CC BY
309
УДК 632.937
Применение трихограммы: прошлое и настоящее
А.П. СОРОКИНА,
ведущий научный сотрудник ВИЗР e-mail: [email protected]
Сезонная колонизация энтомо-фагов, выполняющая оперативные задачи, играет временную регулирующую роль и является средством быстрого реагирования. Этот метод при длительном его применении, кроме целевого эффекта, способствует восстановлению структуры комплекса энтомофагов и био-ценотического равновесия в агро-ценозах.
На протяжении второй половины 20-го столетия процесс сезонной колонизации энтомофагов был связан преимущественно с применением видов рода Trichogramma Westw. (Hym., Trichogrammatidae), которые являлись основным средством биологической борьбы с комплексом вредных чешуекрылых на зерновых, зернобобовых, овощных, технических и других культурах.
В результате глубоких, многолетних исследований целого ряда научных коллективов, касающихся различных аспектов жизнедеятельности видов трихограммы и их хозяев, всестороннего взаимодействия энтомологов и конструкторов, при государственной поддержке была создана промышленная технология производства этих эн-томофагов.
Для массового разведения был выбран неспецифический хозяин -зерновая моль (Sitotroga cerealella Oliv.), наиболее соответствующий по своим биологическим, экологическим и этологическим особенностям решению вопросов круглогодичного разведения видов трихог-раммы и автоматизации технологических процессов. По сравнению с кустарным методом промышленная
технология позволила снизить себестоимость производства трихограммы в 80-90 раз, повысить производительность труда в 60 раз и существенно улучшить санитарно-гигиенические условия труда на биофабриках [4]. В разных регионах страны была создана сеть биофабрик по массовому разведению трихограммы и разработан комплекс аппаратов и приспособлений для механизированного применения этих энтомофагов на полевых культурах (аппараты для наземного расселения зараженных трихо-граммой яиц в водно-воздушном и воздушном потоке, а также для расселения трихограммы в капсулах, защищающих энтомофага от неблагоприятных погодных условий и хищников, аппаратура для авиационного расселения с использованием самолета Ан-2 и сверхлегких летательных аппаратов и др.). В результате объемы применения трихограммы в бывшем Союзе против комплекса совок, огневок, гороховой плодожорки на зерновых, зернобобовых, технических и овощных культурах к концу 1980-х гг. достигли 17 млн га, что составило 60 % площадей, защищаемых биометодом.
Затраты на производство и применение трихограммы окупались в 3-7-кратном размере в зависимости от защищаемой культуры. Следует подчеркнуть, что ее масштабное использование стало одним из факторов снижения химического пресса, восстановления видового разнообразия и повышения численности полезной энтомофауны в аг-роценозах.
Серьезную проблему представляла слабая разработанность систематики рода ТпсИодгатта. Не-
возможность точной идентификации видов вносила элемент случайности при выборе вида для применения. Развернутые таксономические и фаунистические исследования позволили пересмотреть сложившиеся представления о биоценотической роли отдельных видов и их хозяйственном значении. Например, на европейской части страны, а также в Приморском крае в комплексе трихограмм, заражающих яйца совок, доминирует T. evanescens Westw., а в различных регионах Средней Азии -виды, более приуроченные к аридным и семиаридным ландшафтам: T. sugonaevi Sor., T. pintoi Voeg. (=T. euproctidis Gir.), T. principium Sug. et Sor. На кукурузном мотыльке (Ostrinia nubilalis Hübn.) на европейской территории доминирует T. evanescens, а в Приморском крае, где кукурузу повреждает азиатский кукурузный мотылек (Ostrinia furnacalis Guenee), - T. ostriniae Pang et Cgen, T.chilonis Ichii и T. evanescens. Яйца свекловичной минирующей мухи (Pegomya hyoscya-mi Panz.) повсеместно заражает T. semblidis Auriv., свекловичной щитоноски (Cassida nebulosa L.) -T. pintoi и T. buesi Voeg. Среди паразитов яиц листоверток в европейских регионах доминировали T. telengai Sor. (= «бессамцовая T. embryophagum» Hartig) и T. den-
drolimi Mats., тогда как в Средней Азии - T. jaxarticum Sor., T. savalen-se Sor. и T. telengai. На долю T. pintoi приходилось не более 1 %.
Для использования в агроценозах полевых и овощных культур среди изученных видов были признаны перспективными T. evanescens, T. pintoi, T. semblidis, T. principium. В садовых агроценозах для борьбы с яблонной плодожоркой (Las-peyresia pomonella L.) применяли T. telengai и T. dendrolimi.
