МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АО «КАЗАГРОИННОВАЦИЯ»

Казахский научно-исследовательский институт

защиты и карантина растений

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ БИОПРЕПАРАТА НА ОСНОВЕ

ЭНТОМОПАТОГЕННОГО ГРИБА BEAUVERIA BASSIANA

(BALS.) VUILL. ПРОТИВ ОСНОВНЫХ ВРЕДИТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР

Астана 2011

  

УДК 632.7/.937(06)

Методические указания по применению биопрепарата на основе энтомопатогенного гриба BEAUVERIA BASSIANA (BALS.) VUILL. против основных вредителей сельскохозяйственных культур. Алматы, 2011 -19с.

Авторы:Сагитов А.О., Дуйсембеков Б.А., Успанов А.М.; Лукина А.В., Каменова А.С., Макаров Е.М.; Баймагамбетов Е.Ж.; Смагулова Ш.Б.

Методические указания составлены для специалистов по защите растений, работников крестьянских и лесопарковых хозяйств, студентов аграрных и биотехнологических факультетов. Изложены общие положения по применению биопрепарата на основе энтомопатогенного гриба против насекомых-вредителей.

Издано в рамках программы 057 «Информационное обеспечение субъектов агропромышленного комплекса на безвозмездной основе»

Утверждено решением заседания научно-технической комиссии АО «КазАгроИнновация» от 3 декабря 2011 года, № 2

3  

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

4

1 Основные вредители, против которых используются грибные препараты

6

1.1 Колорадский картофельный жук

7

1.2 Азиатская перелетная саранча

8

1.3 Мароккская саранча

9

1.4 Итальянский прус

10

2 Наработка препаративной формы на основе штамма гриба Beauveria bassiana в условиях лаборатории

11

3 Применение биопрепарата

13

3.1 Учет биологической эффективности обработок

15

3.2 Меры безопасности при работе с микоинсектицидом

17

Заключение

21

Список использованных источников

22

Приложение 23

4  

ВВЕДЕНИЕ

Эффективная защита растений является необходимым условием обеспечения продовольственной и экологической безопасности Республики Казахстан. Потенциальные потери урожая от вредных организмов в настоящее время достигают 28-35%. Особо опасные вредные организмы способны причинить громадный ущерб сельскому хозяйству. Огромную опасность для сельского хозяйства страны представляют вспышки массового размножения саранчовых, колорадского жука и других вредителей, что случается с постоянной периодичностью. В настоящее время в Казахстане для контроля численности колорадского жука и разных видов саранчовых используются только химические инсектициды. Однако, как известно, масштабное использование пестицидов имеет ряд существенных недостатков, важнейшими из которых являются возникновение резистентных популяций вредителей и загрязнение окружающей среды.

В связи с ухудшением экологии и проблемой охраны окружающей среды, актуальной и важной государственной задачей является широкое использование в защите растений биопрепаратов отечественного производства вместо химических пестицидов.

Энтомопатогенные грибы представляют собой неисчерпаемый биологический ресурс природных и селекционных штаммов с избирательным спектром вирулентности в отношении отдельных групп членистоногих вредителей и в большинстве своем безвредных для окружающей среды, животных и человека. Поэтому создание микоинсектицидов – это направление в биотехнологии, которому во многих странах мира проявляется неослабевающий интерес [1, 2]. Однако в Казахстане, несмотря на важность аграрного сектора, до сих пор нет собственного биопрепарата на основе местного штамма энтомопатогенных грибов.

Как известно, грибы были первыми микроорганизмами, предложенными И.И. Мечниковым и И.М. Красильщиком для фабричного производства в целях использования их против вредных насекомых еще в конце прошлого века. Для массового производства в мире рекомендовано несколько видов грибов, из которых Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. занимает первое место.

Экспериментальные препаративные формы на основе B.bassiana производятся в США (под названием биотрол), во Франции (колеопе), в Чехии (боверол, боверосил) и в бывшем СССР (боверин зерновой). Среди коммерческих микоинсектицидных препаратов следует упомянуть Botano Gard®, Mycotrol™-GH-OF, Mycotrol ™-GH-ES, Mycotal®, Cornelia® Naturales-ITM, Bio-2561, AFSEF-201, BB-1200(http://www.piperpat.co.nz/biotechi.html).

5  

Недостатком указанных препаратов в условиях Казахстана является несовпадение оптимума развития штаммов с климатическими условиями нашей Республики [2, 3]. Однако биопрепараты имеют ряд преимуществ: высокая эффективность по отношению к восприимчивым видам, избирательность действия, отсутствие выработки устойчивости у вредителей, безвредность для теплокровных, отсутствие фитотоксичности [1, 2]. Кроме того, биопрепараты на основе грибов имеют ряд преимуществ по сравнению с бактериальными: во-первых, у грибов разнообразны пути поражения насекомых, в том числе и контактный, что облегчает их использование в эпизоотологическом аспекте; во-вторых, грибы хорошо сохраняются в различных условиях в виде покоящихся спор, спорангиев, склероциев, псевдосклероциев и плодовых тел, что важно для технологии производства и применения грибных препаратов; в-третьих, многие грибы служат продуцентами различных биологически активных веществ, вызывающих и ускоряющих патогенез у насекомых. Перечисленные достоинства грибов как энтомопатогенов не реализованы в больших масштабах по двум причинам: 1) необходимость больших площадей и затрат для их выращивания; 2) энтомопатогенная активность грибов проявляется в условиях высокой и стабильной влажности, что ограничивает сферу их применения [4].

