Технология защиты леса

После взятия отводка следует присыпать открытый внутренний конус гнезда материалом поверхностного слоя, придав гнезду округлую форму и выровняв поверхность. Это поможет муравьям быстрее нормализовать внутреннюю жизнь семьи и восстановить структуру гнезда.

Отводки лучше перевозить в жесткой таре - фанерных, пластиковых бочках или контейнерах с плотными крышками, но не герметичных. На расстояния до 3 км допускается транспортировка в мешках. При транспортировке, длящейся менее 1-2 суток, подкормки муравьев не требуется.

Способы колонизации насаждений муравьями могут быть различными.

А) Равномерное распределение отводков по территории. Гнезда располагаются в шахматном порядке через 50 м. Таким образом, на одном гектаре размещаются четыре муравейника, которых, после того, как они подрастут, будет достаточно, чтобы защитить от вредителей 1 га хвойного леса. В дубравах, где плотность гнезд должна быть выше, используются 200-литровые отводки. Предусматривается обязательное усиление отводков в последующие 1-2 года куколками рабочих.

В) Способ колонизационных центров. Вокруг взрослого одиночного муравейника, за пределами его охраняемой территории, размещаются искусственные отводки того же вида. Вторичные гнезда обеспечиваются оплодотворенными самками из взрослого муравейника во время лета крылатых. Отводки усиливаются коконами рабочих с целью обеспечения их непрерывного роста. Отводки могут расти как одиночные или же образовать с взрослыми муравейниками колонии.

Г) Групповой способ размещения отводков. Отводки размещаются компактными группами по 4-7 в группе с расстоянием между отводками 10-15 м и межгрупповыми интервалами 80-100 м. Благодаря близкому размещению отводков, между семьями одной группы устанавливаются обменные отношения, формируется колония. Один из отводков делают двойным, чтобы помочь выделению гнезда-доминанта. Метод рассчитан на развитие искусственных муравейников без последующих усиливаний. При этом способе теряет свою значимость объем отдельного отводка, поселяемого в группу. Мы можем переселить отводки разного объема, имея в виду лишь суммарный объем группы отводков. Здесь равноценно поселение семи 100-литровых и четырнадцати 50-литровых отводков.

Все способы рассчитаны на то, что, укрепившись на территории, муравьи в дальнейшем в процессе саморазвития далее будут расселяться естественным путем.

Выбор мест и поселение отводков. Места для поселения искусственных отводков в запланированном для колонизации насаждении подбирают заранее, в соответствии с применяемым способом колонизации. Каждое такое место маркируют. При выборе места для поселения отводка необходимо учитывать ряд существенных для муравьев моментов по освещенности места, водному режиму, наличию кормовой базы, присутствия видов-конкурентов.

Освещенность. Муравейник должен в течение нескольких часов в день освещаться солнцем. Это надо учитывать при размещении отводков, поселяя их на северных опушках или окраинах лесных полян и прогалин, вдоль просек, лесных дорог, тропинок и визиров, идущих с севера на юг, в разреженных группах деревьев. При обилии затеняющего место поселения подлеска (жимолость, лещина и др.) необходимо произвести его частичное изреживание в южном от гнезда секторе. Не следует поселять отводки на склонах северной экспозиции более 10^о.

Водный режим. В сырых насаждениях отводки размещают только по буграм и микроповышениям. Нельзя помещать гнезда в пони`ени`я, затапливаемые весенними водами.

Кормовая база. Поселение отводков лучше приурочивать к группам деревьев, состоящих из разных пород, что особенно важно в чистых культурах. Это позволит муравьям использовать большее число видов тлей и стабилизирует их кормовую базу. Разновозрастные и разнополнотные участки леса также благоприятны для муравьев.

Присутствие конкурирующих видов муравьев. Нежелательно присутствие поблизости от отводков гнезд видов, конкурирующих с рыжими лесными муравьями: кроваво-красного муравья Formica sanguinea, муравьев-древоточцев Camponotus, эфирного муравья Lasius fuliginosus. Эти муравьи активно конкурируют с рыжими лесными муравьями и при посе`ени небольших отводков на своем кормовом участке нападают на переселенцев и вынуждают их менять место гнездования. При этом много муравьев гибнет, отводки оказываются ослабленными, что серьезно отражается на их дальнейшей жизнеспособности.

Размещение у дерева. Гнездо помещают с южной стороны от ствола взрослого дерева, комель которого освещается солнцем. Хорошо, если с северной стороны этого дерева имеется группа подроста или кустарник. У елей с густыми, опускающимися до земли ветвями, отводки можно размещать на южной границе крон - на пне или бугорке.

Использование пней и древесных остатков. Нередко основой естественного муравейника является старый сухой, источенный кодами усачей пень. Поэтому при наличии в насаждении таких пней можно высыпать отводок на пень. Такой пень должен быть сухим и сильно испещренным ходами, не быть слишком большим. Отводок должен целиком накрыть весь пень так, чтобы сверху оказался слой строительного материала не тоньше 10 см. Иначе муравьи покинут место поселения. Отводок можно поселить на край сухой колоды, не пораженной белой гнилью, или же на небольшие плоские кучи мелких сухих веток хвойных пород. Не следует помещать отводки на заплесневевшие и мокрые древесные остатки, ветви лиственных пород и на кучи гниющих листьев.

Подготовка мест для отводков. Специальной подготовки места поселения отводка (вкапывание пней, выкапывание ямы, рыхление почвы, проделывание в ней вертикальных ходов и т.п.), как правило, не требуется. При наличии на подходящем по остальным характеристикам месте нежелательных, перечисленных выше растительных остатков, их следует удалить.

