CC BY
25Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 22 (61). 2009. № 3. С. 95-100.
УДК 632.937.1: 632.937.3
ВЛИЯНИЕ ЭНТОМОПАТОГЕННЫХ БАКТЕРИЙ BACILLUS THURINGIENSIS НА ЗАСЕЛЕННОСТЬ РАСТЕНИЙ КАПУСТЫ BREVICORYNE BRASSICAE L.
Пархоменко А.Л.1, Пархоменко Т.Ю.1, Лесовой Н.М.2
1Южная опытная станция Института сельскохозяйственной микробиологии УААН, Симферополь, Украина, e-mail: tat.parkhomenko@rambler.ru 2Институт агроэкологии УААН, Киев, Украина, e-mail: niklesovoy@yandex.ru
Показано, что обработка энтомопатогенными штаммами B. thuringiensis 994 и 0376 растений капусты уменьшает заселенность капустной тлей (Brevicorine brassicae L.) на 10 - 26 и 30 - 34% и повышает урожайность капусты на 118 и 90 % соответственно в сравнении с контролем без обработки. Ключевые слова: Bacillus thuringiensis, Bravicoryne brassicae L., капуста, заселенность, фитофаг.
ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях для сельского хозяйства Украины важным является получение экологически безопасной продукции, особенно в овощеводстве, так как овощи являются неотъемлемой составляющей детского и диетического питания. Одно из главных мест в структуре посевных площадей овощных культур в Украине занимает капуста [1], которая, благодаря своим ценным пищевым качествам, часто используется в пищу в свежем виде. Эта культура имеет широкий спектр вредителей, что предполагает интенсивное использование не только агротехнических мер, но и использования химических средств защиты растений. Например, капустная тля Brevicorine brassicae L. за лето может дать до 16 поколений. Вред, наносимый тлей, выражается в истощении растений и их гибели на ранних стадиях развития. Листья поврежденных растений обесцвечиваются и скручиваются, прекращается развитие кочана [2]. Для контроля численности этого фитофага предусматриваются агротехнические меры и применение химических средств защиты - золона или дециса. Применение микробиологических препаратов на основе энтомопатогенных бактерий Bacillus thuringiensis не получило широкого распространения вследствие как относительно невысокой эффективности исследованных препаратов - 33-55%, так, возможно, и из-за отсутствия скрининга штаммов именно к этому фитофагу [3]. Применение микробиологических препаратов является экологически оправданным способом защиты растений. Эти препараты безопасны для животных и человека, не обладают фитотоксичностью и мутагенностью, имеют широкий спектр действия и, при этом, относительно низкую себестоимость разработки и внедрения по сравнению с химическими пестицидами [4, 5]. При их применении необходимо учитывать и многосторонность действия B.
thuringiensis на насекомых-фитофагов, которое складывается не только из летального и антифидантного эффектов, проявляющихся на организменном уровне, но также метатоксического и эпизоотологического эффектов на популяционном уровне [4, 6].
Таким образом, поиск новых штаммов B. thuringiensis активных по отношению к капустной тле является актуальным. Целью работы было изучение влияния энтомопатогенных бактерий B. thuringiensis на заселенность растений капусты фитофагом Brevicorine brassicae.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Объектами исследований были растения капусты белокочанной (Brassica olearacea L. var. capitata spherica alba) сорта Дитмаршер фрюер. Для обработки растений были использованы штаммы B. thuringiensis 0293 (аналог штамма-биоагента препарата Лепидоцид), B. thuringiensis 994 (аналог биоагента препарата Битоксибациллин) и новый штамм B. thuringiensis 0376 из коллекции Южной опытной станции ИСХМ УААН. Растения обрабатывались однократно по вегетации рабочими растворами штаммов с титром 400 млн. спор/мл. Контрольный вариант обрабатывали водой.
