Введение

Контроль вредных видов

Борьба с вредителями – это регулирование или управление видами, определяемыми как вредители, такими как любые животные, растения или грибы, которые оказывают негативное воздействие на деятельность человека или окружающую среду. Реакция человека зависит от степени причиняемого вреда и может варьироваться от терпимости, до сдерживания и управления популяцией, вплоть до попыток полного искоренения вредителя. Меры по борьбе с вредителями могут осуществляться в рамках стратегии комплексной (интегрированной) борьбы с вредителями. В сельском хозяйстве вредители контролируются механическими, агротехническими, химическими и биологическими методами. Обработка почвы вспашкой и культивацией перед посевом снижает численность вредителей, а севооборот помогает уменьшить накопление популяций определенного вида вредителя. Забота об окружающей среде предполагает ограничение использования пестицидов в пользу других методов. Это достигается путем мониторинга посевов, применения пестицидов только при необходимости и выращивания сортов и культур, устойчивых к вредителям. По возможности используются биологические методы, стимулирующие естественных врагов вредителей и внедряющие подходящих хищников или паразитов. В домах и городских условиях вредителями считаются грызуны, птицы, насекомые и другие организмы, которые совместно с человеком обитают в одной среде и питаются и/или портят имущество. Борьба с этими вредителями осуществляется путем изоляции или карантина, отпугивания, физического удаления или химическими средствами. В качестве альтернативы могут применяться различные методы биологического контроля, включая программы стерилизации.

История

Борьба с вредителями существует со времен зарождения сельского хозяйства, поскольку всегда была необходимость защищать урожай от вредителей. Еще в 3000 году до нашей эры в Египте кошек использовали для борьбы с вредителями зернохранилищ, такими как грызуны. Фреток одомашнили в 1500 году до нашей эры в Европе для ловли мышей. Мангустов завезли в дома для контроля над грызунами и змеями, вероятно, еще древними египтянами. Вероятно, первым применялся традиционный подход, поскольку сравнительно легко уничтожать сорняки выжиганием или запахиванием, а также уничтожать более крупных травоядных конкурентов. Методы, такие как севооборот, совместные посадки (также известные как смешанные посадки или интеркроппинг) и селекционное разведение сортов, устойчивых к вредителям, имеют давнюю историю. Химические пестициды впервые начали использовать около 2500 года до нашей эры, когда шумеры применяли соединения серы в качестве инсектицидов. С индустриализацией и механизацией сельского хозяйства в 18-м и 19-м веках, а также с появлением инсектицидов пиретрума и дерриса, химический контроль вредителей получил широкое распространение. В 20-м веке открытие нескольких синтетических инсектицидов, таких как ДДТ, и гербицидов ускорило это развитие. Также, примерно в 4000 году до нашей эры в Китае, уток использовали на рисовых полях для уничтожения вредителей, что запечатлено в древнем пещерном искусстве. В 1762 году на Маврикий завезли индийского мина, чтобы бороться с саранчой, и примерно в то же время цитрусовые деревья в Бирме соединяли бамбуком, чтобы муравьи могли перемещаться между ними и помогать контролировать гусениц. В 1880-х годах божьих коровок использовали на цитрусовых плантациях в Калифорнии для борьбы с щитовками, после чего последовали другие эксперименты по биологическому контролю. Введение ДДТ, дешевого и эффективного вещества, приостановило эксперименты по биологическому контролю. К 1960-м годам стали проявляться проблемы, связанные с устойчивостью к химическим веществам и ущербом для окружающей среды, и биологический контроль пережил возрождение. Химический контроль вредителей по-прежнему остается преобладающим методом борьбы с вредителями, хотя возобновленный интерес к традиционным и биологическим методам контроля вредителей возник в конце 20-го века и сохраняется до сих пор.

Биологический контроль вредителей

Биологический контроль вредителей – это метод борьбы с вредителями, такими как насекомые и клещи, с использованием других организмов. Он основан на хищничестве, паразитизме, растиноядности, паразитоидизме или других природных механизмах, но обычно также предполагает активное участие человека в управлении процессом. Классический биологический контроль включает в себя интродукцию естественных врагов вредителя, выращенных в лаборатории и выпущенных в окружающую среду. Альтернативный подход заключается в увеличении численности естественных врагов, обитающих в определенной области, путем выпуска дополнительных особей, либо небольшими, периодическими партиями, либо единовременно в больших масштабах. В идеале, выпущенный организм должен размножаться и выживать, обеспечивая долгосрочную защиту. Биологический контроль может быть важной составляющей интегрированной программы защиты растений. Например, для борьбы с комарами часто используют Bt Bacillus thuringiensis ssp. israelensis – бактерию, которая заражает и уничтожает личинок комаров, добавляя ее в местные водоемы.

