РАЗДЕЛ 5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИОПРЕПАРАТОВ В ЗАЩИТЕ РАСТЕНИЙ

Тема 5.1 Биопрепараты в защите растений от вредных насекомых

Биопрепараты на основе бактерий

Бактерии — самая большая и распространенная группа облигатных и факультативных энтомопатогенов. Из этой группы на­ибольший интерес представляют споровые бактерии, а из них Bacillus thuringiensis (приложение 1)  Впервые эта бактерия была обнаружена Пастером в 60-х годах прошлого века у больных гусениц тутово­го шелкопряда. Он ее описал как «бактерию с необыкновенными ядрами», вызывающую паралич у гусениц, и присвоил название Bacillus bombicis. Теперь понятно, что это были не ядра, а белко­вые кристаллы эндотоксина. В 1902 году японский ученый Ишивата выделил аналогичную бактерию из больных гусениц тутового шелкопряда и назвал ее Bacillus sotto. В 1911 году  Берлинер под­робно описал эту бактерию и назвал ее Bacillus thuringiensis Berliner по названию провинции Тюрингии (в Германии), где она была выделена из мельничной огневки (Ephestia kuchniella). В дальнейшем было выделено большое количество штаммов этой бактерии, отличающихся от типового штамма некоторыми свойствами.

Эта бацилла, как и ряд других энтомопатогенных бактерий, относится к семейству Вас illaceae. Род Bacillus объединяет па­лочковидные, спорообразующие грамположительные виды, боль­шинство из которых подвижны (имеют жгутики). Включает стро­гих и факультативных аэробов. Многие распространены в поч­ве. Вас. thuringiensis по своим свойствам близка к Bac. cereus, поэтому их объединяют в одну группу. Растет на искусственных средах и внутри насекомых.

Интерес к Вас. thuringiensis с каждым годом возрастает, так как бактерия обладает многими ценными свойствами: легко раз­множается, синхронно спорулирует на многих питательных средах; при завершении вегетативного роста образует не только спору, но и параспоральное тело - кристаллический эндотоксин-основное оружие поражения насекомых. Некоторые разновидности этой бактерии, помимо кристаллического эндотоксина, выделяют в ходе культивирования термостабильный β -экзотоксин и ферменты, токсичные для насекомых. Споры бактерии легко и устойчиво хранятся при разных условиях, Микроб тexнoлoгичен, то есть выдерживает различные технологические манипуляции сепарацию, вакуум-выпаривание, различные способы сушки смешивание с наполнителями и дp. В высушенном состоянии готовый препарат хорошо хранится в течение гола, не теряя своих первоначальных свойств. Все эти качества Вас. thuringiensis выдвинули ее на первое место в арсенале средств защиты растений от вредных насекомых. В мире уже создано около 20 промышленных форм препаратов, в основе которых содержится та или иная разновидность Вас. thuringiensis. Только в нашей стране таких препаратов разработано более 10. Препараты на основе бактерий Вас. thuringiensis эффективны против 80 видов вредных насекомых сельского и лесного хозяйства, но не токсичны для человека, теплокровных, рыб, пчел и энтомофагов. Особенно ценно использование этих препаратов в водоохранных, пригородных, промысловых зонах, где использование ядохимикатов нежелательно.

Энтобактерин. Первый из отечественных препаратов, изготовляемый промышленностью в виде порошка на основе Вас. thuringiensis var. galleriae, получил название энтобактерин. Препарат содержит споры в количестве 30 млрд /г, столько же кристаллического эндотоксина и наполнители. Эффективен в борьбе с многими видами чешуекрылых насекомых: капустной и репной белянками, капустной молью, луговым мотыльком, американской белой бабочкой, яблонной и плодовой молями, пяденицей, боярышницей, кистехвостом, шелкопрядом и др. Препарат кишечного действия, попадая с кормом в организм гусениц, энтобактерин вызывает сначала интоксикацию и паралич насекомого, обусловленные действием эндотоксина, который к тому же нарушает целостность кишечного тракта, затем споры проникают в гемо-лимфу, прорастают, клетки размножаются и начинается сепсис, завершающий процесс. Насекомое гибнет; его труп всегда наполнен бактериями. Энтобактерин не токсичен для человека, теплокровных, рыб, пчел и энтомофагов, но опасен для тутового и дубового шелкопряда.

Применяют препарат путем опрыскивания растений суспензией из расчета 2-5 кг на гектар и 300-1500 л на гектар с использованием серийных опрыскивателей наземного и авиационного типа. Оптимальная температура применения энтобактерина 18 - 32 °С.

