Этот способ был опробован на экспериментальных участках, разбросанных по всей восточной части Соединенных Штатов. Полученные результаты говорят о том, что благодаря правильно проведенной одноразовой обработке участков повторное применение химических средств потребуется не раньше чем через 20 лет. Опрыскивание может осуществляться вручную с помощью переносных распылителей, при этом обеспечивается экономное расходование распыляемого химиката. В некоторых случаях компрессорные насосы вместе с резервуарами с химическим раствором могут устанавливаться на тракторных шасси, однако опрыскивание производится не сплошное. Обработке подвергаются только деревья и высокий кустарник, подлежащие уничтожению. В этом случае сохраняется целостность окружающей среды, жилища животных и птиц в большинстве своем остаются нетронутыми, как и естественная красота кустарников, папоротников и цветов.
Кое-где метод выборочного опрыскивания уже практикуется. Однако в большинстве случаев укоренившаяся привычка с трудом уступает место новому и продолжает широко применяться сплошное опрыскивание, которое разрушает экологическую ткань жизни и тяжким бременем ложится на плечи налогоплательщика. Сплошное опрыскивание получило распространение в результате незнания многих фактов. Когда налогоплательщики поймут, что законопроект об опрыскивании городских дорог будет принят на период жизни целого поколения, а не будет приниматься каждый год, они непременно начнут протестовать и потребуют изменения метода опрыскивания.
Одно из многочисленных преимуществ выборочного опрыскивания заключается в том, что количество химиката, попадающее на местность, уменьшается до минимума. При этом методе устраняется распыление химиката; в основном он концентрируется у основания деревьев. Благодаря этому вред, наносимый животному царству, сводится к минимуму.
Шире всего применяются гербициды 2,4-Д, 2,4,5-Т и родственные им соединения. Вопрос о токсичности этих химикатов пока не решен. У некоторых людей, на которых попадали пыль и брызги 2,4-Д, развивался острый неврит, и были даже случаи паралича. Хотя такие случаи бывают редко, однако врачи советуют соблюдать осторожность при работе с этими веществами. Использование 2,4-Д связано и с другими, менее явными вредными последствиями. Экспериментально доказано, что он нарушает основной физиологический процесс дыхания в клетке и вредит хромосомам, подобно тому как вредит рентгеновское облучение. Проведенные за последнее время исследования свидетельствуют, что эти и некоторые другие гербициды отрицательно влияют на способность птиц к размножению при концентрации, намного меньшей, чем летальная.
Некоторые гербициды оказывают не только прямое токсическое действие. Обнаружено, что животные, как дикие травоядные, так и домашний скот, проявляют странное влечение к растениям, подвергшимся опрыскиванию, хотя раньше эти растения не служили для них пищей. При применении таких высокотоксичных средств, как мышьяковистые, стремление полакомиться опрысканным растением неизбежно приведет к гибельным последствиям. К роковому исходу могут привести и менее токсичные гербициды, если к тому же и само растение является ядовитым или имеет шипы и колючки. Так, например, после опрыскивания ядовитых сорняков домашние животные вдруг стали употреблять их в пищу и в результате этого погибли. В литературе по ветеринарной медицине приводится большое количество аналогичных примеров: свинья, серьезно заболевшая в результате того, что съела опрысканный дурнишник; овца, отравившаяся опрысканным чертополохом; пчелы, отравившиеся горчицей, опрысканной после начала цветения. Коровы стали поедать сильно ядовитые листья дикой вишни после их опрыскивания составом 2,4-Д, что привело к гибели животных. Очевидно, что растения, увядшие после их опрыскивания (или скашивания), привлекают животных. Или другой пример. Скот, как правило, ест большой крестовник лишь в конце зимы и в начале весны, когда нет других кормов. Однако животные охотно едят это растение после его опрыскивания раствором 2,4-Д.
Объяснение столь необычного поведения заключается, по всей вероятности, в тех изменениях, которые происходят в обмене веществ в самом растении под воздействием гербицида. Происходит временное значительное увеличение содержания сахара, что и служит приманкой для животных.