Культурный контроль

Механическая борьба с вредителями – это использование ручных методов, а также простого оборудования и приспособлений, создающих защитный барьер между растениями и насекомыми. Это называется обработкой почвы и является одним из древнейших методов борьбы с сорняками, а также эффективным способом борьбы с вредителями; проволочники, личинки жука-щелкуна, представляют собой очень опасных вредителей недавно вспаханных лугов, и повторная обработка почвы делает их доступными для птиц и других хищников, питающихся ими. Севооборот помогает контролировать численность вредителей, лишая их растений-хозяев. Это ключевая тактика в борьбе с корневым долгоносиком кукурузы и позволяет снизить поражение колорадским жуком на 95% в начале сезона.

Уборка ловушек

Культура-ловушка – это растение, привлекающее вредителей и отвлекающее их от основных сельскохозяйственных культур. Скопления вредителей на культуре-ловушке облегчают их уничтожение с помощью пестицидов или других методов. Однако, применение культуры-ловушки само по себе часто не позволяет экономически эффективно снизить численность вредителей в крупных коммерческих масштабах без использования пестицидов, вероятно, из-за способности вредителей рассеиваться обратно в основной посев. Эффективность химических пестицидов со временем снижается. Это происходит потому, что любой организм, выживший после первоначальной обработки, передаст свои гены потомству, что приведет к развитию устойчивого штамма. Таким образом, некоторые из наиболее серьезных вредителей приобрели устойчивость и больше не погибают от пестицидов, которые ранее уничтожали их предков. Это требует увеличения концентрации химикатов, более частых обработок и перехода к более дорогим препаратам. Пестициды предназначены для уничтожения вредителей, но многие из них оказывают негативное воздействие на нецелевые виды; особую тревогу вызывает ущерб, наносимый медоносным пчелам, одиночным пчелам и другим насекомым-опылителям, и в связи с этим важно время суток, когда проводится опрыскивание. Некоторые пестициды могут вызывать рак и другие проблемы со здоровьем у людей, а также наносить вред дикой природе. Могут возникать острые эффекты сразу после воздействия или хронические эффекты после продолжительного воздействия низких доз или случайных контактов. Многие страны устанавливают максимально допустимые уровни остатков пестицидов в продуктах питания и кормах для животных.

Генетика

Использование культур с наследственной устойчивостью к вредителям называется устойчивостью растений-хозяев и снижает потребность в использовании пестицидов. Эти культуры могут причинять вред или даже уничтожать вредителей, отпугивать их от питания, предотвращать заселение или переносить их присутствие, не оказывая существенного влияния на урожайность. Устойчивость может также достигаться с помощью генетической инженерии, придающей растениям признаки устойчивости к насекомым, как, например, в случае кукурузы Bt или устойчивости папайи к вирусу кольцевой пятнистости. При покупке семян информация о сортах часто включает данные об устойчивости к определенным вредителям, наряду с другими характеристиками.

Охота

Контроль над вредителями также может быть достигнут путем истребления этих животных – как правило, мелких и средних диких или одичавших млекопитающих или птиц, обитающих в экологических нишах вблизи ферм, пастбищ или других населенных пунктов – посредством привлечения охотников или охотников-промысловиков для их выслеживания, уничтожения и удаления с территории. Истребленные животные, известные как вредители, могут быть выбраны в качестве целей, поскольку они считаются вредными для сельскохозяйственных культур, домашнего скота или сооружений; служат хозяевами или переносчиками, распространяющими патогены между видами или на людей; либо для контроля численности популяции с целью защиты других уязвимых видов и экосистем. Истребление вредителей посредством охоты, как и любая другая форма добычи, оказывает искусственное селективное давление на целевые организмы. В то время как охота на вредителей потенциально может способствовать формированию желаемых поведенческих и демографических изменений (например, избегание животными населенных пунктов, сельскохозяйственных культур и скота), она также может привести к непредсказуемым последствиям, таким как адаптация целевого животного к более быстрым циклам размножения.

