CC BY
137
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
НЕХИМИЕЙ ЕДИНОЙ
УДК 630*4:595.7.082
Производство и применение
вирусных препаратов
для защиты леса на Украине
В.Л. МЕШКОВА, Е.В. ДАВИДЕНКО
На Украине для защиты леса от вредных насекомых широко применяют вирусные препараты вирин-НШ, вирин-ЗСП и вирин-РСП, которые производит объединение «Ук-рлесозащита» на основе вирусов ядерного полиэдроза непарного шелкопряда (Lymantria dispar L.: Lepidoptera: Lymantriidae), обыкновенного (укр. - звичайного) (Diprion pini L.) и рыжего (Neodiprion sertifer Geoffr.) сосновых пилильщиков (Hymenoptera: Diprionidae). Выделены вирусы, патогенные для соснового шелкопряда Dendrolimus pini L. (Lepidoptera: Lasiocampidae) и сосновой совки Panolis flammea Schiff. (Lepidoptera: Noctuidae), которые также могут быть основой создания препаратов для защиты леса.
Так, в 2005 г применение вирина-РСП на площади около 30 тыс. га (из них 18,5 тыс. га - в Херсонской области и 7,3 тыс. га - в Луганской) обеспечило биологическую эффективность 86-91%. Применениеви-рина-НШ в лесах горного Крыма в 2004 г. ускорило затухание вспышки массового размножения вредителя на площади более 15 тыс. га, и в 2005 г. обработку насаждений этим препаратом проводили лишь во вторичных очагах на площади 2,8 тыс. га. Так же успешно применен вирин-НШ в 2005 г. в Львовской области на площади 1000 га.
Применение вирусных препаратов против непарного шелкопряда на Украине имеет продолжительную историю. Вирин-ЭНШ, который раньше производили в России, испытывали на Украине с 1970-х гг. методом наземных обработок оча-
гов, а также сплошных наземных авиационныхопрыскиваний насаждений. В очагах яйцекладки непарного шелкопряда обрабатывали вирусной суспензией за несколько дней до начала отрождения гусениц. При этом концентрация вирусной суспензии составляла 107 полиэдров/мл (1 % концентрация по препарату), а норма расхода препарата - 1,6-2 мл/га (Мешкова, 1979, 1980).
Важнейшим преимуществом данного способа перед «нефтева-нием» яйцекладок является возможность распространения вирусной инфекции в популяции непарного шелкопряда при обработке лишь 20 % доступных яйцекладок. Яйцекладки вредителя размещены преимущественно в нижней части ствола, в некоторых регионах - по всему стволу, а при высокой численности - на камнях и других субстратах. Гусеницы, которые отрож-даются из всех кладок, поднимаются в кроны деревьев. Гусеницы непарного шелкопряда инфицируются, поедая при отрождении конта-минированные оболочки яиц, и погибают от вирусного заболевания через 6-18 дней. Длительность периода между отрождением и гибелью зависит от дозы вируса, индивидуальной восприимчивости особей и факторов окружающей среды, главным образом, температуры. Гусеницы из разных яйцекладок и даже разных слоев одной яйцекладки отрождаются и инфицируются не одновременно. Поэтому в течение всего периода развития гусениц в кронах встречаются как виру-соносители, так и восприимчивые к инфицированию особи.
Как здоровые, так и инфициро-
ванные гусеницы непарного шелкопряда в 1-м возрасте могут расселяться с помощью ветра на некоторое расстояние от мест отрождения, способствуя так называемому «горизонтальному» распространению инфекции. Погибшие особи находятся, как правило, в верхней части крон, инфекционный материал (полиэдры) из их тел попадает на листву, где в течение некоторого времени сохраняет инсектицидную активность. Полиэдры с осадками распространяются в нижние ярусы крон. При питании инфицированной листвой заражаются здоровые гусеницы, происходит вторичное инфицирование, которое обусловливает нарастание второй, а в условиях юга Украины иногда и третьей волны вирусной эпизоотии. Интервалы времени между максимумами смертности вредителя в смежных волнах эпизоотии составляют в среднем две недели и определяются длительностью инкубационного периода болезни, который зависит от среднесуточной температуры воздуха.
Второй способ применения - опрыскивание крон деревьев с помощью ранцевого, тракторного опрыскивателя, аэрозольных генераторов или авиационной аппаратуры на всей площади насаждений после отрождения большей части гусениц, однако не позже второй декады мая. Используют вирусную суспензию в концентрации 5 х 106 полиэдров/мл (0,5 % концентрация по препарату), норма расхода препарата составляет 100-400 мл/га в зависимости от опрыскивающей аппаратуры.
