CC BY
56
УДК 632.937
На ключевом направлении
В.Г. КОВАЛЕНКОВ, заведующий
Кавминводской технолого-аналитической лабораторией филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Ставропольскому краю e-mail: [email protected]
В 2012 г. служба защиты растений Ставрополья отмечает 100-летний юбилей. В 1912 г. было создано Ставропольское энтомологическое бюро по борьбе с вредителями сельского хозяйства, которое после ряда преобразований в 1921 г. стало станцией защиты растений.
В программу деятельности по защите растений изначально были включены научные исследования по разработке технологий, исключающих потери от всего комплекса вредных насекомых, клещей, грызунов, болезней. И уже в те годы в число задач входило «использование естественных факторов в борьбе с вредителями». Первые результаты («О бактериальном методе борьбы с саранчовыми») были представлены в 1913 г. на Первом всероссийском съезде по прикладной энтомологии. В последующие годы интерес к биометоду как в крае, так и в стране возрастал. Особенно способствовали этому печально известные последствия односторонней химизации. Как наиболее перспективный определился региональный подход к созданию биоразнообразия и управлению внутрипопуляционными отношениями в пределах конкретных агроценозов, который стал воплощаться на практике - в стране создавалась сеть лабораторий (биофабрик), в качестве ключевого биоагента была определена трихограмма.
Ставрополье не стало исключением. В 1972 г. в регионе Кавказских Минеральных Вод была организована первая биолаборатория.
Она получила необходимое оснащение, была укомплектована кадрами и сразу же приступила к разведению, полевому испытанию и внедрению трихограммы. Ее производительность росла с каждым годом. В 1988 г. было получено 32,8 кгяйцепаразита. Научная поддержка Всесоюзного НИИ биологических методов защиты растений (г. Кишинев) позволила увеличить выход трихограммы в 1989 г. до 49,4 кг, а в 1990 г. - до 62,4 кг.
В годы перестройки спад производства и применения этого биоагента создал реальную угрозу ликвидации лаборатории. Нужно было обосновать новую идеологию биометода и повышать его роль в защите растений. Такой подход в 1990 г. привел к организации опорного пункта ВНИИБМЗР на базе Кавминводской зональной биолаборатории, который в 1993 г. вошел в состав ВНИИБЗР (г. Краснодар). Объединение научного и производственного направлений требовалось для формирования регионального ассортимента эффективных биосредств, налаживания их производства, применения и обеспечения востребованности земледельцами и финансовой стабильности биолаборатории. Принятая научно-прикладная программа фи-тосанитарного оздоровления агро-ландшафта, включающая рациональное применение биосредств и пестицидов, искусственное индуцирование устойчивости агроценозов, активизацию биоценотических механизмов саморегуляции, была новым для этого времени направлением, не замкнутым на одном эн-томофаге, а призванным установить надежный контроль за развитием всего комплекса вредных организмов в течение вегетации.
Был выполнен ряд научно-прикладных работ, определивших ус-
пех выбранной стратегии. Основополагающими из них являются следующие.
Оперативный мониторинг с применением феромонов, специальных ловушек насекомых, учетов и обследований непосредственно на полях, который позволяет прослеживать качественную и структурную перестройку, цикличность развития вредной и полезной эн-томофауны в агроэкосистемах. Благодаря ему была выявлена трансформация ранее малозаметных вредных видов в экономически значимые. К 2011 г. нами зарегистрировано уже 57 таких видов. Так, посевы пшеницы стали активно заселяться и повреждаться не только клопом вредной черепашкой (Eurigaster integriceps Put.), но и 10 новыми для края вредителями (пшеничная муха Fhorbia floralis Meig., хлебная жужелица Zabrus tenebrioides Goeze и др.), численность которых с 1990 г. возросла в 5 раз, а объем обработок против них - в 7 раз. Усложнилась фито-санитарная ситуация и в семечковых садах, где сформировался новый комплекс ранее не отмечавшихся вредителей - 5 видов молей, 3 - долгоносиков, 6 - листоверток. Традиционная ориентация на развитие доминантных вредителей потребовала корректив, новых подходов, обеспечивающих контроль всего их комплекса.
Если в 1980-1990-е годы прослеживалось четкое различие в динамике лёта бабочекяблонной плодожорки (Carpocapsa pomonel-la L.) по поколениям, то теперь 35 пиков их лёта в пределах каждого из двух-трех поколений стало правилом. В период с мая по сентябрь их может быть до 13. В кварталах сада с одним сроком созревания, но различающихся по сортовому составу, неизбежны сдвиги во времени лёта бабочек. Точный учет и знание этих особенностей позволили организовать дифференцированные обработки по сортам и
2 Защита и карантин растений № 5, 2012
кварталам, заменять часть химических средств биологическими без потери и даже с увеличением эффективности контроля.
