Вибірковість дії інсектицидів в системі комах фітофаг-ентомофаг в агробіоценозах

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

«Вибірковість дії інсектицидів в системі комах фітофаг-ентомофаг в агробіоценозах»

Захарова Тетяна Володимирівна

Київ - 1999

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Сполучення інтересів інтенсивного землеробства й охорони навколишнього середовища викликає необхідність створення таких систем регулювання чисельності шкідливих організмів в агробіоценозах, які забезпечували б збереження врожаю й його якість при раціональному застосуванні пестицидів і максимальному використанні ентомофагів. Найбільш повно цей принцип реалізується в інтегрованих програмах захисту рослин, які засновані на загальновизнаному біоценотичному підході, при якому задача повного знищення шкідливих видів замінюється вимогами зниження їх чисельності до господарсько невідчутного рівня. В такому разі першорядного значення набувають дослідження токсикологічних властивостей інсектицидів, вивчення вибірковості (селективності) дії токсичних сполук та їх препаративних форм на ентомофауну агробіоценозу і пошуку шляхів підвищення вибірковості препаратів.

При пошуку й створенні селективних інсектицидів необхідно мати дані про порівняльну токсичність і механізм дії препаратів для шкідливої й корисної ентомофауни агроценозу. В літературі вже є дані про селективну токсичність фосфорорганічних, карбаматних і піретроїдних iнсектицидiв для різних систематичних груп шкідливих комах: попелиць, яблуневої плодожерки, бавовняної совки, колорадського жука, павутинного кліща; серед ентомофагів - для трихограми, хризопід, хижих клопів, кокцинелід.

Попередніми дослідженнями встановлено, що вибіркова токсичність iнсектицидiв для комах обумовлюється комплексом факторів, серед яких важливу роль мають проникнення їх через покриви, депонування та розподiл в тканинах та органах різних речовин, метаболiзм i виділення, активність основних ферментних систем детоксикацiї (Никанорова, 1986; Новожилов, 1972,1977; Одинцов, 1970; Харченко, 1986; 1987). Дослідження й аналіз причин вибiрковостi пестицидів на живі організми є однією з центральних проблем подальшого розвитку хiмiчних заходів захисту рослин. Але із значним оновленням асортименту хімічних сполук виникла необхідність нових досліджень в цьому напрямку.

Зв'язок з науковими програмами, планами, темами. Тема дисертаційної роботи входить до тематичного плану Інституту захисту рослин УААН і виконувалась за державною програмою "Сформувати асортимент нових пестицидів, розробити та удосконалити технології їх застосування". Номер державної реєстрації 019700 12336.

Мета й завдання досліджень. Основною метою досліджень було вивчення особливостей вибіркової дії інсектицидів сучасного асортименту різних класів хімічних сполук в системі комах фітофаг-ентомофаг в агробіоценозі.

Для досягнення поставленої мети вирішувались такі завдання:

вивчення порівняльної токсичності сучасного асортименту інсектицидів для шкідників сільськогосподарських культур та їх ентомофагів, визначення препаратів селективної дії для ентомофагів;

дослідження фізіологічної вибірковості інсектицидів в зв'язку з чутливістю основних груп ферментів (холінестераз і карбоксилестераз) шкідливих і корисних видів комах;

вивчення значення покривів комах як фактора фізіологічної вибірковості інсектицидів;

дослідження біологічних передумов екологічної вибірковості полі токсичних інсектицидів;

визначення вибірковості інсектицидів в системі комах фітофаг-ентомофаг і можливість їх використання в інтегрованому захисті рослин від шкідників.

Наукова новизна одержаних результатів. Вивчена порівняльна токсичність ряду фосфорорганічних, піретроїдних та карбаматних інсектицидів для різних таксономічних груп господарсько важливих комах-фітофагів та їх ентомофагів. На основі системного дослідження вивчені фактори прояву фізіологічної та екологічної вибірковості інсектицидів стосовно фітофагів та ентомофагів. Встановлена видова чутливість комах до інсектицидів і її залежність від характеру проникнення препарату в організм. На прикладі капустяного білана й його паразита апантелеса вивчена дія інсектицидів на ендогенних паразитів в зв'язку з процесом проникнення токсичних сполук через покриви хазяїна. Розвинута уява про екологічну вибірковість інсектицидів в агробіоценозах на основі дослідження умов виживання ентомофагів при хімічних обробках.

По результатам вивчення фенології капустяного білана й його паразита апантелеса в онтогенезі й особливостей токсичної дії на них базудина й Бі-58 нового з позицій екологічної й фізіологічної вибірковості проведений аналіз особливостей вибіркової дії цих препаратів.