Опрыскивание вирином-ЭНШ обеспечивает практически равномерное покрытие листвы инфекционным материалом. Заражение гусениц происходит по мере поедания ими опрыснутой листвы, а инкубационный период болезни и время до гибели зависят от температуры воздуха и индивидуальной восприимчивости особей. Вторич-
ное инфицирование здоровых гусениц происходит при их питании листвой, контаминированной остатками гусениц, погибших от вироза. Установлено, что возможность развития второй волны эпизоотии при опрыскивании препаратом крон зависит от численности особей,инфицированных во время развития первой волны эпизоотии и численности восприимчивых гусениц в очаге.
При втором способе применения вирина-ЭНШ возможность распространения эпизоотии в год применения меньше, чем при первом, однако заболевание гусениц развивается и в следующем году.
Исследовано действие и последействие вируса ядерного полиэд-роза на популяцию непарного шелкопряда в Херсонской, Киевской, Харьковской, Закарпатской и Крымской областях. Установлено, что гибель от вироза происходит в стадиях гусеницы, куколки и в следующем поколении вредителя. При высокой плотности особей на второй год после опрыскивания отмечаются две волны эпизоотии и распространение вируса за пределы обработанной территории. К концу второго вегетационного периода очаги во всех случаях затухают без дополнительных истребительных мероприятий, в то время как на участках, где применяли химические пестициды, вспышка преимущественно приобретала затяжной характер.
Специальными исследованиями выявлены механизмы переноса инфекционного материала наездниками, тахинами, красотелами, сохранения полиэдров в компонентах окружающей среды (Мешкова и др., 1981; Мешкова, 1980). Изучены возможности передачи инфекции через яйцо следующему поколению (Мешкова, 1988). Рассчитано оптимальное соотношение доз вирина-ЭНШ и бактериальных препаратов для эффективного применения в очаге листогрызущих вре-
дителей весеннего комплекса с учетом показателей LD50 и стоимости препаратов.
В 90-е годы прошлого века, когда на Украине начали производить вирусные препараты для защиты леса от непарного шелкопряда, рыжего и обыкновенного сосновых пилильщиков, были изучены вопросы лабораторного содержания насекомых и оптимизации технологических процессов получения вирусного материала.
Для наиболее вредоносныххвое-и листогрызущих насекомых характерно совпадение начала питания личинок с появлением листвы или восстановлением вегетации хвои после зимы. Эти явления преимущественно совпадают с устойчивым переходом температуры воздуха через 10 °С. Именно в это время (или на несколько дней позже) проводят опрыскивание насаждений как химическими, так и вирусными препаратами. Поэтому оценку состояния популяций насекомых и лабораторную оценку препаратов желательно провести раньше. Получить личинок насекомых требуется в сроки, которые отличаются от естественных (Давиденко, 2005). Решение этой задачи заключается в реактивации диапаузы насекомых или ее продлении воздействием разными режимами температуры и освещения.
Следует различать понятия разведение (культивирование) и содержание (выращивание, выкармливание) личинок насекомых. В культуре насекомые проходят полный цикл развития в течение нескольких поколений и характеризуются стабильными биологическими показателями (выживанием, массой куколок, плодовитостью). Для оценки качества корма, состояния насаждений по выживаемости насекомых после кормления листвой из разных участков леса, оценки эффективности энтомофа-гов, микробиологических и химических препаратов желательно
иметь стандартную культуру насекомых.
Классическим примером культуры насекомых является тутовый шелкопряд Bombyx mori L. (Lepido-ptera: Bombycidae), но даже у него гусеницы весенней и летней выкормок отличаются по ряду показателей, что в значительной степени связано с сезонной изменчивостью химического состава листьев шелковицы. Гусеницы непарного шелкопряда, культуру которого поддерживают на искусственной питательной среде в течение нескольких лет, также отличаются по жизнеспособности в разных поколениях (Злотин и др., 1998).
Личинок большинства видов хво-егрызущих насекомых не удается выкармливать на искусственных питательных средах, кормление хвоей в зимний период возможно лишь на деревьях, выращиваемых в вегетационных сосудах в помещении, либо на срезанных и выдержанных в воде ветвях (Дубко, 1995; Geri et al., 1988).
В то же время для оценки состояния популяций насекомых, размножения энтомофагов или производства вирусных препаратов часто достаточно выращивать насекомых в течение одного поколения или даже нескольких стадий развития. Под выращиванием следует понимать содержание насекомых в контролируемых условиях на определенных стадиях развития, в зависимости от поставленных задач.
Нами установлено, что личинок рыжего соснового пилильщика можно получать за три месяца до их отрождения в природе, начиная инкубацию яиц в конце декабря при 22 °С. Яйца этого вида развивались быстрее при более поздних сроках начала инкубации (при начале ее 20 декабря личинки появлялись через 31 день, 25 января - 13, 20 марта - 6 дней).
При задержке развития яиц рыжего соснового пилильщика, содержащихся в холодильнике, по
НЕ ХИМИЕЙ ЕДИНОЙ
сравнению с природными сроками (наиболее поздний - 24 июня) жизнеспособность особей существенно снижалась (с 72,1 % при начале инкубации 20 мая до 22,4 % при начале ее 20 июня).
Установлено, что при постоянном фотопериоде (14 ч света) в диапа-узу впадает около 60 % гусениц соснового шелкопряда. В опыте, когда гусениц, вошедших в диапаузу одновременно (15 октября), содержали при разной температуре, отмечена меньшая продолжительность диапаузы при более высокой температуре. Однако температура выше 23 °С отрицательно влияла на жизнеспособность особей (при 14 °С она составляла 80 %, при 20 °С - 74 %, при 23 °С - 68 %).
Построено уравнение регрессии, позволяющее определять сроки выхода гусениц соснового шелкопряда из диапаузы в зависимости от температуры. Проведенные расчеты позволяют своевременно подготовить садки и свежий корм, а также подобрать режим температуры для получения гусениц к определенному сроку (Давиденко, 2005).
Личинок обыкновенного соснового пилильщика можно получать на 2-4 месяца раньше, чем в природе, воздействуя на коконы переменными температурами или постоянной температурой 24 °С при естественном освещении (Дави-денко и др., 2004).
Для производства вирусных препаратов, их тестирования и пассирования вирусов необходимо не просто получить личинки насекомых в нужные сроки, но и создать оптимальные условия (температура воздуха, режим освещения, вид и подготовка корма, плотность особей) для выживания личинок и поддержания их максимальной жизнеспособности.
В опытах показатели жизнеспособности рыжего соснового пилильщика были максимальными, если личинок содержали при 22 °С. Для соснового шелкопряда опти-
мальной оказалась температура 23 °С, для обыкновенного соснового пилильщика 20 °С, сосновой совки 16 °С.
Развитие личинок рыжего соснового пилильщика и сосновой совки в опытах оказалось более медленным, чем по данным многолетних наблюдений в разных популяциях, что подтверждает вывод о замедлении развития насекомых-фитофагов на неблагоприятном корме.
Наибольшие показатели выживания и интенсивности питания гусениц соснового шелкопряда отмечены при температуре 23 °С и кормлении на хвое. Оптимальная плотность содержания гусениц этого вида уменьшалась с их возрастом: в 1-3-м возрастах их следует содержать по десять, в 4-5-м - по три, после 5-го - по одной особи.
При выращивании личинок всех изученных видов хвоегрызущих насекомых в зимний период срезанные ветви сосны следует предварительно выдерживать в воде в отапливаемом помещении.
Наибольшая жизнеспособность всех исследованных хвоегрызущих насекомых отмечена при содержании на хвое в режиме свет:темнота 16:8 ч. Именно такой фотопериод является максимальным для широты Харькова (50° сш), а температура 16-22 °С наиболее обычна в период питания личинок этих видов.
Оптимизация производства вирусных препаратов заключалась в определении условий инфицирования насекомых, при которых образуется максимальное количество вирусного материала при минимальных затратах средств и времени.
Опытами с вирусами ядерного полиэдроза кишечного типа обыкновенного и рыжего сосновых пилильщиков было установлено, что с возрастом личинок LD50 увеличивается. Для обыкновенного соснового пилильщика на 12-й день после заражения личинок 2-го, 3-го и 4-го возрастов она составила соот-
ветственно 1,26 х 107; 3,16 х 107 и 7,94 х 107 полиэдров/мл, а для рыжего соснового пилильщика на 9-й день после заражения - 2,2 х 104; 3,98 х 104 и 2,68 х 105. Это свидетельствует о том, что для рыжего соснового пилильщика характерна острая вирусная эпизоотия, а для обыкновенного - хроническая.
Условия содержания личинок рыжего соснового пилильщика, при которых более интенсивно нарастает их масса, являются благоприятными и для получения максимального количества вирусного материала (г = 0,79). При температуре выше 18 °С уменьшается и суммарное количество полиэдров, накапливающееся в личинках этого вида (г = 0,98).
Для получения максимального количества вирусного материала из личинок обыкновенного соснового пилильщика их нужно инфицировать в 4-м возрасте, используя для опрыскивания хвои суспензию в концентрации 12,8 х 107 полиэдров/мл, рыжего соснового пилильщика - 1 х 105 полиэдров/мл (личинок необходимо содержать на обработанной хвое в течение всего времени до гибели при 18 °С).
При внедрении оптимизированной технологии производства затраты на получение вирина-ОСП уменьшились на 40,9 %, а выход препарата из 1 кг сырья увеличился на 71,2 %, вирина-РСП - соответственно на 36,8 и 31,9 %.
Эффективность применения вирусных препаратов зависит от фазы развития вспышки массового размножения вредителей, сроков применения, технологии и погодных условий. Наши исследования показали, что даже при высокой смертности личинок рыжего соснового пилильщика в год опрыскивания дальнейший ход вспышки зависит от того, в какой фазе развития очага был применен вирусный препарат. Наименее эффективно внесение вируса в год интенсивного роста популяции, когда
плотность особей и коэффициент размножения имеют наибольшие значения. После обработки в год кульминации численности вредителя развитие вспышки сдвигается на год, но амплитуда ее меньше, чем в контроле. Обработка насаждений вирусной суспензией в начале снижения численности вредителя приводит к затуханию вспышки на год раньше, чем на необработанных участках (Мешкова, Давиденко, 2000).
Своевременное проведение лесозащитных мероприятий очень важно даже при использовании быстродействующих химических инсектицидов, тем более - микробиологических, действующих на популяцию насекомых относительно медленно. Питание и нанесение вреда насаждениям наиболее вредоносными видами хвое- и листог-рызущих насекомых начинаются на Украине в конце апреля-мае после устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 10 °С. Примерно в это же время начинают распускаться почки лиственных пород и возобновляется активная вегетация хвойных. Темпы развития как самих насекомых, так и вирусного заболевания ускоряются с повышением температуры. Наиболее благоприятна для развития вирозов температура выше 15 °С, которая устанавливается во второй половине мая -начале июня, когда личинки успевают значительно повредить кроны. При медленном развитии заболевания отдельных особей увеличивается период их отпада и вероятность перезаражения других осо-
бей. Однако при этом существует риск окукливания значительной части особей раньше, чем произойдет их инфицирование.
Вирусные препараты применяют преимущественно путем опрыскивания насаждений, причем в последнее время используют для этого аэрозольные генераторы с регулируемой дисперсностью, основанные на холодном контуре (ГАРД-МН), что не оказывает отрицательного воздействия на инфекционные свойства полиэдров. Однако существенным недостатком аэрозольной технологии является зависимость ее эффективности от погодных условий, а именно - от градиента температур в приземном и надземном слоях воздуха, который определяет высоту распространения аэрозольного облака. Весной благоприятного для опрыскивания насаждений градиента иногда приходится ждать несколько дней, в течение которых насекомые продолжают наносить повреждения лесу.
Поэтому, хотя технология производства вирусных препаратов для защиты леса от непарного шелкопряда и сосновых пилильщиков в основном оптимизирована, требуются дополнительные исследования влияния на эффективность их применения региональных особенностей развития вредителей, кормовых растений и вирусной инфекции.
Украинский НИИ лесного хозяйства и агролесомелиорации имени Г.Н. Высоцкого, Государственное специализированное лесозащитное объединение «Востоклесозащита»
УДК 632.937
Перспективное
Н.Н.ГРИНЬКО,
заместитель директора
Адлерской опытной станции
Всероссийского института
растениеводства
имени Н.И. Вавилова
Е.А. СТРЕЛКОВ,
агроном совхоза «Сочинский»
Обследование в 2005-2006 гг. растений земляники, выращиваемых на торфосубстратной малообъемной гидропонике на Адлерской опытной станции ВИР и на аллюви-ально-луговых почвах совхоза «Сочинский», выявило прогрессирующее развитие белой пятнистости (Ramularia tulasnei Sacc.), бурой пятнистости (Marsonina potentillae (Desm.) Magn. f. fragaria (Lib.) Ohl.) и серой гнили (Botrytis cinerea Pers.). В зависимости от технологии выращивания культуры, генотипической устойчивости и видового состава возбудителей болезней потери урожая достигают 20-30 % и более.
Существенные различия видового состава и биоэкологических особенностей возбудителей болезней, а также комплекс биотических и абиотических факторов не всегда позволяют использовать известные технологические приемы по защите растений в зоне влажных субтропиков. Так, есть ограничения по применению фунгицидов, обусловленные санитарно-гигиеническими требованиями курорта, к тому же часто оно не окупается прибавкой урожая.
Получение рентабельной высококачественной экологически чистой продукции земляники возможно лишь за счет расширения в посадках генетического разнообразия устойчивых сортов и биологического регулирования плотности популяций фитопатогенов.
Проведенная нами иммунологическая оценка коллекции земляники на естественном инфекционном
В связи с тем, что журнал распространяется во всех государствах СНГ и Балтии, где установлены разные регламенты применения химических и биологических средств защиты растений, необходимо при выборе того или иного препарата сверяться с Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению в данной стране.