Дендробациллин. Промышленность производит дендробациллин уже много лет, в его основе Вас. thuringiensis var. dendrolimus — бацилла, выделенная Е.В. Талалаевым из гусениц сибирского шелкопряда. Препарат в виде порошка с титром спор 30 или 60 млрд./г, содержащий столько же кристаллов эндотоксина, был разработан специально для защиты леса от сибирского шелкопряда (Dendrolimus sibirika). Обработка должна начинаться при обнаружении 10 – 30 особей на одном дереве и относительной заселенности более 50%. Норма расхода препарата 1, 5 кг/га и 25 л жидкости.  В зависимости от численности гусениц сибирского шелкопряда, рельефа местности, зараженности популяции насекомыми – энтомофагами и возбудителями болезней нормы расхода препарата и жидкости должны быть дифференцированы. Последующие исследования по­казали не меньшую целесообразность использования дендробациллина и в сельском хозяйстве для защиты овощных, плодовых и техниче­ских культур от насекомых разных вредных видов: совок, белянок, лугового мотылька, шелкопряда, молей, огневок, листоверток, пядениц, златогузки, боярышницы и др. Для защиты хлопчатника от совок дендробациллин рекомендован в смеси с инсектицидами. Нормы расхода препарата и рабочей жидкости такие же, как и у энтобактерина. Препарат также не фитотоксичен, не опасен для полезной энтомофауны, за исключением тутового и дубового шелкопрядов.

Битоксибациллин (БТБ). Препарат БТБ создан недавно и отличается от предыдущих двух тем, что содержит Вас. thuringiensis var. thuringiensis, продуцирующий не только кристалли­ческий эндотоксин, но и термостабильный экзотоксин. Это до­стигнуто благодаря оригинальности штаммов бактерий, облада­ющих экзотоксиногенными свойствами и специально разработан­ной технологии производства, обеспечивающей сохранение в пре­парате всех энтомоцидных компонентов — спор, эндотоксина и экзотоксина. Наличие в препарате энтомоцидного комплекса не только усиливает его действие на насекомых, но и расширяет спектр  применения. Первоначально БТБ был рекомендован для борьбы с колорадским жуком и совками, на которых другие ана­логичные препараты действуют слабо. В дальнейшем круг насеко­мых, против которых применяется БТБ, был значительно расши­рен. Препарат с успехом используется для защиты картофеля, томатов, баклажанов от колорадского жука; хлопчатника — от совок; овощных культур от белянок, молей и совок; свеклы и люцерны — от лугового мотылька; плодовых и лесных куль­тур — от комплекса листогрызущих чешуекрылых вредителей (американской белой бабочки, шелкопрядов, пядениц, молей, листоверток, златогузки, боярышницы и др.).

Препарат по форме аналогичен предыдущим, т. е. произво­дится в виде порошка с титром 45 млрд. спор /г, с годовым сро­ком годности при нормальных условиях хранения. Для примене­ния готовят рабочие растворы, которыми опрыскивают растения из расчета 2 кг на гектар (200—600 л раствора на гектар) на картофеле и овощных, 3-4 кг/га (100—400 л раствора на гектар) на хлопчатнике и столько же на древесных культурах (плодовых и дикорасту­щих). Битоксибациллину в значительной степени присуши свойства метатоксического действия на насекомых. В сублеталь­ных дозах он вызывает у насекомых тератогенез (уродства), резко снижает плодовитость инфицированной популяции до ее второго поколения.

БТБ  малотоксичен  для  теплокровных животных и человека (ЛД.50 для крыс 9000 кг/кг), не фитотоксичен в нормах, рекомен­дованных для применения; безопасен для многих энтомофагов и пчел; в больших дозах токсичен для трихограммы, криптолемуса, периллюса.

БИП — биологический инсектицидный препарат. Препарат изготовляется промышленностью в виде порошка Вас. thuringiensis var darmstadiensis с титром 30 млрд. спор /г и в виде пасты с титром спор 20 млрд/г. Эффективен в защите овощных культур от белянок и молей; плодовых — от яблонной и плодовой молей, листоверток, шелкопрядов и пядениц. Порошок и паста применяются для приготовления растворов, которыми опрыскивают растения.

