Съществена част от биологичното земеделие заема борбата с вредителите и затова съвсем естествено е да започнем с това.
ИСТОРИЯ И ВЪЗНИКВАНЕ НА БИОЛОГИЧНАТА БОРБА С ВРЕДИТЕЛИТЕ.
Биологичния метод за борба срещу неприятелите по растенията е познат на хората от древни времена. За съжаление историята не всякога пази преки документи за всички събития от дълбока древност. Без съмнение тогавашните хора са знаели достатъчно много факти за природата и са ги използвали за свои нужди.
Например в древния Египет са страдали от много и различни неприятели, щом са оставили папирус със следния текст: “Половината от зърното унищожават вредители; хипопотамите изяждат втората половина; в полето е пълно с мишки, налитат скакалци....” Очевидно е, че почитта към котката – като свещено животно, е напълно оправдана. Тези животни са имали предостатъчна възможност да се проявят неведнъж в борбата срещу мишките и заслужено са погребвани с почести, правени само за богоизбрани.
В древен Китай селяните са защитавали мандариновите и портокаловите дървета от насекоми, като използвали за целта хищни мравки. За да улеснят шестокраките хищници, свързвали отделните дървета с мостчета от бамбукови пръчки, по които мравките достигали по-лесно до жертвите си. Според тогавашните сведения китайците са защитавали така градините си още от 900-1200 година. Когато в градините нямало достатъчно мравки те купували цели семейства и ги поставяли около дърветата.
В един пътепис на Форскал (1775) се разказва, че арабите от днешен Йемен още от стари времена, за да защитят финиковите палми от неприятели, отивали специално в планините, където се събирали хищни мравки и ги пренасяли около дърветата.
В края на 18 век на остров Маврикий силно се размножил един скакалец със седем надлъжни червени ивици. Навсякъде той причинявал големи загуби на земеделците. Властите се принудили през 1762 г. Да внесат от Индия птицата мейна- черноглав скорец. Пуснатите на свобода птици се заселили на острова и се справили успешно със скакалците.
Друг успешен случай на използване на хищниците е внасянето на жабата буфо маринус, която с успех се справила със стратегус барбигерус – вид майски бръмбар, повреждащ захарната тръстика.
За начало на биологичната борба се приема унищожаването на жлебовата австралийска щитовка в Калифорния през 1888-1889 г. Ето няколко “събития“ подготвили почвата за развитието на биологичната борба. Карл Линей разказва за употребата на охлюви за борба срещу въшки и мъхове по ябълките в гр.Лунд. Още в 1752 Линей препоръчва за борба с неприятелите да се използват други насекоми. Самият той описва десетки видове паразити и хищници. Бащата на Чарлз Дарвин – Еразъм Дарвин – в 1800г. в една от книгите си ратува за използването на биологичната борба срещу насекомите. Хартинг в Германия (1837г.)препоръчва да се построят помещения, в които да се развъждат гъсеници, заразени с паразити, и при нужда се пскат в полето. Много интересни неща за ентомофагите съобщава и австриецът В.Колер в 1838г. Той горещо препоръчва да се използват полезните против вредните насекоми.Французинът Буажиро с успех е използвал през 1840г. хищния бръмбар - миризлив гъсеничар (Калозома сикофанта) за борба с гъботворката по тополата. Още в средата на миналия век учените забелязали, че навсякъде, където неприятелите достигнат голяма численост и вредност, липсват естествените им паразити и хищници. Оттук се ражда идеята за преселване от родината на неприятелите, техните тамошни врагове. През 1887г. калифорнийските овощари търсели отчаяно изход за спасение от надвисналата катастрофа над цитрусовите им градини, причинена от неудържимото размножаване на австралийската жлебова щитовка. Тогава все още не са знаели откъде произлиза този неприятел. Ентомологът Райли предположил, че вероятно тя произлиза от Австралия. Било решено на годишния конгрес на овощарите да бъде изпратен човек, който да потърси хищници и паразити в Австралия. Но за целта властите не отпуснали пари. Едва на следващата година се удал благовиден предлог за пътуване на такъв човек. В Мелбърн се откривала Международна изложба. Като представител на щата Калифорния бил избран ентомологът А.Кьобеле (немец по народност). Конгресът, когато му дал две хиляди долара не подозирал , че той не отива да представлява щата на изложбата, а да събира ентомофаги по щитовката. Кьобеле веднага изпратил колет, съдържащ живи насекоми. Много от тях загинали от дългото пътуване, но на 30 ноември 1888г. пристигнали първите 28 екземпляра от местен вид калинка Родолия кардиналис. Калинките били пускани върху портокаловите дървета, силно заразени от щитовката. Там под прикритието на брезентови палатки калинките се размножавали и очиствали дърветата от неприятеля. След три месеца калинките унищожили предложената им храна и стопаните отворили палатките за да пуснат част от тях на свобода, а останалите около 10 000 били разпратени на 288 ферми. Така до края на годината била предотвратена катастрофата. Признателните овощари събрали пари и наградили Кьобеле със златен часовник. Дълго време след този случай методът на биологична борба се наричал Кьобеле Едва в 1919г. С.Смит въвежда понятието биологична борба.