Другая любопытная особенность действия 2,4-Д имеет большое значение для скота, диких животных и, видимо, для человека. Эксперименты, проведенные около десяти лет назад показали, что после обработки этим веществом посевов зерновых и сахарной свеклы в них наблюдается резкое увеличение содержания нитрата. Аналогичные изменения, по всей вероятности, происходят в сорго, подсолнечнике, паучнике, белой лебеде и других растениях. И если некоторые из этих растений скот обычно не ест, то после обработки их раствором 2,4-Д они начинают привлекать животных. По мнению специалистов, в ряде случаев скот погибает от того, что ест опрысканные сорняки. Содержание нитратов в них возрастает вследствие особенностей физиологического процесса у жвачного животного. Большинство жвачных животных имеет чрезвычайно сложную систему пищеварения, включающую желудок, состоящий из четырех отделений. Переваривание клетчатки происходит под воздействием микроорганизмов (рукавных бактерий) в одном из отделений желудка. При поглощении животным растения с чрезвычайно высоким содержанием нитратов микроорганизмы в рукаве (первом отделении) воздействуют на нитраты, преобразуя их в высокотоксичные нитриты. После этого начинается фатальная цепь процессов: нитриты вступают в реакцию с пигментом крови, образуя вещество шоколадного цвета, в котором кислород так прочно удерживается, что не может участвовать в процессе дыхания, то есть не переносится из легких в ткани. Смерть наступает через несколько часов в результате кислородного голодания. Таким образом, случаи падежа скота, поевшего некоторые сорняки, обработанные 2,4-Д, находят себе логическое объяснение. Та же опасность грозит и диким жвачным животным, например оленям, антилопам, овцам и козам.
Хотя различные обстоятельства (например, исключительно засушливая погода) могут вызвать увеличение содержания нитрата, однако нельзя игнорировать и применение 2,4-Д. Сельскохозяйственная опытная станция при Висконсинском университете сочла нужным в 1957 году предостеречь, что «растения, уничтоженные с помощью гербицида 2,4-Д, могут содержать большое количество нитрата». Опасность грозит не только животным, но и людям; этим можно объяснить загадочное увеличение случаев «силосной смерти». При силосовании зерновые и сорго, содержащие большое количество нитратов, выделяют ядовитую газообразную окись азота, представляющую смертельную опасность для каждого, кто входит в силосную яму. Достаточно лишь несколько раз вдохнуть в себя этот газ, чтобы заработать разлитую «химическую» пневмонию. Из целого ряда подобных случаев, изученных медицинской школой в штате Миннесота, только один не окончился смертельным исходом.
«И мы вновь орудуем в природе, словно слон в посудной лавке». Так голландский ученый Брижер характеризует применение гербицидов. «По-моему, — говорит он, — слишком многое считается само собой разумеющимся. Мы не всегда знаем, все ли сорняки, растущие среди зерновых, являются вредными или же некоторые из них полезны».
Редко ставится вопрос о том, какова взаимосвязь между сорняками и землей. Вполне возможно, что, даже с нашей узкой, сугубо практической точки зрения, их взаимосвязь полезна. Как уже говорилось ранее, земля и существа, живущие в ней и на ней, зависят друг от друга и приносят друг другу пользу. Видимо, сорняки что-то забирают у почвы, но, возможно, и отдают ей что-то.
Практическим примером служат парки в одном голландском городе. Здесь плохо росли розы. При исследовании образцов почвы было обнаружено, что земля в сильной степени заражена крошечными ленточными червями — нематодами. Научные сотрудники Службы защиты растений не рекомендовали опрыскивание химикатами или обработку ими почвы. Они предложили вместе с розами посадить ноготки. Это растение, которое пуристы, несомненно, сочтут сорняком, если оно попадет в розарий, выделит из корней вещества, которые убивают нематоды, находящиеся в почве. Предложение было принято. На некоторых участках вместе с розами посадили ноготки, а на других (контрольных) — одни розы. Результаты оказались поразительными. Благодаря ноготкам розы пышно расцвели а на контрольных участках они имели болезненный, поникший вид. В настоящее время ноготки широко используются для борьбы с нематодами.