Гомелин. Препарат создан на основе Вас. thuringiensis var. thuringiensis и предназначен для борьбы с вредными насекомыми леса: сосновым шелкопрядом, шелкопрядом монашенкой, дубовой хохлаткой, зеленой дубовой листоверткой, пядeницaми (сосновой, зимней) и др. Испытывается его эффективность против вредителей сельскохозяйственных культур (белянок, молей, совок, златоглазки, шелкопрядов и др.). Отличается высокой устойчивостью к антибиотическим веществам растительного происхождения. В лесу гомелин применяется в дозе 1-3 кг на гектар в зависимости от концентрации препарата и вида вредителя при расходе водной суспензии от 30 до 200 л на гектар. В некоторых случаях для подавления резистентности насекомых рекомендуется применять препарат в смеси с иммунодепрессантом димилином.

Лепидоцид. Препарат аналогичен по своему составу зарубеж­ному дипелу. В его основе Вас. thuringiensis var. kurstaki. Производится в виде концентрированного порошка с титром спор 100 млрд./г и такого же количества кристаллов. Рекомендован для защиты плодовых и дикорастущих древесных культур от чешуекрылых насекомых (белянок, молей, совок, шелкопрядов и др.). Применяется так же, как и все предыдущие препараты, в виде рабочих растворов для опрыскивания растений. Расход препарата 0, 5—2, 0 кг на гектар в зависимости от условий применения.

Дипел. Дипел — один из наиболее широко используемых за рубежом бактериальный препарат, выпускаемый в США на осно­ве Вас. thuringiensis var. kurstaki. Получают препарат в виде смачивающего порошка с активностью 16000 МЕА/мг, жидкого концентрата, гранулированной приманки и других форм. В нашей стране испытан на эффективность смачивающийся порошок. Он зарегистрирован и рекомендован к применению на овощных, технических культурах, плодовых и древесных насаждениях про­тив белянок, лугового мотылька, молей, огневок, совок, шелко­прядов, листоверток и других насекомых. Нормы расхода дипела зависят от условий применения и варьируют от 0, 5 до 2 кг на гектар.

Бактоспеин. Второй зарубежный препарат предложен фран­цузскими исследователями в виде смачивающегося порошка, пасты и гранулированной формы, основу которого также состав­ляет Вас. thuringiensis var. thuringiensis. Препарат испытан и зарегистрирован также в СССР; рекомендован против белянок и молей на капусте в дозе 0, 4 кг на гектар. Фирма-производитель реко­мендует его применять против шелкопрядов, листоверток, злато­гузки, американской белой бабочки, пядениц, огневок с нормой расхода 0, 4—1, 0 кг на гектар.

Бацикол. В последнее время приобретает актуальность создания биопрепаратов с полифункциональными свойствами. Во ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии разработан высокоэффективный препарат бацикол на основе Bac. thuringiensis var. 109 (табл. 4). Сочетание спор, кристаллического эндотоксина и термостабильного экзотоксина вызывает не только инсектицидное действие, но и антагонистическое действие против фитопатогенных грибов. Так, при применении этого биопрепарата на землянике достигается двойной эффект: снижение как численности и вредоносности землянично-малинового долгоносика, так и пораженности серой гнилью.

 

Таблица 4

 

Эффективность биопрепаратов против вредных насекомых, произведенных Калиноводской биолабораторией (Коваленков, 2002)

 

Наименование биоагента	Культура	Объекты контроля – вредители	Биологическая эффективность (%)
Лепидоцид	Яблони, груши	Яблонная плодожорка	88-96
	Соя	Хлопковая, люцерновая совки, бобовая огневка	66-87
	Капуста	Листогрызущие вредители	58-78
Битоксибациллин	Соя	Хлопковая, люцерновая совки, бобовая огневка	61-88
	Картофель	Колорадский жук	76-92
Бацикол	Картофель	Колорадский жук	78-89
	Капуста	Крестоцветные блошки	66-82

 

Разработка и внедрение биопрепаратов полифункционального действия послужит расширению области применения микробиологических средств защиты растений.

Наряду с разными штаммами Вас. thuringiensis для борьбы с насекомыми используется другая энтомопатогенная бактерия, также образующая споры и включения, напоминающие крис­таллы — Bacillus popillae. Данная бактерия была впервые опи­сана как возбудитель молочной болезни личинок японского жука (Popillia japonica). Позже ее выделили и у других видов жестко­крылых насекомых (жуков). В ac. papillae в отличие от Bac. thuringiensis плохо растет на искусственных средах, поэтому первоначально для ее массового размножения использовали ли­чинок жука, заражая их методом инъекции. Наиболее широко применяется этот метод в США. В других странах он не нашел такого применения, так как эффективность его была нестабильна.