Начало на биологичната борба.
Много често биологичната борба се нарича биологически метод, който делят на макробиометод и микробиометод. Употребата “метод” предполага съзнателна, целенасочена дейност от страна на човека. В повечето случаи взаимоотношенията между организмите са се формирали и се формират независимо от нашата воля и знания за тях. За съжаление малкото информация, която имаме не ни позволява да подпомогнем този или онзи хишник или паразит да се справи с даден неприятел.Разделянето на биологичната борба на макро- и микро- е твърде условно. Под макробиометод се разбира употребата на по-едри многоклетъчни организми или най-често животни, в това число насекоми, акари, птици, бозайници и др. Микробиометодът обхваща употребата на микроскопични организми, в това число вируси, бактерии, гъби, нематоди, прваци и др. На тези биологични агенти се дължат болестите по неприятелите. Паразитизмът представлява своеобразен и високо специализиран начин за развитие на ларвите на един вид върху един индивид от друг вид. Паразитите са специализирана група и се срещат предимно в насекомите. При тях възрастните насекоми активно търсят и откриват подходящи гостоприемници (видове и индивиди от тях , за сметка на които става развитието на ларвите им), в които снасят яйцата си. От последните се излюпват ларви, които прекарват цялото си развитие в тялото на другия вид. Паразитите биват няколко биологични групи:
Най-често се делят на т. нар. Вътрешни (ентопаразити) , при които ларвата се развива в тялото на гостоприемника и външни (ектопаразити). Техните ларви се хранят с тялото на гостоприемника, без да влизат в него. Някои видове отначало са ентопаразити, а към края на развитието си стават ектопаразити, или обратното. Някои паразити се развиват в яйцата на други насекоми – яйчни паразити. Други пък снасят яйцата си в ларвите, трети в какавидите, четвърти във възрастните насекоми. Много интересно е явлението полиембриония, или многозародишно развитие. То се среща при някои много дребни паразити, заразяващи значително по-едри гостоприемници, например: литомастикс, заразяващ гъсениците на гамозначната нощенка. От снесеното в тялото на гостоприемника яйце не се излюпва ларва, а зародишът се дели многократно и достига в сравнение с първоначално снесеното яйце гигантски размери. Този своеобразен зародиш изпълва почти цялото тяло. По-късно се дели често пъти на няколко хиляди части и от всяка част и образува отделна ларва. Много видове са се специализирали да се развиват за сметка само на един гостоприемник – те се наричат монофаги (едноядни). Другивидове заразяват няколко или много видове. Според тях те се делят на относително специализирани – олигофаги (ограниченоядни) и слабо-специализирани – полифаги (многоядни).