Так как серьезной проблемой при использовании биопрепаратов считается их чувствительность к температуре и влажности, актуальным является поиск новых аборигенных энтомопатогенных микроорганизмов, адаптированных к местным засушливым условиям, отбор высоковирулентных штаммов-продуцентов, на основе которых будет осуществляться выпуск отечественных биопрепаратов. Поэтому целью проведенной в лаборатории биотехнологии научно-исследовательской работы был поиск и отбор казахстанского штамма энтомопатогенного гриба для создания биопрепарата на его основе для защиты сельскохозяйственных культур от насекомых-вредителей. В результате проведенной работы нами предложены указания по наработке и применению биопрепарата на основе выбранного штамма.

6  

1 Основные вредители, против которых используются предложенный грибной препарат.

Колорадский жук обладает чрезвычайно высокой экологической пластичностью, определяемой генетическим и физиологическим полиморфизмом, что позволяет этому виду легко адаптироваться в новых ареалах. На территории Казахстана колорадский жук появился в 70-х гг. Данный вид, как один из наиболее инвазивных и вредоносных, к настоящему времени обнаружен почти во всех областях республики. С начала 90-х годов во многих районах страны наблюдаются массовые вспышки размножения этого вида вредителя, приводящие к катастрофическим потерям урожая картофеля.

Против колорадского жука кроме химических инсектицидов можно использовать биопрепараты бактериального и грибного происхождения. В Казахстане против этого вредителя пока нет биопрепарата на основе местного штамма энтомопатогена, адаптированного к засушливым условиям и достаточно эффективного.

Саранчовые издревле являются опаснейшими вредителями сельскохозяйственных культур, сенокосов и пастбищ. В Казахстане обитает более 270 видов и подвидов саранчовых, из них более 20 способны наносить серьезный ущерб посевам и пастбищам. Наиболее опасными видами являются азиатская, мароккская, итальянская саранчи и несколько видов нестадных саранчовых. В отношении саранчовых вредителей отмечено, что бактериальные препараты практически неэффективны. До сегодняшнего дня у саранчовых не обнаружено штаммов широко известной бактерии Bacillus thuringiensis, патогенной для двукрылых, жуков и чешуекрылых. Кристаллизованный эндотоксин этой бактерии растворяется только в щелочной среде, тогда как в кишечнике саранчовых, в отличие от многих других систематических групп насекомых, среда кислая [5]. Для развития микозов pH кишечника насекомого не играет особой роли. Поэтому актуальным является поиск местных штаммов грибов и создание микоинсектицида на их основе, вирулентного для саранчовых. В списке пестицидов, разрешенных к применению на территории РК на 2003-2012 гг., всего 8 препаратов на основе бактерии Bacillus thuringiensis: битоксибациллин, лепидоцид, дипел, новодор, из них первые два производились в Степногорске (при этом штаммы-продуценты не являются местными) и два - в США, и нет ни одного микоинсектицида на основе местных штаммов энтомопатогенных грибов.

7  

1.1 Колорадский картофельный жук Колорадский картофельный жук (Leptinotarsa decemlineata Say.)

относится к особо опасным видам для картофеля и в меньшей степени - для томатов, баклажанов. Питается также сорняками из семейства пасленовых. Повреждает листья, реже черешки, стебли и цветки, а также клубни. На листах выедает дыры, иногда объедает их полностью. Обладает исключительной прожорливостью.

Взрослые жуки буровато-желтые с черными пятнами на переднеспинке и десятью черными продольными полосками на надкрыльях (рисунок 1). Длина жука 7-16 мм, ширина 4-8 мм [6].

а б

Рисунок 1 – Колорадский жук: а – имаго; б - личинки Колорадский жук зимует исключительно в стадии взрослого

насекомого в земле на глубине от 18 до 70 см в зависимости от климатических особенностей и типов почвы. Предпочитает рыхлую сухую почву. Весной, когда температура почвы достигает 14-15о, они выползают на поверхность и приступают к питанию. Через 2-3 дня после выхода на поверхность земли самки откладывают на нижнюю сторону листьев яйца группами, по 40-60 штук. Средняя плодовитость самки до 500 яиц. Яйцо высотой 1,1-1,8 мм, овальное, светло-оранжевого цвета. При температуре воздуха 15-18о эмбриональное развитие продолжается пять-семь дней, стадия личинки – около 30 дней. Взрослые личинки горбатые, с грудными ногами, оранжево-красные, длиной до 15 мм. Голова, переднегрудь и два ряда бородавок по бокам тела у них черные. Окукливаются личинки в почве, на глубине 10-12 см. Молодые жуки появляются через две-три недели. Развитию и вредоносности жука способствует жаркая погода [6].