Научные исследования позволили полнее использовать возможности феромонов. На примере гроздевой листовертки (Lobesia botrana Den. et Schiff.), повреждающей виноградники, было показано, что феромонный мониторинг развития вредителей-монофагов позволяет не только получать сведения о численности и сроках вылета имаго, но и оценивать качество проводимых защитных мероприятий. Плотность популяции вредителя, сосредоточенного на одной культуре, напрямую зависит от эффективности истребительных обработок. Анализ многолетней динамики лёта гроздевой листовертки выявил, что при успешной тактике борьбы с вредителем феромонные ловушки регистрируют снижение численности имаго следующего поколения. И наоборот, после обработок винограда
пиретроидными препаратами, к которым листовертка сформировала высокую резистентность, происходит всплеск численности последующей генерации. Подобная закономерность не отмечена у вредителей-полифагов, имеющих возможность пополнять популяцию на защищаемой культуре за счет прилёта особей с необрабатываемых стаций. Например, хлопковая совка (НвИсоувгра агт1двга НЬп.) способна заселять и повреждать 120 видов растений.
При оценке эффективности обработок против фитофагов-монофагов с помощью феромонов мы получаем более достоверную информацию, чем при проведении трудоемких визуальных учетов численности разновозрастных стадий вредителя. Это особенно важно для такого объекта, как гроздевая листовертка, форма яиц и этологические особенности гусениц которой затрудняют их обнаружение при полевых учетах.
В отношении вредителей-монофагов более эффективен прием создания самцового вакуума размещением большого числа феромон-ных ловушек на полях. В отношении вредителей-полифагов на отдельно возделываемых культурах он, как правило, менее результативен.
Организованный в крае феромо-ниторинг позволяет прослеживать динамику развития, выявлять размер очагов, численность и видовое разнообразие вредителей и на их основании сокращать расход химических средств, переходить на избирательную тактику обработок, получать информацию о границах действия химического и биологического методов.
Установлена ранее не изученная возможность привлечения энто-мофагов с помощью феромонов. Размещение ловушек с феромоном хлопковой совки (15-22 на каждые 2 га томата) увеличивало паразитирование ее яиц трихо-граммой (Trichogramma evanes-cens Westw.) на 11-17 % и гусениц
Коллектив Кавминводской биолаборатории: в первом ряду слева направо — водитель Н.П. Демочка, техник О.П. Стрикашова, главный технолог А.В. Лосева, главный микробиолог Н.М. ТЮрина, заведующий В.Г. Коваленков; во втором ряду — техники С.И. Мирная, А.В. Канестяпа, С.А. Макарова, А.И. Стрикашова, З.В. Зайцева
хипосотером (Hyposoter didymator Thunb.) - на 12-18 %. В плодовых садах уплотненное размещение ловушек с феромоном калифорнийской щитовки увеличило с 0,83,2 до 6,4-23,1 % паразитирова-ние ее проспальтеллой (Prospaltella perniciosi Tow.) и в 2,2-7,1 раза -численность хилокоруса (Chiloco-rus renipustulatus L.). Феромоны, вероятно, имитируют повышение плотности фитофагов-хозяев и тем самым привлекают их естественных врагов, усиливая биоце-нотическую регуляцию. Таким образом, феромоны, реально дополняя возможности биологического метода и фитосанитарного мониторинга, позволяют достоверно прогнозировать риски чрезвычайных ситуаций.
Серьезным осложняющим фактором стали выведенные из культу-рооборота зарастающие сорняками площади, ранее засевавшиеся подсолнечником, горохом, рапсом, люцерной. Они явились причиной масштабного вредоносного проявления в последнем десятилетии репейницы (Vanessa cardui L.), пустынного пруса (Calliptamus barbarus Costa), обыкновенного серого кузнечика (Desticus verrucivorus L.) и бражников: вьюнкового (Agrius convolvuli L.), линейчатого (Hyles livornica Esp.), алекто (Theretra alecto L.), сиреневого (Sphinx ligu-stri L.), глазчатого (Smerinthus occelatus L.), подмаренникового (Deilephila porcelius l.), молочайного (Celerio euphorbiae L.). Эти виды постепенно накапливались, а затем стали интенсивно расселяться на соседние стации, включая посевы подсолнечника, сои, гречихи, бахчевых культур, ежегодно охватывая 35-88 тыс. га и повреждая 16-38 % растений.
