Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Биологическое обоснование использования метаболитов актиномицетов против оранжерейной белокрылки (Trialeurodes vaporariorum W.)

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Биологическое обоснование использования метаболитов актиномицетов против оранжерейной белокрылки (Trialeurodes vaporariorum W.)"

ргб од

1 7 ОКТ 1398

На правах рукописи

АГАНСОНОВА Наталья Евгеньевна

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТАБОЛИТОВ АКПШ0ШЩЕ70В ПРОТ5В ОРАШЕРЕЙНОЯ БЕ^ОКРКЛКН (Тг1а1еипх1ез уарогаг!огш И.)

Специальность: 06.01.11 - Защита растений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Санкт-Петербург 1996

Диссертационная работа выполнена во Всероссийском научно-исследовательском институте защиты растений (г.Санкт-Петербург).

Научный руководитель - кандидат биологических наук

В.А. Павлшин

Официальные оппоненты - доктор биологических наук,

профессор М.А. Булыгинская кандидат биологических наук О.В. Смирнов

Ведущая организация - Санкт - Петербургский

Государственный аграрный университет.

Защита состоится «ЛУ» РC/riuíllhj^ 1996 г. в _часов н

заседании Диссертационного совета Д.020.01.01 во Всероссийско. научно-исследовательском институте защиты растений по адресу:

189620, г. Санкт-Петербург-Пушкин, шоссе Подбельского д.З, ВИЗР.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всероссийс кого научно-исследовательского института защиты растений.

Автореферат разослан "<¿$ " 1996 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета, кандидат биологических наук

Г.А. Наседкина

- 1 -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из путей совершенствования комплексных систем защиты растений огурца в теплицах является изыскание новых, экологически безопасных микробиологических средств, эффективных против оранжерейной белокрылки. Большой набор повреждаемых культур, высокая скорость размножения, короткий цикл развития, присутствие одновременно всех стадий развития насекомого на растении и неодинаковая чувствительность их к препаратам, обитание на низшей поверхности листьев - все это осложняет разработку защитных мероприятий против белокрылки. В последние годы в ряде стран нашли широкое применение микробные препараты для подавления быстроразмнозкащихся видов вредных насекомых, обладающих высоким уровнем устойчивости к пестицидам. Действие актиномицетных метаболитных биопрепаратов на белокрыл-ку не изучалось. Простота культивирования и приготовления препаративных форм, специфическое влияние на насекомых - быстрота действия и последействие препаратов, совместимость с энтомофа-гами, малая вероятность возникновения резистентных форм к препаратам из-за сложного набора активных метаболитов - перечисленные свойства послужили основанием для их широкого изучения и внедрения в практику защиты растений против белокрылки.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является биологическое обоснование использования метаболитов актиномице-тов против оранжерейной белокрылки. В задачу исследований входило: 1) изучить чувствительность различных стадий развития белокрылки к актиномицетным метаболитным препаратам на основе Streptomyces aurantiacus шт.775 (алейцид) и Streptomyces creme-us шт.729. 2) выявить влияние гидротермического резкима теплиц на эффективность лабораторных образцов актиномицетных препаратов; 3) оценить последействие актиномицетных препаратов на популяцию оранжерейной белокрылки; 4) провести оценку биологической эффективности лабораторных образцов актиномицетных биопрепаратов в условиях теплиц, изучить динамику численности белокрылки; 5) оценить действие актиномицетных метаболитов на сопутствующих вредителей защищенного грунта и энтомофагов.

Научная новизна. Выявлено токсическое действие актиномицетных метаболитных биопрепаратов на основе Str.aur.niT.775 (алейцид) и Str. er. шт.729 на оранжерейную белокрылку, а также тлей, трипсов, паутинного клеща. Изучены основные элементы действия и симптоматика поражения насекомых метаболитами. Раз-

работай метод оценки биологической эффективности и последействия актиномицетных препаратов на популяцию белокрылки. Исследовано влияние гидротермического режима теплиц на биологическую активность актиномицетных биопрепаратов. Проведена оценка и оптимизация режимов (температура, относительная влажность воздуха), повышающих биологическую активность алейцида против белокрылки. Впервые показано, что суммарный патогенный эффект актииомицетных метаболитных препаратов в отношении популяции белок-рылки определяется первичным летальным эффектом и токсигенным последействием на последующие стадии развития и поколения белокрылки, что проявляется в увеличении частоты возникновения тератогенных форм, снижения плодовитости и жизнеспособности. Отработаны основные элементы технологии применения нового биопрепарата алейцида: концентрации и рациональный режим 2-кратного опрыскивания огурца с интервалом 7 дней, оптимальные условия применения. Разработана методика оценки фитотоксичности препаративных форм алейцида в отношении сельскохозяйственных культур. Изучено действие алейцида на 3 вида энтомофагов - галлицу афидимизу, фитосейулюса и энкарзию. Выявлены и впервые обоснованы биологические предпосылки совместного использования акти-номицетного метаболитного биопрепарата алейцида и энкарзии. Показан защитный эффект совместного использовании алейцида и энкарзии, обеспечивающий 95% смертность белокрылки.