Поселение отводка. Гнездовой материал с муравьями аккуратно высыпают на выбранном месте так, чтобы получился компактный купол высотою около 50 см. Случайно попавшие в материал отводка комья земли и корни растений при этом удаляют. После этого нужно придать отводку округло-коническую форму и легкими поглаживаниями выровнять поверхность гнезда. Прикрывать отводки мелким лапником имеет смысл только в участках с высокой численностью дятлов и лесных куриных. Укрывать переселенные отводки сухой лесной подстилкой не надо. Производить подкормку сахарным сиропом в день переселения нецелесообразно. Кормушки с сахарным сиропом можно выставить рядом с отводками через 3-5 дней, обязательно проконтролировав отсутствие на кормушках муравьев других видов.

При формировании отводка можно объединять в одном гнезде муравьев из нескольких соседних гнезд одного комплекса. Такая необходимость может возникнуть при колонизации насаждения крупными отводками (200 л и более) или же при использовании тары объемом менее 100 л. Во время переселения взаимная агрессивность муравьев из разных гнезд одного вида исчезает, и в дальнейшем они благополучно уживаются в общем муравейнике. Отводки более крупные (150- и 200-литровые) по своему дальнейшему развитию не имеют преимуществ перед 100-литровыми, поэтому 100-литровый отводок оптимален для искусственного переселения. Время переселения и погодные условия. Переселение проводится в утренние часы при t ? 20^о С. Нельзя брать отводки или же поселять их на новом месте в дождь или накануне его.

Минимальные размеры жизнеспособного муравейника составляют 60-65 см в диаметре купола и 40 см по высоте гнезда. Такой муравейник образуется при правильном взятии 100-литрового отводка.

5.4 Использование птиц и других позвоночных животных

Охрана и привлечение птиц - эффективное лесозащитное мероприятие. Оно направлено главным образом на повышение биологической устойчивости насаждений и носит профилактический характер. Для ликвидации уже возникших очагов вредителей леса использование птиц вряд ли может изменить положение, так как при высоком уровне численности насекомых рост численности птиц проходит несравненно медленнее.

Идея привлечения использования полезных птиц первоначально возникла из чисто практических соображений земледельцев в связи со способностью ряда видов истреблять вредителей огородов и садов. В России крестьяне издавна устраивали всевозможные скворечники. Совершенствование лесохозяйственной практики подвело к идее привлечения насекомоядных птиц с помощью искусственных гнездовий для истребления вредителей леса. Птицы-дуплогнездники привлекались в степные леса еще в конце XIX в., скворцов, синиц и других насекомоядных птиц охраняли в парках и садах и создавали для них условия для гнездования. Известные отечественные орнитологи (Н.И. Дергунов, Н.И. Кортнев, С.А. Бутурлин, Д.М. Россинский, К.Н. Благосклонов и др.) разрабатывали теоретические основы прикладной орнитологии и принципы биологического контроля численности насекомых-фитофагов с помощью насекомоядных птиц как наиболее экологически безопасного метода защиты леса [Беднова, 2006].

Жизнеобеспечение птичьего населения леса прежде всего зависит от степени сохранности естественной среды обитания птиц. Поэтому проводимые в лесу хозяйственные мероприятия должны опираться на знания биологических и экологических особенностей птиц. Для создания удобных мест гнездования при уходе за лесом и санитарных рубках оставляют дуплистые деревья, сохраняют подлесок, развешивают искусственные гнездовья; для открыто гнездящихся на земле птиц подрезают ветви, чтобы они больше кустились, высаживают живые изгороди, кустарниковые опушки и густые группы кустарников. Зимой и ранней весной, когда птицам не хватает корма, можно организовать их подкормку для предохранения от гибели и привлечения в определенные участки леса с повышенной плотностью вредителей.

Наиболее уязвимы для вредителей однопородные искусственно созданные насаждения. Формирование настоящей лесной среды с ярусной растительностью и становление богатого видами биоценоза в таких условиях процесс длительный. Привлечь полезную орнитофауну в таких случаях можно путем подсадки биогрупп подлесочных пород и кустарников, пригодных для гнездования открытогнездящихся видов. Наиболее эффективны при этом колючие формы (шиповник, лох, боярышник, терн, белая акация), а также жимолость татарская, бузина красная и черная. Этот же прием целесообразен и для привлечения птиц в осветленные, нарушенные рекреацией леса, где пострадал подлесок и нарушены условия для возобновления леса [Беднова, 2006].

В настоящее время интерес к привлечению насекомоядных и хищных птиц для защиты леса переживает большой подъем. Для привлечения мелких насекомоядных птиц предложено много разных типов гнездовий, соответствующих биологическим особенностям заселяющих их птиц. Для определения плотности размещения искусственных гнездовий используют знания о размерах гнездовой территории привлекаемых видов. Хорошим результатом лесозащитных мероприятий по привлечению птиц считается заселяемость не менее 85 % искусственных гнездовий.

Очень важно проводить разъяснительную работу среди населения о полезной деятельности птиц, не допускать их истребления и разорения гнезд; соблюдать предосторожности при проведении любых лесохозяйственных мероприятий в лесу для максимальной сохранности удобных мест гнездования и самих гнезд птиц.

Млекопитающие также приносят большую пользу, уничтожая вредителей леса. Поэтому охрана их и создание условий для обитания необходимы. Охрана зверей включает ограничение охоты на наиболее полезных хищников и покровительство насекомоядным зверям - ежам, кротам, землеройкам, барсукам и особенно летучим мышам, гнездящимся часто большими колониями в старых дуплистых деревьях. Для привлечения летучих мышей устраивают искусственные гнездовья (дуплянки), изготовленные из однометровых осиновых отрубков, или дощатые домики. Методы использования птиц и зверей нуждаются в совершенствовании.

Большую пользу приносят некоторые рептилии (например, ящерицы) и почти все земноводные (амфибии), которые истребляют огромное количество разнообразных лесных насекомых. Жабы, квакши, лягушки настоящие приносят большую пользу и также нуждаются в охране.