В природата съществува така нареченото вторично паразитиране. Някои паразити се развиват за сметка на други паразити, намиращи се в тялото на някакъв гостоприемник. Възможно е и третично паразитиране, но то се среща по-рядко. Много видове ентомофаги са избрали друг път за развитие на потомството си. Ларвите им не се задоволяват само с един индивид от гостоприемника, а изяждат понякога няколкостотин. Това са така наречените хищници. Повечето от хищниците не са строго специализирани към определен вид жертва. Хищници са не само насекомите, но и много други животински групи, като се започне от някои хищни нематоди, паяци, акари и се стигне до жабите, птиците и бозайниците. Хищниците също се делят на групи, както паразитите – моно-, олиго- и полифаги, ентомофаги, акарофаги и др.
От гледна точка на практиката всички живи същества , които имат отношение към биологическата борба, можем да разделим на полезни и вредни.По начина на живот ентомофагите се делят на две големи групи – хищници и паразити. Счита се, че хищничеството е по-първична проява и от него е произлязъл паразитизма.
В естествените биоценози, където връзките между всички живи организми са най-сложни, най-стари и най-малко подложени на влиянието на човека, там по-рядко се появяват масови размножавания на отделни неприятели. Главната цел на биологичната борба е да се използват естествените взаимоотношения за нуждите на производството, независимо от това, че някои от тях могат да са в някои случаи вредни. Сега твърде много се говори за съчетаване на химическата борба и полезната дейност на ентомофагите. С препаратите като, че ли всичко е ясно – имат име, хубав етикет, на който е посочена дозировката,против кого са адресирани, нарисуван е череп с кръстосани кости ... А ентомофагите? На гърба на нито един от тях не пише латинското му име. Нито един не размахва плакат, на който пише на кой неприятел е смъртен враг, нито пише къде и кога живее, как се храни, как се крие. Затова, изучаването им е важно, за да не бъде нарушено биологичното равновесие между различните видове.
1. Хищни насекоми.
А) Бръмбари, или твърдокрили насекоми
От бръмбарите особена почит имат калинките. Още щом набъбнат пъпките на овощните растения се и излюпят първите листни въшки, може да се видят и първите калинки. Най-често това е седемточковата калинка и двуточковата. Те грижливо обхождат всяка клонка, всяка пъпка и за минута или за по-кратко време се справят с нея. Ако не достигнат въшките, може и нектар да се близне, и прашец от цветовете да се закуси. И въпреки, че въшките имат едно сигурно защитно средство – бързото размножаване и от хилядите ще остане една, която ще продължи потомството, калинките в това време не спят. Те снасят яйцата си близо до листните въшки и продължават борбата. От ярко жълтите яйца, снесени по листата и клоните се излюпват след 5-6 дни сивочерни шестокраки ларвички. След това те не губят време и улавят първата най-бизка въшка и скоро от нея не оставя нищо. Случва се въшката да е много едра и да побегне заедно с уловилия я шестокрак “звяр” но какво по-хубаво за него – хем го носят, хем си похапва. Някои въшки се отбраняват , но и от това положение има изход – повторно нападение. Първият ден една ларва изяжда няколко въшки, но на 7-мия – 10-тия ден от 80 до 120 въшки едва стигат за гощавката й. През целия си кратък живот от десетина дни ларвата изяжда 300-900 въшки. След като натрупа достатъчно запаси ларвата търси място за какавидиране.Те се завират в някоя пукнатина на кората, така, че да не попадат на пътя на други ларви. Прикрепват се със задния край на коремчето, хвърлят старата кожа и стават какавида, оцветена жълто-оранжево и изпъстрена с черни точки и петна. След десетина дни сложна трансформация от какавидата се измъква на бял свят слаба, нежна и неукрепнала калинка. За няколко часа тя добива естествената си окраска и тръгва за храна.
