CC BY
232
УДК 632.937
Особенности современных технологий массового разведения энтомофагов
Н.А. БЕЛЯКОВА, руководитель лаборатории биологической защиты растений ВИЗР
Современный этап развития тепличного растениеводствахарактеризуется расширением ассортимента возделываемых культур и сортов. Входит в практику добровольная сертификация и экомаркировка товаров, полученных по безопасным для человека и окружающей среды технологиям. При выращивании овощных и ягодных культур в теплицах широко используют насекомых-опылителей, сезонная колонизация которых лимитирует применение химических средств защиты. В этих условиях биологический метод становится одним из обязательных элементов защиты растений. Разнообразие культур и сортов обусловливает расширение спектра вредителей, а, следовательно, и энтомофагов, необходимых для борьбы с ними.
Одновременно с ростом потребности в биологических средствах защиты растений (БСЗР) на основе энтомофагов повышаются требования к их качеству. Особое значение приобретает способность хищников и паразитов к адаптации в современных теплицах, лишенных почвы, насыщенных искусственными материалами. Из-за перехода сельхозтоваропроизводителей наэнергосберегающие технологии значительно расширился диапазон температур, в пределах которого энтомофаги должны сохранять эффективность. Искусственное освещение в теплицах сбивает естественную динамику длины дня и интенсивности света, к которым насекомые адаптированы в природе.
Энтомофаги сталкиваются в теплицах с условиями, которым нет аналогов как в естественной среде обитания, так и в агроценозах открытого
грунта. Найти у природных видов необходимое нам сочетание признаков в готовом виде чрезвычайно сложно. В связи с этим современные БСЗР на основе энтомофагов, как правило, создаются путем гибридизации нескольких типовых культур разного географического происхождения или селекционных линий энтомофага. Целью является получение гетеро-зисного эффекта и достижение в готовом продукте заданного сочетания экофизиологических характеристик. Масштабное производство гибридных и отселектированных культур сложнее, чем массовое разведение энтомофагов, не подвергавшихся ге-нетико-селекционному улучшению.
Прежде всего, новые технологии обеспечивают сохранение сложного комплекса качеств маточного биоматериала. Для этого массовую культуру энтомофага обновляют в каждом поколении, то есть ежемесячно. Поэтому неотъемлемой частью современных технологий производства энтомофагов являются коллекции их типовых культур и селекционных линий.
Крупнейшая отечественная коллекция энтомофагов (39 видов), на использовании которых базируются современные системы биологической защиты, и фитофагов (12 видов) сформирована в ВИЗР. В коллекции хранятся редчайшие культуры тропического происхождения, которые были завезены в Россию в середине прошлого века из Америки и Австралии, а также уникальные селекционные линии энтомофагов, новые виды восточно-азиатской фауны, которые в ближайшем будущем найдут применение в защите растений.
Типовые культуры и линии энтомофагов требуют особых условий формирования и поддержания. На основе общих принципов технической эн-
томологии и популяционной генетики, а также многолетнего опыта по разведению и селекции насекомых, в лаборатории биологического метода ВИЗР разработаны «Требования к формированию и сохранению типовых культур энтомофагов». Поддержание коллекции осуществляют на природных кормах при низкой плотности энтомофагов. Избыток оптимального корма и жизненного пространства ослабляет неконтролируемый и нежелательный отбор в типовых культурах к специфическим лабораторным условиям содержания энтомофагов и тем самым сохраняет ключевые качества, определяющие эффективность хищника или паразита в борьбе с вредителем. При контроле качества коллекционных видов широко используют индивидуальное и посемейное разведение, которое позволяет проводить гибридологический анализ и поддерживающий отбор в линиях и типовых культурах энтомофагов.
Важной отличительной чертой современных технологий массового разведения энтомофагов является высокий и стабильный выход конечного продукта с единицы производственной площади. Например, производство на площади 1100 м2 способно круглогодично обеспечивать 7 видами энтомофагов 7 тепличных хозяйств общей годовой площадью обработки около 750 га (см. таблицу).
