Экология растений: Учеб. пособие стр.141

К числу защитных реакций растений относится их способность к быстрому восстановлению потерь. Так, в.лесостепных дубравах в годы массовых вспышек размножения дубовой листовертки, почти начисто съедающей листву, у многих деревьев в середине лета трогаются в рост почки, заложенные для будущего года, и развивается новая листва (иногда этот процесс повторяется еще раз в конце лета). У травянистых видов широко распространено отрастание вегетативных органов после их стравливания. Вообще образование избыточной фитомассы - один из основных способов защиты растения от листогрызущих насекомых, семеноедов и других фитофагов. Еще одна защитная реакция - увеличение фотосинтетической активности листьев, оставшихся несъеденными, что позволяет растениям сохранить общую продуктивность фотосинтеза.

Более локальные способы ликвидации повреждений - образование защитных тканей (каллюсов), выделение смол и камедей; это одновременно и «перевязка» раны, и способ защиты от дальнейшего проникновения вредителей: так, многие насекомые вязнут в смолах, для других они оказываются токсичными. Есть и весьма специфические защитные приспособления растений, направленные против животных-фитофагов: например, у морских водорослей - отложение извести, наличие в цикле развития микроскопических и эндолитических (живущих внутри твердого субстрата) стадий; впрочем, эти же особенности помогают перенести и другие неблагоприятные влияния морской среды (штормы, прибой и т. д.). ■

Защитным свойством может служить биохимическая непригодность тканей растения для фитофага. Некоторые вырабатываемые растением «вторичные» химические соединения, непосредственно не участвующие в его метаболизме, являются ядовитыми или отпугивающими (репеллентами). Ряд алкалоидов, глюкозидов и других токсичных веществ придает растениям горький или неприятный вкус. На этом основаны случаи своеобразной мимикрии: некоторые съедобные растения в процессе естественного отбора приобрели внешний вид, запах и вкус ядовитых видов как средство защиты от поедания. Иногда ядовитые свойства проявляются лишь в течение наиболее важного для растений отрезка года: например, на среднеазиатских пастбищах овцы почти не едят однолетние солянки и полыни в начале вегетации (до образования семян), так как в это время растения содержат много алкалоидов; после плодоношения эти же виды становятся вполне съедобными.

Перечисленные признаки обеспечивают растениям относительную устойчивость к поеданию животными. Защитные свойства и реакции у растений свидетельствуют не об одностороннем влиянии животных, а о взаимодействии животных-фитофагов и растений как одной из форм биотических связей в экосистемах. Популяции растений обычно обладают достаточным запасом

устойчивости к поеданию животными; в результате совместной эволюции животных-фитофагов и растений их отношения сбалансированы таким образом, что фитофаг не уничтожает полностью тот вид растения, который служит ему источником существования.

Однако бывают случаи нарушения равновесия, когда массовая вспышка размножения фитофага приводит к гибели популяции кормового растения и, как правило, к смене растительного сообщества. Так в 1965-1966 г. в Северной Финляндии (Лапландия) гусеницы ОрогШа аиЫтпсАа полностью опустошили березовые леса из березы извилистой - ВеШа 1огЫо8а на большой территории (около 1350 км2); впоследствии на их месте развилась «вторичная тундра».

Экологические задачи

для 10-11 классов
Варианты адаптаций видов к условиям среды

1. Какими способами могут защищаться растений от поедания животными?

Ответ: Они вырабатывают эфирные масла - реппеленты, яды, на них вырастают шипы и колючки.

2. В жаркой безводной пустыне растут странные растения - молочаи, кактусы. Экологи называют эту группу суккулентами. Какие способы экономии воды имеются у суккулентов?

Ответ: Суккуленты запасают воду в вакуолях клеток стебля или листьев. Они жароустойчивы благодаря большой вязкости протоплазмы и высокому содержанию связанной воды в клетках.

3. Часть пустынных растений называют ксерофитами. Они по-своему справляются с недостатком влаги. Как они это делают?

Ответ: Ксерофиты хорошо переносят иссушение, т.к. у них маленькие листья, покрытые толстой кутикулой, волосками или воском; устьица в углублениях, засыпанных зернышками воска; некоторые сворачивают лист в трубку устьицами внутрь; устьица мелкие; листья превращаются в колючки или чешуйки; много узких сосудов (обмен в засуху малоинтенсивен - эвксерофиты; устойчивы к засухе, благодаря длинным, глубоко уходящим корням, интенсивно испаряют - гемиксерофиты.)

4. Весной на короткое время пустыня расцветает и зеленеет. Этим она обязана растениям-эфемерам. Как они справляются с сухостью и жарой своего местообитания?

Ответ: Эфемеры – однолетние, мелкие, используют короткие влажные периоды для роста и развития, с наступлением засухи отмирают, оставляя жаростойкие семена.

5. Форма растений "перекати поле" - удобна для быстрого и широкого распространения семян. Несущийся по земле шар разбрасывает семена на большой площади. Почему такие растения не растут в горах, лесах? Какие условия необходимы, чтобы такая форма растений оказалась адаптивной?

Ответ: Открытая местность и ветер, то есть условия степи и пустыни. В горах, лесах – много препятствий.

6. В тропических широтах среди растений преобладают древесные, а в умеренных и холодных возрастает доля многолетних травянистых растений с подземными почками возобновления, они становятся доминирующими. С чем связаны эти соотношения?

Ответ: У деревьев зимующие почки открыты морозам, а у многолетних трав - защищены слоем почвы, опавшей листвы и снегом.

7. Маки и тюльпаны, разные виды луков - все это влаголюбивые растения. Почему же они в таком обилии растут в жарких пустынях? Что им помогает выживать там?

Ответ:. Стратегия жизни этих растений - большую часть года они проводят в виде луковиц и корневищ (неактивное состояние) Это растения-эфемероиды.

8. У одних растений пыльца мелкая, порошковидная сухая. А вот другие имеют клейкую пыльцу, поверхность которой покрыта бороздками и шипиками. Почему у растений такая различная пыльца? К чему приспособлена первая, а к чему – вторая?

Ответ: Первая распространяется ветром, вторая – животными.

9. Ольха, лещина, тополь цветут очень рано, когда деревья в лесу еще не оделись листвой. Цветы появляются раньше листьев, в чем смысл такого опережения?

Ответ: Это ветроопыляемые деревья, а листья мешают переносу пыльцы, «перехватывают» ее.

10. Многие растения раскрывают и закрывают свои венчики в определенные часы суток. Так, утром открываются цветки кувшинки, желтые соцветия календулы. А вот цветки душистого табачка или тоже душистые цветки маттиолы в это время закрыты. Они откроются только с наступлением сумерек. Чем объяснить такое расписание цветения растений?

Ответ: Одни опыляются дневными насекомыми, другие – ночными.