Сходная с  Вас. popillae бактерия Bac. lentimorbus, отличаю­щаяся лишь отсутствием параспоральных включений, не исполь­зуется из-за нестабильности свойств и в первую очередь энтомопатогенности.

 

Биопрепараты на основе вирусов

Энтомопатогенные вирусы в защите растений весьма перспективны. Их перспективность обусловлена высокой контагиозностью и вирулентностью, узкой специфичностью патогенного действия, хорошей сохранностью в природе и в латентном состоянии.

Видовые названия энтомопатогенных вирусов состоят из группового названия и поражаемого хозяина (например, полиэдроз непарного шелкопряда, полиэдроз американской бабочки, гранулез озимой совки, гранулез американской белой бабочки и т.д.). Иногда в название включается слово, характеризующее локализацию вируса в организме хозяина (например, ядерный полиэдроз с локализацией вируса в ядре клетки, цитоплазматический  полиэдроз с локализацией в цитоплазме или кишечный полиэдроз рыжего пилильщика, указывая первоочередное поражение вирусом кишечника этого насекомого).

Энтомопатогенные вирусы, как и все другие вирусы размножаются только в живых клетках хозяина. Последнее обстоятельство значительно усложняет возможность широкого использования их для борьбы с насекомыми. Для производства вирусных препаратов требуется массовое разведение насекомых как живой среды культивирования вирусов. Недавно начаты работы по размножению вирусов на культурах тканей насекомых, но пока эти исследования ограничены лишь небольшим числом лабораторных экспериментов.

В нашей стране разработан ряд вирусных препаратов, изготовляемых на живых насекомых. Некоторые из них рекомендованы к применению, например: вирин-ГЯП – против яблонной плодожорки, вирин-КШ – против кольчатого шелкопряда, вирин-ЭНШ – против непарного шелкопряда, вирин-ЭКС – против капустной совки, вирин-ОС – против озимой совки на хлопчатнике и вирин-ХС – против хлопковой совки. Норма расхода вирусного препарата 0, 3 кг/га при титре 3 млрд. гранул в 1 г, срок хранения при t -5 ⁰С 3-4 года. Проводят 1-2 опрыскивания с интервалом 5-7 дней.

Энтомопатогенные вирусы действуют высокоселективно и не вызывают загрязнения окружающей среды. Опыты на лабораторных животных (птицы) не обнаружили токсичности вирусов. В США  в опыте по скармливанию человеку 6 млрд. полиэдров вируса ядерного полиэдроза хлопковой совки в течение 5 суток, в котором участвовало 10 добровольцев, также не выявлено токсичного действия.

За рубежом также разработаны и рекомендованы вирусные препараты для борьбы с яблонной плодожоркой, хлопковой и озимой совками, белянками, листовертками, пилильщиками и другими насекомыми.

Определение биологической активности вирусных препаратов затруднено, так как нет унифицированных методик. Из-за того, что процесс нанесения вируса на субстрат трудно стандартизировать, пероральное введение препарата с кормом дает несравнимые результаты. Более пригоден способ индивидуального дозирования.

В нашей стране накоплен опыт по практическому применению энтомопатогенных вирусов против лесных вредителей пилильщиков и отдельных видов чешуекрылых. Чаще всего проводят сплошную обработку насаждений инфекционным началом. Например, в 1969 г. в Большинском лесничестве Ростовской области более 700 га сосновых насаждений было под угрозой сплошного объедания. В конце апреля, в период массового отрождения личинок пилильщика провели авиаопрыскивание вирусной суспензией различной концентрацией полиэдров на 1 га (4, 2 млрд., 500 тыс.), началась смертность гусениц на 11-12 сутки после обработки составила соответственно 100, 97 и 92 %, на контрольном участке (8 км) смертности не было. В последующих поколениях вредителя отмечали смертность от вирусов.

Биопрепараты на основе грибов

Грибные  болезни насекомых широко распространены в природе, часто приводят к гибели их хозяев. Микозы легче всего заметить и распознать (по сравнению с другими возбудителями), так как мицелий гриба обычно пронизывает все тело насекомого. Тело насекомого не разлагается, а мумифицируется, обычно сохраняя исходную форму, целиком заполняясь мицелием или спорами гриба. Пораженные насекомые могут быть розовой, белой, зеленой окраски в зависимости от вида гриба.

Пути заражения грибами: через поверхность тела, через рот в кишечник с пищей. Таким образом, насекомые заражаются на стадии личинки, иногда имаго.

