CC BY
34
УДК / UDC 631.524.84:632.937
РАЗРАБОТКА НОВЫХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ ОРГАНИЧЕСКОГО РАСТЕНИЕВОДСТВА
DEVELOPMENT OF NEW PROTECTIVE MEANS FOR INCREASING PRODUCTIVITY OF ORGANIC CROP
Воронкова M.B., кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Voronkova M.V., Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor ФГБОУ ВО «Орловский государственный аграрный университет имени
Н.В. Парахина», Орел, Россия
Federal State Budgetary Educational Establishment of Higher Education "Orel State Agrarian University named after N.V. Parakhin", Orel, Russia E-mail: Voronkova-m78@yandex.ru
В настоящее время один из актуальных вопросов, стоящий перед сельским хозяйством - его биологизация. Биологизация - это максимальное или полное замещение химических препаратов, используемых в растениеводстве на экологически безопасные для человека и окружающей среды. Поэтому разработка новых средств защиты растений имеет большую практическую значимость, т.к. они являются альтернативой химическим пестицидам и позволяют практически полностью отказаться от их использования. Целью данной работы являлось исследование эффективности влияния биологически активных компонентов растений - фитонцидов чеснока (Alium sativum), флавоноидов чистотела (Chelidonium majus), фенольных соединений папоротника (Dryopteris filix mas), гликоалкалоидов томата (Solanium lucopersicum) (томатин) и картофеля (Solanium tuberosum) (соланин) на выживаемость личинок колорадского жука на вегетирующих органах картофеля. Исследования проводились в полевых условиях Волховского района, Орловской области. Для изучения действия растительных препаратов был выбран максимально заселяемый колорадским жуком сорт картофеля «Невский». Обработку опытных кустов картофеля проводили экстрактами растений в концентрации 10-2 и 10-7%, контроль - дистиллированной водой. Повторность - 3-х кратная. В качестве второго контроля использовали промышленный пестицид «Командор». Через сутки проводили визуальную оценку на влияния инсектицидного действия на личинки насекомого-вредителя. В работе были использованы методы: наблюдения, подсчета, анализа, синтеза. В результате исследований было установлено, что наибольшей инсектицидной эффективностью по отношению к личинкам насекомых-вредителей обладают фитонциды чеснока и фенольные соединения папоротника, которые могут составить основу для создания новых средств защиты растений.
Ключевые слова: картофель, колорадский жук, фитонциды, флаваноиды, фенольные соединения, алкалоиды, томатин, соланин.
Currently, one of the urgent issues facing agriculture is its biologization. Biologization is the maximum or complete substitution of chemicals used in crop production for environmentally friendly ones to humans and the environment. Therefore, the development of new plant protection products is of great practical importance, because they are an alternative to chemical pesticides and can almost completely abandon their use. The aim of this work was to study the effectiveness of the influence of biologically active plant components - garlic phytoncides (Alium sativum), celandine flavonoids (Chelidonium majus), fern phenolic compounds (Dryopteris filix mas), tomato glycoalkaloids (Solanium lucopersicum) (tomato) and potato (Solanium tuberosum) (solanine) on the survival of Colorado potato beetle larvae on potato growing organs. The studies were conducted in the field conditions of the Bolkhov region, Oryol region. To study the effect of herbal preparations, the Nevsky potato variety most populated by the Colorado potato beetle was selected. The treatment of experimental potato
bushes was carried out with plant extracts at a concentration of 10-2 and 10-7%, the control with distilled water. Repetition was 3 times. As a second control, the Commander industrial pesticide was used. A day later, a visual assessment was performed on the effect of the insecticidal action on the larvae of the insect pest. The methods used were: observation, counting, analysis, synthesis. As a result of studies, it was found that garlic volatile and phenolic compounds of fern possess the highest insecticidal efficacy against pest insect larvae, which can form the basis for the creation of new plant protection products. Key words: potato, Colorado potato beetle, volatile, flavanoid, phenolic compounds, alkaloids, tomato, solanine.
Введение. Картофель - одна из основных сельскохозяйственных культур. Он широко используется и как техническая, и как кормовая культура, занимает одно из первых мест среди основного ряда источников питания людей. Россия -крупнейший производитель картофеля в Европе. На ее долю приходится около 20% посевных площадей в мире и примерно 15% мировой продукции [1].