Таким же образом и другие растения, которые мы, не ведая того, безжалостно уничтожаем, могут быть необходимы для оздоровления почвы. Одна из очень полезных функций естественно появляющихся растений, заклейменных как «сорняки», заключается в том, что они служат показателем состояния почвы. Ясно, что при применении гербицидов они не могут выполнять эту полезную функцию.
Люди, видящие решение всех проблем в опрыскивании ядохимикатами, не принимают во внимание необходимости сохранения некоторых естественных группировок растений (фитаценозов), имеющих большое научное значение. Они необходимы нам как стандарт, с которым мы можем сопоставлять изменения, происходящие в результате деятельности человека. Они нужны нам как среда, в которой можно сохранять первоначальные виды насекомых и других организмов, поскольку как будет объяснено в гл. 16, с выработкой иммунитета к инсектицидам меняются генетические факторы насекомых, а может быть, и других организмов. Один ученый предложил даже создать специальный «зоопарк» для насекомых, клещей в т. п., до того как еще больше изменится их генетический состав.
Некоторые специалисты предостерегают об опасности малозаметных, но важных вегетационных сдвигов, происходящих в результате применения гербицидов.
Препарат 2,4-Д, уничтожая широколистные растения, позволяет траве расти в условиях меньшей конкуренции; в результате некоторые травы теперь сами стали «сорняками» и создают новые проблемы. Этот факт отмечается в недавно вышедшем журнале, посвященном зерновым культурам. «При широком применении состава 2,4-Д для уничтожения широколистных сорняков все большей угрозой для полей, засеянных зерновыми и соей, становятся травяные сорняки».
Крестовник, вызывающий сенную лихорадку, служит интересным примером того, как попытки подправить природу иногда приводят к отрицательным результатам. Много тысяч галлонов химикатов было распылено по обочинам дорог с целью уничтожения этого сорняка. Однако сплошное опрыскивание привело к тому, что количество крестовника не уменьшилось, а увеличилось. Это однолетнее растение. Для его ежегодного произрастания требуются открытые места. Лучшим средством защиты от этого сорняка являются густые кустарники, папоротники и другие многолетние растения. Опрыскивание часто приводит к уничтожению этих растений и создает открытые, ничем не защищенные участки, которые быстро зарастают крестовником. Вполне возможно также, что цветочная пыльца попадает в воздух не от того крестовника, который растет вдоль дорог, а от сорняков, растущих в городских садах и на пустующих землях.
Рост сбыта химических средств для борьбы с ползучими сорняками — еще один пример того, как быстро распространяются неправильные методы. Имеется другой, более дешевый и эффективный способ борьбы с ползучими сорняками, чем ежегодное истребление их химическими препаратами. Он заключается в том, что участки, где произрастают ползучие сорняки, засеивают другой травой, с которой они не могут конкурировать. Сорняки растут только на нездоровых участках. Наличие этих сорняков служит симптомом, но не является самой болезнью. С помощью удобрений создаются благоприятные условия для произрастания желательных трав. В результате сорняки лишаются открытого места, необходимого им для ежегодного воспроизводства.
Но жители пригородов вместо изменения самих условий по совету специалистов из питомников, которые в свою очередь получили советы от химических фирм, продолжают каждый год применять на своих участках необычайно большое количество химических средств против ползучих сорняков. Многие химикаты, торговое название которых ничего не говорит об их характере, содержат такие ядовитые вещества, как ртуть, мышьяк и хлордан. При применении их в рекомендуемых дозах огромное количество остается на земле. По инструкции, на каждый акр земли нужно разбрызгивать 60 фунтов технического хлордана. С другим препаратом в почву вносится на каждый акр до 175 фунтов мышьяка. Количество погибающих птиц достигло поразительных размеров (см. гл. 8). Какова опасность участков, обработанных этими химикатами, для людей, неизвестно.
Успешное применение выборочного распыления вдоль дорог и в полосах отчуждения дает основание надеяться, что будут разработаны столь же правильные экологические методы для регулирования растительности на фермах, в лесах и на пастбищах, — методы, направленные не на уничтожение тех или иных растений, а на создание наилучших условий для произрастания полезных растений.
