Оценка влияния микробиологических препаратов на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Широким спектром инсектоакарицидного действия обладает пиерицидин и его производные. Наиболее изучены биологические свойства пиерицидинов А и В. Эти препараты высокоэффективны в отношении комнатной мухи, рыжего таракана, стеблевого бурильщика, шелковичного червя, репной белянки, персиковой тли, бобовой и гороховой тлей (Самоукина Г.В., Кандыбин Н.В., 1981, том 51; Самоукина Г.В., 1983, том 53).

В институте с/х микробиологии г. Санкт-Петербурга создан препарат Актинин (Самоукина Г.В., Кандыбин Н.В., Сергеева М.В., Бортник Н.И., 1990).

Актинин – актиномицетный препарат, создан на основе актиномицета Streptomyces globisporus штамма 0234 при глубинном культивировании (ВНИИ с/х микробиологии). Препаративная форма – жидкость, порошок, концентрат – Л, концентрат – М. Действующее вещество – эндометаболиты нонактиновой группы. Жидкая форма – культуральная жидкость, или ее высушивают, и порошок применяют в виде водной суспензии. Актинин-Л и Актинин-М получают концентрированием культуральной жидкости, экстрагированием и фильтрацией.

Препарат эффективен (на уровне 85-100%) против паутинного клеща на овощных культурах защищенного грунта при норме расхода Актинина-Л – 100-200 л/га, расход рабочего раствора 1000-3000 л/га; против колорадского жука на картофеле при норме расхода 4 кг/га, расход рабочего раствора 150-400 л/га (Новикова И.И., Бойкова И.И., Павлюшин В.А., Матевосян Г.Л., Паршин В.Г., № 33, 2002; Павлюшин В.А., Агасонова Н.Е., 2001). В список пестицидов, разрешенных для применения, препарат не внесен.

В последние годы появились сообщения об использовании антрациклиновых антибиотиков и их производных для защиты растений. Большой резерв для открытия новых эффективных биопрепаратов кроется не только в выделении новых продуцентов, но и в более полном изучении их биологического потенциала.

Для успешного применения метаболитных препаратов в защите растений необходимо расширять поиск новых БАВ природного происхождения с различными механизмами действия, а, следовательно, необходимо совершенствовать стратегию скрининга микроорганизмов-продуцентов, использования достаточно широкий набор тестов.

Таким образом, по ряду показателей, а именно: отсутствию фитотоксичности, возможности совместного использования с энтомофагами; низкой токсичности и быстрому распаду в аэробных условиях; высокой специфичности и эффективности в отношении целевых вредоносных объектов в широком интервале гидротермических условий; биопрепараты на основе актиномицетов весьма перспективны для современных фитосанитарных технологий и, в частности, для комплексных систем защиты растений.

2. Экспериментальная часть

2.1 Материалы и методы

2.1.1 Место проведения опытов и материалы

Исходным материалом для исследования в лабораторных условиях послужили пятнистая оранжерейная тля (Neomyzus circumflexus Buckt.) и лабораторная Санкт-Петербургская популяция хищной галлицы Aphidoletes aphidimyza Rond. (Diptera, Cecidomyiidae). Для выкармливания личинок галлицы использовали виковую тлю. Для обработок использовали: препараты на основе актиномицетов, выделенные из штаммов Streptomyces sp.

Характеристика препаратов

1. П-56 - на основе штамма Streptomyces loidensis, выделенного из почв Индии, является основой препарата Индоцид. В состав препарата входит комплекс метаболитов, обеспечивающий высокую инсектицидную активность против ряда вредных сосущих членистоногих: различных видов тли, трипса, паутинного клеща.

Показано, что компоненты комплекса, ответственные за инсектицидную активность, по химическому составу относятся к пептидолактонам треонинового типа. Работа по их идентификации продолжается.

Из П-56 выделен клон П-56-1, с отличным от исходного комплексом метаболитов, действие которого на насекомых еще изучается.

2. Streptomyces herbaricolor S-100 изолирован при микробиологическом обследовании дерново-подзолистых почв Западной Сибири вблизи г. Тюмени в 1989 году. Данные препараты находятся на стадии разработки.

Из S-100 был выделен клон с комплексом метаболитов, содержащий красный красящий пигмент. Поэтому далее мы называем его S-100кр.

Нами были проведены следующие эксперименты:

1)                  Оценка влияния микробиологических препаратов 729, 925, П-56, П-55, S-100 на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли;

2)                  Оценка влияния на выживаемость галлицы афидимизы при обработке препаратами П-56-1 и S-100кр. афидофага на эмбриональной, личиночной и на стадии кокона (сразу после окукливания и спустя некоторое время) инсектицидами микробиологического происхождения на основе штаммов Streptomyces sp. (далее препараты П-56, П-56-1, S-100, S-100кр.), которые были получены в результате скрининга коллекционных, а также свежевыделенных из почв изолятов, в лаборатории микробиологического метода защиты растений №8, ВИЗР.

2.1.2 Методы

Работа по оценке влияния преператов микробиологического происхождения на тлей и галлицу выполнялась в 2005 году в лаборатории биометода №7, ВИЗР под руководством с.н.с. Козловой Е.Г. совместно с лабораторией микробиологического метода защиты растений №8, ВИЗР.

2.1.3 Разведение виковой тли

Бобы выращивают в стеклянных банках (емкостью 0,5 л) с обычной водопроводной водой. Банки закрывают полиэтиленовыми крышками, в которых пробито по 10 отверстий диаметром 5-7 мм. Семена овощных бобов замачивают на 1 день в 0,5%-ном растворе марганцовки. Затем семена размещают ровным слоем на противень со стенками высотой 5-6 см, засыпают смесью древесных опилок и стружки и ставят на стеллаж. После появления семядольных листьев растения высаживают в отверстия крышки, сохраняя одно незанятым для полива, банки ставят на тот же стеллаж и заселяют бобы виковой тлей, раскладывая кусочки листьев с тлей (Бондаренко Н.В., Воронова О.В., 1989). Разведение пятнистой оранжерейной тли осуществляли таким же образом, как и виковой.

2.1.4 Разведение галлицы

Разведение галлицы проводили по методике Бондаренко Н.В., Асякина Б.П., 1975 г. Для получения яйцекладок галлицы, в садках размером 35×35×35 см постоянно поддерживали высокую плотность популяции имаго галлиц. Для этого 2 раза в неделю в садки помещали коконы (1-2 тысячи). Затем в каждую секцию на 1 день помещали 2-3 банки с бобами, заселенными виковой тлей. Кроме того, в садки помещали чашки Петри с кусочком поролона, поставленные в каждую секцию садка, наливали 10 %-ный сахарный сироп.

Вынутые из садка банки с растениями, на которых отложены яйца галлиц, переносили на стеллаж на 3 дня до полного отрождения личинок. Отрождающиеся личинки питались тлями, находящимися на растениях.

Потом просеянный и обеззараженный влажный песок насыпали на дно кристаллизатора слоем 1 см. Срезали с трех-шести банок растения (в зависимости от численности личинок) и выкладывали на поверхность песка. Затем накрывали рамкой затянутой капроновой тканью, чтобы тли не расползались. Ежедневно, в течение семи последующих суток в кристаллизатор добавляли для питания личинок растения с тлями. Через 5 суток после окукливания, точнее ухода личинок в песок, с его поверхности удаляли все остатки растений, а затем отделяли коконы. Для этого просеивали песок с коконами через сито (с отверстиями 1 мм).

2.1.4.1 Оценка влияния микробиологических препаратов на пятнистую оранжерейную тлю в лабораторных условиях

Препараты применялись в концентрации 0,1%, 0,2%. Обработку проводили ручным лабораторным пульверизатором. Каждый вариант опыта закладывали в 5 повторностях. В опыте мы использовали пластиковые контейнеры, которые накрывали тканью с отверстием посередине и сажали в него росток боба и кисточкой подсаживали тлю. На каждом растении находилось в среднем по 9-10 личинок тли старшего возраста. Контролем служили тли, обработанные водой (влажный контроль). Обрабатывали ростки бобов с тлей и ламповое стекло, которым накрывали ростки. После обработки ламповое стекло накрывали двойным слоем марли. Подсчет тли проводили через день, подсчитывая число тли в каждом варианте. В таблицу вносили данные в % по отношению к первому дню, в который проводили обработку, т.е. число тли в первый день принимали за 100% во всех вариантах, а в последующие дни учета численность тли сравнивали с первым днем и вычисляли по формуле: , где Х – % выживших тлей по отношению к первоначальному числу тли; А – число тли на день учета, шт.; В – общее число обработанной тли каждого варианта, шт. Обработку проводили в фазу личинок 3 возраста тли. Также вычисляли скорость нарастания популяции тли по формуле: , где InA – численность тли в день А, InB – численность тли в день В, n – количество дней.

Оценка влияния микробиологических препаратов на пятнистую оранжерейную тлю проводилась в лаборатории биологического метода защиты растений №7, ВИЗР.

2.1.4.2 Оценка влияния препаратов S-100кр. и П-56-1 на галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Препараты применяли в опытах в концентрациях, которые предполагается использовать в производственных условиях защищенного грунта, в борьбе с тлями. Это позволило в лабораторных условиях создавать токсический фон, адекватный фону для оценки выживания галлиц, после обработки препаратами в защищенном грунте. Обработки разных стадий развития насекомого проводили ручным лабораторным пульверизатором.

Образцы препаратов, приготовленные на основе Streptomyces sp. П-56-1 и S-100кр. (далее препараты П-56-1, S-100кр.) по параметрам острой токсичности, относятся к веществам III класса опасности.

Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на Aphidoletes aphidimyza Rond. проводилась в лаборатории биологического метода защиты растений №7, ВИЗР. Обработку проводили на фазах: яйцо, личинки 2 возраста, имаго и куколки галлицы.

Обработка яйцекладок

Суточные яйцекладки галлицы помещали на ростки бобов, заселенные виковой тлей, растущие в круглых контейнерах диаметром 10 см. Затем ростки с яйцекладками накрывали ламповым стеклом, предварительно обработав ламповое стекло и яйцекладки на растениях препаратами. В варианте с каждым препаратом П-56 и S-100 было 5 повторностей. Контроль был обработан чистой водой – 5 повторностей.

После обработки ламповое стекло закрывали двойным слоем марли. Выживаемость яйцекладок оценивали по вылету имаго. Для этого выкармливали отродившихся личинок, ежедневно подсыпая в контейнеры виковую тлю. Подсчет имаго во время лета проводили ежедневно.

Обработка личинок галлицы

Личинок 2 возраста помещали тонкой кисточкой на ростки бобов, заселенных виковой тлей, в пластиковые контейнеры. Контейнеры закрывали ламповым стеклом. Предварительно обработав личинок и ламповое стекло препаратами также как в эксперименте с яйцекладками. Ламповое стекло закрывали двойным слоем марли. Личинок выкармливали до имаго, подсыпая ежедневно до окукливания виковую тлю. Учет численности насекомых проводили по вылету имаго.

Обработка коконов галлицы

Коконы галлицы помещали в пластиковые чашки Петри, на дно которых клали фильтровальную бумагу - по 60 штук в опыте и в контроле. В опыте использовали свежие коконы, только что окуклившиеся личинки, и коконы после хранения в холодильнике в течение 10 дней, где куколка уже образовалась. Проводили обработку препаратами П-56-1 и S-100кр. в двух повторностях на свежих и старых коконах, в контроле одна повторность.

Обработка имаго галлицы

В этом эксперименте сначала обрабатывали контейнеры с тлей и ламповое стекло. Имаго выпускали после того, как влага испарится (т.к. имаго галлицы очень чувствительны к капельной жидкости).

Затем имаго (6 особей), при помощи эксгаустера помещали в пластиковые контейнеры с бобами заселенные тлей, заранее обработанные. Учитывали смертность каждый день, после обработки до полной гибели имаго. Затем рассчитывали среднюю продолжительность жизни имаго в каждом варианте. Также оценивали плодовитость имаго.

Долю погибших после обработки особей галлицы определяли по формуле: , где N – общее число обработанных особей, В – число погибших особей. Ошибку вычисляли по формуле: , где р – доля погибших после обработки особей галлицы, в %, N – общее число обработанных особей, шт.

Для статистического анализа использовали T-критерий Стьюдента (Лакин Г.Ф., 1973; Доспехов Б.А., 1979).

3. Результаты и обсуждение

3.1 Оценка влияния микробиологических препаратов на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли

В данном эксперименте мы наблюдаем небольшое снижение численности тли только в вариантах с препаратами S-100, П-56 (табл. 1). Наибольшую биологическую эффективность наблюдаем в варианте с препаратом S-100, которая составляет 34,1%. В варианте с препаратом П-56 она составляет 15%. Остальные варианты практически не отличаются от контроля (табл.1). В дальнейшем (на 5 и 8 день учета) мы наблюдаем, рост популяции пятнистой оранжерейной тли во всех вариантах. Однако скорость нарастания в варианте с S-100 несколько ниже (R=0.32) по сравнению с контролем (R=0.33). В то же время скорость нарастания популяции в вариантах с препаратами 729, П-55 и 925 выше, чем в контроле R=0.39; 0,34; 0,33 соответственно. Это может означать, что биологически активные вещества актиномицетов влияют на репродуктивный потенциал тли и в сторону увеличения и в сторону уменьшения. Исходя из результатов опыта, мы выбрали для дальнейших испытаний два препарата: S-100 и П-56.

Таблица 1

Изменение численности пятнистой оранжерейной тли после обработки микробиологическими препаратами с концентрацией 0,1%

В эксперименте №2 с препаратами S-100 и П-56 мы взяли более высокую концентрацию 0,2, так как 0,1% концентрация оказалась малоэффективной. Однако и во втором эксперименте мы видим, что снижение численности тли на второй день небольшая: у S-100 до 68,6%, а у П-56 до 79,1% (табл.2). В следующие дни учета также как в опыте 1 наблюдается рост численности тли. Оценивая скорость роста популяции тли, приходим к выводу, что по сравнению с контролем ни один препарат не дал какого-либо снижения этого показателя. Исходя из данных таблицы, можно видеть снижение численности тли в варианте с S-100, по сравнению с контролем разница существенна. Снижение численности в варианте при применении П-56 также существенно отличается от контроля (tФ≥tТ0,05;0,01). На 4, 5 и 7 день численность тли возросла во всех вариантах. Следовательно, П-56 и S-100 проявляют токсическое слабое действие и на непродолжительный период времени.

Таблица 2

Изменение численности пятнистой оранжерейной тли после обработки П-56 и S-100кр. в концентрации 0,2%

3.2 Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли

Поскольку при повышении концентрации препаратов эффективность практически не изменилась, в лаборатории микробиологии №8 был проведен скрининг и получены активные клоны. На основе S-100 выделили клон имеющем в комплексе метаболитов красный пигмент и названный S-100кр. На основе П-56 выделили новый клон П-56-1. В данном эксперименте мы испытали эти клоны на пятнистой оранжерейной тле в концентрации 0,2%. Исходя из данных таблицы 3 наиболее сильно снижение численности на 2 день в варианте с S-100кр. как по сравнению с контролем так и по сравнению с П-56-1.К 5 дню произошло снижение численности тли на 92% в варианте с S-100кр. и на 68% в варианте с П-56-1 (tФ≥tТ0,05;0,01). Таким образом препарат S-100кр. оказался наиболее эффективным, развитие популяции тли значительно замедлялось и сокращалось число живых особей.

Поскольку клоны S-100кр. и П-56-1 проявили хорошую эффективность по отношению к тле, мы использовали их в опытах на галлице, для выявления их токсичности и возможности совместного применения данных препаратов и галлицы в системе защиты от тлей.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5