Някои видове - двуточковата и чтринадесетточковата, дават още едно поколение през лятото. Различните видове калинки се хранят с щитоносни въшки, листни бълхи и акари. Ролята им в унищожаването на на едни от най-дребните и най-плодовити неприятели, изглежда ненадмината. Но, когато става дума за значително по-едри врагове, ярко оцветените брумбарчета са безсилни. Природата се е погрижила в този случай да създаде семейството на бръмбарите – бегачи. Бегачите са смели хищници. И бръмбарът и неговата ларва пълзят сред камъните в търсене на следващата плячка. Те умеят да нападат и с апетит да изяждат плячката си.Повечето видове са нощни животни, малко видове са активни през деня, но в гъстата трева те сграбчват всеки с по-слаби от техните челюсти. Нападат много по-едри от тях насекоми или охлюви . Когато трябва , някои могат да се катерят и по дърветата, използвайки грапавините на кората като опора. По дърветата с успех се справят с едрите и космати гъсеници, каквито са гъсениците на гъботворката. Освен хищния гъсеничар има и друг – наречен миризлив гъсеничар. Бръмбарът от този вид достига 3 см. Главата, гърдите и краката му са сини със слаб виолетов блясък, а твърдите криле – лъскаво метално-зелени с надлъжни бразди. Зад преднегръда е силно втален, както повечето бегачи. Краката му са добре развити, При безпокойство издава неприятна кисела миризма. Снася в почвата около 100 яйца. От тях се излюпват бели ларви. Скоро след това ларвите почерняват и излизат на открито за да търсят храна. Характерно за тях е, че те унищожават много повече какавиди отколкото гъсеници. Една двойка бръмбари и потомството им за една година унищожават около 6000 гъсеници и какавиди. Бръмбарите живеят 2 години. Те се срещат на и често в дъбови и др. широколистни гори, нападнати от гъботворката, златозадката, листозавивачките, педомерките и др. Фактът, че няма камък под който да не се крие поне един бръмбар, говори за неговата важна роля в естественото равновесие.
Б) Мрежокрили насекоми
От разреда мрежокрили насекоми в нашата страна са разпространени не много видове. От тях най- чести са видовете от семейство златоочици . Възрастното насекомо наподобява нежна пеперуда или еднодневка с два чифта бледозелени прозрачни криле, с многобройни напречни и надлъжни жилки. Насекомите летят бавно около дърветата, храстите и тревистите растения, където търсят главната си храна – листните въшки. Живее около месец. Ларвата и има сърповидни челюсти, насочени напред и леко разтворени. Челюстите са с канал в средата, отварящ се от едната страна в глътката, а от другата страна на върха им. Възрастната ларва изсмуква съдържанието на една листна въшка за около 1 мин.
В) Дървеници или полутвърдокрили насекоми
Преди няколко години у нас бе внесена дървеницата – перулиус биокулатос за аклиматизиране против колорадския бръмбар. Тази ярко оцветена в червено и черно дървеница смуче сок от яйцата, ларвите и възрастните на колорадския бръмбар, в резултат на което те загиват. Разпространена е около гара Костинброд, Софийско и някои села от Пернишки окръг. Досега в практиката на биологичната борба от групата на хищните дървеници най-голяма известност е добил екзотичният вид титус мундулус. Тази дървеница е по-специализирана от другите и предпочита да се храни с яйцата на цикадката, която силно вреди на захарната тръстика. Този вид дървеници се размножава почти през цялата година, като развива до 10 поколения. В нашата страна по редица културни растения се срещат още много видове хищни дървеници, но количеството им не е много голямо. Въпреки това, ролята им не трябва да се подценява, тъй като те, заедно с другите ентомофаги, силно намаляват числеността на неприятелите.
Г.) Мухи или двукрили насекоми
От хищните мухи очевидно най-голяма известност имат така наречените сирфиди или осовидки, или пчеловидки. Възрастните мухи приличат много на пчели и оси. Характерно за тях е, че летят като приковани на едно място (стоящ полет), от което положение се стрелкат настрани, нагоре и надолу. Мухите не се отказват и от сладката медена роса отделяна от листните въшки. Тя ги привлича към местата, където се намират жертвите и техните ларви. Ларвата на мухата през цялото си развитие – около 10-тина дни изяжда от 230 до 600 въшки. Въпреки, че изглежда безпомощна, тя е способна да преодолее значителни разстояния. Ларвата има конусовидно тяло. На заострения край се намира устния отвор. Дулбоко в него се намиратдве яки черни куки, с които разкъсва кожата и вътрешностите на жертвите. Хищникът се придвижва чрез свиване на задния край на тялото към предния, след което източва предния далеко напред.
