РОЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА В СИСТЕМАХ ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОТ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

УДК 632.937

РОЛЬ БИОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА В СИСТЕМАХ ЗАЩИТЫ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР ОТ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ

В.Д.Надыкта

Всероссийский НИИ биологической защиты растений, Краснодар

Экологизация защиты растений основывается на широком использовании энтомоакари-фагов, способных заменить пестициды. Показана высокая эффективность габробракона против хлопковой и других вредных совок на томатах. Взаимодействие габробракона и апанте-леса на капусте приводит к гибели до 83% вредителей этой культуры. В борьбе с плодожорками в садах высокую эффективность показал эласмус. При разработке интегрированных систем защиты растений важную роль играют феромоны, антифиданты и инсектициды растительного происхождения. Феромонный мониторинг обеспечивает достоверный учет плотности популяций вредных насекомых. Кроме того, феромоны позволяют эффективно регулировать численность вредителей, например, проволочников.

Изменение социально-экономических условий и производственных отношений в агропромышленном комплексе в последнее десятилетие привели к фитоса-нитарной дестабилизации в сельском хозяйстве. Основными причинами фитоса-нитарной дестабилизации растениеводства являются узкая специализация хозяйств, нарушение севооборота, возделывание генетически однородных сортов, рост засоренности полей, что приводит к разрушению механизмов саморегуляции агроэкосистем, ориентации на борьбу с вредными организмами в рамках простейшего полевого агроценоза и не обеспечивает долгосрочный защитный эффект (Захаренко,1995).

Защита растений от вредных организмов в России, к сожалению, утратила в большинстве случаев комплексность, планомерность и сведена к применению ограниченного числа пестицидов - преобладающему использованию пиретроид-ных препаратов против вредных членистоногих, триазольных фунгицидов против фитопатогенов, что привело к обеднению энтомофауны, формированию резистентных популяций вредителей и болезней, загрязнению окружающей среды и урожая остатками пестицидов, росту затрат, зачастую превышающих стоимость защищаемого урожая.

При крайне неблагоприятной фитоса-нитарной обстановке ежегодно возникают чрезвычайные ситуации: распростране-

ние саранчовых, проволочников, клопа вредной черепашки, хлопковой совки, садовых листоверток, тетраниховых клещей, других вредителей и болезней растений. Нарастание их численности в значительной мере связано с формированием резистентных популяций вредных организмов к инсектицидам и фунгицидам с повышенной жизнеспособностью и вредоносностью.

В настоящее время актуальны разработка научного обоснования и внедрение программ экологизации защиты растений, адаптированных к региональным условиям, с учетом специализации сельскохозяйственного производства и новой структуры землепользования, систем взаимодополняемого и многовариантного применения комплекса энтомоакарифа-гов, микробиопрепаратов, биологически активных веществ в сочетании с пестицидами. Для этого необходимо использовать биоценотический подход и антирезистентную направленность защиты растений и предусмотреть решение следующих основных задач:

- разработка экологически безопасных средств защиты растений,

- упорядочение использования пестицидов,

- интеграция биологических и химических средств защиты растений с расширением использования биопрепаратов.

Этим обосновывается необходимость разработки экологически безопасных

средств защиты растений от вредных организмов на основе природных биологически активных веществ (БАВ), энтомопато-генных микроорганизмов, энтомофагов и других биоагентов (Коваленков и др.,1998).

Основными направлениями научных исследований ВНИИБЗР является разработка:

- методов массового разведения и применения энтомофагов и акарифагов,

- экологически малоопасных средств защиты растений на основе феромонов и других биологически активных веществ растительного и животного происхождения,

- интегрированных систем защиты сельскохозяйственных культур с преимущественным использованием биологических средств и методов.

Первостепенное значение уделяется изучению энтомоакарифагов, способных заменить пестициды. С этой целью разработаны технологические процессы и комплексы оборудования для массового разведения и применения энтомофагов габробракона, элазмуса, дибрахиса, поди-зуса и яйцеедов клопа вредной черепашки (Надыкта,1999).

