Инновационные технологии в защите растений

Обновлено: 05.10.2024

Andrea Sala рассказал об основных вредителях, которые имеют экономическое значение на культуре томат. На культуре доминирует тепличная, или оранжерейная белокрылка ( Trialeurodes vaporariorum Westwood), лиственный минер (Leafminer), томатная минирующая моль ( Tuta absoluta ), тли (Aphids) и многие другие.

Биологической особенностью популяции белокрылки является то, что вредитель в теплицах развивается круглогодично, поэтому постоянно требуется контролировать ситуацию.

Взрослые особи откладывают яйца в виде скрученного кольца с внутренней стороны листа или, образуя полукруги. Это единственный признак, по которому можно достоверно определить видовую принадлежность особей данного семейства.

На фотографиях представлено несколько этапов развития белокрылки, начиная от личинки первого возраста в центре слайда (маленькие, практически незаметные), дальше в левой нижней части это уже почти взрослая особь (нимфа), которая готова к вылуплению. Выявлена последняя стадия развития белокрылки — пупарий. Пупарий длиной 0,8 мм. Форма выпукло-овальная. Покров зеленовато-белого цвета с опоясывающей восковой лентой, 5-8 мм длинными восковыми нитями, несколькими парами крупных бугорков в спинной части. По краю расположен ряд желез сосочковидной формы.

Плотность популяции белокрылки при благоприятных погодных условиях (высокая температура) быстро увеличивается. При значительной численности популяции и сильном повреждении растения отстают в сроках цветения, плодообразования и созревания плодов, снижается урожайность. Кроме непосредственного вреда, причиняемого насекомыми, на состояние растений отрицательно влияют и сажистые грибы, поселяющиеся на сахаристых выделениях личинок белокрылки, покрывая как листья растений, так и сами плоды томата.

Хищный клоп-полифаг — Макролофус пигмаиус ( Macrolophus pygmaeus)

Одним из основных энтомофагов для защиты томатов в защищенном грунте является хищный клоп Макролофус.

Это небольшое насекомое, длиной от 3 до 5 мм, полностью зелёного цвета. Отличительной чертой его является чёрная часть у основания усиков.

Данный клоп является многоядным хищником, который в первую очередь питается белокрылкой, а также другими вредителями, такими как томатная моль, причём на всех стадиях развития данных вредителей.

В начальной личиночной стадии развития макролофус полностью зелёного цвета, включая усики. Нимфа макролофуса через несколько дней превратится во взрослую особь, на данном этапе сформированы крылья и тем не менее особь остается полностью зелёного цвета.

На фото показано два клопа: личинка и взрослая особь Макролофуса. Для правильного мониторинга развития популяции хищного клопа необходимо отличать личинку и взрослую особь энтомофага.

Обнаружить Макролофуса достаточно трудно, поскольку он зелёного цвета и сливается с листьями растений. Как правило, предпочитает спрятаться под этими листьями, и поэтому необходим постоянный мониторинг за его развитием.

Отличительным признаком Макролофуса является то, что он активный хищник на всех этапах своего развития. В стадии нимфы клоп также может охотиться на взрослых особей белокрылки.

Важным моментом, влияющий на цикл развития макролофуса, является температура. При температуре +25-30 °С жизненный цикл макролофуса достаточно короткий, составляет примерно около двух недель. В то же время при температуре +15-20 °С жизнеспособность Макролофуса составляет около одного месяца. При более низких температурах (+10-15 °С) клоп развивается до двух месяцев.

При том уровне технологий, которые имеются в российских теплицах, обеспечить данную температуру несложно, в то время как для традиционных теплиц на юге Италии и юге Испании это большая проблема, поскольку высокие температуры снижают жизненный цикл Макролофуса, отметил ведущий технолог компании BioPlanet Andrea Sala.