Биологические ритмы

1. Растение кислица на нашем подоконнике вечером складывает листья, а утром расправляет их. Что произойдет с этим растением, если мы поставим его в подвал, где нет смены освещения и всегда темно? Объясните механизм происходящего.

Ответ: Она продолжит вовремя складывать листья и постепенно перейдет с суточного на циркадный ритм. Она и жила по нему, только затянутому суточным периодом.

2. Рис - растение короткого дня. На о.Тринидад земледельцы подали в суд на промышленников, круглосуточно сжигающих газовые отходы вблизи полей. Это освещает огромное пространство. За что же просили компенсацию земледельцы?

Ответ: Рис на таких полях не цвел и не давал урожаев.

3. На бульварах города в суровую зиму вымерзла часть тополей. Более всего пострадали те деревья, что росли у уличных фонарей. Почему им так не повезло?

Ответ: Фонари изменили соотношение света и темноты, деревья не получили нужного сигнала и не подготовились к зиме.
Межпопуляционные взаимоотношения

1. Опишите экологические преимущества мелких семян у растений. Что выигрывают организмы с мелкими семенами?

Ответ: Большое количество семян при малых затратах энергии на их формирование, легче и дальше переносятся ветром, заселяют нарушенные местообитания, длительно сохраняют всхожесть.

2. Опишите экологические недостатки мелких семян у растений. В чем проигрыш в соревновании с крупносемянными формами?

Ответ: Недостатки: меньше запас питательных веществ, меньше шансов выжить и прорасти, пробив плотную дернину.

3. Опишите экологические преимущества крупных семян у растений. Что выигрывают организмы с крупными семенами?

Ответ: Преимущества: много питательных веществ и больше шансов прорасти сквозь мощную дернину, выиграть в конкурентной борьбе.

4. Опишите экологические недостатки крупных семян у растений. В чем их проигрыш в сравнении с мелкосемянными формами?

Ответ: Недостатки: легче становятся добычей животных, не разносятся далеко ветром, небольшая долговечность, невелико общее количество семян.

5. На участке гор видовое разнообразие растений в 2-3 раза выше, чем на таком же участке предгорной равнины. Перечислить возможные причины, увеличившие видовое разнообразие растений в горах.

Ответ: Этому способствуют вертикальная зональность, особые типы местообитаний (скалы, например), которых более нигде нет, изолированные ущелья, а также относительная древность ландшафта в сравнении с долиной.

6. На огороде основной сорняк - бодяк желтый. Одно его растение производит за лето тысячу семян. Всхожесть семена, лежащие в почве, не теряют 7-9 лет. Определите, сколько семян произведут за 4 года 45 растений (по одному растению бодяка на квадратный метр огорода)? Объясните, почему весь огород не зарастает бодяком, какие экологические закономерности мешают этому?

Ответ: 180000. Все семена не могут прорасти, потому что ингибируются проросшими и растущими растениями бодяка (внутривидовая конкуренция), а кроме того, распространение и увеличение численности бодяка сдерживают другие растения (межвидовая конкуренция) и потребители бодяка (животные, грибы).

7. Полынь горькая (одно растение) производит за сезон до 700000 семян. На нашем огороде произрастает 15 растений этого вида. Сколько семян они произведут за 3 года? Все ли семена окажутся в почве нашего огорода? Зарастет ли весь огород полынью, ведь ее семена сохраняют всхожесть, находясь в земле в течение 6-7 лет? Почему полынь всегда есть на огороде и редко встречается на лесных полянах?

Ответ: 31 500 000 шт. Множество семян уносит ветер. Огород может зарасти полынью в тех местах, где нарушена дернина. На лесных полянах сформирована дернина, и она не дает прорасти семенам полыни.

8. У разных растений на одном лугу пыльца при цветении осаждается на различных расстояниях: лук - 2 м, сосна - 100 м, хлопчатник - 1 км. Можно ли этим расстоянием характеризовать скорость расселения растений? Какая характеристика на ваш взгляд могла бы характеризовать расселение точнее?

Ответ: Можно. Дальность переноса семян.

9. Ятрышники и венерины башмачки не растут на клумбах даже с самой прекрасной почвой, если не образуют симбиоз с другими живыми организмами. Только в симбиозе с ними и может расти, цвести и плодоносить орхидея. С кем так тесно связаны наши орхидеи?

Ответ: С особыми видами грибов. Их корни с грибом образуют микоризу. С помощью гриба орхидеи получают минеральные вещества.

10. При составлении букетов обнаруживается, что не все растения переносят соседство друг друга. Розы и гвоздики, помещенные вместе, теряют свой аромат. Ландыши в общем букете заставят увянуть все остальные цветы. Нарциссы тоже заставляют увянуть остальные цветы, а поставленные с незабудками, погубят и их, но и сами погибнут. В чем причина этих взаимных увяданий? Зачем нужно это свойство растениям?

1. На лугу растет много видов крестоцветных растений и они не повреждены, хотя кругом летают бабочки-белянки, в том числе и капустницы. --- Рядом же на небольшом поле капусты все растения сильно поедены гусеницами этой бабочки.

Ответ: Капустное поле - монокультура, где растения находятся в большой концентрации и никак не защищены от потребителя. Это огромная общая кормушка. На лугу многие виды могут замаскироваться чужими фитонцидами. Поэтому потребитель-специалист там не образует больших концентраций, ему не хватит для этого пищи.

2. На поле растет капуста и ее поедают многочисленные гусеницы капустной белянки. Здесь же живет и сюда прилетает множество птиц, питающихся этими бабочками и их гусеницами. --- И все же капуста погибла.

4. Мы засеяли большое поле гречихой в пойме реки в одном из северных районов Сибири. Растения хорошо цвели, успели вызреть. --- Однако, получился на удивление маленький урожай семян.

Ответ: Скорее всего нашей гречихе не хватило опылителей. В пойменных фитоценозах обычен избыток злаков, мало гнезд шмелей и ос (весенние паводки мешают гнездиться в земле). Вот и некому было опылить все это множество растений.

5. Река на изгибе течения намыла целый остров из песка. Поднялся он над водой. ---Очень быстро по его береговой линии образовались густые заросли ивы.

Ответ: Семена ивы переносятся ветром, а кроме того, по воде.

Биоценотические взаимодействия и трансформация экосистем

1. Как распространяются по территории синантропные ("сорные", "сорно-полевые") растения? И как они жили на планете до появления поселений человека?

Ответ: По пространствам, на которых нарушена дернина. До человека эти растения обитали, скорее всего, по обочинам звериных троп, в оврагах.

2. Под пологом из берез поселяется и хорошо себя чувствует сосновый подрост. Растут молодые сосенки, поднимаются. Какова же судьба этого березового леса, у которого появился и развивается сосновый подрост?

Ответ: Он сменится сосновым, когда вырастут сосны и затенят березы.

3. На моховых лужайках появились куртинки злаков и других цветковых растений. Они пока невелики, но с ними лужайки мха становятся красочнее. А какова судьба этих ставших такими красивыми моховых лужаек?