Энтомопатогенные грибы, как агенты микробиологической борьбы с насекомыми, интересны во многих отношениях. Во-первых, они поражают большой круг вредных насекомых. Во-вторых, у грибов разно­образны пути поражения насекомых, в том числе и контактный, что облегчает их использование в эпизоотологическом аспекте. В-третьих, грибы хорошо сохраняются в различных условиях в виде покоящихся спор, спорангиев, склероциев, псевдосклероциев и плодовых тел, что очень важно для технологии производства и применения грибных препаратов. В-четвертых, многие грибы служат продуцентами различных биологически активных веществ, вызывающих и ускоряющих патогенез у насекомых. Однако перечисленные достоинства грибов как энтомопатогенов пока не реализуются в больших масштабах по двум причинам:

1) для получения препаратов необходимо поверхностное выра­щивание грибов, а это требует больших площадей и затрат;

2) энтомопатогенная активность грибов появляется только в условиях высокой и стабильной влажности, что ограничивает сферу их использования.

Наиболее интересны и перспективны две группы грибов: энтомофторовые - семейства Entomophthoraceae и так называемые мускардинные грибы из семейства Euascomycetes.

В нашей стране разработан ряд грибных препаратов, исполь­зуемых для защиты астений.

Боверин. В основе этого препарата мускардинный гриб Beauveria bassiana. Разработан боверин очень давно, но по ука­занным выше причинам его массовое промышленное производ­ство пока не налажено. Боверин действует на насекомых контактно и через кишечник. Конидии гриба, попадая на тело (кутикулу) насекомого, прорастают и через хитиновый покров прони­кают в полость. Гифы гриба, проникшие в полость тела насекомого, через определенное время отделяются от ростовой конидиальной трубки, начинают делиться и через гемолимфу заполняют все тело, вызывая гибель насекомого. В трупе образуются длинные гифы и на них цилиндрические конидии. Последние про­растают, образуя новые гифы, которые вновь образуют конидии, и т.д. При этом труп насекомого твердеет. После этого при на­личии влаги гифы прорастают на поверхность трупа, образуя мицелий, на котором развиваются воздушные конидии, которые  являются инфекционными стадиями гриба.            

Боверин содержит в 1 мг 2 млрд. спор. При обработке используется 1 % рабочий раствор. Норма расхода 10-30 л на гектар. Обработка производится с интервалом 10-15 дней при оптимальной температуре 20-25 ⁰С и влажности 70-85 %. Примером успешного применения боверина может служить совхоз «Кайский» Иркутской области, где препарат использовался против белокрылки в теплицах. Ежегодно за период с 1983 – 1985гг. было обработано в среднем по 350 тыс. кв. м посевов огурцов и томатов с эффективностью 70 – 84, 5%.

За рубежом разработан ряд аналогичных боверину грибных препаратов. С этой целью используются мускардинные грибы Beauveria bassiana, В. tenella и Metarisium anisopliae, сходные по своим свойствам и в первую очередь по энтомоцидной активности. Но объемы производства и применения мускардинных грибов за рубежом и в нашей стране невелики.

Другая группа облигатных энтомопатогенных грибов, представляющая большой интерес, как уже отмечалось, для борьбы с насекомыми, относится к семейству Entomophthoraceae. Эта группа грибов интересна прежде всего тем, что многие ее представители нередко вызывают у насекомых массовые эпизоотии. Отсюда очень заманчиво научиться с помощью таких микробов создавать искусственные очаги эпизоотии в популяциях вредных видов насекомых. Заражение насекомых энтомофторовыми гри­бами происходит аналогично тому, как указано для мускардинных грибов. Характерным для энтомофторов является более активное распространение инфекционного начала - конидий, образовавшихся на теле хозяина. После завершения формиро­вания конидий последние быстро и резко отлетают от тела хозя­ина, образуя круговую инфекционную зону, которая служит ис­точником заражения здоровых особей.

В нашей стране предложен препарат энтомофторин на основе Entomophthora thaxteriana. Производится он пока в лаборатор­ных условиях в небольших количествах и предназначен для борьбы с тлями на растениях закрытого грунта.

Из других грибов, используемых для защиты растений, следует отметить Aschersonia aleuroides, интродуцированный в нашу страну из Китая. За рубежом на основе A. alearoides созданы два препарата: верталек - для борьбы с тлями и майкотал - для борьбы с белокрылкой.

Гриб Verticillium lecanii начали использовать также для защиты растений в теплицах от белокрылки и тлей. В нашей стране разработан лабораторный способ производства из этого гриба препарата, названного вертициллином. Препарат содержит 2 млрд. спор в 1 г. Применяют 1 % рабочий раствор, норма расхода препарата 10-30 л на гектар с интервалом 7-10 дней при оптимальной температуре и влажности 80 %.

В последнее время признано очень перспективным использование хищных грибов. Хищные грибы – гифомицеты, на территории бывшего СССР встречаются 40 видов. Несовершенные грибы пор. Hyphomycetales образуют ловчие приспособления для умерщвления и использования в пищу различных микроскопических животных – нематод, коловраток, простейших. Изучаются за рубежом с 30-х годов (в нашей стране с 1946 г.). В защите растений используются грибы рода Arthrobotrys, которые имеют хорошо развитый мицелий, конидиеносцы с одним или несколькими верхушечными расширениями-узлами, расположенные на протяжении конидиеносца и снабженные многочисленными бородавками или стеригмами, к которым прикреплены конидии, собранные в головку. Ловчие приспособления представлены клейкими петлями и их сплетениями, образующимися на мицелии. Гриб сначала действует на нематоду токсинами, растворенными в клейком веществе колец, затем дает росток внутрь тела нематоды, заполняя все растущими гифами. Препарат на основе хищных грибов содержит 1, 2 млн. спор в 1 г. В почву вносится 1 % от веса с органическими удобрениями, из расчета 100 г препарата на 1 м² с заделкой на глубину 10 см за 1-2 недели до высадки рассады огурцов, томатов, посадки картофеля. Действие препарата продолжается в течение 2 месяцев. Срок хранения 1 год. Внесение в почву 900 г/м² препарата хищных грибов уменьшило зараженность огурцов нематодой на 36, 7 %.

На основе актиномицетов Streptomyces sp., выделенного из почв Сибири, разработан биопрепарат актинин для защиты картофеля, томатов и баклажан от колорадского жука и огурцов – от паутинного клеща. Действующим началом препарата являются липидные фракции, входящие в состав мицелия актиномицета. Используется в виде 0, 5-1 % суспензии и по эффективности не уступает боверину и битоксибациллину.

 

Тема 5.2 Микробные препараты против грызунов

 

К отряду грызунов (Rodentia) относятся многочисленные и самые вредоносные виды животных из класса млекопитающих. В нашей стране обитает более 140 видов грызунов, большинство из которых причиняют экономический или санитарный вред. Борьба с грызунами ведется давно.

Использование патогенных для грызунов микроорганизмов, как уже отмечалось, началось со времен Пастера и Мечникова. Для этих целей предложен ряд микроорганизмов, но наиболее широкое применение нашли бактерии из группы сальмонелл: так называемые бактерии Исаченко (Salmonella enteritidis var. issatschenko), выделенные в 1897 г. из трупов серых крыс; бактерии Мережковского (S. enteritidis var. mereschkovski), выделенные в 1893 г. от больных сусликов во время лабораторной эпизоотии; бактерии Данича (S. enteritidis var danysz), выделенные в 1893 г. из трупов обыкновенных полевок во время эпизоотии в одной из провинций Франции.

Род Salmonella относится к семейству Enterobacteriaceae, объединяющему палочковидные, грамотрицательные, часто подвижные (имеют жгутики) гетеротрофные бактерии. Многие спо­собны расти не только в аэробных, но и в анаэробных условиях. Ряд представителей семейства, в том числе сальмонеллы, пато­генны для человека и животных. Основными местами обитания сальмонелл является пищеварительный тракт млекопитающих.

Для борьбы с грызунами в нашей стране широко использует­ся S. enteritidis var. issatschenko. На основе этой бактерии многие ветеринарно-бактериологические лаборатории и биологи­ческие лаборатории при станциях защиты растений готовят препарат бактороденцид, применяемый ежегодно на общей площади 3—4 млн. га и до 20 млн. м² площади построек.

Бактороденцид готовится в двух формах — зерновой (на зер­нах пшеницы, ячменя, овса) и аминокостный (на костных опилках). Зерновой бактороденцид предназначен в первую оче­редь против полевых видов мышевидных грызунов: мышей (домовых, курганчиковых, лесных, мышей-малюток), полевок (обыкновенной, oбщественной, пашенной, водяной, рыжей лесной и др.), хомячков. Аминокостный  бактороденцид применяется с приманочным продуктом для истребления крыс и мышей, оби­тающих в постройках населенных пунктов.