Биоценотическая направленность интегрированных систем обеспечивается активной биозащитой растений с учетом двух главных составляющих: технологии массового разведения и тактики применения энтомофагов. В первой максимально совмещены технологические операции. Так, разведение габробракона и элазмуса освоено на гусеницах мельничной огневки; дибрахиса, элазмуса и габробракона -на гусеницах вощинной моли. Планомерная смена насекомых-хозяйев - гарантия высокой жизнеспособности паразитов. Для исключения близкородственного скрещивания, приводящего к нарушению половой структуры лабораторных популяций и инбридинговой депрессии, предусмотрено регулярное обогащение их особями из природных биоценозов. Это достигается введением в технологию разведения таких дополнительных операций, как организация искусственных резерватов, размещение в полевых стациях специальных ловушек энтомофагов, сбор

паразитированных насекомых-хозяев. Критериями качества разводимых энто-мофагов служат стандарты, позволяющие поддерживать в пределах нормы биопоказатели, обеспечивающие активность полезных насекомых после расселения.

Во второй составляющей предусмотрено взаимодополняемое применение эн-томофагов, дифференцированное по срокам и целям:

- формирование стартовых колоний в местах весенней резервации вредителей,

- снижение численности вредителей в определенной фазе их развития в вегетационный период,

- снижение уходящего в зимовку (диа-паузу) запаса вредителей,

- формирование биоразнообразия путем насыщения маточников-резерватов, посевов энтомофильных культур и нектароносов.

Изученный набор биоагентов позволяет маневрировать их сочетаниями, применять комбинации с микробиопрепаратами и другими экологически малоопасными средствами защиты растений. Во взаимосвязи с природными паразитами и хищниками они способны обеспечить эффективный контроль за комплексом вредителей не только в год применения, но и сдерживать их развитие в последующем. В данном случае колонизация энтомофагов рассматривается не как разовая борьба с вредителями, а как многоцелевая тактика направленного изменения соотношений полезных и вредных видов в пользу первых, формирования и поддерживания сбалансированных агро-экосистем, обеспечивающая снижение пестицидной нагрузки.

Эктопаразит габробракон (НаЬгоЬга-соп hebetor) паразитирует на гусеницах более 60 видов вредных чешуекрылых. Среди них наиболее экономически значимые вредители: хлопковая и капустная совки, карадрина, яблонная и восточная плодожорки, кукурузный мотылек, чешуекрылые вредители запасов и др. (Ко-валенков и др.,1995).

Основу лабораторной популяции габ-робракона должен составлять абориген-

ный экотип паразита, адаптированный к местным условиям. При использовании габробракона целесообразно ориентироваться на динамику развития вредителя. Для этого применяются феромонные ловушки и визуальный осмотр растений. Выпущенный паразит быстро расселяется на растениях, приспосабливаясь к природным условиям: питается нектаром цветов и гемолимфой жертвы, в процессе активного поиска хозяина он беспрепятственно проникает в поврежденные плоды и стебли.

Применение габробракона (1996-1998 гг. на площади более 1000 га) против хлопковой и других вредных совок на томатах, болгарском перце, свекле (оптимальными признаны нормы 700-1800 особей/га) позволяет устранить потери урожая при отмене обработок инсектицидами. При этом на фоне биозащиты повреждалось 0.2-6% плодов, а при хим-защите - 2.8-11%.

Замена инсектицидов биоагентами создает благоприятные условия для жизнедеятельности природных паразитов и хищников. Например, на томатах яйцееды уничтожали до 62% яиц, а 10-32% гусениц младших возрастов поражал наездник Hypocoter didymator. На полях взаимодействовали выпущенный габроб-ракон и естественные враги вредителей, сдерживавшие численность вредных видов при полной отмене инсектицидных обработок с учетом экономического порога вредоносности.

Результативным оказался и такой прием, когда на полях томатов расселяли минимальную (стартовую) партию габ-робракона (300 особей/га), которая обеспечила начало контроля за развитием вредителя. Затем (с августа по сентябрь) еженедельно размещали на растениях кассеты с гусеницами мельничной огневки. Этот лабораторный хозяин габробра-кона обладает кайромонными свойствами, то есть способен привлекать природного паразита. На поле погибало до 91% гусениц хлопковой совки - столько же, как и при целевом расселении 700-1800 особей/га габробракона. Благодаря выставленным кассетам эктопаразит был при-

влечен и на соседнее поле с кукурузой (15 га), предотвратив ее повреждение хлопковой совкой и кукурузным мотыльком.