Ответ: Их сменит разнотравный луг.

4. На разнотравном лугу здесь и там поднимаются одиночные кустарники. Кое-где они уже составили группы. К чему приведет их появление в дальнейшем?

Ответ: Разнотравный луг преобразуется в кустарниковую пустошь.

5. Как изменится видовое разнообразие организмов в ходе экологической сукцессии? (сообщество микроорганизмов -- сообщество лишайников -- сообщество мхов).

Ответ: Видовое разнообразие по ходу экологической сукцессии нарастает.

6. В каком сообществе сосредоточены более долгоживущие виды организмов - в моховом или в кустарниковом?

Ответ:. Более долгоживущие виды из перечисленных сообществ сосредоточены в кустарниковом.

7. Почему каждое последующее растительное сообщество в цепи экологической сукцессии формируется и живет дольше, чем предыдущее?

Ответ: В экологической сукцессии каждое последующее сообщество составлено из более долгоживущих видов, чем предыдущее.

8. Изменяется ли устойчивость (стабильность) сообществ по ходу экологической сукцессии? Что определяет устойчивость сообщества?

Ответ: Устойчивость сообществ возрастает. Она отчасти определяется видовым разнообразием. Чем оно больше, тем выше устойчивость.

9. Какой биоценоз имеет более высокое видовое разнообразие: а) северный, б) южный. Ответ: б)

10. В каком биоценозе больше особей каждого обитающего здесь вида: а) северном, б) южном. Ответ: а).

11. Существует русская поговорка "Каши маслом не испортишь". Ее часто применяют к хозяйственным делам. Например: чем больше удобрений на грядку, тем лучше. Может ли такая тактика хозяйствования вступить в противоречие с экологическими законами? Если да, то с какими?

Ответ: Может. С законом толерантности.

12. Зарастающий пруд - неустойчивая экосистема. В нем бурно развиваются разнообразные прибрежные и водные растения. Они не успевают перерабатываться обитателями водоема - консументами первого порядка. Отмирая, эти растения оседают на дне в виде слоев торфа. Водоем мелеет, превращается в болото, а затем преобразуется во влажный луг. Что может задержать исчезновение пруда, как можно изменить его биоценоз с целью предотвратить большие отложения торфа?

Ответ: Сбалансировать круговорот вещества в водоеме. Увеличить для этого число потребителей растительной массы и редуцентов (растительноядных животных и детритофагов).

13. В степном заповеднике на участке территории, полностью огражденном от травоядных млекопитающих, урожай трав составил 5,6 ц/га, а на выпасаемом участке - 5,9 ц/га. Почему устранение таких энергичных консументов понизило продукцию растений?

Ответ: Травоядные ускоряют кругооборот веществ, перерабатывая часть продукции в органические удобрения (навоз).

14. В лесной зоне существуют и луга, но они приурочены здесь к поймам рек. Как вы считаете, чем вызвано такое расположение лугов в лесной зоне?

Ответ: Луг в лесной зоне - неустойчивое сообщество, а разливы тормозят зарастание луга лесом.

15. В конце лета можно в лесу заметить такую особенность. Под лиственными деревьями практически не видно листового опада, а под хвойными лежит слой старой хвои. Почему так произошло?

Ответ: В хвое много смолы и фитонцидов, под хвойным деревом темней и стало быть холоднее, чем под лиственным, хвоинки покрыты толстой кутикулой, плохо поддающейся гниению.

16. Все живое на Земле дышит, поглощая при этом кислород. Кроме того, на планете постоянно происходят пожары, да и люди жгут без конца уголь, нефть, газ. На это тоже расходуется огромное количество кислорода. По всей планете происходит гниение умерших организмов и органических веществ, а на это тоже затрачивается кислород. В то же время в атмосфере постоянно фиксируется примерно 21% этого газа. Откуда же он пополняется?

Ответ: Кислород выделяется в процессе фотосинтеза зеленых растений.
Человек воздействует на природу

1. Человек вспахал землю и посеял пшеницу. Почему ему приходится бороться с сорняками?

Ответ: В почве огорода всегда есть запас семян сорных растений, его там лет на 6 - 7. Кроме того, там остаются их корневища, да и со стороны ветер приносит на грядки семена каждую осень и зиму.

2. Человек вспахал землю и посеял пшеницу. Почему через несколько лет на этом поле пшеница расти не хочет?

Ответ: Пшеница потребляет из почвы многие вещества, а человек, собирая урожай, с зерном забирает их себе и в почву не возвращает. От этого почва истощается и постепенно становится настолько бедной веществами, нужными для пшеницы, что та перестает здесь расти (проявление закона минимума).

3. Весной я привез из леса и посадил у своего окна в центре города молодую осинку. Она не стала расти и погибла. Я привез другую, поливал и подкармливал ее. Тот же результат! Еще несколько таких посадок привели меня к мысли, что этому дереву в городе чего-то не хватает. В чем же здесь дело?

Ответ: Осина очень чувствительна к загрязнению воздуха, а в городе много пыли, дыма, токсичных веществ из автомобильных выхлопов. Кроме того, осина не выносит уплотнения почвы.

4. По берегу реки растет лес. Во время лесозаготовок он был полностью вырублен на значительном расстоянии. Что произошло с этой рекой?

Ответ: Лес на берегу сохраняет реку, задерживая испарение воды, сдерживая иссушающий ветер, сохраняя влагу в почве берегов. Исчезновение леса будет способствовать обмелению реки, вытягиванию высохшими берегами значительного количества воды. Лес по берегам реки поэтому называют водоохранным.

5. На низком берегу реки (пойменном) располагаются обширные кочкарниковые болота. В них долго задерживается вода и во множестве обитают личинки комаров. Отсюда вылетают все лето полчища кровососов. Человек провел мелиорацию - срезал кочки, выровнял рельеф и создал в этом месте заливной луг. Как на это отреагировала река?

Ответ: Река будет мелеть. Кочки болот задерживают талую воду, и она, медленно сходя, долго подпитывает реку. Вода болот, соединяясь с грунтовыми водами, тоже участвовала в поддержании водного баланса реки. С исчезновением кочек, вода после снеготаяния сходит очень быстро, болота исчезают и, следовательно, пропадают дополнительные резервуары воды для реки.

6. Человек, особенно в последние годы, перевозил очень многие растения с континента на континент, выращивал их в новых, чуждых для них сообществах. Какие трудности испытывали эти акклиматизированные растения?

Ответ: Потеряв старые биоценотические связи, вселенец может не приобрести новых, у него не оказалось привычных партнеров: микоризы, опылителей.

7. Человек акклиматизировал множество растений. Так или иначе они приживались в новых сообществах на новых местах. Чем выгодно оказывалось подчас для них такое переселение?

Ответ: На новом месте часто не оказывается специализированных потребителей-животных, не случается и обычных микробных и грибковых заболеваний. Может не быть и соседей растений, ингибирующих рост или прорастание семян.