Взрослые жуки могут жить 12-14 месяцев. В теплые солнечные дни способны перелетать на расстояние до 10 км.

На юго-востоке и юге Казахстана колорадский жук может давать два-три поколения, на севере – одно-два. В качестве мер борьбы

8  

необходимо строгое соблюдение карантинных правил и опрыскивание химическими или биологическими инсектицидами в период вегетации.

1.2 Азиатская перелетная саранча Азиатская перелетная саранча (Locusta migratoria migratoria L.) –

олигофаг, предпочитающий исключительно однодольные из злаковых, осоковых, ситниковых. Соответственно из культурных растений может сильно повреждать зерновые. Однако при вспышках массового размножения этот вид может повреждать практически все сельскохозяйственные культуры [5]. Перелетная саранча – крупное насекомое: длина тела самцов составляет 35-50 мм, самок – 45-55 мм. Лоб отвесный, мандибулы синие. Переднеспинка без Х-образного рисунка. Надкрылья длинные, блестящие, с многочисленными бурыми пятнышками. Крылья бесцветные, без перевязей. Задние бедра синевато-черные, голени – желтоватые или красные. Окраска зависит от фазовой принадлежности: зеленая, бурая, желтовато-зеленая или серая (рисунок 2).

Рисунок 2 –Азиатская перелетная саранча У стадной фазы переднеспинка едва вогнутая или прямая, у одиночной – дугообразная. Надкрылья у самцов стадной фазы длиннее заднего бедра в два раза. Отношение длины надкрылий к длине заднего бедра (индекс E/F) у особей стадной фазы больше 2 (до 2,23), у особей одиночной – не превышает 1,96 [5, 7]. Личинки стадной фазы имеют контрастную черно-оранжевую окраску, а одиночной фазы – однотонную. Азиатская саранча L. m. migratoria L. имеет обширный ареал в Казахстане. Гнездится по берегам рек, озер и морей, в зарослях тростника. Отрождение личинок происходит в середине или конце мая,

9  

заканчивается за 4-5 дней. Личиночное развитие продолжается 35-40 дней. Личинки собираются в кулиги с первых дней. Кулиги личинок могут мигрировать на большие расстояния, до 3 км в день. Спаривание – через 2-3 недели после окрыления. Самка откладывает от 2 до 5 кубышек, содержащих по 60-80 яиц. Гнездится по берегам рек, озер и морей на болотистых лугах с зарослями тростника, где нередко в массе размножается; может вылетать далеко за пределы гнездилищ и сильно вредить культурным растениям. В пределах Казахстана места обитания перелетной саранчи расположены по среднему течению р. Сырдарья, в бассейнах оз. Балхаш, Алаколь, Зайсан, вдоль рек Иргиз, Тургай, Сарысу, Чу. 1.3 Мароккская саранча Мароккская саранча Dociostaurus maroccanus (Thnb.), распространенная в Средней Азии, Южном Казахстане, Пред- и Закавказье, может наносить вред более 40 видам культивируемых травянистых и древесно-кустарниковых растений. Взрослые особи мароккской саранчи имеют стройное тело средних размеров (рисунок 3).

Длина тела самцов 16,5-28,5 мм, самок − 20,5-38,0 мм. Надкрылья хорошо развитые, почти прозрачные, иногда с мелкими коричневыми или сероватыми пятнами. Общий тон окраски тела – серовато-желтоватый, с темными пятнами. Особи стадной фазы отли-чаются от одиночных особей более длинными надкрыльями и слабыми пятнами на задних бедрах. У одиночных особей пятна ясно выражены и образуют косые темные полосы на верхней стороне.

Рисунок 3 – Имаго мароккской саранчи

Характерной особенностью ландшафтного распределения мароккской саранчи является строгая приуроченность этого вида к определенному типу местообитаний на всем протяжении ареала от Марокко до Казахстана, а именно, к предгорным полупустыням с мозаичной эфемероидной растительностью. Другой характерной чертой мароккской саранчи является приуроченность мест яйцекладки к целинным, нераспаханным землям. Места откладки яиц локализуются преимущественно в зоне пустынь — в предгорьях и нижней части

10  

склонов гор, не выше 1800 м. Это обычно сухие участки с суглинистыми и супесчаными сероземами.

Отрождение происходит рано, в конце марта - начале апреля, заканчивается за 5-6 дней. Продолжительность каждого из 5 личиночных возрастов – 5-7 дней. В начале мая половозрелые особи приступают к спариванию. Самки откладывают 2-4 кубышки. Кубышка цилиндрическая, прямая или слегка изогнутая в нижнем отделе, длина ее 16-32 мм, толщина – 4-5 мм, содержит 30-36 яиц. Через 10-15 дней после окрыления особи стадной фазы могут совершать миграции стаями, перелетая с мест откладки яиц на пониженные, хорошо увлажненные участки с обильной растительностью, где саранча и питается.

