Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Разработка методов применения половых феромонов насекомых в защите растений (обзор литературы)
1.1 Половые феромоны насекомых, как средство химической коммуникации полов (историческая справка) .12
1.2 Синтетические половые феромоны и пути их применения в защите растений 15
1.2.1 Применение феромонов в целях определения видового состава и численности вредителя 22
1.2.2 Применение феромонов для регулирования численности вредных видов 26
1.3 Роль феромонов в интегрированных системах защиты растений .29
1.4 Применение энтомопатогенов в защите растений .32
1.5 Применение привлекающих устройств на основе светоизлучателей в защите растений 33 CLASS ГЛАВА 2 Материалы методы и условия проведения исследований . CLASS
2.1 Агроклиматические условия в районах исследований .36
2.2 Обьекты и методы проведения исследований 41
ГЛАВА 3 Разработка метода управления численностью яблонной плодожорки на основе насыщения стаций фактором дезориентации и автодиссеминации энтомопатогенов .49
3.1 Изучение видового состава фитофагов (индифферентных и экономически значимых видов), изучение динамик их циркадной сезонной активности и численности .51
3.2 Исследование межвидовой химической коммуникации целевого вида и индифферентных видов фитофагов яблони 58
3.3 Изучение миграционных способностей изучаемых видов .64
3.3.1 Разработка метода определения плотности популяций фитофагов яблони .70
ГЛАВА 4 Разработка ловушек и препаративных форм для аппликации полового феромона и энтомопатогенов яблонной плодожорки на нецелевые виды фитофагов
4.1 Разработка аппликирующих ловушек для диссеминации феромона и автодиссеминации энтомопатогенов .76
4.2 Разработка рецептур препаративных форм для диссеминации феромона и автодиссеминации энтомопатогенов 86
ГЛАВА 5 Полевая оценка метода контроля яблонной плодожорки насыщением ценоза яблони насекомыми с феромонной меткой и энтомопатогенами целевого вида
5.1 Полевая оценка метода контроля яблонной плодожорки насыщением ценоза яблони насекомыми с феромонной меткой целевого вида 96
5.2 Полевая оценка метода контроля яблонной плодожорки насыщением ценоза яблони насекомыми с энтомопатогенами целевого вида 105
Заключение 111
Рекомендации производству 114
Список литературы
- Применение феромонов для регулирования численности вредных видов
- Обьекты и методы проведения исследований
- Изучение миграционных способностей изучаемых видов
- Разработка рецептур препаративных форм для диссеминации феромона и автодиссеминации энтомопатогенов
Введение к работе
Актуальность исследований. Яблонная плодожорка –
супердоминантный вредитель яблони, приводящий к потерям до 70-90% урожая.
Активное применение химических инсектицидов приводит к
формированию резистентности к ним у вредных видов, что провоцирует увеличение норм расхода, кратности обработок и нарушение баланса полезных и вредных видов в агроценозе.
В настоящее время в мире происходит интенсивное развитие
органического земледелия и рынка экологически чистой сельскохозяйственной
продукции. В связи, с чем биологическая защита растений, в том числе с
использованием феромонов, является актуальной проблемой
сельскохозяйственного производства.
Разработанные оригинальные методы и устройства для их реализации могут стать важным элементом беспестицидной защиты яблоневого сада от вредителей и механизмов естественной биоценотической регуляции.
Разрабатываемые способы применения феромонов и энтомопатогенов методами авто- и диссеминации, способны с минимальным использованием химических средств, либо с их полным исключением снижать численность вредных видов до экономически неощутимого уровня.
Степень разработанноcти темы. В настоящее времени разработаны различные способы применения синтетических половых феромонов насекомых в защите растений, в основе которых лежат принципиально противоположные приемы: - нарушение половой химической коммуникации внутри популяции и привлечение насекомых (Скиркявичюс, 1978; Шамшев, 2008). Кроме того, возможно совместное использование перечисленных направлений (Исмаилов, 1986).
