ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ

ЗАЩИТА РАСТЕНИЙ, отрасль с.-х. науки, разрабатывающая методы и приёмы борьбы с болезнями, вредителями, сорняками с.-х. культур и лесных пород, а также система мероприятий в сельском и лесном х-вах по предотвращению и устранению ущерба, причиняемого растениям вредными организмами. Задача 3. р.- не только уничтожить вредные организмы или ограничить их деятельность, но и предусмотреть время их появления и возможные масштабы распространения, а также предупредить расселение особо вредных организмов из одних стран и районов в другие (см. Карантин растений). 3. р. основывается на данных ряда агрономич. (земледелие, растениеводство, селекция, агрохимия, агрофизика, с.-х. фитопатология и энтомология и др.), зоол. и ботанич. (гл. обр. систематика, анатомия, морфология, экология, география растений и животных) дисциплин, генетики, биохимии и физиологии растений и животных и др. 3. р. тесно связана с метеорологией и климатологией; химией и физикой, дающими основу для хим. и биофизич. методов борьбы; гигиеной и токсикологией, изучающими прямое и косвенное действие пестицидов на растительные и животные организмы, и др.

Ежегодный ущерб, наносимый вредителями и болезнями с.-х. культурам, по данным Орг-ции по продовольствию и с. х-ву ООН (ФАО), составляет примерно 20-25% потенциального мирового урожая продовольств. культур. Поэтому роль 3. р. в увеличении произ-ва и сохранении с.-х. продуктов огромна.

Вред, приносимый растениям болезнями и вредителями, был известен человеку ещё в глубокой древности. Так, в ассирийских клинописях и егип. фресках (3-е тыс. до н. э.) упоминается об опустошит. налётах пустынной саранчи; у древних греч. и рим. писателей находят описания ржавчины, головни, рака деревьев и др. болезней, считавшихся проявлением "гнева божьего". В нач. 18 в. делаются попытки классификации болезней растений (французский ботаник Ж. Турнефор). Во 2-й пол. 18 в. многочисл. опытами доказывается заразность мн. болезней (в России - А. Т. Болотов, во Франции- А. Тиллет, в Италии - Ф. Фонтана, в Дании - Я. Фабрициус и др.). Во 2-й пол. 19 в. нем. учёным А. де Бари, рус.- М. С. Ворониным и др. были открыты новые виды фитопатогенных грибов, изучены их морфология, особенности развития. С 19 в. появляются также работы обобщающего характера о вредных насекомых. Огромные убытки, нанесённые экономике мн. стран во 2-й пол. 19 в. вредными насекомыми и болезнями (филлоксера, саранча, фитофтороз картофеля и др.), вызвали необходимость централизации их изучения и разработки мер борьбы с ними. В разных странах появляются гос. бюро, департаменты, управления по энтомологии и фитопатологии, организуются н.-и. работы. В США в 1853 учреждается должность энтомолога штата, с 1888 появляются энтомологич. станции.

В России в кон. 70 - нач. 80-х гг. 19 в. организуются постоянно действующие Одесская и Харьковская энтомологич. комиссии; в 1887 впервые учреждается должность губернского энтомолога, в 1894 при Департаменте земледелия создаётся Бюро по энтомологии, к-рым заведовал И. А. Порчинский, много сделавший по организации 3. р. в стране. С 1904 возникают энтомологич. станции в Киеве, Воронеже, Харькове, Ставрополе, Ташкенте и др.; при нек-рых с.-х. опытных станциях организуются отделы энтомологии. Фитопатологич. исследования в 1903-07 проводит Центр. фитопатологич. станция при Петерб. ботанич. саде; с 1907 при Департаменте земледелия учреждают Бюро по микологии и фитопатологии. К 1916 в России насчитывалось 30 учреждений по 3. р.