Этот вид весьма требовательный к условиям среды, способный существовать в достаточно узких экологических рамках, и поэтому чутко реагирующий на все изменения в стациях обитания. Установлено, что основным условием, благоприятствующим ее массовому размножению, является выпадение весенних осадков в сумме около 100 мм в период развития перезимовавших яиц и отрождения личинок. Тем не менее, в Узбекистане и на юге Казахстана мароккская саранча регулярно заселяет несколько сотен тысяч гектаров, а в отдельные годы – более 1 миллиона гектаров.

Мароккская саранча – полифаг, способный повреждать прак-тически любые культуры, от зерновых и бобовых до овощей, бахчевых и даже лесопосадок хвойных растений. Данный вид особенно сильно вредит хлопчатнику, хлебным злакам, люцерне, огородным и бахчевым культурам. Имаго могут совершать перелеты на 50-75 км [5, 7]. 1.4 Итальянский прус Итальянский прус Calliptamus italicus (L.) может нанести большой вред культурным двудольным растениям – от бобовых (люцерна) и хлопчатника до различных плодовых деревьев. Имаго итальянского пруса имеет коренастое тело средних размеров (самцов 10,4-22,2, самок – 14,2-32,0 мм). Задние крылья несколько короче надкрылий, сравнительно узкие. Задние бедра толстые и короткие, с 1-3 темными перевязями, изнутри красные или розовые (рисунок 4).

11  

Окраска пруса разно-образная: преобладают корич-невато-бурые, серо-коричневые, коричневые, бурые, реже бело-ватые тона. Часто развиты продольные полосы и пятна. Задние голени красные, крас-новатые или розовые. У стадной формы надкрылья заходят за вершину задних бедер на 3,5-5,5 мм, а у одиночной формы – не более чем на 1,2-2,5 мм.

Рисунок 4 - Имаго итальянского пруса

Массовое отрождение, растянутое и неравномерное, происходит в начале-середине мая. Переход личинок из одного возраста в другой – через каждые 6-9 дней. Личинки при высокой численности образуют скопления – кулиги, численность которых может достигать 200 экз./м2.

Окрыление у стадной формы происходит через 40-45 дней после вылупления, у одиночной – через 55-65 дней. Активные миграции имаго пруса начинаются через 10 дней после окрыления, яйцекладка – через 16-30 дней. Самки пруса откладывают кубышки на открытых участках с легкими незасоленными почвами. Кубышка цилиндрическая, изогнутая, длиной 41 мм, шириной 4-6 мм. Одна самка за сезон может отложить до 150 яиц. Для итальянского пруса оптимальны сухие степи и полупустыни с мозаично-травяным покровом. Для яйцекладки используют участки голого, часто песчаного грунта. Предпочитают для питания засухоустойчивые двудольные растения (полынь, прутняк). В центральном Казахстане и Зауралье прус встречается при высоком уровне численности от лесостепной до полупустынных зон. В восточном Казахстане были отмечены вспышки на территории сосновых боров и песчаных массивов; на западе предпочитает полупустыни с ковыльно-типчаково-полынной растительностью; на юге – возле речных долин и оазисов [5, 7]. Будучи экологически пластичным видом, который способен заселять самые разнообразные местообитания и питаться широким кругом растений итальянский прус в конце 1990-х годов стал более опасным с экономической точки зрения и оттеснил азиатскую саранчу на второй план.

12  

2 Наработка препаративной формы на основе штамма гриба Beauveria bassiana в условиях лаборатории

Исходная культура гриба Beauveria bassiana была выделена из трупа имаго жука долгоносика (Coleoptera, Curcurleonidae), найденного в 2006 г. в предгорьях Заилийского Алатау, ущелье реки Чапайки, зарегистрирована в коллекции лаборатории биотехнологии КазНИИЗиКР. В 2010 г. на штамм получен инновационный патент.

Морфолого-культуральные признаки штамма. Штамм BCu9-06 относится к виду Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin [8]. Гифы септированные, бесцветные. Конидиеносцы расположены вдоль гиф единолично или парами друг против друга, собраны рыхлые мутовки. Конидии шаровидные 2,0-3,0х1,9-2,8 мкм. На вершине бутылевидного конидиеносца расположен характерный зигзагообразный вырост. Фиалиды прямые, короткие.

Полученный штамм достаточно стабилен по морфолого-культуральным признакам. На агаризованной среде Чапека (состав: сахароза 30 г, NaNO3 - 2 г, KHPO4 - 1 г, MgSO4х7H2O - 0,5г, KCl – 0,5 г, FeSO4х7H2О -0,01 г, агар – 20 г, вода 1 л, pH 7,0-7,2) образует округлые колонии, ватообразные, слегка приподнятые, белого, в центре светло-бежевого цвета, толщиной 1,5-6 мкм, диаметром 28-31 мм на 10-е сутки культивирования. Агаризованную среду Чапека не окрашивают. Рельеф – выпуклый, иногда образует капли конденсата на поверхности.