Однако, картофель подвержен многочисленным болезням и нападению насекомых-вредителей, среди которых наибольшую опасность представляет колорадский жук (Leptinotarsa decemleneata Say), занимающий особое положение среди вредителей растениеводства [2].
Современный ареал обитания колорадского жука охватывает обширную территорию. Потери урожая клубней картофеля в зонах постоянно высокой численности вредителя даже при проведении защитных мероприятий достигают 30%, а при их отсутствии - 100%.
В настоящее время в России практически отсутствуют зоны картофелеводства, свободные от опасного вредителя. Поэтому проведение защитных мероприятий на картофеле требует существенных затрат.
Применение химических средств защиты, а также истребительные мероприятия до недавнего времени способствовали уменьшению численности колорадского жука. Однако, уничтожая вредителей, химические средства защиты дают большую нагрузку на агроценоз, вредные вещества накапливаются как в самой растениеводческой продукции, так и в почве. В дальнейшем при посадке используются семена, полученные от этих многократно обработанных химически растений [3, 4]. Необходимо проводить поиск новых сортов, которые будут устойчивы к фитофагу сортов и адаптированы к местным почвенно-климатическим условиям, а также создание антирезистентных препаратов, воздействующих на колорадского жука. Поэтому использование комбинированных биологических препаратов, которые обладают защитными свойствами и способны повышать продуктивность растения, является эффективным методом уменьшения экологической нагрузки на растение [5, 6]. В этом плане, актуальным представляется создание экологически безопасных препаратов на основе биологически активных средств защиты растений как альтернативы химическим пестицидам в качестве их абсолютной замены или использования в интегрированной системе защиты растений [7-9].
Цель исследований заключалась в изучении эффективности влияния биологически активных веществ, выделенных из растений, на выживаемость личинок насекомых-вредителей на вегетирующих органах картофеля.
Для достижения поставленной цели предполагалось решить следующие задачи: выделить биологически активные вещества и оценить эффективность действия растительных препаратов на жизненную способность личинок насекомого-вредителя.
Условия, материалы и методы. Исследование действия биологически активных компонентов чеснока (фитонциды), чистотела (флаваноиды),
папоротника (фенольные соединения), гликоалкалоидов томата (томатин) и картофеля (соланин) на выживаемость личинок колорадского жука проводили в полевых условиях Волховского района Орловской области.
Для изучения действия растительных препаратов в качестве контрольного растения был выбран сорт картофеля «Невский», который по своим биологическим характеристикам не отличается устойчивостью к колорадскому жуку. По ходу эксперимента была проведена обработка опытных кустов картофеля растительными экстрактами разных концентраций. Кусты картофеля обрабатывали экстрактами растений в концентрации 10-2% и 10"7% в трех повторностях. Контрольные кусты обрабатывали дистиллированной водой. В качестве второго контроля использовали промышленный пестицидный препарат «Командор» (действующее вещество - имидаклоприд). Визуальную оценку действия растительных препаратов на личинок колорадского жука проводили через сутки.
Результаты и обсуждение. Исследования, проводимые в вегетационный период, на кустах картофеля показали, что наибольшей инсектицидной активностью обладают экстракты биологически активных компонентов растений в концентрации 10-2%, где средний процент гибели личинок составил 43%, по сравнению с экстрактами растений в концентрации 10-7%, где средний процент гибели личинок составил 12,6%, соответственно. В ходе эксперимента выявлено, что обработка биологически активными компонентами чеснока (фитонциды), папоротника (фенольные соединения) и томатов (томатин) в концентрации 10-2% привела к максимальному снижению численности личинок (80, 60 и 40% гибели, соответственно) по сравнению с гликоалкалоидами картофеля (соланин) (30% гибель) и флаваноидами чистотела (5%). Обработка вегетирующих органов картофеля промышленным пестицидом «Командор» привела к 100% гибели личинок насекомого-вредителя. 100%-ная жизнеспособность личинок колорадского жука была отмечена на кустах картофеля, обработанных дистиллированной водой (рис. 1).
Рисунок 1 - Влияние биологически активных компонентов растений на жизненную активность личинок колорадского жука (Leptinotarsa decemlineana Say)
Обработка личинок насекомого-вредителя на вегетирующих органах картофеля экстрактами растений в более низкой концентрации (10-7%) оказалась менее эффективной. Так, при обработке личинок фитонцидами чеснока (концентрация 10-7%) наблюдается 50% гибель, фенольными соединениями папоротника - 12%, гликоалкалоидами томатов - 10% и картофеля - 8%. Минимальный процент гибели личинок (3%) наблюдается после обработки экстрактом флавоноидов чистотела.