Менее изучены методы применения феромонов для нарушения репродуктивных связей в результате "наводнения" популяции вредителя самцами с феромонной меткой того же вида названный «auto-confusion» и автодиссеминации энтомопатогенов. Имеющиеся в этом направлении публикации подтверждают принципиальную возможность такого подхода (Исмаилов, Олещенко и др., 1986). Аппликация препаративных форм энтомопатогенов подобным способом изучалась различными авторами. (Исмаилов и др. 1986; Пятнова, 2002; Гари Дж. Р. Джадд, 2006; Cornale, at all, 2007; Пачкин, 2008; Sukovata, Czokajlo, at all 2010; Huang, Stelinski, at all, 2010).
Цель и задачи исследований. Основной целью исследований являлось разработать новые способы применения феромонов и энтомопатогенов для снижения численности вредных видов на примере основного вредителя яблоневого сада - яблонной плодожорки (Cydia pomonella L.)
Задачи исследований - выявить виды насекомых – биоагентов для использования в качестве носителей феромонной метки и энтомопатогенов в целях разработки методов диссеминации и автодиссеминации;
- изучить совместимость феромонов отобранных видов и динамику их
сезонной и циркадной активности;
изучить вертикальное и горизонтальное распределение целевого вида и видов-биоагентов;
разработать методики определения основных улавливающих параметров феромонных ловушек в целях рассчета плотности их популяций и оптимальной концентрации феромонно-аппликирующих устройств;
разработать конструкции феромонных и светодиодных аппликирующих устройств;
разработать препаративные формы феромонов и энтомопатогенов;
- разработать технологии регулирования численности яблонной
плодожорки на основе комплекса методов нарушающих половую
коммуникацию и жизнедеятельность вредителя.
Научная новизна исследований. Впервые разработаны принципиально новые экологически безопасные методы регулирования численности вредителей основанные на целенаправленном, массовом и мобильном введении в агроценоз синтетического полового феромона и энтомопатогенов целевого вида, создающие нарушение половой химической коммуникации и эпизоотии в популяциях вредных видов.
Новизна исследований подтверждается патентами РФ на способ управления численностью вредных видов с помощью феромонов и устройства его обеспечивающие.
Впервые разработаны новые препаративные формы феромонов и энтомопатогенов обеспечивающие аппликацию и диссеминацию биоагентов.
Теоретическая и практическая значимость работ. В условиях
Краснодарского края разработаны новые методы (диссеминация,
автодиссеминация) – элементы системы защиты яблоневых садов от яблонной плодожорки.
Доказана возможность эффективного использования методов
горизонтального распространения феромонов и энтомопатогенов в системе беспестицидной защиты яблони от яблонной плодожорки.
Использование светоловушек на основе сверхъярких светодиодов в мониторинге численности яблонной плодожорки позволит получать более полную информацию о популяции вредителя.
Массовое привлечение светоловушками самок вредителя способствует более эффективному снижению интенсивности размножения вредителя в плодовом саду и недопущению появления вредящей стадии экономически значимых членистоногих.
Методология и методы исследований
Работа выполнялась с использованием известных энтомологических методов и устройств для мониторинга численности, оценки состояния популяции яблонной плодожорки и других фитофагов яблони.
Положения, выносимые на защиту. Новые способы регулирования численности яблонной плодожорки на основе исследования внутри – и межвидовой химической коммуникации фитофагов (диссеминация) и автодиссеминации энтомопатогенов с помощью феромонно-аппликирующих устройств.
Новые методы исследования внутри – и межвидовой химической коммуникации насекомых с использованием синтетических аналогов феромонов и устройств увеличивающих интенсивность и зону действия феромонных ловушек.
Новые препаративные формы феромонов, энтомопатогенов и устройства для аппликации их на насекомых – агентов.
Устройства на основе сверхъярких светодиодов для мониторинга и регулирования численности вредителей.
Апробация работы и реализация научных данных. Основные результаты исследований доложены на всероссийском съезде Русского Энтомологического общества, 2007г; международных научно-практических конференциях «Биологическая защита растений – основ стабилизации агроэкосистем», Краснодар, 2008г, 2010г. 2012г. 2014г.