На рыбном агаре (состав, г/л: рыбный экстракт – 3 г, пептон – 5 г, вода водопроводная – 1000 мл, агар-агар – 15 г): округлые колонии светло-бежевого цвета, мучнистые. Рельеф – слабовыпуклый. Пигментация питательной среды – светло-коричневого цвета, выражена сильнее к центру колонии.

На агаризованной среде Сабуро (г/л: глюкоза – 10, пептон – 10, мальтоза - 10, дрожжевой экстракт 0,5, агар-агар – 20, вода водопроводная – 1000 мл) образует колонии пушистые белого цвета, позднее слегка желтеющие, агар не окрашивают, синнем не образуют [9]. Штамм при поверхностном росте на жидких питательных средах образует войлочную, реже пушистую грибницу. Поверхность колоний - бежевого цвета. Глубинная культура однородная, реже хлопьевидная.

Предлагаемый штамм гриба B. bassiana в лабораторных условиях обеспечивает 100%-ную гибель личинок колорадского жука на седьмые сутки эксперимента против 55% в опыте с контрольным штаммом (по прототипу). Штамм BCu9-06 проявил также более быстрый прирост диаметра колоний на среде Чапека, по сравнению со стандартным.

Анализ полученных данных по отношению нескольких штаммов к температуре показал, что штамм BCu9-06 при температуре 30оC дает

13  

наиболее интенсивный рост, существенно более высокий по сравнению с другими культурами. При этом для него не выявлено существенных различий по интенсивности роста как при минимальной (200C), так и максимальной температуре. Таким образом, данный штамм наиболее лабилен к температуре окружающей среды. Продуктивность штамма. Максимальный выход биомассы гриба на сусло-агаре и картофельном агаре отмечается на 10-12 сутки роста. Титр конидий (смыв культуры водой: 10 мл на чашку Петри) на сусло-агаре на 12 день составляет 4х107 спор/мл, на картофельном агаре - 2х107 спор/мл. Оптимальная темпертура культивирования штамма 26оС. Основой препаративной формы является культура гриба, содержащая инфекционные конидии. Маточный биоматериал. Штамм BCu9-06 гриба B. bassiana, используемый в качестве биоматериала для производства препаративной формы, сохраняется в пробирках на косяках Сабуро или сусло-агара (50% пивное сусло, 2% агар-агара, рН – 6.0) при температуре +4о С не более 6 месяцев. Культивирование маточного материала проводят при температуре 25-26оС в течение 7-10 суток, а затем закладывают в холодильник в стерильных коробках. Перед использованием такого материала для инокуляции его следует вынуть из холодильника за несколько дней. Споры хорошо спорулирующей культуры смывают стерильной дистиллированной водой и полученную суспензию можно использовать как инокулюм. Посевной материал. В качестве стандартной среды для получения посевного материала используется модифицированная среда Сабуро следующего состава: пептон – 10 г, глюкоза – 10 г, мальтоза – 10 г, дрожжевой экстракт (или белково-витаминный концентрат – 5 г), вода – 1 л. Режим стерилизации: 0,8 атм., 30 мин.

Глубинное культивирование гифомицетов осуществляется на модифицированной среде Сабуро по следующей методике: в стерильные колбы объемом 750 мл с 100 мл жидкой среды микробиологической петлей помещается кусочек среды с культурой гриба. Культивирование проводится на качалке (200 об/мин) и при температуре 24-26о С в течение 6 – 9 суток. Для подготовки посевного материала можно также использовать в качестве более дешевой среды неохмеленное пивное сусло (сахаристость 12-14%), разбавленное в два раза водопроводной водой. Сусло разливается по 50 мл в колбы и стерилизуется при 1,0 атм в течение 30 мин. Культивирование гриба осуществляют при температуре 24-26оС, обеспечивая постоянное встряхивание (качалка, 200 об/мин) в течение 3-4 суток (до полного помутнения питательной среды).

14  

Подготовка основной питательной среды. Культивирование гриба для наработки препаративной формы осуществляют в 3-х литровых банках на сыпучих субстратах (некондиционное зерно ячменя, пшено, отруби). Зерно засыпают в банки на 2/3 от их объема, добавляют воду в количестве 25-30% по весу (до умеренного увлажнения среды). Банки со средой стерилизуют в автоклаве при 1,5 атм в течение 50-60 мин. После частичного остывания разбухшее пшено встряхивают и оставляют до полного остывания. При приготовлении среды необходимо достичь такого соотношения зерна и воды, чтобы среда при стерилизации набухла, сохранив при этом сыпучесть. Культивирование гриба. Выращивание инфекционного материала проводят в специальной комнате-растильне. Температура 26-28оС, освещение постоянное. Период инкубации – 10-12 суток (до обильного обрастания зерна мицелием гриба и массового образования конидий). Периодически банки необходимо сильно встряхивать, чтобы разрушить образовавшиеся комки субстрата. После высушивания биомассы при комнатной температуре воздуха, ее перемалывают. При поверхностном культивировании на твердом субстрате (отруби, пшено) продуктивность штамма составляет 1х109 - 5х109 конидий/гр. Максимальная жизнеспособность 90-95%. Культура гриба в 3-х литровых банках может храниться до непосредственного использования не более 3-х месяцев при комнатной температуре и в течение 6-ти месяцев при температуре ниже 15оС (рисунок 5). Для более длительного хранения необходимо высушить биомассу гриба вместе со средой, рассыпав ее слоем в 2-3 см на плоской поверхности, при температуре не выше 37оС. Пшено с культурой гриба помещают на алюминиевые противни и высушивают при этой температуре до воздушно-сухого состояния, после чего перекладывают в полиэтиленовые мешки и хранят в течение 9-12 месяцев. Хранить препарат необходимо в помещениях, где влажность воздуха не более 70 %, так как при повышенной влажности может произойти набухание и прорастание спор, что приведет к потере их вирулентных свойств. После перемалывания сухой порошок должен содержать не менее 2 млрд. жизнеспособных спор в 1 г препарата.

