CC BY
221
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОТЕХНОЛОГИЙ
УДК 632.937
Разведение и применение хищных клопов пентатомид против колорадского жука
И.С. АГАСЬЕВА,
заведующая лабораторией Всероссийского НИИ биологической защиты растений В.Я. ИСМАИЛОВ,
заместитель директора по науке и
инновациям
Е.В. ФЕДОРЕНКО,
научный сотрудник
М.В. НЕФЕДОВА,
аспирант
Интерес к энтомофагам колорадского жука, проявившийся в последние годы в связи с развитием органического земледелия, вновь привлек внимание к периллюсу, который успешно акклиматизировался на юге России.
К настоящему времени известно более 200 видов членистоногих -энтомофагов колорадского жука, подавляющее большинство которых (94 %) являются хищниками и только 6 % - паразитическими насекомыми.
Энтомологами ряда европейских стран и России были интродуциро-ваны хищники колорадского жука: хищные клопы подсемейства Aso-pinae периллюс Perillus biocula-tus Fabr, подизус Podisus maculi-ventris Say, опломус Oplomus nigri-pennis и паразитические мухи Do-ryphorophaga. Накоплен большой экспериментальный материал по биологии интродуцированных хищников, проведены исследования по их акклиматизации, однако до недавнего времени ни одного из хищников нельзя было считать акклиматизировавшимся, пока на территории Краснодарского края, а в дальнейшем и в других регионах России [1, 2, 4, 5] не были найдены популяции периллюса. Чтобы установить причины его натурализации и адаптации, потенциальный ареал и пер-
спективность использования для естественной и искусственной регуляции численности колорадского жука, были возобновлены работы по изучению биологических особенностей и морфогенетичес-кой структуры популяций этого хищника.
В лабораторных условиях изучена биология развития периллюса и отобрана популяция, которая может разводиться на консервированных гусеницах вощинной моли [5].
Разработанная нами технология разведения периллюса состоит из следующих этапов: выращивание гусениц вощинной моли на ИПС; разведение маточной популяции периллюса; разведение личинок 34-го возрастов для выпуска против колорадского жука.
Для выращивания гусениц вощинной моли готовят ИПС, в состав которой входят следующие компоненты: мед, сухое молоко, воск, кукурузная мука, пшеничная мука и глицерин [6]. Гусениц вощинной моли содержат в пластиковых контейнерах при температуре 26-28 °С, влажности воздуха 70-80 %, без освещения. Для откладки яиц бабочками используют 3-литровые стеклянные банки. Выращенных гусениц
Питание личинок РегШж ЫоепШт Fabr на ИПС
консервируют по специально разработанной методике и предлагают для питания периллюсу. Следует отметить, что неконсервированными гусеницами хищник питается плохо и практически не выживает.
Оптимальной для разведения пе-риллюса является температура 2527 °С, влажность воздуха 70-75 % и длина светового дня в осенне-зимний период не менее 16 ч. Для содержания имаго и личинок хищника используют садки. В садок помещают до 40-50 имаго, окрылившихся в течение одних суток. Преимаги-нальный период при температуре
Таблица 1
Биология развития хищных клопов подсемейства Asopinae
Perillus bioculatus Fabr Podisus maculiventris Say
Длительность стадии яйца (сутки) 6 6
Длительность стадии личинки (сутки) 21-22 23-26
Продолжительность преимагинального развития (сутки) 27-28 29-32
Продолжительность жизни имаго (сутки) 55-60 44-47
Число отложенных яиц на 1 самку 100-110 160-180
Фертильность (%) 80-97 90-95
Число личинок, выживших до имаго (%) 70-75 80-85
Прожорливость клопов при питании колорадским жуком 5-7 3-5
(экз/сутки)
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА
27 °С составляет 28 суток, продолжительность стадии личинки - 2122 суток, яйца - 5-6 суток, одна самка живет в среднем 55-60 суток и откладывает 100-110 яиц (табл. 1).
Помимо подбора естественных заменителей основного кормового природного объекта, есть еще один способ решения проблемы - разведение на искусственных питательных средах, в состав которых входят белки, аминокислоты, углеводы, жиры,витамины и минеральные соли.
Применение искусственных питательных сред для разведения насекомых имеет много положительных моментов. На них биоматериал можно получить независимо от сезона, они позволяют создавать оптимальные условия содержания с применением асептиков и стимулирующих ингредиентов, что повышает выживаемость насекомых и исключает эпизоотии, может увеличить плодовитость и хищническую активность, а также предоставляет возможность широкого использования механизации и автоматизации технологических процессов разведения.