Работа поддержана молодежным научно-инновационным конкурсом (У.М.Н.И.К.) в 2010-2012гг.; проектом РФФИ № 13-04-96548 «Исследование внутри- и межвидовой химической коммуникации фитофагов яблоневого сада для научного обоснования приемов управления численностью вредных видов» 2013-15гг., грантом МНТЦ № 3994 «Технология производства и применения феромонов членистоногих для мониторинга и регулирования численности основных вредителей яблони, сои, и кукурузы». Получено 5 патентов РФ.
Структура диссертации.
Применение феромонов для регулирования численности вредных видов
Химическая коммуникация полов насекомых основана на одном из древнейших видов чувствительности, выработанной, начиная с реакций простейших одноклеточных организмов, на привлекающие и отпугивающие вещества (Елизаров, 1978; Гричанов 2005; Schneider, 1971).
Феромонами общепринято называть биологически активные вещества, выделяемые в окружающую среду одними особями и далее воспринимаемые другими представителями того же вида. Эти вещества образуются в специальных железах из соединений-предшественников (Джекобсон, 1976; Shorey, 1977). Феромоны обычно делят на половые, пищевые, следовые, агрегационные, феромоны яйцекладки и тревоги т.д. (Киршенблат, 1974; Сметник и др., 1983; Исмаилов, Коваленков, Надыкта, 2002). Термин «феромон» (от греч. pherein – «переносить и horman возбуждать, стимулировать»), предложенный 1959 г. двумя немецкими исследователями Karlson и Luscher, встретил много противников, но был принят взамен более емкому термину «аттрактант» (лат. Attractio – притяжение), предложенному им же, на начальном этапе изучения феромонов насекомых. Часто половые феромоны называют половыми аттрактантами - аттрактивные феромоны или компоненты феромонов, которые способствуют встрече полов для спаривания, привлекая особей одного пола к особям другого пола (Barton Brown, 1977; Гричанов, 2005; Баранчиков, 2005, Рубанова 2008). По своему происхождению различают природные и синтетические аттрактанты. Первые получают из кормовых растений и насекомых, вторые производят искусственным путем на основании изучения их природных аналогов. Кроме того, синтетические аналоги половых феромонов некоторых насекомых обладают высокой биологической активностью в сравнении с виргинными самками (Соколов, Монастырский, 1994).
В 2009 году исполнилось 50 лет с момента идентификации первого полового феромона самки тутового шелкопряда (Bombyx mori L.) Адольфом Бутенандтом в 1959 г. Для идентификации основного компонента – E - 10,Z - 12 – гексадекадиенола потребовалось 500 тысяч девственных самок (Лебедева, Миняйло 1984). В 1965 году были известны составы 3 феромонов, к 1976 – 37, к середине восьмидесятых по разным источникам от 200 различных видов, до 1000 видов чешуекрылых и нескольких сот видов из других отрядов (Лебедева, Миняйло, 1984; Arn at al, 1986; Скиркявичюс, 1988). К настоящему времени, установлена структура половых феромонов нескольких тысяч насекомых, полные составы, или главные компоненты феромонов основных вредителей на территории России (Шамшев, 2008). Идентифицирован феромон наиболее опасных видов жуков щелкунов рода Agriotes, транс--фарнезен идентифицирован, как основной компонент феромона тревоги большой яблонной, бахчевой, вишневой и злаковой тлей. Изучен секрет больших дорсальных желез трех видов хищных клопов сем. Asopinae (Исмаилов, Надыкта, 2002). Известно, что у большинства насекомых половые феромоны выделяются самками, однако описано более 100 видов (в том числе хлопковый долгоносик), у которых самцы привлекают самок половыми феромонами (Соколов, Монастырский 1994). К половым феромонам относят наряду с половыми аттрактантами также половые репелленты и антиферомоны.