15  

Рисунок 5 – Наработанная полупрепаративная форма гриба 3 Применение биопрепарата Для приготовления рабочей суспензии сухой биопрепарат заливают

небольшим количеством холодной воды, тщательно перемешивают. Затем доводят водой до нужной концентрации. При необходимости проводят смешивание биопрепарата с небольшими дозами химического инсектицида, соблюдая все меры предосторожности (например, каратэ в концентрации 0,001 %). Приготовленный раствор используют в течение 1-2 ч, так как в дальнейшем начинается прорастание спор гриба, что снижает эффективность обработки.

Обработку проводят в сухую безветренную погоду, выдерживая без полива несколько часов. Если сразу после обработки пошел дождь, следует повторить обработку. Целесообразно опрыскивать растения в ранние утренние и вечерние часы, когда нет прямых солнечных лучей. В пасмурную погоду можно проводить обработки днем. При температурах ниже 13-14оС эффективность биопрепарата резко снижается. Оптимальная температура его применения 20-28оС, влажность воздуха – 70-85 %. Препарат важно применять против личинок младших возрастов, более восприимчивых к инфекциям. Нежелательно применение микоинсектицида после недавних обработок фунгицидами, так как это может снизить эффективность биопрепарата [10].

Норма расхода препарата – 1,5-2 кг на 1 га. Рекомендуется для опрыскивания посевов картофеля в период массового отрождения личинок колорадского жука первых двух возрастов и повторно через 12-15 дней после этого. Расход жидкости составляет при наземном опрыскивании 400-450 л/га, а при малообъемном – 135-150 л/га. Для обработок можно использовать любые виды опрыскивателей.

16  

Личинки колорадского жука младших возрастов погибают быстрее, их смертность достигает 100 %. Поэтому целесообразно проводить обработки при первом появлении личинок.

Препарат обладает кишечным и контактным действием. Попадая на тело насекомого, споры гриба прорастают в кутикулу, внедряются через мягкие участки оболочки внутрь насекомого, заполняя его грибницей и вызывая гибель. Насекомое погибает в результате токсикоза, возникающего вследствие активного роста гриба в его теле и разрастания мицелия в гемолимфе. При этом труп насекомого твердеет, мумифицируется. Грибница прорастает на поверхность тела насекомого и при влажной погоде насекомое покрывается белым пушистым налетом конидиеносцев со спорами (рисунок 6). Споры являются инфек-ционными стадиями гриба [4]. Микоинсектицид не токсичен для теплокровных. Срок ожидания 20 дней.

При разработке технологии применения биопрепаратов важнейшим элементом является определение оптимальных норм расхода патогена и оптимизацияя препаративной формы. В ходе испытаний препаративной формы на основе гриба было отмечено, что масляная суспензия на 20-25 % эффективней водной суспензии. Это можно объяснить тем, что масло является протектором для спор, предохраняет споры от высыхания и летального воздействия УФ-лучей. Кроме того, масляная суспензия выступает здесь в роли прилипателя. Поэтому для повышения эффективности обработок можно порекомендовать готовить суспензию на основе технических растительных масел (соевое, рапсовое, хлопковое).

Рисунок 6 – Азиатская саранча с признаками микоза, вызванного грибом B.bassiana

17  

Кроме того, при совместной обработке гриб + химический инсектицид (каратэ, 0,001%) эффективность была выше на 10-17 %, чем при обработке чистой суспензией спор грибов. Инсектицид каратэ в сублетальной концентрации ускорил течение микоза у личинок колорадского жука. Таким образом, инсектицид каратэ в сублетальной дозе (0,001%) повышает эффективность обработок биопрепаратом на основе исследованного штамма, следовательно, может быть рекомендован для обработок в баковой смеси против колорадского жука. Биопрепарат на основе энтомопатогенного гриба B. bassiana перспективен для интегрированной системы защиты от насекомых-вредителей: использование такой схемы обработок поможет снизить инсектицидную нагрузку, что особенно актуально для природоохранных и водоохранных зон.

Однако, для сохранения высокой эффективности обработок микоинсектицидом, необходимо строго соблюдать все выше-перечисленные условия (приложение).

