CC BY
82
УДК 632.936.1
Применение феромонов
в практике оперативного контроля фитосанитарного состояния подкарантинных объектов
М.М.АБАСОВ, заместитель директора ФГБУ«ВНИИКР» Н.М. АТАНОВ,
Б.Г. КОВАЛЕВ I.
А.А. КУЗИН, Н.П. КУЗИНА,
специалисты отдела
синтеза и применения феромонов
Феромоны насекомых являются одним из важнейших инструментов, используемых в мировой практике для установления фитосанитарного состояния подкарантинных объектов, локализации и ликвидации очагов карантинных организмов.
Дешифровка и создание феромона конкретного вида насекомого -дело трудоемкое и не столь экономически выгодное, как производство пестицидов. Однако эти биологически активные вещества позволяют оптимизировать сроки применения пестицидов и исклю-
чать химические обработки там, где фитосанитарная ситуация этого не требует. Благодаря феромонам сегодня есть возможность выявлять опасные карантинные организмы в самом начале заселения ими территорий регионов и ликвидировать очаги локальными обработками, не прибегая к массовому химическому прессингу.
К настоящему времени в мире идентифицированы феромоны около 600 видов насекомых, около 100 из них применяются в практических целях, причем широко - 50. Успешно реализуется программа использования феромонов для обеспечения биобезопасности в США, Канаде, Аргентине, ЮАР, Венгрии, Германии, Словении, Франции, Испании, Греции. Феромоны служат не только высокочувствительным средством обнаружения вредителей, но также используются в каче-
Коллектив специалистов отдела синтеза и применения феромонов
стве средств борьбы с вредителями в целевых программах производства экологически чистой сельскохозяйственной продукции, локализации очагов карантинных вредителей. При этом следует отметить, что одними из первых в мировой практике использовали феромоны как средство борьбы с вредителями российские ученые (ВНИИХСЗР, ВНИИКР, ВИЗР) в 1980-1990 гг.
Общая особенность внедрения феромонов в практику сельского хозяйства во всех странах - государственная финансовая поддержка этого направления от исследований до массового производства в форме целевых национальных программ и заказов на крупные партии феромонных композиций (США, Англия, Франция). Компании по синтезу и производству действующих веществ феромонов, такие как EXOSECT ТхоэеС (Англия), осуществляют биотестирование этих веществ в местах обитания особо опасных организмов в 22 странах, а феромоны реализуются более чем в 30 странах.
В России феромоны насекомых в настоящее время производят лаборатории во ВНИИХСЗР, ВНИИБЗР, в ФГБУ «ВНИИКР». С 2009 г на базе созданного во ВНИИКР отдела синтеза и применения феромонов началось крупномасштабное производство сигнальных веществ в целях реализации общегосударственной программы феромони-торингатерритории РФ в зонах наибольшего фитоса-нитарного риска. В настоящее время осуществляется синтез феромонов следующих каран-тинныхвредителей: восточной плодо-
Таблица 1
Объемы обследований на выявление карантинных вредителей с помощью феромонных и цветных ловушек
Год Получено ловушек (шт.) Применено ловушек (шт.) Обследовано Выявлено очагов
посевы кукурузы (га) плодовые насаждения (га) посадки картофеля (га) лесные и лесо-декоративные насаждения (га) овощные культуры (га) складские помещения (м2)
(га) (шт.)
2009 21599 24263 38749 39972 5362 373119 987 4957497 865 28
2010 31126 29449 50994 127908 45456 2453979 10600 6351683 34512 296
2011 75409 79796 39927 48858 15482 1320420 7297 1865746 749716 944
жорки, персиковой плодожорки, средиземноморской плодовой мухи, азиатской хлопковой совки, египетской хлопковой совки, картофельной моли, южноамериканской томатной моли, калифорнийской щитовки, тутовой щитовки, непарного шелкопряда, американской белой бабочки, азиатского усача, западного кукурузного жука, капрового жука. В лабораторных условиях ведется тестирование образцов синтезированных феромонов. Полевые испытания их биологической активности и видоспецифичности проводятся в разных регионах РФ и за рубежом: на Украине, в Белоруссии, Болгарии, Грузии, Иране. Согласно этой программе в 2011 г. феромонные ловушки ФГБУ «ВНИИКР» и других производителей применялись60 подведомственными Россельхознадзору организациями для установления карантинного фитосанитарного состояния подкарантинных объектов. Всего в 2011 г. было приобретено и
использовано 78,4 тыс. комплектов ловушек для 14 карантинных видов насекомых.
