Ученые оценили потери сельского хозяйства от насекомых из-за потепления
Вредители съедят на 46% больше пшеницы, что составит примерно 59 млн тонн в год
Москва. 31 августа. INTERFAX.RU — Американские ученые оценили потери мирового сельского хозяйства от насекомых-вредителей, активность которых увеличится из-за глобального потепления. Даже при безопасном сценарии ежегодные потери урожая пшеницы достигнут 59 млн тонн при нынешнем объеме производства в 749,4 миллиона тонн. Вместе с рисом и кукурузой потери составят около 213 миллионов тонн, пишет N+1 со ссылкой на журнал Science.
Глобальное изменение климата, в частности, приведет к более частым и интенсивным засухам, опасным для сельхозкультур. Кроме того, потепление может «перекроить» карту мирового сельского хозяйства, сдвинув границы регионов, где климат позволяет выращивать те или иные сорта растений. Группа Кертиса Дойча (Curtis Deutsch) из университета штата Вашингтон оценила, насколько возрастающая активность насекомых, которую предыдущие исследования связывали с потеплением, скажется на урожаях риса, кукурузы и пшеницы — трех ключевых сельскохозяйственных культур для примерно 4 млрд человек по статистике Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН. По данным ФАО, в 2016 году в мире вырастили 749,4 млн тонн пшеницы, 740 млн тонн риса и 1,06 млрд тонн кукурузы.
«Мы ожидаем, что потери урожая из-за активности насекомых возрастут по двум причинам. Во-первых, потепление экспоненциально увеличивает скорость обмена веществ у насекомых. Во-вторых, везде, кроме тропиков, потепление увеличит темпы их размножения. В итоге будет больше насекомых, которые больше съедят», — сказал Дойч, которого цитирует пресс-служба университета.
Какие страны пострадают больше всего
Ученые использовали данные предыдущих лабораторных экспериментов и наблюдений о влиянии температуры на метаболизм и размножение 38 видов насекомых-вредителей: в частности, эти исследования показали, что если скорость обмена веществ стабильно возрастает вместе с температурой окружающей среды, то для размножения существует оптимальная температура, после которой его скорость достигает плато или снижается.
В итоге ученые построили модель динамики их популяции в зависимости от разных сценариев изменения климата и соединили эти данные с данными об урожайности и прогнозируемом росте глобальной средней температуры до 2050 года. Географическое разрешение модели позволило им делать прогнозы для отдельных регионов: так, наиболее выраженным эффект от потепления будет в регионах, где климат сейчас умеренный, например, в «кукурузном поясе» на Среднем Западе США и в Европе, где ежегодные потери урожая пшеницы при сохранении нынешней траектории роста температуры могут превысить 16 млн тонн.
Авторы исследования показали, что каждый дополнительный градус будущего потепления приведет к росту потерь годового урожая на 10-25 процентов. Относительно безопасный сценарий потепления на два градуса, который предполагает Парижское соглашение 2015 года, таким образом, приведет к потерям примерно 213 млн тонн в год, снизив урожаи кукурузы на 31%, риса — на 19%, а пшеницы — на 46%. Больше всего пострадают сегодняшние основные производители этих сельхозкультур — например, США, Китай и Франция. Наиболее выраженным эффект будет для пшеницы, тогда как рис и кукуруза, растущие в более теплом климате, пострадают меньше.
Как бороться с насекомыми
По словам соавтора исследования Розамонд Нэйлор (Rosamond Naylor), для борьбы с возросшей активностью насекомых понадобятся все технологии современного
сельского хозяйства, включая пестициды, использование ГМО и практик вроде севооборота, доступные не всем странам. Но даже в этом случае в большинстве сценариев потепления «насекомые все равно выигрывают», говорит Нэйлор.
В комментарии к исследованию, опубликованном журналом Science, Маркус Риглер (Markus Riegler) из университета Западного Сиднея отмечает, что модель авторов статьи может недооценивать потери урожая, например, в связи с тем, что многие насекомые одновременно переносят опасные для сельхозкультур патогены. С другой стороны, потепление затронет и естественных врагов насекомых, а помимо роста температуры, на них повлияют и другие факторы изменения климата, например, изменение режима осадков или более частые периоды экстремальных температур.
Ранее другая группа ученых заявила, что если человечество не начнет принимать меры по борьбе с изменением климата до 2035 года, оно не сможет ограничить рост глобальной средней температуры безопасными двумя градусами Цельсия. Правда, даже если человечество выполнит Парижское соглашение, средняя температура на Земле все равно может вырасти еще на 3-4 градуса из-за необратимых климатических процессов, которые запустит потепление.
Источник
GardenWeb
Определение потерь урожая от вредных насекомых
Перед работниками защиты растений стоит задача: правильно и наиболее обстоятельно определять потери урожая от вредителей и болезней по каждой сельскохозяйственной культуре в отдельных хозяйствах, по району, области и в целом по стране. Такой учет необходимо проводить ежегодно, чтобы иметь ясное и достоверное представление о размерах потерь.