Лесоводство

Лесные вредители представляют собой серьезную проблему, поскольку доступ к кронам деревьев и мониторинг популяций вредителей затруднены. Кроме того, такие вредители, как, например, короеды, численность которых в естественной среде обитания сдерживается естественными врагами, могут переноситься на большие расстояния вместе с заготовленной древесиной в места, где у них нет естественных хищников, что позволяет им наносить значительный экономический ущерб. Для мониторинга популяций вредителей в кронах деревьев используются феромонные ловушки. Они выделяют летучие химические вещества, привлекающие самцов. Феромонные ловушки позволяют обнаруживать появление вредителей или предупреждать лесничих о начале вспышек численности. Например, уже несколько десятилетий в канадских лесах ведется мониторинг лиственного пилильщика елового, опасного вредителя ели и бальзамической пихты, с помощью феромонных ловушек. В некоторых регионах, таких как Нью-Брансуик, лесные массивы обрабатываются пестицидами для контроля популяции пилильщика и предотвращения ущерба, причиняемого во время вспышек.

В домах и городах

Многие нежелательные животные посещают или устраивают жилища в жилых зданиях, промышленных объектах и городских территориях. Некоторые загрязняют продукты питания, повреждают деревянные конструкции, грызут ткани или заражают запасы сухих продуктов. Некоторые наносят значительный экономический ущерб, другие являются переносчиками заболеваний или создают пожароопасные ситуации, а некоторые просто надоедают. Борьба с этими вредителями осуществляется путем улучшения санитарных условий и контроля за отходами, изменения среды обитания, а также использования репеллентов, регуляторов роста, ловушек, приманок и пестицидов.

Физический контроль вредителей

Физическое уничтожение вредителей включает в себя отлов или уничтожение вредителей, таких как насекомые и грызуны. Исторически местные жители или наёмные ловцы крыс отлавливали и уничтожали грызунов с помощью собак и ловушек. В быту для отлова мух используют липкую ленту. В больших зданиях насекомых могут отлавливать, используя такие средства, как феромоны, синтетические летучие химические вещества или ультрафиолетовый свет для их привлечения; некоторые из них имеют липкую поверхность или электрически заряженную сетку для их уничтожения. Клеевые ловушки иногда используются для мониторинга тараканов и отлова грызунов. Грызунов можно уничтожать с помощью правильно приманенных пружинных ловушек и отлавливать в клетках для последующего перемещения. Тальк или "порошок следа" можно использовать для определения маршрутов передвижения грызунов внутри зданий, а акустические устройства – для обнаружения жуков в деревянных конструкциях. Наиболее распространенный патрон – .22 Long Rifle с дробью №12. На расстоянии около 300 метров, что примерно соответствует максимальной эффективной дальности, диаметр разброса составляет примерно диаметр стандартной винтовки. Специальные гладкоствольные ружья, такие как Marlin Model 25MG, могут обеспечивать эффективный разброс на расстоянии до 15-20 ярдов при использовании патронов .22 WMR, содержащих 1/8 унции дроби №12 в пластиковой капсуле.

Отравленная приманка

Отравленная приманка – распространенный метод борьбы с крысами, мышами, птицами, слизнями, улитками, муравьями, тараканами и другими вредителями. Основные гранулы или другая форма приманки содержат пищевой аттрактант для целевого вида и подходящий яд. Для муравьев необходим медленно действующий токсин, чтобы рабочие успели доставить вещество обратно в колонию, а для мух – быстродействующий, чтобы предотвратить дальнейшее откладывание яиц и распространение вреда. В 1885 году в журнале Scientific American была опубликована статья, описывающая эффективное уничтожение популяции тараканов с помощью свежих огуречных корок. Варфарин традиционно использовался для уничтожения грызунов, но многие популяции выработали устойчивость к этому антикоагулянту, поэтому его могут заменить дифенакумом. Это кумулятивные яды, требующие регулярного обновления приманочных станций. Отравленное мясо на протяжении веков использовалось для уничтожения таких животных, как волки. Однако отравленные туши убивают широкий спектр падальщиков, а не только целевые виды. В Израиле популяция хищных птиц была почти полностью уничтожена после периода интенсивного отравления крыс и других сельскохозяйственных вредителей.