Практичне значення одержаних результатів. Результати досліджень токсикологічної дії інсектицидів на фітофагів та ентомофагів дали можливість вже в лабораторних дослідах провести відбір препаратів для інтегрованих систем захисту сільськогосподарських культур від шкідників. За коефіцієнтом антихолінестеразної дії, який є основним показником вибірковості інсектицидів на біохімічному рівні, в лабораторних умовах проведена попередня оцінка хімічних сполук.

На основі вивчення токсичності й вибіркової дії інсектицидів доведена можливість використання ацтеку й піримору в інтегрованому захисті гороху від горохової попелиці. Бі-58 новий та базудин є високоефективними проти капустяного білана, але внаслідок високої початкової токсичності й персистентності вони не проявили вибіркової дії на апантелеса в агробіоценозі капусти. Результати досліджень факторів вибірковості інсектицидів можуть бути використані під час синтезу нових препаратів із заданими властивостями, й для розробки регламентів застосування токсикантів.

Особистий внесок здобувача. Брав безпосередню участь в спостереженнях, підготовці та проведенні досліджень та експериментів, аналітичній роботі, обробці експериментальних даних, підготовці матеріалів до друку.

Апробація й публікації результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи доповідались і обговорювались на розширеній нараді лабораторії токсикології пестицидів (1996-1998 рр.) та вченій раді Інституту захисту рослин УААН, 5 з'їзді ентомологічного товариства (м. Харків, 1998), науково-методичній конференції "Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення" (м. Київ, 1998р.). Основні положення дисертації опубліковані в 4 друкованих роботах.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 120 сторінках друкованого тексту і складається з загальної характеристики роботи, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота ілюстрована 15 малюнками та 17 таблицями. Перелік літературних джерел охоплює 215 найменувань, серед яких 66 іноземних.

Вибіркова дія інсектицидів в системі комах фітофаг-ентомофаг (огляд літератури)

Подається огляд літератури щодо однієї з найбільш актуальних проблем в захисті рослин - селективної токсичності інсектицидів та факторів, що обумовлюють фізіологічну й екологічну вибірковість хімічних препаратів. Розглянуті питання вибірковості інсектицидів в зв'язку з використанням їх в інтегрованих програмах захисту сільськогосподарських культур від шкідників.

Аналізуються результати вітчизняних та іноземних дослідників щодо вивчення особливостей фізіологічних i біохімічних систем організму, що реагують з ксенобiотиками, iнгiбiрування яких останніми є однією з причин летального ефекту. Висвітлюється роль комплексу факторів, пов'язаних з хімічною природою й реакційною здібністю препаратів, їх проникненням, накопиченням, розподілом в органах i тканинах організму, пов'язаних з особливостями зовнішніх покривів комах; направленістю i швидкістю метаболізму токсиканта в організмі членистоногих, властивостями метаболітів.

Матеріали та методи досліджень

Дослідження проводились в лабораторії токсикології пестицидів Інституту захисту рослин УААН. У відповідності з завданням роботи об'єктами досліджень були природні та лабораторні популяції таких видів комах:

1) Черемхово-злакова попелиця - Rhopalosiphum padi L. (Homoptera, Aphididae);

2) Сонечко 7-крапкове - Coccinella septempunctata L. (Coleoptera, Coccinellidae);

3) Капустяна совка - Mamestra brassicae L. (Lepidoptera, Noctuidae);

Трихограма звичайна - Trichogramma evanescens Westw. (Hymenoptera, Trichogrammatidae);

5) Бiлан капустяний - Pieris brassicae L. (Lepidoptera, Piridae);

6) Апантелес - Apanteles glomeratus L. (Hymenoptera, Braconidae).

У роботі використовували iнсектициди трьох класiв хiмiчних сполук:

фосфорорганiчнi: волатон (фоксим), 50% к. е., данітол, 10% к. е., дурсбан (хлорпірифос), 40,8% к. е., базудин (діазинон), 60% в. е., карбофос (малатіон), 50% к. е., фозалон (золон), 35% к. е., Бі-58 новий (диметоат), 40% к. е.

карбамати: ацтек (триазамат), пiримор (пиримікарб),25% в. г., хостаквік, 94% к. е.;

пiретроїди: амбуш, 25% к. е., децис (дельтаметрин), 2,5% к. е., карате (лямбдацигалотрин), 5% к. е., маврик 2F (тауфлювалінат), 22,3% фло, фастак (альфациперметрин), 10% к. е., 14 % к. е., руфаст, 15% к. е., сумі-альфа (есфенвалерат), 5% к. е.

