Двухтактная борьба с сельскохозяйственными вредителями - Push–pull agricultural pest management

Двухтактная технология представляет собой стратегию взаимного посева для борьбы с сельскохозяйственными вредителями с использованием репеллентных растений «проталкивания» и ловушек «вытягивающих» растений . Например, зерновые культуры, такие как кукуруза или сорго , часто заражаются стволовыми мотыльками . Травы, посаженные по периметру урожая, привлекают и улавливают вредителей, тогда как другие растения, такие как десмодиум , посаженные между рядами кукурузы, отпугивают вредителей и контролируют паразитическое растение Striga . Двухтактная технология была разработана в Международном центре физиологии и экологии насекомых (ICIPE) в Кении в сотрудничестве с Rothamsted Research , Великобритания. и национальные партнеры. Эта технология была обучена мелким фермерам в сотрудничестве с университетами, НПО и национальными исследовательскими организациями.

Экспериментальные участки "тяни-толкай" в кампусе ICIPE в Мбите, Кения. (Справа: Кукуруза с Desmodium SPP. Междурядный . Слева: Кукурузные монокультуры с Striga инвазией).

Как работает "толкай-тяни"

Полоса сигнальной травы ( Brachiaria brizantha ), посаженная по краю поля в Кении.

Технология Push-Pull включает использование стимулов, изменяющих поведение, для управления распределением и численностью стволовых стволов и полезных насекомых для борьбы с ними. Он основан на глубоком понимании химической экологии , агробиоразнообразия , взаимодействия растений с растениями и насекомых-растений и включает в себя пересечение зерновых культур репеллентными промежуточными культурами, такими как Desmodium uncinatum (silverleaf) (push), с привлекательными растениями-ловушками, такими как как трава Napier (тяга), посаженная в качестве пограничной культуры вокруг этого промежуточного урожая. Беременные самки стволовых мотыльков отталкиваются от основной культуры и одновременно привлекаются к ловушке.

Толчок

«Толчок» в схеме совмещения культур обеспечивается растениями, которые выделяют летучие химические вещества ( кайромоны ), которые отталкивают моли- стеблкоуборщиков и отгоняют их от основной культуры (кукурузы или сорго). Наиболее часто используемые виды растений- пушек - это бобовые из рода Desmodium (например, Desmodium silverleaf, D. uncinatum и Greenleaf Desmodium, D. intortum ). Desmodium высаживают между рядами кукурузы или сорго, где они выделяют летучие химические вещества (такие , как (Е) -β- оцимен и (E) -4,8-диметил-1,3,7-nonatriene) , которые отталкивают моли-стебельчатые. Эти полухимические вещества также вырабатываются в травах, таких как кукуруза, когда они повреждены насекомыми-травоядными, что может объяснить, почему они репелленты для стеблевых птиц. Будучи низкорослым растением, десмодиум не мешает росту сельскохозяйственных культур, но может подавлять сорняки и способствовать улучшению качества почвы за счет увеличения содержания органического вещества в почве , фиксации азота и стабилизации почвы от эрозии. Он также служит очень питательным кормом для животных и эффективно подавляет стриги-сорняки с помощью аллелопатического механизма. Еще одно растение, обладающее хорошими репеллентными свойствами, - это меласса ( Melinis minutiflora ), питательный корм для животных, обладающий привлекательными свойствами для отпугивания клещей и личинок стволовых насекомых.

Цветение Desmodium spp.
Цветение Desmodium spp.

Тяга

Подход основан на комбинации сопутствующих культур, которые будут высаживаться вокруг кукурузы или сорго и среди них. Как домашние, так и дикие травы могут помочь защитить посевы, привлекая и улавливая стволовых древоточцев . Травы высаживаются на границе полей кукурузы и сорго, где вторгшиеся взрослые бабочки привлекаются химическими веществами, выделяемыми самими травами. Вместо того, чтобы садиться на кукурузу или сорго, насекомые направляются к более вкусной еде. Эти травы обеспечивают «тягу» в стратегии «тяни-тяни». Они также служат убежищем для естественных врагов бурильщиков. Хорошие ловушки включают хорошо известные травы, такие как трава Napier ( Pennisetum purpureum ), трава Signal ( Brachiaria brizantha ) и суданская трава ( Sorghum vulgare sudanense ). Трава Napier производит значительно более высокие уровни привлекательных летучих соединений (летучие вещества зеленых листьев), сигналы, используемые беременными самками-стеблевиками для определения местонахождения растений-хозяев, чем кукуруза или сорго. Также наблюдается увеличение примерно в 100 раз общего количества этих соединений, продуцируемых травой Napier (скотофаза) в первый час наступления темноты, в период, когда стеблевые бабочки ищут растения-хозяева для откладывания яиц, вызывая дифференцированное предпочтение к откладке яиц. Однако многие личинки стволовых стволов, около 80%, не выживают, так как ткани травы Napier вырабатывают липкий сок в ответ на питание личинок, которые захватывают их, вызывая гибель около 80% личинок.