3.1 Учет биологической эффективности обработок При полевых обработках применение не водной, а масляной суспензии поможет сохранить споры от высушивания. В полевых условиях титр спор грибных суспензий должен быть не менее 1х107 сп/мл. Объект - колорадский жук. Испытание микоинсектицида проводят против личинок младших возрастов. Обработка проводится в вечерние часы перед заходом солнца.

Схема опытов: 1. Контроль − без обработки; 2. Препаративная форма (BCu9-06), норма расхода 1х1012 спор/га; 3. Эталон, норма расхода 1х1012 спор/га (если необходим); 4. Повторность − 4-х кратная. Сплошное наземное опрыскивание картофеля проводится в период

вегетации и в период массового появления личинок второго возраста. Опрыскивание осуществляется ранцевым моторным опрыскивателем SOLO-450 (или опрыскивателями других видов).

Эффективность препарата определяется на 10 учетных площадках, расположенных равномерно по диагонали опытной делянки. Каждая площадка охватывает 5 рядов по 10 кустов в ряду. Повторность в опыте 4-х кратная. Учет численности жуков, количества яйцекладок и личинок (с указанием их возраста) проводится: перед обработкой, через 5-6 дней после обработки, а затем один раз в 7-10 дней. Расчеты ведутся по каждой учетной площадке, а затем определяется средняя численность по каждому варианту. Техническая эффективность определяется

18  

сравнением численности личинок до и после обработки и выражается в процентах снижения численности.

Основными показателями биологической эффективности микоинсектицида является снижение численности популяции, которое определяется сравнением численности жуков нового поколения в период их массового появления с суммой численности личинок, встречавшихся на полях перед первой и второй обработками, и выражается в процентах.

Объект – саранчовые. Защитные мероприятия необходимо планировать против личинок

саранчи 2-3 возрастов. Для определения эффективности биопрепарата в отношении саранчовых, насекомые обрабатываются на площадках размером 400 м2 с помощью опрыскивателя любой модификации (норма расхода рабочей суспензии 1х1012 спор/га).

Обработка проводится в вечерние часы перед заходом солнца. Через 12 часов (рано утром) насекомых собирают энтомологическим сачком. Затем личинок саранчовых помещают в пластиковые контейнеры или под изоляторы из газовой ткани, ведут наблюдение и подсчет погибших особей.

В полевых условиях также можно оценить эффективность патогенов на делянках под изоляторами из газовой ткани. Садок состоит из трех частей: двух П-образно изогнутых стальных стержней и газовой ткани, сшитой в виде рукава. К одному краю рукава пришито дно, а с внешней стороны – 8 растяжек (4 – у дна, 4 – ближе к противоположному краю). По краям садка вбиваем в землю П-образные опоры (иногда 4 колышка), к которым растяжками привязываем садок. Верхние края садка завязываем. Садки расставляем на ровном участке одинаковыми рядами. Повторности по вариантам опыта желательно располагать рендомизировано.

Обработка проводится методом опрыскивания тест-насекомых непосредственно в садках. Повторность 3-4-х кратная. Расход рабочей суспензии 2 мл/садок. Осмотр садков проводится 2 раза в сутки: в утренние и вечерние часы. Замена кормовых растений в садках производится раз в сутки, во время первого осмотра.

Схема опытов: 1. Контроль − без обработки; 2. Препаративная форма (BCu9-06), норма расхода 1х1012 спор/га; 3. Эталон, норма расхода 1х1012 спор/га; 4. Повторность − 4-х кратная. Нами была испытана препаративная форма микоинсектицида в виде

масляной суспензии конидий грибов, предназначенная для ультрамалообъемного опрыскивания для контроля численности

19  

саранчовых. Полевой опыт, проведенный на младших возрастах личинок азиатской саранчи (Locusta migratoria migratoria L.) показал, что масляная суспензия гриба эффективнее водной.

Для определения биологической эффективности обработок микоинсектицидами необходимо проведение 2-кратного учета численности саранчовых на единицу площади – до обработки и после нее. Учет проводят через 7 дней после обработки, согласно формуле:

Ах100 Э = 100 - ------------ , где

А0

Э – биологическая эффективность, %; А – численность живых личинок после обработки; А0 – численность живых личинок до обработки. Перед обработкой, но не ранее, чем за сутки до нее, на участки

равномерно раскладывают по 10 проволочных рамок площадью 0,25 м2. Точки расположения рамок отмечают флажками или колышками. Перед обработкой проводят подсчет числа особей, выпрыгнувших из рамок каждой повторности, затем проводят усреднение данных учета. Полученную цифру умножают на 4 для пересчета численности на один квадратный метр для каждой повторности.

Разрабатываются специальные маршруты обследования. Расстояние между маршрутами 100-300 м. Численность личинок учитывается через каждые 100 м методом подсчета на 1 м2 визуально рамочным методом. После окончания обследования определяется средняя плотность особей. Обработки микоинсектицидом целесообразно проводить при достижении вредными саранчовыми экономического порога вредоносности (5 экз./ м2

стадных видов). Дальнейшие учеты осуществляются через 3 и 7 дней после

обработки в тех же рамках, которые были размещены на участках до опрыскивания. При соблюдении правил и условий обработки при титре препарата 1х107сп/мл смертность саранчи на 5-е сутки составит около 20%, а при титре 1х108 сп/мл – около 27 %, на 15-е сутки гибель обработанных особей составит 100%.