Д) Ципокрили насекоми
Едни от най-интересните хищници и най-полезни в биологичната борба с неприятелите са мравките. Една част от тях събират семена а друга насекоми. Тези, които събират насекоми могат за ден да уловят и донесат 20-100 хиляди насекоми, но това зависи от възрастта на мравуняка – колкото е по-стар, толкова, той е по-добър хигиенизатор. Мравките обръщат внимание на по-подвижните насекоми и първо ловят тях. Те нападат групово по-едрите насекоми, като хапят жертвата или я поливат с мравчена киселина. В такива случаи заедно с неприятеля падат ичаст от мравките. Но идват нови помощници и съдбата на насекомото е предрешена. Остава задачата плячката да бъде транспортирана до мравуняка. Когато насекомото е много едро, мравките го разкъсват на парчета. При лова мравките обменят информация за мястото на жертвата подобно на пчелите. Достатъчно е да се върне в гнездото един разузнавач и след него тръгва цяла група. Така тези удивителни насекоми, използващи така наречения “антенален код” си разказват за обстановката на бойното поле и обменят информация. Многогодишни наблюдения показват, че мравките от род формика предпочитат сравнително подвижни, без косместа покривка насекоми – боровата бухладка, боровата педомерка и др.
2. Паразитни насекоми
Паразитните насекоми са широко разпространени в природата и имат голямо значение. Те регулират прекомерно бързото размножаване на насекомите. Като паразити най-важни са ципокрилите насекоми и мухите.
А) Мухи или двукрили насекоми
Най-голяма известност от паразитните мухи имат тахините. Името им произлиза от гръцката дума тахинос, което значи бързо, бързам. Някои видове снасят яйцата си върху летящи насекоми. Такива са фазиите, чиито ларви паразитират по известните житни дървеници. Като забележат прелитаща наблизо дървеница те се спускат стремително и залепват бяло, продулговато яйце, което по-късно се излюпва ларва, проникваща в тялото ù. Там ларвата прекарва цялото си развитие и в крайна сметка унищожава дървеницата. Има и други видове, които снасят яйцата си с помоща на остро яйцеполагало. Те заразяват най-често ларвите на колорадския бръмбар по картофите. Други снасят яйцата си по растенията и гостоприемниците ги поглъщат при храненето си с листа. Има и трета група, чиито представители снасят яйцата си непосредствено пред устата на гостоприемника. Общо взето яйцата на тези мухи са твърди и издържат на сдъвкване от челюстите на насекомото, но попадайки в стомаха, те се пукат и от тях излиза ларвата, която пробива стената на стомаха и преминава в телесната празнина, където се храни и диша атмосферен кислород.
Б) Ципокрили насекоми
Ципокрилите паразитни насекоми, са най-вайните регулатори напопулационната плътност на другите насекоми. Размерът им варира от 0,2 мм до няколко сантиметра. Характерно за тях е че яйцеполагалото надвишава няколко пъти дължината на тялото.
Към разреда на ципокрилите принадлежат освен паразитните насекоми и редица растителноядни видове. В нашата страна най-голяма известност от паразитните насекоми има. Развъждането на трихограмата става върху яйцата на зърновия молец. Този молец представлява сламестожълта пеперудка, която при разперени крила достига 1см. От нейните яйца се излюпват гъсенички, които вгризват зърната на ечемика и царевицата. Развитието на гъсеничката протича само в едно зърно. Там какадивира и се превръща в пеперуда.Тези яйца се заразяват с трихограмата след което се разпределят на декар.
По оранжерийната белокрилка в нашата страна се среща паразита енкарзия формоза. Видът заразява ларвите на белокрилката, които по-късно се втвърдяват и почерняват.