Эта благодатная среда для питания, размножения многих членистоногих, включая многоядных саранчовых, берется сейчас под особый контроль.
Накопленные знания показывают,
что фитосанитарная дестабилизация приобрела всеобъемлющий характер, порождает увеличение численности вредоносных видов и экономических затрат. Исправить сложившееся положение одним методом, средством или приемом невозможно, нужен научно обоснованный комплексный подход.
Регламентация (упорядочение) химического метода. Объектами исследований в этом направлении являются структура, объемы применения, эффективность химических средств защиты растений, особенности развития резистентности в популяциях объектов контроля. На фоне преобладающего применения пиретроидных и фосфор-органических препаратов выявлено формирование резистентных популяций у 37 видов вредителей. Утрата их чувствительности к ин-сектоакарицидам сопровождалась потерей токсичности применяемых средств. Например, у клопа вредной черепашки с 1993 по 2002 г. резистентность к децису возросла с 3,8-4,3- до 78-101, 3-кратного уровня,угроздевой листовертки с 1994 г. по 2000 г. к этому же инсектициду - с 3,2-6,5- до 42,5-76-кратного. Анализ токсичности 19 препаратов, применявшихся в виноградарстве, показал полную утрату эффективности 18 из них. До неприемлемого уровня (17-44 %) снизилась эффективность 22 инсектоакарицидов, применяемых в плодоводстве. Положение усложняется формированием не только групповой,но и перекрестной, множественной резистентности, что свидетельствует о масштабном снижении возможностей химических средств, необходимости обновления их ассортимента и тактики применения.
Ежегодное картирование резистентности позволило раскрыть закономерности ее формирования, создать банк данных чувствительности доминантных вредителей к большинству поставляемых инсек-
тоакарицидов, подобрать наиболее эффективные из них для ее преодоления применительно к каждой культуре. Например, в связи с активным проявлением хлопковой совки в 2010 и 2011 гг. на томате, сое, подсолнечнике, кукурузе была проведена сравнительная оценка эффективности рекомендуемых средств защиты растений. Так, в 2011 г. на томате было разрешено применение химических инсектицидов матч, проклэйм, каратэ зеон, на кукурузе - каратэ зеон, шарпей, инта-вир, а на сое -новактион и парашют. Испытания этого скудного арсенала показали, что на томате химические инсектициды через 12 дней имели эффективность 65-91 %, а лепидоцид и битоксибациллин 78-88 %.
На кукурузе каратэ зеон, шарпей и инта-вир были малоэффективны - соответственно 26, 33 и 28 % (учет через 3 и 5 дней). На сое но-вактион вызвал гибель лишь 39 %, а парашют - 42 % вредителя. При анализе чувствительности совки к этим препаратам выявилась резистентность на уровне 40-83,3х. Следовательно, в борьбе с хлопковой совкой предпочтение должно быть отдано чередованию препаратов проклэйм, матч, лепидоцид и битоксибациллин.
Разработана математическая модель оценки скорости роста резистентности, которая позволяет прогнозироватьдлительность возможного применения того или иного инсектоакарицида, своевременно вносить поправки в ассортимент применяемых средств, выделять из них наиболее эффективные и правильно выстраивать их ротацию.
Формирование биологического противовеса химическому методу - ключевое направление, способное обеспечить фитосанитар-ное оздоровление агроэкосистем. Накопленный опыт определил три взаимодополняемых варианта биозащиты: сезонная колонизация
энтомофагов; производство и применение бактериальных препаратов; создание биоразнообразия и активизация полезной биоты. Разработаны и практически освоены технологические регламенты параллельного поточного разведения трихограммы (Trichogramma evanescens Westw.) - паразита яиц вредных совок, габробракона (Habrobracon hebetor Say.) - эктопаразита гусениц совок, огневок, листоверток, элазмуса (Elasmus albipennis Thomson) - паразита гусениц листоверток, яблонной плодожорки, дибрахиса (Dibrachys cavus Walker) - паразита гроздевой листовертки, подизуса (Podisus maculiventris Say.) - энтомофага чешуекрылых и жуков-вредителей, включая колорадского жука. Накоплен опыт и освоены технологии лабораторного производства ле-пидоцида (Bacillus thuringiensis var. kurstaki), битоксибациллина (Bacillus thuringiensis var. thuringiensis), псевдобактерина-2 (Pseudomonas aureofaciens, штамм BS 1393), планриза (Pseudomonas fluores-cens, штамм BS АР-33), алирина (Bacillus subtilis, штамм В-10 ВИЗР), бактофита (Bacillus subtilis, штамм ИПМ 215), а также нитрагина - препарата на основе комплекса азотофиксирующих клубеньковых бактерий. С учетом особенностей развития каждого из вредителей и возбудителей болезней растений определены нормы, сроки, кратность, последовательность применения и ожидаемый результат. Научно обоснованы схемы сочетаемости их между собой и с химическими средствами для контроля как в культурных, так и диких стациях, где в определенные периоды вредные насекомые размножаются и накапливаются. В последнем случае биоагенты играют профилактическую роль, снижая опасность для посевов и посадок. Применение производимых в лабораториях биологических средств создает стартовую основу для на-
копления природных энтомоака-рифагов, позволяет направленно усиливать саморегуляцию. Для стабилизации этого процесса разработаны и освоены методы создания маточников - резерватов энтомофагов, повышения их численности размещением нектароносов среди массивов зерновых, овощных, плодовых культур. Особое значение придается посевам сои. Удлиненный период вегетации и цветения обеспечивают ее растениям повышенную привлекательность для комплекса вредителей (около 70 видов) и их паразитов и хищников (900 видов).
При отмене химических обработок оперативная информация о структуре энтомофауны агроцено-за, обилии видов паразитов и хищников приобретает прогностическое значение, позволяет судить о степени надежности естественного механизма биологического контроля за вредителями и принимать обоснованные решения.
Трофические связи паразитических перепончатокрылых агро-ценоза сои настолько широки,что охватывают комплексы вредителей и энтомофагов всех смежных культурных и естественных стаций, поэтому для фитосанитарной стабилизации всей агроэкосистемы в структуре посевов должна присутствовать соя. Если мониторинг выявляет неблагоприятные изменения в соотношении вредителей и энтомофагов, организуется применение биосредств, производимых в лаборатории.
Изучение отклика агроценозов возделываемых культур на применение защитных средств показало, что химический метод проявляет кратковременный токсический эффект, который у препаратов пирет-роидного и фосфорорганического классов из-за резистентности большинства объектов борьбы ограничен 3, реже 5 сутками, затем следует подавление механизма саморегуляции и повторное заселе-
ние культуры. Механизм действия биоагентов иной. При нанесении на растения они изменяют биоценоти-ческий фон, так что вслед за гибелью определенного количества фитофагов нарастает численность и активность их природных врагов. Достигаемое при этом снижение продолжительности контакта фитофагов с инсектицидами способ-ствуетвосстановлению их чувствительности, что в свою очередь повышает суммарную эффективность биометода. Для каждой культуры важно установить границы возможностей биологического и химического методов. Их разумный баланс позволяет сохранить доверие к биометоду. Доказано, что его доля в интегрированной защите овощных культур оправдана на уровне 60-70 %, зерновых - 20-30 %, плодовых - 40-50 %, винограда - 5070 %, а на сое и кукурузе возможен полный переход на биологические способы и средства защиты урожая.
Исходя из набора вредных видов и структуры посевов и посадок сельскохозяйственных культур, нами предложено землепользователям свыше 30 схем интегрированного контроля.
Опыт производства и применения биологических средств показал необходимость придать большее значение развитию биометода в крае. Последние 4 года в решение этой задачи вовлечены все районные подразделения Ставропольского филиала ФГБУ «Рос-сельхозцентр». Проанализирована структура посевов и посадок сельхозкультур, выделены вредоносные виды, против которых химические средства могут быть заменены биологическими. В дополнение к визуальным учетам районные отделы получили возможность задействовать закупаемые централизованно феромоны, чтобы проследить развитие яблонной плодожорки в плодовом саду, гроздевой листовертки - на винограднике,
хлопковой, капустной и других вредных совок - на овощных культурах, сое, кукурузе, щелкунов - в теплицах и на полевых культурах. Это позволяет правильно выбирать сроки применения энтомофа-гов, микробиопрепаратов, повышать их эффективность на 17-28 % и отменять 1-2 химобработки. Такая информация помогает и лаборатории строить график наработки биоагентов так, чтобы поставлять их в строго определенные сроки, в нужных объемах и последовательности. Для наглядной демонстрации преимуществ энтомо-фагов, бактериальных препаратов на стационарах закладываются полевые опыты. В течение года ход производства и применения биосредств контролирует лично руководитель службы. Выявленные упущения обсуждаются, критически осмысливаются и оперативно устраняются. Ответственность за устойчивость внутрирайонного спроса на биосредства и результативное их применение возложена на начальников районных отделов. Введена гибкая система материального поощрения всех, занятых в сфере биометода, - от производства до применения.