5.5 Болезни лесных насекомых и использование их возбудителей для биологической защиты леса

Насекомые, подобно другим животным, подвержены инфекционным болезням, возбудителями которых являются патогенные микроорганизмы: вирусы, бактерии, грибы, простейшие.

Все микроорганизмы, вызывающие болезни у насекомых, называются энтомопатогенами. В зависимости от типа возбудителя болезни могут носить острый характер, при котором инфекция быстро распространяется среди восприимчивых особей популяции, вызывая их массовую гибель, или хронический характер, при котором происходит постепенное отмирание насекомых, снижение плодовитости, нарушение физиологических функций. Острое протекание болезни происходит при высокой плотности популяции насекомых, когда возбудитель активно распространяется в очагах их массового размножения. Такой тип болезни вызывает эпизоотией (аналогично понятию эпидемия у животных и человек).

Характеристика болезней лесных насекомых. Инфекционные болезни играют большую роль в динамике численности лесных насекомых. Вспышки массового размножения лесных чешуекрылых и пилильщиков часто затухают в результате эпизоотий вызванных энтомопатогенами.

Инфекционными болезнями в большинстве случаев поражаются личиночные фазы развития насекомых, при некоторых грибных инфекциях болезнь может развиваться и на других фазах их развития (яйца, куколки, имаго).

Болезни разных типов характеризуются специфическими симптомами. Наиболее четко эти симптомы проявляются перед гибелью или сразу после гибели насекомых, так как развивающаяся вскоре сапрофитная флора маскирует действительные признаки. Для точной диагностики проводят специальный микроскопический анализ погибших насекомых. При этом в зависимости от поставленной задачи используют методы световой, электронной, сканирующей микроскопии, иммунологические и биофизические методы.

Вирусные болезни лесных насекомых. Вирусы - это простейшие неклеточные формы жизни, паразитирующие на молекулярно-генетическом аппарате в клетках хозяина. Вся многообразная группа вирусов выделена в самостоятельное царство Vira.

Среди лесных насекомых наиболее распространены и хорошо изучены вирусы, относящиеся к семейству Baculoviridae, - бакуловирусы или палочковидные, вирионы, которых имеют палочковидную форму (от греч. «Baculum» - палочки).

По морфологии включений (инклюзий) болезни, вызываемые бакуловирусами, называются полиэдрозами или гранулезами. Эти болезни известны лишь среди насекомых, они широко распространены в популяциях лесных чешуекрылых и пилильщиков.

Из вирусов выделенных из погибших насекомых готовят вирусные препараты для биологической борьбы с конкретными видами лесных вредителей. Вирин-НШ - против непарного шелкопряда, Вирулин-диприон - против рыжего соснового пилильщика, Вирин-ГСШ - против сибирского шелкопряда и ряда других.

Бактериальные болезни лесных насекомых. Бактерии составляют наиболее многочисленную и распространенную группу микроорганизмов, связанных с насекомыми. Они представляют собой одноклеточные организмы, размножающиеся делением.

Энтомопатогенные бактерии относятся к различным таксономическим группам. Большинство бактерий пригодных для микробиологической борьбы относятся к порядку эубактерий (Eubacteriales) класса Schizomycetes. Энтомопатогенные бактерии этого порядка входят в семейства баццилы (Bacillaceae род Bacillus и Clostridium), энтеробактерии (Enterobacteriactae) и псевдомонады (Pseudomonadaceae).

У бактерий различают вид (совокупность родственных организмов, имеющих общий корень происхождения и морфологические признаки), культуру (микроорганизмы одного вида, полученные при росте и размножении на искусственной питательной среде), разновидность (культуры бактерий, который в процессе изменчивости утратили один или несколько своих видовых признаков), штамм (это культура бактерий, выделенная из организма насекомого или из внешней среды).

Бактерия Bacillus thuringiensis обладает широким спектром патогенности по отношению к чешуекрылым и является в настоящее время основным средством микробиологической борьбы с ними в лесах многих стран мира.

Грибные болезни лесных насекомых. Многие виды грибов являются возбудителями заболеваний насекомых, клещей и других членистоногих. Число энтомопатогенных грибов в настоящее время превышает несколько сотен видов. Грибы широко распространены в лесных биотопах и играют значительную роль в динамике численности вредителей леса.

Важной особенностью многих видов паразитических грибов является проникновение их в плоть тела насекомого непосредственно через кожные покровы с помощью выделяемых ими различных ферментов (в частности хитиназы). Грибы могут заражать насекомых не только в фазе личинок, но так же успешно в фазе куколок и имаго.

Зараженных грибами насекомых легко заметить, так как поверхность их тела часто бывает густо покрыта мицелием.

Наиболее распространенные грибные болезни лесных насекомых - энтомофторозы и мюскардинозы. При определенных условиях среды они способны вызывать эпизоотии и резко снижать численность вредителей леса.

Болезни, вызываемые простейшими. Тип простейшие Protozoa - древние одноклеточные организмы со сложным циклом развития и размножения. Многие простейшее в процессе эволюции приспособились к жизни внутри организма насекомых как симбионты или паразиты. В настоящее время известно более 1500 видов простейших, паразитирующих в теле насекомых разных отрядов и вызывающих заболевания разной степени тяжести.

Биопрепараты на основе микроорганизмов и технология их применения. Биологические препараты - это биологические средства борьбы с вредителями и возбудителями болезней растений, активными ингредиентами которых являются микроорганизмы или их метоболиты.

Основным источником получения исходных штаммов микроорганизмов является природная среда. Активное начало биопрепаратов (микроорганизмы или биологические агенты) выделяют из погибших и больных насекомых, с поверхности растений или из почвы, где обнаружены погибшие объекты.