Интенсификация массового разведения энтомофагов достигается, прежде всего, за счет строгого контроля абиотических факторов (поддержание оптимального сочетания температуры, влажности, интенсивности света, продолжительности фотопериода). Поэтому максимальную отдачу и высокую стабильность технологий можно получить, только используя для разведения помещения, оборудованные системой искусственного климата, строго изолированные от внешней среды. Потоки воздуха от кондиционеров и вентиляция в производственных помещениях должны быть экранированы. Все эти требования служат одной цели -исключить любые факторы, вызыва-
Мощность производства БСЗР на основе энтомофагов
Вид Производственная площадь (м2) Мощность производства (тыс. особей) Число гектарных норм Защищаемая площадь (га/год)
энтомофаг фитофаг в сутки в неделю в неделю
Галлица 100 160 250 1750 8,8-17,5 114,4-227,5
Aphidoletes aphidimyza
Наездник 140 600 4200 8,4-42 109,2-546
Aphidius colemani
Кокцинеллида Harmonia axyridis 60 80 560 2,8-5,6 36,4-72,8
Клещ Phytoseiulus persimilis 100 100 1000 7000 7-14 91-182
Клопы-антокорид Orius laevigatus, Orius strigicollis 150 120 20 140 1,4-2,8 18,2-36,4
Клоп-слепняк 170 10 70 1,4-3,5 18,2-45,5
Nesdiocoris tenuis
Примечание: данные получены в декабре 2006 — апреле 2007 г. на базе корпорации Сесил — призводителя энтомофагов в Южной Корее. Работа выполнена в рамках соглашения по поддержке технологий производства БСЗР, разработанных в ВИЗР.
ющие стресс у насекомых. Например, направленное движение воздуха может вызывать беспокойство и миграции энтомофагов. При разведении наездников-афидиид даже слабый ветер (или сквозняк) приводит к миграции паразитированных тлей с кормовых растений пшеницы, потери достигают 70-80 % от нормы. Также негативно влияет движение воздуха на личинок младших возрастов кокцинеллид. В обоих случаях ветер не приводит к гибели насекомых, но делает нетехнологичным сбор мигрировавших особей, которых в норме срезают с газонного субстрата вместе с растениями.
При реализации представленных технологий в необорудованных помещениях со слабой изоляцией, где невозможно строго контролировать все перечисленные выше абиотические факторы, производительность массового разведения снижается в среднем на 30-40 %, в отдельных случаях - до 100 %. Особенно сильно зависит от гидротермических условий производительность массового разведения эндопаразитов (наездников афидиид и афелинид). Диапазон оптимальных для наездников сочетаний температуры и влажности чрезвычайно узок, поэтому малейшие нарушения регламентированных параметров приводят к снижению производительности. Например, повышенная температура во время спаривания имаго сдвигает соотношение полов у наездников в сторону самцов, а на заключительном этапе инкубации паразита в теле хозяина (тли) вызывает преждевременную гибель кормовых растений, что ведет к потере конечного продукта - куколок наездника в мумиях.
Использование для формирования массовых культур энтомофагов высококачественного маточного биоматериала (селекционных линий и гибридных культур) повышает затраты на производство БСЗР, что крайне нежелательно. Поэтому обязательным свойством современных технологий производства энтомофагов является снижение себестоимости готового продукта путем повышения производительности, а также
сопряжения технологических циклов нескольких видов энтомофагов, которых поддерживают на одном виде корма.
Например, хищных клопов антоко-рид и мирид разводят на заменителе природного корма - зерновой моли ЗКс^сда оегеа!е!!а, которая служит кормовой базой для широкого круга энтомофагов (златоглазки, кок-цинеллиды, клоп-щитник подизус, трихограмма). Таким образом, механизированная линия по производству яиц зерновой моли является ключевым элементом разведения целого ряда энтомофагов. Наличие зерновой моли как универсальной кормовой базы для хищников и паразитов позволяет расширять ассортимент БСЗР, не увеличивая номенклатуру видов-фитофагов.
Аналогичный подход (один фитофаг для производства нескольких энтомофагов) используют при производстве БСЗР, предназначенных для контроля тлей. Весь комплекс хищников и паразитов (галлица афи-димиза, кокцинеллиды леис и хармо-ния, наездники-афидииды) базируется на злаковой тле, для которой разработана газонная технология массовой наработки. Выигрыш от совмещения технологий основан на том, что требования у паразитов и хищников к качеству газонного субстрата различны. Для инициации яй-
цекладки и сбора яиц кокцинеллид пригоден газон с любой плотностью тлей и растений. Наездники в отличие от яйцекладущих самок кокци-неллид чрезвычайно разборчивы. Если плотность колоний хозяина или их возрастной состав не оптимальны, то продуктивность паразитов резко сокращается. Большую роль играет и состояние кормовых растений, которые должны выдерживать нагрузку фитофага в течение всего периода инкубации паразита в теле хозяина. Столь высокие требования со стороны наездников к качеству газонного субстрата приводят к тому, что приходится выбраковывать до 20-30 % газона, получаемого по имеющейся технологии разведения злаковой тли. Для воспроизведения массовой культуры тли некондиционный газон мало пригоден из-за недостаточной плотности тли. Идеальным вариантом его утилизации является использование в качестве субстрата для откладки яиц кокци-неллид. При этом самки хищников дополнительно питаются ситотро-гой, что увеличивает их продуктивность. Аналогично кокцинеллиды утилизируют отработанный газон, который остается после воспроизводства массовой культуры злаковой тли методом стряхивания фитофага со старых растений на новые.
19
4 Защита и карантин растений № 10
Переход на современные технологии производства энтомофагов требует выполнения двух условий. Во-первых, необходимы культуры хищников и паразитов с заданными свойствами, которые обеспечат эффективный биоконтроль вредителей в новых теплицах. Во-вторых, необходимы существенные капиталовложения в производственные помещения с искусственным климатом.
Первое условие выполнено. ВИЗР располагает обширной коллекцией энтомофагов, специалистами по их видовой диагностике и селекции, методическими разработками, необходимыми для сохранения высокого качества коллекционных культур при длительном хранении. Основной фактор, лимитирующий внедрение и полноценную реализацию представленных технологий в России, - отсутствие нового поколения биофабрик, которые раньше функционировали в каждом регионе нашей страны.
В настоящее время на территории РФ разведением энтомофагов занимаются сами сельхозтоваропроизводители. В основном это крупные тепличные комбинаты, которые содержат производственные биолаборатории. Их ассортимент, как правило, ограничен 2-3 объектами (фито-
сейулюс, энкарзия, галлица), а объемы производства не превышают собственных потребностей в БСЗР. Например, биолаборатория тепличного комбината «Пригородный» (г Сыктывкар) производит от 30 до 56 млн особей в год, что обеспечивает не более 50 % потребностей 3 тепличных хозяйств Республики Коми общей площадью 18 га.
Новые технологии производства и применения энтомофагов предназначены для реализации на базе крупномасштабного биотехнологического производства, которое обеспечит сельхозтоваропроизводителям широкий ассортимент БСЗР, стабильность поставок в течение всего года, строгий контроль качества энтомо-фагов (прежде всего видовую чистоту культур), низкую цену, основанную на значительных объемах производства и сопряжении технологических циклов разных видов энтомофагов.
Получать экологически чистую продукцию, конкурентоспособную на внешнем и внутреннем рынке, а также сделать возделывание тепличных культур безопасным для окружающей среды и человека, невозможно без создания отечественного промышленного производства энтомофагов.
УДК 632.7
Кукурузный
П.К. БЕРЕС
В последние годы у польских земледельцев повысился интерес к возделыванию кукурузы и наметилась тенденция расширения ее посевных площадей. Это связано с высокой урожайностью культуры, легкостью возделывания и возможностью использования выращенной продукции в разных отраслях промышленности. По данным Главного статистического управления, в 2007 г. кукуруза на зерно занимала 257210 га, на силос - 372260 га. Прогнозируют, что в перспективе с развитием рынка биотоплива площади, занятые кукурузой, увеличатся.
Однако лидерство кукурузы в структуре посевов во многих хозяйствах, долголетнее бессменное возделывание, упрощение агротехники, а также благоприятная метеообстановка способствуют активизации вредителей этой культуры, в первую очередь кукурузного мотылька ОвМгла пиЬПаПв НЬп.
Кукурузный мотылек повреждает кукурузу в Польше уже свыше 50 лет. Вначале он присутствовал только на немногих полях в юго-западной части страны, главным образом в округе Вроцлава. Но с расширением посевов постепенно продвигался и в соседние районы. Обследования, проведенные в 2006 г., показали, что вредитель присутствует уже на большей части территории страны. Его отмечают в 12 воеводствах.
В Польше вредитель развивается в одном поколении. Зимуют гусеницы в растительных остатках или в крупностебельных сорных растениях. В мае гусеницы окукливаются, а в середине июня вылетают бабочки, которые перелетают на посевы кукурузы. Лёт бабочек длится около месяца и зависит, прежде всего, от погодных условий. В теплые годы самки приступают к откладке яиц в конце июня, в холодные и дождливые годы - в июле. Яйцекладка заверша-
