Селекция растений на устойчивость к вредителям.
Использование устойчивых к вредителям сортов культурных растений является важнейшей частью интегрированной системы защиты растений и обязательно должно быть одной из основ экологической защиты, так как не представляет никакой опасности для экосистем и может быть высоко эффективным.
Здесь было бы желательно использовать множество упомянутых выше самых разнообразных взаимодействий, которые определяют, сможет ли данный фитофаг наносить реальный вред культурным растениям и урожаю в целом. Насколько мне известно, селекция устойчивых к тем или вредителям растений по многим описанным выше аспектам еще не проводилась. Здесь открываются широкие возможности защиты сельскохозяйственной продукции с помощью селекции растений.
Возможности селекции в защите урожая. Как отмечалось выше, можно помешать повреждению культурных растений на разных этапах пищевого поведения насекомого. Поиск кормового растения — это, прежде всего, ориентация по его запаху. При добавлении к нему посторонних запахов, например других растений, или при искусственном увеличении доли какого либо компонента, найти кормовое растение значительно сложнее. Возможна селекция растений, запах которых будет отталкивать вредителей.
Весьма существенна также роль зрительного восприятия. Как отмечалось выше, при изменении цвета или габитуса кормового растения, фитофаг может его не узнать.
Не менее важный этап — прямой контакт с поверхностью растения. В этом случае возможны как механические, так и химические воздействия. Опушение поверхности, наличие трихом, тем более с липкими выделениями, восковой слой, твердая поверхность, прежде всего плодов, — все это существенно сказывается на возможностях фитофага, Большое значение могут иметь и химические вещества на поверхности растения. Они могут быть в ряде случаев репеллентами и/или антифидантами. Здесь, по — видимому, могут быть использованы, в частности, отвары или настойки других растений.
Наконец, уже при поедании самого растения многие из перечисленных выше веществ, особенно, так называемые, вторичные соединения, могут обладать репеллентными, антифидантными и даже ядовитыми свойствами.
Здесь следует помнить, что биохимический состав может быть существенно различным в разных частях растений. Так, ядовитое вещество соланин в больших количествах содержится в картофельной ботве и позеленевших клубнях. Однако он отсутствует в обычных клубнях, употребляемых нами в пищу. Колорадский жук, наоборот, предпочитает растительные ткани, богатые соланином.
Европейские виды виноградной лозы жестоко пострадали после случайного завоза из Америки филлоксеры, повреждающей корни. Американский же виноград имеет корни, высоко устойчивые к повреждениям этим насекомым, благодаря образованию на месте питания филлоксеры защитного пробкового слоя и большой концентрации там дубильных веществ. Выход был найден — европейский виноград стали прививать на американский, используя корневую систему последнего.
Селекция культурных растений приводит в ряде случаев к удивительным результатам. Мы уже упоминали выше, что внедрение сортов подсолнечника с мощным панцирным слоем свела к нулю вред, наносимый подсолнечниковой огневкой (Homoeosoma nebulellum Hb.). Сорта пшеницы, устойчивые к гессенской мухе, уменьшают ее численность в 1000 и более раз.
Численность тлей может быть снижена примерно в 300 раз, а стеблевых пилильщиков — в 100 раз. На хлопчатнике, устойчивом к паутинному клещу, этот вредитель вообще отсутствует. Недавно отмечалось, что из примерно 4000 сортов картофеля обнаружено 7, выведенных обычными методами селекции, и не повреждаемых колорадским жуком. По-видимому, причиной этому является жесткое опушение листьев.
Получение новых сортов растений, устойчивых к тем или иным насекомым, длительный процесс — около 10-15 лет. Примерно столько же времени требуется для создания нового химического пестицида. Однако, пестицид всегда опасен в экологическом плане. Кроме того, всегда рано или поздно у насекомых возникает резистентность к нему. Наоборот, выведенные с помощью селекции сорта растений лишены этих недостатков.
Селекция устойчивых к вредителям-фитофагам растений дает большой экономический эффект. Так, в США ежегодный расход на такую селекцию достигал $ 10 миллионов, а доход был примерно в 30 раз больше.
В России за счет устойчивых сортов капусты численность вредителей этих растений снижается на 25-30 %, а экономический порог вредоносности может быть повышен в 2 раза (Павлюшин, 2008).
Необходимо, однако, отметить, что при селекции, направленной прежде всего на урожайность и на защищенность растений от вредителей и болезней, часто уменьшается концентрация вторичных метаболитов. В результате такая сельскохозяйственная продукция иногда теряет свой специфический вкус.
Итак, этот метод не наносят никакого вреда ни окружающей среде, включая агроэкосистему, ни здоровью человека. В главе, посвященной взаимоотношениям между растениями и фитофагами, описан ряд сложностей, возникающих при поиске кормового растения и при питании им. Специально выведенные сорта растений либо не привлекают, либо отпугивают вредителей. Эти растения в одних случаях оказываются несъедобными или даже ядовитыми, в других — растения быстро ликвидируют урон, нанесенный фитофагами. Конечно, проведение направленной селекции возможно только на основе детального изучения взаимодействий между насекомыми и растениями.