Sissejuhatus
Alates seemne mulda istutamisest kuni küpse saagi koristamiseni käib põllumajandus pidevas võitluses kahjurite vastu. Tuhanded putukaliigid on arenenud, et kasutada põllukultuure peamise toiduallikana, ohustades ülemaailmset toidutootmist, tarneahelaid ja talumajandust. Kui seda ei kontrollita, võivad putukate nakatumised põllud tühjaks teha, levitada hävitavaid taimeviirusi ja halvendada toidu kvaliteeti nii palju, et see muutub turukõlbmatuks.
Selle püsiva ohu tõrjumiseks toetuvad kasvatajad suuresti insektitsiididele-, mis on mitmekesine looduslikult saadud või sünteetiliselt valmistatud keemiliste ühendite rühm, mis on loodud kahjulike putukate populatsioonide haldamiseks, mahasurumiseks või kõrvaldamiseks. Kaasaegne põllumajandusmaastik ei toeta aga enam laia spektriga kemikaalide valimatut-kasutamist. Sellised tavad põhjustavad sageli kahjurite taastekke, sekundaarseid kahjurite puhanguid, keskkonna halvenemist ja kiirenenud kemikaalikindlust.
Selle asemel nõuab kaasaegne taimekaitse täpsust. Õige toote valimine on keerukas protsess, mis asetseb entomoloogia, keemia ja agronoomia ristumiskohas. Kasvatajad peavad analüüsima, kuidas kahjur toitub, kuidas kemikaal taimest läbi liigub ja kuidas molekul kahjustab kahjuri sisemist bioloogiat. See põhjalik juhend kirjeldab, kuidas valida erinevate põllukultuuride kahjurite jaoks õigeid insektitsiide, tagades, et rakendused jäävad väga tõhusaks, majanduslikult elujõuliseks ja keskkonnasõbralikuks.
Sihtmärgi mõistmine: kahjurite tuvastamine ja toitumiskäitumine
Mis tahes keemilise tõrjevahendi valimise põhietapp on kahjuri täpne identifitseerimine, mis on seotud selle toitumismorfoloogia selge mõistmisega. Putukad kahjustavad saaki väga erineval viisil, olenevalt nende suuosast. See bioloogiline tunnus määrab otseselt, kuidas nad suhtlevad töödeldud taimekudedega ja sellest tulenevalt, millist tüüpi insektitsiidid osutuvad edukaks.
Närimiskahjurid
Närivad kahjurid kujutavad endast väga nähtavat ohtu põllukultuuridele, viljapuuaedadele ja köögiviljadele. Sellesse kategooriasse kuuluvad ööliblikate ja liblikate vastsed (röövikud, nagu armee-, maisi-kõrvaussid ja silmukad), aga ka täiskasvanud ja vastsete mardikad (nagu kirbumardikad ja Colorado kartulimardikad). Need putukad kasutavad võimsaid alalõuasid, et füüsiliselt rebida, näristada ja tarbida taimekudet, jättes endast märku defoliatsioonist, luustikust lehed või puuritud augud vartes ja viljades.
Kuna närivad kahjurid neelavad füüsiliselt suures koguses välimist taimekudet, on nad väga vastuvõtlikud maomürkidele ja kontaktinsektitsiididele. Kui röövik tarbib kaitsva kemikaalijäägiga kaetud lehepinda, siseneb toksiin tema seedesüsteemi ja peatab selle rakulised funktsioonid. Järelikult on närivate kahjurite tõrjel esmatähtis saavutada lehestiku põhjalik pinnakate.
Torkamine-Kahjurite imemine
Erinevalt närivatest putukatest põhjustavad torgavad -imevad kahjurid kahjustusi, mis on sageli varjatud, kuni nakatumine on kaugele arenenud. Organismidel, nagu lehetäid, valged kärbsed, tripsid, ämbliklestad ja haisulutikad, on spetsiaalsed nõelataolised suuosad, mida nimetatakse mandliteks. Nad mööduvad taime lehtede välistest kaitsekihtidest, sisestades oma mandlid otse veresoonkonda -eelkõige floeemi või ksüleemi-, et äravooluks elutähtsad toitained, suhkrud ja niiskus.