Из природных штаммов отбирают наиболее активные, селектируют, выделяют в чистую культуру, которую используют для массового размножения и приготовления препаратов.

Характеристика бактериальных препаратов. Практически все отечественные и зарубежные препараты готовят на основе многочисленных культур кристаллоносной бактерии Bacillus thuringiensis. Культуры различают по вирулентности к насекомым и обладают стойкими индивидуальными свойствами.

Наиболее известными современными биопрепаратами являются лепидоцид и его препаративные формы, битоксибациллин, бикол. В 60^е - 90^е годы 20 столетия выпускались отечественные бактериальные препараты в виде смачивающихся порошков - дендробацилин, инсектин (для борьбы с сибирским шелкопрядом), гомелин - против соснового шелкопряда, энтобактерин - потив пядениц и листоверток.

Среди новых препаратов, разрешенных к применению в лесу, выпускаются препараты биологического синтеза, представляющие собой комплекс продуктов жизнедеятельности живых организмов: фитоверм КЭ, Он рекомендован для борьбы с шелкопрядами, листовертками, молями, совками и клещами лиственных пород, битиплекс. Разрешен для применения в лесу против листоверток, шелкопрядов, пилильщиков.

В РФ для борьбы с вредителями леса применяют некоторые бактериальные препараты зарубежного производства. Например, дипел в России применяется против сибирского коконопряда.

Характеристика вирусных препаратов. Трудность производства вирусных препаратов связана с проблемой содержания насекомых-хозяев чистых линий, свободных от скрытых (латентных) или хронических инфекций в инсектариях или специальных боксах и разработки для них рецептур искусственного питательного корма. Наработка вирусных препаратов на насекомых, взятых непосредственно из природы, не гарантирует чистоту продукции.

В нашей стране для биологической борьбы с лесными вредителями разработано 5 вирусных препаратов на основе бакуловирусов, вызывающие ядерные полиэдрозы общего и кишечного типа и гранулезы. Эти препараты обладают исключительной видоспецифичностью, их действие направлено на одного вредителя, что отражено в названии препарата.

Вирин НШ - предназначен для борьбы с гусеницами непарного шелкопряда. Представляет собой суспензию полиэдров в 30%-м глицерине. Применяют для обработки кладок яиц, для создания микроочагов инфекции. Отрождающиеся из отработанных кладок гусеницы заражаются и разносят инфекцию в насаждении. В очагах непарного шелкопряда обрабатывается путем смачивания суспензией 10 - 20% кладок. Норма расхода 0,0002 - 0,002 л препарата на одну кладку. При авиационном опрыскивании насаждений против гусениц 2 - 3 возраста 0,025 л/га.

Вирин-Диприон - предназначен для борьбы с личинками рыжего соснового пилильщика. Норма расхода 0,01 - 0,004 л/га при авиационном опрыскивании сосновых насаждений.

Вирин - ГСШ - разработан на основе вируса гранулеза сибирского шелкопряда. Норма расхода 0,2 - 0,3 кг/га при авиационной обработке.

Вирин - ПШМ - против гусениц 1 - 2 возраста шелкопряда монашенки. Рекомендован для авиационной обработке.

Характеристика грибных препаратов. Грибные препараты обладают широким спектром инфекционности. Они действуют на вредителей контактно, поэтому могут поражать насекомых и в непитающейся фазе.

Энтомопатогенные грибы легко культивируются на искусственных питательных средах в лабораторных условиях и на биофабриках. Наиболее широко используются препараты боверин и вертициллин.

Боверин применяют для борьбы с почвообитающими (хрущи, щелкуны, медведки и др.) насекомыми диапаузирующими в лесной подстилке (сосновый подкорный клоп, гусеницы соснового и сибирского шелкопрядов, куколки некоторых совок и пядениц, лунки серебристой и др.) и с насекомыми в закрытом грунте. Норма расхода по препарату 1 - 2 кг/га.

Вертициллин широко используют против сосущих вредителей (тли, трипсы, белокрылки) в защищенном грунте.

6. ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ЛЕСА

6.1 Общие сведения

Химический метод защиты леса основан на использовании органических и неорганических веществ, токсичных для вредных организмов. Химические вещества наносят непосредственно на вредные организмы, на поверхность различных органов растений или вносят в среду обитания (почву, древесину, воздушную среду). Химические средства защиты растений отличаются большой универсальностью, их можно применять против большинства вредителей и болезней леса на разных эколого-производственных лесных объектах, в том числе в питомниках, в лесах, в теплицах, на складах древесины и др.

Развитие химического метода защиты растений началось в начале XX в. К середине века масштаб его применения возрос на несколько порядков. Достаточно широкое применение он имеет и в современный период.

Одно из важных преимуществ этого метода перед другими -возможность механизации обработок. Использование новой совершенной аппаратуры позволяет значительно повысить производительность лесозащитных работ, снизить затраты и время на их проведение. Кроме того, применение химических пестицидов, действующих на вредителей, дает возможность в короткий срок ликвидировать их очаги на больших площадях.

Основной недостаток химического метода - отрицательное влияние пестицидов на полезную фауну леса, микрофлору почвы, токсичность ряда из них для человека и теплокровных животных. В районах, где ведутся интенсивные химические обработки растений, резко сократилась численность их опылителей (пчел, шмелей и др.). После многократных обработок вредители приобретают устойчивость к химическим веществам, что снижает эффективность их применения. Результативность использования химического метода сильно зависит от погодных условий: осадков, ветра, температурных условий. Химические вещества способны передаваться по цепям питания, они обладают кумулятивным эффектом, накапливаясь в живых организмах и в окружающей среде.

Химические вещества, используемые для защиты растений, называются пестицидами (лат. pestis -- зараза, разрушение, cide--убивать). Пестициды классифицируются по химическому составу, объектам применения, а также по характеру действия и способам проникновения в организм.