Фумигация

Фумигация – это обработка сооружения для уничтожения вредителей, таких как древоточцы, путем герметизации или окружения его герметичным покрытием, например, тентом, и последующего распыления жидкого инсектицида в течение продолжительного времени, обычно от 24 до 72 часов. Это дорогостоящий и неудобный метод, поскольку сооружение нельзя использовать во время обработки, но он позволяет воздействовать на все стадии жизненного цикла вредителей. Альтернативный метод – обработка пространства – заключается в распылении или разбрызгивании жидкого инсектицида для рассеивания его в воздухе внутри помещения без эвакуации или герметизации, что позволяет продолжать большинство работ в здании, но снижает глубину проникновения. Для минимизации длительного остаточного эффекта обычно используются контактные инсектициды. Этот метод успешно применялся против, в частности, мухи-кружевого червя Нового Света, некоторых видов мухи цеце, тропических плодовых мух, розового червя и яблочной плодожорки. В начале 1970-х годов в лабораторных условиях проводились исследования с использованием U 5897 (3-хлор-1,2-пропандиол) для борьбы с крысами, однако они не дали результатов. В 2013 году в Нью-Йорке были протестированы стерилизационные ловушки, которые показали снижение популяции крыс на 43%.

Изоляция

Бором, известный пестицид, можно пропитать бумажные волокна целлюлозной изоляции до определенных уровней для обеспечения механического уничтожения насекомых, осуществляющих самоочистку, таких как муравьи, тараканы, термиты и другие. Установка изоляции на чердаке и в стенах здания позволяет контролировать распространенных вредителей, помимо известных преимуществ изоляции, таких как создание надежной теплоизоляции и снижение акустического шума. В Соединенных Штатах Агентство по охране окружающей среды регулирует использование данного типа пестицидов широкого спектра действия, разрешая их продажу и установку только лицензированными специалистами по борьбе с вредителями в рамках комплексной программы по борьбе с вредителями. Простое добавление бора или пестицида, зарегистрированного в EPA, в изоляцию не делает ее пестицидом. Дозировка и способ применения должны тщательно контролироваться и отслеживаться.

Борьба с грызунами в городах

Контроль над грызунами жизненно важен в городах. В начале 1970-х годов Нью-Йорк и другие города штата значительно сократили численность грызунов. Агентство по охране окружающей среды США в своем Предварительном решении о снижении рисков, связанных с использованием девяти родентицидов, отмечает, что "без изменения среды обитания с целью снижения ее привлекательности для сожительствующих грызунов, даже полное искоренение не предотвратит повторное заселение территории новыми популяциями". Агентство по охране окружающей среды США разработало рекомендации по естественному контролю над грызунами и по безопасному отлову в жилых районах с последующим выпуском в дикую природу. Иногда люди пытаются ограничить ущерб, наносимый грызунами, с помощью отпугивающих средств. Масло бальзамической пихты, получаемое из дерева Abies balsamea, является нетоксичным отпугивающим средством для грызунов, одобренным EPA. Корень Acacia polyacantha subsp. campylacantha выделяет химические соединения, отпугивающие животных, в том числе крыс.

Шкодные организмы

Насекомые-вредители, включая средиземноморскую мучную моль, индийскую мучную моль, сигаретного жука, аптечного жука, жука-замотылька, красного мучного жука, жука-зернового вредителя, зернового жука с пиловидными зубцами, пшеничного жука, кукурузного жука и рисового жука, поражают сухие продукты длительного хранения, такие как мука, крупы и макаронные изделия. Поскольку использование пестицидов вблизи продуктов питания небезопасно, альтернативные методы обработки, такие как замораживание в течение четырех дней или выпекание в течение получаса, должны уничтожить всех присутствующих насекомых.