8. Поле пшеницы брошено его хозяином. Оно быстро преобразуется в залежь, луг и так далее. Почему поле без ухода перестает быть полем? Какова судьба такого поля в лесной зоне Западной Сибири?

Ответ: Брошенное поле подчиняется ходу экологической сукцессии. Вторичная автогенная сукцессия здесь пройдет все свои стадии, и финалом ее будет лес на месте этого поля.

9. Мы тщательно вспахали наше поле, выборонили все сорняки и посеяли пшеницу. В середине лета обнаруживается, что растет здесь не только пшеница. Тщательная прополка не помогает, на наше поле "пробираются" то васильки, то другие сложноцветные, то вьюнок. Почему на поле стремятся вырасти различные другие растения, кроме основной культуры?

Ответ: Выполняется биоценотическое правило повышения устойчивости системы. Чтобы повысить устойчивость, нужно увеличить видовое разнообразие, монокультура неустойчива. Вот на поле пшеницы и стремятся другие растения, у них другие требования к среде, их ресурсы здесь все равно не используются.

10. Поле сельскохозяйственных культур не выпадает из природной среды и подчиняется ходу экологической сукцессии, хотя человек всеми силами сдерживает ее развитие. Какой же тип сукцессии представляет собой поле сельскохозяйственных культур?

Ответ: Вторичная автогенная сукцессия.

11. Мы выращиваем на нашем поле овес и получаем в различные годы разные урожаи. Как проявляется на нашем поле действие закона минимума (Либиха)?

Ответ: Урожайность культуры зависит от ресурса, который в данном местообитании находится в минимуме.

12. Человек распахивает луг, чтобы посеять здесь пшеницу. Распашка луга - это его уничтожение, но не только это нарушение в природе производит человек. Чем же нехороша пахота с экологической точки зрения? А чем хороша?

Ответ: Нехорошо: уничтожение растительности, разрушение биоценоза почвенных животных, уничтожение дернины и создание преимуществ для сорно-полевой растительности, разрывы сложившихся биоценотических связей, задержка хода сукцессии. Хорошо: возможность прорастания семян ингибированных луговыми растениями, перемешивание слоев почвы, занесение на глубину растительной органики.

13. Мы посеяли сельскохозяйственную культуру и почти сразу начали оборонять ее от вредителей. А их очень много и поедают они нашу культуру на всех стадиях ее роста. Они даже продолжают ее есть в хранилище, куда мы сложили свой урожай. Почему же этих потребителей нашей культуры так много?

Ответ: Мы сами увеличиваем их число, выращивая на поле монокультуру с высокой концентрацией одинаковых растений, а также тем что это "домашние" растения, частично утратившие защитные свойства, и после снятия урожая велика концентрация однородного продукта на нашем складе.

14. Посади в землю семечко и даже при минимальном уходе вырастет редька или свекла, морковь или капуста. Практически никаких затрат на это не надо. Отчего же так дороги сельскохозяйственные продукты? Из чего складывается их стоимость?

Ответ: Они включают стоимость энергетической субсидии.

15. Используя все самые современные приемы ведения сельского хозяйства мы вырастили урожай моркови. Она получилась очень крупная и красивая. Ни малейшего следа повреждений не было на корнеплодах, а кроме того, ее оказалось очень много. Вот только невкусная она какая-то. И врач посоветовал не есть ее много, после того как мы отравились морковным соком. Почему же наша красивая морковь так мало съедобна?

Ответ: В ее тканях избыток нитратов и много пестицидов из-за избыточного удобрения и борьбы с вредителями.

16. Буквальное исполнение лозунга "Превратим Землю в цветущий сад!" опасно с экологической точки зрения. Почему? Может ли оно привести к гибели биосферу или отдельные экосистемы? Какие экосистемы пострадают от воплощения такого лозунга?

Ответ: Реализация такой "мечты" несет гибель степям, пустыне, тундре да и биосфере в целом, ибо цветущий сад - это уничтожение видового разнообразия на планете.

17. На заре земледелия агроценозы были боле устойчивы, чем современные. Культурные растения не были чистыми сортами и представляли собой смесь различных по наследственным качествам форм. В засушливые годы выживали одни, во влажные - другие. То же - в холодные и в жаркие годы. Сорняки на полях привлекали разнообразных насекомых, получалась система экологических связей, близкая к природной. Сорняки сгнивали на поле, улучшая почву. Такие агроценозы давали относительно невысокие, но устойчивые урожаи. Что являлось главным экологическим признаком, обеспечивающим устойчивость такого биоценоза?

Ответ: Видовое разнообразие.

18. Современные агроценозы характерны чистыми сортами культур, отсутствием сорняков, большими площадями. Что же делает их такими неустойчивыми, из-за чего они так истощают почву?

Ответ: Монокультура, одинаковость требований к среде у всех растений. Полное изъятие урожая.

19. Один из передовых методов современной агрономии - выращивание сортосмесей или наборов разных видов растений на одном поле. В огородничестве - это смешение посадок овощей на одной грядке. Так, еще древние индейцы сажали вместе кукурузу тыкву и бобы. Что эта сельскохозяйственная технология означает с экологической точки зрения? Что она дает?

Ответ: Приближение к естественной экосистеме, которая по продуктивности превосходит искусственную. Дает это повышение устойчивости посадок, более полное использование почвенных ресурсов, благоприятное воздействие растений друг на друга, повышение урожая.

20. При длительном, в течение 80 лет, применении высоких доз азотных удобрений на одном из лугов, содержавшем ранее 49 видов растений, осталось только три вида. На не удобряемом участке видовое разнообразие сохранилось. Почему такое могло произойти?

Ответ: Удобрения поддерживали высокую конкурентоспособность немногих наиболее азотолюбивых видов, которые и вытеснили всех остальных.

21. Множество растений в нашей области – пришельцы из других мест, нередко даже с других континентов. Деревья и травы из Америки у нас не редкость, но это касается не только овощных растений и деревьев для озеленения, но растений вполне безразличных для человека. Не было ему смысла завозить семена этих поселенцев, а вот куда не глянь, они растут, можно встретить дурнишник калифорнийский, мелколепестник канадский, щирицу – это американские виды. Да и по Америке распространился наш подорожник. Как попадают на другие континенты такие растения, как они там распространяются?

Ответ: С кусочками почвы семена прилипают к обуви, одежде путешественников, с зерном, в щелях теплоходов, самолетов.

Литература

1. Беркинблит М.Б., Глаголев С.М., Голубева М.В. и др. Биология в вопросах и ответах: учебное пособие. - М.: Изд-во МИНРОС, 1994. 216 с.

2. Довбня С.Е., Ердаков Л.Н., Молодцова З.В. Программа по экологии начальной общеобразовательной школы // Играя, обучаемся: Сб. мат. по экологическому просвещению и образованию. Новосибирск: ИСАР-Сибирь, 1999. №2. С. 96- 98.

