CC BY
156
Применение феромонов: состояние вопроса и тенденции
У.Ш. МАГОМЕДОВ, директор ФГУ «ВНИИКР» А.А. КУЗИН,
заместитель директора Б.Г. КОВАЛЕВ, начальник отдела синтеза феромонов
Н.М. АТАНОВ, Н.П. КУЗИНА, ведущие агрономы
После издания в 1958 г книги выдающегося британского эколога Чарльза Элтона «The ecology of invasions by animals and plants» стало очевидно, что одной из серьезнейших угроз существования растительного покрова являются организмы-переселенцы (инвазийные организмы), в том числе относящиеся к карантинным видам.
В результате проникновения на новые территории в процессе перемещения людей, грузов, техники эти виды могут существенно изменять аборигенную среду обитания, структуру сельскохозяйственного производства, приводить к социально-экономическим потрясениям. Так, по современным оценкам экономистов, в США потери от организмов-переселенцев с начала их акклиматизации составили 137 млрд долл., в Индии - 117 млрд долл., в Бразилии - 50 млрд долл., в Великобритании - 12 млрд долл., в ЮАР - 7 млрд долл.
На территории бывшего СССР с 1926 по 1990 г. чужеземные виды вредных организмов обосновывались со средней частотой 1 вид в 22 месяца. В настоящее время в российском национальном «Перечне вредителей растений, возбудителей болезней растений, растений (сорняков), имеющих карантинное значение для Российской Федерации» числится около 20 не проникших на нашу территорию видов
вредных растительноядных насекомых [1, 2, 3].
К границам России в настоящий период приближается целый ряд опасных для сельского хозяйства чужеземных вредителей, и в их числе кукурузный жук диабротика (01аЬгоИаа ^¡гдИега), который за последние 10 лет обосновался на территории 13 европейских стран, а также вредоносные северо-аме-риканские вредители лесо-декора-тивных и тепличных растений. Согласно данным Европейской и Средиземноморской организации по карантину и защите растений (ЕОКЗР) появление западного кукурузного жука в Российской Федерации прогнозируется к 20092011 гг.
Разработка превентивных мер по предотвращению заноса и обоснования чужеземных видов и проведение мониторинга территории страны являются прерогативой Рос-сельхознадзора. Работа эта ведется в соответствии с Конвенцией о биологическом разнообразии, подписанной Российской Федерацией в Рио-де-Жанейро в 1992 г.
Одним из важнейших эффективных инструментов контроля фито-санитарного состояния национальных территорий в мире являются феромоны насекомых, которые входят в состав химических сигнальных веществ ^етюсИетн-са^); они включают две большие группы - феромоны и аллеломоны. Феромоны определяют поведение особей одного вида, тогда как аллеломоны влияют на поведение особей разных видов. С момента первых публикаций по идентификации феромонов в 1959 г. исследования в этой области постоянно расширялись, увеличивался спи-
сок видов вредителей, феромоны которых уже изучены и могут быть синтезированы. Расширился спектр применения феромонов: например, в защите растений синтетические феромоны применяют не только для сигнализации наличия вредителей (с целью обнаружения) и наблюдения за их численностью, но и в качестве средства борьбы методами массового отлова самцов (создание самцового вакуума) и дезориентации (нарушение половой коммуникации насекомых).
Внимание специалистов по карантину растений привлекает возможность использования ловушек с синтетическими половыми феромонами насекомых для выявления карантинных видов вредителей. Преимущество феромонного мониторинга перед другими методами заключается в целевом отлове определенного вида насекомых даже при низкой численности, что резко повышает эффективность истребительных мер и сокращает объемы применения средств защиты растений.
Анализ случаев обнаружения карантинных вредителей на территории СССР свидетельствует, что их выявляли только на 3-5-й год после заноса. Существовавшие методы (визуальное обследование, пищевые приманки, светоловушки) не позволяли обнаруживать вредителя при его чрезвычайно низкой численности, то есть сразу после проникновения на новую, ранее свободную от этого вида территорию.
Использование феромона восточной плодожорки в 1975 г. позволило выявить обширные очаги этого вредителя на территории всего Краснодарского края (ранее был известен лишь очаг в районе Сочи, 1964 г.), в Закавказье: Грузия, Армения, Азербайджан, на Украине, а также в Молдавии. С помощью фе-ромонных ловушек восточная плодожорка была выявлена также в Узбекистане, Киргизии, Казахстане [4, 5].
36
ВНИИКР: НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ, НОВОСТИ
В 1982-1983 гг. применение феромона калифорнийской щитовки позволило обнаружить этого опасного вредителя плодовых насаждений в 9 крупных питомниках Молдавии и Украины, а также в Воронежской области, где он ранее не отмечался. На эти плодопитомники был наложен карантин, и таким образом предотвращено распространение вредителя с посадочным материалом [7].
При обследовании территорий Краснодарского края, Украины и Абхазии на картофельную моль ежегодно использовалось 150 тыс. феромонных ловушек. Это позволило выявить карантинного вредителя в 7 южных областях Украины и Абхазии (в районах произрастания диких пасленовых).
В 1987 г. практически все плодоводческие зоны СССР были обследованы на наличие персиковой плодожорки. При проведении этой акции применили 500 тыс. феромонных ловушек. В результате было установлено, что вредитель контролируется действующими фитосани-тарными мерами и не распространился за пределы своего естественного ареала (российский Дальний Восток и сопредельные государства - Китай и Корея).
В 1985-1987 гг. в СССР ежегодно применялось около 3 млн феромонных ловушек на площади 10 млн га, в том числе 200 тыс. - для карантинных обследований садов на восточную плодожорку [6].
Во ВНИИХСЗР, ВНИИКР были разработаны технологии массового отлова карантинных видов насекомых в очагах для предотвращения их миграции и локализации очагов, а также истребления популяции методом дезориентации в системе комплексных ликвидационных мер.
С распадом СССР научная работа по изучению и синтезу новых феромонов фактически прекратилась, несмотря на то, что более 30 необходимых сельскому и лесному хо-
зяйствам феромонов было в то время идентифицировано, а некоторые даже прошли полевые испытания. До настоящего времени в РФ отсутствует центр координации работ с феромонами, а их изучение и производство сохранились лишь частично, благодаря усилиям немногочисленных энтузиастов во ВНИИХСЗР и ВНИИБЗР. В СССР с целью мониторинга, массового отлова и дезориентации карантинных вредителей ежегодно применялось до 1,5 млн феромонных комплектов. В настоящее время в России используется не более 15-20 тыс. феромонных ловушек с диспенсе-рами, изготовленными на основе действующих веществ преимущественно импортного производства (США, Германия, Молдавия), и лишь в системе мониторинга.
В настоящее время феромонной технологией контролируется более 40 видов насекомых. Наибольшее количество феромонов, применяемых в сельском хозяйстве, зарегистрировано в Греции и Испании(30 видов). В Италии феромоны используются в качестве средств регуляции численности вредителей на 0,4 млн га посевов и 0,3 млн га лесов. Предполагается активное применение феромонов в юго-восточной Азии (Таиланде, Малайзии, Индии) для производства экологически чистых овощей и фруктов, на плантациях кокосовых пальм и хлопчатника.
Стабильное продвижение на восток опасного карантинного вида -кукурузного жука диабротика, а также появление очагов средиземноморской плодовой мухи на Украине (в районе Одессы) и в России (в районе Новороссийска и Анапы) требует проведения интенсивного феромонного мониторинга с целью раннего выявления, локализации и ликвидации всех очагов. Общая потребность в феромонных ловушках для отслеживания карантинной фи-тосанитарной ситуации на 25 % сельскохозяйственных и лесных
угодий РФ составляет 360 тыс. шт. При отсутствии научной и производственной базы она не может быть удовлетворена.
Высокую заинтересованность в феромонных препаратах проявляют и страны СНГ - фитосанитарные службы Средней Азии и Закавказья. Фактически на постсоветском пространстве образовался вакуум в области синтеза и производства феромонов насекомых. Данная ситуация вынуждает прибегать к завозам импортных феромонов, в основном разовым, зачастую без каких-либо гарантий качества, при запредельных ценах (вплоть до 2-2,5 тыс. руб. за одну ловушку).
В то же время успешно реализуется программа использования феромонов для обеспечения биобезопасности в США, Канаде, ЮАР, Венгрии, Германии, Словении, Франции, Испании, Греции. Феромоны служат не только в качестве высокочувствительного и высокоселективного средства обнаружения вредителей, но и в качестве средства локализации очагов карантинных видов, защиты от вредителей в программах производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции [10].
Сложился мировой рынок продуктов, основанный на производстве сигнальных веществ (эетюсИет!-са!в). Он не велик, и в 1995 г. составлял 0,6-1 % (70-80 млн долл.) от мировых продаж пестицидов (почти 8 млрд долл.) (табл.). К сожалению, Россия в этой таблице не фигурирует [8].
В 2001 г. рынок сигнальных веществ составил около 90 млн долл., при этом в Северной Америке продажи составили 35 млн долл.; в Европе, Северной Африке и на Среднем Востоке - 30 млн долл. и остаток - 25 млн долл. - пришелся на Китай, Индию и Японию. Свыше 80 % продаж приходятся на 12 компаний, половина которых находится в США. Согласно этим данным, европейский рынок феромонов со-
ВНИИКР: НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ, НОВОСТИ
37
ставил в 2000 г 18,5 млн долл. и ежегодно возрастает на 10 %. В ближайшее время ожидается его удвоение [9, 10].
Ряд программ осуществляется Департаментом международного развития(DFID) Великобритании по развитию рынка феромонов в Южной Азии (Индия, Бангладеш, Шри-Ланка) с целью уменьшения применения пестицидов.
Важным фактором, способствовавшим широкому использованию феромонных материалов в практике карантина и защиты растений в Европе и особенно в США, является продуманная система регулирования продуктов, полученных на основе сигнальных веществ. Согласно этой системе феромоны, применяемые для мониторинга (карантинные цели, определение сроков и необходимости обработок) и даже для борьбы методом массового отлова, не подлежат регистрации в силу их малой токсичности (как правило, LD50 -3-5 г/кг) и малым нормам применения (3-90 мг/га). В РФ феромон-ные материалы включены в разряд пестицидов, хотя таковыми они не являются, и к их регистрации предъявляются такие же требования, как к регистрации пестицидов. Высокая стоимость регистрации делает невозможным появление рынка феромонных материалов в России. Очевидно,этим и объясняется наличие в Каталоге пестицидов и агрохимикатов всего лишь двух продуктов. Поэтому требуется пересмотр и упрощение системы регистрации феромонов.
Давно назрела необходимость создания единого координационного центра по исследованию и использованию сигнальных веществ в сельскохозяйственном производстве.
С 1 января 2009 г. на базе ФГУ «ВНИИКР» организован отдел синтеза феромонов. Создание этого подразделения является началом реализации программы оптимиза-
ции государственного контроля территории РФ путем широкого внедрения в практику карантина растений феромонов насекомых в целях своевременного обнаружения инвазионных видов, локализации и ликвидации их очагов. Планируется проведение исследова-
ний по созданию высокоэффективных феромонных композиций и ловушек не только для карантинных видов, но и других опасных вредителей сельского и лесного хозяйства. Приглашаются к сотрудничеству все заинтересованные организации.
ЛИТЕРАТУРА
1. ИжевскийС.С. Инвазии: неизбежность и контроль. / Сборник материалов круглого стола. Всероссийская конференция по экологической безопасности. - М., 2002, с. 49-61.
2. Кревер О.Н. Инвазии чужеродных видов: правовые аспекты и деятельность МСОП. / Сборник материалов круглого стола. Всероссийская конференция по экологической безопасности. - М., 2002, с. 41-49.
3. Монастырский О.А. Нужны ли биопрепараты и биологическая защита растений сельскому хозяйству? - www.agkoxxi.ru/docs/04062006/04062006007.paf.
4. СметникА.И. Состояние и перспективы использования феромонов в борьбе с карантинными вредителями в СССР. / Биологически активные вещества в защите растений. - М., 1979, с. 27-34.
5. СметникА.И. Восточная плодожорка. / Сборник научных трудов. - М., 1980, с. 3-5.
6. СметникА.И., Шумаков Е.М., Ланда В. Использование феромонов насекомых в качестве средств защиты растений. // Информационный бюллетень ВПРС М0ББ,1980, № 1, с. 73-77.
7. СметникА.И., Ковалев Б.Г. Феромоны как новое средство обнаружения и подавления очагов карантинных вредителей. / Материалы Всесоюзного совещания. -М.,1984, с. 40-42.
8. EPPO, Reporting Service, 2003, № 1, p. 6.
9. Hollis M. Flint and Charles C. Doane. Understanding Semiochemicals with Emphasis on Insect Sex Pheromones in Integrated Pest Management Programs. http://impworld.umn.edu/chapters/flint.htm, p. 1-11.
10. MarianneLoison. Biocontrol industry: When dreams come true! New ag international, 2007, p. 22-25.
Аннотация. Проникновение карантинных вредителей растений на новые территории способно существенно изменить среду обитания, вызвать изменения в структуре сельскохозяйственного производства, привести к социально-экономическим потрясениям. Разработка превентивных мер по предотвращению заноса и обоснования чужеземных видов и проведение мониторинга территории является основной обязанностью национальной организации по карантину и защите растений - Россельхознадзора. Одним из важнейших инструментов контроля фитосанитарного состояния территории Российской Федерации как в прошлом, так и в настоящем и будущем являются феромоны насекомых. Создание отдела синтеза феромонов на базе ФГУ «ВНИИКР» как координационного центра РФ обусловлено необходимостью оптимизации государственного карантинного фитосанитарного контроля и исследований в этом направлении.
Ключевые слова. Феромоны, мониторинг, прошлое, настоящее, будущее.
Abstract. Quarantine insect pests of plants entering new territories may dramatically affect the habitat, cause changes in the structure of agricultural production, and result in social and economic problems. The core responsibility of Rosselkhoznadzor, the national Plant protection Organization, is to develop preventive measures against introduction and establishment of alien species and carry out the monitoring of the territories. One of the paramount tools for controlling the phytosanitary condition of the Russian Federation in the past, present and future are insect pheromones. Setting up the FGU VNIIKR-based Pheromone Synthesis Department as a coordination center of the Russian Federation has been called forth by the necessity to facilitate the state quarantine phytosanitary control and research within this direction.
Keywords. Pheromones, monitoring, past, present, future.
38
ВНИИКР: НАУЧНЫЕ СООБЩЕНИЯ, НОВОСТИ