Кроме того, насекомые, выращиваемые на ИПС, как быстро воспроизводимый объект служат незаменимым материалом для генетических исследований, изучения морфофизиологических и биохимических процессов в онтогенезе; испытания разнообразных биологически активных препаратов. Изучение пищевой специализации насекомых может быть использовано для выведения новых, устойчивых к вредителям сортов сельскохозяйственных растений, а искусственное разведение в целом - для направленной селекции энтомо-фагов по плодовитости, агрессивности и устойчивости к пестицидам в целях интеграции химических и биологических средств защиты растений.
Усовершенствование имеющихся и разработка новых ИПС для личи-
нок и имаго хищных клопов-азопин может упростить и удешевить процесс массового разведения. Для некоторых перспективных для борьбы с колорадским жуком представителей подсемейства Asopinae уже разработаны рецептуры ИПС [3].
В лаборатории поддержания Государственной коллекции энтомо-акарифагов ВНИИБЗР начата работа по созданию и испытанию рецептур ИПС для Perillus bioculatus Fabr.
Предлагаемые периллюсу ИПС (см. фото) были приготовлены из различных компонентов животного и растительного происхождения, включая парафин в качестве оболочки и обеззараживающее вещество. Результаты представлены в таблице 2.
По продолжительности развития личинок наиболее оптимальный состав имела ИПС 2 (значение показателя приближалось к контролю). Масса самцов и самок насекомых в различных вариантах существенно различалась. Наибольшие значения отмечены при использовании ИПС 1 - 72 мг (самки) и 51 мг (самцы). Наименьший вес имели насекомые, питавшиеся ИПС 4 и ИПС 3, их масса составляла соответственно 31,5 мг (самки), 25 мг (самцы) и 50 мг (самки), 36 мг (самцы). Несколько большую массу имели личинки периллюса, выкормленные на ИПС 2 - 57 (самки) и 47 мг (самцы). Однако все эти варианты уступали естественному корму - средняя масса в контроле составляла 74 (самки) и 60 мг (самцы).
Наличие диапаузы у периллюса
осложняет его разведение в зимний период. Нами разработана методика преодоления диапаузы, позволяющая нарабатывать хищного клопа в зимний период. Методика предусматривает прохождение холодовой стадии в течение 20-30 дней и изменение фотопериода.
Фенологические наблюдения за популяциями периллюса в природных условиях в 2012 г. проводили в станице Варениковская Крымского района на посадках картофеля площадью 7 га. 24 апреля было отмечено появление перезимовавшего поколения колорадского жука, его первые яйцекладки появились 5-6 мая, первые особи периллюса - 27 апреля. Синхронное появление хищника и колорадского жука обеспечило кормовую базу для развития хищника. Периллюс был представлен красной фено-формой. Оранжевая феноформа появилась к началу июня, а белая отсутствовала. В начале вегетации численность хищника была малочисленной, и только к середине июня она достигла 5-6 особей/ куст, что позволяло сдерживать до конца вегетации численность колорадского жука. Это еще раз подтверждает необходимость массовой наработки периллюса в лабораторных условиях и выпуска его для подавления перезимовавшего поколения колорадского жука.
В практике биозащиты пасленовых культур (картофель, баклажан) от колорадского жука наибольший интерес представляет подавление самой ранней стадии развития вредителя (стадия яйца) с тем, чтобы
Таблица 2
Влияние ИПС разного состава на биологические показатели развития личинок младшего возраста РегШдо ЫосиМдо Fabr
Вариант Продолжительность развития личиночных стадий (сутки) Выход личинок 3-го возраста (%) Выход имаго (%) Средняя масса в день окрыления (мг) Продожи-тельность жизни имаго (сутки)
самцы самки
ИПС 1 23 59,4 25 51 72 24,3
ИПС 2 19 58,5 15 47 57 32,0
ИПС 3 24 63,8 25 36 50 36,0
ИПС 4 26 65,0 30 25 31,5 38,0
Контроль 16 95,5 89,5 60 74 46,0
ЭФФЕКТИВНОСТЬ БИОТЕХНОЛОГИЙ
не допустить появления вредящей стадии. В этом случае высокоэффективным будет выпуск личинок подизуса 3-го возраста при соотношении хищник : жертва - 1:10 в период массовой яйцекладки колорадского жука (табл. 3). В таблице указана численностьличинок подизуса 3-го возраста, которые в процессе развития достигали стадии имаго. По достижении имагиналь-ной стадии подизус покинул стацию, этим можно объяснить снижение численности во время последних учетов.