В 2011 г. при обследовании подкарантинных объектов с помощью феромонных и цветных ловушек выявлено 944 очага карантинных вредителей (табл. 1, 2). Наиболее существенный рост числа очагов по сравнению с 2010 г. отмечен по восточной плодожорке, непарному шелкопряду (азиатская раса), сибирскому шелкопряду, усачам, калифорнийской щитовке, персиковой плодожорке. С помощью феромонных ловушек впервые были обнаружены томатная моль в Краснодарском крае и кукурузный жук в Ростовской области. В то же время феромони-торинг в очагах средиземноморской плодовой мухи в Анапе показал, что примененный комплекс мер по их локализации и ликвидации, а также неблагоприятные погодные условия (холодная затяжная весна 2011 г.) привели к затуханию очагов. Среди-
Таблица 2
Очаги карантинных вредных организмов, выявленные с помощью феромонных и цветных ловушек
Вид КВО 2009 г. 2010 г. 2011 г.
Азиатская
хлопковая совка 0 8 48
Восточная
плодожорка 16 87 91
Калифорнийская
щитовка 6 87 76
Калифорнийский
трипс 0 7 6
Кукурузный жук 0 0 1
Картофельная
моль 3 11 5
Непарный
шелкопряд 1 38 415
Персиковая
плодожорка 0 33 62
Сибирский
шелкопряд 2 22 193
Средиземноморская
плодовая муха 0 3 0
Усачи 0 0 46
Томатная моль 0 0 1
ИТОГО: 28 296 944
земноморская плодовая муха в прошлом году не выявлена.
В 2011 г. с помощью феромонных и цветных ловушек обследовано лесных угодий илесодекоративных насаждений 1,3 млн га, посевов кукурузы на выявление западного кукурузного жука - 37,2 тыс. га, овощных культур открытого и закрытого грунта на выявление комплекса карантинных вредителей - 6,9 тыс. га, плодовых насаждений и питомников на комплекс карантинных вредителей - 44,7 тыс. га, посадок картофеля на картофельную моль и карантинных совок - 14,3 тыс. га, складских помещений на капрово-го жука и других карантинных вредителей запасов - 1,8 млн м2. При
этом следует отметить недостаточные объемы применения феромон-ных ловушек в зонах фитосанитар-ного риска при обследовании посевов кукурузы на кукурузного жука, плодовых культур - на средиземноморскую плодовую муху, тутовую щитовку, персиковую плодожорку, а также посадок картофеля - на картофельную моль, лесных угодий и лесодекоративных насаждений - на комплекс карантинныхвредителей.
В целях реализации приказа Рос-сельхознадзора от 04.02.201 1 г. № 36 «Об утверждении Программы по выявлению карантинных вредителей на территории РФ с использованием феромонных и цветных ловушек в зонах наибольшего фито-санитарного риска в 2011-2015 гг.» в 2011 г. были упорядочены нормативы применения феромонных ловушек при карантинном обследовании, усилен контроль за про-
цедурой феромониторинга, что в целом отразилось на качестве обследований: количество выявленных очагов карантинных вредителей (944)увеличилось по сравнению с 2010 г. (296) в 3,2 раза.
Наиболее квалифицированно и эффективно феромонные ловушки применялись специалистами управлений Россельхознадзора в Приморском, Хабаровском, Красноярском краях, Белгородской, Томской, Иркутской, Тюменской областях, республиках Кабардино-Балкария, Карачаево-Черкесия, Татарстан, Удмуртия, Ямало-Ненецком и Ханты-Мансийском АО, Еврейской автономной и Сахалинской областях.
Считаем целесообразным в последующие годы интенсифицировать применение феромонных ловушек в зонах фитосанитарного риска на посевах кукурузы для выявления кукурузного жука, в насаждениях плодо-
вых культур в Северо-Кавказском регионе - для выявления средиземноморской плодовой мухи, тутовой щитовки, персиковой плодожорки, томатной моли, в Дальневосточном регионе - для выявления азиатской хлопковой совки, яблонной мухи, персиковой плодожорки, а также в плодоводческой зоне юга Сибири -для выявления калифорнийской щитовки, персиковой и восточной плодожорок.