В кон. 19 - 1-й пол. 20 вв. были открыты тысячи новых видов фитопатогенных грибов, бактерий, вирусов, нематод (рус. учёные А. А. Ячевский, Д. И. Ивановский, И. Л. Сербинов, Г. К. Бургвиц, амер.- Э. Смит, У. Стэнли и др.); изучаются видовой состав главнейших вредителей, их биология и физиология. В основе фитопатологич. и энтомологич. исследований лежат принципы и методы экологии и биоценологии. Совершенствуются меры борьбы с вредными организмами. Развиваются агротехнич., биол., хим., биофизич. и др. методы борьбы, включающие как способы прямого уничтожения вредных организмов, так и косвенные воздействия через факторы среды, растения-хозяина или комплекс др. организмов, связанныхв развитии с вредителями или др. патогенами. Рус. учёными Н. М. Кулагиным, Н. В. Курдюмовым и др. впервые выдвигается принцип комплексного дифференцированного использования методов 3. р. и прежде всего профилактических, дающих, как правило, наибольший успех.

Агротехнич. метод 3. р. основан на использовании общих и спец. приёмов агротехники, с помощью к-рых создают экологич. условия, неблагоприятные для развития и размножения вредных организмов и повышающие самозащитные свойства растений. Впервые этот метод применил в нач. 20 в. рус. энтомолог Н. В. Курдюмов. Развитию его способствовали работы рус. учёных А. А. Ячевского, А. И. Борггардта, Т. Д. Страхова, В. Н. Щёголева, нем.- П. Зорауэра, Г. Гаснера, амер.- Г. Кей-та, Р. Спрейга, швейц.- Э. Гоймана и др. Важнейшая роль отводится правильным севооборотам, т. к. бессменное культивирование к.-л. однолетнего растения вызывает накопление вредителей и возбудителей заболеваний. Снижение их численности во мн. случаях осуществляется также и системой обработки почвы. Напр., пожнивное лущение стерни и последующая зяблевая вспашка способствуют уничтожению возбудителей мн. заболеваний и зимующих вредных насекомых; вспашка и культивация благоприятствуют деятельности хищных насекомых (жужелиц и др.), уничтожающих живущих в почве вредителей. Велико значение сортировки и очистки семян, выращивания здорового посадочного материала, своевременного удаления выбракованных или заболевших растений, удаления пожнивных остатков, борьбы с сорняками. Посев с.-х. культур в оптимальные сроки позволяет избежать совпадения уязвимых фаз развития растений с периодами макс. активности вредителей. Внесение удобрений благоприятствует лучшему развитию растений и повышает их устойчивость к повреждениям. Решающим фактором борьбы с мн. вредителями, напр. вредной черепашкой на пшенице, является ранняя уборка урожая, а при раздельной уборке - минимальный разрыв между косовицей и уборкой валков. Оптимальный агротехнич. уход за растениями значительно повышает эффективность всех лечебно-истребительных мер.

К числу важнейших способов борьбы с вредителями и болезнями относятся выведение и возделывание непоражаемых сортов культурных растений. Большой вклад в изучение проблемы иммунитета растений внесли Н. И. Вавилов, А. А. Ячевский, П. Г. Чесноков, И. Д. Шапиро, Т. И. Федотова (СССР), И. Эриксон (Швеция), Э. Стэкмен (США), Д. Карбоне, К. Арнауди (Италия) и др. Вслед за созданием первых сортов хлопчатника и коровьего горошка, устойчивых к фузариозному увяданию (США), во мн. странах были выведены тысячи сортов разнообразных культур, часто с комплексной устойчивостью к неск. болезням и вредителям. Напр., в СССР созданы сорта картофеля, устойчивые к раку и фитофторозу, сорта подсолнечника - к ржавчине, заразихе и подсолнечной огнёвке, сорта пшеницы, табака и др. культур с комплексной устойчивостью к ряду болезней и вредителей. Биологи ч. метод 3. р. основан на использовании хищных и паразитич. насекомых (энтомофагов), хищных клещей (акарифагов), микроорганизмов, нематод, птиц, млекопитающих и др. для подавления или снижения численности вредных организмов. Первые успешные опыты использования полезных насекомых были осуществлены в Китае (применение хищных муравьев против гусениц и др. вредителей). В 1855 амер. энтомолог А. Фитч попытался акклиматизировать в США одного из паразитов пшеничного комарика. Более активные и широкие исследования начинаются в кон. 19 в. В США против вредителей, завезённых из др. стран, интродуцируют и акклиматизируют энтомофагов: из Австралии в Калифорнию для борьбы с австрал. желобчатым червецом - хищного жука родолию (1888), с мучнистыми червецами - криптолемуса (1892); в нач. 20 в. из Европы и Японии интродуцируют комплекс энтомофагов непарного шелкопряда. К 70-м гг. 20 в. в США из 520 видов завезённых энтомофагов акклиматизировалось 115. Развитие биол. метода в США связано с именами учёных Ф. Е. Фландерса, С. П. Клаузена, Ф. Г. Симмондса и др. Подобные работы ведутся в Канаде.