Хищный клоп Несидиокорис ( Nesidiocoris tenuis )

Одним из похожих насекомых на Макролофуса является хищный клоп Несидиокорис ( Nesidiocoris tenuis). В некоторых случаях этот вид используют как энтомофаг, в т.ч. для борьбы с белокрылкой и томатной минирующей молью, но эти клопы нередко вызывают серьезные повреждения растений томата.

Особи клопов Несидиокорис и Макролофус очень похожи между собой, но тем не менее есть отличительные особенности между ними: на спине у Несидиокориса имеются характерные черные кольца и на ранних стадиях развития крылышки у него более темного цвета, чем у Макролофуса.

Очень важно различать эти два вида клопов, так как клоп Nesidiocoris является также вредителем и интенсивно повреждает растения томата. Клоп используется в некоторых регионах юга Испании и Марокко, где наблюдаются очень высокие температуры, и он не может развиваться достаточное количество времени, поэтому он применяется в качестве энтомофага, рассказал эксперт.

Несидиокорис вызывает повреждения плодов, нарушения роста растений, особенно растрескивание стеблей томата из-за некрозов, образовавшихся в местах питания этого клопа. Наиболее опасными являются повреждения клопом стеблей томата, которые проявляются в виде черных некротических колец. Также насекомое может наносить вред не только стеблю и растениям, но и цветкам культуры, тем самым снижая производительность томата.

Поскольку риски использования Несидиокориса очень высоки, компания BioPlant в принципе не выращивает данное насекомое.

Компания BioPlant проводила несколько исследований своей продукции, которую выращивают в различных лабораториях, в частности во Франции, и перед нами один из сертификатов, подтверждающий отсутствие Несидиокориса среди паразитоидов, хищников и полезных насекомых, которые имеются в компании.

Сертификат, подтверждающий отсутствие Несидиокориса среди паразитоидов, хищников и полезных насекомых. Источник фото: Andrea Sala

Внесение Макролофуса — это достаточно простой процесс, необходимо открыть банку и он самостоятельно из неё вылетит. При выселении Макролофуса следует учесть, что его привлекают желтые ловушки, и поэтому его надо применять в средней части растений, чтобы он не мог взлететь и попасть на ловушку.

Эксперт предлагает несколько вариантов внесения Макролофуса в теплице: периодичность и при каких условиях стоит выселять энтомофага. Необходимое количество биоагента, которое рекомендуется применять в теплицах на каждый квадратный метр площади — 4-5 особей/м². Очень важно равномерно вносить Макролофуса в начальный период высадки растений. Если растения высаживались в августе, то в течение первого месяца (иногда и два) каждую неделю надо вносить по одной особи на 1 м². Схема внесения может корректироваться в зависимости от особенностей каждой теплицы: например, 2 особи на первой неделе, 2 особи через 2 недели. Если ситуация в теплице стабильная, то его применять надо по одной особи на метр квадратный регулярно. Также рекомендуется оставлять энтомофага по одной особи на январь месяц, что позволит обезопасить себя в случае каких-либо возникших проблем после зимнего периода.

Ведущий технолог компании BioPlanet также рассказал, что можно использовать и другую схему применения Макролофуса: 3 особи выпускать после высадки растений в августе и две особи про запас в январе, но соблюдая общую численность внесения — 4-5 ос./м².

Если обобщить все рекомендации, то можно создать следующую схему, которую мы видим на рисунке ниже. К высоким рискам относятся риски заселения вредителем растений снаружи теплицы, когда они могут залететь в теплицу, либо предыдущий сезон был достаточно напряженным в связи с высокой численностью и размножением популяции вредителя. Внизу схемы имеется безопасность, когда в предыдущем сезоне не выявлено фитофагов, заселение и повреждение растений снаружи отсутствует. Зараженной теплицей считается, в которой развивается вредитель на растениях сразу после заселения, и чистой является теплица, в которой до и после высадки растений отмечается отсутствие вредителя. Лучший вариант, когда теплица чистая, и в ней нет вредителей и нет рисков того, что они могут залететь снаружи. Тогда надо использовать три Макролофуса на метр квадратный от фитофагов и плюс производить его кормление, так как отсутствует естественное питание в виде вредителя. В том случае, если теплица заселена энтомофагом и отсутствует риск заселения или попадания вредителя снаружи мы предлагаем использовать 4 особи/м², но при этом не кормить клопа, поскольку у него есть его естественное питание.