Выводы. В процессе исследования установлено, что эффективность инсектицидного действия фитонцидов чеснока и фенольных соединений папоротника была выше. Использование данных биопрепаратов позволит снизить напряженность экологической ситуации, создаваемую применением пестицидов, решить проблему защиты от колорадского жука экологически безопасным биологическим способом. Обработка растительными биопрепаратами может применяться как в крупных картофелеводческих хозяйствах, так и в крестьянско-фермерских и личных подсобных хозяйствах граждан.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Чекмарев П.А. Вопросы адаптивной технологии возделывания картофеля // Казань: Изд-во Казан. Ун-та, 2005. 103 с.
2. Старовойтов В.И. Современные технологии возделывания картофеля: состояние, перспективы развития // Картофелеводство в регионах России. Актуальные проблемы науки и практики: Всерос. науч.-исслед. ин-т картоф. хоз-ва, 2006. С. 48-58.
3. Устойчивость картофеля к колорадскому жуку / A.A. Молявко, A.B. Марухленко, Л.А. Еренкова, Н.П. Борисова, Н.М. Белоус, В.Е. Ториков // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2019. № 5 (75). С. 34-41.
4. Молявко A.A., Антощенко Ф.Е. Селекция на устойчивость к колорадскому жуку // Вестник Брянской государственной сельскохозяйственной академии. 2012. № 2. С. 22-25.
5. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков / Б.В. Анисимов. М.: Картофелевод, 2009. 270 с.
6. Иванюк В.Г., Банадысев С.А., Журомский Г.К. Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков: монография. Минск, 2003. 525 с.
7. Лебедева Т.Б., Надежкина Е.В. Экологически безопасные биопрепараты // Картофель и овощи. 2009. № 1. С. 8.
8. Лысенко А.Ю. Влияние биологических химических препаратов на продуктивность картофеля в Приморском крае // Дальневосточный аграрный вестник. 2016. № 2. С. 13-18.
9. Воронкова, М.В. Исследование состава запасных и вторичных метаболитов картофеля в связи с устойчивостью к колорадскому жуку (leptinotarsa decemlineana Say): автореф...канд. с.-х.н. Орел, 2009. 24 с.
REFERENCES
1. Chekmarev P.A. Voprosy adaptivnoy tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya // Kazan: Izd-vo Kazan. Un-ta, 2005. 103 s.
2. Starovoytov V.I. Sovremennye tekhnologii vozdelyvaniya kartofelya: sostoyanie, perspektivy razvitiya // Kartofelevodstvo v regionakh Rossii. Aktualnye problemy nauki i praktiki: Vseros. nauch.-issled. in-t kartof. khoz-va, 2006. S. 48-58.
3. Ustoychivost kartofelya k koloradskomu zhuku / A.A. Molyavko, A.V. Marukhlenko, L.A. Yerenkova, N.P. Borisova, N.M. Belous, V.Ye. Torikov // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2019. № 5 (75). S. 34-41.
4. Molyavko A.A., Antoshchenko F.Ye. Selektsiya na ustoychivost k koloradskomu zhuku // Vestnik Bryanskoy gosudarstvennoy selskokhozyaystvennoy akademii. 2012. № 2. S. 22-25.
5. Zashchita kartofelya ot bolezney, vrediteley i sornyakov / B.V. Anisimov. M.: Kartofelevod, 2009. 270 s.
6. Ivanyuk V.G., Banadysev S.A., Zhuromskiy G.K. Zashchita kartofelya ot bolezney, vrediteley i sornyakov: monografiya. Minsk, 2003. 525 s.
7. Lebedeva T.B., Nadezhkina Ye.V. Ekologicheski bezopasnye biopreparaty // Kartofel i ovoshchi. 2009. № 1. S. 8.
8. Lysenko A.Yu. Vliyanie biologicheskikh khimicheskikh preparatov na produktivnost kartofelya v Primorskom krae // Dalnevostochnyy agrarnyy vestnik. 2016. № 2. S. 13-18.
9. Voronkova, M.V. Issledovanie sostava zapasnykh i vtorichnykh metabolitov kartofelya v svyazi s ustoychivostyu k koloradskomu zhuku (leptinotarsa decemlineana Say): avtoref.kand. s.-kh.n. Orel, 2009. 24 s.
