CC BY
33Экосистемы, их оптимизация и охрана. 2012. Вып. 6. С. 218-224. УДК 632.937:635.657:579.852.11
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА НУТА (CICER ARIETINUM) ОТ НУТОВОГО МИНЕРА (LIRIOMYZA CICERINA) В УСЛОВИЯХ КРЫМА
Пархоменко А Л., Пархоменко Т. Ю., Дидович С. В., Мельничук Т. Н.
Институт сельского хозяйства Крыма НААНУ, Симферополь, tat.parkhomenko@rambler.ru
Показана целесообразность применения микробиологических способов защиты нута (Cicer arietinum L.) от нутового минера (Liriomyza cicerina Rd.) на основе бактерий Bacillus thuringiensis. Установлено, что одноразовая обработка растений нута сортов Буджак и Розанна штаммом В. thuringiensis 0376 р. о. позволяет снизить пораженность нутовым минером на 43-46% и повысить урожайность культуры в среднем на 0,5 т/га.
Ключевые слова: биоконтроль, Bacillus thuringiensis, нутовый минер, Liriomyza cicerina, нут, Cicer arietinum.
ВВЕДЕНИЕ
Количество засеянных земель в Крыму в 2011 году по данным Министерства АПК Крыма составляло 821,8 тысяч гектар. Преобладающее положение занимают посевы зерновых культур - 73,8%, остальные площади занимают технические культуры (15,8%), картофель и овощебахчевые (5,6%) и кормовые культуры (5,4%). Для сбалансироваия севооборотов в Крыму необходимо увеличить количество площадей под бобовыми культурами до 20-30%.
Одной из сельскохозяйственных культур, приспособленных к засушливым и жарким условиям произрастания, является нут (Cicer arietinum L.). Семена нута являются источником белка, микроэлементов, витаминов и используются в детском и диетическом питании [1]. За последние десять лет площадь посевов нута на Украине увеличилась более чем в десять раз и составляет более пятидесяти тысяч гектар. Все более популярной эта культура становится и в Крыму.
С увеличением доли какой-либо культуры в структуре агроэкосистем неизбежно возникает вопрос о болезнях и фитофагах, которые способны распространяться и накапливаться по мере распространения растения-хозяина. Так, растения нута могут повреждаться около 60 видами насекомых-фитофагов. В районах выращивания нута наиболее опасным фитофагом является нутовый минер (Liriomyza cicerina Rd.), широко распространенный в Европе, Азии и Африке [2]. Повреждение нутовым минером существенно влияет на жизнеспособность растений и приводит к уменьшению их урожайности и ухудшению его качества [3]. Кроме этого нутовый минер может повреждать и другие растения семейства Бобовые -белый и лекарственный донник, различные виды клевера [2]. Количество генераций фитофага L. cicerina варьирует от 2 до 4 и зависит от температуры и наличия кормових растений [4, 5].
2012 Ekosistemy, ikh Optimizatziya i Okhrana, 6: 218-224.
Published by V. I. Vernadskiy Taurida National University, Simferopol, Ukraine.
Наиболее распространенными средствами защиты растений являются химические препараты. Однако их применение имеет целый комплекс недостатков - поражение нецелевых объектов, иногда малая эффективность, небезопасность для компонентов агро- и природных экосистем, возникновение резистентных форм насекомых. Кроме того, ни одного химического средства защиты растений для нута не определено [6]. Альтернативой химическим средствам являются биологические, в том числе разработанные на основе энтомопатогенных микроорганизмов.
Таким образом, в связи с увеличением площадей выращивания нута в южных областях Украины и в Крыму, разработка методов биологического контроля численности нутового минера является актуальной.
