В естественных условиях растения никогда не живут в одиночку, а только сообществом. И находят среди соседей верных защитников от врагов. Так, в подмосковных лесах сорняки пижма да полынь спасают дикие яблони от бабочки плодожорки, которая не переносит их запаха.
Огневку, пасущуюся на крыжовнике и смородине, отпугивают ароматы бузины или мяты; папоротник спасает корни цикламенов от червей - нематод, а простая далматская ромашка избавляет зерновые от тли и клещей лучше всякого ДДТ. Все это еще раз доказывает, насколько была права и дальновидна природа, когда строила свой удивительно сложный и многообразный живой мир!
Мир сельскохозяйственных угодий очень однообразен. Человек не может высевать вместе с пшеницей или ячменем ромашку: это ведь сорняк! Конечно, можно сеять ромашку отдельно, потом собирать, делать из нее порошок пиретрум, коим и посыпать поля... Не совсем то, не так действенно и к тому же сложно, хотя и возможно. Пока что ядохимикаты обходятся дешевле, применять их проще. Вопрос лишь в надежности...
Живший некогда в Греции поэт Агафий рассказал такую притчу... Однажды земледелец, посеяв семена в хорошо обработанную землю, спросил у оракула: какой урожай его ожидает? Оракул ответил: отличный, если только... не грянет мороз и не случится засуха, не выпадет град, а главное - если урожай не заглушат сорняки и не уничтожит прожорливая саранча...
Агафий жил задолго до начала нашей эры. Как видите, о саранче он был наслышан достаточно хорошо.
Да и неудивительно: ведь с вредителями сельскохозяйственных растений человек повстречался задолго до Агафия, тогда же, когда состоялось его знакомство с самим сельским хозяйством...
Собственно, вредители жили и до этого события, и даже до человека. Однако до того их было значительно меньше. Человек, разрушивший дикие фитоценозы (сообщества растений) и принявшийся возделывать одну пшеницу или одну рожь, обеспечил обилие пищи для вредителей, специализировавшихся на этих злаках.
Обилие пищи вызывает обилие едоков. Человек нарушил равновесное состояние биоценоза. Природа позаботилась о его восстановлении.
Так, начав разводить растения, человек приступил и к разведению насекомых-вредителей. Заботясь о повышении собственного благополучия, неустанно расширяя посевы и урожайность, он столь же методично расширял и кормовую базу сельскохозяйственных вредителей, обеспечивая им все более роскошные жизненные условия...
Техника борьбы с насекомыми-вредителями достаточно стара. В ранней юности человечества она, как и следовало ожидать, отличалась крайней наивностью.
Великий греческий философ Демокрит, например, с полной серьезностью рекомендовал: "Если налетает туча саранчи, пусть все попрячутся по домам, тогда саранча пролетит мимо селения". Другим авторитетам, однако, такая пассивность не нравилась, и они предпочитали не прятаться от прожорливых насекомых, а, по крайней мере, "заговаривать" или хотя бы уговаривать их. Мусульмане с этой целью писали на крыльях саранчи стихи из корана, христиане устраивали массовые молебны на пострадавших полях и даже отлучали саранчу от церкви. В XI столетии один из французских епископов употребил то же средство против гусениц.
После того как человек придумал разные юридические законы и свято уверовал в их действенность, начали практиковать против вредителей и длительные судебные разбирательства. Подобного рода процессы происходили в XVI-XVIII веках в Бразилии против термитов, а во Франции против мышей.
Кстати, один из популярнейших писателей древности - Апулей - тоже оставил свой след в истории борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Твердо веря в могущество слова, он советовал: "Возьми лист бумаги и напиши на нем: "Заклинаю вас, мыши, здесь находящиеся: не причините мне вреда сами и не позволяйте другим, Я отвожу вам такое-то поле (и скажешь, какое). Если же еще я захвачу вас здесь, клянусь матерью богов, что раздеру вас на семь частей". Написав это, приклей эту бумагу до восхода солнца к дикому камню в том месте, где есть мыши, так, чтобы буквы смотрели наружу..."
Впрочем, далеко не все, что применяли наши предки в борьбе с насекомыми, кажется сейчас смешным.
Древние эллины частенько окуривали свои сады и виноградники серой и фосфором. За 3 тысячи лет до наших дней серу, используемую в этих целях, прославлял Гомер. А в 470 году до нашей эры Демокрит не без оснований советовал уничтожать "гниль растений", опрыскивая их оливковым маслом.
Но, конечно, настоящая борьба с насекомыми началась только в XIX столетии. Это было обусловлено развитием химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Правда, сырую нефть пытались использовать еще в 1778 году, но без большого успеха (нефть больше губила растения, чем лечила их).
В 1865 году для борьбы со щитовкой на плантациях цитрусовых применили керосин. Однако первым инсектицидом, завоевавшим всемирное (и надолго!) признание, оказалась так называемая бордоская жидкость.