Достигнутые успехи помогают найти верное направление дальнейших работ. К числу заслуживающих внимания можно отнести некоторые успехи в области биологического контроля по ограничению произрастания нежелательных растений. Природа самостоятельно решила целый ряд проблем, которые теперь стоят перед нами, и при этом находила свои собственные пути их разрешения. И в тех случаях, когда человек достаточно умен, чтобы наблюдать природу, и старается соревноваться с ней, он также часто добивается успеха.
Ярким примером успешной борьбы с нежелательными растениями является борьба с сорняками кламат в Калифорнии. Хотя этот сорняк был завезен из Европы, он сопровождал американцев на всем их пути миграции на Запад. Впервые в Соединенных Штатах сорняк появился в 1793 году около Ланкастера в штате Пенсильвания. К 1900 году этот сорняк появился в Калифорнии вблизи реки Кламат, откуда он и получил свое название. К 1929 году он уже разросся на площади около 100 тыс. акров, а к 1952 году занимал уже около 2,5 млн. акров.
Сорняк кламат в отличие от растений местного происхождения вроде кустарникового шалфея не приносит никакой пользы ни животным, ни другим растениям. Более того, там, где он появился, скот становится «худым, кожа у него покрывается струпьями, а ротовая полость — болячками», из-за того что питается он этим токсичным растением. Стоимость земель упала.
В Европе этот сорняк никогда не представлял проблемы, поскольку там вместе с ним появились различные насекомые, которые пожирают его в таком количестве, что распространение его сильно ограничено. В частности, два вида жучков величиной с горошину, которые водятся на юге Франции, настолько приспособились к этому сорняку, что питаются только им и на нем же размножаются.
Историческим событием явилась доставка в Соединенные Штаты в 1944 году первых партий этих жучков; это была первая попытка в Северной Америке уничтожать вредные растения с помощью насекомых. К 1948 году оба вида жучка настолько хорошо прижились, что завоза новых партий не потребовалось. Распространение жучков осуществлялось путем их собирания в первичных колониях и их развозом по стране партиями по нескольку миллионов штук в год. В небольших районах жучки передвигались сами; как только сорняк вымирал, они безошибочно находили новые места, заросшие им. На землях, освобожденных от сорняка кламат, снова появились полезные растения.
Десятилетнее обследование, завершенное в 1959 году, показало, что уничтожение сорняка кламат было осуществлено «более полно, чем надеялись даже энтузиасты». Сорняка осталось не более 1 процента.
Такое символическое количество сорняка безвредно и даже необходимо для сохранения жучков на случай разрастания сорняка в будущем.
Другим примером успешного применения дешевого способа борьбы с сорняками может служить то, что было сделано в Австралии. Подобно другим колонистам, направляющимся в новые страны, которые захватывали с собой различные растения и животных, капитан Артур Филлип привез в Австралию примерно в 1787 году несколько видов кактусов, намереваясь использовать их для разведения насекомых, нужных в производстве красителя. Некоторое количество кактусов (колючих груш) каким-то образом оказалось за пределами его сада, а к 1925 году в Австралии можно было встретить уже около 20 дикорастущих разновидностей этих растений. Поскольку на этой новой территории не было естественных помех их размножению, кактусы начали быстро распространяться и в конце концов заняли площадь примерно в 60 млн. акров. По крайней мере половина этих земель заросла кактусами так густо, что не могла быть использована.
В 1920 году в Северную и Южную Америку были направлены австралийские энтомологи для изучения насекомых, способных уничтожать колючие груши на их родине. После испытания нескольких разновидностей отобрали 3 млрд, яичек аргентинской моли и вывезли в Австралию в 1930 году. А через 7 лет были уничтожены последние густые заросли колючих груш, и ранее пустовавшие земли вновь стали заселяться или отводиться под пастбища. Стоимость всей этой операции составила меньше одного пенса на акр освобожденной земли, в то время как при использовании химических средств борьбы с этими растениями, которая безуспешно велась до этого, стоимость обработки одного акра земли составила около 10 фунтов стерлингов.
Оба приведенных примера говорят о возможности чрезвычайно эффективной борьбы со многими нежелательными растениями с помощью поедающих их насекомых.
Однако до сих пор ученые не уделяют должного внимания использованию этой возможности, хотя насекомые, может быть, самые разборчивые едоки, и эту их особенность можно легко использовать на пользу человеку.