Для визначення порівняльної токсичності інсектицидів застосовували загальноприйняті методи групової обробки комах: занурення в водяний розчин препарату різної концентрації та отруєних екранів (Гар, 1963). Відсоток смертності визначали через 1, 12, 24 години. Для розрахунків результатів використовували комп'ютерну програму PROBAN та Quattro Pro for Windows 6.0. (Секун и др., 1997). Коефіцієнт вибiрковостi інсектицидів розраховували за відношенням величини СК50 для зоофаги до СК50 для фітофага.

Каталітичну активність естераз (ацетилхолін естераз і карбоксил естераз) комах вивчали колориметричним методом за Хестріним (Сазонова, 1967), бімолекулярну константу швидкості взаємодії інгібітора (інсектицида) з холінестеразою комахи - за методом В.Я. Яковлева (1965). Показник вибірковості антихолінестеразної дії (КАХЕ) вираховували за відношенням бімолекулярної константи швидкості взаємодії інсектициду з естеразою фітофага до такого ж показника для ентомофага (Никанорова, 1986).

Дослідження по проникненню інсектицидів через шкіряні покриви комах проводились в лабораторіях аналітичної хімії та токсикології пестицидів ІЗР УААН за методикою Є.В. Харченко (1987). Константу швидкості проникнення інсектицидів з урахуванням природних втрат препарату визначали за формулою A.D. Tomlin, A.F. Forgash (за Харченко, 1987).

Польові дослідження по ефективності інсектицидів проти шкідників та їх ентомофагів на посівах капусти проводили в КСП “Совки” , а на горосі - в КСП “Білогородський” Києво-Святошинського району Київської області в 1997-1998 роках. Закладку дослідів здійснювали за Б.О. Доспєховим (1985) та В.П. Омелютою (1986). Спостереження за динамікою чисельності і фенологією шкідників та ентомофагів проводили методом маршрутних обстежень (Фасулати, 1971; Осмоловский, 1968). Статистичну обробку експериментальних даних здійснювали методом варіаційної статистики за М.Л. Бєлєньким (1963) та Б.О. Доспєховим (1985) на ПЕОМ.

3. Порівняльна токсичність сучасних інсектицидів для шкідників та їх ентомофагів

В задачу наших досліджень входило:

- провести порівняльну оцінку токсичної дії деяких інсектицидів із різних класів хімічних сполук на господарсько важливі види шкідників сільськогосподарських культур, та їх ентомофагів;

виділити високотоксичні інсектициди для шкідливих видів комах, але менш небезпечні для ентомофагів.

Результати проведення токсикологічної оцінки дії інсектицидів із різних класів хімічних сполук на комах свідчать про різницю у видовій чутливості комах та особливість дії препаратів. Токсичність інсектицидів для гусениць третього віку капустяного білана зменшується в такій послідовності: волатон>фастак>децис>маврик>Бі-58новий>карбофос; а для імаго апантелеса: волатон>Бі-58новий>карбофо>децис>маврик>фастак. Всі ці препарати позбавлені вибіркової дії. Коефіцієнт вибірковості для них менше 10.

Для попелиці за зниженням токсичності інсектициди розміщені в послідовності: базудин>маврик>піримор>Бі-58новий>ацтек>фозалон; а для імаго сонечка 7-крапкового токсичність препаратів зменшується в ряду: базудин>Бі-58новий>фозалон>маврик>ацтек>піримор (табл.1).

Таблиця 1 - Порівняльна токсичність інсектицидів для черемхово-злакової попелиці й сонечка 7-крапкового

В системі черемхово-злакова попелиця - сонечко 7-крапкове до інсектицидів з високою вибірковою дією стосовно імаго кокцинеліди відносяться піримор, ацтек, маврик 2F, які мають коефіцієнт вибірковості (КВ) 560, 419, 141 відповідно. До менш небезпечних для ентомофагів можна віднести Бі-58 новий, фозалон, базудин.

Таким чином, за величиною коефіцієнта вибірковості вже попередньо можна провести відбір препаратів для застосування їх в інтегрованих системах захисту сільськогосподарських культур від шкідників.

4. Теоретичне обґрунтування вибіркової дії інсектицидів на комах

Вплив інсектицидів на активність холін естераз і карбоксил естераз комах.

Механізм селективної дії на комах більш детально вивчено на фосфорорганічних сполуках (Одинцов, 1970, 1972). Важлива роль при цьому належить специфічності їх дії на деякі естерази (Меткаф, 1957).