3. Ердаков Л.Н. Экология для начального обучения. Новосибирск: Книжица, 1997. 128 с.

4. Ердаков Л.Н., Антонович Л.Ю., Мастинская Р.А. Программа по экологии для средних и старших классов общеобразовательной школы. “Играя, обучаемся” Сб. мат. по экологическому просвещению. № 2. Новосибирск: ИСАР-Сибирь. 1999. С. 99-108.

5. Ердаков Л.Н., Замулло А.П., Чубыкина Н.Л. Экология: Программы для средней общеобразовательной школы. Омск: ОмИПКРО, 1995. 34 с.

6. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 5-8 классов. Новосибирск: Книжица, 1996 – 103 с.

7. Ердаков Л.Н., Чернышова О.Н. Задачи и вопросы по экологии. Пособие для учителей 10-11 классов. Новосибирск: Книжица. 1996 – 63 с.

8. Корнелл Дж. Давайте наслаждаться природой вместе с детьми: Настольная книга по восприятию природы для учителей и родителей. Владивосток: ИСАР-ДВ, 1999. 263 с.

Методы защиты растений от болезней и вредителей из года в год совершенствуются. На сегодняшний день существует несколько основных видов по защите растений от болезней и вредителей, которые многие садоводы-любители применяют на практике.

В методах защиты растений от вредителей и болезней можно выделить несколько групп: агротехнические, физико-механические, хи­мические и биологические методы борьбы .

Агротехнические методы защиты растений.

К агротехническим методам относятся правильный выбор и подготовка места для закладки сада, выращивание и использование здорового посадочного материала, прост­ранственная изоляция культур, имеющих общих вреди­телей, обработка почвы, внесение удобрений, правильная обрезка, использование устойчивых сортов и т. д. При тща­тельной обработке почвы разрушаются места обитания многих вредных насекомых, ухудшаются условия их зи­мовки. Своевременный посев обеспечивает наиболее бла­гоприятные условия для прорастания семян и развития растений, что делает их более устойчивыми к повреждени­ям.

Применение севооборота с необходимой пространствен­ной изоляцией культур в ряде случаев исключает возмож­ность их повреждения, так как насекомые, приспособ­ленные к питанию на определенных растениях, при смене культур погибают от недостатка пищи. Правильный режим питания способствует хорошему росту и развитию расте­ний, повышает их устойчивость ко многим вредителям. Уничтожение сорняков, которые являются кормом для мно­гих вредителей, удаление засохших ветвей, очистка отмер­шей коры на плодовых деревьях, своевременный полив в значительной степени предупреждают массовое накопле­ние вредителей.

Физико-механические методы защиты растений.

Физико-механические методы - это сжигание засох­ших, поврежденных веток, яиц некоторых вредителей (на­пример непарного и кольчатого шелкопрядов), стряхивание жуков (яблонный цветоед), использование ловчих поясов против плодожорки, сбор падалицы, очистка штамбов от ста­рой, отмершей коры и побелка их известковым молоком, снятие и сжигание зимующих гнезд боярышницы и злато­гузки и т. д.

Профилактическим мероприятиям по защите рас­тений.

К профилактическим мероприятиям по защите рас­тений относятся рациональное чередование культур, выбор устойчивых сортов, систематическая борьба с сорняками (частыми переносчиками болезней и вредителей), уборка растительных остатков, известкование кислых почв, со­здание оптимальных условий для развития растений в веге­тационный период, немедленное сжигание пораженных бо­лезнями листьев или целых растений, сбор и уничтожение вредителей. Большое значение имеют подготовка семян и почвы к посеву, поддержание оптимальных условий выра­щивания, вентиляция и проветривание тепличных сооруже­ний, полив растений теплой водой (не ниже 20° С), правиль­ное формирование растений, поддержание почвы в рыхлом состоянии. В теплицах необходимо ежегодно чередовать культуры (огурец - томат), снимать верхний 5 см слой поч­вы, через 2-3 года желательно менять почву. Если нет воз­можности заменить ее, за 15-20 дней до посадки растений необходимо провести ее дезинфекцию. Для этого использу­ют 1%-ные растворы бордоской жидкости или марганцово­кислого калия, 3%-ный нитрофен, 0,4%-ный раствор медного купороса (на 1 м 2 расходуют 5-6 л раствора).

Химические методы защиты растений.

Химические методы заключаются в использовании для борьбы с вредителями различных ядов - пестицидов. Они требуют специальных знаний, так как неумелое применение ядовитых веществ может вызвать отравление людей, гибель полезных насекомых, а также загрязнение ядами окружаю­щей среды (почвы, растений, воды и т. д.). Одним из путей со­кращения использования ядохимикатов является применение биологических, агротехнических и других экологически безо­пасных способов защиты урожая.

Это основной метод борьбы с вредителями и болезнями овощных культур и картофеля. Однако его применение часто способствует накоплению вредных веществ в продукции, ухудшению санитарно-гигиенических условий в сооружениях защищенного грунта, повышенной гибели пчел и других по­лезных насекомых, а также к угрозе загрязнения ядохимика­тами почвогрунтов и водных источников.

Применять химические средства защиты расте­ний на садовых участках нужно очень умело и осторожно. Следует выдерживать необходимые сроки с момента при­менения препарата до употребления плодов и овощей в пи­щу. Это особенно важно, так как люди на садовом участке непосредственно контактируют с обработанными химичес­кими препаратами растениями и часто пробуют различные плоды прямо с грядки или куста. Поэтому использование химических средств защиты растений следует ограничить до минимума. Кроме того, желательно использовать ма­лотоксичные препараты (исключать химические средства I и II классов токсичности). С другой стороны, нужно про­водить профилактические мероприятия, применять меха­нические средства борьбы с болезнями и вредителями. Же­лательно, чтобы владельцы участков при выборе средств и методов защиты растений обращались за консультацией к специалистам.

Предупредительные мероприятия, требующие при­менения химических препаратов, это протравливание семян, дезинфекция почвы, оборудования и инвентаря, используе­мых при выращивании растений, замачивание корней расса­ды непосредственно перед ее высадкой в кашице из глины и коровьего навоза с добавлением топсина М (25 г на 1 л ка­шицы), смешивание почвы, используемой для выращивания рассады, с базудином (1 кг на 1 м 2 земли).

Ниже приведены химические средства защиты большин­ства видов овощных культур, не требующие длительного сро­ка выдержки. К ним относятся фунгициды (бордоская жид­кость и дитан М 45); инсектициды - овадофос жидкий (0,15%); карбофос жидкий (0,3-0,4%). На небольших участках опылять растения не рекомендуется.

На огородах часто можно обнаружить личинки раз­личных жуков, проволочников и совок, приносящих большой вред. Для их уничтожения нужно весной перед посевом или высадкой растений насыпать на поверхности почвы базудин 10% (40-80 г на 10 м 2) и перемешать его с почвой на глубину 10-20 см (против совок - на 20 см).

При работе с химическими препаратами необходимо учитывать следующее:

  • Все химические препараты применяют только при об­наружении признаков болезни или появлении вредителей. Препараты из растений, как правило, компактного действия: уничтожают вредителей лишь при непосредственном попада­нии на них.
  • Настои и отвары, за небольшим исключением, в той или иной степени токсичны для человека и теплокровных животных. Поэтому при заготовке, хранении, приготовлении средств защиты и их применении важно соблюдать такие же правила техники безопасности, как и при использовании ядо­химикатов. Настои и отвары быстро теряют токсичность на свету и не обладают остаточным действием.
  • Лучше всего опрыскивать ядохимикатами в безвет­ренную нежаркую погоду утром после росы и вечером с на­ступлением прохлады. Опрыскивать не рекомендуется во время обильной росы, дождя и при скорости ветра более 4- 5 м/сек. Настоями и отварами опрыскивают не позднее чем за 15 дней до уборки урожая.
  • Закончив работу с ядохимикатами, необходимо тща­тельно вымыть руки и открытые части тела теплой водой с мылом, а также почистить одежду и обувь.

Запрещается работать с ядохимикатами детям, бере­менным или кормящим женщинам, а также лицам, страдаю­щим туберкулезом, бронхиальной астмой, расстройствами нервной системы.

Биологический метод защиты растений.

Биологическая защита - это использование различных организмов-энтомофагов для борьбы с вредителями расте­ний. В качестве энтомофагов применяются бактерии, грибы, вирусы, простейшие, круглые черви, рыбы, птицы, млекопи­тающие и чаще всего насекомые. Биологический метод борь­бы с возбудителями болезней растений безопасен для людей и теплокровных животных. Он основан на том, что в силу ан­тагонистических взаимоотношений некоторых микроорга­низмов один вид подавляет жизнедеятельность другого. На­ибольшее количество микробов-антагонистов сосредоточено в почве, что важно для ее оздоровления и защиты растений от вредной инфекции, если использовать специально подоб­ранные для смешанных посадок или в качестве предшест­венников и промежуточных культур растения. Так, в почве накапливается больше микробов-антагонистов, если посеять бобовые и злакобобовые смеси или такие растения, как бар­хатцы, кориандр, крапива, мята, тмин, базилик, чистотел и др. Аналогичное действие оказывает внесение в заражен­ную почву измельченных частей этих растений или водной вытяжки из них.

Очень важно, что биологический метод защиты растений действует в течение многих лет. Со временем численность вредителей сокращается, замедляется их размножение. Что­бы повысить численность энтомофагов в природе, для них со­здают благоприятные условия. Для коровок, яйцеедов устра­ивают или охраняют укрытия для зимовки, сеют кормовые растения (горчицу, гречиху, фацелию, сладкий люпин), выса­живают семенники моркови, укропа, лука и др. Эти растения удлиняют сроки жизни и повышают плодовитость многих па­разитов и хищников.

Для некоторых видов вредителей созданы специальные синтетические вещества. Особенно эффективны приманки, основанные на привлечении самцов и самок. Они находят практическое применение в ловушках для истребления вред­ных насекомых. Важную роль в защите растений от насекомых-вредителей играют насекомоядные птицы, например си­ницы, мухоловки, скворцы.

Народная практика рекомендует следующие спо­собы профилактики различных заболеваний овощных куль­тур. Мята в огороде подавляет развитие возбудителей фузариоза. Аналогичное влияние оказывает на сильно зара­женную почву размолотая мята (0,5-1% к объему почвы). Введя в культурооборот редьку масличную и особенно гор­чицу белую, а также рапс яровой, вы проведете обеззара­живание почвы. Рапс яровой и горчицу белую сеют рано весной рядками через 15 см на глубину 2-4 см (урожай­ность - 10-30 кг семян с сотки).

Запах многих растений не нравится вредителям и возбудителям болезней овощных культур и картофеля. За­мечено, что конопля предохраняет картофель и томаты от фитофтороза, отпугивает вредителей со свеклы, репы, редь­ки, редиса. Колорадский жук не любит запаха бобов, фасоли, укропа и бархатцев, который отпугивает также проволочни­ка. Медведка не выносит запаха календулы, чеснока, петруш­ки, свежих веток ольхи.

Целесообразно совмещать выращивание растений, которые отпугивают вредителей. Так, луковая муха меньше поражает лук, если между его рядами посадить морковь, а в ряду - картофель. С капустными культурами хорошо высаживать базилик, сельдерей, чеснок, которые отпугивают капустную совку. Календула отпугивает многих вредителей; лукоароматные травы, чеснок, пастернак - долгоносика, морковную муху, клещей, проволочника; лук-скорода - тлю, блох; пижма обыкновенная - многих вредителей (сажать ее нужно между кустами). Семена и высушенные стебли кори­андра отпугивают мышей, мокриц; фасоль, горох, бобы - кротов, проволочника. Бархатцы очищают почву от нематод. Листья и стебли хризантемы, зарытые в землю, отпугивают медведок. Грядки ряда овощных культур можно обсаживать репчатым луком.

Против многих болезней и вредителей овощей мож­но использовать опрыскивания растительными отварами и настоями, а также применять другие растительные средст­ва, действие которых является весьма эффективным. Так, против белокрылки, трипсов и тли хороши настои ботвы пас­леновых культур, листьев или корней одуванчика, чистотела, табака (махорки), луковой шелухи, головок чеснока, конского щавеля, лопуха. Против гусениц на капусте, редисе, редьке, репе применяют настои и отвары тысячелистника, лопуха (репейника), горького перца, измельченной ботвы или пасын­ков помидоров, картофеля, паслена, физалиса, горчицы, золы. Против паутинного клеща в теплицах растения нужно систе­матически увлажнять водой и опрыскивать настоями или от­варами ботвы пасленовых культур, шелухи чеснока и лука, ромашки, тысячелистника, чеснока или лука, табачной пыли и гашеной извести. Повышает устойчивость растений к бо­лезням обработка их водным экстрактом крапивы двудомной, собранной весной. Можно с одинаковым успехом использо­вать вытяжку как из свежей, так и из сухой крапивы. Против корневых гнилей хороша вытяжка из мха сфагнума, настоян­ная при комнатной температуре в течение 6 суток. Внесение в почву послеуборочных остатков салата и одуванчиков пре­пятствует развитию фузариозной гнили на овощных растени­ях, выращиваемых в теплицах, особенно на стерилизованных паром почвах.

Табак применяют против блошек, клопов, пилиль­щиков, гусениц, щитовки, паутинного клеща, тлей и дру­гих сосущих вредителей.

- Отвар : табачное сырье заливают водой в соотношении 1:10 и кипятят в течение 30 мин, отстаивают сутки, процеживают; перед опрыскиванием разбавляют водой 1:3 и добавляют 40 г хозяйственного мыла на 10 л раствора.