Проведен поиск новых географических популяций хищного клопа периллюса. Они были обнаружены в станице Варениковская Крымского района, поселке Шунтук, Адыгея (Майкопская станция ВИР) и Аксай-ском районе Ростовской области. При изучении биологических особенностей новых географических популяций хищного клопа проведена сравнительная характеристика их выживаемости в зависимости от
вида корма. Отобрана наиболее подходящая для лабораторного разведения популяция (табл. 4). Наиболее приспособленными для разведения в лабораторных условиях(а соответственно и для круглогодичного поддержания маточной культуры) являются майкопская и краснодарская популяции. Популяция из села Молдавановское оказалась не пригодной для этой цели.
Последние опыты, проведенные в мае 2013 г., показали, что благоприятные условия зимовки для периллюса (ранняя и теплая весна) синхронизировали циклы развития хищника и колорадского жука. Благодаря этому биологическая эффективность естественной регуляции численности вредителя на опытных участках достигла 9599 %. Так, на опытном участке из 54 учтенных яйцекладок только одна была не уничтожена хищником. Таким образом, была подавлена самая ранняя стадия развития колорадского жука (стадия яйца) и
не допущено появление вредящей стадии личинки.
Работа выполнена при поддержке РФФИ и администрации Краснодарского края в рамках гранта № 13-04-96516.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агасьева И.С., В.Я. Исмаилов, Е.В. Федоренко, В.Д. Надыкта. Феномен акклиматизации хищного клопа Perillus bioculatus F (Hemiptera, Pentatomidae) и перспективы его дальнейшего использования. Мат-лы Международной научно-практической конференции, посвященной 40-летию со дня организации РУП «Институт защиты растений» - Минск, 2011 г., с. 151-153.
2. Артохин К.С., Игнатова П.К., Терс-ковЕ.Н. Новые для фауны Ростовской области, в том числе инвазионные, виды насекомых // Кавказский энтомологический бюллетень, 2012, том 8, вып. 2, с. 199-202.
3. Гусев Г.В. Энтомофаги колорадского жука. - М.: Агропромиздат, 1991, 173 с.
4. Исмаилов В.Я., Агасьева И.С. Хищный клоп Perillus bioculatus Fabr. Новый взгляд на возможности акклиматизации и перспективы использования // Защита растений, 2010, № 2, с. 30-31.
5. Киль В.И., Исмаилов В.Я., Агасьева И.С., Беседина Е.Н., Федоренко Е.В. Особенности биологии хищного клопа Perillus bioculatus F. и изучение его филогении методом ПЦР // Доклады Российской академии с.-х. наук, 2012, № 3, с. 30-33.
6. Патент на изобретение № 2215428. Способ производства питательной среды для массового разведения Galeria melonella L. от 10.11.2003.
Аннотация. Дана краткая характеристика перспективных биоагентов - хищных клопов семейства Pentatomidae, рассмотрена возможность их массового разведения с применением ИПС.
Ключевые слова. Биологический метод, хищные клопы, массовое разведение, искусственная питательная среда.
Abstract. The short characteristic of predatory bugs of family Pentatomidae, perspective for use in a biomethod, is given, possibility of their mass cultivation with application of artificial nutrient substrata is considered.
Keywords. Biological method, predatory bugs, mass cultivation, artificial nutrient substratum.
Таблица 3
Динамика численности (экз/лист) колорадского жука и хищного клопа Ро^ш тасиНуеп^ на опытном участке картофеля (ВНИИБЗР, 2012)
Вид 16.05 21.05 25.05 29.05 4.06 8.06
Leptinotarza decemlineata (яйца, личинки) 20 18 15 9 4 0,5
Podisus maculiventris Say (личинки 3-го возраста) 2,0 1,2 1,4 1,4 1,2 1,2
Таблица 4
Биологические показатели развития разных географических популяций РегШ^ ЬюсиШ^ Fabr на разных видах корма
Популяция Корм Число отложенных яиц на 1 самку Число отродившихся личинок на 1 самку Фертиль- ность яиц (%) Выживаемость (%)
Краснодарская Колорадский 97,6 83,6 85,7 71,2
жук
Вощинная моль 81,6 42,4 52,0 61,4
Майкопская Колорадский 83,4 80,9 97,0 75,9
жук
Вощинная моль 72,3 51,6 71,4 64,3
Варениковская Колорадский 80,2 68,3 85,2 73,2
жук
Вощинная моль 70,4 58,2 82,7 69,8
Старониже- Колорадский 63,3 32,1 50,7 62,0
стеблиевская жук
Вощинная моль 40,2 12,3 30,6 35,6
Молдавановская Колорадский 70,2 40,8 58,1 21,3
жук
Вощинная моль - - - -