Пестициды обладают свойствами, которые усиливают их отрицательное воздействие на окружающую среду. Технология применения пестицидов предполагает прямое их попадание на объекты окружающей среды, где они находятся до полного распада. В любой экосистеме пестициды передаются по цепям питания и долгое время циркулируют во внешней среде, попадая из почвы в воду, из воды в планктон, затем в организм рыбы и человека или из воздуха и почвы--в растения, организм травоядных животных и человека.

Пестициды обладают большой биологической активностью, что опасно для животных компонентов экосистем и человека, способностью накапливаться в организмах, стойкостью к природным условиям. Все чаще проявляются последствия действия пестицидов вследствие их миграции в окружающей среде на большие расстояния.

По мере развития науки и производства происходит постепенное изменение стратегии применения пестицидов, изыскиваются наименее опасные химические вещества избирательного действия, быстро разрушающиеся в окружающей среде, совершенствуются методы и способы применения пестицидов и используемые механизмы, существенно расширяется спектр используемых веществ и их соединений, снижаются нормы расхода препаратов за счет повышения их эффективности и совершенствования технологии применения, что особенно важно для леса. Ассортимент химических средств защиты растений в России и в мире ежегодно обновляется. Он постоянно пополняется более эффективными и менее опасными в экологическом отношении препаратами. Ведутся активные поиски их оптимальных форм, удобных для хранения, применения и менее опасных для пользователей.

Назначение химических методов защиты растений и насаждений производится в том случае, когда другие средства и методы защиты растений недостаточны или малоэффективны. Они требуют серьезного и доказательного обоснования планируемых мероприятий, высокой квалификации исполнителей, эффективных средств механизации и технологий, строгого выполнения установленного регламента и техники безопасности. Одно из важных преимуществ перед другими химических методов защиты растений и насаждений - возможность механизации работ. Использование авиации и новой совершенной аппаратуры позволяет значительно повысить производительность лесозащитных работ, снизить затраты и время на их проведение, ликвидировать очаги вредителей на больших площадях.

6.2 Классификация пестицидов и их токсичность

По объектам применения пестициды подразделяют на следующие группы: инсектициды {insectum - насекомое) - для борьбы с насекомыми; акарициды {acarus - клещ) - для борьбы с клещами; инсектоакарициды - для защиты растений одновременно от вредных насекомых и клещей; овициды (ovum - яйцо) - для уничтожения яиц вредных насекомых и клещей; ларвициды (larva - личинка) - для уничтожения личинок насекомых и клещей; моллюскициды - для борьбы с моллюсками; нематоциды {nematodes - круглые черви, фитогельминты) - для борьбы с вредными нематодами; родентициды (зооциды) - для борьбы с вредными грызунами; фунгициды {fungus - гриб) - для борьбы с грибными заболеваниями; бактерициды {bacteria - бактерия) - для борьбы с бактериями; антисептики (ant - против, septicos - вызывающий гниение) - для борьбы с гнилями древесины; гербициды {herbum, herbi - трава) - для уничтожения нежелательной травянистой (сорной, ядовитой) растительности; арборициды - для уничтожения нежелательной древесно-кустарниковой растительности; альгициды - для уничтожения водорослей; афициды - для борьбы с тлями; вермициды - для борьбы с червями; вирусоциды - для борьбы с вирусами; хемостерилянты - для половой стерилизации насекомых. Классификация по объектам применения в известной степени условна, так как многие пестициды обладают универсальностью действия, способностью поражать разные группы вредных организмов.

По химическому составу выделяют три основные группы: пестицидов неорганические соединения (соединения ртути, меди, серы, фтора, бария и т. д.); органические соединения (хлорорганические, фосфорорганические соединения, синтетические пиретроиды, производные карбаминовой, тио- и дитиокарбаминовой кислот, нитрофенолы и др.), препараты растительного, бактериального и грибного происхождения (пиретрины, антибиотики).

Инсектициды поступают в организм насекомых через дыхательные органы, кожные покровы, пищеварительный тракт, что вызывает нарушение их жизнедеятельности и гибель. Проникнув в живые клетки, они изменяют физико-химические свойства цитоплазмы, разрушают мембраны органелл, нарушают реакцию среды и условия нормального функционирования клеточных белков, вызывают гибель клеток. Особенно чувствительны к действию инсектицидов ферменты. Отравление какого-либо фермента, участвующего в важном метаболическом процессе, оказывает угнетающее, а иногда и летальное действие на организм насекомого.

По характеру действия все инсектициды подразделяют на группы кишечного, контактного, системного действия и фумиганты. Кишечные действуют, попадая в пищеварительные органы насекомых с пищей, к контактным - относят вещества, вызывающие гибель насекомых при контакте с ними, проникая через кожные покровы; системные способны проникать в растения, перемещаться в их тканях и вызывать гибель вредителей при питании соками и тканями растений, фумиганты вызывают гибель вредителей, проникая через дыхательные пути в виде газа или пара. Многие инсектициды обладают всеми или несколькими типами действия одновременно.

При кишечном отравлении насекомых инсектицид поступает в организм с пищей, вызывая определенное отмирание эпителиального слоя средней кишки и нарушение работы ферментативных систем. Затем яд поступает в гемолимфу и вызывает общее отравление организма.

Контактное отравление насекомых происходит различными путями. Чаще всего инсектицид, проникая через кожные покровы, ассимилируется жировой тканью и распространяется далее с током гемолимфы, достигая нервной системы.

Поступая в организм, инсектицид может подвергаться различным изменениям и превращаться в еще более токсичные продукты или терять ядовитость. При этом продукты метаболизма инсектицидов выделяются через мальпигиевы сосуды, обезвоживаются в жировом теле и откладываются в клетках с последующим отделением при линьке насекомых.

Скорость отравления бывает различной и сопровождается нарушением обмена веществ. В организме уменьшается количество воды, жиров, белковых веществ, происходит деформация жирового тела, разрушаются форменные элементы гемолимфы.

Под действием инсектицидов может меняться окраска насекомых; их гибели иногда предшествует потеря в весе. Инсектицид при небольших дозах не вызывает смерти насекомого, но он нарушает физиологические функции отдельных органов и их дальнейшее нормальное развитие: у выживших после обработки особей появляется дегенеративное потомство, уменьшаются размеры и масса насекомых, снижается их плодовитость, увеличивается смертность в ближайших поколениях.

Существует избирательность токсического действия инсектицидов по отношению различных видов насекомых, одни действуют на многих, другие--на ограниченное число видов.

Иногда у насекомых наблюдается привыкание к яду. Оно может быть результатом применения слишком малой дозы инсектицида или действия других факторов. В этом случае обычные смертельные дозы уже не действуют и их нужно значительно увеличивать. Особенно быстро развивается устойчивость к органическим веществам (7-20 поколений). Привыкание к яду -- явление временное и при смене ядов быстро исчезает. Однако в процессе естественного отбора могут появляться особи с повышенной индивидуальной устойчивостью к отдельным ядам, она может закрепиться в поколениях и стать устойчивым наследственным признаком.

Способность пестицидов оказывать токсическое (отравляющее) воздействие на растение называют фитотоксичностью. Она проявляется при неправильном применении пестицидов, когда завышаются допустимые концентрации или нарушается технология обработки растений. При этом пестициды могут вызвать повреждение защищаемых древесных пород, а также соседних с ними деревьев и подлеска. Действие пестицидов на растения начинается с момента контакта и проникновения через листья, стебли или корни. При быстром распространении по растению пестициды вызывают общее отравляющее действие, оказывающее влияние на весь организм. Если пестицид распространяется медленно и локализуется в местах проникновения в растения, он оказывает местное действие. Оно чаще всего проявляется в виде ожогов листьев, на которых появляются бурые и коричневые пятна. Ожигающее действие пестицидов обусловлено ионами водорода в рабочем растворе и зависит от степени электролитической диссоциации соединений.

При общем повреждении растений происходят глубокие физиологические изменения в транспирации, фотосинтезе, водном обмене, ферментативных реакциях. При сильном отравлении растение может погибнуть. Пестициды могут оказывать на растения и стимулирующее влияние, что приводит к усилению роста, увеличению плодоношения, их большей устойчивости.

При подборе и испытании пестицидов проверяют их действие на растения. Пестицид по возможности должен быть малотоксичным для растений, но сильно действующим на вредный организм. Пригодность препарата характеризуется хемотерапевтическим коэффициентом (ХК), который выражается отношением минимальной дозы пестицида, убивающей вредный организм (Д₁), к максимальной дозе, переносимой защищаемым растением (Д₂):

ХК=Д₁/Д₂.

Большинство применяемых пестицидов в той или иной степени токсично для человека и теплокровных животных. Проникнув в организм, пестициды быстро распространяются в нем, избирательно накапливаясь в отдельных частях или органах тела. При этом одни связываются белками или другими компонентами клеток, другие подвергаются метаболизму и выводятся из организма. В больших количествах пестициды накапливаются в печени, почках, сердце. Процессы метаболизма наиболее активно происходят в печени, почках и тканях кишечника. Его продукты выводятся через почки, желудочно-кишечный тракт, легкие, кожу и молочные железы. Под влиянием многих пестицидов нарушается синтез гемоглобина, возникают изменения морфологического состава крови. Некоторые инсектициды вызывают кожные заболевания, действуют на органы дыхания, стимулируют образование опухолей, вызывают нежелательные мутации, нарушают процесс оплодотворения и развития плода.

В зависимости от токсичности и степени опасности для человека и теплокровных животных создана гигиеническая классификация пестицидов в целом. Она основана на токсическом воздействии пестицидов, вводимых в желудок экспериментальным животным (крысам), и определяется в миллиграммах на 1 кг живой массы. По этому принципу пестициды делят на четыре группы:

- сильнодействующие - ЛД₅₀ - до 50 мг/кг;

- высокотоксичные - ЛД₅₀ - от 50 до 200 мг/кг;

- среднетоксичные - ЛД₅₀ - от 200 до 1000 мг/кг;

- малотоксичные - ЛД₅₀ - более 1000 мг/кг.

Все пестициды, применяющиеся в сельском и лесном хозяйстве, распределены по этим группам. Использование сильнодействующих и высокотоксичных пестицидов ежегодно уменьшается. Работа с ними требует особых мер предосторожности, проводится по специальным инструкциям обученным персоналом. Токсичность пестицидов может быть классифицирована по способности проник5ать через кожные покровы, по кумуляции, способности накапливаться в организме, по стойкости сохранения в почве, по способности вызывать опухоли у животных и мутагенности.

Степень опасности пестицидов для организмов характеризуется летальной (смертельной), сублетальной и пороговой дозами. Летальная (смертельная) доза (ЛД) вызывает гибель подопытного объекта. Сублетальная доза нарушает жизнедеятельность организма, но не приводит его к гибели. Пороговая доза -- это наименьшее количество вещества, которое вызывает изменения в организме, определяемые наиболее чувствительными биохимическими и физиологическими тестами при отсутствии внешних признаков отравления животного.

В практике о токсичности пестицидов судят по усредненной характеристике, чаще всего по дозам, вызывающим 50 %-ый эффект, - средне-летальным дозам (ЛД₅₀). Токсичность зависит от целого ряда факторов, главнейшими из которых являются свойства самих пестицидов, биологические особенности живых организмов, против которых они применяются, и влияние внешних условий. Для защиты растений предпочтительны высокотоксичные для вредителей химически стойкие пестициды, не обладающие другими отрицательными свойствами. Для большей сохранности высоколетучих веществ в состав препаратов вводят специальные вещества - антииспарители.

Большое значение имеют такие свойства пестицида, как прилипаемость и смачивающая способность, которые увеличивают удерживаемость яда на обработанной поверхности и улучшают контакт вещества с вредителем. Для улучшения этих свойств к препаратам добавляют вспомогательные вещества - прилипатели и смачиватели.

Из условий внешней среды наибольшее влияние на токсичность пестицидов оказывает температура. Под ее воздействием может изменяться как активность самого вещества, так и реакция организма. С повышением температуры увеличиваются потери пестицида с обработанной поверхности, но одновременно токсичность его может повышаться, например, в результате образования более токсичных веществ. В то же время в условиях оптимальной температуры организм становится более чувствительным к яду, так как усиливаются процессы обмена веществ. Пестициды, токсичность которых увеличивается с повышением температуры, относят к веществам с положительным температурным коэффициентом, а токсичность которых с повышением температуры снижается - к пестицидам с отрицательным температурным коэффициентом. Большинство современных препаратов принадлежит к первой группе. Продолжительность сохранения токсичности резко уменьшается под воздействием влажности воздуха, солнечной радиации, ветра и осадков. Эти факторы косвенно снижают токсичность ядовитого вещества.

На токсичность пестицидов оказывают большое влияние и анатомо-морфологические особенности вредителей. Например, взрослые особи щитовок, защищенные восковым щитком, не погибают после обработки контактными инсектицидами, против них эффективны лишь системные пестициды.

В разных фазах развития организм насекомого неодинаково воспринимает воздействие яда. Во многих случаях фазы яйца и куколки устойчивее личинок и взрослых насекомых, но некоторые пестициды действуют преимущественно на яйца насекомых.

Ежегодно утверждается и доводится до сведения потребителей и специалистов защиты растений межведомственной комиссией, в которукю входят кроме специалистов защиты растений, токсикологи, экологи, специалисты водного хозяйства и здравоохранения, Список пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской федерации. В нем приводится перечень инсектицидов и акарицидов, наименование препаративной формы, указания изготовителей, нормы расходов препаратов и их концентрации, объект, против которого они используются и ограничения по пользованию территорией, на которых они применялись.

6.3 Препаративные формы инсектицидов

Для борьбы с вредителями и болезнями леса применяют следующие формы препаратов: дусты, смачивающиеся порошки, гранулированные препараты, растворы в воде и органических растворителях, концентраты эмульсий, аэрозоли, фумиганты.

Дусты--это порошки очень тонкого размола, представляющие собой смесь действующего вещества (д. в.) и наполнителя. В качестве наполнителя используют вещества, которые не изменяют химических свойств пестицида: тальк, пирофилит, мел, каолин, трепел, силикагель и различные глины. Предпочтение отдают пирофилиту и тальку, так как они имеют слоистую структуру и поэтому лучше прилипают к растениям. Для уменьшения непроизводительной распыляемости и потерь из-за сноса мелких и мельчайших частиц к дустам добавляют 3-5 % минерального масла. Оптимальный диаметр частиц дуста при наземных обработках 15-25 мкм, более грубые дусты (с диаметром частиц 70 мкм и более) плохо удерживаются на листьях растений.

Смачивающие порошки - порошковидные пестициды, содержащие действующее вещество, наполнители и поверхностно-активные вещества (ингредиенты). При разбавлении водой они дают устойчивые суспензии. Применение их имеет значительные преимущества: уменьшаются непроизводительные потери, так как суспензии лучше прилипают к растениям и дольше удерживаются на них. Смачивающиеся порошки высокодисперсны и содержат 80 % частиц диаметром 30 мкм. В состав смачивающихся порошков наряду с действующим веществом и наполнителем входят поверхностно-активные вещества и прилипатели. Обычно смачивающиеся порошки содержат 30-80 % действующего вещества, 15-60 % наполнителя, 2-4 % поверхностно-активного вещества и прилипателя. Смачивающиеся порошки часто используют для приготовления водных суспензий, представляющих устойчивые взвеси твердых частиц в воде. Для этого порошок сначала смешивают с небольшим количеством воды до получения сметано-образной массы, которую затем при постоянном помешивании соединяют с оставшимся количеством воды.

Гранулированные препараты - это пестициды зернистой формы, состоящие из действующего вещества и наполнителя. Средний диаметр гранул составляет 0,25-5 мм. Гранулированные препараты готовят путем пропитки пестицидом гранул из минералов перлита, вермикулита и грануляцией порошковидных препаратов. Такие препараты вносят в почву для борьбы с почвообитающими вредными насекомыми, интоксикации растений через корневую систему. Применение гранулированных препаратов уменьшает опасность загрязнения окружающей среды.

Растворы пестицидов в воде и органических растворителях применяют редко, так как они имеют большое поверхностное натяжение, вследствие чего плохо смачивают обрабатываемую поверхность, а также неудобны при хранении и транспортировке. Наиболее совершенны, эффективны и удобны в применении и хранении масляные растворы.

Концентраты эмульсий - жидкие или пастообразные пестициды, содержащие действующее вещество, растворитель, эмульгатор и смачиватель. При разбавлении водой образуют устойчивые, долго не расслаивающиеся эмульсии, дисперсную фазу которых составляют капельки. масла с растворенным в нем пестицидом, а дисперсную среду--вода. Концентраты эмульсий готовят с применением гомогенизаторов.