Дело в том, что район Бордо издавна был основным во Франции поставщиком медного купороса, который использовался для производства красок. В 1882 году один из жителей этого города заметил, что виноград, который опрыскивали смесью сульфита меди и извести, чтобы прохожие не рвали ягод, не поражался мильдью - заболеванием, вызываемым патогенным грибом, завезенным из Америки.
Так была открыта бордоская жидкость...
К началу нашего века ассортимент сельскохозяйственных ядохимикатов был очень беден: препараты на основе мышьяка, серы, минеральных масел, табака, мыла, формалина - вот почти и все. Правда, в 1873 году О. Цейдлер, австрийский химик, синтезировал дихлордифенилтрихлорметилметан знаменитый впоследствии ДДТ. Но открытие это много шума не вызвало.
Лишь 64 года спустя, в 1937 году, швейцарец П. Мюллер, работавший над новыми красителями, случайно заметил, что муха, упавшая на открытую коробку с порошком ДДТ, неожиданно опрокинулась на спину...
Мюллер принялся экспериментировать с насекомыми. Вскоре он был удостоен Нобелевской премии, а человечество получило острейшее оружие в борьбе с переносчиками малярии, брюшного тифа, а затем и с сельскохозяйственными вредителями. Именно с этого времени и началась широкая химическая война с полчищами насекомых. Как всякая современная война, она велась с применением огромного количества самых разнообразных машин...
Первые из них появились еще в конце прошлого столетия и благополучно дожили до наших дней. Это были ручные или ранцевые (навешивавшиеся на спину человеку) устройства для опыливания. Ранцевый опыливатель позаимствовал свою конструкцию у... кузнечных мехов. Устройство элементарное: дно и крыша замкнутого коробка соединены гибкой гармошкой мехом. С помощью рукоятки мех то растягивается, то сжимается, благодаря чему воздух то входит в полость меха, то под давлением выбрасывается из нее. "По пути" он выносит порошок ядохимиката, который и распыливается с помощью шланга и наконечника.
Мощность меха, естественно, невелика. Поэтому уже довольно давно, еще до начала эпохи тракторизации, опыливатели начали оснащать вентиляторами. Постепенно они стали приобретать более "солидные" размеры: получили большие емкости - бункера для запаса ядовитого порошка, специальные дозаторы, выбрасывающие его равномерной струей, мощные вентиляционные установки, которые подхватывают порошок и направляют его к распылительным наконечникам.
29 марта 1911 года лесничий из Магдебурга А. Циммерман предложил поставить такой опыливатель на самолет, за что прусские министерские чиновники окрестили его "сумасшедшим лесничим". Лишь первая мировая война заставила многих скептиков пересмстреть свои взгляды на будущее крылатых машин.
В 1922 году в СССР был поставлен первый опыт применения авиации в целях защиты от сельскохозяйственных вредителей. Три ветхих самолета типа "Вуазенч" 8 июля пролетели над Ходынским полем, где были разложены большие листы бумаги для улавливания ядохимикатов. Опыт оказался удачным: большинство ядов благополучно достигло земли в заданном месте.
Очень скоро было замечено, что использование сухих ядохимикатов не всегда дает значительный эффект.
Более того, в середине столетия пришлось признать, что у этого способа химической борьбы отрицательные последствия куда весомее положительных.
Оказалось прежде всего, что сухой порошок действует далеко не на всех насекомых. Многие из них, защищенные восковидной хитиновой оболочкой, просто стряхивают его с себя. На оболочки яиц и куколок порошок вообще почти не действует.
Но хуже всего, что результативность опыливания очень сильно зависит от погодных условий. С сухих листьев ядопорошки осыпаются столь же легко, как и с хитиновых оболочек насекомых. Поэтому в сухую погоду пыль от химикатов попадает главным образом на землю, а не на растение. Самое же неприятное при опыливании - это ветер. Зачастую он уносит ядовитую пыль на большие расстояния от места обработки, и результаты опыливания бывают часто крайне неожиданными: вместо того чтобы уничтожить саранчу в поле, травят рыбу в реке.
Начиная с 50-х годов, опыливатели стали применять все реже и реже. Их место заняли опрыскиватели.
В качестве ядовитой жидкости начали использовать водные растворы ядохимикатов, их суспензии и эмульсии. Опрыскивателю нужно иметь более объемистый бак, чем опыливателю, так как, кроме ядохимиката, приходится возить с собой еще и воду. Смесь воды и мелкодисперсного порошка-ядохимиката захватывается насосом и подается по трубопроводам и шлангам к распыливающим наконечникам.
Изучение эффективности опрыскивания растений убедило ученых, что наибольшая результативность достигается, когда размеры капель невелики. Ведь чем крупнее капли, тем меньшую поверхность они покрывают (при одном и том же расходе ядохимиката на 1 гектар, конечно). Несколько попавших на насекомое мелких капель, имеющих такой же объем, как и одна крупная, соприкасаются с его телом на большей площади и быстрее проникают сквозь защитную оболочку в организм.