Регулярный таксономический контроль, осуществляемый мною на биофабриках без малого в течение 30 лет, показал, что почти повсеместно против комплекса чешуекрылых в полевых экосистемах и плодовых садах применяли T. pintoi. В энтомоценокомплексах гумидных областей этот вид имеет второстепенное значение. В аридных районах его биоценотическая роль возрастает вследствие более высокой выносливости местных популяций к пониженной влажности воздуха. Повсеместное использование T. pintoi в качестве «универсального» вида могло быть одной из причин низкой эффективности выпусков. В сравнительных испытаниях наиболее эффективными против капустной совки (Mamestra bras-sicae L.) и кукурузного мотылька (Ostrinia nubilalis Hubn.) оказались соответствующие популяции T. evanescens [6]. В садах применение T. pintoi против яблонной плодожорки было признано малоэффективным [1]. Следует заметить, что при совместном разведении этих видов на яйцах зерновой моли T. pintoi быстро вытесняет T. evanescens. Попытки промышленного разведения T. evanescens на биофабриках, где традиционно производили T. pintoi, обычно оканчивались неудачей. В связи с этим особенно важным стало соблюдение постоянного таксономического контроля при массовом разведении трихограммы и, возможно, специ-
ализация некоторых биофабрик по разведению отдельных видов.
Отечественными и зарубежными исследователями было установлено, что яйца зерновой моли по своим количественным и качественным характеристикам не вполне удовлетворяют пищевые потребности личинок трихограммы. Поэтому все качественные показатели промышленной популяции трихограммы оказались существенно ниже, чем популяций, полученных из яиц природных хозяев. С учетом качества промышленных популяций были уточнены и рекомендованы производству нормы, кратности и способы расселения трихограммы. Особое внимание уделялось эффективности использования этих энтомо-фагов. Хорошо известно, что эффективность выпусков зависит от свойств энтомофага, условий его воспитания и применения, а также биологических и экологических особенностей вредителя-мишени и организационно-хозяйственных мероприятий. Выпуски трихограммы должны быть тесно увязаны с мониторингом и прогнозом интенсивности откладки яиц вредителями. Первый выпуск проводят в начале откладки яиц и продолжают с определенными интервалами в течение всего периода яйцекладки. При строгом соблюдении всех технологических регламентов и разработанных норм выпусков эффективность обычно бывает достаточной, чтобы снизить численность вредителя до уровней, близких к пороговым. Однако выпуски трихограммы при исходно высокой плотности яиц вредителя, что обычно происходит при упущенных сроках начала борьбы, не бывают настолько эффективными даже при высоких показателях зараженности яиц.
Основными факторами, определяющими эффективность выпусков трихограммы, являются объективная оценка биологических и экологических особенностей применяе-
мых видов или их популяций и экологических условий района их применения. Определены три зоны эффективности применения трихограммы, отличающиеся по гидротермическому коэффициенту (ГТК). Наиболее благоприятны по метеоусловиям те районы, где ГТК в период откладки яиц основными вредителями-мишенями равен 0,91,2. Во всех остальных регионах в периоды применения трихограммы отмечается избыток или недостаток влаги либо тепла (ГТК равен 1,31,7 или 0,5-0,8) [5].
Возрастающие потребности в биологических средствах защиты растений вызвали необходимость расширения географии применения трихограммы за пределами зоны постоянной эффективности. Особенно актуальна эта проблема для южных регионов страны, где сосредоточены основные массивы выращивания сельскохозяйственных культур, а также для природоохранных зон и хозяйств, поставляющих сырье для комбинатов детского и диетического питания. Видовое богатство рода Trichogramma и экологическая дифференциация на видовом и популяционном уровнях делают возможным целенаправленный подбор энтомофага с учетом метеоусловий в период яйцекладки вредителя-мишени.
В комплексных сравнительных исследованиях по подбору видов трихограммы для борьбы с яблонной плодожоркой в степной зоне России нами было отмечено, что разные виды, трофически связанные с листовертками, отличаются предпочитаемыми ярусами кроны яблони, реакциями на плотность яиц хозяина и степенью выносливости к неблагоприятным гигротер-мическим условиям. Как наиболее соответствующая поставленной цели была выбрана хорезмская популяция T. jaxarticum Sor., полученная из яиц яблонной плодожорки [7]. Ее характерные особенности -
предпочтение заражения яиц яблонной плодожорки после многолетнего разведения на яйцах зерновой моли, концентрация и парази-тирование яиц вредителя преимущественно в среднем ярусе кроны яблони, толерантность к повышенной температуре и пониженной влажности воздуха. На фоне низкой плотности яиц яблонной плодожорки средний уровень эффективности T. jaxarticum оказался стабильнее и выше, чем у традиционно используемого в садах вида T. telengai [8]. При выпусках T. jaxarticum против второй генерации яблонной плодожорки в условиях жаркой и сухой погоды поврежденность плодов была на уровне, полученном при использовании химического эталона. Неблагоприятной для этого вида, а также и для используемой в сравнительных исследованиях барнаульской популяции T. telengai, оказалась пониженная температура в сочетании с пониженной влажностью воздуха. В условиях прохладной и неустойчивой погоды, что нередко наблюдается в весенний и раннелетний периоды сезона, эффективность выпусков этих видов против яблонной плодожорки была неудовлетворительной. Очевидной стала необходимость подбора видов и популяций, характеризующихся различной адаптивной стратегией, для использования в разные периоды сезона. В этом отношении могут быть перспективны северные популяции некоторых видов, например T. telengai, характеризующиеся толерантностью к пониженной температуре [9].
Особую проблему представляет использование трихограммы в системах защиты растений совместно с химическими средствами. Многочисленными исследованиями отечественных и зарубежных специалистов показано, что большинство используемых пестицидов широкого спектра действия, а также некоторые специфические со-
единения обладают высокой начальной токсичностью для имаго и вызывают 100 % гибель энтомофа-га. Химические препараты оказывают существенное влияние и на пре-имагинальные фазы - от снижения числа отродившихся особей до полного ингибирования вылета имаго из зараженных яиц. Продолжительность жизни и плодовитость выживших особей снижаются в 1,5-3, паразитическая активность - в 2-3 раза. Отмечен и отложенный эффект действия пестицидов. Например, у самцов, контактировавших с поверхностью, обработанной сублетальными для энтомофагов дозами хлорпирифоса, происходит нарушение феромонной коммуникации, что вызывает снижение вероятности оплодотворения самок и провоцирует увеличение доли самцов в потомстве, а в итоге - снижение численности популяции трихограммы [10]. По мере разложения пестицидов вероятность фатальных последствий для трихограммы снижается. Период ожидания для выпусков трихограммы в зависимости от применяемых пестицидов составляет от 10 до 17 дней. В южной зоне плодоводства в садах с интенсивным применением пестицидов апробация T. jaxarticum была возможна со второй половины августа, когда по санитарным нормам химические обработки запрещены, а поврежденность плодов зимних сортов яблони с этого периода многократно возрастает в связи с продолжающейся яйцекладкой вредителя.
Применение трихограммы против первого и второго поколений яблонной плодожорки возможно в альтернативных, биологизирован-ных системах защиты сада. Ее применение в комплексе с гормональными или бактериальными препаратами по эффективности не уступает химическому эталону, а зараженность гусениц листоверток эн-томофагами и энтомопатогенами
при этом оказывается в 4-7 раз больше, чем в варианте с применением химических препаратов [2].
Виды рода Trichogramma занимают доминирующее положение в комплексе паразитов яиц листоверток и в этой группе чешуекрылых не имеют серьезных конкурентов. Поэтому их выпуски против яблонной плодожорки могут снижать численность и других видов листоверток, например розанной (Archips rosanna L.), ивовой кривоусой (Pandemis heparana Den.et Schiff.), у которой яйцекладка второго поколения в некоторых районах плодоводства полностью или частично совпадает по времени с яйцекладкой второго поколения яблонной плодожорки. Опосредованное влияние выпусков трихограммы против яблонной плодожорки на численность других видов листоверток пока не изучено. В наших исследованиях по апробации T. jaxarticum, кроме целевого эффекта, наблюдали снижение в 1,8-2,3 раза поврежденности плодов другими видами листоверток. Применение трихограммы против комплексов садовых листоверток, различающихся по трофической приуроченности и фенологии, требует специальных исследований для каждой зоны плодоводства.
Широкомасштабные выпуски трихограммы в промышленных садах возможны только на основе ее механизированного расселения. Если для полевых агроценозов была разработана и широко использовалась рациональная система технических средств для применения трихограммы, то для садов этот вопрос еще предстоит решить.
В отличие от химических и биологических препаратов, продвижению которых на рынок способствуют технологичность их производства и стандартные методы применения, массовое производство энтомофагов требует создания специфических технологий разведения и применения для представителей каж-
3 Защита и карантин растений № 10, 2011
дой таксономической группы. Эти технологии остаются пока на кустарном уровне. Технологический прорыв был осуществлен только в производстве и применении трихограммы.
Нельзя допустить, чтобы этот ресурс был утрачен.
В настоящее время в полевых аг-роценозах трихограмму успешно используют совместно с габробра-коном (Habrobracon hebetor Say) и лепидоцидом [3]. Однако в России ее выпуски в агроценозы сведены до ничтожно малых объемов, хотя остается и экологическая необходимость их применения, и востребованность. За годы реформ сеть биофабрик по массовому разведению трихограммы разрушена, основная их часть законсервирована или используется не по назначению. Инженерно-конструкторские работы прекращены при полном отсутствии поддержки со стороны государства. Исследования по три-хограммам в НИУ свернуты, что неизбежно связано с утратой квалифицированных кадров и деградацией этого направления биологической защиты растений. Количество квалифицированных специалистов, которых и ранее было не так много, сведено до опасного минимума. Давно прекращена работа ежегодно действующих семинаров, где происходил плодотворный обмен знаниями и опытом между специалистами научно-исследовательских и производственных учреждений и зарождались новые идеи по корректировке технологических процессов. Сегодня рациональное взаимодействие специалистов невозможно из-за финансовых трудностей.
Восстановление производственной базы по массовому разведению и применению трихограммы потребует значительного времени и усилий по воссозданию и модернизации оборудования и подготовке специалистов. Однако если этого
своевременно не сделать, будут утрачены уникальный опыт биологической защиты растений и преемственность поколений.
Неотложное решение этой задачи вытекает из острой необходимо-
сти реализации на практике современной концепции фитосанитарно-го оздоровления агроэкосистем средствами биометода и получения экологически безопасной продукции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Болотникова В.В., Супранович Р.В. Результаты изучения эффективности трихограммы в борьбе с яблонной плодожоркой в Белоруссии / Тез. науч.-произв. конф. «Биологический метод защиты растений». - Минск, 1984, с. 46-47.
2. Зубко О.Г. Удосконалення технологи застосування трихограми (Hymenoptera, Trichogrammatidae) против листокруток (Lepidoptera, Totricidae) яблоуневих сад1в п1вн1чного люостепу УкраЫи. Автореф. дисс. - К^в, 2005, 19 с.
3. КоваленковВ.Г. ,ТюринаН.М. Биологические методы в интегрированных программах фитосанитарного оздоровления агроэкосистем в регионе Кавказских Минеральных Вод Ставропольского края / Материалы международ. науч.-практ. конф. «Современные средства, методы и технологии защиты растений», Новосибирск 10-11 июля 2008 г. - Новосибирск, 2008, с. 85-90.
4. Лузгин М.С. Производственная технология производства трихограммы / Материалы II Всеросс. съезда по защ. раст., СПб., 5-10 декабря 2005 г. - СПб., 2005, т. II, с. 80-82.
5. Методическое руководство по выявлению, определению и изучению трихограм-мы - М., 1979, 58 с.
6. Оценка результатов авиационного расселения трихограммы для борьбы с кукурузным мотыльком и капустной совкой. В кн. Трихограмма - Кишинев: Изд-во «Шти-инца», 1980, с. 54-57.
7. Применение трихограммы Trichogramma jaxarticum Sor. для борьбы с яблонной плодожоркой в садах Приазовья / Материалы Всеросс. научн.-производ. совещ. «Экологически безопасные и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции», Пущино, 1994, ч. II, с. 79-81.
8. Сорокина А.П., Васильев А.Л. Сравнительная эффективность выпусков Trichogramma jaxarticum Sor. против яблонной плодожорки и других листоверток в садах Приазовья / Материалы II Всеросс. съезда по защ. раст., СПб., 5-10 декабря 2005 г. - СПб., 2005, т. II, с. 121-122.
9. Сорокина А.П. Биологические особенности северо-западных популяций Trichogramma telengai Sor. и T. sibiricum Sor (Hymenoptera, Trichogrammatidae) в зависимости от гигротермических условий // Материалы международ. науч.-практ. конф. «Современные средства, методы и технологии защиты растений», Новосибирск, 1011 июля 2008 г. - Новосибирск, 2008, с. 182-185.
10. Subletal effects of the insecticidae chlorpyrifos on the sex pheromone communication of Trichogramma brassicae // Chemosphere, 1998, vol. 36, № 8, p. 1775-1785.
Аннотация. В статье приводится ретроспективный обзор основных этапов изучения и применения видов рода Trichogramma Westw. (Hym., Trichogrammatidae) и современное состояние этой проблемы.
Ключевые слова. Trichogramma Westw., Trichogramma evanescens Westw., Trichogramma sugonaevi Sor., Trichogramma pintoi Voeg., Trichogramma semblidis Auriv., Trichogramma telengai Sor., Trichogramma dendrolimi Mats., Trichogramma jaxarticum Sor., совки, листовертки, огневки, применение трихограммы, эффективность, скрининг видов, таксономический контроль, яблонная плодожорка, массовое разведение.
Abstract. In the paper, major stages of the Trichogramma investigations and applications are considered. The modern state of the problem is reviewed.
Keywords. Trichogramma Westw., Trichogramma evanescens Westw., Trichogramma sugonaevi Sor., Trichogramma pintoi Voeg., Trichogramma semblidis Auriv., Trichogramma telengai Sor., Trichogramma dendrolimi Mats., Trichogramma jaxarticum Sor., Noctuidae, Pyralidae, Totricidae, screening of species, taxonomic control, efficacy of apply, mass rearing, Trichogramma application, Laspeyresia pomonella L.