Для улучшения физико-химических свойств пестицидов служат вспомогательные вещества - бонификаторы. Они способствуют лучшему покрытию и удержанию раствора на растениях с плохо смачивающейся поверхностью листьев, так как снижают поверхностное натяжение. Поверхностно-активные вещества увеличивают вязкость раствора и уменьшают испарение капель. В результате увеличивается продолжительность контакта с поверхностью растений. В качестве бонификаторов используют мыла, препараты ОП-7 и ОП-10, АИ-4П, тритон ЦС-7, аграл 90, концентраты сульфитно-спиртовой барды.

Мыла жидкие и твердые--по химическому составу калиевые и натриевые соли различных жирных кислот. Мыла растворяются в воде и дают сильно пенящиеся растворы, которые имеют малое поверхностное натяжение, поэтому хорошо смачивают кожные покровы насекомых и листья растений. Мыла обладают инсектицидным свойством, и их применение в виде 3-4 %-ых растворов дает удовлетворительные результаты в борьбе с тлями и трипсами; фитонцидным действием мыла не обладают.

Составы для борьбы с вредителями редко представляют собой технически чистые яды. Обычно в рабочих составах (дустах, растворах, суспензиях, эмульсиях) содержится только некоторое количество действующего начала, т. е. яда. Оно должно обеспечить гибель насекомого, против которого предназначен рабочий состав.

Концентрация рабочего состава выражается в процентах к массе пестицида (действующего вещества), например 3%-ный раствор фтористого натрия (30 г на 1 л воды). Однако в практике нередко под концентрацией понимают содержание не действующего вещества, а исходного продукта (препарата), из которого готовится рабочий раствор. Например, 5 %-ная эмульсия 8%-ного концентрата хлорофоса.

Норма расхода--это количество пестицида (или рабочего состава), расходуемое на обработку единицы площади (м², га) или дерева. Норма расхода может рассчитываться по препарату в целом или по количеству действующего вещества.

Расход пестицидного препарата определяют концентрацией действующего вещества в рабочем составе. Более высокая концентрация позволяет применять меньшие нормы расхода рабочего состава, но при этом количество пестицида, приходящееся на обрабатываемую единицу, должно оставаться без изменения.

Пестициды обычно изготовляют из дешевого недефицитного и неогнеопасного сырья. Их применение должно быть экономически выгодным. Стандарты пестицидов предусматривают точное название пестицида, состав, содержание действующего химического вещества, наполнителей, тонину помола для дустов и смачивающихся порошков, влажность, способы отбора проб для анализа; в них указаны также вид упаковки, условия и срок хранения, технические условия на изготовление пестицида.

6.4 Способы применения пестицидов

Пестициды применяют путем опрыскивания и опыливания растений, создания аэрозолей, фумигации почвы, помещений, семян и посадочного материала, интоксикации растений, протравливания семян, черенков и почвы, изготовления отравленных приманок и преград и антисептирования древесины.

Опрыскивание - нанесение пестицида в виде раствора, суспензии или эмульсии на поверхность растений или тела вредителя с помощью опрыскивателей. Применяется наземное и авиационное опрыскивание. Эффективность опрыскивания зависит от величины, количества и распределения капель рабочих составов инсектицидов на обрабатываемой поверхности. Различают крупнокапельное (диаметр капель более 300 мкм), среднекапельное (151-300 мкм), мелкокапельное (51-151 мкм) опрыскивание. В первых двух случаях расходуется большое количество рабочей жидкости, что в условиях лесного хозяйства экономически нецелесообразно. В настоящее время применение крупнокапельного и среднекапельного опрыскивания ограничено, они применяются лишь наземным способом и на небольших площадях. При авиационном опрыскивании наиболее приемлем способ мелкокапельного опрыскивания с расходом рабочей жидкости до 50 л/га. В зависимости от нормы расхода при мелкокапельном опрыскивании различают малообъемное и ультрамалообъемное опрыскивание.

Малообъемным называют опрыскивание со сравнительно небольшой нормой расхода рабочей жидкости 5--50 л/га. Для этого используют водные эмульсии и суспензии, мелкие капли которых в наибольшей степени подвержены сносу и испарению. Поэтому опрыскивание с расходом менее 20--25 л жидкости на 1 га водными препаратами не применяется.

Ультрамалообъемное опрыскивание (УМО) производится неразбавленными водой концентратами эмульсий с нормами расхода 0,5--10 л/га. По сравнению с малообъемным это опрыскивание при авиаобработках увеличивает производительность самолета более чем в 4 раза и значительно удешевляет стоимость работ, не требует предварительной подготовки рабочих растворов, уменьшает контакт рабочих с химическими веществами. Для УМО готовят специальные инсектицидные препараты.

Аэрозольная обработка - это использование дисперсных систем, содержащих частицы во взвешенном состоянии. Аэрозоли делятся на жидкие (туманы) и твердые (дымы). При обработке насаждений они оказывают кратковременное воздействие на насекомых при непосредственном контакте с ними и имеют остаточное последействие при отложении инсектицидов на растениях. Эффективны в борьбе с насекомыми во взрослой фазе (летающие бабочки, пилильщики) и питающимися в кронах личинками. Аэрозоли хорошо проникают в кроны деревьев, щели и трещины коры. При работе с аэрозолями значительно уменьшается расход рабочей жидкости, увеличивается производительность работы, улучшаются равномерность покрытия поверхностей жидкостью и прилипаемость. Однако возникают затруднения в управлении аэрозолями, так как обычно туман подвергается воздействию воздушных токов и разносится ими.

Опыливание в прошлом применялось достаточно широко против открыто живущих вредителей леса в их очагах. В настоящее время оно имеет ограниченное применение и используется, в основном, для защиты корневых систем саженцев перед их посадкой от вредителей.

Интоксикация растений - обработка крон деревьев инсектицидами внутрирастительного действия, которые внедряясь в ткани и соки растения и распространяясь по его сосудистой системе, делают его ядовитым для вредителей. Этим методом можно пользуются для борьбы с сосущими и скрытно живущими насекомыми.