Половые репелленты – это феромоны или их компоненты, выделяемые на определенном этапе полового поведения, отпугивающие других особей того же вида. Например, половой аттрактант самок хлопковой совки, привлекающий самцов, одновременно является половым репеллентом для других самок того же вида (Saad, Scott, 1981; Гричанов, 1991).
Половые антиферомоны (ингибиторы половых аттрактантов) – это феромоны или компоненты половых феромонов, припятствующие встрече полов для спаривания на определенном этапе полового поведения, ингибирующие действие половых феромонов (Сметник и др., 1983). Полевой скрининг феромонов насекомых сегодня проводится с учетом данных о распространении тех или иных их компонентов в различных таксонах. Такой подход опирается на гипотезы, выдвинутые в конце 1960-х годов, о связи структуры феромонов и таксономического положения некоторых групп чешуекрылых (Roelofs, Comeau,1970; Roelofs, Brown,1982; Steck et al., 1982). Первые попытки статистического анализа сходства и различия видов по составу феромонов показали таксономическую ценность этого признака для чешуекрылых (Belles et al., 1985; Dore et al., 1986). На большом фактическом материале, полученном в результате обобщения мировой литературы, исследователями показана пригодность использования химической структуры половых феромонов в таксономическом анализе чешуекрылых (Гричанов, 1991). С помощью вероятностного подхода к обработке данных установлено химико-структурное своеобразие половых феромонов в высших таксонах бабочек. Указанные признаки существенно варьируют в различных таксонах листоверток и совок, что, вероятно, является отражением генетически детерминированных закономерностей. Как оказалось, чешуекрылые имеют высокоразвитый генетический механизм позволяющий эволюционировать их феромонной системе, закономерностям и условиям формирования межвидовой и внутривидовой химической коммуникации (Сафокин 2007, 2008). Генетический анализ, проведенный с использованием совки ни (Trichoplusia ni), показал, что мутация одного аутосомального гена способно привести к исчезновению или появлению нового компонента в феромонной системе данного вида (Haynes, Hunt, 1990).
Окончательное формирование науки о феромонах – химической экологии насекомых, целью которой является изучение биохимических основ регулирования взаимоотношений особей и видов, можно отнести к появлению ряда монографий в которых обобщены материалы по этолого-биологическому и химико-технологическому обоснованию применения феромонов в экологии и сельском хозяйстве (Shorey, McKelvey, 1977; Ritter, 1979; Birch, Haynes, 1982; Aoki et al., 1984; Bell, Carde, 1984; Скиркявичус, 1986; Шумаков, 1986; Carde, Bell, 1995; и др.). Биохимия и молекулярная биология феромонов насекомых в настоящее время являются фундаментальным направлением химической экологии (Blomquist, Vogt, 2003; Гричанов, Овсянникова, 2005; Леонович, 2007). Сложное строение молекул феромонов, которые являются пространственными изомерами предельных и непредельных углеводородов с содержанием до 20 атомов углерода, их ацетатов и, зачастую, многокомпонентный состав (до 20 компонентов) не всегда позволяют единовременно идентифицировать полный их состав (Овсянникова 1995; Исмаилов, 2002; Захаренко, 2004; Журавлев, 2005; Петько, 2005). При этом у разных видов насекомых различают основные и минорные компоненты. Основные и минорные компоненты могут представлять одно или несколько веществ (Лебедева, 2005; Рубанова 2007, 2008).
Обьекты и методы проведения исследований
Ловушки с феромоном согласно методике размещались за 10 дней до предполагаемого начала лета насекомых из расчета 1 ловушка на 3 га (Колесова, Рябчинская, 1990; Сазонов и др., 1991). Ловушки размещались на кроне дерева с юго-западной стороны на высоте 1,5-2 метра. До начала лёта бабочек ловушки просматривали ежедневно, с начала лета самцов – еженедельно. Замену диспенсеров производили 1 раз в 30 дней.
Для оценки количества поврежденых плодов гусеницами яблонной плодожорки, проводились учеты повреждения путем осмотра 100 плодов на разных участках сада с дальнейшим переводом результатов в проценты.
Изучение межвидовой химической коммуникации проводили путем совмещения в одной стандартной феромонной ловушке диспенсоров с феромонами разных видов, сравнивая результаты с контрольными (феромон одного вида в одной ловушке) (Собчев 1983; Иванова 1986; Tokumaru 2005; Рубанова 2009).
С целью полноценного мониторинга и прогнозирования численности, своевременного обнаружения вредителя, лабораторного выведения бабочек для проведения опытов, а так же учета эффективности проводимых опытов по диссеминации энтомопатогенов, осуществляли подсчет гусениц и куколок путем осмотра ловчих поясов установленных на штамбах 10 модельных деревьев. В качестве материала для поясов использовалась двухслойная гофрированная бумага (профиль Б) из которой подготавливались пояса высотой 30 см и длиной 50 см, которые приклеплялись к штамбу дерева шпагатом на расстоянии 15-20 см от поверхности почвы (Сусидко, Писаренко, 1990) (рисунки 6,7).
Ловчие пояса для проведения учетов по повреждению энтомопатогенами уходящих на зимовку гусениц накладывались на стволы деревьев в момент закладки опытов по автодиссеминации энтомопатогенов, а также в течение последующего вегетационного периода (апрель - август). Осмотр ловчих поясов и подсчет особей яблонной плодожорки проводился еженедельно. В период массового ухода гусениц на окукливание – ежедневно. В экспериментах по изучению возможности горизонтального переноса энтомопатогенных нематод (сем. Steinernematidae) в популяции яблонной плодожорки использовались феромонные ловушки, вывешенные внутри опытных участков. В опытах применяли энтомопатогенных нематод семейства Steinernematidae трех видов: Steinernema carpocapsae Weiser, St.feltiae Filipiev и St. kraussei Steiner. St. carpocapsae является местным варитетом, выделенным из яблоневого сада в станице Ленинградской Краснодарского края, St.feltiae получена из коллекции ВИЗР (С.-Пб.,Пушкин), а St. kraussei – из института паразитологии и гельминтологии РАН (г.Москва).
Наработку ЭПН осуществляли во ВНИИБЗР в лабораторных условиях на насекомых-хозяевах: личинках большого мучного хрущака Tenebrio molitor и гусеницах большой вощиной моли Galleria melonella L. По методикам Данилова (Данилов, 1980, Данилов, 2003), с нашими незначительными модификациями. Препаративная форма – водная суспензия инвазионных личинок с титром 10-15 тыс. особей в 1 мл.
Анализ почвенных образцов на наличие энтомопатогенных нематод из сада, где проводилась диссеминация, выполнялся по методике С.Э. Спиридонова с использованием гусениц G. melonella L., а также путем просмотра почвенных образцов под бинокуляром по методикам (Спиридонов, 2001).
Определение энтомопатогенов в гусеницах и бабочках C. pomonella L. после дессиминации проводилось с использованием нематодных ловушек, и путем просмотра образцов под микроскопом.
В качестве препаративной формы для вирусного и бактериальных препаратов использовался технический вазелин, смешанный с вирусным препаратом FermoVirin Cp. 1 x 1012 гранул в 1 г и Bt-препаратом с содержанием 2х109спор в 1 г препарата. Предварительно была установлена возможность использования вазелина и ЭПН.
С целью аппликации нематод на поверхность вкладыша с нанесенной препаративной формой вирусного и бактериального препаратов помещали по 10 кусочков поролоновой губки размером 20х20мм, содержащих по 3 мл суспензии энтонематод с титром 2,5х106 инвазионных личинок в 1мл.
Суспензию нематод на губку наносили по мере высыхания через 7 сут. Для учета количества отловленных насекомых, их отбирали из контрольных ловушек и ловчих поясов, и в лабораторных условиях определяли количество зараженных особей.
В опытах использовались аппликирующие устройства и 17 ловушек для отлова зараженных насекомых на площади 1 га. В контрольных вариантах использовались ловушки с клеевыми вкладышами, в опытных клей на вкладыши не наносился. В лабораторных опытах по изучению эффективности аппликации препаративных форм феромонов и энтомопатогенов на насекомых, использовались насекомые, ушедшие на зимовку в ловчие пояса, аппликатор препаративных форм испытанный ранее. В качестве элемента, привлекающего в аппликатор насекомых, использовались светодиоды с УФ спектром. Прошедшие аппликатор насекомые, взвешивались в чашках Петри на калиброванных электронных весах ADAM PGW 153E с погрешностью 0,001г. Опыт проводили в 3-х повторностях. Массу препаративной формы, аппликирующуюся на насекомых и выносимую из аппликатора, определяли по разнице массы препаративной формы в начале и конце опыта. Массу препаративной формы выносимую одним насекомым вычисляли из общей массы, вынесенной препартивной формы и количества насекомых прошедших через неё.
Одним из показателей биологической эффективности, проводимых защитных мероприятий (дезориентация, диссеминация, автодиссеминация), является снижение поврежденности плодов яблонной плодожоркой. Расчет биологической эффективности проводили по формуле 1: а – количество вредителя в контроле в день учета, экз.; в – количество вредителя в опыте в день учета, экз.; Возможность борьбы с яблонной плодожоркой методом дезориентации самцов изучали путем развешивания испарителей феромона в местах обитания вредителя синтетическими аналогами полового феромона. Оценку метода осуществляли на участке площадью 1,2 га ручным распределением препаративных форм синтетических феромонов.
Каждый диспенсер содержал 2 мг феромона. Суммарная доза феромона в пересчете на 1 га составляла 300-1000 мг. На опытных и контрольных участках размещали учетные феромонные ловушки из расчета 10 ловушек на участок. Учеты привлеченных самцов проводили еженедельно в течение двух месяцев.
Изучение миграционных способностей изучаемых видов
Результаты изучения вертикальной и горизонтальной миграции нижнесторонней минирующей моли в СПО «Колледж Ейский» и яблоневом саду ВНИИБЗР показывают, что наибольшая численность нижнесторонней минирующей моли в саду наблюдается на высоте до 3 м и на отдалении от сада до 20м. Несмотря на небольшие по сравнению с яблонной плодожоркой размеры, нижнесторонняя минирующая моль способна в достаточном количестве распространять феромон яблонной плодожорки с учетом того что сухие препаративные формы феромона представляют собой мелкодисперсный порошок с размером частиц до 80 мкм с высокой электростатической способностью аппликироваться на кутикуле насекомых. Количество феромона достаточного для создания ложного следа для целевого вида может достигать нескольких десятков молекул, а численность нижнесторонней минирующей моли в некоторых стациях превышает численность яблонной плодожорки в десятки раз при смежных динамиках лета.
В связи с присутствием в ценозе яблони значительных по плотности популяций жуков-щелкунов рода Agriotes были проведены эксперименты по определению пространственной ориентации источников феромонов в отношении этих видов при размещении рядом с наземными ловушками антенн с дополнительными феромонными испарителями (рисунок 24).
В результате экспериментов по размещению выносных испарителей (антенн) феромонов в комплектации с ловушкой «Эстрон» установлено значительное увеличение количества привлеченных самцов жуков-щелкунов (Coleoptera, Elateridae) Установлен феномен прогрессирующего увеличения зоны отлова и количества отловленных самцов (в 3-9 раз) жуков-щелкунов (в зависимости от вида) (таблица 5).
Эффективность отлова самцов жуков-щелкунов с использованием выносного дополнительного источника феромона. ВНИИБЗР, 2010г. Варианты опыта Дозаферомоа,мг/ловушку Привлечено самцов, экз./ловушку Щелкун посевной Щелкун степной Щелкун кубанский Ловушка с антенной 5,0 433 328 8966 Ловушка без антенны 5,0 216 61 966 Ловушка с антенной 20,0 682 - Ловушка без антенны 20,0 378 - Полученные результаты свидетельствуют о положительном влиянии выносного источника феромона на отлов трех видов жуков-щелкунов. Было проведено сравнение относительных частот (%) пойманных жуков в ловушках с антенной и без с различными дозами феромона. С использованием модифицированного критерия Стьюдента для долей с предварительным переводом процентов в у величины (/=2arcsnp).
Установлено статистически достоверное превышение доли всех видов самцов жуков щелкунов (гфакт.гТеоР; р 0,01) отловленных с дозой феромона 5 мг варианте «с антенной». Для посевного t=12,28; р 0,01, для степного ґ=21,10; р 0,01, для кубанского t=131,97; р 0,01.
При дозе феромона в 20 мг для жука щелкуна посевного превышение отлова на ловушку с антенной так же статистически достоверно в сравнение с ловушкой без антены (t=13,39; р 0,01).
Количество привлеченных самцов щелкуна кубанского увеличилось до девяти раз и даже для нелетающего вида щелкуна посевного - в два раза. Причем, использование антенн может значительно сократить дозу феромона без уменьшения эффективности отлова насекомых. Следует подчеркнуть, что стержень-антенна с выносным испарителем феромона является совершенно новым элементом, ранее не использовавшимся в конструкциях ловушек.
Предполагается, что установленный феномен обусловлен более высокой эмиссией феромона в пространстве окружающем ловушку, значительным увеличением зоны и интенсивности отлова насекомых.
Открытый феномен в дальнейшем может быть использован для элиминации вредных видов, а так же для более эффективного привлечения видов-агентов в аппликирующие устройства.
Использование принципа связи полов насекомых на основе химической коммуникации открывает принципиально новые возможности для целей количественного учета вредных и полезных видов. Имеющиеся публикации подтверждают плодотворность поисков в этом направлении (Исмаилов, Терехов, 1986; Агасьева, Терехов, Исмаилов 2010). Результаты исследований закономерностей горизонтальной миграции насекомых привлекаемых к феромонному источнику для установления улавливающих характеристик комплекса феромон-ловушка-насекомое представляют большой интерес с практической точки зрения. Исследование миграционных способностей необходимо для определения плотности популяции вида на исследуемой территории для оптимального распределения аппликирующих устройств на единицу площади.по методу, предложенному Исмаиловым В.Я и Тереховым В.И. (Исмаилов, Терехов 1981.)
Открываются принципиально новые возможности для количественного учета вредителей, а также для оптимизации концентрации феромонных ловушек используемых в методах массового отлова, диссеминации и автодиссеминации. Далее приведена модель, характеризующая параметры улавливающей способности феромонной ловушки в отношении яблонной плодожорки и нижнесторонней минирующей моли. Для этого была использована методика обратного отлова самцов ловушками, вынесенными за пределы стации этих видов на расстояние 0-60 м с обязательным условием несовпадения зоны их действия.
Результаты эксперимента приведены на рисунках 25 и 26, показывающие усредненные фактические данные отлова самцов в сравнении с расчетными. На оси абсцисс показаны расстояния от резервата насекомых до ловушки (в метрах), на оси ординат количество привлеченных самцов в долях, от их числа, привлеченных в нулевой точке (рисунок 25, 26).
Разработка рецептур препаративных форм для диссеминации феромона и автодиссеминации энтомопатогенов
Разработаны принципиально новые методы биологического контроля вредных насекомых основанные на целенаправленном массовом и мобильном введении в агроценоз синтетических половых феромонов и энтомопатогенов подтвержденные пятью патентами РФ на способ и устройства его обеспечивающие.
Отобраны виды-агенты – носители феромонной метки и патогенов целевого вида – яблонной плодожорки. За основные критерии выбора брались смежная динамика лета и вертикальное распределение в стации, высокая численность в стации целевого вида, наличие средств привлечения в аппликирующие устройства (синтетические аналоги половых феромонов) и отсутствие ингибирующего взаимодействия феромонов отобранных видов. Такими видами оказались иижнесторонняя минирующая моль, восточная плодожорка, вливовая плодожорка. Так же возможно использование жуков рода Agriotes и калифорнийской щитовки.
Изучена межвидовая химическая коммуникация целевого вида с отобранными видами - агентами позволившая выявить степень взаимного влияния феромонов разных видов.
Изучены динамики лета, миграционные способности целевого вида и видов-агентов, потенциальных носителей феромонной метки и патогена целевого вида. Динамики численности видов-агентов сходны с динамикой целевого вида. Подобранные виды обладают такими же особенностями вертикальной миграции как целевой вид. Максимальное количество видов агентов и целевого вида привлекалось на высоте 3 м, что является оптимальной высотой для размещения аппликирующих устройств.
На основании экспериментальных данных о горизонтальной миграции яблонной плодожорки и нижнесторонней минирующей моли разработана модель для определения плотности популяций и необходимого количества аппликирующих устройств на единицу площади.
Применяемые в методах диссеминации и автодиссеминации препаративные формы, феромоны и энтомопатогены не оказывают отрицательного воздействия на полезную энтомофауну.
Разработанное в рамках проводимых исследований устройство на основе сверхярких светодиодов с автономным источником питания с привлекающим элементом – свет с различной частотой излучения, а так же комбинацией спектров позволяет использовать в качестве видов-агентов все виды массово присутствующих в ценозе, обладающие положительным светотаксисом, что кратно повышает эффективность распространения в стации факторов дезориентации и специализированных энтомопатогенов.
Разработаны устройства с различными принципами привлечения видов-агентов и аппликации препаративных форм феромона и энтомопатогенов. Исходя из типа привлекающего элемента аппликирующего устройства (свет, феромон) разработаны 2 устройства.
Разработаны конструкции светодиодных ловушек для мониторинга и снижения численности вредных видов. Установлено, что устройство привлекает как самцов, так и самок яблонной плодожорки и других видов чешуекрылых.
Получены препаративные формы феромонов и энтомопатогенов для методов диссеминации и автодиссеминации феромонов и энтомопатогенов.
Препаративная форма – мелкодисперстный карнаубский воск с размером частиц до 80мкм обладает электростатической способностью аппликироваться на кутикулу насекомых. Лабораторные опыты показали, что масса аппликируемой препаративной формы может достигать 0,03 г. на насекомое.
Препартивная форма энтомопатогенных нематод – отрезки пенополиуретана, пропитанные инертным жидким раствором, способны до 10 дней без дополнительного увлажнения сохранять 90% активных нематод. Метод диссеминации феромонов яблонной плодожорки с помощью видов-агентов, носителей феромонной метки целевого вида показал возможность его эффективного применения для снижения численности яблонной плодожорки.
Метод автодиссеминации энтомопатогенов с помощью видов-агентов показал высокую эффективность. Испытания с использованием бакуловирусов и энтомопатогенных нематод показали в первом случае гибель до 38% гусениц яблонной плодожорки ушедших на окукливание и снижение повреждения урожая на 15% в сравнении с эталоном, во втором распространение нематод (выявленны у 33-35% отловленных в опыте самцов яблонной и восточной плодожорок) и активизацию природной популяций нематод. Выход энтомопатогенных нематод составил 1 104 экз./на 1 насекомое для яблонной плодожорки и 1 103 экз./на 1 насекомое для восточной плодожорки, что подтверждает возможность создания искусственных эпизоотий в популяциях вредных видов в результате автодиссеминации энтомопатогенов.
Описанная эффективность методов диссеминации феромонов и автодиссеминации энтомопатогенов яблонной плодожорки обусловлена применением 1-2 видов-агентов носителей феромонной метки и патогена. Разработанное аппликирующее устройство на основе автономной светодиодной ловушки (так же разработанной в рамках проведенных исследований) с учетом количества привлекаемых ею насекомых-агентов, новых препаративных форм феромонов и энтомопатогенов должно значительно повысить эффективность предложенных методов.