Целью настоящей работы явилась оценка эффективности применения микробиологических препаратов на основе бактерий Bacillus thuringiensis против нутового минера (Liriomyza cicerina Rd.) - одного из наиболее опасных вредителей нута (Cicer arietinum L.).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Объектами исследований являлись штаммы энтомопатогенных бактерий из коллекции отдела микробиологии Института сельского хозяйства Крыма НААН (ИСХК НААН): B. thuringiensis 994 - основа биопрепарата Акбитур, штам B. thuringiensis 0376 p. o. - основа препарата STAR-t. Опыты проводились на растениях нута сортов Антей и Буджак, учеты проводили по повреждениям листьев нутовым минером. Полевой опыт по защите растений от нутового минера проводили на опытном участке отдела микробиологии ИСХК НААН на черноземе южном. Обработку растений проводили одноразово в фазе цветения растений в период массового развития фитофага рабочими растворами жидких споровых культур штаммов с титром 400 млн. спор/мл и нормой расхода препарата 300 л/га. Контрольный вариант обрабатывали водой. Учет количества мин на листьях растений проводили перед обработкой и на 5, 10, 15 и 20 сутки после обработки [7]. Статистическую обработку результатов проводили по Б. А. Доспехову [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Повреждение растений нута нутовым минером. При проведении полевых опытов на черноземе южном на сортах нута Розанна, Антей, Буджак, Память было установлено, что растения с фазы бутонизации (иногда и ранее) и до вызревания бобов повреждаются нутовым минером (рис. 1).
Так, на растениях нута сорта Розанна на протяжении двух лет наблюдений показано, что количество мин нутового минера в начале опыта (20-25 мая) уже достаточно высокое и достигает 110-120 мин на растение (рис. 2) На протяжении 20 суток число мин на растение возрастает до 260 штук. Разница между повреждением листьев по годам проведения наблюдений отличается несущественно.
Рис. 1. Повреждение растений нута нутовым минером
к к и н
о £
К К
5! о т н о
и р
К
ч
о «
300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80
Начало
10
15
20
2009 г.
■2010 г.
5
Рис. 2. Количество мин нутового минера на растениях нута сорта Розанна в контроле без обработки (полевые опыты 2009-2010 гг.)
На растениях нута сорта Антей количество повреждений на растение в начале опыта составляло 110 единиц. Через 20 суток количество мин на растение увеличилось до 230 в 2009 году и до 280 в 2010 году. При этом установлена существенная разница между уровнем повреждения растений фитофагом в 2009 и 2010 гг. Так, в 2010 году на растениях нута сорта Антей в контроле количество мин нутового минера увеличивалось на третьи сутки - на 15%, на пятые сутки - на 31%, на 10 сутки - 63%, на 15 сутки - на 100%, на 20 - на 125%, сравнительно с началом
опыта. На протяжении трех лет наблюдений на нуте сорта Буджак установлено, что уровень повреждения растений в начале опыта был наименьшим в 2011 году и составил 71 мину/растение, наибольшим - в 2011 году - 117 мин. Уровень повреждения растений в 2009 и 2010гг. отличался несущественно, в 2011 году был на 40% ниже, чем в 2009 и 2010 гг. (табл. 1).
Таблица 1
Поврежденность растений нута сорта Буджак нутовым минером (полевой опыт, 2009-2011 гг., отдел микробиологии ИСХК НААН)
Год наблюдений Количество мин нутового минера, штук/растение
Начало опыта Учет на 5 сутки Учет на 10 сутки Учет на 15 сутки Учет на 20 сутки
2009 96,4±5,75 151,8±6,92 188,0±11,50 219,4±13,06 263,8±22,67
2010 116,7±3,87 161,5±5,15 197,1±6,31 236,9±8,70 267,8±9,24
2011 71,3±5,53 119,9±8,84 135,9±9,42 150,4±9,44 160,1±9,02
Таким образом, количество мин нутового минера на растениях нута разных сортов, которые были использованы в наших исследованиях не зависит от сорта, в то же время погодно-климатические условия года могут существенно влиять на повреждение растений нутовым минером.
Влияние обработки растений нута штаммами Bacillus thuringiensis. Одноразовая обработка растений нута в период вегетации энтомопатогенными штаммами B. thuringiensis снижает пораженность растений фитофагом. Так, на растениях нута сорта Розана, в среднем за три года исследований, на пятые сутки после обработки количество мин при использовании штамма B. thuringiensis 994 составляло 117 шт./растение, штамма B. thuringiensis 0376 p. o. - 94 шт./растение, что существенно ниже показателей контроля - 126 шт./растение. На десятые сутки после обработки количество мин в контроле было 115 шт./растение, в варианте со штаммом B. thuringiensis 994 - 133, с B. thuringiensis 0376 p. o. - 102 шт./растение. На протяжении следующих десяти суток опыта количество мин в контрольном варианте возрастало на 188 шт./растение, на 15 сутки - до 188, на 20 сутки - 201 шт./растение. На 20 сутки после обработки в варианте с использованием штамма B. thuringiensis 994 количество мин снижалось на 23% в сравнении с контролем и повышалось на 57% в сравнении с началом наблюдений, при использовании штамма B. thuringiensis 0376 p. o. знижалось на 43% и повышалось на 39%, соответственно (рис. 3).
На нуте сорта Буджак в среднем за 2009-2011гг. в начале опыта количество мин нутового минера составляло 95-104 единицы на растение, разница между вариантами была несущественная. На пятые сутки количество мин в контроле составляло 144 шт./растение, при использовании штамма B. thuringiensis 994 этот показатель составлял 123 штуки, при применении штамма B. thuringiensis 0376 p. o. - 108 шт./растение, что существенно ниже контроля. На десятые сутки после обработки количество мин в контроле составляло 174 единицы, в варианте с B. thuringiensis 994 - 139 шт./растение, с B. thuringiensis 0376 p. o. - 119 шт./растение.
Рис. 3. Влияние обработки энтомопатогенными штаммами на количество мин нутового минера на растениях нута сорта Розанна, среднее за 2009-2011 гг. (полевой опыт, чернозем южный, ИСХК НААН)
На протяжении следующих десяти суток количество мин в контроле существенно возрастало до 202 штук на 15 сутки и до 231 штуку на 20 сутки. На двадцатый день проведения опыта в варианте с обработкой штаммом В. thuringiensis 994 количество мин снижалось на 31% в сравнении с контролем и повышалось на 53% по сравнению с началом опыта, в варианте со штаммом В. thuringiensis 0376 р. о. - снижалось на 46% и повышалось на 24%, соответственно.
Одним из интегральных показателей использования средств защиты растений от фитофагов является урожайность культуры. На нуте сорта Буджак в среднем за три года исследований урожайность культуры в контрольном варианте составляла 1,04 т/га, при обработке штаммами В. thuringiensis 994 - 1,24 т/га, В. thuringiensis 0376 р. о. - 1,62 т/га. (табл. 2).
На нуте сорта Розанна, в среднем за три года исследований, урожайность культуры в контроле составляла 1,25 т/га. Использование штаммов В. thuringiensis позволило повысить ее до 1,35 т/га при обработке штаммом В. thuringiensis 994 и до 1,65 т/га при использовании штамма В. thuringiensis 0376 р. о. (табл. 3).
Таким образом, применение энтомопатогенных бактерий В. thuringiensis снижает пораженность растений нутовым минером на 43-46% и позволяет существенно повысить урожайность нута исследованных сортов: на нуте сорта Буджак до 55%, на сорте Розана - до 32%.
Таблица 2
Влияние штаммов В. thuringiensis на урожайность нута сорта Буджак при обработке по вегетации растений (полевой опыт, 2009-2011гг., чернозем южный, отдел микробиологии ИСХК НААН)
Вариант опыта Урожайность, т/га Средняя, т/га
2009 г. 2010 г. 2011 г.
Контроль 0,99 1,58 0,55 1,04
В. thuringiensis 994 1,25 1,77 0,71 1,24
В. thuringiensis 0376 p. o. 1,59 1,62 1,65 1,62
НСР05 0,145 0,138 0,22
Таблица 3
Урожайность нута сорта Розанна при обработке растений по вегетации штаммами В .thuringiensis (полевой опыт, 2009-2011гг., чернозем южный, отдел микробиологии ИСХК НААН)
Вариант опыта Урожайность, т/га Среднее, т/га
2009 г. 2010 г. 2011 г.
Контроль 0,62 1,03 2,10 1,25
В. thuringiensis 994 0,67 1,02 2,38 1,35
В.thuringiensis 0376 p. o. 0,88 1,14 2,93 1,65
НСР05 0,114 0,173 0,21
ВЫВОДЫ
1. Одноразовая обработка растений нута сортов Буджак и Розанна штаммом В. thuringiensis 0376 р. о. позволяет снизить пораженность нутовым минером на 43-46% и повысить урожайность культуры в среднем на 0,5 т/га.
2. Применение микробиологических способов защиты растений на основе бактерий B. thuringiensis для защиты растений нута от повреждений фитофагом -нутовым минером (Liriomyza cicerina Rd.) целесообразно, наибольшая эффективность отмечена при применении препарата STAR-t. на основе штамма В. thuringiensis 0376 p. o.
Список литературы
1. Бушулян О.В. Нут: генетика, селекцш, насшництво, технологш вирощування: Монографш / О.В. Бушулян, В.1. С1чкар. - Одеса, 2009. - 248 с.
2. Dempewolf M. Arthropods of Economic Importance - Agromyzidae of the World [Электронный ресурс] / M. Dempewolf // ETI. University of Amsterdam, Amsterdam. - 2004. Режим доступа: http://nlbif.eti.uva.nl/bis/agromyzidae.php. Название с экрана.
3. Pastucha L. Bionomy and harmfulness of chickpea leafminer (Liriomyza cicerina Rond.) in Slovakia (in Slovakian) / L. Pastucha // Vedecke Prace vyskumneho Ustavu Rastlinnej Vyroby v Piestanoch. -1996. - 26. - P. 111-123.
4. Lahmar M. Données bio-ecologiques et importance des dègats de la mineuse du pois-chiche (Liriomyza cicerina, Rond.) au Maroc / M.Lahmar and M. Zeouienne // Al Awamia. - 1990. - 26. - Р. 108-118.
5. Banita E. Liriomyza cicerina Rond. (Diptera - Agromyzidae), daunator important al culturilor de naut / E. Banita, M.C. Mateias, E. Luca // Probleme de Protectia Plantelor. - 1992. - 26. - Р. 25-37.
6. Бушулян О.В. 1нтегрована система захисту нуту вщ бур'янiв, шюдниюв i хвороб. Методичш рекомендацп / О.В. Бушулян, B.I Ci4Kap., О.В. Бабаянц. - СГ1-НЦНС, Одеса. - 2012. - 24 с.
7. Поляков И.Я. Прогноз вредителей и болезней сельскохозяйственных культур (с практикумом) / И.Я. Поляков, М.П. Персов, В. А. Смирнов. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1984. - 318 с.
8. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований). -М.: Агропромиздат, 1985. - 352 с.
Пархоменко О. Л., Пархоменко Т. Ю, Дддович С. В., Мельничук Т. М. Бюлопчний захист нуту (Cicer arietinum) ввд нутового мшера (Liriomyza cicerina) в умовах Криму // Екосистеми, 1х оптимiзацiя та охорона. ймферополь: ТНУ, 2012. Вип. 6. С. 218-224.
Показано доцшьшсть застосування мжробюлопчних засобiв захисту нуту (Cicer arietinum L.) вщ нутового мшера (Liriomyza cicerina Rd.) на основi бактерш Bacillus thuringiensis. Встановлено, що одноразова обробка рослин нуту сортш Буджак i Розанна штамом В. thuringiensis 0376 рю. дозволяе знизити уражешсть рослин нутовим мшером на 43-46%, i тдвищити урожайнiсть культури в середньому 0,5 т/га.
Ключовi слова: бюконтроль, Bacillus thuringiensis, нутовий мшер, Liriomyza cicerina, нут, Cicer arietinum.
Parkhomenko O. L., Parkhomenko T. Yu., Didovich S. V., Melnichuk T. N. Biological defense of chickpea (Cicer arietinum) from chickpea miner (Liriomyza cicerina) in the Crimea // Optimization and Protection of Ecosystems. Simferopol: TNU, 2012. Iss. 6. P. 218-224.
It have been shown the expediency of using of microbiological means of plants protection on the base of bacteria Bacillus thuringiensis for the control of chickpea (Cicer arietinum L.) plant damage by phytophage chickpea miner (Liriomyza cicerina Rd.). It have been established that the one times treatment of chickpea plants cv. Budzhak and Rosanna by strain В. thuringiensis 0376 рю. allows to decrease the chickpea plant damage to 43-46%, in comparison with control, and increase of crop yielding in average during 2009-2011 years of investigation to 0,58 and 0,40 t/ha, accordingly, in comparison with control.
Key words: biocontrol, Bacillus thuringiensis, chickpea miner, Liriomyza cicerina, chickpea, Cicer arietinum.
Поступила в редакцию 03.09.2012 г.