Контагиозность сальмонелл изучена довольно подробно. Однако результаты этих изучений долгое время были противо­речивы, что объясняется условиями опытов и наблюдений. Сейчас достоверно установлено, что бактерии Исаченко могут передавать­ся от больных грызунов здоровым при определенных эпизоотичес­ких ситуациях: во-первых, в эпизоотическом очаге должны при­сутствовать высоковирулентные микробы и восприимчивые хозяе­ва — грызуны; во-вторых, необходима высокая численность грызунов и тесный контакт между больными и здоровыми; в третьих, необходимы благоприятные внешние условия, влияю­щие прямым и косвенным путем на микроба -патогена и макроорга­низма -хозяина и на их взаимоотношения.

Пути передачи бактерий от больных грызунов здоровым могут быть самыми разными: через корм, загрязняемый больными зверьками и трупами через гнезда грызунов и, особенно путем каннибализма, широко распространенного среди этих животных. При наличии вышеперечисленных условий и путей передачи патогена возможно напряженное развитие эпизоотии. Это было подтверждено неоднократно в вольерных и полевых исследова­ниях. Однако эпизоотия на ограниченном участке длится непро­должительно, не более 30 суток, после чего затухает. Причиной прекращения эпизоотии является, прежде всего, снижение числен­ности восприимчивых зверьков и приобретение временного имму­нитета у оставшейся части популяции. Возобновление эпизоотии возможно лишь при вновь создавшихся благоприятных ус­ловиях.

Естественный иммунитет грызунов к сальмонеллам у разных видов различен. Сильнее выражен он у крупных видов (крыс, сусликов, песчанок, тушканчиков, хомяков, сурков и др.), мелкие виды — мыши и полевки — гораздо менее иммунны. Приобретенный иммунитет нестабилен и непродолжителен, особенно у высоко восприимчивых мелких мышевидных грызунов.

Бактерии обладают строгой специфичностью, то есть избиратель­ной патогенностью. Они безопасны для человека, для домашних и диких полезных животных: лошадей, крупного и мелкого рога­того скота, свиней, кур, уток, гусей, индеек, собак, кошек, а так­же хорьков, горностаев, колонка. На основании этих данных Минздрав России разрешил широкое применение бактороденцида для борьбы с грызунами.

Применение бактороденцида основано на учете видового сос­тава, численности и распределения грызунов на площади, подле­жащей обработке. Главная цель — препарат должен поедаться грызунами. Зерновой бактороденцид очень охотно поедается мышевидными грызунами. На пастбищах и посевах злаковых препарат разбрасывают в норы или около них; в садах, лесополосах, лесах закладывают в траву, кустарник, у стволов деревьев и в обнаруженные норы. В этих условиях эффективным приемом применения бактороденцида яв­ляется раскладывание его в долговременные очаги отравления, которые устраивают из небольших куч соломы, бурьяна, листьев. Такие очаги эффективны осенью и зимой — они привлекают к себе грызунов как зимние убежища. Норма расхода бактороденцида варьирует от 0, 5 до 2, 0 кг/га в зависимости от численности грызунов.

В стогах и скирдах, где грызуны скапливаются на осень и зиму, бактороденцид раскладывают в ниши, сделанные в призем­ной части и на высоте 1 — 1, 5 м в шахматном порядке или пред­варительно размещают препарат в специальные дератизационные ящики, которые закладывают в ниши стогов и скирд. Борьба с грызунами в стогах и скирдах осенью и зимой — очень рацио­нальный прием, позволяющий уничтожить основную массу поле­вых видов с наименьшими затратами сил и средств. Так, эффективность от применения бактороденцида Калиноводской  биолабораторией против мышевидных грызунов на посевах зерновых, многолетних трав, рапса в 2001 г. составила 74-91 % (Коваленков, 2002).

За рубежом бактериальный метод борьбы с грызунами применяется в меньших масштабах и лишь в небольшом числе стран – Болгария, Куба, Монголия, Франция.

 

Общие принципы применения микробиологических средств зашиты растений от насекомых и грызунов

Эффективность применения микробиологических средств защиты растений определяется рядом факторов, главным образом экологического порядка. Поэтому разработка эффективных прие­мов применения микробных препаратов основывается на особен­ностях используемого микроба и его хозяина (насекомого или грызуна), на их взаимоотношениях. Учитывается, прежде всего, механизм патогенного или токсического действия микроба на макроорганизм и зависимость этот действия от внешних условий. Следует подчеркнуть не идентичность энтомоцидного и родентицидного действия микробов и химических пестицидов. В случае применения микроорганизмов мы имеем дело с двумя биологиче­скими агентами, каждый из которых отвечает на взаимоотно­шение реакций экологического или физиологического свойства.