Точное определение потери урожая необходимо и для оценки экономической эффективности химических мероприятий. Важно установить, в какой мере окупаются затраченный труд и средства дополнительной прибавкой урожая. Экономическая эффективность применения химических средств зависит от степени повреждения растений, ценности защищаемой культуры, размера урожая.
Методы определения потери урожая. -Чтобы определить потери урожая от того или иного вредителя, прежде всего нужно узнать, в какой мере -отражается повреждение растения на его урожайности — то есть установить коэффициент вредности; затем определить процент поврежденных растений в посеве.
Коэффициенты вредности необходимо определить по всем типам и степеням повреждения, если только растение не уничтожено полностью или не погибло; в последнем случае потеря урожая составляет 100%. Повреждение всходов, листьев, стеблей, зерна в колосе — все это соответственным образом отражается на растении, его развитии, росте и в конце концов урожайности.
Прежде всего нужно определить коэффициенты вредности при повреждении клубеньковыми долгоносиками листьев гороха, вики, кормовых бобов; при уничтожении клубеньков на корнях; при повреждении шведской мухой молодых стеблей кукурузы, яровых и озимых хлебов; при повреждении зеленоглазкой колосоносных стеблей; при высасывании сока у растений тлями, высасывании зерен трипеами, повреждении семян гороха гусеницами плодожорки.
Для определения коэффициента вредности очень важно подобрать одинаковые по степени развития растения, тогда можно с большей достоверностью установить разницу между урожаем здорового и поврежденного растения.
С наибольшей точностью определяется коэффициент вредности в вегетационном опыте.
Коэффициент вредности показывает в процентах потерю урожая поврежденными растениями.
Коэффициент вредности, или степень снижения урожая поврежденными растениями, величина непостоянная, изменяется в зависимости от срока повреждения растений, сорта и агротехники.
Раннее повреждение растения при недостаточном питании и влажности сильнее отражается на снижении урожайности. Слабые по развитию сорта, менее устойчивые к повреждению, имеют высокий коэффициент вредности.
При повреждении шведской мухой главного стебля у яровой пшеницы урожай растения снижается в среднем на 50%, при повреждении боковых стеблей — на 20%.
Зеленоглазка понижает урожайность колоса в среднем на 30%. При объедании клубеньковыми долгоносиками листьев гороха и вики растение теряет не менее 40% урожая зерна. От повреждения гороховой плодожоркой вес зерна снижается на 10—20%.
Количество поврежденных растений в посеве бывает различно и зависит от интенсивности размножения вредителей, а также от проведения тех или иных агротехнических и химических мероприятий.
Следовательно, яровая пшеница потеряла в результате повреждения шведской мухой 16,6%, повреждения зеленоглазкой— 12,9%, а всего почти 30% зерна, то есть вредители уничтожили третью часть урожая. При урожайности 15 ц потеря составляет 5 ц зерна с гектара.
Методика определения коэффициента вредности шведской мухи. Для точного установления коэффициента вредности очень важно методически правильно проводить исследования.
Для определения коэффициентов вредности мы распределяли растения по группам. В первую группу входят растения с одним стеблем, по развитию резко отличающиеся от других. Далее растения разбиваются по два стебля на каждую группу, в результате у яровой пшеницы устанавливают четыре группы, в которых растения имеют: 1) один стебель; 2) 2—3 стебля; 3) 4—5 стеблей; 4) 6—8 стеблей. В последних трех группах растения, в свою очередь, разбивают на здоровые и поврежденные, после этого определяют вес здоровых и поврежденных растений данной группы.
При повреждении одного стебля у растений с общей кустистостью 2—3 коэффициент вредности определен нами в размере 13—26%. У растений с 4—5 стеблями при повреждении одного стебля коэффициент вредности установлен в пределах 16—30%, а при повреждении двух стеблей — 33—41%. У слабо кустившихся растений повреждение одного стебля снижало урожай на 6— 13%.
От повреждения шведской мухой яровых хлебов урожай снижается за счет уменьшения числа колосоносных стеблей в посеве. Например, в одном посеве яровой пшеницы имелось у 100 поврежденных растений 127 колосоносных стеблей, у здоровых значительно больше—192; разница на 34%- В результате значительного уменьшения количества колосьев в посеве и происходит потеря урожая от шведской мухи.
Определение потери урожая от шведской мухи на зерновых колосовых культурах. Чтобы установить потерю урожая от шведской мухи, необходимо определить процент поврежденных растений и стеблей в посеве. В течение многих лет установился следующий метод учета повреждаемости яровых хлебов различными вредителями. Первый учет проводится в начале кущения на повреждаемость главных стеблей шведской мухой и проволочниками. Второй, более подробный, анализ растений проводится в начале колошения.