Учет заселенности растений капустной тлей проводили перед обработкой, а также после обработки на 3, 5, 10, 15 и 20 сутки по процентно-балльной системе [3, 7]. Отсутствие фитофага на растении - 0 баллов, отдельные колонии на 15% поверхности листьев - 1 балл, заселенность фитофагом до 25% поверхности листьев - 2 балла, заселенность до 50% поверхности листьев - 3 балла; заселенность свыше 50 % поверхности листьев - 4 балла.
Полевой опыт проводили на черноземе южном в восьми повторностях, по 16 учетных растений в каждой, площадь одной повторности - 3,35 м2. Статистическую обработку результатов проводили по общепринятым методикам [8].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Первоначальный уровень заселенности растений капусты тлей перед обработкой составлял 1,7 - 1,9 балла (до 25 % поверхности растений было заселено фитофагом). Достоверной разницы по вариантам опыта не наблюдалось (табл. 1). На третьи сутки заселенность растений капусты в контроле достигала 2,6 балла, в то время как в вариантах с обработкой энтомопатогенными штаммами составляла от 1,9 до 2,3 балла. На пятые сутки после обработки заселенность растений в контрольном варианте продолжала расти до 3,1 баллов, в варианте со штаммом B. thuringiensis 0293 составляла 2,8 балла и была достоверно ниже в вариантах со штаммами B. thuringiensis 994 и 0376 - 2,5 и 2,2 соответственно. На десятые и пятнадцатые сутки после обработки не наблюдалось достоверной разницы в действии штаммов B. thuringiensis 994 и 0376, однако заселенность растений в этих вариантах была достоверно ниже, чем в контроле, в варианте со штаммом B.thuringiensis 0293 заселенность фитофагом находилась на уровне контрольного варианта и составляла 2,6 балла. На двадцатые сутки заселенность растений
капустной тлей составляла 2,1 - 2,5 балла, достоверной разницы между вариантами опыта не наблюдалось.
Повышение заселенности растений фитофагом на двадцатые сутки проведения опыта до уровня третьих суток после обработки - 2,1-2,5 балла и максимальное повышение заселенности вредителя в контроле на пятые-десятые сутки свидетельствует о необходимости изучения сроков проведения повторных обработок.
Полученные нами результаты подтверждают результаты, полученные другими исследователями [3].
Таблица 1.
Влияние штаммов Bacillus thuringiensis на заселенность растений капусты белокочанной сорта Дитмаршер фрюер тлей (полевой опыт, чернозем южный, ЮОС ИСХМ УААН, учеты с 03.06. по 23.06.2009г.)
Вариант Заселенность растений тлей по дням учета, баллы
опыта До обработки После обработки
3 сутки 5 сутки 10 сутки 15 сутки 20 сутки
Контроль (вода) 1,93 2,64 3,09 2,87 2,43 2,50
штамм B. thuringiensis 0293 1,87 2,33 2,79 2,61 2,45 2,49
штамм B. thuringiensis 994 1,72 2,06 2,50 1,90 1,99 2,11
штамм B. thuringiensis 0376 1,92 1,85 2,19 1,90 1,98 2,32
НСР05 0,26 0,30 0,39 0,36 0,37 0,46
Анализ динамики заселенности растений капусты капустной тлей показывает, что в контрольном варианте этот показатель был максимальным на пятые сутки -164% к началу опыта (рис.1.). Максимально заселенность фитофагом в контроле снижалась на пятнадцатые сутки после обработки - 130 % к началу опыта, и на двадцатые сутки наблюдений опять возрастал до 137%. Вероятно, что кривая заселенности растений капустной тлей в контроле отражает биологические ритмы развития фитофага. Кривая заселенности растений фитофагом во всех вариантах была сходной, при этом отмечалось уменьшение пределов возрастания заселенности в вариантах с применением энтомопатогенных штаммов. Так, на третьи сутки после обработки в варианте с B. thuringiensis 994 заселенность составляла 121% к началу опыта, в варианте со штаммом B. thuringiensis 0376 - 96 %, что достоверно ниже, чем в контроле. На пятые - десятые сутки после обработки в варианте со штаммом B. thuringiensis 994 заселенность растений составляла 147 и 113 % по сравнению с началом опыта, в варианте с B. thuringiensis 0376 - 114 и 99% соответственно. На пятнадцатые сутки в варианте со штаммами B. thuringiensis 994 и 0376 заселенность по сравнению с началом опыта составляла 118 и 103 % соответственно.
Таким образом, наиболее эффективными были штаммы В. thuringiensis 994 и 0376. Отмечено достоверное отличие в воздействии этих штаммов на фитофага: наибольшая активность штамма В. thuringiensis 994 наблюдалась на десятые -пятнадцатые сутки, штамма В. thuringiensis 0376 - с третьих суток после обработки. В нашем опыте не выявлено достоверного влияния штамма В. thuringiensis 0293 на заселенность растений капусты капустной тлей.
СП
о к
Л
«
к к
ш н о
ей &
Л
н
§ ^ к ¡я
ш ш И и Ш н
а «
о к н о
180
160
140
120
100
80
/ 1 / Л < у/ У' - \ ! \ . \ ■ к- — 1 —■--
г--" _ - -
5 10
Дни учета
15
20
0
3
—*— Контроль (вода) — * — В. thшringiensis 0293
— -А— - В. thшmgiensis 994 - - ж- - В. thшringiensis 0376
Рис. 1. Динамика заселенности растений капусты белокочанной сорта Дитмаршер фрюер капустной тлей Brevicoryne brassicae Ь. при обработке штаммами В. thuringiensis (полевой опыт, чернозем южный, ЮОС ИСХМ УААН, 2009г.).
Интегральным показателем применения энтомопатогенных микроорганизмов для биологического контроля фитофагов является урожайность культуры. Так, в контрольном варианте, где заселенность растений капустной тлей достигала 3,1 балла (около 50% от поверхности листьев), урожайность была очень низкой - 65,7 ц/га. В варианте с использованием штамма В. thuringiensis 0293 урожайность имела тенденцию к повышению - 19 % (12 ц/га). В вариантах с обработкой рабочими растворами жидких споровых культур штаммов В. thuringiensis 994 и 0376, где заселенность фитофагом находилась на уровне 2 баллов (до 25 % заселенности поверхности листьев), урожайность капусты достоверно повышалась на 117,6% (77 ц/га) и 90,3 % (59 ц/га) соответственно, в сравнении с контролем (табл. 2).
Таким образом, заселение растений фитофагом капустная тля приводит к значительному снижению урожая, снижение заселенности с 50 % до 25 % позволяет в два раза повысить урожайность культуры.
В нашем опыте не удалось снизить заселенность растений капустной тлей до 0-1 баллов, поэтому считаем необходимым продолжить поиск эффективных штаммов и оптимизации технологии их применения.
Таблица 2.
Влияние обработки энтомопатогенными штаммами на урожайность растений капусты сорта Дитмаршер фрюер (полевой опыт, чернозем южный, ЮОС ИСХМ УААН, 2009).
Вариант опыта Урожайность
средняя, ц/га % к контролю
Контроль (вода) 65,67 100
штамм B. thuringiensis 0293 78,36 119,3
штамм B. thuringiensis 994 142,91 217,6
штамм B. thuringiensis 0376 125,00 190,3
НСР05 38,7 37,58
ВЫВОДЫ
1. Показано, что после обработки растений капусты по вегетации штаммами B. thuringiensis 994 и 0376 их заселенность фитофагом Brevicoryne brassicae L. была снижена на 26% и 34% соответственно.
2. Выявлено, что после обработки энтомоцидное действие штамма B. thuringiensis 0376 на капустную тлю проявилось на 7 суток раньше, чем у штамма B. thuringiensis 994.
3. Установлено, что использование штаммов B. thuringiensis 994 и 0376 против капустной тли достоверно повышало урожайность капусты на 118% (77ц/га) и 90% (59ц/га), в сравнении с контролем.
4. Необходимы дальнейшие исследования по оптимизации технологии применения энтомопатогенных штаммов B. thuringiensis против капустной тли при выращивании капусты.
Список литературы
1. Хареба В.В. Вплив строюв i способiв птрування на насшневу продуктившсть та яюсть насшня капусти бiлоголовоï // Вгсник аграрий науки. - 2002. - №3 - С. 31-32.
2. Славгородская-Курпиева Л.Е. Защита сельскохозяйственных культур от вредителей и болезней: Справочное пособие / Славгородская-Курпиева Л.Е., Славгородский В.Е., Попов П.Г. -Симферополь:Бизнес-Информ, 2001. - 344 с.
3. 3. Мисриева Б.У. Биоэкологическое обоснование защиты семенников капусты от основных вредителей в условиях юга России: автореф. на здобуття наук. ступеня доктора с.-х. наук: спец. 06.01.11. «Защита растений» /Б.У. Мисриева. - Москва, 2008. - 42 с.
4. Патыка Т.И. Теоретические основы эффективного использования Bacillus thuringiensis для фитозащиты от насекомых-вредителей / Т.И. Патыка, В.Ф. Патыка // Основи формування
продуктивности сшьськогосподарських культур за штенсивних технологш вирощування: Зб. наук. пр. Уманського державного аграрного ушверситету. - 2008 - С. 258-262.
5. Федоров Л.А. Пестициды - токсический удар по биосфере и человеку. / Л.А.Федоров, А.В. Яблоков. - М.: Наука, 1999. - 462 с.
6. Кандыбин Н.В. Бактериальные средства борьбы с грызунами и вредными насекомыми: теория и практика / Н.В. Кандыбин. - М.: Агропромиздат, 1989. - 172 с.
7. Поляков И.Я. Прогноз вредителей и болезней сельскохозяйственных культур (с практикумом)/ И.Я.Поляков, М.П.Персов, В.А.Смирнов. - Л.: Колос. Ленингр. отд-ние, 1984. - 318 с.
8. Доспехов Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М: Агропромиздат. - 1985. - 351 с.
Пархоменко О.Л. Вплив ентомопатогенних бактерш Bacillus thuringiensis на заселення рослин капусти ф^офагом Bravicoryne brassicae L. / О.Л. Пархоменко, Т.Ю. Пархоменко, М.М. Лковий //
Вчеш записки Тавршсъкого нащоналъного ушверситету iM. В. I. Вернадського. Серiя: Бюлопя, xiMM. -2009. - Т. 22 (61). - № 3. - С. 95-100.
Показано, що обробка ентомопатогенними штамами B. thuringiensis 994 и 0376 рослин капусти зменшуе заселення фитофагом Brevicorine brassicae L. на 10 -26 i 30 - 34% та тдвищуе врожайтстъ капусти на 118 i 90% ввдповвдно, пор1вняно з контролем без обробки.
Ключовi слова: Bacillus thuringiensis, Bravicoryne brassicae L., капуста, заселення, фитофаг.
Parkhomenko A.L. The influence of entomopathogen bacteria Bacillus thuringiensis on cabbage plants invasion by Bravicoryne brassicae L. / A.L. Parkhomenko, T.Y. Parkhomenko, N.M. Lesovoy // Scientific Notes of Taurida V.Vemadsky National University. Series: Biology, chemistry. - 2009. - Vol. 22 (61). - №3. -Р. 95-100.
It have been shown, that the treatment of cabbage plants by entomopathogen strains Bacillus thuringiensis 994 и 0376 decreased the invasion by phitophage Bravicoryne brassicae L. on 10 - 26 and 30 - 34% and increased the cabbage yielding on 118 and 90% accordingly, in comparison with control without treatment. Keywords: Bacillus thuringiensis, Bravicoryne brassicae L., cabbage, invasion, phytophage.
Поступила в редакцию 19.10.2009 г.
