Случается, что на поливные земли проникают и размножаются там весьма нежелательные существа, например, на рисовых полях в Каракалпакии в массе развиваются личинки слепней, которые становятся бичом для крупного рогатого скота. Взрослые слепни тоже хорошо себя чувствуют при обилии влаги: в жаркий день они «пикируют» на поверхность водоема и пьют воду на лету, едва коснувшись ее.
Слепни — назойливые кровососы, не щадящие ни человека, ни домашних животных, особенно коров и лошадей. В южных оазисах они могут превратить весной и в начале лета жизнь в сущий ад. Вспоминается курьезный случай: один из наших зоологов в Бадхызском заповеднике в южной Туркмении решил избавить обитателей одного из кордонов от слепней и отравил теофосом единственную лужицу, из которой слепни пили воду. Каково же было удивление обитателей кордона, когда на следующий день они собрали 7 ведер мертвых слепней — такая масса кровососов ежедневно обрушивалась на обитателей двух маленьких домиков в пустыне.
Как видим, на рисовых полях создается совершенно особый комплекс животных, не похожий ни на что в прежнем естественном ландшафте.
Были выяснены и общие закономерности заселения пахотных земель «дикими» видами растений (сорняками), животными и микроорганизмами на всех широтах и во всех приходных зонах. Оказалось, что исходными ландшафтами, откуда издавна шло заселение сельскохозяйственных земель и образование агроценозов, были поймы рек, лесные поляны, остепненные участки среди лесной зоны, побережья моря. В результате хозяйственной деятельности древних земледельцев (выжигание и раскорчевка леса, регулирование пойм, осушение болот, распашка и использование под пастбища естественных лугов, создание участков поливных земель) складывались сообщества организмов, происхождение которых сейчас не составляет труда восстановить.
Но формирование агроценозов активно происходит и в наше время. Применение гербицидов, высоких доз минеральных удобрений, глубокая, многократная механическая обработка почвы, все более полное использование наземной растительной массы заметно изменяют экологическую ситуацию на полях. Постепенно сокращается и исчезает фауна, связанная с сорняками; складывается комплекс видов, которые способны быстро заселять поля, где есть полезащитные полосы, межи, сады; с юга активно продвигаются теплолюбивые виды микрофауны (в пахотных почвах европейской части СССР успешно расселяются средиземноморские виды клещей); новые организмы появляются на полях вместе с посадочным материалом.
К окружающей среде успешно приспосабливаются даже пришельцы с других материков: колорадский жук и филлоксера (вредитель корней винограда) в Европе, тропические виды дождевых червей рода феретима в теплицах и т. д.
Чтобы пресечь распространение вредных для человека видов, создана особая служба защиты растений, специальный контроль установлен на всех государственных границах, карантинные обязанности возлагаются и на таможенную службу. Все это дает весьма ощутимые результаты: в нашей стране нет многих опаснейших вредителей хлопчатника, технических культур, овощей и т. д. — пересечь границу им не удалось.
Таким образом, на обрабатываемых землях формируются комплексы видов, столь же закономерные и повторяющиеся в сходных условиях, как и в естественных ландшафтах.
Сельскохозяйственная практика — это не что иное, как своего рода грандиозный экологический эксперимент. На посевах и посадках культурных растений формируются особые биоценозы — агроценозы, в которых человек создает благоприятные условия только для возделываемых растений. Но при этом начинает действовать дополнительный жестокий фактор естественного отбора. Многие виды организмов, приспосабливающихся к жизни на земле под культурными растениями, становятся вредителями, возбудителями заболеваний, сорняками.
Как предвидеть все эти последствия, как подавить вредные виды и создать благоприятные условия для полезных — одна из самых актуальных проблем экологии наземных организмов. Ведь какой бы ни выдался год — погожий или непогожий, с полей, садов и огородов удается убрать далеко не все, что могло быть выращено. Часть урожая, притом довольно значительную, у людей отнимают непрошеные сотрапезники — вредители и возбудители болезней растений.
В нашей стране, например, потенциальный недобор зерна превышает ежегодно 25 миллионов тонн. Этим количеством зерна можно целый год кормить свыше 150 миллионов человек.
Урожай картофеля из-за болезней снижается ежегодно почти на пять миллионов тонн. В плодоводстве и виноградарстве годовой ущерб превышает два миллиарда рублей. Хлопка-сырца теряется больше миллиона тонн. Это значит, что население СССР ежегодно недополучает 2,5 миллиарда метров тканей. Кроме того, народное хозяйство лишается 90 тысяч тонн масла и большого количества другой продукции, вырабатываемой из хлопчатника.
Урожай сахарной свеклы, если бы не вредители и болезни, мог быть на девять миллионов тонн выше, и сахарные заводы получили бы возможность ежегодно вырабатывать дополнительно около 1250 тысяч тонн сахара — по 4,5 килограмма на каждого человека.
Чем продуктивнее культурные растения, чем больше содержат белка и других питательных веществ, тем привлекательнее они для вредителей. Если в высокоурожайном сорте много питательных веществ, то рано или поздно всегда найдется вредитель или возбудитель болезни, приспособившийся к новым условиям. Следовательно, на полях, занятых лучшими сортами и возделанных по всем правилам агротехники, постоянно сохраняется угроза неожиданного появления вредных насекомых и микроорганизмов. Человек изобретает все новое и новое оружие для борьбы с ним. Но он не пренебрегает и помощью естественных врагов наших врагов — наших союзников в охране урожая. Среди них:
бактерии, грибы и вирусы, вызывающие заболевания и гибель вредных видов насекомых, грызунов и микроорганизмов;
хищные птицы, насекомые, лягушки, жабы, пауки — все, кто питается вредными насекомыми и грызунами-вредителями;
насекомые-паразиты вредных насекомых — они питаются соками тела, тканями и переваренной пищей вредителей.
100 лет минуло с тех пор, как И. И. Мечников открыл микроскопический гриб, зеленую мюскардину, вызывающий болезнь и гибель личинок хлебного жука кузьки, и успешно применил препарат гриба против этого опасного вредителя. С тех пор в нашей стране и за рубежом изучены разнообразные инфекционные заболевания вредных насекомых и грызунов. Для борьбы с вредителями изготовляются препараты живых бактерий, микроскопических грибов и вирусов, способные возбуждать массовые заболевания и даже опустошительные эпизоотии (эпидемии) в стане врагов урожая.
В США для борьбы с японским жуком используют два вида спорообразующих бактерий, которые несут этим опасным вредителям губительную для них молочную болезнь.
Большая часть других бактериальных препаратов имеет в своей основе споровые бактерии, впервые обнаруженные Пастером.
Среди растительноядных насекомых, размножающихся на полях и наносящих ущерб сельскому хозяйству, одни губительно действуют на все кормовые растения, другие специализируются на определенных видах.
Полевые насекомые на ранних стадиях развития (личинки, нимфы) меньше способны к расселению, взрослые же стадии передвигаются более активно, поскольку умеют летать. Поэтому, если продолжительность жизни личинки больше года или если ее развитие включает два вегетационных периода, в условиях севооборота могут выжить только виды, способные переносить резкую смену кормовых растений, то есть полифаги, которые отличаются всеядностью.
Таковы, например, широко распространенные на полях европейской территории СССР проволочники (личинки щелкунов), циклы развития которых составляют четыре-пять лет. Они известны как поистине универсальные враги всех наших культурных растений.
Для вредителей, которые способны в массе размножаться на полевых культурах и становиться важными компонентами агроценоза, характерно, что у них личинка живет меньше года и развивается в пределах одного вегетационного периода, а взрослая стадия может расселяться благодаря способности к полету.
Таковы, в частности, вредители, специализирующиеся на хлебных злаках (черепашка, шведская и гиссенская мушки, хлебные блошки и др.), сахарной свекле (свекловичный долгоносик, свекловичные блошки, свекловичная щитоноска и др.) и т. д.
В изменяющихся условиях полевого севооборота, и прежде всего ввиду смены растительного покрова, естественный отбор форм, способный выжить, определяется не одним, а многими признаками, либо прямо зависящими от изменения среды, либо непосредственно не связанными с этим фактором (способность к расселению, длительность цикла развития).
Для современного культурного ландшафта характерны лесопосадки, защитные лесополосы и т. п. Благодаря им увеличивается многообразие видов, что, в свою очередь, повышает устойчивость биоценозов. В лесополосах поселяются насекомоядные птицы, насекомые-энтомофаги, истребляющие вредителей, — все это факторы естественной защиты растений, которые трудно переоценить.
Правильная организация всего ландшафта, а не только севооборота — основная предпосылка успешной борьбы с вредителями, при которой используются и наши союзники — птицы и насекомые, и целый комплекс агротехнических приемов, а применение пестицидов ограничивается своевременной обработкой тех мест, где появились вредители. Такая экологическая система была с успехом осуществлена в ряде хозяйств Средней Азии под руководством Институтов зоологии академий наук Таджикистана и Туркмении и Зоологического института Академии наук СССР.
Сейчас все чаще говорят о необходимости сократить, а то и вовсе отказаться от химических средств защиты, которые нередко причиняют вред тем или иным элементам природы. Им противопоставляют биологические методы борьбы с вредителями полей, лесов, садов.
Увы, химический метод был, есть и, по-видимому, еще долго будет оставаться самым эффективным средством борьбы с вредителями, массовое размножение которых создает угрозу для урожая, ибо пока только так можно справиться с нашествием орд