В числе природных хозяев габробра-кона значатся листогрызущие вредители капусты. В лабораторных условиях в течение 3 суток паразит поражает до 90% гусениц капустной совки и капустной белянки, а при выпусках на поле - не более 50-60%. В отличие от хлопковой совки, на этих вредителях габробракон не оставляет потомства. Поэтому тактика его применения должна быть изменена - выпуск энтомофага приурочивается к каждому поколению конкретного вредителя, причем в нормах, в 5-6 раз превышающих ее на томатах.

Исключение обработок инсектицидами влечет за собой стремительное нарастание численности природных паразитов, особенно активен Apanteles glomeratus. Взаимодействие этой пары энтомофагов привело к гибели 83.3% комплекса вредителей капусты, что соответствует показателю эффективности при обработке пестицидами, но уменьшает затраты в два раза. Аналогичные результаты на капусте получены при взаимодополняемом расселении трихограммы и габробракона.

Проведенные испытания паразита (идентифицированного как Hebrobracon variegator) в лабораторных и полевых условиях показали его большую эффективность в сравнении с Habrobracon hebetor. В испытаниях на двух полях капусты площадью по 3 га на фоне расселения 4200 особей H.variegator на 1 га погибло 89% капустной белянки и 74% капустной совки, а при выпуске 4320 особей H.hebetor - соответственно 68 и 59%. От-селектирована и разводится в лабораторных условиях раса габробракона с 54-кратной устойчивостью к пиретроидным препаратам.

Практический интерес представляет способность элазмуса (Elasmus albipennis) паразитировать на гусеницах яблонной, сливовой и восточной плодожорок, наносящих существенный вред садам. Выпуски элазмуса в количестве 100-120 тыс. самок/га, проведенные в хозяйствах Предгорного района Ставропольского

края и Кагальницкого района Ростовской области на площади 25 га, позволили обеспечить эффективность в пределах 79-86%, что соответствовало эффективности химических обработок при сохранении полноценного урожая.

В практике биозащиты сельскохозяйственных культур наибольший интерес представляет подавление самой ранней стадии развития вредителя (стадия яйца), снижающее отрождение личинок и гусениц, повреждающих растения. Применительно к колорадскому жуку для этой цели перспективно использование природных врагов вредителя, в частности хищного клопа подизуса (Podisus maculiventris). Разработана технология массового разведения личинок подизуса на большом мучном хрущаке (Tenebrio mollior) с целью биологической борьбы с колорадским жуком на пасленовых культурах (картофель, баклажаны) в наиболее уязвимые для вредителя сроки (Ши-ринян и др.,1994; Коваленков и др.,1995). Она включает наработку личинок хищника, пригодных к колонизации, с учетом специфики экологических условий конкретной природно-климатической зоны. Одна личинка подизуса за весь период развития (1-5 возраст) уничтожает в среднем 250 яиц колорадского жука. Использование подизуса в борьбе с колорадским жуком на весенних и летних посадках картофеля и баклажанов в разных природно-климатических зонах Северного Кавказа при эффективном соотношении хищник-жертва 1:15 - 1:20 позволяет снизить численность вредителя на 88-100%. Это обеспечивает защиту урожая картофеля и баклажанов при полном отказе от химических обработок. Примечательно, что клоп высокоэффективен (98-100%) против второй генерации вредителя на летних посадках картофеля и баклажанов в жаркую погоду (31-340С), когда использование микробных препаратов типа БТБ неэффективно.

Паразит дибрахис (Dibrachis cavus) применяется против гроздевой листовертки на виноградниках (Коваленков и др., 1996). Энтомофаг первоначально вы-

пускается осенью против уходящего в зимовку вредителя при соотношении па-разит:хозяин 1:10 (10-100 тыс. особей/га). В этом случае эффективность достигает 80-90%. Последующие выпуски (2-3 тыс. особей/га) в период вегетации следующего года позволяют поддерживать численность вредителя на безопасном для культуры уровне. В плодовом саду выпуск 60-80 тыс. особей/га снижает численность яблонного цветоеда на 80%.

При разработке интегрированных систем защиты растений с преимущественным использованием биоагентов важное значение уделено феромонам, антифи-дантам и инсектицидам растительного происхождения. Сотрудниками института идентифицированы феромоны восьми экономически значимых видов жуков-щелкунов (р.Agriotes), свекловичной минирующей моли и феромоны тревоги пяти видов тлей. Разработаны методы синтеза этих веществ, а также феромонов тетраниховых клещей и ряда других вредителей (Сеничев и др.,1999).

Феромонный мониторинг обеспечивает достоверный учет плотности популяций вредных насекомых, сигнализацию необходимости и оптимальных сроков проведения защитных мероприятий. Кроме этого, феромоны используются для непосредственного регулирования численности вредителей методами массового отлова и дезориентации, а также для привлечения энтомофагов на посевы и посадки сельскохозяйственных культур.

В институте разработан метод определения численности жуков-щелкунов кубанского, степного, посевного, темного, полосатого и западного, основанный на стандартизации улавливающей способности феромонной ловушки и корреляции между количеством самцов, привлекаемых в ловушку, и общей численностью вредителя в почве.

Эксперименты по массовому отлову самцов щелкунов кубанского и посевного, проведенные на участках площадью от 15 до 100 га, показали, что при использовании от 1 до 20 феромонных ловушек на 1 га достигается высокая степень элими-

нации жуков (80-100%), которая приводит к существенному снижению численности дочернего поколения (до 80%). Эффект увеличивается за счет более раннего вылета самцов и отлова их большей части до наступления половой активности самок.

Авиарассеивание специальных препаративных форм полового феромона щелкуна степного на сельскохозяйственных угодьях, в сильной степени заселенных вредителем (10-12 личинок/м2), приводило к снижению численности личинок дочернего поколения на 85-89% в сравнении с контролем. Использование феромонов жуков-щелкунов с целью дезориентации самцов приводит к достоверному повышению численности хищных жужелиц (в 3-5 раз).

Полевые испытания транс-Р фарнезе-на - основного компонента феромона тревоги тлей в смеси с афицидами показали достоверное увеличение биологической эффективности (на 15-20%).

Получены новые данные о возможности использования феромонов для привлечения природных энтомофагов. Так, в плодовых посадках при уплотненном размещении ловушек с феромоном калифорнийской щитовки удалось увеличить паразитирование вредителя энто-мофагом проспальтелей с 2 до 23%. При этом отмечено увеличение численности хищных жуков хилокорусов в 2-7 раз.

С учетом изученной эффективности каждому из биоагентов отведено определенное место в интегрированной системе, предусмотрено взаимодействие их между собой и другими приемами и методами защиты растений. Фактически определился биоценотический подход с антирезистентной направленностью, позволяющий решать двуединую задачу: сохранять урожай и природную среду.

Многовариантность комбинаций биоагентов, апробированных в десяти хозяйствах Краснодарского и Ставропольского краев, рассматривается как главнейшее условие успеха. Такой подход, вытекающий из необходимости установления надежного контроля за развитием не одного вредителя, а всего комплекса вредных

организмов на каждой возделываемой культуре, признан в качестве природоохранной модели. Так, на картофеле расселение подизуса лучше сочетать с обработками БТБ и ризопланом, а в яблоневых садах выпускать элазмуса в комбинации с трихограммой и применением лепидоцида. На томатах оправдал себя вариант, включающий выпуски габроб-ракона, активизацию природных паразитов и хищников в сочетании с обработками фунгицидами, избирательно действующими на полезных насекомых. В этом случае не только исключается противопоставление биологического метода химическому, но и обеспечивается их рациональная интеграция. Все варианты сопоставлялись с практикуемой тактикой применения пестицидов и всегда оказывались способными заменить 2-4 химические обработки. Несомненный эффект биоценотического подхода - оздоровление природной среды.

С незапамятных времен человечеству известны инсектицидные, фунгицидные и бактерицидные свойства растений и продуктов их переработки. Среди соединений терпенового ряда, а также их смесей, содержащихся в эфирном масле зрелых плодов кориандра и в кубовых остатках, получающихся при вакуумной ректификации эфирного масла кориандра, проведен широкий скрининг на определение их инсектоакарицидной, фунгицидной, бактерицидной и нематицидной активности. Установлена высокая афицидная и акарицидная активность как ряда соединений в отдельности, так и их смесей. При обработке водными эмульсиями а-терпинеола томатов и огурцов в концентрации 0,025% д.в. на 90-95% подавлялось развитие бахчевой и персиковой тлей и на 60-70% - паутинного клеща.

Водная эмульсия фракции эфирного кориандрового масла с содержанием ли-налоола в концентрации 0.03% д.в. снижала на 97% численность переносчика вирусной инфекции - большой картофельной тли. Некоторые компоненты и фракции эфирного кориандрового масла, лавандового, эвгенольного базилика и др. проявили фунгицидную и бактерицидную

активность. Установлена высокая биологическая активность фракций эфирного кориандрового масла против курчавости листьев персика, парши яблони и ряда других фитопатогенов (Патент, 1999). В результате проведенных исследований создан препарат под названием "био-стат", основу которого составляют фракции эфирного кориандрового масла.

Широкие полевые и производственные испытания биостата показали перспективность его использования в защите растений как в отдельности, так и в сочетании с другими биологическими и химическими средствами защиты растений.

Например, использование этого препарата в смеси с энтомопатогенными нематодами р.Steinernema против колорадского жука и хлопковой совки позволяет увеличить биологическую эффективность этого приема на 15-20%. Чередование об-

работок томатов биостатом с выпусками эктопаразита габробракона также повышает эффективность защиты томатов от хлопковой совки.

В другом эксперименте, где испыты-валась смесь биостата и микала против милдью виноградной лозы в различных дозах и пропорциях, получены аналогичные результаты, причем оптимальные по защитному действию рецептуры оказались значительно дешевле эталонного варианта (микал, 4 кг/га). Затраты на обработку 1 га в эталоне - $60, в опыте - от $20 до $35.

Таким образом, экологизированная, а в дальнейшем экологичная защита растений - это важнейшее условие получения экологически безопасной и биологически полноценной продукции, а самое главное - сохранения здоровой окружающей среды.

Литература

Захаренко В.А. Экономические и организационные основы управления фитосанитарным состоянием агроценозов. /Всерос. съезд по защите растений. Тез. докл. СПб, 1995, с.9.

Коваленков В.Г. и колл. авторов. Экологизированная защита от вредителей томата, болгарского перца и кукурузы (в условиях Северо-Кавказского региона). /Производство экологически безопасной продукции растениеводства. Региональные рекомендации. Вып.1. Пущино, 1995, с.186-195.

Коваленков В.Г., Тюрина Н.М., Исмаилов В.Я. Технология разведения и применения эктопаразита габробракона. /Методические рекомендации. М., 1995, 52 с.

Коваленков В.Г. и колл. авторов. Технология разведения энтомофагов. /Производство экологически безопасной продукции растениеводства. Региональные рекомендации.

Вып.2. Пущино, 1996, с.23-34.

Коваленков В.Г., Тюрина Н.М. Опыт практической экологизации защиты растений в агроландшафте (в условиях СевероКавказского региона). /Производство экологически безопасной продукции растениеводства: Региональные рекомендации. Вып.4. Пущино,

1998, с.162-164.

Надыкта В.Д. Совершенствуя биологический метод защиты растений. /Агро XXI, 7,

1999, с.16-17.

Патент №2124292 "Средство для защиты растений от бахчевой и персиковой тлей". Опубл. 10.01.99.

Сеничев В.С. и колл. авторов. Синтез феромонов некоторых видов насекомых. /Биологически активные вещества в защите растений. Материалы симпозиума, 30 августа - 4 сентября 1999 г. (г.Анапа). СПб, 1999, с.24-26.

IMPORTANCE OF BIOLOGICAL CONTROL IN THE MAIN CROP PROTECTION BASIC CROPS AGAINST PESTS

V.D.Nadykta

The application of entomophages - Habrobracon hebetor on tomato and cabbage, and Elasmus albipennis - against Carpocapsa pomonella in the gardens allow to reduce or refuse from insecticidal treatments. The mass trapping of the Elateridae males has decreased the abundance of next generation on 80%. The fractions of essential coriander oil possess the high biological activity against some phytopatho-genes.