Подавление Стриги

Striga hermonthica растет на кукурузном поле в Кении

Десмодиум также контролирует паразитический сорняк Striga , что приводит к значительному увеличению урожайности примерно на 2 тонны с гектара (0,9 коротких тонны с акра) за посевной сезон. В дополнение к преимуществам, связанным с повышенной доступностью азота и конкуренцией за свет, было обнаружено, что D. uncinatum сильно подавляет рост стриги посредством аллелопатии . Считается, что эти эффекты связаны с изофлаванонами, продуцируемыми в корнях десмодиума , которые могут либо способствовать прорастанию семян стриги, либо подавлять рост проростков, в зависимости от их структуры. Вместе эти эффекты приводят к явлению, известному как «суицидное прорастание», таким образом уменьшая запас семян стриги в почве. Другие Desmodium виды также были оценены и имеют схожие эффекты на stemborers и Striga сорняков и в настоящее время используются в качестве промежуточных культур в кукурузы, сорго и проса.

Улучшение качества почвы

Десмодиум также улучшает качество почвы за счет увеличения содержания в ней органических веществ, содержания азота и биоразнообразия почвы, а также сохранения влаги, снижения температуры почвы и предотвращения эрозии.

Экономика двухтактного сельского хозяйства

Двухтактное сельское хозяйство приводит к выгодным экономическим результатам на уровне отдельных мелких фермеров и фермеров, ведущих натуральное хозяйство, за счет увеличения потоков доходов от продажи излишков зерна, семян десмодиума, кормов и молока. Экономическое исследование подсчитало, что окупаемость инвестиций в методы «тяни-толкай» для фермеров будет более 2,2 по сравнению с 1,8 для использования пестицидов и 0,8 для монокультур. Хотя начальные затраты на двухтактную технологию сильно различаются из-за требований к рабочей силе для посадки десмодиума и травы Napier и покупки этих семян, затраты значительно снижаются в последующие годы выращивания. Было также замечено, что двухтактная технология помогает стимулировать местную экономику. Поскольку эти фермеры имеют больший доход, они могут тратить деньги в своей местной экономике, что повышает уровень жизни и благосостояние общества в целом.

Основными экономическими противниками таких методов являются крупные транснациональные корпорации, такие как Monsanto и другие, которые производят сезонные материалы, такие как химические пестициды, удобрения и высокоурожайные семена, для которых требуются такие ресурсы.

После учета факторов, определяющих урожайность посторонней кукурузы, было обнаружено, что урожайность кукурузы увеличилась на 61,9%, при этом затраты на производство кукурузы увеличились на 15,3%, а средний чистый доход от кукурузы увеличился на 38,6%.

В домохозяйствах, где в Кении была внедрена двухтактная технология, рост экономических доходов был связан с увеличением количества лет обучения, улучшенным доступом к сельским учреждениям и посещаемостью большего количества полевых дней по сравнению с домохозяйствами, которые не внедрили эту технологию. . Кроме того, если внедрение технологии продолжится с нынешними темпами в 14,4%, можно ожидать сокращения на 75 077 человек, считающихся бедными, в ситуации, когда местные экономики останутся закрытыми, и на 76 504 человек меньше людей, которые будут считаться бедными, если экономика были открыты.

Культурное признание двухтактного сельского хозяйства

Поскольку двухтактная технология была разработана в основном за пределами Африки к югу от Сахары - где сегодня международные агентства стремятся максимально увеличить свое влияние, - изначально возникло недоверие. Это недоверие подпитывалось подозрениями местных жителей в том, что внешние агенты скрывают корыстные интересы. В отношениях, где ресурсы для внедрения новых технологий также предоставляются извне, фермеры часто чувствуют, что они должны просто пассивно следовать полученным инструкциям; тем не менее, в Эфиопии были предприняты усилия для поощрения участия фермеров в разработке двухтактных технологий и, таким образом, для того, чтобы сделать процесс более совместным и устранить этот пробел. Кроме того, как упоминалось выше, технология двухтактной обработки очень похожа на традиционные методы совмещения посевов, что помогло ей получить признание сообщества.

Двухтактная технология также более широко рассматривается как культурно приемлемая и согласованная, поскольку она обеспечивает традиционные роли мужчин и женщин в сельском хозяйстве. Поскольку двухтактная технология может вписаться в рамки существующего семейства, практика не требует пересмотра существующей динамики. В целях дальнейшего внедрения двухтактной технологии фермеры сыграли важную и влиятельную роль в принятии решений о том, как технология будет реализована в соответствии с их потребностями и традиционной практикой. Например, местные фермеры предпочитали сеять ряды, в которых будут сеяться семена, с помощью плуга, запряженного волами. В целом ожидается, что за счет поощрения коллективного лидерства местных фермеров перспективы устойчивости таких проектов будут улучшены.

История

Двухтактная технология была разработана в Международном центре физиологии и экологии насекомых (ICIPE) в Кении в сотрудничестве с Rothamsted Research , Великобритания. и национальные партнеры в 1990-е годы. Исследования и разработки стратегии «тяни-толкай» финансировались рядом партнеров, в том числе Благотворительным фондом Гэтсби Великобритании, Фондом Рокфеллера, Министерством международного развития Великобритании и Глобальным экологическим фондом ЮНЕП, среди прочих.

Будущие перспективы двухтактного сельского хозяйства

Эта стратегия основана на использовании местных растений, а не на дорогостоящих производственных ресурсах, что делает ее более экономически целесообразной и более приемлемой с культурной точки зрения, поскольку этот метод во многом схож с традиционными африканскими методами совмещения культур. По этой причине ожидается, что этот метод станет популярным решением проблемы отсутствия продовольственной безопасности в странах Африки к югу от Сахары. Хотя эта стратегия менее ресурсоемкая, она более наукоемкая. По этой причине были запущены кампании в средствах массовой информации, проведены встречи с общественностью, распространены печатные материалы, а также созданы программы полевых школ между фермерами и фермерами, чтобы преодолеть препятствия в знаниях, препятствующие внедрению технологии «тяни-толкай». Наиболее эффективными, влиятельными и рентабельными методами распространения информации и поощрения фермеров к внедрению двухтактных методов были определены полевые дни (примерно на 26,8%), полевые школы фермеров (вероятность колебания 22,2%). решения фермеров) и учителей фермеров (вероятность убедить фермеров принять технологию составляет 18,1%). Кроме того, было обнаружено, что более 80% фермеров, участвующих в полевых днях, применяют эту технологию на своей земле.

Еще одна мера, которая была предпринята для повышения темпов внедрения двухтактной технологии, - это распространение семян десмодиума и других материалов, необходимых для начала этой практики. Распределение семян и других необходимых ресурсов стало возможным благодаря партнерству с семеноводческими компаниями и местными группами фермеров. В целях борьбы с прежней нехваткой и высокой стоимостью семян десмодиума, которые ограничивали распространение двухтактной технологии, были начаты инициативы по интенсивному производству семян, а фермерские группы получили стимул к размножению этих семян. В результате этих мер рынок семян десмодиума был стимулирован, и семена стали более доступными для мелких фермеров, желающих внедрить на своих полях методы «тяни-толкай».

Только в Кении, Танзании и Уганде технологию «тяни-толкай» приняли 68 800 мелких фермеров; однако в действительности эти цифры могут быть выше из-за пробелов в отчетности. Поскольку эти районы в Африке к югу от Сахары часто страдают от ненадежного растениеводства из-за стригов и стригов, бесплодия почвы и неустойчивых поставок кормов, ожидается, что решение этих проблем будет принято большим количеством мелких фермеров в этих странах. в будущем с годовой скоростью принятия 30% и потенциальной годовой скоростью принятия 50% благодаря запущенным интенсивным образовательным кампаниям.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки