Содержание к диссертации
Введение
1. Средиземноморская плодовая муха - один из опаснейших карантин ных вредителей фитосанитарного значения в мире (обзор литературы) 9
1.1. Происхождение и пути распространения средиземноморской плодовой мухи по странам мира 9
1.2. Морфология и биология средиземноморской плодовой мухи 13
1.2.1. Морфологические особенности 13
1.2.2. Особенности развития средиземноморской плодовой мухи в странах Средиземноморья 15
1.3. Вредоносность средиземноморской плодовой мухи 17
1.4. Фитосанитарный риск заноса средиземноморской плодовой мухи . 20
1.4.1. Методы мониторинга и досмотра на выявление средиземноморской плодовой мухи 22
1.4.2. Меры фитосанитарного контроля 28
1.4.3. Фумигация и рефрижерация 29
1.5. Меры борьбы со средиземноморской плодовой мухой 36
1.5.1. Химический метод " 36
1.5.2. Биологические методы борьбы 39
1.6. Генетический метод искоренения средиземноморской плодовой мухи 40
2. Материал и методы исследований 47
2.1. Климатические аналоги 47
2.2. Обследования на выявление вредителя в Краснодарском крае, и борьба в очагах 48
2.3. Фитосанитарный риск 48
2.4. Рефрижерация 49
2.5. Обеззараживание цитрусовых методом фумигации 50
2.6. Методы определения остаточных количеств фумигантов в плодах . 52
2.7. Методы оценки качества продукции после фумигации 52
3. Риск обоснования средиземноморской плодовой мухи на территории Российской Федерации 54
3.1. Оценка вероятности колонизации по климатическим аналогам 54
3.2. Выявление очагов вредителя в Краснодарском крае 63
3.3. Анализ фитосанитарного риска по методике ЕОКЗР 66
4. Эффективность обеззараживания цитрусовых методом рефрижерации в пути следования 76
5. Обеззараживание плодов от средиземноморской плодовой мухи методом фумигации 82
5.1. Оценка возможности снижения расходных доз бромистого метила, для фумигации цитрусовых 82
5.2. Испытание бромистого метила в смеси с углекислотой 85
5.3. Оценка эффективности фосфида магния 87
5.4. Влияние фумигации на качество обработанных плодов 89
5.4.1. Остаточные количества бромидов в цитрусовых, после фумигации бромистым метилом 90
5.4.2. Остаточные количества бромидов в цитрусовых, после фумигации бромистым метилом в смеси с углекислым газом 96
5.4.3. Остаточные количества фосфористого водорода после фумигации плодов фосфином 98
5.5. Содержание Сахаров и витамина С в плодах, после фумигации фосфином 99
6. Мероприятия по ликвидации очагов средиземноморской плодовой мухи 101
Выводы 107
Рекомендации производству 109
Цитированная литератур
- Особенности развития средиземноморской плодовой мухи в странах Средиземноморья
- Обследования на выявление вредителя в Краснодарском крае, и борьба в очагах
- Выявление очагов вредителя в Краснодарском крае
- Остаточные количества бромидов в цитрусовых, после фумигации бромистым метилом
Введение к работе
Всему миру становится все более ясной важная роль, которую играет в сельском хозяйстве борьба с вредными насекомыми. Специалисты, разрабатывающие планы широких мероприятий по борьбе с вредителями и руководящие их осуществлением, отлично представляют себе возникающие при этом трудности.
«С незапамятных времен, - писал П.Пэррот (Parrott, 1914), - нашествие вредителей сельского хозяйства считалось неизбежным злом, бороться с которым бесполезно или почти бесполезно». Теперь это уже не так.
Однако, и до сих пор легче не допустить завоза или распространения насекомых, нежели потом организовывать борьбу с ними. Как указали В^Попхам и Д.Холл «лучше жить без опасных насекомых, чем уживаться с ними» (Попхан, Холл, 1961). Это особенно справедливо по отношению к карантинным вредителям.
Опасность заноса и распространения на территории Российской Феде-рации особо опасных адвентивных карантинных вредных насекомых, фитопа-тогенных грибов, бактерий, вирусов и семян злостных сорняков очень велика.
Значительные объемы импорта подкарантинной продукции растительного происхождения, переход от централизованного планирования и государственной монополии на внешнюю торговлю к рыночной экономике коренным образом изменил систему карантинного регулирования в стране.
Большинство видов вредителей, возбудителей болезней растений и сорняков, включенных в Перечень вредных организмов, имеющих карантинное значение для Российской Федерации, не зарегистрировано на территории нашей страны. Основной особенностью этих видов является их способность к массовому размножению в виде эпифитотий и эпизоотии в случае заноса их на новые территории. Локализация и ликвидация таких очагов заражения требует от государства значительных затрат. Это свидетельствует о том, насколько важны в современных условиях эффективные мероприятия по пре-
5 дотвращению проникновения на территорию страны экономически опасных для сельского хозяйства вредных организмов.
В прошлом в качестве карантинного мероприятия, направленного на предотвращения проникновения опасных видов карантинных организмов государства охранявшие свои территории прибегали к чрезвычайно суровой мере - эмбарго. Законодательствами по карантину растений предусматривалось в этих странах применение полного запрета импорта не только коммерческих сельскохозяйственных растительных грузов, но и образцов различных семян для научно-исследовательских целей. К этому мероприятию прибегают иногда и теперь, особенно при предотвращении распространения грибных, бактериальных и вирусных заболеваний, против которых еще не найдены эффективные меры борьбы. Эмбарго является серьезным тормозом в развитии межгосударственной торговли сельскохозяйственной продукцией.
Сегодня в системе карантинных мероприятий обеззараживание подка-рантинной продукции составляет решающее звено в предотвращении проникновения карантинных вредителей из зарубежных стран, а также из обнаруженных очагов внутри страны.
Все это в полной мере относится к средиземноморской плодовой мухе (Ceratitis capitata Wd.) - опаснейшему карантинному вредителю цитрусовых, плодовых и овощных культур, внесенному в список А 2 ЕОЗР. Так по оценкам американских специалистов, проведенным в середине 70-х годов XX века, ущерб от неконтролируемого распространения средиземноморской плодовой мухи на территории США мог составить 1,6 миллиарда долларов в год (LaChance, 1979).
Вид относится к полифагам, поскольку личинки его повреждают более 200 видов плодовых и овощных культур из многих ботанических семейств (LaChance, 1979). Вид легко переходит с одного кормового растения на другое (Mukiama, Muraya, 1990).
Средиземноморская плодовая муха наиболее вредоносна для апельсин, персиков, абрикосов, груш. При массовом размножении повреждает, по мере
созревания плодов: клубнику, черешню, вишню, сливу, яблоню, виноград, айву, лимоны гибридных сортов, а также перец, баклажаны, томаты и др. Неоднократно вредителя обнаруживали при карантинном досмотре в импортных плодах грейпфрута, мандарина, банана, авокадо, хурмы, инжира, граната, финика, манго, мушмулы (Javaid, 1986), в частности, и на территории РФ (Шутова, 1964; Савотиков, Сметник, 1995).
Актуальность темы. Увеличение производства сельскохозяйственной продукции, в частности фруктов и овощей, тесно связано с защитой урожая от вредителей, в первую очередь карантинных, чье проникновение на новые территории часто грозит эпизоотиями, не встречает сопротивления со стороны естественных врагов отсутствующих в местах возникновения новых очагов. В то же время все распространяющийся обмен растительной продукцией между отдельными странами и регионами осложняет их защиту от вновь ввозимых видов вредных организмов. Возникает опасность распространения экономически значимых вредных насекомых, в частности, в новых регионах, где вид адаптируется к местным условиям и становится наиболее опасным при его акклиматизации.
Ярким примером этого на территории РФ является появление очагов средиземноморской плодовой мухи в Краснодарском крае (Юдин и др., 1999; 2003; 2004).
Цели и задачи исследований. Целью нашей работы является предотвращение завоза, распространения и акклиматизации этого опаснейшего вредителя на территорию Российской Федерации.
В рамках данной работы при современных условиях фитосанитарного надзора и контроля этого вредителя мы решали следующие задачи:
1. определить фитосанитарный риск и зоны вероятной акклиматизации средиземноморской плодовой мухи на территории Российской Федерации и прилежащих регионов бывшего СССР;
оценить эффективность и уточнить режимы рефрижерации плодов цитрусовых, при их импортировании в Россию, из отдалённых регионов, благоприятных для развития этого вредителя;
уточнить и усовершенствовать режимы обезвреживания импортируемой продукции, в частности, путем:
a. снижения норм расхода бромистого метила при фумигации цит
русовых и некоторых других импортируемых плодов, повреж
даемых средиземноморской плодовой мухой;
b. частичной замены бромистого метила углекислым газом;
c. использования более современного фумиганта, на основе фосфи
да магния;
определить влияние рекомендуемых обработок на качество продукции, подвергнутой фумигации, а именно на уровень накопления остаточных количеств фумигантов в плодах цитрусовых, фитотоксических эффектов, изменения содержания Сахаров и витамина С;
оценить очаги средиземноморской плодовой мухи, зарегистрированные на территории Российской федерации (Краснодарский край) в период с 2001 по 2007 годы;
оценить эффективность современных методов искоренения средиземноморской плодовой мухи, в случаях её проникновения на территорию Российской Федерации.
Научная новизна. Проведены исследования климатических аналогов районов распространения средиземноморской плодовой мухи в Европе (Италия, Македония, Албания, Греция, Испания, Франция, Турция), ее временных очагов (Голландия, Германия, Австрия, Украина, Россия) и определены зоны ее вероятного обоснования на Европейской части территории Российской Федерации.
Выявлены низкие положительные температуры и экспозиции - летальные для личинок средиземноморской плодовой мухи южноафриканской популяции.
Уточнены режимы обеззараживания плодов цитрусовых бромистым метилом и разработаны режимы фумигации препаратом фосфида магния -Плейтс и смесью бромистого метила с двуокисью углерода (С02). Определен уровень накопления бромидов и остаточных количеств фосфида магния, оценена длительность их сохранения в плодах цитрусовых и некоторых других культур.
Оценено влияние фумигации фосфидом магния на содержание в плодах Сахаров и витамина С, на их сохранность.
Практическая значимость работы. В Европейской части территории России определены регионы, где возможна акклиматизация средиземноморской плодовой мухи. Для этих регионов установлены специфические фито-санитарные требования при завозе цитрусовых, фруктов и овощей из стран, где этот вредитель распространен.
Показан высокий уровень фтосанитарного риска проникновения, акклиматизации и распространения средиземноморской плодовой мухи на территории РФ и подтвержден ее современный карантинный статус.
Уточнены режимы рефрижерации и фумигации цитрусовых, что позволяет проводить их обеззараживание от средиземноморской плодовой мухи более рациональными и экологически приемлемыми способами, обеспечивающими необходимую эффективность и наименьшее накопление метаболитов фумигантов в плодах.
Показана пригодность использования оригинальной методики колоночной хроматографии, для определения остаточных бромидов в плодах цитрусовых, что позволяет ускорить, упростить и удешевить эту процедуру.
Предложены меры усиления истребительных мероприятии по уничтожению очагов средиземноморской плодовой мухи на территории РФ.
Особенности развития средиземноморской плодовой мухи в странах Средиземноморья
Средиземноморская плодовая муха откладывает яйца в созревающие ягоды и плоды. Самка острым концом яйцеклада прокалывает кожицу плода и откладывает в него от 1 до 20 яиц. В эту же полость может отложить яйца и другая самка. Каждая самка за период жизни может отложить максимум 1000 яиц, а в среднем откладывает 300 яиц.
Вышедшие из яиц личинки проникают в мякоть плода. Размер только что отродившихся личинок до 1 мм, и их трудно обнаружить в зернистой структуре мякоти. По мере загнивания поврежденных участков личинки передвигаются внутри плодов. Процесс питания длится 2-3 недели. При этом поврежденные плоды преждевременно созревают и опадают. Из упавших, совсем разрушившихся плодов личинки уходят на небольшую глубину в почву, где происходит их окукливание. Личинки средиземноморской плодовой мухи обладают способностью прыгать, поэтому пупарии можно обнаружить в радиусе 2 - 3 м от упавших плодов (Атанов, 1995).
В природе личинки мухи отрождаются в течение 2 — 4 дней (до 16—18 дней при прохладной погоде) после откладки яиц.
Результаты лабораторных исследований, проведенных в Испании, показали, что при увеличении плотности заселения плодов личинками средиземноморской плодовой мухи увеличивается продолжительность развития стадий личинки и куколки, а также изменяется окраска и величина пупариев.
После помещения яиц на искусственный корм (из моркови) с плотностью 1; 5; 10 и 15 особей на 1 кв. см первые куколки появлялись соответственно через 8—11; 20 — 21; 20 — 21 и 20-21 дней. Продолжительность периода между появлением первой и последней куколок составила соответственно 5 — 6; 10 — 13; 15 и 15 дней. При плотности 60 — 80 яиц на 1 кв. см продолжительность периода между появлением первой и последней куколок достигала месяца. При плотности 1 — 15 и 60 — 80 яиц на 1 кв. см стадия куколки длилась соответственно 7 — 11 и9— 14 дней. При плотности 5 и 10 яиц на 1 кв. см большинство пупариев имело соответственно бурую либо желтую и белую окраску. Пупарии, полученные при плотности 60 - 80 яиц на 1 кв. см, были меньше пупариев, полученных при более низкой плотности на 1 кв. см (Bodenheimer, 1951 а).
Продолжительность стадий личинки и куколки зависит не только от температуры, влажности и плотности выкармливающихся личинок, но и от сорта, а также степени зрелости плодов растения-хозяина. Ход развития личинок проявляет не только положительную корреляцию с содержанием Сахаров в плоде, но и отрицательную с содержанием пектинов. Развитие личинок шло заметно быстрее в томатах, с низком содержании пектинов, чем в яблоках с высоком их содержании (Worner, 1988).
Специальным тестированием в центре по массовому размножению и стерилизации плодовой мухи (США) установлено, что на начальных стадиях развития вредителя выявить достаточно сложно. На 3 - 5-е сутки после заражения апельсинов мухой (яйцо под кожицей) и обработки их водно-растворимыми латексами, для придания плодам товарного вида и предотвращения плесневения, из визуально проанализированной партии более 10 тыс. штук (50% которой было заражено), не выявлено ни одного внешне поврежденного апельсина. Как правило, вредитель появляется через 15-30 суток, развиваясь внутри плодов во время их транспортировки при вторичных досмотрах по появившимся признакам повреждений: загнивание, образование пятен, вмятин, мацерация тканей и т.д. (Шутова, 1957; 1964).
Продолжительность фазы куколки, как и срока развития всего поколения, различна и зависит от климатических условий. При температуре +26 С и 70% влажности воздуха развитие от яйца до взрослого насекомого происходит за 18—20 дней, при температуре +21 С — за 40 — 70 дней, а при температуре +16 С — за 100 дней. В Северной Франции для полного развития поколения средиземноморской плодовой мухи требуется 40 дней. На Гавайских островах вредитель размножается беспрерывно и дает 15-16 поколений в год. В Александрии, Кипре и Бразилии — 8-9 поколений; в Ливане, Израиле — 8, в Италии — 6 - 7, в Австрии — 2, в Западной Германии — 2 поколения (Атанов, 1995).
При +24 - +26 градусах С имаго из куколки выходят через 6-11 дней, (при прохладной погоде позднее) и могут оставаться живыми до 2 месяцев. Практически муха не способна переносить температуры ниже О С (Bohm, 1964).
На юге Италии в районе Неаполя специальные садки для разведения насекомых помещали в биоклиматическую камеру при +25С, относительной влажности 80% и постоянном освещении, а также в естественные условия. В биоклиматической камере в период с марта по ноябрь средиземноморская плодовая муха дала 13 поколений, а в естественных условиях в результате климатических колебаний в течение того же периода было отмечено только 6 поколений (Piltz, 1958).
На севере Италии в районе Болоньи средиземноморская муха даёт 2-3 поколения в год. Срок весеннего вылета мухи зависит от температуры в зимний период. Вылет мух 1-го поколения происходит в июне-июле, И-го - в ав-густе. В случае раннего вылета (июнь) муха сильно вредит абрикосам, позднего (июль) - персикам. Позже она повреждает яблоки, груши и хурму. Личинки зимующих куколок можно обнаружить уже в сентябре (Piltz, 1958).
В Египте при относительно коротком периоде развития и длинном репродуктивном периоде поколения накладываются друг на друга по срокам развития. Максимальное число поколений за год в естественных климатических условиях Гизы - 9 - 10, минимальное - 3 - 4. Продолжительность развития сильно варьирует в зависимости от корма личинок (Berg, 1979).
Обследования на выявление вредителя в Краснодарском крае, и борьба в очагах
Для изучения вероятности обоснования средиземноморской плодовой мухи на территории Российской Федерации был предпринят анализ некоторых климатических показателей северной зоны постоянного обитания вредителя в Италии, Македонии, Албании, Греции, Испании, Франции и Турции; некоторых климатических показателей территорий временных очагов мухи в Европе, в том числе, на Украине и в России, а также климатических показателей зон распространения кормовых культур средиземноморской плодовой мухи на территории Российской Федерации.
Анализ проводился на основании отчетов государственных инспекций по карантину растений за ряд лет, материалов ЕОЗР, агроклиматических материалов ГИДРОМЕТа СССР, мировых агроклиматических материалов по Европе и Азии (Гольцберг, 1972; Смит и др., 1996; Smith, 1999; Отчёт лаборатории Пограничной госинспекции по карантину растений по Краснодарскому краю, 2004).
Обследования на выявление средиземноморской плодовой мухи проводятся сотрудниками федеральной службы по ветеринарному и фитосани-тарному надзору во всех районах и городах Краснодарского края постоянно. Мы подключились к этой работе в 2002 году, после того как в 2001 году после небольшого перерыва в районе г. Новороссийска на феромонную ловушку был отловлен самец средиземноморской плодовой мухи.
Обследования проводились с помощью прозрачных пластиковых фе-ромонных ловушек с половым феромоном «Тримедюр», а также желтых клеевых ловушек и ловушек, с пищевыми приманками (яблочный, абрикосовый или персиковый сок). Кроме осмотра ловушек, в период вегетации плодовых насаждений проводили сборы и обследования падалицы на наличие личинок средиземноморской плодовой мухи, а также выборок созревающих плодов, при этом особое внимание уделяли плодам черешни, персика, вишни, алычи, абрикоса, груши, айвы. Под постоянным контролем находились территории, где ранее возникали очаги вредителя: садоводческое товарищество «Первенец Кубани» (г. Краснодар) и на приусадебных участках в 3-х километровой зоне морского порта г. Новороссийска. На этих территориях плотность вывешивания ловушек многократно увеличивалась (до 10 и более на 1 га), по сравнению с остальными территориями края (1 ловушек на 5 га), и постоянно отбирались пробы созревающих плодов.
При выявлении личинок вредителя в плодах или отлове имаго на ловушки на заселенных территориях поводились истребительные мероприятия по ликвидации выявленных очагов. На площади данного сада и в радиусе 50-ти метров от крайних деревьев проводились обработки химическими препаратами, а вся падалица уничтожалась (см. главу 6).
Анализ и количественную оценку фитосанитарного риска для средиземноморской плодовой мухи на территории Российской Федерации прово дили по схеме ЕОЗР для оценки фитосанитарного риска (Смит, Орлинский, 1999; 2001; Орлинский, 2006).
Нами, совместно со специалистами карантинной лаборатории Пограничной государственной инспекции по городу Санкт-Петербургу и Ленинградской области, а также Всероссийского НИИ карантина растений проводились учеты эффективности обеззараживания цитрусовых методом рефри-жерации в рейсах из портов Южно-Африканской Республики в Санкт-Петербург.
В экспериментальном центре цитрусоводства, города Нельспруит в ЮАР, партии апельсин были искусственно заражены средиземноморской плодовой мухой следующим способом: первоначально в бокс со средиземноморской плодовой мухой помещали яблоки для инфицирования их яйцекладками вредителя. Через 2-3 дня после заражения срезали доли поверхности яблока и помещали их в ванночки со смесью из тертой моркови и отрубей, где из яиц отрождались личинки, которых использовали в экспериментах.
В плодах цитрусовых вырезали цилиндрические пробочки и под них помещали личинок средиземноморской плодовой мухи первого - третьего возрастов. Отверстия закрывали пробочкой и заклеивали липкой лентой. Каждый плод помещали в мешочек из синтетической ткани. В каждую экспериментальную коробку с цитрусовыми закладывали по 20 искусственно зараженных плодов.
В трюмах теплохода «Маргарита», где были расположены экспериментальные плоды, поддерживалась температура +2,5±0,5С в течение 18 дней. На теплоходе «Сноу Дельта» коробки с экспериментальными апельсинами были расположены в разных трюмах и содержались при температурах +2,1 С - +3,8С; +2,8С - +5,0С и +2,2 С - +4,7С. В контрольных вариантах искусственно зараженные плоды весь рейс транспортировали при температуре +18-+20С.
До погрузки на судно экспериментальные плоды хранились при комнатной температуре и при +4,5С. За время транспортировки в течение 23-х дней ежедневно проводили по 6 замеров температуры в 2-х — 6-ти точках каждой палубы трюма.
По приходу судна в порт Санкт-Петербурга из экспериментальных коробок извлекали контрольные плоды, и проводили их обследование. Найденных личинок и экспериментальные плоды анализировали под бинокулярным микроскопом в лаборатории Пограничной государственной инспекции по карантину растений по городу Санкт-Петербургу и Ленинградской области. Оценивали подвижность личинок, их окраску и тургорное давление гемолимфы. Для установления жизнеспособности яйцекладок, личинок мух и пупариев их помещали в термостат с температурой +26 — +28С. Через 16 дней проводили повторное обследование.
Выявление очагов вредителя в Краснодарском крае
Прямым подтверждением наших заключений, сделанных на основании анализа климатических аналогов, явилось выявление двух очагов средиземноморской плодовой мухи на территории Краснодарского края в 2002-2003 годах, в обследовании которых мы принимали активное участие.
Как уже отмечалось в литературном обзоре, очаги средиземноморской плодовой мухи на протяжении второй половины XX столетия отмечались на территории Краснодарского края РФ неоднократно. Усилиями карантинной службы их удавалось локализовать и подавить, с помощью агротехнических мероприятий и интенсивных химических обработок. На территории, где обнаруживались очаги, накладывали карантин, который заключается в определении фитосанитарной зоны и установление фитосанитарного режима с последующим вынесением постановления о наложении карантина. Так, например, до 2000 года карантин был наложен на 15 приусадебных участков в г. Новороссийске, общей площадью 0,8 га (в 2000 году, в силу отсутствия вредителя, карантин был снят; табл. 6). Однако, в 2001 году на одном из приусадебных участков в этом же районе на феромонную ловушку был отловлен 1 самец средиземноморской плодовой мухи. Обследование созревающих плодов черешни, вишни, абрикоса, персика, алычи вредителя не выявило, т.е. наличие очага не было подтверждено (табл. 6; Приложение I).
Общая динамики изменения обследованных площадей на присутствие средиземноморской плодовой мухи в Краснодарском крае за период с 2000 по 2007 год, числа приусадебных участков, на которых она была обнаружена, и их общей площади приведены в таблице 6 и Приложениях I - VQ.
Так, в 2002 году в результате проведенных обследований средиземноморская плодовая мух в г. Новороссийске была выявлена уже на 10 приусадебных участках общей площадью 0,78 га и на двух участках садоводческого товарищества «Первенец Кубани» г. Краснодара на площади 0,12 га (табл. 6; Приложение II). Было издано постановление (№ 38 от 31.01.03) главы адми нистрации Краснодарского края об установлении карантина по средиземноморской плодовой мухе на г.г. Краснодар и Новороссийск.
В 2003 году, в результате проведенных истребительных мероприятий по ликвидации вредителя (см. главу 6), площадь очага средиземноморской плодовой мухи в г. Новороссийске была сокращена (табл. 6). Однако, в г. Краснодаре произошло расширение очага. Муха обнаружены на одном из старых участков и 4-х новых, общей площадью 0,22 га (табл. 6; Приложение III). В течение летне-осеннего периода проводился контроль и обследование плодоовощной продукции, поступившей на рынки городов и районов края, на возможность провоза зараженных плодов.
В 2004 году в феромонных ловушках вредитель не обнаружен, несмотря на повышенную плотность их вывешивания. В то же время, в результате анализа падалицы плодов средиземноморская плодовая муха обнаружена в старых очагах в г. Краснодаре, в садоводческом товариществе «Первенец Кубани», на 1 приусадебном участке по адресу; ул. Малиновая, 298, на площади 0,06 га и в г. Новороссийске по адресу ул. Виноградная, 28, на площади 0,08 га.
В 2005 году средиземноморская плодовая муха обнаружена только в 3-х километровой зоне морского порта г. Новороссийске по адресу ул. Виноградная, 28, на площади 0,08 га, причем как с помощью феромонных ловушек, так и в плодах груш. В 2006 году в плодах груш вредитель был обнаружен еще на одном приусадебном участке в этой зоне по адресу ул. Октябрьская, 20, на площади 0,06 га (табл. 6; Приложение VI). В 2007 году в двух старых очагах ситуация 2006 года повторилась.
Таким образом, к 2005 году очаг средиземноморской плодовой мухи в г. Краснодаре был подавлен. По нашему мнению, во многом это обусловлено экстремально морозными зимами для этого региона. Так, 2006-м году минимальная температура воздуха — минус 27 С была в этом районе зафиксирована в январе. В то же время, несмотря на все проведенные мероприятия (см. главу 6; Приложения II — VII), очаг в г. Новороссийске подавить не удалось. До 2004-2005 гг. он сокращался, а в 2006 году вновь увеличился по площади.
Более того, благодаря обследованиям на выявление карантинного вредителя, которые проводились различными методами (с помощью феромонных ловушек, пищевых приманок, а также визуально, путем вскрытия плодов) в 2007 году в Краснодарском крае обнаружен новый очаг средиземноморской плодовой мухи в районе г. Анапа на 3-х приусадебных участках (табл. 6).
В целом, такая ситуация представляется весьма опасной и может привести к закреплению локальных популяций средиземноморской плодовой мухи на территории РФ, что требует срочных более эффективных мероприятий по ликвидации возникающих очагов (см. главу 6).
Остаточные количества бромидов в цитрусовых, после фумигации бромистым метилом
Для упрощения определения бромидов цитрусовых нами совместно с отделом токсикологии ВНИИКР была модифицирована методика определения бромидов в плодах. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является хромотографический способ, который заключается в озолении пробы анализируемого материала с последующим определением ионов брома путем хромотографии в тонком слое. Недостатком этого способа является сложность его осуществления в производственных условиях (Мордко-вич, 1972).
Использованный нами способ определения бромидов методом колоночной хромотографии отвечает поставленной цели, то есть, прост в осуществлении, повышает чувствительность и удобен в эксплуатации в производственных условиях. Из реактивов необходимы активный силикагель, одно-бромистая медь и хлороформ.
Анализ проводится следующим образом: 50 г анализируемого материала помещают в колбу, заливают 100 мл хлороформа и тщательно встряхивают в течение 30 минут. Раствор фильтруют в чистую колбу через беззольный фильтр с синей полосой. Фильтрат выпаривают на водяной бане до 5 мл и пропускают через хроматографическую колонку. По мере прохождения фильтрата образуется слой силикагеля, окрашенный в зеленый цвет.
Ранее эту методику испытывали при фумигации ряда завозимых в Россию фруктов и овощей. В отношении цитрусовых она не испытывалась.
Работу проводили с апельсинами, которые обрабатывали бромистым метилом в концентрациях от 15 до 40 г/м .
Испытания, проведенные при концентрациях 15, 20, 25, 30, 35, 40 г/м , показали длину окрашенной зоны 0,47; 0,8; 0,85; 0,92; 1,1; 1,2 см, что соответствовало 0,54; 1,38; 2,56; 2,67; 3,16; 4,06; 4,11 мг бромидов в килограмме анализируемой продукции. Последние цифры определяли параллельно традиционным методом хроматографии в тонком слое.
Адекватность методики проверяли путем оценки прямолинейности связи между задаваемой (и проконтролированной) концентрацией препарата и его содержанием в плодах, критерием которого является окрашенная зона силикагеля.
Преступая к рассмотрению результатов экспериментов по оценкам остаточных бромидов в цитрусовых, прежде всего следует отметить, что через два часа по окончании фумигации свободного бромистого метила в плодах мы уже не обнаруживали.
Как правило, стандартная продукция, обеззараженная бромистым метилом по рекомендуемым режимам, содержит количество остаточных бромидов, не превышающее предельно допустимые нормы, и такая продукция не представляет опасности при употреблении в пишу. В наших исследованиях удалось показать, что нормы расхода бромистого метила и ряд других факторов влияют на количество остаточных бромидов в обработанных плодах цитрусовых, однако они, в большинстве случаев, не превышали допустимой нормы 30 мг/кг.
Так, в одной из повторностей экспериментов, апельсины, обеззараженные при +14 - +15С, норме расхода бромистого метила 50 г/м3 и экспозиции 4 часа, содержали в мякоти 0,6 мг/кг, а в кожуре 10,64 мг/кг остаточных бромидов. При дозировке 60 г/м , соответственно, - 0,8 и 11,9 мг/кг. В другой повторности сходные тенденции подтвердились и в отношении грейпфрутов, хотя для апельсинов разница была не столь значительной, как в первом случае (табл. 13).
В таблице 13 представлены также результаты некоторых анализов остаточных бромидов при разных температурных условиях обработок. Как видно из этой таблицы, хотя некоторые различия по остаточным количествам бромидов, как в тканях кожуры, так и в мякоти апельсинов, отмечаются, но они имеют разнонаправленный характер. Скорее всего, температурные условия сами по себе на накопление остаточных бромидов при фумигации не влияют, или это влияние носит сложный характер.
По американским данным применение относительно более низких норм расхода фумиганта в сочетании с более длительной экспозицией дает меньшее количество остаточных бромидов по сравнению с обеззараживанием при более жестких нормах фумигации и, соответственно, более коротких экспозициях (Whitny, 1963).
Это подтвердили и наши результаты. То, что основное влияние на накопление остаточных бромидов, как в мякоти, так и в кожуре цитрусовых, оказывает норма расхода бромистого метила при одной и той же экспозиции и температуре плодов хорошо видно из таблицы 14.
Содержание остаточных бромидов в мякоти и кожуре апельсинов с вы- сокой достоверностью (tr t0.oi) прямопропорционально зависит от нормы расхода бромистого метила (табл. 15, рис. 6).
Однако, особенно резкий скачок в накоплении остаточных количеств бромидов в плодах цитрусовых наступает при повторном обеззараживании продукции. Однократное обеззараживание апельсинов при норме расхода бромистого метила 60 г/м , экспозиции 4 часа и температуре +12 С дает накопление остаточных бромидов (суммарно в мякоти и кожуре) 4-7 мг/кг, двукратное - 17,5, трехкратное - 36,7, то есть уже на 6,7 мг/кг выше предельно допустимой нормы.
Кроме влияния нормы внесения фумиганта, повторений и температурных условий фумигации, было испытано влияние вакуума на накопление остаточных бромидов в цитрусовых при норме расхода бромистого метила 60 г/м3, экспозиции 2 часа и температуре +18С. При этом, накопление бромидов в мякоти и кожуре меньше, чем при изоэффективной безвакуумной фумигации, с экспозицией 4 часа. При вакууме в кожуре накапливается 5 мг бромидов на килограмм продукции, в мякоти апельсинов 3 мг/кг. При безвакуумной фумигации, соответственно, 9 мг/кг и 5 мг/кг. Таким образом, большое влияние на накопление бромидов, в данном случае, оказывает экспозиция, которая может быть сокращена за счет фумигации в условиях вакуума.
Таким образом установлено, что накопление в продукции остаточных бромидов зависит от норм расхода бромистого метила, длительности экспозиции, повторности фумигации и ткани плода (в кожуре остаточных бромидов накапливается значительно больше нежели в мякоти). Это позволяет нам утверждать, что примененная нами методика колоночной хроматографии для оценки остаточных бромидов в цитрусовых вполне адекватна. При этом она значительно дешевле, проще в организации, требует меньше времени, а возможно и точнее традиционной.
Это еще раз подтвердили наши эксперименты по оценке остаточных бромидов при фумигации цитрусовых бромистым метилом, в смеси с углекислым газом.
Применение газовой смеси помимо прямой эффективности и экономичности существенно снижает выброс бромистого метила в атмосферу. Предполагается, что это способствует и меньшему накоплению остаточных количеств бромидов в обрабатываемой продукции. Однако, экспериментальных данных подтверждающих этот факт в литературе описано мало, а по цитрусовым, до наших исследований (Мордкович, Быковский, 2003) вообще не было.
Поэтому, нами были проведены опыты по сравнительному анализу остаточных количеств бромидов в мякоти и кожуре апельсинов, обеззараженных бромистым метилом по режимам, рекомендуемым нами для уничтожения средиземноморской плодовой мухи в подкарантинной продукции, смесью бромистого метила с углекислым газом. При этом нормы расхода бромистого метила были снижены на 35%. Эффективность фумигации в обоих случаях учитывалась по биоиндикаторам (имаго амбарного долгоносика) и составляла 100%.
