По данным статистических справочников ФАО современное земледелие мира ежегодно теряет до одной трети мирового производства сельскохозяйственной продукции из-за поражения посевов вредителями, болезнями и сорняками.
В нашей стране ежегодные потери урожая сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков составляют в среднем 101,6 млн т зерновых единиц, в том числе от сорняков 39,3 млн т. В зерновой отрасли страны недобор зерна за счет вредителей исчисляется ежегодно в среднем 27,4 млн т зерновых единиц, за счет болезней 34,9 млн т з. ед. (Захаренко В. А., 2005).
Проблема защиты культурных растений от вредных организмов является одной из актуальнейших и самых сложных в современном земледелии в силу большого разнообразия как самих культур и и:х паразитов, так и почвенноклиматических и других условий, в которых приходится ее решать.
На сегодня в рамках современных адаптивно-ландшафтных систем земледелия учеными разработана стратегия и тактика интегрированной защиты сельскохозяйственных растений от вредителей, болезней и сорняков, при реализации которой численность вредных организмов в агрофитоценозах успешно сводится до безвредного уровня как для урожая, так и для окружающей среды. Основой системы интегрированной защиты растений является системное и последовательное применение комплекса различных мер и средств, обеспечивающих успех в уничтожении или снижении численности вредных организмов.
На основании обобщения результатов исследований ученых кафедры земледелия и методики опытного дела РГАУ-ТСХА им. К. А. Тимирязева в Нечерноземной зоне России установлено влияние основных звеньев системы земледелия на уровень фитосанитарного потенциала и выработаны нормативные показатели. Показано, что как соблюдение, так и нарушение севооборота сопряжено с существенным изменением фитосанитарной ситуации в агрофитоценозе. Вместе с промежуточными культурами и сидератами севооборот дает такой суммарный положительный эффект в улучшении фитосанитарной ситуации на полях, который не дает ни одно из сочетаний приемов обработки почвы или удобрений.
Интегрированная защита как комплекс мероприятий по снижению степени засоренности посевов, их пораженности вредителями и болезнями результативнее, чем какой-либо отдельный прием.
В интегрированной защите растений севообороты являются основополагающим звеном, так как они обеспечивают длительную стабилизацию фитосанитарного состояния агроэкосистем с механизмами саморегуляции и способствует созданию благоприятных условий для формирования урожая и устойчивости растений к вредным организмам.
Для повышения фитосанитарной функции севооборотов при их разработке обязательно соблюдение закона и принципов плодосмена, которые обеспечивают создание видового и генетического разнообразия сельскохозяйственных культур — основы здорового и экологически устойчивого агрофитоценоза. При этом важна организация смены культур по полям на основе биологических и технологических различий, связанных с устойчивостью тех или иных видов, сортов и гибридов к поражению основными болезнями, вредителями и сорняками.
Другой особенностью организации системы севооборотов является пространственная изоляция посевов сельскохозяйственных культур. Для принятия решения о пространственной изоляции посевов необходимо знать первичные очаги болезней или места зимовок вредных организмов на территории землепользования хозяйства. Так, многолетние травы могут быть источником возбудителя инфекции стеблевой ржавчины пшеницы.
Источником болезней служат промежуточные растения-хозяева — сорные растения из семейства мятликовых для возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы и других злаковых культур, дикие сородичи из семейства пасленовых для возбудителей фитофторы картофеля, томата и т. д. На них происходит накопление (размножение) возбудителя. Образующиеся на промежуточных растениях споры воздушно-капельным путем попадают на основные растения-хозяева, на которых формируются эпифитотические очаги. Размеры таких очагов и скорость их образования зависят от механизма передачи возбудителей и расстояния, на которое они способны распространяться от источника возбудителя инфекции. При размещении культур, которые поражаются капельно (водно)-воздушными и капельно(водно)-семенными инфекциями, достаточно соблюдать пространственную изоляцию от первичного источника заражения 300-500 м. В то же время при поражении воздушными и воздушно-семенными инфекциями это расстояние должно быть увеличено до 1 км и более. При защите подсолнечника от ложной мучнистой росы пространственная изоляция может быть 300-500 м. Такое же расстояние требуется при защите сахарной свеклы от пероноспороза.