Начало аналогичным исследованиям в России положено И. И. Мечниковым (1879), использовавшим гриб - возбудитель зелёной мускардины против хлебного жука и свекловичного долгоносика. Важное значение имели работы И. М. Красильщика, И. А. Порчинского, И. В. Васильева, Н. В. Курдюмова, И. Я. Шевырёва, В. П. Поспелова, Н. А. Теленга и др. учёных. Методы применения паразитов и хищников вредных насекомых в СССР различны. Эффективны в борьбе с вредителями, завезёнными из др. стран, интродукция и акклиматизация энтомофагов, ограничивающих их численность на родине. Напр., с помощью завезённого (1931) из Австралии хищного жука родолии ликвидированы очаги австрал. желобчатого червеца; с помощью завезённого (1926, 1930) из США паразита афелинуса ведётся эффективная борьба с красной кровяной тлёй. Местные виды энтомофагов используются методом сезонной колонизации. Напр., разводят в спец. биолабораториях и затем выпускают на посевы паразита яйцееда трихограмму против вредных совок, плодожорок и шелкопрядов; жука криптолемуса против мучнистых червецов на цитрусовых культурах и виноградниках; псевдафикуса против червеца Комстока; хищного клеща фитосейулюса против паутинных клещей в теплицах и т. д.

Для борьбы с вредителями с.-х. культур в ряде стран используют также и патогенные для них грибы, бактерии и вирусы. В СССР налажено (1962) произ-во бактериального биопрепарата энтобак-терина, успешно применяемого против комплекса листогрызущих вредителей; в сочетании с пестицидами используют грибной биопрепарат боверин против колорадского картофельного жука и др.; изучаются и др. препараты. Разрабатываются методики накопления вирусов ядерного полиэдроза против непарного и соснового шелкопрядов, капустной совки и др., вирусов гранулёза против озимой и зерновой совок и др. вредителей. В США вирусные препараты используют против подгрызающих совок, люцерновой желтушки, соснового пилильщика, непарного шелкопряда и др. Ведётся также разработка биол. метода борьбы с болезнями растений и сорняками. В природе нередки случаи вторичного паразитизма, напр. грибов на грибах, вызывающих болезни растений. Так, на ржавчинных грибах часто паразитируют несовершенные грибы Tuberculina persicina и др., на мучнисторосяных Cicinnobolus cesatii. На основе почвенного сапрофитного гриба-антагониста триходермы создан (1962) биопрепарат триходермин, подавляющий при внесении в почву возбудителей болезней льна, зерновых культур и вилта хлопчатника. В ряде стран имеются большие достижения в использовании антибиотиков против болезней растений. Для борьбы с сорняками, занесёнными из др. стран, ввозят и акклиматизируют уничтожающих их растительноядных насекомых. Так, в Австралии в 50-х гг. 20 в. на огромных площадях был уничтожен злостный сорняк кактус опунция с помощью завезённой из Америки кактусовой огнёвки; в США с помощью листоеда Chrisolina quadrigemina и златки Agrilus hyperici был уничтожен продырявленный зверобой и т. д. В СССР ведутся работы по акклиматизации врагов завезённого из Америки злостного сорняка амброзии и расселившегося из Ср. Азии горчака ползучего (см. также Сорные растения). В СССР применяют микробиологич. метод борьбы с крысами и мышевидными грызунами - искусственно заражают грызунов болезнетворными микробами, вызывающими губительные эпизоотии. В Австралии против кроликов используют вирус миксоматоза.