Практическая значимость. Данная работа выполнена в рамках реализации ГНТП "Высокоэффективные процессы производства сельскохозяйственной продукции" (подпроект "Биопестициды" 0Л2.02.2003М). Предложены основные элементы регламента применения алейцида: концентрации, кратность, интервал, оптимальные условия применения, а также режимы совместимости алейцида с эн-томофагами (энкарзией, галлицей афидимизой и фитосейулюсом). Результаты исследований, положенные в основу технологии применения алейцида, могут использоваться при разработке комплексных программ борьбы с оранжерейной белокрылкой и сопутствующими вредителями (тлями, трипсами, паутинным клещем) на огурце в теплицах. Полученные материалы представляют интерес для модернизации технологии производства алейцида.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международной конференции молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам интенсификации сельского хозяйства (Шортанды,1993) и научно-практических кон-

ференциях: "Интродукция микроорганизмов в окружающую среду" (Москва, 1994), "Экологически безопасные и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции" (Краснодар, 1994), Всероссийском съезде по защите растений "Зажита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность" (С.-Петербург, декабрь 1995).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на Ш страницах машинописного текста, иллюстрирована 35 рисунками и 48 таблицами, состоит из введения, обзора литературы (1 глава), 4 глав, посвященных экспериментальной работе, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложения. Библиография содержит 287 названий, в том числе 123 иностранных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. Во введении показана актуальность темы диссертации и ее практическая значимость.

Обзор литературы состоит из 5 разделов, в которых рассматриваются современные методы контроля численности оранжерейной белокрылки, особенности микробиологических средств борьбы с вредными насекомыми, приводится характеристика актиномицетов как продуцентов биологически активных соединений с оценкой достигнутого уровня и перспектив использования в защите растений. Особое внимание уделено патологическим изменениям насекомых под воздействием микробиологических препаратов и действию актиномицетов на полезных насекомых. Обоснована целесообразность использования актиномицетных метаболитных биопрепаратов против сосущих вредителей защищенного грунта, сформулированы основные задачи исследований.

Материалы и методы исследований. В работе были использованы лабораторные образцы актиномицетных биопрепаратов на основе Бичаиг. шт.775 (алейцид) и Б1г. сг. шт.729. Препараты представляют собой активные метаболитные комплексы, выделенные из биомассы методами экстракции органическими растворителями, последующей упарки на ротационном испарителе и лиофильного высушивания. Алейцид - новый разрабатываемый биопрепарат, состоящий из комплекса инсектицидных метаболитов актиномицета Б1гер1опку-сеэ аигапИасиз штамм 775 (Войкова и др. ,1992). Препаративная форма - порошок (пигментированный и непигментированный) и пас-

та, экстрагированные метанолом или этанолом (ВНИТИАФ, С.-Петербург). Активный комплекс состоит из нескольких компонентов, один из которых отнесен к пиерицидину В. (Шопотова, Шенин, 1994). Лабораторные образцы препарата на основе Streptomyces cremeus штамм 729 (Яковлева и др.,1984) (препаративная форма -порошок) получены нами в ВИЗР.

Тестирование биологической активности проводили на оранжерейной белокрылке (Trialeurodes vaporariorum Westw.); тлях -гороховой (Acyrthosipbon pisum Harr.), бобовой (Aphis fabae Scop.), бахчевой (Aphis gossypll Qlov.), персиковой (Myzodes persicae Sulz.), обыкновенной картофельной (Aulacorthum solani Kalt.); обыкновенном паутинном клеще (Tetranychus urticae Koch.); трипсах - табачном (Thrips tabaci Lind.), цветочном (Frankliniella occidentalis Perg.). Влияние актиномицетных метаболитов на полезных насекомых оценивали на энкарзии (Encarsla formoza 6ah.), галлице афидишзе (Aphidoletes aphidimyza Rond.) и фитосейулюсе (Phytoseiulus persimilis Ath.-Henr.). В опытах использовали насекомых лабораторной популяции, разводимых согласно известным методикам. (Вегляров Г.А., 1978, Бегляров и др.,1982, Бондаренко, 1977, Бондаренко, Асякин, 1975, Ермолаев, 1984).

Для тестирования получали одновозрастную популяцию белок-рылки. Растения огурца (гибрид Сюрприз) на 1 день помещали в бокс с имаго (популяцию белокрылки поддерживали в теплицах ВИЗР на растениях огурца), после чего растения с яйцекладкой содержали при 25°С и длине дня 18 час. Имаго белокрылки стряхивали с растений в картонный полый стаканчик, закрытый с одной стороны мельничным газом. Лабораторное тестирование препаратов на тлях, трипсах и клеще проводили в течение 2-6 ч. в чашках Петри диаметром 40 мм. (Воронина и др. 1988). Энкарзию опрыскивали в стадии имаго (1-2-го дней развития), куколок (сразу после потемнения); галлицу-афидимизу - в стадиях яйца (1-2-го дней развития), личинок всех возрастов, имаго (1-2-го дней развития); фитосейулюса - в стадиях яйца (1-2-го дней развития), имаго (в первый день после огрождения).

Оценку влияния гидротермического режима на активность препаратов проводили в термофотокамере и фитотроне в условиях различных температур (15,20,25,30,35,42°С), относительной влажности воздуха (50,70,90-98%), освещенности (световые дни 18 или 6 часов).

При изучении особенностей действия актиномицетных метаболитов на белокрылку оценивали гибель личинок 1-3 возрастов и пупариев в процессе метаморфоза вследствие первичного летального эффекта и токсигенных нарушений в последующем развитии. Для изучения влияния алейцида на популяцию белокрылки до второго поколения вредителя были изготовлены садки, представляющие собой пластинку из стекла с вырезанным внутри кругом, закрытым сверху капроновой сеткой. Открытой стороной садок прикрепляли к нижней стороне листа растения с помощью другой пластинки и зажимов. Учитывали смертность от первичного летального эффекта, отмирание насекомых на последующих стадиях развития, последействие препарата на новое поколение: продолжительность жизни, плодовитость и продолжительность откладки яиц.

Сравнительную оценку влияния актиномицетных биопрепаратов на насекомых проводили, используя при опрыскивании серию возрастающих концентраций - от 0,01 до 1%.

Биологическая эффективность биопрепаратов в вегетационных и мелкоделяночных опытах оценивали с учетом изменения динамики численности вредителя в контроле на 5,7,14,21,28 дни после обработки по формуле Гендерсона и Тилтона (Буров, 1983).

С целью разработки способов совместного применения алейцида и энкарзии в борьбе с оранжерейной белокрылкой на огурце одновременно и через 7 дней после обработки растений 0,1£ концентрацией алейцида выпускали энкарзию (хищник:жертва 1:10). Учеты проводили в течение одного месяца с интервалом в 3-7 дней.

Фитотоксичность препаратов оценивали в лабораторных, вегетационных и мелкоделяночных опытах в производственных теплицах на растениях огурца, томата, перца, фасоли, баклажанов, герберы в течение 1-7 дней после обработки, и, в некоторых опытах, до окончания вегетации растений.

При статистической обработке полученных экспериментальных данных использовали общепринятые методы (Литтл, Хиллз, 1981, Сагитов, Васильев, Перевертин, 1987).

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава 3. Действие акяиноюзцетншс метаболитам? препаратов на основе ЭЬг. аиг. (алейцнд) и БЬт*. сг. на оранжерейную белокрылку. Выявлена зависимость смертности всех стадий развития вредителя от концентраций препаратов. Наиболее чувствительными

к воздействию препаратов оказались личинки младших возрастов, менее чувствительными - ранняя эмбриональная стадия и имаго. Наибольшей биологической активностью обладал алейцид, проявляющий выраженное ларвицидное действие (Рис.1).

100490-| 80

& 70 о

§601

50

8 40

|зо

С 20 10

о {—$ з 2 5 б 9 ю ,

Время после обработки, дни

Рис.1. Динамика смертности оранжерейной белокрылки (Trialeuro-des vaporarior™ W.) от алейцида в 0,1% концентрации. Стадии развития белокрылки: (Eg - яйцо, Li-з - личинки 1-3 возрастов, Ри - пупарии. lm - имаго).

В лабораторно-вегетационных опытах алейцид проявил выраженное токсическое действие на белокрылку, вызывая при использовании концентраций от 0,05 до 0,2% смертность на стадии личинок в пределах 53-100%, пупариев - 44-99%, имаго - 18-100%, яйца (0,1-1%)- 16-84%. Зависимость смертности личинок 2-3 возрастов белокрылки от концентраций алейцида и времени, прошедшего с момента обработки препаратом, представлена на табл.1. Ларвицидная ЛК50 на 3 день составила 0,065%, на 5 день - 0,055%, и на 10 день - 0,04%. Смертность 100% была достигнута на 4-5-9-10 дни при использовании, соответственно, концентраций препарата 0,2 -0,18 -0,15 -0,125% в рабочем растворе.

Оценка биологической активности различных препаративных форм алейцида против оранжерейной белокрылки и тлей показала, что наиболее активными были пигментированные образцы алейцида,

полученные путем одностадийной экстракции метаболитов актиноми-цета из биомассы этанолом или метанолом. Значительно меньшей активностью обладали неокрашенные образцы биопрепарата, полученные путем дополнительной очистки. Активность зтанольных и метанольных экстрактов существенно не различалась. При использовании пасты биологическая активность образцов алейцида не увеличилась.

Для оценки биологической эффективности Str.cr. шт.729 культивировали на питательной среде в течение 5 дней в кача-лочных колбах емкостью 750 мл (50 мл среды на 1 колбу). Иноку-люм выращивали в колбах на качалке 2 дня. После инкубирования на качалке (220 об/мин) при Т=28°С мицелий отделяли на центрифуге. Экстракцию проводили этанолом в течение 1 часа. Изучение инсектицидного действия надосадочной жидкости, мицелия и экстракта на бобовую тлю показало, что наибольший летальный эффект (97%) вызывает экстракт. Это указывает на накопление токсинов в мицелии актиномицета. Показана наибольшая активность токсинсо-

Таблица 1.

Зависимость смертности личинок 2-3 возрастов белокрылки от концентрации алейцида (Лабораторные опыты ВИЗР, 1991 г.)

N Концентрация Смертность личинок по дням, %

алейцида, % 12 3 4

1 0,05 21,5±2,3 35,3±2,4 47,3±1,3 53,4±2,5

О ОД 35,5±2,6 58,4±2,8 70,3±1,9 83,2±2,8

О 0,15 45,2±1,б 77,8+2,2 8б,3±1,2 99,8+0,2

4 0,2 51,7±2,2 79,4±1,5 90,8+1,9 100

5 контроль 1,1±0,1 1,7±0,3 2,3±0,5 2,7±0,5

держащей фракции на 2 день - смертность бобовой тли составила 97% (на 5 день - 46%). Разведение экстракта в 10 и 20 раз не выявило отчетливой зависимости смертности тест-насекомых от концентрации. Все изученные варианты концентраций экстракта вызывали значительную гибель тлей, происходящую в течение 2-4 часов, что указывает на большее содержание афицидных метаболитов контактного типа действия. Лиофильно высушенный экстракт в 0,1% концентрации проявил высокую инсектицидную активность (77-90% через 6-7 ч.) в отношении тест-объектов (тли - гороховая, бобовая, персиковая). Биологическая эффективность препарата в кон-

центрациях 0,05-1% в лабораторных опытах на личинках белокрылки составила 10-100%, на стадии яйца - 7-79%, имаго - 12-89%. Препарат в концентрации 0,1% показал биологическую эффективность на личинках - 55-61%, на стадии яйца - 32%, имаго - 39%. При обработке белокрылки на стадии яйца 1,3,5,7-дневного возраста актиномицетными метаболитами установлено, что наиболее чувствительно к препаратам яйца старшего возраста. Проявление токсического действия препаратов на белокрылку в различных стадиях развития характеризуется выраженной симптоматикой. Визуально гибель насекомых отмечалась на 3 (у алейцида) и 9 (у препарата на основе штамма 729) дни, при этом погибшие личинки покрывались светло-коричневой чешуйкой. Гибели имаго предшествовали судорожные движения крыльев и конечностей, паралич насекомых.

Влияние гвдротерммческого режима на биологическую активность актиношщетныж метаболитннк препаратов изучено на личинках 2-3 возрастов и имаго оранжерейной белокрылки, и на личинках 2-3 возрастов гороховой тли. Показано, что гибель всех стадий развития насекомых увеличивалась с повышением температуры. Не было отмечено влияние относительной влажности воздуха на биологическую активность препаратов в отношении имаго белокрылки и тли, за исключением личинок белокрылки. Оптимизация условий применения алейцида против личинок 2-3 возрастов белокрылки в зависимости от температуры, влажности, концентрации препарата (Рис.2) показала, что для эффективного действия алейцида наиболее оптимальны температура в пределах 25-37°С и влажность воздуха 70% и ниже. При этих режимах смертность личинок при обработке их алейцидом в концентрации 0,1% на 3 день составила 70-100%. С увеличением влажности воздуха наблюдалось снижение эффективности токсического воздействия алейцида на личинок белокрылки. Уменьшение зависимости биологической активности препарата от влажности воздуха наблюдалось с повышением температуры, что расширяет диапазон допустимых значений влажности, гарантирующий высокий уровень эффективности алейцида. При температуре вше 30°С эффективность обработок составляла не ниже 80%. Для достижения биологической эффективности, равной или превышающей 95%, при температуре 15,20, 25,35,36,37°С, максимально допустимая влажность не должна превышать, соответственно, 38,46,55,65,77,83,95%. Полученные результаты частично определялись негативным влиянием повышенной температуры (>35°С) на состояние популяции белокрылки. Дисперсионный анализ показал,

го биологическая эффективность алейцида на 68% определяется змпературным фактором, на 16% - относительной влажностью воз-/ха, на 11% - взаимодействием этих факторов.

7 JI ¡"111 1111! I! I! II п [I Ш ! 11 11 11! .1111! 11111 11111 (! 11111111 и 1.1 ш.] | ] Ш^Щ]

30 35 40 45 50 55 ¿0 65 70 75 эо 35 90 95 100

Относительная влажность воздуха,%

кс.2. Влияние температуры и относительной влажности воздуха на иологическую эффективность алейцида (0,1% концентрации) в от-ошении личинок 2-3 возрастов оранжерейной белокрылки. римечание: учет смертности проводился на 3 день после обработ-и.

Летальное действие аитиномицетныя метаболитов на тлей, рнпсов и паутинного илеща отмечалось в лабораторно-вегетацион-ых (ВИЗР) и мелкоделяночных опытах в теплицах АО "Роса" Лен.область), в условиях Черноморского побережья (Лазаревская пытная станция ВИЗР, Краснодар, край), что является положи-ельным фактором, повышающим их эффективность в комплексной истеме биологической вавдты овощных культур. Результаты срав-ительной оценки активности препаратов на личинках 2-3 возрас-ов тлей, имаго паутинного клеща и на трипсах представлены в абл.2. Через 20-30 минут после контакта с препаратами у тлей аблюдались судороги конечностей, в течение часа насекомые про-

должали двигаться. Отчетливо регистрировалось нарушение координации движения. В течение 1,5 часов отмечалась слабая реакция на механическое раздражение, тургор тела тлей резко падал. Гибель наступала через 1,5-2 ч. и сопровождалась изменением цвета кутикулы. Неспособность к передвижению указывает на инактивацию двигательных центров насекомых. Отчетливый паралич и зависимость смертности вредителей от концентрации и времени контакта с препаратами проявились по-разному, наиболее отчетливо токсикоз и смертность (70-80%) наблюдались через 1,5-2 ч. после применения алейцида в 0,1% концентрации. Действие метаболитов шт. 729 носило замедленный характер (55% смертность - через 2 часа, 87,6% - через 6 часов). Развитие симптомов токсикоза у насеко-

Таблица 2.

Биологическая активность актиномицетных метаболитных препаратов на основе 5Ьг.аиг.шт.7?5 и Str.cr.ffiT.729 в отношении сосущих вредителей (Лабораторные опыты ВИЗР, 1992-94 гг.)

N Вредитель Смертность,(%) черев

2 ч. бч.

1 тля бахчевая (Aphis gossypii Glov.) 80±1,5 100

*53±1,2 57±1,2

2 тля гороховая (Acyrthosiphon pisum Harr.) 85±1,6 100

*66±1,3 89¿1,2

3 тля бобовая (Aphis fabae Scop.) 80±1,3 98±1,3

*55±1,4 88±1,5

4 тля персиковая (Myzodes persicae Sulz.) 63±1,3 66±1,4

*52±1,2 55±1,3

5 клещ паутинный (Tetranychus urticae Koch.) 45±1,3 55±1,4

*38±1,4 46±1,3

6 трипе табачный (Thrips tabaci Lind.) 48±1,2 62±1,3

*31±1,3 55±1,4

7 трипе цветочный (Frankliniella 45±1,3 60±1,4

occidentalis Perg.) *42±1,5 54±1,6

Примечание: концентрация препаратов в водном растворе - 0,1%. Str.aur.inT.775 - основа биопрепарата "алейцид". * - смертность вредителей от препарата на основе Str.Gr.шт.729. Смертность дана с поправкой на контроль.

мых при контакте с алейцидом коррелировало с концентрацией препарата. У актиномицета 51г. сг. для получения более отчетливых симптомов токсикоза и высокой смертности насекомых необходимо более длительное время. Увеличение концентрации препарата и времени воздействия на насекомых незначительно повышало инсектицидную активность актиномицета ЗЬг.сгетеиэ.

В вегетационных опытах в стеклянных теплицах (Лазаревская опытная станция ВИЗР, 1991 г.) биологическая эффективность алейцида в 0,1% концентрации через день после опрыскивания растений огурца, перца сладкого и баклажанов, заселенных вредителями, составляла на бахчевой тле - 91%, картофельной - 82%, персиковой - 68%. Через трое суток численность тлей восстанавливалась за счет размножения оставшихся в живых особей - гибель составила соответственно 29%, 47% и 32% за счет отрождения нового поколения. Гибель паутинного клеща (53%) отмечалась преимущественно в первые сутки.

При оценке применения препарата на основе Str.Gr.шт.729 (в 0,1% концентрации) против табачного трипса на растениях огурца в стеклянных теплицах АО "Роса" (1994 г.) установлено снижение численности трипса в 3-5 раз. Общая численность имаго в размножающейся популяции трипса в опыте через 5 дней после обработки оставалась на исходном уровне при увеличении в контроле в 3 раза, а численность личинок трипса в опытном варианте увеличилась лишь в 1,5 раза, в контроле - в 5 раз.

Особенности действия актинсшцетннх метаболитов на оранжерейную белокрнлиу и оценка последействия алейцида на популяция вредителя во зтором поколении. Показано, что изучаемые биопрепараты оказывают сложное действие на белокрылку - прямое токсическое, в результате гибели особей до линьки на очередной возраст - первичный летальный эффект (преимущественно при обработке имаго и младших личиночных возрастов), и токсигенное последействие на последующие стадии развития и поколения вредителя. Результаты, полученные при обработке личинок вредителя низкими концентрациями препаратов (0,05-0,1%), свидетельствуют о снижении к старшему возрасту числа особей, погибших от токсического действия и о повышении - с токсигенными нарушениями, особенно при использовании препарата на основе шт.729. При обработке ак-тиномицетными препаратами личинок после прохождения периода максимальной чувствительности к препаратам, возникал спектр нарушений в развитии, проявляющийся у выживших особей в течение

всего метаморфоза. Результатом токсигенного действия препаратов является нарушение личиночно - имагинального развития белокрылки с образованием нежизнеспособных промежуточных форм между личинкой и имаго, появление уродливых имаго. Для оценки нарушений в развитии, возникающих при метаморфозе белокрылки в результате обработки препаратами, разработана балловая шкала. (Праля, Юх-но, 1979). Наиболее распространенным нарушением в результате токсигенности актиномицетных метаболитных биопрепаратов отмечено развитие деформированной личинки, внутри которой находится вполне сформированное имаго с зачатками крыльев. Реже особи погибали на стадии имаго-личиночной формы и отрождались имаго с деформированными крыльями или без ног. Доля указанных эффектов изменялась в зависимости от штамма, концентрации прапарата и срока проведения обработки. При одинаковом показателе общей смертности насекомых к моменту вылета имаго эффективность обработок алейцидом личинок младших возрастов складывалась на 90% из первичного летального и лишь на 10% из токсигенного последействия препаратов, в то время как в результате обработок пу-париев отмечена 50% смертность белокрылки от токсигенного действия препарата.

При изучении влияния алейцида (концентрация 0,08%) на популяцию белокрылки до второго поколения вредителя установлено, что оно не ограничивалось периодом массового отмирания насекомых в первом поколении, а охватило и второе поколение, снижая жизнеспособность вредителя, хотя для белокрылки период наибольшей чувствительности к воздействию алейцида приходился на обрабатываемую стадию развития в первом поколении. Показано, что после обработки белокрылки алейцидом (0,1% концентрации) продолжительность жизни уменьшается в 1,3 раза, плодовитость в 1,8 раз, продолжительность откладки яиц в 1,2 раза и в 2 раза уменьшается выход из яиц личинок 1 возраста.

Глава.4. Биологическая эффективность актиномицетния метаболитам препаратов в вегетационных и мелкоделяночншс опытах в отношении оранжерейной белокрылки. Опыты проводились в теплицах ВИЗР (огурец гибрид Сюрприз, 1991-92 гг.) и теплицах с-за "Кол-пинский" АО "Лето" (огурец гибрид Сюрприз, 1992 г.). В вегетационных опытах биологическая эффективность алейцида в 0,1% концентрации на личинках составила через 5 дней после обработки 68-78%.

В производственных теплицах АО "Лето" отработаны основные

элементы технологии применения алейцида, а именно, оптимальный режим 2-кратного опрыскивания (концентрация 0,1%) плодоносящих растений огурца с интервалом 7 дней. Биологическая эффективность алейцида через 5 дней после однократной обработки составила на стадии яйца - 7%, на личинках 1 возраста - 64%, личинках 2 возраста - 75%, личинках 3 возраста - 72%, пупариях -35%. (Табл.3.). Эффективность алейцида после второй обработки составила на стадии яйца - 31%, личинках 1 возраста - 97%, личинках 2 возраста - 99%, личинках 3 возраста - 91% и пупариях -96%, т.е. на 5 сутки наблюдалось практически полное уничтожение личинок белокрылки.

Таблица 3.

Биологическая эффективность алейцида против оранжерейной белокрылки в производственных теплицах (АО "Лето", огурец гибрид Сюрприз, 1992)

Стадия развития Биологическая эффективность,% 1 обработка 2 обработка

Яйцо 7±'2,2 31±3,9

Личинки 1 в. 64±2,2 97±3,2

Личинки 2 в. 75±3,1 99+0,2

Личинки 3 в. 72±2,8 91±2,6

Пупарии 35*4,4 96±2,7

Примечание: Концентрация препарата - 0,1%; первый учет проводился через 5 дней после первой обработки, второй - через 5 дней после второй обработки. Опыт проводился в течение 20 дней, интервал между обработками - 7 дней.

Детально изучены закономерности влияния алейцида на динамику численности всех возрастных групп и динамику возрастной структуры популяции белокрылки в течение 28 дней после однократной обработки. Максимальная биологическая эффективность в течение 28 дней составила - 67% и сохранялась на высоком уровне (60% и выше) на протяжении 11-26 дней после обработки. Необходимо отметить, что обработка проводилась по высокой начальной численности вредителя (более 500 особей/лист). Численность популяции белокрылки нарастала с 19 дня и достигла исходной численности на 24 день, а на 28 день была ниже контрольной

в 2,2 раза. Проанализировано возрастное распределение популяции и отмечена роль стадий развития белокрылки в формировании биологической эффективности алейцида. На 7-14 день после обработки отмечалось снижение численности белокрылки на стадии яйца до 48-70%, пупариев - до 78%. Увеличение смертности личинок 1-3 возрастов в этот период не прослеживалось, однако с 14-21 день смертность на стадии яйца нарастала до 80%. Смертность личинок достигла 80% на 21-28 день (1 возраста) и 28 день (2-3 возрастов) .

Анализ смертности вредителя после действия алейцида при переходе из одной стадии развития в другую показал, что средняя смертность за весь период при отрождении из стадии яйца составила 8,9%, при переходе личинок 2 возраста в личинки 3 возраста - 8,3%, б пупарии - 17,5%, в имаго - 24,5%.

Испытания экспериментальных образцов алейцида в 0,1% концентрации против личинок белокрылки, проведенные на отдельных растениях огурца, перца сладкого и баклажанов в стеклянных теплицах (Лазаревская опытная станция ЕИЗР, 1991 г.), показали 62-78% биологическую эффективность; в производственных теплицах Сочинской зоны (площадью 1 га) на огурце сорта Апрельский -63%.

В вегетационных опытах в теплицах ВИЗР (огурец гибрид Сюрприз, 1993 г.) действие метаболитов Str.cr.mt.729 (0,1% концентрация) на белокрылку оказалось менее эффективным, чем алейцида. Биологическая эффективность препарата составила на стадии яйца - 29-31%, личинках 1 возраста - 53%, личинках 2 возраста -55%, личинках 3 возраста - 56%, пупариях - 57%, имаго - 45%. Восстановление исходной численности вредителя происходило на 18 сутки при нарастании численности в контроле в 2,1 раза.

Оценка фитоток сичности актиноьшцетных метаболитов в отношении различных сельскохозяйственных культур. В условиях лабораторных, вегетационных и мелкоделяночных опытов, проведенных в ВИЗР, теплицах АО "Лето" и АО "Роса" (Лен.,обл.), на Лазаревской опытной станции ВИЗР, установлено, что алейцид и препарат на основе шт.729 в концентрациях 0,05-0,08% не оказали отрицательного воздействия на растения огурца, перца, томатов, фасоли,- баклажанов, герберы. Степень воздействия препаративных форм алейцида в концентрациях 0,08-0,1% зависела от концентрации, вида культуры и фазы развития растения. Разработана и предложена 5-балловая методика для оценки фитотоксичности препаративных

форм алейцида. На растения фасоли, баклажанов, герберы препарат не оказал фитотоксического действия. Установлено явное фитоток-сическое действие алейцида на растения при концентрации 0,1251. Концентрация, вызывающая ожоги у растений, не постоянна, а зависит от освещения, температуры и солнечной инсоляции. Фитоток-сичность образцов алейцида, экстрагируемых этанолом и метанолом, практически одинакова, а порошковых образцов слабее, чем пасты. Необходима модернизация препаративной формы алейцида.

При изучении фиторегуляторного действия алейцида установлена ростстимулирующая активность препарата в концентрации 50 мг/л, проявляющаяся в увеличении показателей роста, развития и продуктивности овощных культур.(Матевосян и др., 1991, 1995). При этом препарат способствовал повышению урожайности (огурца и перца на 17%, томата - на 31%), вызывая значительное снижение нитратов на всех этих растениях, особенно на огурце (контроль -352 мг/кг, опыт - 126 мг/кг).

Применение препарата на основе шт. 729 в концентрациях 0,09 - 0,3% при экстремальных условиях микроклимата в теплице (высокая температура воздуха, активная инсоляция) не оказало вредного воздействия на растения.

Глава 5. Действие алейцида на зниарзи», галлицу афаднмнзу и фитосейулюса. Препарат в концентрациях (0,05-0,09%) не вызывал превышения естественной смертности особей по сравнен™ с контрольными вариантами. При 0,1% концентрации галлица афидими-за, во всех стадиях развития, фитосейулюс на стадии яйца, эн-карзия на стадии куколки оказались невосприимчивыми к алейциду; имаго фитосейулюса - маловосприимчивыми. При использовании биопрепарата в повышенных концентрациях (0,5-1%), значения смертности куколок энкарзии составили 83-100%, личинок галлицы афи-димизы 48-50%, фитосейулюса на стадии яйца - 78-100% и имаго -94-100%. Описанная зависимость смертности куколок энкарзии от концентраций алейцида позволяет количественно оценить гетерогенность куколок по чувствительности к препарату (Рис.3). Так, высокочувствительные особи составили 17%, особи со средней чувствительностью - 36%, а устойчивые - 47%, что указывает на достаточную устойчивость куколок энкарзии к алейциду. Степень восприимчивости имаго фитосейулюса к алейциду пропорциональна концентрации препарата (Табл.4).

Концентрация алейцвдаД

Рис.3. Влияние разных концентраций алейцида на смертность куколок энкарзии (Encarsia formoza 6.). Примечание: учет смертности проводили по вылету имаго.

Перспективность совместного использования энкарзии и алейцида в борьбе с оранжерейной белокрылкой на огурце. Эксперименты проводились в теплицах ВИЗР (огурец гибрид Сюрприз, 1993 г.). Биологическая эффективность алейцида в концентрации 0,1% составила 71% (на личинках 2-3 возрастов) на 5 день. Энкарвия паразитировала 85% личинок вредителя. При одновременном совместном использовании алейцида и энкарзии погибало 95% личинок белокрылки, но доля энкарзии значительно снижалась. Энкарзия паразитировала в основном на личинках 2-3 возрастов, а алейцид, обладая выраженным ларвицидным действием, вызывал массовую гибель этих личинок уже через 3-5 дней и для развития энкарзии не оставалось личинок нужного возраста. Поскольку препарат и энто-мофаг по-отдельности могли эффективно подавлять белокрылку, одновременное совместное применение алейцида и энкарзии нецелесообразно. Обработку алейцидом и выпуски паразита необходимо разделить во времени. Оптимальный вариант совместного использования алейцида и энкарзии, обеспечивающий 95% смертность белокрылки, заключается в обработке растений алейцидом в концентрации 0,1% с последующим (через 7 дней) выпуском энкарзии. Выпуск

имаго энкарзии перед обработкой алейцидом недопустим, так как при последующем опрыскивании большая часть паразитов погибает.

Таблица 4.

Смертность имаго фитосейулюса (РЬу^эеИДиз persi.mi.lis А.-Н.) от алейцида (Лабораторные опыты ВИЗР, 1991 г.)

N Концентрация Смертность фитосейулюса

алейцида, % на 3 день,%

1 0,05 14+1,8

2 0,07 18±2,3

3 0,08 20±2,4

4 0,1 39 ±2» 9

5 0,5 94±1,6

6 контроль 13±1,5

До начала выпуска энкарзии возможно очаговое применение более высоких концентраций алейцида, особенно когда паразит менее восприимчив (в пулариях), и опрыскивание по ярусам растений. Если численность белокрылки невысока, достаточно осуществлять выпуски энкарзии с использованием селективных для паразита концентраций препарата.

выгоду

1. Выявлено токсическое действие актиномицетных метаболитных биопрепаратов на основе 31г.аиг.шт.775(алейцид) и Str.cr.iïïT.729 на оранжерейную белокрылку, тлей, трипсов, паутинного клеща. Изучены зависимость смертности стадий развития вредителей от концентраций, симптоматика поражения и основные элементы действия препаратов.

2. Алейцид в лабораторно-вегетационных опытах проявляет выраженное токсическое действие на белокрылку в концентрациях 0,05-0,2%, вызывая смертность на стадии личинок в пределах 53-100%, пупариев - 44-99%, имаго - 18-100%, яйца (0,1-1%)-16-84%. При концентрации 0,1% уровень смертности личинок достигает 80% (на 3-5 день), при повышении концентрации до 0,125% -100% (на 10 день).

3. Изучено влияние гидротермического режима на активность актиномицетных метаболитных препаратов и проведена оценка и оптимизация режимов, повышающих биологическую эффективность алейци-

да против белокрылки. Максимальный ларвицидный эффект (70-100%) препарата достигается на 3 день в интервале температуры 25-37°С и относительной влажности воздуха до 70%. Установлено, чтс с повышением температуры уменьшается зависимость биологической эффективности от относительной влажности воздуха и расширяется диапазон допустимых значений влажности, гарантирующий высокий уровень эффективности алейцида.

4. Суммарный патогенный эффект актиномицетных биопрепаратов в отношении популяции белокрылки определяется первичным летальным эффектом и токсигенньм последействием, характеризующимся смертностью вредителя на последующих стадиях развития и в поколениях, увеличением частоты возникновения уродливых форм (до 5%), снижением плодовитости (в 1,8 раз) и жизнеспособности (в 2 раза) .

5. Оптимальный режим применения алейцида - 2-кратное опрыскивание растений огурца алейцидом (с интервалом 7 дней) при концентрации препарата 0,1%, обеспечивающий достаточный защитный эффект от белокрылки в течение последующих 30 дней. При двукратном опрыскивании биологическая эффективность препарата через 5 дней после второй обработки составляет на стадии яйца - 31%, на личинках 1 возраста - 97%, личинках 2 возраста - 99%, личинках 3 возраста - 91% и пупариях - 96%.

6. При изучении действия алейцида на 3 вида энтомофагов установлено, что невосприимчивы к алейциду галлица афидимиза на всех стадиях развития, фитосейулюс на стадии яйца, энкарзия на стадии куколки. Имаго фитосейулюса были маловосприимчивы.

7. Оптимальный вариант совместного использования алейцида и энкарзии, обеспечивающий 95% смертность белокрылки, заключается в обработке растений алейцидом с последующим (через 7 дней) выпуском энкарзии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработан метод оценки биологической эффективности и последействия актиномицетных метаболитных биопрепаратов на популяцию оранжерейной белокрылки. Метод основан на учете смертности стадий развития белокрылки в лабораторных условиях и особенностей .развития оранжерейной белокрылки после обработок актиноми-цетными метаболитами. Предлагается модель учета зависимости смертности личинок белокрылки от концентрации алейцида, температуры и относительной влажности воздуха, а также времени после

обработки препаратом.

2. Разработаны основные элементы регламента применения алейцида, а именно: концентрации (0,08 - 0,1%), кратность (2-кратное опрыскивание), интервал (7 дней), с установленными оптимальными условиями применения - температура в интервале 25-37°С и относительная влажность воздуха 70% и ниже, а также режимы совместимости алейцида с энтомофагами (энкарзией, галлицей афидиыизой и фитосейудюсом) для проведения производственных испытаний алейцида в теплицах. Предложенный вариант совместного использования алейцида и энкарзии. может быть использован при разработке биологических систем борьбы с оранжерейной белокрылкой на огурце в теплицах.

3. Предлагается методика оценки фиготоксичности препаративных форм алейцида в отношении сельскохозяйственных культур.

4. Выявленная активность алейцида в отношении сопутствующих видов (тлей, трипсов и паутинного клеща) в пределах 55-98% повышает в целом биологическую эффективность препарата и перспективность его использования.

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Биологическая активность биопрепарата на основе метаболитов актиномицета БЬгер^тусез против оранжерейной белокрылки. /Тез. докл.конф."Микроорганизмы в сельском хозяйстве". Пущино. 1992. с.4.

2. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Особенности действия энтомо-цидного актиномицетного биопрепарата алейцид на оранжерейную белокрылку. /Тез.междунар. науч.-практ. конф. молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам интенсификации сельского хозяйства. Шортанды. 1993. с.160.

3. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Оценка влияния нового актиномицетного биопрепарата "алейцид" на куколок энкарзии. /Тез. конф."Интродукция микроорганизмов в окружающую среду". М. 1994. с. 45.

4. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Влияние гидротермического режима на эффективность актиномицетного биопрепарата "алейцид" в отношении оранжерейной белокрылки./ Сб.науч.трудов ЛГАУ "Защита с/х культур от болезней, вредителей и сорняков",Л., 1994. с.56.

5. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Действие актиномицетных метаболитов на тлей, трипсов и паутинного клеща./ Тез. докл. конф."Экологически безопасные и беспестицидные технологии полу-

чения растениеводческой продукции". Пущино. 1994. с. 186.

6. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А., Ермолаев Н.Е. Оценка влияния нового микробиологического препарата "алейцид" на галлицу афи-димизу. /Бюл. ВИЗР. N77. С.-Пб. 1994. с.7.

7.Павлюшин В.А., Агансонова Н.Е. Совместимость энкарзии и алей-цида в борьбе с оранжерейной белокрылкой на огурце в теплицах. Тез. докл. конф."Экологически безопасные и беспестицидные технологии получения растениеводческой продукции". Пущино. 1994. с. 165.

8. Павлюшин В.А., Агансонова H.Е. Биологическая эффективность нового актиномицетного биопрепарата "алейцид" в отношении оранжерейной белокрылки./ Сб. науч. трудов ВИЗР "Современная биотехнология в решении проблем защиты растений". С.-Пб. 1995. с. 163.

9. Агансонова Н.Е., Васильев C.B., Косенков И.И., Павлюшин В.А. Оценка и оптимизация режимов, максимизирующих эффективность алейцида, против личинок оранжерейной белокрылки. /Тез. докл. Всерос. съезда по защите растений "Запдата растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность".С.-Пб. 1995, с.278.

10. Агансонова Н.Е., Павлюшин В.А. Оценка влияния алейцида,нового актиномицетного биопрепарата, на фитосейулюса. /Тез. докл. Всерос. съезда по защите растений "Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность".С.-Пб. 1995, с.279.

11. Павлюшин В.А.,Агансонова Н.Е., Васильев C.B.,Косенков И.И. Оценка эффективности применения алейцида на популяции оранжерейной белокрылки в условиях производственных теплиц. /Тез. докл. Всерос. съезда по защите растений "Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность".С.-Пб. 1995, с.356.