Пространственную изоляцию часто применяют для защиты от фитофагов: гессенской мухи, клопа-черепашки — в посевах зерновых культур; тлей, долгоносиков — зерновых бобовых; луковых мух, долгоносиков — лука и др. В этом случае перечисленные посевы культур изолируют на расстояние не менее 0,5-1,0 км.
Стимуляцию видового состава и размножения энтомофагов проводят путем оставления на полях естественных нектароносов (в небольшом количестве) или посева таких растений, как фацелия, гречиха, горчица, эспарцет, люцерна, клевер, вика и др. Благодаря нектароносным растениям снижается поражение посевов вредителями на расстоянии 1 км и более.
При посеве вики или рапса полосой 3-4 м по периферии посева зерновых культур повышаются численность и активность хищных трипсов, злаковых тлей. При подсеве фацелии к сахарной свекле повышается численность златоглазки, сирфид, божьих коровок, что способствует существенному снижению численности свекловичной тли.
Для привлечения и размножения энтомофагов колорадского жука в полевых севооборотах вдоль полей картофеля высевают полосой шириной 8м фацелию, пастернак, люцерну.
Одним из технологических приемов защиты растений является использование приманочных посевов. Их создают путем более раннего посева (посадки) культуры в расчете на то, что в них сконцентрируются выходящие из мест зимовки вредители, которых затем уничтожают пестицидами. Например, ранний посев рапса используют в борьбе с рапсовым цветоедом, капусты — от крестоцветных блох, картофеля — от колорадского жука.
Большое фитосанитароное значение имеет краевое обкашивание полей севооборотов перед уборкой урожая, ранние сроки уборки культур на зеленый корм при высокой засоренности посевов, внесение навоза для активизации полезной биоты (особенно при выращивании овощных культур); повторное проведение лущения и культивации; довсходовое и послевсходовое боронование; междурядные обработки; запашка инфицированных растительных остатков, зимующих в поверхностном слое почвы фитофагов и семян сорных растений в более глубокие горизонты и др.
Важными комплексными агротехническими приемами защиты растений от вредных организмов являются системы обработки почвы в севообороте. Приемы и способы обработки почвы могут прервать жизненный цикл вредных организмов или ухудшить условия его прохождения, особенно во время выживания (сохранения) в зимний период. При зяблевой вспашке сокращается численность серой зерновой совки, личинок пшеничного трипса, существенно замедляется появление свекловичного долгоносика, конопляных, свекловичных и крестоцветных блошек, а также мучнистой росы.
При лущении стерни в сочетании с зяблевой вспашкой после зерновых бобовых снижается до минимума запас зимующих популяций гороховой плодожорки, пятиточечного тихиуса, горохового комарика, семян малолетних сорных растений, методом провокации и удушения очищаются поля от пырея и других злостных корневищных сорняков. В системе паровой обработки почвы методом провокации и истощения поля эффективно очищаются от другой наиболее вредоносной и трудно искоренимой группы сорняков — корнеотпрысковых.
Предпосевные обработки почвы в районах с длительной весной или под культуры поздних сроков посева эффективны для снижения исходной численности многих видов наземных фитофагов — хлебных жуков, злаковых мух, совок, трипсов, зимовавших в верхних слоях почвы.
Междурядные обработки почвы вызывают снижение численности сорных растений и фитофагов, если в период обработки происходят откладка яиц на (в) почву, отрождение личинок, окукливание.
Для уничтожения возбудителей болезней, которые выживают на растительных остатках, следует периодически удалять или обезвреживать солому. Измельчение и перемешивание растительных остатков с поверхностным биогенным слоем почвы, чередование вспашки и почвозащитных обработок обеспечивают гибель возбудителей под влиянием почвенной микрофлоры.
К агроэкбиологической группе причин чередования культур в севооборотах относится явление почвоутомления, т. е. наличие в почве токсических веществ, вредных для данного вида растений. Это явление возникает при бессменном возделывании многих культур или при частом возврате некоторых из них на одно и то же поле.
Явление почвоутомления многофакторно и связано с видовым однообразием агрофитоценоза в отличие от многообразия в составе природного фитоценоза, с однобоким истощением почвы в отношении минеральных элементов питании, особенно микроэлементов, с накоплением в почве нематод, фитопатогенных микроорганизмов и продуктов их жизнедеятельности.