Xимич. метод 3. р. основан на применении веществ, токсичных для вредных организмов. Получил особенно широкое развитие после 1945 благодаря большой эффективности, универсальности и простоте применения ряда хим. препаратов. Во мн. странах создана спец. отрасль пром-сти - произ-во пестицидов, к-рых к 1970 насчитывалось неск. тысяч видов. В 20-30-х гг. в качестве инсектицидов применялись преим соединения мышьяка и нек-рые др. сильно ядовитые для человека и теплокровных животных хим. препараты. На смену им после 1945 пришли органич. синтетич. соединения типа ДДТ, гексахлорана и др., а в 60-е гг.- фосфорорганич., хлор-и азотсодержащие соединения избират. действия. Избирательность действия пестицидов устанавливают на основе изучения физиол. процессов, напр. метаморфоза, специфич. для организма насекомых. Начинают получать практич. применение препараты, оказывающие на насекомых действие, аналогичное действию их специфич. гормонов, напр. линочных и ювенильных. На смену ртутным протравителям семян и посадочного материала пришли новые, безопасные; уменьшаются масштабы использования медьсодержащих препаратов. Ассортимент гербицидов насчитывает десятки препаратов из различных классов хим. соединений, позволяющих бороться с сорняками в посевах почти всех с.-х. культур.

Широкое и одностороннее применение пестицидов во мн. странах вызвало ряд нежелательных последствий: загрязнение почвы и природных вод, появление форм вредителей, устойчивых к пестицидам, накопление пестицидов в продуктах питания и т. д. Поэтому во всём мире принимаются меры, ограничивающие использование пестицидов: устанавливаются предельно допустимые нормы остаточных количеств пестицидов в продуктахпитания и последние сроки химических обработок и др. В СССР запрещено использование диеновых соединений (альд-рина и дильдрина), почти всех препаратов мышьяка, ДДТ и др. Изыскиваются безвредные препараты, рационализируются способы их применения (сверхмало-объёмные опрыскивания, уменьшающие загрязнение экосистемы; предпосевная обработка семян и посадочного материала, наименее опасная для энтомофагов и опылителей и др.). Использование пестицидов строго регламентируется Гос. комиссией по хим. средствам борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками при Мин-ве с. х-ва СССР. Развитие хим. метода 3. р. связано с именами Р. Д. О‘Бриена, Дж. Г. Хорсфолла, Р. Л. Меткалфа (США), Э. Ю. Спенсера (Канада), Г. Мартина (Великобритания), Г. Унтерстенхёфера (ФРГ), Г. Д. Угрю-мова, А. Н. Несмеянова, А. М. Ильинского и др. (СССР).

Механич. метод 3. р. (использование заградит. и ловчих канавок, ловчих поясов, различных приспособлений для вылова вредителей и т. д.), в прошлом игравший важную роль, из-за большой трудоёмкости и недостаточной эффективности применяется ограниченно.

Совр. успехи в развитии биологии, физики, химии открывают новые перспективы и в области поисков более совершенных методов и средств 3. р. В США, СССР, ЧССР и др. странах интенсивно разрабатывается биофизич. метод 3. р., основанный на использовании физич. агентов - радиоактивных и тепловых излучений, ультразвука, света и др. Практич. применение находят гамма-излучения для стерилизации насекомых и получения штаммов микроорганизмов с повышенной вирулентностью (для биол. борьбы), различные источники света для вылова насекомых и сигнализации появления их в природе. Привлекают всеобщее внимание методы самоистребления насекомых, приводящие к быстрому и часто полному искоренению вредных видов. Эти методы основаны на искусств. разведении и выпуске в природу стерильных или генетически неполноценных рас вредителя, преим. самцов, дающих после спаривания с нестерилизованными особями бесплодное потомство. Стерилизация осуществляется с помощью гамма-излучений, нек-рых хим. соединений, в частности антиметаболитов, алкилирующих соединений, антибиотиков, и иногда теплового воздействия. Этим способом на о. Кюрасао в Карибском м. и в США (во Флориде, Джорджии и Алабаме на пл. 17,5 млн. га) был уничтожен опасный паразит скота - муха Callitroga hominivorax. В СССР ведётся работа по стерилизации яблонной плодожорки, озимой и хлопковой совок, гороховой и фасолевой зерновок, амбарного долгоносика и др. вредителей. Получают развитие исследования кормовых и половых аттрактантов (привлекающих веществ), а также репеллентов и антифидингов (отпугивающих веществ).

