Компьютерные модели позволяют фермерам диверсифицировать методы борьбы с вредителями

Бразильские ученые разработали вычислительные инструменты для борьбы с вредителями, устойчивыми к инсектицидам и трансгенным растениям. Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Цель и подход

Цель проекта — использовать компьютерные модели для разработки стратегий, снижающих ущерб от вредителей и сдерживающих их распространение. Сначала ученые смоделировали перемещения жука Diabrotica speciosa, поражающего сою, кукурузу и хлопок.

Результаты моделирования

• Моделирование показало, что пространственная конфигурация в системах совместного посева может влиять на расселение вредителей.
• Наличие полос кукурузы на полях может снижать пространственное распространение насекомых.

Применение к устойчивым вредителям

Исследователи применили моделирование для изучения динамики других вредителей, таких как кукурузная листовертка (S. frugiperda), устойчивая к Bt-кукурузе, хлопку и сое.

Моделирование "убежищ" для задержки устойчивости

Для замедления развития устойчивости к Bt-культурам фермерам рекомендуют создавать "убежища" — полосы в поле с той же культурой, но без Bt-признака. Это поддерживает популяцию особей, восприимчивых к Bt-токсинам.

• Вывод модели: Чем больше площадь "убежища", тем ниже частота устойчивых к Bt особей.
• С помощью модели на основе клеточных автоматов ученые измерили эффективность трех конфигураций "убежищ": смешанные семена, случайные блоки и полосы. Им удалось определить лучшую конфигурацию и размер для задержки развития устойчивости.

Лабораторные данные и поведение вредителя

Модель объединили с лабораторными данными о перемещениях S. frugiperda на листьях Bt- и обычного хлопка.

• Результат: Насекомое перемещалось больше на листьях Bt-хлопка, чем на обычном.
• Практическое значение: Это поведение может коррелировать с более быстрым развитием устойчивости к Bt. Меньшее движение на обычных листьях может быть связано с "платой за адаптацию" у устойчивых популяций.

Планы на будущее

Продолжение исследований может внести значительный вклад в программы борьбы с вредителями, улучшая конфигурацию посевов для задержки развития устойчивости к ГМ-культурам.