Наиболее худшим вариантом является то, когда имеется высокий риск заселения теплицы хищником, а также уже отмечена высокая численность вредителя после высадки культуры. Рекомендуется сначала обработать растения инсектицидами от фитофага, а после этого выпустить Макролофуса в количестве 4 особи/м².

На развитие клопа Макролофуса и продолжительность отдельных стадий существенное влияние оказывает качество питания. Для обеспечения Макролофуса кормом рекомендуем применять либо Артемию, либо Ситотрогу. Artemia более дешевый продукт, поэтому необходимо использовать от 300 до 500 г/га в течение каждой недели, Sitotroga — 2 г/500 особей Макролофуса.

Необходимо постоянно проводить мониторинг Макролофуса для того, чтобы знать на сколько быстро развивается его популяция.

Наиболее важные моменты при мониторинге Макролофуса:

в течение 4-6 недель не стоит ожидать резкого увеличения численности энтомофага. Необходимо обследовать те точки, где было произведено его выселение или куда высыпался для него корм, в этих местах он будет сконцентрирован в большей степени;
искать его стоит в верхней части растений, либо где имеются очаги белокрылки;
очень важно находить молодые особи клопа (личинки), это значит, что популяция развивается.

Если при обследовании растений в течение 10-15 минут обнаружено 5 особей Макропулоса, или биоагент присутствует на каждом растении при осмотре — это хороший показатель. При слишком высоком количестве особей на одном растении надо обратить внимание на то, чтобы не допустить резкой численности и роста популяции энтомофага. При отсутствии Макролофуса надо найти причины, почему так произошло.

Достижения в сфере искусственного интеллекта, машинном обучении и зрении привели к тому, что опрыскиватели точно идентифицируют и опрыскивают отдельные сорняки, не нанося вреда культуре, на желаемой скорости движения.

Blue River, дочерняя компания John Deere с сентября 2017 года, является одним из примеров в этой области. Экономия агрохимикатов ошеломляет, а уничтожение сорняков производится весьма эффективно.

Фото: Кэрол Миллер.

2. Механическая прополка при помощи машинного зрения

Машинное зрение также может в уничтожении сорняков. На рынке уже продаются агрегаты, которые определяют и механически убирают сорные растения. Так, один аппарат может прополоть до 20 рядов со скоростью около 3 км в час.

3. Воздушные беспилотники

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА) востребованы при обработке культур с воздуха. В будущем, это скорее будет не один агродрон, а рой беспилотников. Скопления маленьких и маневренных беспилотников, управляемых компьютером, будут точно опрыскивать растения, заменяя друг друга во время возвращения на базу для дозаправки бака или замены новой батареи. Контролировать работу роя агродронов может один человек. Разработки уже предлагаются на рынке Китая.

В чем преимущества агродронов?

Беспилотные летательные аппараты могут летать ниже и медленнее, чем пилотируемые самолеты, безопасно и легко перемещаясь в места, где наземный опрыскиватель повредил бы шинами урожай (например, при влажной почве). Сильная воздушная струя позволяет препаратам при распылении глубоко проникать даже в плотный навес растений, повышая качество обработки.

4. Наземные агроботы и автономные тракторы

Наземные, полностью автономные колесные транспортные средства, вероятно, займут свою нишу на будущем рынке сельхозтехники. Они могут выполнять как прополку, так и опрыскивание без необходимости присутствия оператора на борту.