Во 2-й пол. 40-х гг. 20 в. в связи с выявлением отрицат. стороны хим. метода усилилось внимание к т. н. интегрированной 3. р., под к-рой в узком смысле понимают сочетание хим. и биол. методов в целях макс. сохранения полезных энтомофагов, в более широком - рациональное сочетание всех методов при построении дифференцированных систем защитных мероприятий. Конечная цель

интегрированной 3. р.- постепенная замена пестицидов биол. методами, регламентация применения пестицидов, изыскание хим. средств избират. действия. Этот комплекс широко применяется в Канаде и США (гл. обр. Калифорнии) для защиты плодовых, нек-рых полевых, овощных культур и люцерны.

В СССР практич. мероприятиями по 3. р. руководят Гл. управление 3. р. Мин-ва с. х-ва СССР, Отдел охраны и защиты леса Гос. комитета лесного х-ва СССР, аналогичные управления в мин-вах с. х-ва и мн. мин-вах лесного х-ва союзных республик и большая сеть станций 3. р. Науч.-методич. центры по 3. р.- Всесоюзный н.-и. ин-т 3. р. (Ленинград) и соответств. отделение Академии с.-х. наук им. В. И. Ленина (Москва). Кроме того, н.-и. работу ведут Азерб., Арм., Всероссийский, Груз., Казах., Укр. н.-и. ин-ты 3. р., Ин-т биол. методов 3. р. (Кишинёв), мн. лесные н.-и. ин-ты, отраслевые ин-ты, уч. с.-х. и лесные ин-ты и академии, ун-ты, опытные и селекц. станции. Большой вклад вносят также ин-ты АН СССР, науч. учреждения Мин-ва хим. пром-сти СССР, Мин-ва здравоохранения СССР. Работы по науч. и практич. вопросам 3. р. публикуются в трудах академий, ин-тов, в журналах "Защита растений", "Химия пестицидов", "Лесное хозяйство" и мн. др. К нач. 70-х гг. подготовка кадров велась в 18 с.-х. и мн. лесных вузах, где имеются факультеты или отделения по 3. р. или лесозащите, и многочисл. с.-х. и лесных техникумах.

В США наиболее крупными организациями по 3. р. являются: Энтомологич. отделение с.-х. исследоват. центра в г. Белтсвилле, Лаборатория по вредителям зерновых культур прибрежной равнинной экспериментальной станции в г. Тифтоне, Зап. н.-и. центр по изучению вредителей хлопчатника, Н.-и. центр по изучению вредителей хлопчатника, Н.-и. центр по изучению насекомых, вредящих плодовым деревьям, в г. Якима; в Великобритании - Противосаранчовый исследоват. центр; во Франции - Нац. ин-т с.-х. исследований с сетью станций. Крупные ин-ты 3. р. имеются в социалистич. странах: Польше (Познань), ГДР (Клейнмахнов), Болгарии (София), Венгрии (Будапешт); в ЧССР и ГДР - Ин-ты энтомологии.

СССР является участником Междунар. конвенции по 3. р., к-рую приняли более 30 стран, Европейской и Средиземноморской орг-ции по 3. р., соглашения о сотрудничестве в области карантина и 3. р. от вредителей и болезней, подписанного, кроме СССР, также Албанией, Болгарией, Венгрией, ГДР, КНДР, Польшей, Румынией и ЧССР, мн. двусторонних конвенций. Периодически созываются междунар. конгрессы по 3. р., между-нар. фитопатологич. и энтомологич. конгрессы.

Лит.: Попов П. В., Справочник по ядохимикатам, М., 1956; Берим Н. Г., Химическая защита растений, Л., 1966; Павлов И. Ф., Агротехнические методы защиты растений, М., 1967; Биологическая борьба с вредными насекомыми и сорняками, пер. с англ., под ред. Б. И. Рукавишникова, М., 1968; Щепетильникова В. А., Федоринчик Н. С., Биологический метод борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, М., 1968; Андреев С. В., Мартене Б. К., Молчанова В. А., Биофизические методы в защите растений от вредителей и болезней, Л., 1969.

И. М. Поляков, Е. М. Шумаков,