В настоящее время во ВНИИКР отрабатываются технологии синтеза и использования феромонов карантинных вредителей стран Таможенного союза(России, Белоруссии и Казахстана) - томатной моли, хлопковой моли, четырехпятнистой зерновки. К 2015 г. планируется довести объем применения феромон-ных ловушек для карантинных вредителей до 200-215 тыс. комплектов ежегодно.
Памяти И.Н. Александрова
2 ноября 2012 г. оборвалась жизнь известного миколога, кандидата биологических наук, ведущего научного сотрудника ФГБУ «ВНИИКР» И.Н. Александрова.
Игорь Николаевич родился 13 августа 1937 г. в Кировской области. В 1960 г. он окончил Кировский сельскохозяйственный институт, а в 1970 г. после окончания аспирантуры в МГУ имени М.В. Ломоносова защитил кандидатскую диссертацию.
С 1978 г. И.Н. Александров работал во Всесоюзном (ныне Всероссийском) НИИ карантина растений, с 1993 по 2006 г. заведовал отделом фитопатологии. Его глубокие знания и опыт работы были востребованы не только в нашей стране. В 1975—1977 гг. он преподавал курс «Тропические болезни растений» в Политехническом сельскохозяйственном институте Республики Мали, в 1980—1982 гг. был научным консультантом Генеральной дирекции защиты растений Республики Куба, в 1987—1991 гг. работал агрономом по карантину и за-
щите растений при торгпредстве СССР во Франции.
И.Н. Александров был ведущим специалистом по многим видам карантинных микозов, занимался исследованиями биологии, вредоносности, способов выявления и идентификации возбудителей южного гельминтоспориоза кукурузы, фито-фтороза корней малины и земляники, техасской корневой гнили, ант-ракноза хлопчатника. Подготовленными им методиками пользуются специалисты карантинной службы России и других стран СНГ. Он участвовал в составлении справочников по карантинным вредным организмам России 1995 и 2009 гг., является автором множества научных статей, опубликованных в журналах «Микология и фитопатология», «Биологическая наука», «Защита и карантин растений» и сборниках научных трудов.
Светлая память об Игоре Николаевиче Александрове — ученом, добром человеке, друге и товарище сохранится у всех, кому довелось с ним работать и общаться.
Новости ЕОКЗР
Новые фитоплазменные заболевания кукурузы
В 1945 г. в долине реки Рио Гранде в штате Техас (США) впервые было выявлено и описано новое заболевание кукурузы. Пораженные растения имели чахлый вид и хлоро-тичные полосы на листьях, укороченные междоузлия с образованием вторичных побегов (пролиферация). Растения отличались низкорослостью и производили впечатление опушенных. Часто листья приобретали красно-фиолетовую окраску по краям, початки были мелкими и слабо озернен-ными.Заболевание стало экономически значимым не только в южной зоне возделывания кукурузы в США, но и в отдельных странах Центральной и Южной Америки (Аргентина, Перу). В последнее десятилетие вредоносность болезни усилилась, особенно в штате Калифорния.
Первоначально считалось, что заболевание носит комплексный характер, поскольку в числе возбудителей называлось три патогена: Spiroplasma kunkelii, фитоплазма кустистой карликовости кукурузы и Maize rayado fino virus (Marafivirus). Первый из них отличался большей вредоносностью и частотой проявления, что и позволило Группе экспертов по фито-санитарным мерам ЕОКЗР рекомендовать S. kunkelii к включению в Сигнальный список (Alert List) в 2008 г К тому времени заболевание уже было зарегистрировано в Северной Америке (США, Мексика), Центральной (Гондурас, Сальвадор, Никарагуа, Ямайка) и Южной Америке (Аргентина, Боливия, Бразилия, Венесуэла, Колумбия, Парагвай, Перу).
Болезнь причиняет значительный экономический ущерб в тропической и субтропической зонах Центральной и Южной Америки. По наблюдениям, проведенным в Аргентине в 1991 — 2001 гг, она широко распространилась в северной части страны. В провинции Tucuman потери урожая кукурузы достигали 50-90 % (в среднем - 70 %), масса зерен с пораженных растений снижалась в 3 раза. В США, несмотря на спорадичность ее проявления в штате Калифорния, в отдельные годы (1996 и 2001) потери урожая исчислялись более чем 5 млн долл.
По предварительным данным, S. kunkelii распространяется цикадками, основным переносчиком фитоплазмы является цикадка Dalbulus maydis. Исследованиями показано, что инфекция не передается семенами. Основным хозяином фитоплазмы является кукуруза, возбудитель болезни выявлен также на видах теосинте (растения семейства злаков, рода эвхлена Euchlaena). Помимо названных растений цикадка может питаться на дикорастущих видах злаков рода Zea и в отдельных случаях на близкородственных видах рода Tripsacum. В связи с тем, что цикадка Dalbulus maydis отсутствует в Европе, возникает вопрос, может ли цикадка в случае ее интродукции с растениями или без них адаптироваться здесь или какой-либо другой вид может стать переносчиком инфекции.
Другое новое заболевание кукурузы неизвестной этиологии, названное покраснение кукурузы, появилось в Европе (Сербия, Румыния и Болгария) в 1960-х годах, затем его вспышки отмечались в конце 1990-х - начале 2000 г. Позднее появились сообщения об обнаружении болезни в Северной Италии (2009 г.) и Венгрии (2010 г.). В эпицентрах эпифито-тий симптомы «покраснения кукурузы» охватывали до 90 %
растений, что приводило к потерям 40-90 % урожая. У пораженных растений наблюдается покраснение центральной жилки листовой пластинки, которое распространяется на стебель и затрагивает все растение. Отмечается аномальное развитие початков с образованием немногочисленных сморщенных бледных зерновок. Растения увядают, при высыхании листьев исчезает пигмент и наступает их гибель.
В 2005 г. при анализе образцов с использованием молекулярных методов (PCR, RFLP и др.) обнаружено присутствие Candidatus phytoplasma solani (Stolbur phytoplasma -список А2 перечня ЕОКЗР), и при последующих экспертизах растений кукурузы с симптомами заболевания также систематически выявлялась эта фитоплазма. Если ранее Stolbur phytoplasma ассоциировалась с растениями семейства пасленовых (томаты, картофель и др.), выявлялась на моркови, сахарной свекле, винограде, плодовых деревьях, то впервые патоген был выделен из кукурузы. Кроме того, фитоплазму удалось выделить из корней некоторых многолетних сорных растений (гумай) и даже пшеницы.
Для установления переносчика фитоплазмы проводились наблюдения на посевах кукурузы в Сербии в 2005 и 2006 гг На зараженных участках наблюдались многочисленные популяции цикадки Reptalus panzer (Homoptera: Cixiidae), при этом Stolbur phytoplasma был выделен как из пораженных растений, так и из переносчиков. В проведенном эксперименте здоровые растения кукурузы были заселены популяцией Reptalus panzer, собранной с участков кукурузы с признаками заражения фитоплазмой. Через 4 недели симптомы покраснения наблюдались на заселенных цикадкой растениях, из них была выделена Candidatus phytoplasma solani, что позволило подтвердить ранее высказанное предположение о R. panzer как переносчике заболевания. Присутствие Reptalus panzer зарегистрировано в нескольких странах Европы: Австрия, Болгария, Венгрия, Италия, Румыния, Сербия, Хорватия.
Самки R. panzer откладывают яйца в почву около растений, взрослые особи с середины июня до середины июля мигрируют на поля кукурузы, где заражают растение-хозяина. Развитию болезни способствуют высокая температура воздуха и засуха. До настоящего времени многие вопросы биологии переносчика, а также эпидемиологии болезни (определение мест резервации фитоплазмы, круг растений-хозяев и переносчиков и др.) изучены недостаточно. Нуждается в выяснении возможность передачи инфекции семенами кукурузы.
На основании предложения группы экспертов Candidatus phytoplasma solani в 2012 г. включена в Сигнальный список ЕОКЗР. Борьба с заболеванием сводится к реализации мер по снижению риска его появления и распространения. К таким мерам относятся ротация культур (3 года и более) с исключением смены пшеницы кукурузой, борьба с сорной растительностью и с переносчиком фитоплазмы, оптимизация орошения и др. Недостаточна информация и о восприимчивости и толерантности гибридов кукурузы к Stolbur phytoplasma. Известно, что гибриды с коротким периодом вегетации менее подвержены поражению фитоплазмой, чем гибриды с долгим периодом вегетации и поздними сроками сева.
«EPPO Reporting Service», 2008, № 1; 2010, № 9; 2012, № 2
I И.Н. АЛЕКСАНДРОВ]