Мотыльки

Личинки моли (в основном Tineola bisselliella и Tinea pellionella) питаются тканями и коврами, особенно теми, что хранятся или загрязнены. Взрослые самки откладывают яйца на натуральные волокна, включая шерсть, шелк и мех, а также на хлопок и лен в смесовых тканях. Развивающиеся личинки плетут защитную паутину и прогрызают ткань, образуя отверстия и экскременты. Повреждения часто концентрируются в скрытых местах: под воротниками и вблизи швов одежды, в складках и трещинах обивки, по краям ковров и под мебелью. Методы борьбы включают использование герметичных контейнеров для хранения, периодическую стирку одежды, использование ловушек, замораживание, нагрев и применение химических веществ. Нафталин содержит летучие репелленты, такие как 1,4-дихлорбензол, которые отпугивают взрослых особей, но для уничтожения личинок может потребоваться применение перметрина, пиретроидов или других инсектицидов. Борьба с заражением затруднена и основана на предотвращении проникновения и санитарии, где это возможно, с использованием пестицидов при необходимости. Жуки могут залетать извне, а личинки могут выживать на ворсе, пыли и внутри пылесосов. На складах и в музеях можно использовать липкие ловушки с подходящими феромонами для выявления проблемы, а нагрев, замораживание, обработка поверхности инсектицидом и фумигация при правильном применении уничтожают насекомых. Уязвимые предметы можно защитить от повреждений, храня их в чистых герметичных контейнерах. Также существуют различные жуки, питающиеся обложками, бумагой, переплетами и клеем. Они оставляют физические повреждения в виде крошечных отверстий и пятен от экскрементов. К книжным вредителям относятся жук-кожеед, а также личинки черного коврового жука и жука-хранителя, которые поражают книги в кожаных переплетах, в то время как обычная моль и коричневая домовая моль атакуют тканевые переплеты. Эти повреждения в основном характерны для старинных книг, поскольку современные материалы для переплетов менее подвержены такому воздействию. Признаки поражения можно обнаружить в виде небольших кучек книжной пыли и следов экскрементов. Повреждения могут быть сосредоточены в корешке, выступающих краях страниц и обложке. Для предотвращения поражения книги следует хранить в прохладном, чистом, сухом месте с низкой влажностью и регулярно проводить осмотры. Лечение может заключаться в длительном замораживании, но некоторые яйца насекомых очень устойчивы и могут выживать в течение длительного времени при низких температурах.

Термиты

Термиты, чьи колонии расположены вблизи домов, могут прокладывать подземные ходы и строить грязевые трубки для проникновения в жилище. Насекомые остаются незаметными и прогрызают себе путь через конструкционные и декоративные деревянные элементы, оставляя поверхностные слои нетронутыми, а также через картон, пластик и изоляционные материалы. Их присутствие может стать очевидным, когда весной появляются крылатые особи и роятся внутри дома. Регулярный осмотр конструкций квалифицированным специалистом может помочь обнаружить активность термитов до того, как ущерб станет значительным. ; Инспектирование и мониторинг термитов важны, поскольку крылатые репродуктивные особи термитов (имаго) не всегда роятся внутри строений. Борьба с термитами и их уничтожение – это работа для профессионалов, включающая в себя попытки исключить насекомых из здания и уничтожить уже присутствующих. Жидкие термициды, наносимые на почву, создают химический барьер, препятствующий проникновению термитов в здания, и могут использоваться смертельные приманки; их поедают фуражиры, которые разносят их в гнездо и делятся с другими членами колонии, что приводит к её постепенному упадку.

Комары

Комары – это мухоподобные насекомые из семейства Culicidae. Самки большинства видов питаются кровью, а некоторые являются переносчиками малярии и других заболеваний. Исторически контроль над ними осуществлялся с помощью ДДТ и других химических средств, но поскольку неблагоприятное воздействие этих инсектицидов на окружающую среду стало очевидным, были предприняты попытки использования других методов борьбы. Эти насекомые нуждаются в воде для размножения, и первым шагом в контроле является сокращение возможных мест размножения путем осушения болот и уменьшения скоплений стоячей воды. Другие подходы включают биологический контроль личинок с использованием рыбы или других хищников, генетический контроль, введение патогенов, регуляторы роста, высвобождение феромонов и использование ловушек для комаров.

На аэродромах

Птицы представляют значительную опасность для воздушных судов, однако отпугнуть их от аэродромов сложно. Были изучены различные методы. Пробовали оглушать птиц, подкармливая их приманкой с веществами, вызывающими оцепенение. Длинная трава на аэродромах, вместо коротко стриженной, также служит сдерживающим фактором. В настоящее время испытываются звуковые барьеры, которые генерируют звуки, отвлекающие птиц и, по-видимому, эффективно удерживают их от защищаемых территорий.

Руководящие принципы и законодательство

Руководства и законодательство, касающиеся допустимых способов применения и условий хранения пестицидов и химических веществ, различаются в разных странах и часто регулируются законодательно каждым штатом или территорией.