Неприятелите по растенията имат не само хищници и паразити, които да ги преследват и унищожават, но и боледуват. Досега са познати гъбни, бактериални и вирусни болести, а също така и заболявания, причинявани от първаци нематоди и някои други по-редки причинители.
Известно е, че в естествените биоценози, наричани още устойчиви хетерогенни среди (защото са съставени от огромен брой видове) резките колебания в популационните плътности са изключения. Обратно в изкуствените биоценози плътността се колебае в щироки граници, поради факта че ентомофагите като регулиращ фактор са напълно елиминирани. В естествените биоценози връзките между организмите са многократно дублирани и затова регулирането има по-голяма сигурност. В културните биоценози, където най-силно действа стопанската дейност на човека – звена от саморегулиращата се система са отсранени – например чрез инсектицидите, които извеждат системата от равновесие, което трудно се възстановява. Необходимо е хората, целенасочено да насочат своите усилия към запазването на онова хармонично многообразие, което е създала природата в продължение на милиони години.
Кой ще защити картофите от вредители и болести?
Отдавна е известна способността на почвената бактерия Bacillus thuringiensis да образува вещества, токсични за насекоми, затова тя широко се използва като инсектицид за борба срещу вредители по културните растения. В последно време се появиха данни за щамове на тези бактерии, активни срещу някои гъби и бактерии.
Производството на картофи в света нараства всяка година и през 2009 г. се очаква да има рекорд за последните двадесет години (според ФАО). Това може да попречи на глобалната икономическа криза, както и на „подривната дейност” на колорадския бръмбар и болестите. Съвременните средства за защита действат по правило само срещу една определена група от организми, така че производителите на картофи са принудени да проведат няколко лечения. Учени от Русия са изолирали щам на бактерии, който може да защити картофите от картофения бръмбар, както и от бактериални и гъбни заболявания.
В четвъртия брой на „Биотехнологии” за 2008 г. е публикувана статия на служители от Института по генетика и подбор на промишлени микроорганизми, където се съобщава за изолирана бактерия, която причинява смъртта на ларвите на колорадския бръмбар и на други насекоми, ефективна е срещу гъбни заболявания и пречи на развитието на бактериални болести по картофите.
В доклада авторите съобщават, че въз основа на този щам може да се създаде ефективно универсално средство за борба с вредители и болести не само по картофите, но и по други култури.
Отдавна е известна способността на почвената бактерия Bacillus thuringiensis да образува вещество, токсично за насекоми. Тя е широко използвана за борба срещу вредители по културните растения. Напоследък се появиха данни на щамове на бактерията, активни срещу някои гъби и бактерии. Тези данни подтикнаха учените да създадат средство за борба с колорадския бръмбар на основата на Bacillus thuringiensis.
След като анализираха редица щамове от колекцията на лабораторията на института за борба срещу причинителя на меко гниене по картофите (Sclerotinia scerotiorum), учените изолираха щам на бацила Т-281 действието, на който впоследствие е тествано върху ларвите на насекоми и пеперуди и на културите на фитопатогенни гъбички и бактерии. В резултат на експериментите те установиха, че Т-281 е активен срещу ларвите на колорадския бръмбар. От най-големите агенти причинители на гъбни заболявания по картофите щамът се оказва активен срещу Phytophthora, Rhizoctonia и Fusarium. Способността на щам Т-281 да потиска развитието на мокрото гниене (причинено от бактерията Erwinia carotovora) е установено с експерименти върху филийки от картофи, при култивиране развитието на възбудителя не се потиска.
Според прогнозите се годишният ръст на продажбите на биологични препарати за растителна защита ще бъде 7% до 2015 г. и през 2014 г. продажбите им може да достигнат 610 милиона долара (сега те са около 300 милиона долара). Предвид очакваното нарастване на биологични препарати за растителна защита, можем да предположим, че универсалния продукт, който ще бъде създаден на базата на щама Т-281, ще се търси от производителите на земеделска продукция.
ЗА ПОВЕЧЕ ИНФОРМАЦИЯ www.ekomakc.com