Важным звеном является и формирование сети показательных хозяйств (СПК «Поречье», ООО Агрофирма «Село Ворошилова», КФХ «Воронич» Предгорного и ООО СХП «1 Мая» Минераловодс-кого районов), где уже много лет посевы озимой и яровой пшеницы, ячменя защищают псевдобактери-ном-2, отменяя до 3 обработок химическими фунгицидами. На 1000 га кукурузы в ООО Агрофирма «Село Ворошилова» во все годы результативным оказался контроль развития хлопковой совки и стеблевого мотылька расселением трихограммы и габробракона, а по краям полей - обработкой ле-пидоцидом.
В Георгиевском районе на базе Незлобненской семеноводческо-
технологической станции Россель-хозакадемии сформирован своеобразный экологический центр. Здесь, благодаря высокому профессионализму, организационной активности ее директора Н.Ф. Гринева, технологии возделывания зерновых культур и сои реально переведены на беспестицидную основу - нетрадиционная агротехника, высокоурожайные сорта, тщательный мониторинг фитоса-нитарной ситуации и многовариантное применение энтомофагов и микробиопрепаратов. Следствием стало восстановление биоразнообразия и регулирующей роли естественных врагов. Во все годы получаемый урожай пшеницы превышал среднекраевой в 1,5-2 раза, достигая 60 ц/га, а сои - в 2-3 раза (30 ц/га). Станция стала примером для окружающих хозяйств, демонстрируя потенциальные возможности возделываемых культур и биологического метода их защиты. Своеобразие разработанной технологии, эффективность ее на сотнях гектаров и отсутствие аналогов в РФ привлекли внимание Всероссийского соевого союза. Его президент А.П. Устюжанин принял решение содействовать ее внедрению в Северо-Кавказском федеральном округе. С этой целью в сентябре прошлого года на базе станции проведен семинар с участием министров и специалистов сельского хозяйства северо-кавказских республик. На полях были показаны преимущества технологии возделывания в сочетании с биологической защитой сои - рост, развитие растений, количество сформировавшихся бобов, отсутствие повреждений насекомыми и болезнями. После обобщения многолетних данных были подготовлены и изданы рекомендации.
Примером служит и творческое взаимодействие с ООО «Агро-Сме-та» Георгиевского района. При активном участии главного агронома А.Ф. Полянкиной и поддержке ди-
ректора С.В. Папушоя здесь много лет осваивают интегрированную защиту зерновых культур, сои, рапса с применением комплекса биологических средств (в 2011 г. их использовано свыше 10 т) и отменой 2-3 химических обработок.
Накоплен опыт результативного применения биосредств в ООО «Рось», ООО ФХ «Дина», ООО «Степное» Кировского района. Ежедневно мы ощущаем помощь и содействие начальников районных отделов филиала Рос-сельхозцентра В.И. Антюшина (Предгорного), В.И. Исаковой (Георгиевского), С.Н. Доценко (Минераловодского), Л.Н. Журав-ко (Кировского). Они используют наши рекомендации, сопровождают биопрепараты до мест применения и участвуют в оценке их эффективности.
Биопрепараты, нарабатываемые в Кавминводскойлаборатории, находят применение и за пределами региона Кавказских Минеральных Вод. В ООО «Вина Прикумья» Бу-денновского района уже 9 лет контроль за вредителями и болезнями винограда осуществляется на основе рационального сочетания (чередования) биологического и химического методов. Доля первого избирательно по бригадам и годам составляет от 50 до 75 %. При этом урожай ягод последовательно повышался, достигнув в 20102011 гг. 100-140 ц/га (25 ц/га в 2002 г.), что в 2-2,5 раза выше среднекраевого. Этого оказалось достаточно, и долю биометода в хозяйстве не планируют увеличивать.
Кавминводская лаборатория к своему 40-летию подошла с новыми достижениями: в 2011 г. наработанные биоагенты применены в 56 хозяйствах 14 районов края на 76 тыс. га, а на 28 тыс. га обеспечена природная саморегуляция без привлечения средств защиты растений, что позволило в 3 раза сократить токсическую нагрузку.
3 Защита и карантин растений № 5, 2012
