В журнале Nature Reviews Earth & Environment недавно опубликовали исследование «Реакция вредителей сельскохозяйственных культур на глобальные изменения климата и землепользования», в котором говорится: в ближайшее время в высоких широтах численность вредителей увеличится. Под угрозу попадают расположенные дальше от экватора регионы с умеренным климатом, где выращивают основные мировые культуры – пшеницу, кукурузу и рис.

Эти культуры уже сегодня необходимо защитить от растущего риска заражения вредителями: сельскому хозяйству нужны более эффективный мониторинг вредителей, новые прогностические модели и климатически оптимизированные стратегии управления. В наши дни из-за вредителей и болезней теряется около 40% мирового производства сельскохозяйственных культур, и это создаёт серьёзную проблему для глобальной продовольственной безопасности.

Общие риски растут: численность вредителей становится больше, число их поколений в году увеличивается, сезоны активности удлиняются, к тому же, ареал обитания насекомых и клещей расширяется. Это связано преимущественно с глобальным потеплением, которое снижает холодовые ограничения для вредителей, и с сокращением биоразнообразия – а это снижает эффективность биологического контроля. Кроме того, экстремальные климатические явления (периоды сильной жары и засухи) иногда вызывают неожиданные вспышки численности вредителей.

Распространенность вредителей (насекомых и клещей), которые повреждают сельскохозяйственные культуры и снижают их урожайность, во всем мире растет: виной тому изменения климата, интенсивное земледелие и хорошая агротехника посевов. Прогнозируется, что при потеплении среднегодовых температур на 2°C усугубит потери урожайности пшеницы, риса и кукурузы на 46%, 19% и 31% соответственно.

Вредители сельскохозяйственных культур реагируют на потепление:

• расширением ареалов
• более поздними фенологическими явлениями
• увеличением числа репродуктивных поколений в год

Вредители в средних и высоких широтах реагируют на потепление более положительно, чем в тропиках. Ущерб, который вредители наносят сельскохозяйственным культурам, может увеличить умеренная засуха – из-за усиления питания растениями как источником воды, снижения устойчивости растений и сокращения разнообразия естественных врагов вредителей.

Увеличение количества осадков в какой-то степени сокращает численность мелких вредителей (насекомых просто смывает), но больше благоприятствует им, смягчая термогидростатические стрессы. Изменение землепользования – как вырубка лесов, перевод земель в пахотные земли – усиливает потепление климата и сокращает биоразнообразие. Это ведет к увеличению ущерба урожаю. Интенсификация сельского хозяйства, особенно внесение удобрений и орошение, повышает качество и количество растений-хозяев и защищает вредителей от экстремальных условий окружающей среды, способствуя их быстрому распространению.

Есть еще один фактор, который редко учитывают – глобализация торговых сетей. Он увеличивает число нашествий вредителей, а связанный с этим ущерб только в 2019 году превысил 423 миллиарда долларов США. В будущих исследованиях, говорят авторы статьи в Nature Reviews Earth & Environment, нужно подробно изучить механизмы, лежащие в основе изменений в состоянии вредителей, и разработать системы мониторинга и прогнозирования для обоснования подходов к управлению.

Ключевые моменты статьи «Реакция вредителей сельскохозяйственных культур на глобальные изменения климата и землепользования»

1. Потепление климата и связанное с ним учащение случаев экстремальной жары смещают связанные с вредителями риски в тропических и умеренных регионах в сторону более высоких широт и высот. Потепление и волны тепла удлиняют сезон вредоносности вредителей, задерживая наступление диапаузы вредителей в регионах с теплым умеренным климатом, но нарушая ее и снижая устойчивость к холоду в регионах с прохладным умеренным климатом.
   
   
2. Мигрирующие вредители хорошо адаптируются к глобальным изменениям благодаря высокой стрессоустойчивости и специфическому миграционному поведению, которое позволяет им отслеживать подходящие растения-хозяева и выбирать климат.
   
   
3. Почвенные вредители процветают во всем мире: почва защищает их от воздействия экстремальных климатических условий, токсичных химических веществ и естественных хищников. Кроме того, насекомые и клещи – вредители могут находить оптимальные температурные и влажные условия благодаря вертикальному перемещению в почвенном профиле.
   
   
4. Хорошая агротехника (орошение, удобрение и т.д.), которую в сельском хозяйстве проводят для культурных растений, обеспечивает вредителям оптимальные условия жизни, смягчает климатические стрессы и снижает естественный биологический контроль за счет сокращения биоразнообразия, в то время как внедрение Bt-культур сокращает популяцию вредителей.
   
   
5. Изменения землепользования, (вырубка лесов и расширение пахотных земель), способствуют размножению вредителей, изменяя местный климат, создавая благоприятные условия для вредителей и нарушая популяцию естественных врагов. Диверсификация ландшафтов, напротив, способствует естественной борьбе с вредителями.
   
   
6. Основные вредители, поражающие сельхозкультуры, это разные виды тли (пшеница и соя), цикадки и стеблевые сверлильщики (рис), а также кукурузные сверлильщики, гусеницы совок и саранчовые (кукуруза). Потепление способствует обилию вредителей пшеницы весной, смещает вредоносность вредителей риса из субтропиков в умеренные регионы и благоприятствует размножению вредителей кукурузы и сои.
   
   
7. Потери урожая из-за вредителей сельскохозяйственных культур и использования пестицидов увеличиваются. Однако в будущем численность вредителей может сократиться из-за экстремальных климатических условий, генетически модифицированных культур и применения пестицидов с учётом климатических условий.
   
   
8. Устойчивая борьба с вредителями может быть достигнута за счёт увеличения ландшафтного и биологического разнообразия, разработки стратегий биологического контроля, направленных на сохранение природы. Увеличение биоразнообразия естественных врагов вредителей может способствовать естественному контролю популяций вредителей и снижению зависимости от пестицидов.

Читайте также:

• Муравьи садовые и лесные: надо ли бороться с ними на ферме?
• Биологическая защита деревьев от вредителей: уроки Европы, США и Канады
• Божья коровка – лучший помощник фермера
• Цветные ловушки – средство от насекомых в теплицах и садах
• Насекомые против вредителей: энтомофаги начинают и выигрывают
• Биологический инсектицид для растений: панацея или комплексный подход
• Защита от тли без химии: органические методы для фермерского сада