Наблюдения над гусеницами хлопковой совки показали, что 80 процентов этих существ, ползая по листьям, равномерно покрытым крупными каплями, обходят их.
Ну и, наконец, чем крупнее и тяжелее капля, тем больше шансов на то, что она просто скатится с листа и упадет на землю. А от подобного "обкапывания" почвы ничего, кроме неприятностей, не получается...
Вначале для дробления капель применили вентиляторы. С их помощью струя ядохимикатов перед выбросом из распыливающего сопла смешивается с мощным воздушным потоком. Миниатюрный "ураган", созданный в камере смешивания, позволяет распыливать капли еще до момента выброса их через наконечники. Таким способом удалось существенно уменьшить диаметр капель... Но ураган есть ураган. Конечно, он несет много водяной пыли. Но мелкие капли под действием ветра могут так же легко сливаться в крупные, как крупные распадаться на мелкие. Поэтому следующей ступенью работы конструкторов стали специальные аэрозольные генераторы - устройства для образования своего рода тумана, очень мелкодисперсной смеси жидкости и воздуха. Весьма подходящим для этого оказался такой способ: раствор ядохимиката вводится в выхлопную трубу двигателя или специальной горелки.
Часть воды в "комплексной" жидкой капле, состоящей из воды и яда, мгновенно испаряется, капля уменьшается в диаметре. Дополнительное дробление ее достигается и за счет большой скорости выбрасывания из "дюзы".
"Холодные" и "горячие" аэрозоли пол"чнли очень широкое распространение, в том числе и в быту...
Но использование их на полях очень скоро убедило специалистов, что они вновь пришли к той же самой проблеме, с которой начали: проблеме "сноса".
Если "уронить" каплю диаметром 500 микрон с трехметровой высоты над уровнем поля, она достигнет земли всего за 2 секунды. Капле диаметром 100 микрон для достижения цели понадобится уже 11 секунд, а пятимикронной целых 60 минут. За указанное время при скорости ветра 1,33 метра в секунду первая капля будет отнесена от места сброса на 2, вторая - на 15 и третья - на 5400 метров.
При такой "точности" применение самолетов, естественно, следует признать вредным, поэтому сейчас основное внимание инженеров направлено на наземные машины, максимально приближенные к растениям Они должны уметь делать очень мелкие, но тяжелые капли Это достигается созданием тяжелых вязких жидкостей - ядохимикатов, имеющих не менее 80 процентов действующего вещества (то есть не более 20 процентов воды).
"Малообъемное" и "ультрамалообъемное" опрыскивание безводными инсектицидами в наши дни признано наиболее перспективным направлением в развитии механизированных средств химической борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Для получения меткодисперсного дробления вязких ядовитых жидкостей используют быстровращающиеся диски или сетчатые барабаны, на поверхность которых подается струя жидкого ядохимиката. Подобные устройства обеспечивают получение очень мелких капель вязкой ядовитой жидкости, образование тяжелого, быстро оседающего тумана.
- Кто-то скатал: "Или люди сделают так, чтобы в воздухе было меньше ядовитого дыма, или дым сделает так, что на земле станет меньше людей". Но теперь я спокоен: наконец-то мы научились делать "правильные" ядовитые туманы! Не лучше ли было бы, однако, прежде чем проектировать искусственную армию механизированных отравителей, присмотреться к "естественной технике" природы?
- Замечание резонное. Вот только научиться "правильно умерщвлять" вредителей "естественным путем" - значительно труднее, чем делать "правильные"
ядовитые туманы.
Защита растений - одна из немногих сфер технической деятельности человека, в которой он открыто проповедает войну с живым. Здесь Homo sapiens - убийца без маски. Если бы насекомые умели думать, то уже очень давно поняли бы, с каким страшным врагом в его лице они имеют дело. И тогда, возможно, они пришли бы в ужас. И отступили. Но насекомые не располагают сложным мыслительным аппаратом. Сталкиваясь с человеком на хлебном поле, они воспринимают его присутствие как сильнейшую конкуренцию со стороны существа, покушающегося на ограбление их собственных амбаров с зерном. А когда насекомым приходится испытывать "на собственной шкуре" удары его жестокой руки и массами гибнуть, они реагируют на человека как на хищника - точно так же, как реагирует тля на поедающую ее божью коровку.
Что касается "конкурентоспособности" человека но отношению к насекомым, то она не настолько велика, как мы себе это представляем. Сейчас нам удается отвоевать у насекомых, сорняков и вредных микроорганизмов примерно половину их "законной" добычи. Согласитесь, что такой результат не назовешь полной победой, особенно если учесть ее стоимость.
Итак, конкурент из нас получился средненький Ну а как с ролью хищника? Все-таки позиции волка, съедающего зайца с потрохами вместо того, чтобы делить с ним скромный вегетарианский стол, кажутся несравненно более прочными.
К сожалению, и здесь нам нечем особенно хвастаться.