5. Электрическая прополка

Простая медная штанга с распылительной стрелой заряжается до высокого напряжения большим генератором. Когда электричество доставляется на растение, силы тока достаточно, чтобы немедленно разрушить клетки внутри сорняков. Таким образом, даже сорняки-переростки, которые могли бы противостоять гербицидам, становятся уязвимы.

Результаты применения инновационных ресурсосберегающих биологизированных агроприемов при возделывании зерновых колосовых культур

Большинство современных ресурсосберегающих технологий приводят к росту численности популяций возбудителей болезней в почве и увеличению объема внесения химических средств защиты растений (В. К. Дридигер, 2016). Наиболее действенным средством для решения этих проблем является использование биопрепаратов (В. В. Котляров, 2017), что позволяет не только уменьшить количество вносимых пестицидов, но и снизить себестоимость.

Инновационные технологии сейчас активно внедряются даже в такой достаточно консервативной отрасли, как растениеводство. За какие-то 10-20 последних лет новые методы и подходы не только позволили увеличить объёмы получаемой продукции, но и значительно улучшить её качество. И то, что совсем недавно казалось научной фантастикой, сегодня используется в разных направлениях растениеводства.

Дроны в сельском хозяйстве

Беспилотные летательные аппараты, кружащие над полями и садами, уже давно не вызывают удивления. Небольшой коптер может выполнять множество задач, которые требовали раньше значительных трудовых, временных и финансовых затрат:

постоянное наблюдение за посевами;
внесение препаратов и удобрений;
объёмное картирование местности;
ведение фото-, видео- и теплосъёмки полей;
охрана культур;
диагностика болезней;
посадка семян.

IoT-платформы

Вертикальные сады

Пионер в области вертикального озеленения француз Патрик Блан ещё в 80-х годах прошлого века разработал эту технологию, но сейчас она начала истинное победное шествие по миру. Построением вертикальных садов увлечены тысячи дизайнеров. В основе таких садов лежат несколько решений:

специальный металлический каркас;
современные полимеры, укрепляющие конструкцию и защищающие стены от корней растений;
тщательный подбор растений, размещаемых на поверхности.

Технологии, повышающие эффективность обработки почв

Конечно, новые технологии в растениеводстве не могут не коснуться почвообработки. Сохранение плодородия почв при минимизации вносимых удобрений и максимально возможном эффекте остаётся приоритетом. В этом направлении используется несколько нетрадиционных и высокотехнологичных методик.

Нулевая обработка почвы

Суть этого способа состоит в том, что плодородный слой не проходит предпосевную пропашку и служит основой для размещения измельчённых растительных остатков прошлого урожая – мульчи. Нулевая обработка используется на землях с достаточно высокой эрозионной опасностью. Благодаря такому подходу предотвращается эрозия почв, улучшается плодородный слой и задерживается необходимая растениям влага. Некоторое снижение урожайности нивелируется меньшими затратами на обработку почвы, что, в конечном итоге, увеличивает рентабельность сельского хозяйства в целом.

Точное земледелие

биодоступный кремний;
экстракт пихты сибирской.

Биопестициды

Биологические пестициды – это средства, получаемые в результате жизнедеятельности различных живых организмов или основанные на некоторых природных компонентах.
Химические средства для защиты растений (ХСЗР), несомненно, являются действенными в борьбе с вредителями и болезнями многих культур. И в ближайшие годы вряд ли сдадут свои позиции в растениеводстве. При этом активные химические вещества могут накапливаться как в почвах, растениях, так и передаваться дальше по биологической цепочке до человека или животных, домашних или диких.
Поэтому в последние годы прослеживается устойчивая тенденция роста производства биопестицидов. Этот тип пестицидов успешно конкурируют с ХСЗР, хотя иногда применяется и в комбинации с ними.

Грамотное и эффективное растениеводство зависит от применения наиболее передовых практик с учётом собственных условий и возможностей. В ряде случаев можно и нужно комбинировать лучшие решения для достижения максимального эффекта

Читайте также: