Основные приёмы биологической защиты растений

Применение биологических препаратов

Интродукция энтомофага, энтомопатогена, полезного фитофага

Метод наводнения энтомофагом

Охрана энтомофагов

Агенты биологической борьбы

· Хищники

· Паразитические насекомые

· Микроорганизмы

· Бактерии

· Грибы

· Вирусы

· Растения

› Эти насекомые, членистоногие и другие организмы – незаменимые помощники человека в борьбе с вредителями, активно уничтожающими урожай сельскохозяйственных культур. Энтомофаги – довольно многочисленная армия, в которую входят представители самых разнообразных семейств. В зависимости от образа жизни и особенностей питания они делятся на хищников и насекомых паразитов.

Классические представители хищников из мира насекомых – пауки и клещи. Помимо них, к хищным видам относятся другие, самые разнообразные членистоногие. Интересной особенностью хищников является их строгая специализация – охота на определённый вид или отряд насекомых. Например, жужелица поедает гусениц и куколок разных бабочек. А блестянка предпочитает исключительно короедов. Все хищники широко распространены по всему миру. Чаще всего их можно встретить в лесах или посадках. Хищные насекомые плохо поддаются влиянию инсектицидов и успешно сокращают численность насекомых вредителей на всех стадиях развития – питаются яйцами, куколками, личинками и взрослыми особями.

› Многие виды энтомофагов люди используют в качестве живых инсектицидов, успешно заменяя этими полезными насекомыми ядохимикаты для обработки садов и полей. Отдельные виды хищных насекомых выводятся лабораторным путём, а затем выпускаются на поля. Распространена практика установки в теплицах специальных бумажных пластин с куколками вредителей, уже заражённых в лаборатории соответствующим видом паразитов. Понаблюдав за поведением насекомых в саду, легко обнаружить помощников человека. Хищники очень активны. Находясь в движении, они перемещаются от растения к растению в отличие от вредителей, лениво застывших буквально на одном месте.

НАСЕКОМЫЕ — ЭНТОМОФАГИ И АКАРИФАГИ Среди многочисленных энтомофагов и акарифагов встречаются представители не менее чем 16 отрядов насекомых, причем, как указывалось в главе 1, хищники — в значительно большем числе, чем паразиты. Вместе с тем пе все насекомые энтомофаги могут представлять практический интерес для биологической защиты растений. Так, среди представителей отрядов стрекоз, веснянок прямокрылых, верблюдок, большекрылых, ручейников п чешуе­ крылых встречаются хищники. Однако они или питаются преиму­ щественно водными насекомыми, или немногочисленны, или их хищничество носит факультативный характер. Невелика и полезная роль небольшого в С СС Р числа пред­ ставителей из отряда богомоловых. Эти хищники питаются пре­ имущественно насекомыми: личинками младших возрастов тлей, цпкадок, а более крупные личинки и взрослые богомолы — ж у к а ­ ми, прямокрылыми, осами, пчелами, пауками. Попытки использо­ вания богомолов для биологической борьбы с вредителями расте­ ний пока не дали положительных результатов. Таким образом, практическое значение как энтомофаги и ака- рифаги имеют представители восьми отрядов: уховерток, полуже­ сткокрылых, трипсов, жуков, веерокрылых, сетчатокрылых, пере­ пончатокрылых и двукрылых. При этом паразитические насекомые встречаются лишь в перечисленных отрядах с полным превраще­ нием, за исключением сетчатокрылых.

В природных биоценозах энтомофаги обычно находят достаточное количество нектара на дикорастущих растениях. Сложнее обеспечить нектарным питанием паразитов п хищников в условиях агробиоценоза. Цветение культурных растений здесь кратковременно. Согласно правилам агротехники поля и окру­ жающую их территорию необходимо поддерживать в чистом от посторонних растении виде. Поэтому для привлечения энтомофагов и обеспечения нх эффективной деятельности требуются особые приемы. К ним относятся подсев нектароносов в разные сроки в междурядьях сада или вблизи овощных участков, опрыскивание растений различными веществами, содержащими углеводы и ами­ нокислоты, и др.

Яркие представители энтомофагов Carabidae Это частые обитатели садов. Садоводы нередко принимают этих насекомых за вредителей. На самом деле хищники – очень прожорливые охотники на других насекомых. За сезон одна взрослая особь съедает триста бабочек. Кормовой рацион также состоит из личинок мух, садовых слизней и гусениц (плодожорок, пядениц, капустных совок и других). Расселены по всей территории Европы. Насекомых можно встретить на Украине, в Беларуси, России и Молдавии. Активны с начала мая по сентябрь. Взрослые особи зимуют в почве. Жужелицы выглядят как небольшие вёрткие жуки, чаще тёмного цвета. Брюшко овальной формы с выгнутыми надкрыльями. Конечности и головные усики длинные. Грудной отдел чётко разграничен от головы и брюшка. Лобная часть несколько вдавленная – имеется ямка или бороздка. Средние размеры от 1 до 10 миллиметров. Догнав жертву, хищник впрыскивает в неё пищеварительные соки, а через некоторое время высасывает, полностью иссушая. Ведёт преимущественно ночной образ жизни.

Chrysopidae Главный враг тли. Одна личинка съедает больше четырёхсот тлей за весь период взросления. Этих насекомых специально выводят в лабораториях и используют для защиты теплиц от нападения тли и белокрылки. Встречаются по всей территории Евразии. Предпочитают степные регионы. Обитают и в Америке. В тёплых климатических зонах питаются вредителями круглогодично, а в умеренных лёт наблюдается только в летний период. Взрослая златоглазка имеет вытянутое узкое брюшко, небольшую голову с длинными усиками и огромные прозрачные (сетчатые) крылья. В спокойном состоянии крылья сложены по бокам и соприкасаются над спинкой и брюшком, окутывая тело насекомого невесомым кружевом. Окрас зеленоватый или голубой. Активны в ночное время. Днём отдыхают на обратной стороне листьев. Испуганное насекомое выделяет жидкость с резким мышиным запахом. Личинки отличаются агрессивным поведением (способны поедать своих собратьев). Поэтому самки размещают яйца на тонких стеблях. Проклюнувшаяся личинка вынуждена покинуть кладку и спуститься на другую ветку.

Anthocoris nemoralis Используется для борьбы с листоблошками и медяницами, поражающими грушевые сады. Часто клопов можно обнаружить на ягодах малины или клубники. Испугавшись, они издают неприятный запах. Многие неопытные садоводы спешат уничтожить этих полезных насекомых. Однако клопы пожаловали на грядки и в ягодник вовсе не для поедания ягод. Их цель – малинные мухи, тля, другие виды клопов (повреждающих растения). С удовольствием охотятся на гусениц медяниц, плодожорки и листовёртки. Самки уничтожают яйца плодовых клещей, съедая их до 150 штук в день. Клоп широко распространён в Европе. Чаще встречается в лесных зонах. Активен с ранней весны до поздней осени. Выращивается в лабораториях и поставляется в питомники на пластинах из бумаги, содержащих личинки носителей. Размер взрослых антокорисов до 4,5 миллиметров. Тело удлинённое, брюшко покрыто жёсткими надкрыльями. Голова имеет вытянутый хоботок и длинные усики. Окрас тёмный – коричневатого или чёрного оттенка. Хищники эффективны для защиты сельскохозяйственных культур во всех возрастных группах. Охотятся не только взрослые клопы, но и личинки на любой стадии развития. Благодаря своей плодовитости клопы размножаются очень быстро. Заселив сад, они в кратчайшие сроки освобождают его от вредителей или значительно сокращают их популяции.

Наездники-бракониды со своей неброской черной или коричневой окраской пока еще изучены плохо. Кроме того, за ними трудно наблюдать из-за их малых размеров - в зависимости от вида они бывают от 1 до 10 мм длиной. Эти насекомые откладывают яйца, например, в тело гусеницкапустной белянки или яйца яблонной плодожорки. Вылупившиеся из яиц личинки наездников-браконидов развиваются за счет тела хозяина, в результате чего тот погибает. Таким образам, наездники-бракониды способствуют сохранению здоровья плодовые деревьев и овощных растений.

Златоглазка - зеленое насекомое с прозрачными крылышками, золотистыми глазами и длинными усиками-антенками.

Одна самка златоглазки за свой жизненный цикл , который длится около месяца, может уничтожить до шестисот особей тли. Обычно златоглазка становится наиболее активной в сумерках. Летает она медленно, поэтому златоглазку можно поймать сачком или другим подручным средством и запустить в тепличку. Взрослые златоглазки откладывают на листья яйца на ножках-«стебельках». После выведения из этих яиц личинки без труда очистят вашу тепличку от тлей.

Златоглазку, божью коровку и других афидофагов специально разводят в лабораториях и на биофабриках.

Очень полезное насекомое -галлица афидимиза - насекомое из отряда мух, личинки которой питаются тлей, в том числе бобовой, гороховой, капустной, зеленой яблоневой. Самки галлицы разыскивают не только мелкие колонии тли, но также и единичные особи, и откладывают рядом с ними яйца. Когда личинки галлицы афидимиза выводятся, они парализуют тлю, встречающуюся на ее пути, причем гораздо больше, чем им требуется для питания . Парализованная тля становится неинтересной для других хищных насекомых.

Взрослые галлицы не питаются или пьют нектар цветов. Они живут от нескольких часов до двух недель. Личинки представлены преимущественно мицетофагами, фитофагами и зоофагами. Мице- тофагп живут в почве, лесной подстилке, гниющей древесине, на листьях растений и питаются мицелием и спорами грибов. Среди них личинки Mycodiplosis pucciniae Rubs., питающиеся спорами ржавчинных грибов. Фитофаги используют в пищу живые ткани растений, часто вызывая образование галлов. К этой группе от­ носится немало вредителей растений. Среди зоофагов имеются хищники и паразиты членистоногих. Так, личинки афидимизы (Aphidoletes aphidimyza Rond.), а та кж е A. urticariae Kief, и Monobrerrtia subterranea Kief, питаются тлями, причем афидимнзу, использующую в пищу 61 вид тлей, применяют в биологической борьбе с этими вредителями на огурце и других культурах в теплицах. Асаго- letes tetranychorum Kief, развивается в колониях паутинных клещей на ли ­ стьях растений, Trisopsis tyroglyphi Barn. — за счет мучного клеща. Из­ вестны также виды галлиц, питаю­ щихся хермесамн, червецами, листо- блошками, белокрылками и трипсами.

Галлица также наиболее активна ночью с закатом солнца и продолжается до девяти часов утра, пока не жарко, а днем, в жару, она отсиживается в затененных прохладных местах.

Размножением галлиц занимаются в лабораториях при тепличных комбинатах, и это уже давно эффективно применяется на практике.

В настоящее время разведение галлицы афидимиза приняло промышленные масштабы. Личинки галлицы при окукливании образуют коконы, которые можно легко упаковать в любую тару, приспособленную для принспортировки. Стадия куколки, находящейся в коконе, продолжается 5-10 дней. За это время их можно транспортировать в контейнерах - коробках заказчикам в крупные теплицы. Затем коконы раскладываются в теплице в небольшие коробочки и баночки с отверстием для вылета насекомых. На дне коробочек - насыпают речной песок или почву, а сверху коробочки нужно прикрыть бумагой для того, чтобы предотвратить пересыхания или переувлажнения при поливе растений, или другими словами, как можно дольше сохранялся своеобразный микроклимат.

Другой энтомофаг - энкарзия, она в наших огородах уничтожаетбелокрылку. Внешне энкарзия похожа на мух. Самка энкарзии откладывает яйца в личинки белокрылки 3-4-летнего возраста. Развившиеся из яиц личинки паразита экономно питаются внутренним содержимым тела белокрылки, которое при этом личинки белокрылки чернеет. Новые особи энкарзии быстро размножаются. Каждая самка этого энтомофага откладывает до 115 яиц. Минимальный срок развития одного поколения энкарзии - 11 дней.

Рано весной на черной почве можно легко увидеть ярко-красных маленьких «паучков», быстро ползущих на поиски пищи. Это фитосейулюс. На самом деле - это хищный клещ, который был первоначально обнаружен в прибрежных районах Чили, во Франции, Италии, и завезен в СССР в 1963 г. Его разводят и специально запускают в теплицу против паутинного клеща - любителя огурца и перца. Одно поколение фитосейулюса развивается за 5,5 суток, если температура 25-30°, и до 10 суток, если прохладнее. Самка фитосейулюса за свою непродолжительную жизнь (18-24 дня) откладывает 50-80 яиц.

2. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ БИОМЕТОДА В СНГ И ЗА РУБЕЖОМ История развития биометода в защите растений уходит своими корнями в далекое прошлое. С незапамятных времен люди наблюдали, как лисы уничтожали грызунов, птицы и летучие мыши, земноводные и рептилии, разнообразных насекомых, как муравьи носили в муравейники гусениц и взрослых насекомых, как размножившиеся гусеницы вдруг начинали гибнуть от эпизоотий каких-то болезней. В 18-19 веках начинают формироваться идеи и делаются попытки хозяйственного использования полезных насекомых и возбудителей болезней. Неоценимый вклад в развитие биометода внесли исследования взаимоотношений между различными видами насекомых, проведенные русскими энтомологами Н.В. Курдюмовым, И.В.Васильевым, И.Я. Шевыревым и другими в начале текущего столетия. Впервые идея использования патогенных микроорганизмов в борьбе с вредными насекомыми была предложена великим русским ученым И.И.Мечниковым. В 1879 году он открыл возбудителя «зеленой мюскардины» личинок хлебного жука кузьки – им оказался гриб метарризиум. Им же была впервые разработана методика искусственного разведения гриба и даже создан небольшой завод по выращиванию метарризиума. Дальнейшее развитие биометода в России связано с именами М.И. Красильщика, А.Ф. Радецкого, С.А. Мокоржецкого, И.А. Порчинского и других. Именно в это время в России были выявлены яйцееды вредной черепашки (И.В. Васильев), яблонной плодожорки (Я.Ф. Шрейнер и И.В.Васильев). В Европе в 1602 году описан паразит гусениц кап. Белянки Апанталес гломератус, в 1634 году Томас Муффе издал книгу «Театр насекомых», а в 1701 году Антон Левенгук описал и зарисовал паразита ивового пилильщика. Реомюр в своих «Мемуарах к истории насекомых» в 1734 году описал паразитов насекомых – нематод, грибы и предложить вносить яйца мух, поедающих тлей, в оранжерее (журчалок). Французский ученый Де Геер (1766 году) отмечал, что «мы никогда не сможем бороться с насекомыми без помощи самих насекомых». К. Линней предложил использовать хищную жужелицу Calosoma sicophanta. Если в России и в Европе биометод развивался в основном с использованием местных энтомофагов и патогенов, то в Америке он начал свое развитие с интродукции хищного жука родолии – против австралийского желобчатого червеца в 1888 году. Этот ярко-красный хищник из сем. Кокцинеллид уничтожает на родине - в Австралии яйца и личинок ицерии. Акклиматизация произошла успешно. 5 Другие страны также провели акклиматизацию рода. В общей сложности в США завезено более 500 видов энтомофагов из 40 стран мира. Из них акклиматизировались 95 видов и эффективны 59 видов, в борьбе с 56-ю видами вредителей. Большинство этих энтомофагов применяется для защиты цитрусовых и других субтропических культур. 3. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БИОМЕТОДА В настоящее время биологические приемы защиты растений находят все более широкое применение, расширяется арсенал средств биометода. В странах СНГ в более чем 500 республиканских и районных (краевых, областных) биолабораториях было налажено производство трихограммы, энкарзии (паразита белокрылки), хищной галлицы афидимизы, клеща фитосейулюса, а также биопрепаратов – боверина, БИП, битоксибациллин, дробацилина, бактороденцида и другие. В СССР впервые в мировой практике были созданы крупные биофабрики по производству трихограммы, разработаны автоматизированные линии по разведению златоглазок, получению трихограммы в желатиновых капсулах с ИПС вместо яиц хозяина. В страну было завезено более 25 видов энтомофагов и микроорганизмов для борьбы с вредителями. В последние годы получили широкое развитие принципиально новые направления в защите растений: использование в борьбе с вредными насекомыми гормонов и их синтетических аналогов, половых аттрактантов, методов стерилизации насекомых, которые оцениваются как весьма перспективные и безопасные для человека, полезных животных и биосферы в целом. Вещества, выделяемые железами внутренней секреции и регулирующие жизненные процессы живых организмов, называют гормонами. Этот термин впервые ввел английский физиолог Э. Старлинг в 1905г. Так, недостаток ювенального гормона развития насекомых вызывает появление особей с недоразвитыми крыльями, половой системой и другими изменениями, а его избыток замедляет развитие насекомых, вызывая появление добавочных возрастов личинок, задерживая окукливание. Химическая стерилизация насекомых, например, выпуск стерильных самцов приводит также к отсутствию потомства вредителя. Этот метод предложил советский ученый А.С.Серебровский и успешно применял против комнатных мух, амбарного долгоносика и других. В дальнейшем метод успешно применен против мясной мухи на остовах Тихого океана американскими энтомологами и против средиземноморской плодовой м ухи в Греции. Метод успешнее применим на островных территориях из-за непоступления на территорию новых фертильных особей вредителей. Использование синтетических (половых аттрактантов, феромонов) уже находит широкое применение для борьбы и сигнализации появления вредителей, например листоверток. Идентифицированы и феромоны более чем 670 видов других вредителей. В США, Германии, Японии, Англии и других странах производством феромонных ловушек занято более 10 фирм, выпускающие ловушки для 30 и более видов вредителей сельского и лесного хозяйства. Но каким бы эффективным ни был тот или иной метод борьбы с вредителями болезнями или сорняками, он не может решить проблему полностью. Поэтому будущее защиты растений за интеграцией, объединением всех методов в единую систему интегрированной защиты растений. Идея интегрированной системы защиты растений зародилась еще в 30-е годы, когда видные ученые Н.В. Курдюмов, В.Н. Щеголев, Г.Я. Бей-Биенко, А.В. Знаменский и другие сформулировали ее основные принципы. В современном понимании интегрированная защита растений – это борьба с вредными организмами, учитывающая пороги их вредоносности и использующая в первую очередь природные ограничивающие 6 факторы наряду с применением всех других методов, удовлетворяющих экономическим, экологическим и токсикологическим требованиям. Интегрированная защита растений предусматривает выбор таких средств подавления вредных видов, которые не только сохраняли, но и активизировали бы деятельность полезных организмов. Это идеальная комбинация биологических, агротехнических, химических, физических и других методов защиты растений против комплекса вредителей и болезней в конкретной эколого-географической зоне на определенной культуре. Активизация научных исследований по разработке принципов интегрированных систем защиты растений и конкурентных их схем в ряде стран мира позволила достичь определенных результатов на хлопчатнике, плодовых, сахарной свекле, сое, табаке, овощных и других культурах. Основными элементами интегрированных систем защиты растений являются: · достоверный централизованный и районный прогноз распространения, развития и численности вредных организмов; · учеты численности вредителей и развития болезней на посевах в хозяйстве с опорой на экономические пороги вредности объектов; · переход от сплошных химических обработок к выборочным, правильный выбор сроков и норм их применения; · широкое применение биологических средств защиты растений от вредителей и болезней. · правильная система агротехники и семеноводства, применение устойчивых сортов.

Выбор хозяина и специализация энтомофагов Процесс приспособления паразита к определенному хозяину протекал в течение длительного исторического времени, в ходе совместной коэволюции. Высшей степенью паразитизма с точки зрения эволюции считается такая, при которой паразит не убивает своего хозяина, а лишь ослабляет или приводит к гибели после завершения своего развития. В то же время большинство паразитов убивают жертву, что и используется в биометоде. Для эффективности паразитов и хищников важное значение имеют высокоразвитые поисковые способности. Первоначально энтомофаги находят среду обитания хозяина или жертвы (субстрат, кормовое растение хозяина и т.п.). Затем переходят к поиску самих жертв и хозяев. Определенные виды растений часто стимулируют откладку яиц энтомофагами. Выбор жертвы определяется рядом факторов: возрастом жертвы, зараженностью другими паразитами, физиологическим состоянием ее, поведением жертвы. Специализация паразитов и хищников заключается в том, что для поражения они выбирают одного или нескольких хозяев или жертв из десятков возможных. Не только 20 паразиты, но и многие хищники проявляют специализацию, иногда даже более узкую, чем паразиты (например, кокцинеллиды). Каждый вид энтомофага имеет эволюционно выработавшийся комплекс предпочитаемых свойств насекомых-жертв, которым они руководствуются при их выборе (запах, цвет, наличие определенных покровов, коконов и др.). Среди энтомофагов встречаются по пищевой специализации полифаги, олигофаги и монофаги. Среди хищников больше всего полифагов, а среди паразитов - монофагов. Для каждого вида паразитов принято составлять списки хозяев, особенно для видов, перспективных и рекомендуемых для биологической защиты растений. Аналогично и хищники имеют свои комплексы видов-жертв.