Технология применения микробных препаратов и химических пестицидов имеет не только общие подходы и принципы, но и значительные отличия. Прежде всего, эффективность средства в значительной мере зависит от его рецептурной формы. Если это сухие препараты (порошки) или пасты, они должны хорошо смачиваться и образовывать стабильную рабочую суспензию. Кроме того, препарат, нанесен­ный на растение, должен как можно дольше сохраняться на нем, не смываться дождем, не инактивироваться фитонцидами, инсоляцией или другими биотическими и абиотическими факто­рами. Эти качества препаратам придают специальные наполни­тели (эмульгаторы, стабилизаторы, прилипатели, протекторы и др.), добавленные в состав препарата при его изготовлении или в процессе применения. Второй фактор, влияющий на эффектив­ность препаратов — способ их применения. В данном случае преследуется главная цель — донести до целевого агента (насе­комого, грызуна) наибольшее количество препарата. С сожале­нием надо отметить, что в настоящее время способы обработки растений таковы, что лишь небольшая часть используемого сред­ства попадает в цель. Остальная часть или сносится воздуш­ными массами, оседает на почву, минуя растение; или испаряется до того, как достигнет растения и т.д. Сле­довательно, много еще предстоит сделать, чтобы усовершенство­вать приемы обработок и уменьшить потери препаратов. Важен также характер распределения препарата на обрабатываемых растениях. При наземных и авиационных обработках травянис­тых растений препараты большей частью закрепляются на верх­ней части листовой поверхности и значительно меньше попадают на нижнюю (обратную) сторону листьев.  Поэтому нужны поиски таких способов обработки, которые обеспечат равномерное распределение применяемых средств на верхней и нижней поверхности листьев т.к. многие вредители обитают и питаются на нижней стороне листьев.

Порошковые препараты, применяемые методом опрыскивания, должны быть тончайшими, их частицы не должны превышать в диаметре 100 микрон. Немаловажное значение при опрыскива­нии имеет размер капель. Крупные капли будут скатываться и распределение препарата окажется неравномерным; очень мелкие капли могут сноситься воздушными массами или испаряться в воздухе, не достигая растения, особенно при авиаобработках. Оптимальный размер капель, обеспечивающий наибольшую эффективность при истреблении листогрызущих насекомых, равен примерно 50 мкм. Имеется ряд других специфических условий эффективного применения микробных препаратов: характер обрабатываемого растения, экологические особенности вредителей и т. д.

Специфика применения микробиологических средств заключе­на, прежде всего, в механизме их действия на насекомых и грызунов. Если пестициды действуют как яды, отравляя вредите­лей, то у микроорганизмов характер действия несравненно слож­нее и разнообразнее, и это, несомненно, должно учитываться при определении основы технологии их применения.

Большинство микробных препаратов в отличие от пестицидов действует медленно, гибель насекомых или грызунов начинается на 2—3-и сутки и продолжается на протяжении 10—15 суток. Часто, этот фактор трактуется как недостаток метода, но это не так. Вредитель, испробовавший зараженного корма, заболевает и пи­тается слабо или не питается совсем и уже не вредит. После получения субле­тальной дозы препарата развитие их замед­ляется, метаморфоз нарушается, в результате обра­зуются особи и целые популяции с физиологическими аномалия­ми (тератогенезами). Так, у насекомых тератогенез (уродство) может быть самым различным: незавершенный метаморфоз — превращение личинки в куколку, в результате чего образуется  полуличинка — полу­куколка; образовавшаяся куколка имеет значительные морфоло­гические и физиологические отклонения; имаго (взрослое насеко­мое), вышедшее из зараженной личинки, гусеницы или куколки, тоже имеет резкие отклонения от нормы — у одних редуцирован хоботок, у других — конечности, у третьих на голове вместо антенн образуются лапки с коготками и т. д. Разумеется, что такие насекомые обречены. Насекомые, получившие сублетальную дозу микробных пре­паратов, теряют в значительной степени репродукционные спо­собности (табл. 5): они меньше откладывают яиц, часть отло­женных яиц оказывается стерильной, из них не отрождаются личинки и гусеницы. Даже во втором поколении пораженной популяции заметна пониженная плодовитость.

 

Таблица 5

Репродуктивность колорадского жука, инфицированного

битоксибациллином и боверином

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: