Александр Александрович Любищев (1890—1972)

Глава 5 Вклад в сельскохозяйственную энтомологию

Сельскохозяйственной энтомологией А. А. Любищев начал заниматься в пермский период своей жизни — в середине 20-х гг. Приход его в эту область не был случайностью. Скорее это была закономерность. Опыт, накопленный им во время постоянных полевых экскурсий, знание предмета (Любищев в Пермском университете в числе других дисциплин читал курс "Учение о сельскохозяйственных вредителях") искали выхода. Особенно плохо в тот период обстояло дело с оценкой экономического значения вредителей. Существующие характеристики потерь носили, как правило, поверхностный, субъективный характер. Отсутствовали точные методы определения вреда, наносимого растениям насекомыми, не были разработаны сами принципы решения этой сложной биологической задачи, имеющей большое хозяйственное значение. Любищев в силу высоко развитого у него чувства гражданской ответственности не мог пройти мимо этих проблем и с присущей ему энергией углубился в их разработку.

Вскоре он начал понимать, что убытки от известных ему вредителей скорее преувеличены, чем занижены. Однако первая попытка реально оценить потери от одного из вредителей — клеверного семееда, по признанию самого Любищева, удалась далеко не сразу. Тем не менее она позволила подойти к пониманию трудности экономических проблем в энтомологии, в частности при оценке вредоносности личинок этого насекомого. Здесь Любищев впервые в сельскохозяйственной энтомологии предложил использовать регрессионный анализ (о нем речь пойдет далее). В связи со сменой места жительства (см. "Биографический очерк") работа по экономическому значению клеверного семееда апиона была временно прекращена. В дальнейшем эту работу под руководством Любищева выполнил К. А. Васильев.

Переезд в Самару благоприятно отразился на занятиях Любищева прикладной энтомологией. Общение со специалистами сельскохозяйственного института и особенно знаменитой Безенчукской станции — С. М. Тулайковым, К. Ю. Чеховичем и другими — способствовало расширению агрономического кругозора Любищева. Здесь он начинает и успешно заканчивает большой труд по оценке вредоносности хлебного пилильщика Cephus pygmaeus L. и пшеничной узловой толстоножки Harmolita noxiale Portsch. О значении особенно первого вида велись в то время жаркие споры, и ему приписывался большой вред.

Итог двухлетней работы с этими вредителями лаконично краток: личинки хлебного пилильщика, повреждая стебель, вызывают один вид потерь — снижают налив зерна на 6—10%; узловая же пшеничная толстоножка безвредна [14, 15]. Но это только, так сказать, надводная часть айсберга, созданного Любищевым. Еще большее значение имеют опубликованные им работы как методические пособия.

Дело в том, что оба указанных вида насекомых предпочитают повреждать более развитые стебли пшеницы. Это было известно. Устранять маскирующее влияние избирательности хлебного пилильщика энтомологи пытались подбором к поврежденным стеблям идентичных по развитию неповрежденных колосьев. Избежать влияния субъективности при таком подборе было невозможно, и результаты получались ненадежные. Любищев, как и в случае с апионом, применил сравнение не средних арифметических значений продуктивности двух групп стеблей — поврежденных и незаселенных, а линий регрессии продуктивности колосьев (у каждой из этих двух групп) на признак, характеризующий развитие растений,— толщину стебля, длину колоса и др. Это позволило статистическим путем как бы подобрать одинаковые по развитию пары колосьев — с поврежденных и здоровых стеблей — и получить разницу в массе зерен, обусловленную влиянием того и другого вредителя. При этом Любищеву пришлось решить целый ряд методических трудностей. В итоге была создана методика, которая могла уже использоваться для оценки вредности других обладающих избирательной способностью организмов.

Более того, Любищев показал необоснованность позиций многих авторов, полагающих, что надежным методом определения вредоносности является только вегетационный метод при искусственном заражении растений. Была заложена основа полевого метода определения вредоносности повреждающих растения насекомых с устранением влияния сопутствующих факторов (что при полевых исследованиях неизбежно) путем соответствующей статистической обработки цифрового материала. Первым итогом общих методических поисков Любищева был доклад на секционном заседании IV съезда зоологов в 1930 г. "О методике количественного учета", положивший начало серии его выдающихся методических работ.

Второй период деятельности Любищева в области сельскохозяйственной энтомологии связан с его работой во Всесоюзном институте защиты растений в качестве руководителя секции экономического сектора. Здесь в течение семи лет им публикуется еще 11 работ по экономике вредных организмов. В этих работах достаточно полно отображена теоретическая сторона исследований Любищева, его понимание проблемы экономического значения вредителей и болезней сельскохозяйственных растений, трудности оценки наносимого вреда и путей их разрешения.

В 1931 г. появляется программная статья по установлению размера потерь, причиняемых вредными насекомыми [16J. В ней четко и ясно показывается неудовлетворительное состояние экономической основы всего дела защиты растений в нашей стране и за рубежом; впервые дается, классификация типов потерь и групп вредителей, методов оценки вреда; исследуются источники ошибок, биологические их причины. Позднее в работе "Основы методики учета потерь от вредителей" [25] теоретические основы изучения и оценки экономического значения вредных организмов получают дальнейшее развитие. А. А. формулирует программу определения потерь: оценка потерь должна базироваться на сведениях о вредности (ущербе на одно растение или от одной особи вредителя) и вреде (ущербе на единицу площади посева в натуральном выражении), а также включать количественный учет вредных организмов, экономическое районирование и общий синтез потерь.

Согласно этим основным положениям, Любищев проводит углубленные теоретические изыскания. Дальнейшее развитие получает экотопографический метод Хартцеля, или метод биосъемки [17, 19, 28], который Любищев применяет не только для учета численности вредителей, но и для изучения структуры их распределения, оценки размера вреда и уменьшения обрабатываемых ядохимикатами площадей посевов. При разработке методов оценки вредности он по-прежнему главным считает полевое исследование [27] / Существенную роль отводит он использованию статистических методов как при оценке вредоносности, так и при изучении гетерогенности поля с точки зрения распределения вредных объектов [19, 28]. Глубокому исследованию подвергается проблема экономического районирования, намечаются этапы работы и проводятся основы теории зональности вредителя [27]. Все эти теоретические разработки до сих пор не потеряли своей актуальности.

Намеченная программа изучения экономического значения вредных организмов [16, 25] реализовывалась Любищевым и в практической работе. Сначала секция, которой он руководил, занималась вопросами методики определения вредоносности, но позднее тематика секции расширилась: в план была включена разработка методик определения потерь и учета эффективности защитных мероприятий [18, 27]. Задачу секции он видел, с одной стороны, в разработке методик для практических учреждений, а с другой — в получении точных значений и вреда, и вредоносности путем обработки имеющихся материалов (литературных источников, данных наблюдательных пунктов, сведений, получаемых от корреспондентов) и проведения специальных полевых исследований. При разработке методик Любищев считал необходимым получение полевых, производственных данных, применение методов математической статистики, проведение топографического подхода к изучению потерь, т. е. рассчитывал на высокий уровень исполнителей. Он неоднократно подчеркивал, что составлять методики для каждого случая или отдельного вредителя бесполезно; лучше затратить время на подготовку специалистов, чем на написание бесчисленных подробных вариантов инструкций, правильный выбор которых в соответствии с конкретными условиями посилен опять-таки работникам с высокой квалификацией.

А. А. проделывает огромную просветительскую и пропагандистскую работу: читает лекции и проводит практические занятия по учету потерь и биометрическим методам, пишет методические руководства, консультирует сотрудников института и периферийных учреждений, обрабатывает первичный материал. Все летние периоды он находится в командировках и экспедициях в различных районах страны, где его сотрудники ведут полевую работу по изучению распределения и районированию вредоносности таких объектов, как хлебные пилильщики, гессенская и шведская мухи, вредители овощных культур. В эти годы секция начинает заниматься выяснением экономического значения ржавчинных заболеваний злаковых культур и льна, причем используются те же методы, что и при оценке вредоносности насекомых, — биосъемка, сравнение линий регрессии и др. В итоге были получены ценные материалы, только частично опубликованные позднее сотрудниками и использованные самим А. А. [39].

На основании этого материала, накопленного в многочисленных поездках, анализа энтомо-фитопатологических данных селекционных станций и других сельскохозяйственных учреждений А. А. составляет обстоятельную характеристику потерь от вредителей зерновых культур [16]. По его мнению, 5%-ный уровень потерь, причиняемых всеми вредителями хлебных злаков, следует относить не к минимальным, как обычно принимается, а к максимальным потерям; средние потери от этой группы вредных организмов составляют около 3%.

Особенно много сил А. А. потратил на изучение ущерба от злаковых мух, в основном от шведской мушки, которая была одной из главных причин отсутствия посевов пшеницы в ряде центральных областей — на территории так называемого "белого пятна". Первые опыты с этими вредителями были поставлены еще в 1930 г.; позднее, проанализировав многочисленные отчеты сортосети, еще до завершения работы других бригад, специально созданных для изучения проблемы "белого пятна", Любищев дал заключение, что шведская мушка и ее аналоги не являются районирующим фактором для злаковых культур [20, 22, 23]. Одновременно приводится много ценных сведений по экологии шведской мушки, характеризующих ее вредность. К сожалению, сборник по проблеме "белого пятна", для которого А. А. совместно с М. Я. Козловой написал большую статью о роли энтомологического фактора, не вышел из печати. Личный экземпляр рукописи погиб вместе с большей частью его архива в годы войны в Киеве (см. ч. I). Остался неопубликованным и ряд других работ: карты экономического районирования по гессенской и шведской мухам, сводка по экономике и борьбе с сусликами и другие.

Во время трехлетнего пребывания в Киеве Любищев продолжает заниматься экономическим значением вредителей. Он организует исследования по влиянию вредителей на урожай плодовых и овощных культур. Однако полученные материалы, так же как и архив, погибли в 1941 г. В методическом плане Любищев публикует критический обзор по использованию метода искусственных повреждений [30]. В этой статье он возвращается к теме сравнения эффективности полевого и вегетационного методов оценки значимости вредных организмов. Метод искусственного повреждения широко и тенденциозно использовался для нахождения коэффициентов вредности. А. А. Любищев на литературных примерах показал, что техника и методика проводимых опытов по имитации повреждений весьма далеки от совершенства и что поэтому полученные результаты нельзя переоценивать. Опыты с искусственным повреждением дают, по его мнению, ряд полезных сведений о физиологии повреждаемых растений, но мало подходят для оценки вредоносности объектов. Высказывая пожелания в целях улучшения этого направления экспериментальных исследований, А. А. особенно подчеркивает необходимость повышения чистоты и уровня методики проводимых опытов [24, 26, 30]. По анализируемому цифровому материалу он устанавливает наличие у злаков порога устойчивости к повреждениям листовой поверхности, значения которого составляют более 25% от общей площади листьев. В определенных условиях умеренное повреждение листовых пластинок может даже приводить к увеличению урожая зерна или к улучшению его качества [30].

Занимаясь вопросом экономического значения вредителей, А. А. не мог оставить в стороне проблему учета эффективности мероприятий по борьбе с ними. В своей схеме классификации потерь [16] он учел необходимость экономической характеристики обработок. А. А. считал, что защитные мероприятия следует оценивать не по технической эффективности, умноженной на показатель вредности, или даже просто по проценту снижения численности объектов, как это часто делается на практике, а по реальным размерам спасенного урожая [21], т. е. разницей между потенциальными и понесенными потерями. Он критиковал работу "Общества по борьбе с вредителями" (ОБВ), которое, ведая всей защитой растений в стране, носило характер подрядчика, ибо, оценивая пользу от проводимых мероприятий по технической эффективности, не было непосредственно заинтересовано в благосостоянии хозяйств в целом. Вскоре после этого ОБВ было ликвидировано.

Путь к устранению просчетов в оценке эффективности мероприятий А. А. видел в дальнейшем усовершенствовании учета вредителей и болезней, в организации научной оценки потерь [21]. Он неустанно боролся за чистоту постановки опытов, проводимых с целью учета эффективности борьбы с вредителями. Вскрывая наиболее часто встречающиеся ошибки [31, 36], он в то же время рекомендовал способы, при помощи которых удается полностью или частично исправлять допущенные погрешности и тем самым сберегать затраченный труд и немалые средства. С этой целью он использует проверенный уже способ сравнения линий регрессии — дисперсионный анализ — и первым среди энтомологов применяет весьма эффективный метод анализа ковариансы [31].

Свои теоретические взгляды по вопросам оценки экономического значения вредителей и борьбы с ними А. А. обобщает в большой работе, опубликованной в Ульяновске в 1955 г. [39]. Это наиболее полная сводка методических разработок в области изучения вредоносности насекомых, изданных до настоящего времени, вошедшая в число классических методологических работ по сельскохозяйственной энтомологии. Анализируя в целом вклад А. А. в решение проблемы оценки экономического значения вредных для сельскохозяйственных растений организмов, можно без преувеличения считать, что им заложены первоначальные основы экономики защиты растений. Сам он относил себя к курдюмовскому направлению в изучении вредоносности насекомых. Безусловно, талантливые начинания Н. В. Курдюмова (использование коэффициента вредности, например) забывать не следует. Но нельзя не отметить и самостоятельность пути А. А. Признавая целесообразным на первом этапе применение показателей вредности, А. А. неоднократно раскрывал ограниченность этого метода подсчета потерь от вредных организмов [15, 21, 30, 39]. Отсутствие прямо пропорциональной зависимости между степенью повреждения растений и причиняемым ущербом, устойчивость насаждения к повреждениям — эти факторы весьма ограничивают возможности использования коэффициентов вредности. Наиболее целесообразный путь — определение потерь на основе оценки вреда на единицу площади. Этого пути он по мере возможности и придерживался как при разработке теории учета потерь, так и при экспертно-статистической оценке реального ущерба от вредителей злаковых культур.