Traditsioonilised kontaktkemikaalid, mis asetsevad rangelt lehtede välisküljel, on sageli ebatõhusad torgavate -imevate kahjurite vastu, eriti need, mis kogunevad lehtede alumisse külge või sügavale tihedasse taimede võradesse. Lisaks, kuna need putukad ei neela lehtede pinda, ei tarbi nad kontaktjääke. Nende kahjurite tõrjeks on vaja süsteemsete või translaminaarsete omadustega insektitsiide. Need kemikaalid liiguvad taimekoesse, saastades mahla, nii et kahjur neelab oma toitumisprotsessi ajal surmava annuse.
All-Maapinna kahjurid
Mõned kõige keerulisemad putukakahjurid tegutsevad täiesti silmist väljas, mullapinna all. Mullas-elavad putukad, nagu traatussid, juureussid, võsukesed ja lõikeussid, ründavad noorte seemikute juurarhitektuuri või lõikavad mullajoonel läbi varred. See juurekahjustus piirab tõsiselt taime võimet absorbeerida vett ja toitaineid, mille tulemuseks on kasvu aeglustumine, lamamine ja varajase-hooaja kaotus.
Mullakahjurite tõrje nõuab täiesti teistsugust lähenemist kemikaalide valikule ja kohaletoimetamisele. Lehestikupihustid on siin kasutud. Selle asemel peavad kasvatajad kasutama spetsiaalseid pinnasega{2}}kasutatud insektitsiide,vedela-vao töötluse või otse seemnevööndisse asetatud graanulite segud. Lisaks on tänapäevased seemnetöötlusmeetodid,-kus süsteemse insektitsiidiga kaetakse otse seemnele enne istutamist, muutunud oluliseks vahendiks haavatavate seemikute kaitsmisel nende esimestel kasvunädalatel.
Insektitsiidide dekodeerimine: klassifikatsioon, liikuvus ja toimeviisid
Kui kahjur on õigesti tuvastatud ja tema toitumiskäitumine analüüsitud, tuleb järgmiseks sammuks valida sobiva füüsilise liikuvuse ja biokeemilise mehhanismiga kemikaal.
Kontakt vs süsteemne kohaletoimetamine
Insektitsiidide füüsiline käitumine taimekoes määrab selle pikaealisuse ja sobivuse konkreetse kahjuri stsenaariumi jaoks.
Kontaktinsektitsiidid toimivad peamiselt siis, kui pihustustilk tabab pealekandmise ajal füüsiliselt putuka keha või kui putukas roomab läbi kuivanud kemikaalijäägi lehepinnal. Need tooted tõrjuvad kiiresti aktiivseid kahjureid, kuid on väga vastuvõtlikud päikesevalguse (UV-kiirguse) ja vihma{1}}mõjude põhjustatud keskkonnakahjustuste suhtes. Samuti ei suuda nad kaitsta uusi lehti, mis tekivad pärast taotluse esitamist.
Süsteemsed insektitsiidid imenduvad taime juurtesse või lehestikku ja kanduvad ümber kogu selle veresoonte süsteemi. Pinnasesse kandmisel haaravad need juured ja liiguvad ülespoole, et kaitsta kogu taime. Lehekoele kandmisel on paljudel süsteemsetel toodetel translaminaarne liikumine, mis tähendab, et kemikaal tungib läbi lehe ülemise pinna ja liigub läbi alumisele pinnale, tõrjudes tõhusalt lehe alumisel küljel peituvaid kahjureid. Süsteemsed tooted on pärast imendumist väga vihmakindlad ja pakuvad pikendatud jääkkaitset.
Kemikaalide klassid ja IRACi raamistik
Insektitsiidide resistentsuse komitee (IRAC) klassifitseerib insektitsiidid nende toimeviisi (MoA) alusel-täpse sihtkoha putuka bioloogias, mida kemikaal häirib.
Neurotoksiinid: Ajalooliselt on enim kasutatud kemikaalid suunatud putukate närvisüsteemile. Organofosfaadid ja karbamaadid inhibeerivad atsetüülkoliinesteraasi, põhjustades pidevat närvisüsteemi stimulatsiooni ja kiiret halvatust. Püretroidid jäljendavad looduslikke püretriine, kuid on konstrueeritud nii, et need kestavad kauem päikesevalguses, hoides närvirakkudes naatriumikanalid avatuna. Neonikotinoidid seonduvad nikotiini atsetüülkoliini retseptoritega, häirides närviülekannet. Kuigi paljud traditsioonilised neurotoksiinid on väga tõhusad, seisavad nad silmitsi järjest suurenevate regulatiivsete piirangutega, kuna need on laia -spektriga toksilisusega mittesihtorganismide suhtes.
Putukate kasvuregulaatorid (IGR): need on väga sihipärased, kaasaegsed ühendid, mis ei tapa täiskasvanud putukaid kohe. Selle asemel jäljendavad või häirivad nad hormoone, mis vastutavad sulamise, kitiini sünteesi ja metamorfoosi eest. Juveniilhormooni jäljendajad ja kitiini sünteesi inhibiitorid takistavad ebaküpsetel vastsetel või nümfidel edenemast järgmisse kasvufaasi, katkestades tõhusalt kahjuri elutsükli. IGR-id on imetajatele ja paljudele kasulikele putukatele erakordselt ohutud, mistõttu on need ideaalsed pikaajaliseks-populatsiooni mahasurumiseks.
Rakulise hingamise inhibiitorid: Ühendid, nagu pürroolid ja tinaorgaanilised mititsiidid, häirivad putukate võimet toota energiat raku tasandil mitokondrites. Neid kasutatakse sageli spetsiaalsete tööriistadena selliste kahjurite, nagu ämbliklestade, tõrjeks, mis on välja töötanud laialdase resistentsuse standardsete neurotoksiinide suhtes.
Bioloogilised ja mikroobsed insektitsiidid
Säästva põllumajanduse kiire laienemine on kaasa toonud bioloogiliste insektitsiidide, mida sageli nimetatakse biopestitsiidideks, olulise kasutuselevõtu. Kõige kuulsam näide onBacillus thuringiensis(Bt), looduslikult esinev mullabakter. Bt toodab spetsiifilisi kristallilisi valke, mis leeliselise soolestikuga putuka (näiteks rööviku) allaneelamisel seostuvad mao limaskestaga, luues poorid, mille tõttu putukas lõpetab toitumise ja sureb mõne päeva jooksul.
Kuna Bt-valgud on väga selektiivsed,{0}}sihtides konkreetseid kahjuriperekondi, jättes samal ajal inimesed, linnud ja kasulikud kiskjad täiesti kahjustamata,-on neist saanud nii orgaaniliste kui ka tavapäraste integreeritud kahjuritõrjeprogrammide nurgakivi. Teised bioloogilised võimalused hõlmavad entomopatogeenseid seeni (ntBeauveria bassiana), mis kasvavad otse läbi putuka küünenaha, ja botaanilised õlid, mis lämmatavad pehmeid -kehakahjureid.
Strateegiline valikumaatriks: õige toote sobitamine õige probleemiga
Kuna turul on saadaval tuhandeid kaubanduslikke koostisi, on õige toote valimiseks vaja filtreerida oma valikud praktilise, -maailma valikumaatriksi kaudu.