- Отвар табака с луковой шелухой: 200 г табачного сырья и 200 г луковой шелухи кипятят 30 мин в 2-3 л воды, осту­живают, разбавляют водой до 10 л, добавляют мыло и проце­живают.

- Настой : сырье заливают водой (1:10), настаивают при тем­пературе 25-30° С в течение 24 часов, систематически поме­шивая; перед использованием разбавляют водой в соотноше­нии 1:3.

Смесь табачной пыли с золой или известью в равных со­отношениях используют для опыления из расчета 30-40 г на 1 м 2 .

Пижма - активный инсектицид, используется для борьбы с огневкой, тлями, стеклянницей, крыжовниковой пяденицей, яблонной и грушевой плодожоркой.

- Отвар : 1 кг подвяленного зеленого сырья кипятят в 10 л воды на слабом огне 1-2 часа, отстаивают, процеживают, до­бавляют 40 г хозяйственного мыла.

- Настой : 200 г сухого сырья на 10 л воды; кипятят 30 мин, затем настаивают 1-2 сут; перед использованием для опрыс­кивания процеживают и добавляют мыло.

- Порошок пижмы применяют для опыливания поражен­ных растений. Свежесорванные соцветия и листья хороши для отпугивания комаров: пучки раскладывают или разве­шивают в помещении, зеленью натирают открытые участки тела.

Перец острый используют против различных видов тлей, клопов, гусениц белянок, совок, моли, малин­ного и земляничного долгоносика, щитовки, пилильщика, блошек.

Настой: 100 г сухих стручков или 250 г свежих заливают 2 л воды, кипятят 1 час и настаивают 2 сут, перец растира­ют, отжимают, раствор процеживают. До распускания почек растения обрабатывают раствором с добавлением воды (1:20) и хозяйственного мыла, после распускания почек обработ­ку - более слабым раствором (1:40 или 1:50).

Настой хвои (хвойный концентрат) с полынью, ап­течной ромашкой с добавлением мыла помогает бороться со всеми вредителями сада и огорода. Обрабатывать им нужно перед цветением, в период набухания почек, при появлении завязи.

Настой пасынков и листьев помидоров : 4 кг пасын­ков и листьев помидоров на ведро воды измельчить, настоять 4 часа, кипятить 30 мин, охладить и перелить в посуду, хра­нить можно долго. Перед применением разбавить в 2 раза, добавить 40 г мыла и опрыскивать растения.

Отвар горькой полыни применяют против листог­рызущих жуков: 1 кг зеленой массы кипятят 10-15 мин в небольшом количестве воды, охлаждают, процеживают, добавляют до 10 л воды с интервалом в 7 дней опрыскивают растения.

Настои и отвары из растительного сырья часто со­держат ядовитые вещества, поэтому при их применении необходимо соблюдать осторожность. Чтобы увеличить смачиваемость обрабатываемых растений, растворы гото­вят с добавлением хозяйственного мыла. Мыло (40 г) разво­дят в небольшом объеме воды и вливают в приготовленный раствор перед опрыскиванием. В пищу овощи употребляют не ранее чем через 10 дней после обработки.

Полезной часто бывает обработка участков и рас­тений различными смесями - золой, известью, раститель­ными остатками. Так, крестоцветные блошки (обычно их много при жаркой сухой погоде на капусте и редисе) не лю­бят, когда растения опыляют рано утром по росе смесью зо­лы или гашеной извести и табачной пыли (1:1). Можно взять 1 кг золы, прокипятить в 10 л воды 5 мин, процедить, добавить до 10 л воды, настоять сутки, добавить мыло и оп­рыскивать растения. В междурядьях посевов можно рас­кладывать свежие ветви ольхи. Через 10-12 часов ветви с насекомыми собирают и сжигают. Против луковой мухи междурядья посыпают золой, всходы поливают настоем древесной золы (литровую банку золы настаивают сутки в 10 л горячей воды) или раствором поваренной соли (один стакан соли на 10 л воды).

Для борьбы с колорадским жуком при посадке кар­тофеля в лунки добавляют по одной горсти золы, при окучи­вании - по одной горсти вокруг куста. Через неделю после окучивания растения опрыскивают зольно-мыльным раство­ром. Для его приготовления берут 1 кг золы, кипятят 15 мин в 3 л воды, разбавляют водой до 10 л, закрывают, настаивают 2 суток, процеживают, снова добавляют до 10 л воды, раствор мыла (40 г) и опрыскивают растения. Опрыскивание повторя­ют через 2-3 недели. В период цветения по росе или после дождя картофель опыливают золой.

Если в саду много божьих коровок, мух-журчалок, наездников, жужелиц и других полезных насекомых , можно не бояться нашествия тлей, червецов, со­вок, клещей и других вредителей. Для привлечения полез­ных насекомых выращивайте на участке укроп, кинзу, кресс-салат, семенники лука, моркови, петрушки, сельде­рея, растения-нектароносы. Для привлечения в сады си­ниц, скворцов, мухоловок, трясогузок и других птиц устра­ивайте искусственные гнездовья - скворечники, дуплянки. Для этого подойдет живая изгородь из хорошо ветвящихся кустарников.

Отлично(5 ) Плохо(0 )

В процессе совместной эволюции с различными вредными видами у растений сформировались способы защиты, снижающие давление популяций патогенов на популяцию хозяина. К таким способам относятся: уход от поражения, толерантность (выносливость) и устойчивость к поражению. Каждый способ имеет свое биологическое значение во взаимодействии партнеров, они различным образом влияют на популяцию патогенов и результаты поражения растений. Все эти способы защиты определяются различными генетическими системами.

2.4.1.Уход от поражения

Уход от поражения болезнью или вредителем основан на несовпадении во времени или в пространстве наиболее уязвимых стадий развития растений с массовым развитием популяции патогенных организмов или на сокращении времени контакта с популяцией патогена за счет сокращения вегетационного периода. При этом снижается количество проникновений в ткани растения. Этот способ защиты иногда называютвидимо, или ложной устойчивостью или избеганием, подчеркивая, что она основана не на активных реакциях хозяина против патогена, а использует другие биологические механизмы. Уход от болезни или вредителя определяется общими биологическими свойствами растений (длиной вегетационного периода, соотношением фенологических фаз, экологической нишей, занимаемой видом, и т.д.).

Уход от повреждения, связанный с фенологией роста и разви­тия растений, имеет большое значение в практике. Отдельные сорта растений могут не повреждаться тем или иным вреди­телем в том случае, если период яйцекладки или период заражения ограничивается коротким отрезком времени и должен совпадать с определенной фазой развития рас­тений. Сорта, успевшие пройти или запаздывающие с прохождением уязвимой фазы, не повреждаются вредителем и будут внешне устойчи­выми. Так, яблоневый цветоед откладывает яйца лишь в фазу развития цветков – от начала обнажения бутонов до их окрашивания. Поэтому сорта яблони, у которых фазы развития цветков не совпадают с периодом массовой яйцекладки вредителя, будут повреждены слабо. Например, в условиях центральной России практически не поражается сибирская яблоня, отличающаяся очень ранним и дружным цветением. Сильнее всего повреждаются цветки у яблонь среднего срока цветения (Коричное полосатое, Белый налив и др.), в меньшей степени – рано- и поздноцветущие сорта (Соколов, Соколова, 1974).