Следующие десять лет А. А. работает в Средней Азии. Здесь, несмотря на огромную педагогическую нагрузку, он продолжает трудиться над проблемой количественного учета животных [36, 37]. Строго говоря, разработки А. А. в этой области далеко выходят за рамки прикладной энтомологии и служат интересам как зоологии беспозвоночных, так и зоогеографии в целом. Но поскольку работы А. А. по теории учета существенно связаны с сельскохозяйственной энтомологией, уместно рассмотреть их в данной главе.

Над этой проблемой А. А., как мы уже отмечали, начал работать еще в 1930 г. Позже на VII Всесоюзном съезде по защите растений он сделал доклад, в котором выдвинул для обсуждения вопрос о неравномерности размещения насекомых на площади — гетерогенности поля — и о тех следствиях, которые отсюда вытекают [19]. Эта существеннейшая популяционная особенность беспозвоночных стала одним из главных предметов пристального внимания А. А. при разработке приемов учета и способов оценки получаемых данных. Развитие экотопографического метода было только одним из следствий такого внимания. Другим следствием была разработка приема учета насекомых по фиксированным маршрутам или экскурсиям методом текущей регистрации — с детальным описанием топографических отношений (рельефа, растительности и др.) и характеристикой улова по экологически отличающимся отрезкам пути. А. А. описывает и постоянно применяет наиболее эффективный полевой метод учета, получивший в биометрии название послойного учета. Все эти приемы значительно рационализируют работу полевых энтомологов, позволяют им обследовать гораздо большие площади. В связи с этим, по мнению А. А., необходимость в стационарных участках отпадает. Производственные наблюдательные пункты затрачивают большую часть времени и сил на обследования как раз на стационарных участках и получают гораздо меньше сведений, чем при использовании более свободной программы наблюдений и учетов [32, 36, 37].

Большую роль в улучшении результатов количественного учета животных из-за той же неравномерности их размещения А. А. отводит более тонкой обработке учетных данных. Он считает, что недостаточно приводить только средние значения численности объектов (причем чаще не средних арифметических, а средних геометрических), необходимо учитывать структуру распределения популяции вредителя. Первая задача — выявление характера распределения насекомых путем вычисления корреляции соседств и сравнения эмпирических кривых частот значений численности с типами теоретических распределений. При этом может показаться, что А. А. придает вначале несколько излишнее биологическое звучание соответствию учетных данных некоторым теоретическим распределениям [28], но позже [44, 45] он развивает эти положения, выделяя гипергеометрическое и контагиозные распределения. Путем сравнения последних с эмпирическими кривыми можно (правда, не всегда) судить о наличии в поле перерассеяния или скученности в размещении насекомых. От характера распределения численности вредителей зависит и тактика их учета. При равномерном размещении их по полю требуется наименьшее число проб, упрощается и порядок расположения проб. В случае скученности приходится выявлять и обследовать очаги с высокой плотностью насекомых, что значительно увеличивает число повторностей, использовать среднюю геометрическую и т. д.

В 1947 г. А. А. заканчивает рукопись книги "К методике количественного учета и районирования насекомых" [42; см. также гл. 4], в которой подводит итоги проделанной работы по разработке основ теории учета. Наряду с разделами, изложенными им в ранних статьях, А. А. включает и ряд новых: об общеметодической классификации методов учета, о симметризации кривых распределений учетных данных путем их преобразования, о сравнимости данных относительных учетов и переходе от относительного к абсолютному учету и многое другое. Эта превосходная многоплановая, далеко выходящая за рамки сельскохозяйственной энтомологии книга вышла в 1958 г. Вместе с другой методической работой А. А. "К методике полевого учета сельскохозяйственных вредителей и эффективности мероприятий по борьбе с ними" [39] она стала настольной книгой прикладных энтомологов и вошла в число работ, обязательных для изучения при аспирантской подготовке.

В 1943 г. А. А. возглавил эколого-энтомологическую лабораторию в КИРФАН. Считаясь с производственной необходимостью, он начинает работу по изучению массовых вспышек размножения вредителей сельскохозяйственных растений и оценке эффективности проводимых мероприятий. Объектами исследований избираются самые вредоносные виды: вредная черепашка, свекловичный долгоносик, блошки, вредные совки [35, 36].

По земляным блошкам и совкам Киргизии А. А. пишет монографии, которые, к сожалению, не были изданы. В них рассматриваются видовой состав вредителей, их распространение, вредоносность и меры защиты растений. Занимаясь вопросами практической борьбы с насекомыми, А. А. изучает состояние дел по разработке систем защитных мероприятий в стране и находит в них много излишеств [37]. Он напоминает о требованиях к системам, сформулированных В. Н. Щеголевым,[¹ Щеголев Владимир Николаевич (1890—1966) —энтомолог, профессор Ленинградского сельскохозяйственного института.] добавляя при этом, что защитные мероприятия должны не только быть увязанными между собой, но и включаться в общий комплекс хозяйственных и специальных мероприятий [21, 37].

Поскольку колебания численности насекомых связаны с миграцией и влиянием экологических факторов на массовое размножение, А. А. как самостоятельную проблему выделяет изучение экологического районирования вредителей. Он отмечает при этом, что горный ландшафт благоприятствует сравнительному экологическому изучению насекомых в связи с обилием экологических контрастов на ограниченной территории. По мнению А. А., при экологических исследованиях должен превалировать путь от биоценоза к биотопу, а не наоборот, как это часто считается. Синэкологический подход более экономичен и позволяет учесть неравномерность распределения интересующих нас организмов и тем самым избежать больших напрасных затрат и методических ошибок [36].

Критически рассматривая применяемые исследователями методы экологического районирования вредных видов, А. А. полагает необходимым а) с большей точностью определять эмпирические границы зон различной вредности; б) изучать формы этих границ в поисках интегральных климатических индексов; в) разработать методы оценки степени совпадения теоретических и эмпирических границ зональности; г) учитывать влияние факторов на организмы, "аккумулированное" в более ранние периоды времени. Он обсуждает возможность использования видов-индикаторов при изучении зональности вредителей и прогнозировании массовых вспышек, считая этот слабо еще разработанный подход весьма перспективным, приводит много ценных соображений по действительному и потенциальному районированию в Киргизии вредной черепашки [36]. Теоретические взгляды А. А. по вопросам экологического районирования насекомых не потеряли своей значимости и четверть века спустя.

Характеристика трудов А. А. будет неполной, если не рассмотреть влияния его работ на развитие количественной агробиоценологии. Впервые применив для оценки трофической связи насекомых с растениями регрессионный анализ, он стимулировал формирование статистического подхода к анализу связи между элементами агроценозов. Путем изучения связи между организмами можно глубже, как это отмечал А. А. [42], проникнуть в структуру биоценоза, сделать в конечном итоге выводы, полезные для проведения защитных мероприятий. Развитие А. А. экотопографического метода учета организмов также обогатило агробиоценологию мощным средством экспериментального исследования.

А. А. выступал за развитие прикладной зоогеографии [40, 41]. Ценным является его замечание, что экономическое и экологическое районирование можно существенно улучшить, используя количественное соотношение видов, особенно в условиях стертости границ [42]. Он придавал большое значение зависимости числа видов от логарифма числа индивидов, собранных при учетах. А. А. считал возможным использовать эту зависимость как метод сравнения богатства фауны и получать дополнительный материал для характеристики массового размножения вредителей. В агроценозах, отмечал А. А., с увеличением числа пойманных экземпляров число видов возрастает гораздо медленнее, чем в дикой природе [42]. Следует подчеркнуть, что теоретическим обобщениям А. А. при изучении им сообществ животных во многом способствовали статистические исследования эмпирического материала.

Мы полагаем, что именно А. А. Любищева следует считать основоположником статистического направления исследований в области экономического значения сельскохозяйственных вредителей и в агробиоценологии.

В заключение отметим еще одну особенность творчества А. А., характеризующую его как большого самобытного ученого. Это — его независимость от влияния авторитетов или общепринятых воззрений. Может быть, поэтому почти все работы А. А. в области сельскохозяйственной энтомологии сейчас не только не потеряли актуальности, но продолжают во многом определять направления и методологию прикладных энтомологических исследований.