3.2 Меры безопасности при работе с микоинсектицидом

Меры предосторожности при работе с биопрепаратом определяются главным образом требованиями, установленными для тех пестицидов, которые добавляют к этому препарату. Сам биологический препарат безвреден для человека и теплокровных животных. Работа с препаратами должна проводиться под руководством специалистов по защите растений или агрономов, прошедших соответствующую

20  

подготовку. Присутствие посторонних лиц в местах обработок воспрещается. Лица, работающие с препаратами, должны знать правила безопасности, должны иметь спецодежду, респираторы, защитные очки, перчатки. Должны строго соблюдаться правила: на месте работы не принимать пищу, не пить, не курить. Перед едой надлежит снять спецодежду, помыть с мылом руки и лицо. При обработке полей движение лиц с ранцевой аппаратурой должно быть с подветренной стороны, исключая их попадание в рабочую волну. Пестициды необходимо хранить, перевозить и отпускать только в прочной, хорошо закрытой таре, обязательно подписанной. Нельзя оставлять в поле или других местах пестициды без охраны. Неиспользованные остатки суспензии должны быть обезврежены и закопаны.

21  

Заключение Препаративная форма на основе штамма BCu9-06 в смеси с небольшими дозами инсектицида каратэ (0,001%) может обеспечить защиту картофеля от повреждения колорадским жуком и одновременно способствовать подавлению очагов массового размножения вредителя. Для эффективной борьбы с вредными саранчовыми необходимо использовать рабочую суспензию при норме расхода 1х1012 спор/га. Применение микоинсектицида против саранчовых вредителей целесообразно в природоохранных и водоохранных зонах, где использование химических препаратов запрещено.

22  

Литература

1 Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты. / Под ред. В.В. Глупова. - М.: Круглый год. - 2001. - 736 с. 2 Штерншис М.В., Джалилов Ф.С., Андреева И.В., Томилова О.Г. Биопрепараты в защите растений. Учеб. пособие. - Новосибирск. - 2003. -С.142. 3 Штерншис М.В., Ермакова Н.И, Зурабова Э.Р., Исангалин Ф.С. Методические рекомендации. - М. - 1990. -14 с. 4 Промышленная микробиология: Учеб. пос. для вузов. / Под ред. Н. С. Егорова. - М.: Высш. шк. -1989. - 688 с. 5 Саранчовые Казахстана, Средней Азии и сопредельных территорий. / Лачининский А.В., Сергеев М.Г., Чильдебаев М.К., Черняховский М.Е., Локвуд Дж.А., Камбулин В.Е., Гаппаров Ф.А. – Ларами: Международная Ассоциация Прикладной Акридологии и Университет Вайоминга. - 2002. - 387с. 6 Попкова К.В., Воловик А.С., Шнейдер Ю.И., Шмыгля В.А. Защита картофеля в условиях индустриальной технологии. – М.: Россельхозиздат. - 1986. -151 с. 7 Рекомендации. Защитные мероприятия по ограничению численности саранчовых вредителей. – Алматы. - 2008. - 26 с. 8 Леднев Г.Р., Борисов Б.А., Митина Г.В. Возбудители микозов насекомых. Пособие по диагностике. – СПб, ВИЗР. - 2003. - 79 с. 9 Практикум по микробиологии: Учеб. пос. для студ. ВУЗов. / Под ред. А.И.Нетрусова. – М.: Изд. центр «Академия». - 2005. - 608 с. 10 Кравцов А.А., Голышин Н.М. Препараты для защиты растений: Справочник. – М.: Колос. -1984. - 175 с.

23  

ПРИЛОЖЕНИЕ

Условия для эффективного применения биопрепарата на основе энтомопатогенного гриба

№ Факторы, условия

Соблюдение условий

1 Норма расхода

1х1012 спор/га (1,5-2 кг/га)

2 Время суток для обработок

Утренние или вечерние часы, можно днем – только в пасмурную погоду

3 Погода

Сухая, безветренная

4 Температура

Не ниже 13-14о С, не выше 35о С,оптимальная – 20-28о С

5 Влажность воздуха

Оптимальная – 70-85%

6 Время после приготовления раствора

Готовую суспензию использовать в течение 1-2 часов, не позже

7 Возраст личинок

насекомых

Младшие возраста

8 Параллельные обработки химическими пестицидами

Параллельные обработки химическими пестицидами противопоказаны, после недавних обработок применение биопрепарата нежелательно

9

Баковая смесь с химическим инсектицидом

Возможны обработки в баковой смеси с сублетальными дозами инсектицидов

(например, каратэ 0,001%)

10 Основа суспензии

Водная суспензия, возможно – масляная суспензия

11 Полив Можно – до обработки,

нельзя – сразу после обработки микоинсектицидом

для заметок