Меньшее поражение растений наблюдается и в тех случаях, когда фаза заражения приходится на период, когда условия среды неблагоприятны для патогена. Сорта зерновых, у которых период цветения приходится на жаркую погоду, меньше заражаются пыльной головней. Можно привести много подобных примеров.

Устойчивость растений может быть следствием сокращения периода контакта патогена с растением. Особое значение эта форма устойчивости имеет для полициклических заболеваний, образующих ряд генераций в течение сезона. Например, ранние сорта картофеля могут не поражаться фитофторозом, так как ко времени накопления инфекции они уже заканчивают вегетацию. То же может относиться ко всем листовым пятнистостям растений. В США в последние два десятилетия серьезное снижение вредоносности ржавчинных и других листовых заболеваний на озимых культурах достигнуто за счет сокращения среднего вегетационного периода на две недели.

Подобная же зависимость наблюдается и для вредителей. В частности, поражение раннеспелых зерновых культур клопом вредной черепашкой значительно меньше, чем позднеспелых. Поскольку вегетационный период растений и соотношение фенологических фаз сильно зависит от метеоусловий (влажности, температуры), проявление этого способа защиты может существенно различаться по годам.

Уход от болезни или повреждения может в значительной степени регулироваться человеком через организацию прохождения ростовых процессов: подбором оптимальных сроков посева, внесением оптимальных доз удобрений, созданием сортов с оптимальным соотношением фаз развития.

Резюмируя, можно сказать, что чем больше тот или иной вид патогена приспособлен к поврежде­нию органов растений с короткой уязвимой фазой и чем короче период яйцекладки или развития вредящей стадии данного патогена, тем большую роль в защите растений играет уход от поражения. Этот фактор может быть усилен с помощью агротехнических приемов.

Разнообразные меры борьбы с болезнями и вредителями полевых культур можно сгруппировать в ряд методов.

Агротехнический метод защиты растений основан на использовании общих и специальных приёмов агротехники, с помощью которых создают экологические условия, неблагоприятные для развития и размножения вредных организмов и повышающие самозащитные свойства растений. Впервые этот метод применил в начале 20 в. русский энтомолог Н.В. Курдюмов. Важнейшая роль отводится правильным севооборотам, т.к бессменное культивирование какого-либо однолетнего растения вызывает накопление вредителей и возбудителей заболеваний. Снижение их численности во многих случаях осуществляется также и системой обработки почвы. Например, пожнивное лущение стерни и последующая зяблевая вспашка способствуют уничтожению возбудителей многих заболеваний и зимующих вредных насекомых; вспашка и культивация благоприятствуют деятельности хищных насекомых (жужелиц и др.), уничтожающих живущих в почве вредителей. Велико значение сортировки и очистки семян выращивания здорового посадочного материала, своевременного удаления выбракованных или заболевших растений, удаления пожнивных остатков, борьбы с сорняками. Посев сельско-хозяйственных культур в оптимальные сроки позволяет избежать совпадения уязвимых фаз развития растений с периодами максимальной активности вредителей. Внесение удобрений благоприятствует лучшему развитию растений и повышает их устойчивость к повреждениям. Решающим фактором борьбы с многими вредителями, например вредной черепашкой на пшенице, является ранняя уборка урожая, а при раздельной уборке - минимальный разрыв между косовицей и уборкой валков. Оптимальный агротехнический уход за растениями значительно повышает эффективность всех лечебно-истребительных мер.

Химический метод защиты растений основан на применении веществ, токсичных для вредных организмов. Получил особенно широкое развитие после 1945 благодаря большой эффективности, универсальности и простоте применения ряда химических препаратов. Во многих странах создана специальная отрасль промышленности - производство пестицидов, которых к 1970 насчитывалось несколько тысяч видов. В 20-30-х гг. в качестве инсектицидов применялись преимущественно соединения мышьяка и некоторые др. сильно ядовитые для человека и теплокровных животных химические препараты. На смену им после 1945 пришли органические синтетические соединения типа ДДТ, гексахлорана и др., а в 60-е гг. - фосфорорганические, хлор - и азотсодержащие соединения избирательного действия. Избирательность действия пестицидов устанавливают на основе изучения физиологических процессов, например метаморфоза, специфических для организма насекомых. Начинают получать практическое применение препараты, оказывающие на насекомых действие, аналогичное действию их специфических гормонов, например линочных и ювенильных. На смену ртутным протравителям семян и посадочного материала пришли новые, безопасные; уменьшаются масштабы использования медьсодержащих препаратов. Ассортимент гербицидов насчитывает десятки препаратов из различных классов химических соединений, позволяющих бороться с сорняками в посевах почти всех сельско-хозяйственных культур.

Широкое и одностороннее применение пестицидов во многих странах вызвало ряд нежелательных последствий: загрязнение почвы и природных вод, появление форм вредителей, устойчивых к пестицидам, накопление пестицидов в продуктах питания и т.д. Поэтому во всём мире принимаются меры, ограничивающие использование пестицидов: устанавливаются предельно допустимые нормы остаточных количеств пестицидов в продуктах питания и последние сроки химических обработок и др. Изыскиваются безвредные препараты, рационализируются способы их применения (сверхмало-объёмные опрыскивания, уменьшающие загрязнение экосистемы; предпосевная обработка семян и посадочного материала, наименее опасная для энтомофагов и опылителей и др.).

Механический метод защиты растений (использование заградительных и ловчих канавок, ловчих поясов, различных приспособлений для вылова вредителей и т.д.), в прошлом игравший важную роль, из-за большой трудоёмкости и недостаточной эффективности применяется ограниченно.

Современные успехи в развитии биологии, физики, химии открывают новые перспективы и в области поисков более совершенных методов и средств защиты растений. Практическое применение находят гамма-излучения для стерилизации насекомых и получения штаммов микроорганизмов с повышенной вирулентностью (для биологической борьбы), различные источники света для вылова насекомых и сигнализации появления их в природе. Привлекают всеобщее внимание методы самоистребления насекомых, приводящие к быстрому и часто полному искоренению вредных видов. Эти методы основаны на искусственном разведении и выпуске в природу стерильных или генетически неполноценных рас вредителя, преимущественно самцов, дающих после спаривания с нестерилизованными особями бесплодное потомство. Стерилизация осуществляется с помощью гамма-излучений, некоторых химических соединений, в частности антиметаболитов, алкилирующих соединений, антибиотиков, и иногда теплового воздействия.