Majanduskahju tasemete ja künniste hindamine
Mõne putuka olemasolu põllul ei õigusta automaatselt pritsi viljast läbi tõmbamise kulusid. Professionaalsed agronoomid kasutavad majandusliku künnise (ET) ja majanduskahju taseme (EIL) kontseptsiooni. EIL on väikseim kahjurite tihedus, mis põhjustab putukakahjustusi, mis on võrdne keemilise tõrje võimaluste rentimise ja rakendamise kuludega. Majanduslävi on punkt, kus tuleb võtta meetmeid, et vältida elanikkonna jõudmist selle kriitilise EIL-i.
Kui kahjurite populatsioonid on künnisest tunduvalt madalamad, peaksid kasvatajad hoiduma keemilisest sekkumisest, võimaldades looduslikel röövloomadel arvukust hallata. Kui populatsioon tõuseb kiiresti üle läve, võib vahetu katastroofi ärahoidmiseks vaja minna kiiresti-toimivat kontaktinsektitsiid, millel on tugevad löögiomadused. Vastupidiselt, kui kahjuripopulatsioon kasvab aeglaselt enne prognoositud haripunkti, võib aeglasemalt -toimiv, kuid kauakestev süsteemne või{4}}kasvuregulaator olla strateegilisem investeering.
Keskkonna- ja ilmamuutujad
Kohalikud ilmastikutingimused pealekandmise ajal mõjutavad tugevalt keemilist toimet. Kõrge temperatuur võib põhjustada teatud insektitsiidide, näiteks püretroidide, kiiret lagunemist või oma tõhususe kaotamist, samas kui teised klassid, nagu orgaanilised fosfaadid, võivad muutuda lenduvamaks ja kalduda aurude triivimisele.
Lisaks on sademete ajastus otsustav tegur. Kui mõne tunni jooksul pärast pealekandmist on oodata suurt tormisüsteemi, uhub kontaktinsektitsiid tõenäoliselt täielikult minema, mille tulemuseks on raisatud rahaline investeering ja keskkonna äravool. Selliste stsenaariumide korral on saagi kindlustamiseks oluline valida väga süsteemne toode, mis saavutab kiire vihmakindluse tunni jooksul pärast pealekandmist.
Kasutuspiirangud: PHI ja REI
Kaubanduslike toiduainete tootjate jaoks on keemilise valiku protsessis ülitähtsad õiguslikud ohutuspiirangud. Igal putukamürgi märgisel on ette nähtud range koristuseelse-koristusintervall (PHI)-kohustuslik arv päevi, mis peab mööduma viimase keemilise kasutamise ja saagi koristamise vahel. Kui putukapuhang leiab aset hooaja lõpus, vahetult enne saagikoristust, ei saa kasvataja valida kemikaali, mille PHI on 21-päevane. Selle asemel peavad nad toiduohutuse tagamiseks valima lühikese jääktoote, mille PHI on ainult 24–48 tundi.
Sarnaselt määrab taas{0}}sisenemisintervall (REI) selle, kui kaua peavad töötajad töödeldud põllult eemal viibima, välja arvatud juhul, kui nad kannavad spetsiaalseid isikukaitsevahendeid (PPE). Põllukultuuride puhul, mis nõuavad intensiivset käsitsitööd, nagu käsitsi-korjatud puuviljad või{3}}intensiivsed juurviljad, valides madala REI-ga toote, vähendab see viivitusi ja kaitseb põllutöötajaid.
Vastupanu juhtimine ja keskkonnajuhtimine
Suurim pikaajaline{0}}oht insektitsiidide tõhususele on putukate resistentsuse kiire areng. Putukad on evolutsiooni käigus ellujääjad; nende lühike elutsükkel ja tohutu paljunemisvõime tähendavad, et geneetilised mutatsioonid võivad populatsioonis levida hämmastava kiirusega.
Vastupanu mehaanika ja leevendamine
Kui sama kemikaali või kemikaaliklassi rakendatakse väljale korduvalt, toimib see võimsa evolutsioonilise filtrina. See hävitab haavatavad putukad, jättes maha väikese osa isenditest, kellel on loomulik muteerunud võime kemikaali detoksifitseerida. Need ellujääjad paljunevad, andes oma resistentsed geenid edasi järgmisele põlvkonnale. Mõne hooaja jooksul kaotab toode täielikult oma tõhususe selles valdkonnas.
Nende oluliste keemiliste tööriistade kaitsmiseks peavad põllumajandustootjad aktiivselt harjutama resistentsuse juhtimist. Peamine reegel on mitte kunagi rakendada järjestikku sama IRAC-i režiimi--tegevusrühma tooteid. Näiteks kui lehetäide populatsiooni ravitakse vegetatiivses staadiumis varajases staadiumis neonikotinoidiga (rühm 4A), tuleb hilisemal suvel kasutamisel kasutada täiesti erinevat klassi, näiteks flonikamiidi (rühm 29) või orgaanilist fosfaati (rühm 1B). See pöörlemine tagab, et esimese kemikaali ellujäänud putukad elimineeritakse teise kemikaali ainulaadse mehhanismi abil.
Lisaks kasutavad kasvatajad sageli paak{0}}segusid või eelsegusid{1}}, mis ühendavad kaks erinevat toimeviisi üheks pritsimiseks. See kahesuunaline-rünnak vähendab drastiliselt matemaatilist tõenäosust, et putukas elab mõlema toimeaine samaaegselt üle.
Tolmeldajate ja kasulike liikide kaitsmine
Kaasaegne säästev põllumajandus tunnistab, et kemikaalid peaksid olema toetussüsteem, mitte asendama loodust. Laia -spektriga insektitsiidide valimatu kasutamine võib hävitada kasulikud röövputukad,-nagu lepatriinud, võsulised, röövlestad ja parasiitherilased-, mis pakuvad tasuta looduslikku kahjuritõrjet. Kui need kasulikud populatsioonid hävitatakse, võib väike sekundaarne kahjuriprobleem plahvatada suureks nakatumiseks, mida nimetatakse kahjurite taassünniks.
Lisaks on tolmeldajate, nagu mesilased ja looduslikud metsmesilased, kaitsmine ülemaailmse bioloogilise mitmekesisuse ja puuviljatootmise jaoks ülioluline. Tolmeldajate mürgisuse hoiatusi sisaldavate kemikaalide kasutamisel peavad kasvatajad hoolikalt valima madala jääktoksilisusega tooted või muutma nende tööaega. Pihustamine hilisõhtul, pärast seda, kui mesilased on toidu otsimise lõpetanud ja oma tarudesse naasnud, võimaldab kemikaalipihustil üleöö kuivada, minimeerides drastiliselt otsese kokkupuute riski.
Järeldus
Erinevate põllukultuuride kahjurite jaoks õige insektitsiidide valimine on palju keerulisem kui vea tuvastamine ja kemikaali pihustamine. See on väga analüütiline ülesanne, mis tasakaalustab bioloogilist arusaama, keemilisi omadusi ja rangeid tööohutuseeskirju. Mõistes, kas kahjur närib lehtede kudet, rebib taime toitaineid floemist või kahjustab maa all olevaid juuri, saavad kasvatajad teha teadlikke otsuseid tootevaliku ja kohaletoimetamismeetodite kohta.
Põllumajanduse tulevikku vaadates jätkab tööstus innovatsiooni, liikudes mineviku väga toksilistelt laia spektriga kemikaalidelt{0}}väga selektiivsete ja vähese mõjuga{1}}lahenduste poole. Kaasaegne keemia, bioloogilised biopestitsiidid ja keerukad digitaalsed uurimistööriistad võimaldavad kasvatajatel kasutada sisendeid enneolematu täpsusega.
Lõppkokkuvõttes tagab õigete insektitsiidide integreerimine laiemasse integreeritud kahjuritõrje raamistikku, et kasvatajad saavad edukalt kaitsta oma põllukultuure, säilitada tulusaid tegevusi ja säilitada ümbritsevat ökosüsteemi põlvedele.