Пробы растений для анализа на повреждаемость берут с 16 погонных полуметров рядового посева по диагонали участка. После чего в лаборатории каждое растение в пробе просматривается и записывается по следующей схеме:
Процент поврежденных кустившихся растений выводится из процента кустившихся растений и процента поврежденных растений в боковые стебли.
Данная схема позволяет установить полную картину состояния растений на изучаемом посеве как со стороны кустистости, так и в отношении повреждения вредителями.
В связи с тем, что яровая пшеница имеет чаще всего слабую кустистость, можно ограничиваться двумя группами: 1) повреждение шведской мухой главных стеблей (коэффициент вредности 50%) и 2) повреждение растений в боковые стебли (коффициент вредности 20%).
Определение потери урожая от шведской мухи на кукурузе. При определении коэффициента вредности необходимо учитывать особенности развития и роста кукурузы, своеобразный характер повреждения листьев личинками шведской мухи. Растения нужно рассортировать на группы по степени повреждения и установить по каждой из них коэффициенты вредности.
И. Д. Шапиро (ВИЗР) группирует поврежденные растения по пятибалльной шкале:
1. На растениях слабые следы повреждения в виде дыр или гофрированности на нескольких листьях. На рост кукурузы повреждения влияют слабо.
2. Повреждения более сильные или средние на большом числе листьев. Часть листьев измочалена или они укорочены. Растения отстали в росте. Междоузлия слегка сближены.
3. Междоузлия заметно сближены. Поврежденных листьев много, они повреждены сильнее.
4. Кроме листьев, частично или совсем поврежден конус нарастания, в результате чего основной -стебель перестает расти; растения образуют па-сынки.
5. Вследствие разрушения конуса нарастания -стебель перестает расти, пасынки не образуются.
В. А. Мегалов (ТСХА) установил четыре типа повреждений:
1) полная гибель растений;
2) гибель центрального стебля — образование дополнительных боковых стеблей;
3) повреждение (продырявливание или скручивание) четырех листьев и более;
4) повреждение трех листьев и менее.
Мы разбиваем поврежденные растения на четыре группы, собственно те же, что и по И. Д. Шапиро, за исключением третьего балла, который весьма неопределенный.
В четырех группах видна разная степень повреждения листьев и разная реакция на повреждение центрального стебля в ранней фазе развития:
1) на листьях имеются округлые сквозные дырочки;
2) листья разорваны продольно, растения отстают в росте;
3) центральный стебель поврежден; растения образуют боковые стебли «пасынки»;
4) центральный стебель поврежден, растения погибают.
Для установления коэффициента вредности по каждой группе необходимо на посевах кукурузы, когда уже четко выявится повреждение, отметить этикетками из пергамента или клеенки поврежденные растения с указанием степени повреждения. Этикетку складывают вдвое и привязывают суровой ниткой к растению. По каждой группе надо отметить 50—100 растений. Во время уборки растения разбивают по группам, взвешивают и определяют средний вес на одно растение. Здоровых растений берется не менее 100, чтобы с большей точностью определить вес.
Зная на каждом поле процент поврежденных растений по группам и коэффициенты вредности к ним, можно определить потерю урожая кукурузы от шведской мухи.
Определение вредности зеленоглазки на яровой пшенице и ячмене. При слабой кустистости вполне возможно сравнивать поврежденные растения со здоровыми. При большой энергии кущения поврежденный колос вместе с другими здоровыми колосоносными стеблями не дает четкой картины потери урожая. В этом случае мы сравнивали поврежденный стебель с равноценным по мощности развития здоровым стеблем.
Определение потерь урожая от клубеньковых долгоносиков. Для определения коэффициента вредности на горохе, вике и бобах, когда полностью выявится интенсивность повреждения, отмечают поврежденные растения этикетками с обозначением степени повреждения листьев по пятибалльной шкале: 0 — повреждений нет; 1—ела-бое повреждение листьев, до 25%; 2 —среднее повреждение, до 50%; 3 — сильное повреждение, свыше 50%; 4 — полное уничтожение листьев.
Одновременно с этикетировкой на посевах учитывают поврежденные растения также по пятибалльной шкале.
При уборке заэтикетированные растения разбирают по группам, определяют урожай по каждой группе и вычисляют коэффициент вредности. После этого определяют потерю урожая.
Учет повреждаемости клубеньков проводят после цветения зернобобовых культур. При определении потерь урожая от клубеньковых долгоносиков принимают во внимание и степень повреждения клубеньков.
Определение вредности гороховой плодожорки. После уборки урожая определяется процент поврежденных зерен. Затем отбирают 1000 здоровых зерен и 1000 повреж-деннных для вычисления коэффициента вредности, после чего определяют потери урожая, снижение семенных и пищевых качеств гороха.
Источник