государствах, где правительство субсидирует сельское хозяйство, страхует урожай сельскохозяйственных культур и сохраняет их счета в местных банках.
Раннее развитие современного производства пестицидов во многом сформировалось под влиянием требований производства картофеля и внезапно возникавшей необходимости контроля стремительно распространявшегося колорадского жука (Глава 2). История инсектицидов для борьбы с колорадским жуком берет начало с 1864 (Gauthier et al. 1981) и включает в себя такие соединения, как парижская зелень (медь(П)-ацетоарсенит), арсенат свинца, ДДТ, циклодинон, хлорорганические соединения, органофосфаты, карбаматыи неоникотиноиды (Alyokhin 2009). Оборудование для обработки посевных площадей также имеет длительную историю, начиная с перфорированных жестяных банок, пороховых ружей с ручным коленчатым редуктором и тягловых колес, приводимых в движение насосом для опрыскивания под давлением (Sanderson 1912, Gauthier et al. 1981). Первый успешный паровой распылитель появился в 1894 году, за ним быстро последовал бензиновый опрыскиватель в 1900 году. Наконец, первый действующий воздушный опрыскиватель изготовили около 1937 года (Gauthier et al. 1981).
Сегодня химический контроль по-прежнему остается основой борьбы с насекомыми-вредителями в коммерческом производстве картофеля (Глава 13). Хотя это и не «политкорректное» заявление в научных кругах, но пока инсектициды обеспечивают удобный, сравнительно недорогой и довольно надежный способ борьбы с вредителями. В результате они с готовностью восприняты большинством производителей картофеля. Однако чрезмерное увлечение химическим (или в целом каким-то одним управленческим подходом) никогда не даст устойчивого производства в долгосрочной перспективе. Прежние препараты становятся неэффективными из-за развития резистентности у все большего числа видов и популяций вредителей (Глава 19). Они также могут быть сняты с производства в связи с ужесточением правил безопасности.
Не так давно химическая промышленность оказалась способной выступить на рынке с недавно разработанной своевременной заменой исключенных из сертификации препаратов (хотя они были очень эффективны против колорадского жука в ряде районов северо-восточной части СШАв середине 1990-х годов). Однако открытие и коммерциализация новых инсектицидов становится все более сложной и дорогостоящей процедурой. Целые классы инсектицидов, таких, как органофосфаты, неприемлемы для широких слоев населения из-за их воздействия на нецелевые организмы, включая человека. Разработки подобных ядов широкого спектра почти немыслимы в нынешних экономических и политических условиях. Нахождение биологически рациональных заменителей сильно помогает в подавлении целевых вредителей, но зачастую имеет малый или нулевой эффект на родственные им другие виды и, хотя это и благородная задача, она сложна и трудоемка. В результате наивно ожидать, что «пестицидная беговая дорожка» будет всегда продолжаться с такой же эффективностью, как это было в прошлом.
Спустя более 8000 лет после доместикации картофеля людьми, насекомые остаются серьезной проблемой для его производства. Насекомые, которые повреждают картофель, включают некоторых из наиболее приспособленных вредителей, известных человеку (Глава 19). Люди также очень приспособленный вид – признак, который позволил нам расселиться из маленькой долины в Африке на все континенты на Земле и воздействовать на окружающую среду (событие, которое, вероятно, сопоставимо с колонизацией Земли сосудистыми растениями). Но почему-то эта адаптивность, видимо, потерпела неудачу, когда мы имеем дело с насекомыми-вредителями картофеля и других культур. После крупного прорыва – изобретения современных синтетических инсектицидов и механизма их применения, мы, кажется, потеряли момент и темпы дальнейшей адаптации вредителей к часто бессмысленным заменам одного химического вещества другим. Если мы хотим сохранить преимущество над нашими шестиногими конкурентами, мы должны быть в состоянии действовать эффективнее, чем теперь.
Полагаться на один метод защиты сельскохозяйственных культур по сути, не более надежно, чем полагаться на одну культуру, чтобы прокормить нищее и эксплуатируемое население ИрландииXIX века (Глава 1). Чтобы обеспечить всеобъемлющее и прочное решение извечной проблемы, необходимо изменение всей системы. Движение в сторону альтернативных методов борьбы с вредителями в русле современного сельского хозяйства и включение этих методов в единый, научный подход – следующий важный шаг в развитии сельскохозяйственного производства. Календарные обработки пестицидами широкого спектра действия должны встать в один ряд с подсечно-огневым земледелием, как важный, но безнадежно устаревший сегодня метод. Чтобы меняться, система должна быть сначала признана системой. Как побочный эффект индустриализации сельского хозяйства, мы начали лечить агроэкосистемы как некий тип машин, которые производят желаемые результаты на основе внешних импульсов. Это делает ежедневное управление фермерским хозяйством намного легче. Однако это также препятствует использованию возможностей экосистем (главы 9 и 10), и часто нарушает сложный баланс между компонентами экосистемы. Кроме того, такое отношение часто не учитывает динамического характера биологических систем. В отличие от заводского оборудования, агроэкосистемы постоянно меняются под влиянием внешних воздействий и внутреннего развития. Также, к нашему сожалению, их нельзя отключить для ремонта и модернизации.
Для лучшего понимания структуры и функций экосистемыкартофеля необходима разработка по-настоящему устойчивых решений для защиты. В нашем распоряжении уже есть множество инструментов (часть IV). Некоторые из них относительно новые (например, генная инженерия, глава 15), другие были вокруг нас в течение веков, если не тысячелетий (например, биологический контроль, Глава 14, и севооборот, глава 18). Некоторые из них очень сильны (например, инсектициды, глава 13), в то время как другие довольно слабы (например, внесение органики в почву, главы 10 и 18). Еще более усложняя дело, некоторые из них несовместимы один с другим (например, инсектициды и большинство естественных врагов), или с экономическими требованиями (например, расширенные севообороты и рыночные цены на продукцию других культур помимо картофеля).
Интеграция этих технологий в экономически и экологически безопасную систему, которая может быть стабильной в меняющихся условиях – непростая задача. Это процесс с непредсказуемым результатом, поскольку разработать универсальный набор подходов, которые будут непрерывно работать на каждом картофельном поле в мире, невозможно. Однако наши предшественники сумели превратить небольшое ядовитое растение с высоких гор в основную продовольственную культуру, которая эффективно растет по всему земному шару. Если они смогли преуспеть, то и мы можем.