На першому етапі були проведені дослідження по вивченню активності холін естерази й карбоксил естерази в нормі й при отруєнні інсектицидами у гусениць 3 віку капустяного білана й черемхово-злакової попелиці, та їх ентомофагів - апантелеса й сонечка 7-крапкового (табл.2). Встановлено, що активність ХЕ в нормі варіює від 57 до 199 ммоль/г год., і залежить від їх виду, біологічних особливостей, поведінки тощо.

Таблиця 2 - Холінестеразна активність інсектицидів для черемхово-злакової попелиці й сонечка 7-крапкового

Отримані нами дані про різний рівень активності холін естераз і карбоксил естераз у досліджених видів співпадають з літературними даними для інших видів комах (Сазонова, 1965; Журавская, Бобирева, 1968). Співставлення отриманих результатів з матеріалами по токсичності вказує, що низький рівень активності естераз свідчить про більшу стійкість до інсектицидів, і навпаки, висока токсичність інсектицидів для апантелеса корелює з високим рівнем активності його холін естераз.

В ході досліджень було підтверджено, що каталітична активність естераз фітофагів і ентомофагів в нормі не завжди пов'язана з чутливістю комах до інсектицидів. Чутливість ферментів комах до ксенобіотиків характеризується за показником бімолекулярної взаємодії інсектициду з певною естеразом, за яким визначено, що серед досліджених видів комах найбільшу чутливість до Бі-58 нового має холін естереза імаго сонечка 7-крапкового (4,54*10 4 М-1хв-1). Ацтек викликав найвищу активацію холін естерази черемхово-злакової попелиці.

Карбоксил естераза гусениць 3 віку капустяного білана виявилась найбільш чутливою до маврика 2Ф (табл.3).

Таблиця 3 - Карбоксилестеразна активність інсектицидів для капустяного білана й апантелеса

В даному випадку чітко прослідковується видова специфічність комах стосовно чутливості їх ферментних систем до впливу ксенобіотиків.

За коефіцієнтами вибірковості естеразної дії визначений механізм вибіркової токсичності досліджених препаратів:

Вибіркова токсичність специфічного афіциду ацтеку в системі черемхово-злакова попелиця - сонечко 7-крапкове обумовлюється антихолін естеразною активністю сполуки (КАХЕ = 118,9).

В механізмі вибіркової токсичності Бі-58 нового в системі комах попелиці - сонечко і капустяний білан - апантелес головна роль належить карбоксил естеразам (КАКЕ = 23 і 14,8 відповідно).

Антикарбоксилестеразна активність маврика 2Ф лежить в основі механізму його токсичності для системи капустяний білан - апантелес, хоча даний інсектицид і не проявив селективної дії (КАКЕ = 80).

Таким чином, саме активність карбоксил естерази домінувала в механізмі вибіркової токсичності інсектицидів класів ФОС і піретроїдів. Для представника класу карбаматних сполук - ацтека - головною була ХЕ. Коефіцієнт антихолін(-кабоксил)естеразної дії є основним показником вибірковості інсектицидів на біохімічному рівні, за яким вже в лабораторних умовах можна проводити попередню оцінку хімічних сполук.

Отримані дані свідчать про правомірність комплексного підходу при вивченні причин вибірковості. Порівняльні дослідження з одночасним визначенням токсикометричних показників і вивчення впливу інсектицидів на біохімічні й фізіологічні системи організму комах забезпечують більш повну інформацію про складні механізми, що лежать в основі вибіркової чутливості комах.

Значення покривів комах як фактора фізіологічної вибірковості.

Покриви комах служать бар'єром на шляху проникнення токсичних сполук в організм і є одним із факторів, що визначають вибіркову дію інсектицидів. Це підтверджено в деякій мірі стосовно фосфорорганічних інсектицидів на прикладі деяких видів комах-шкідників.

В серії дослідів з гусеницями 3 віку капустяного білана, черемхово-злакової попелиці, апантелеса, імаго сонечка 7-крапкового виявлена видова специфічність проникнення інсектицидів через покриви, що пов'язано з будовою зовнішніх покривів комах, ступенем склеротизації, хімічним класом сполуки.

Розраховані константи швидкості проникнення інсектицидів для цих видів комах. Встановлено, що константа швидкості проникнення Бі-58 нового фактично однакова і дорівнює 22,0 (хв-1 *10-3) для гусені капустяного білана і 16,6 (хв-1 *10-3)- для апантелеса, 19,5 (хв-1 *10-3)- для попелиці і 12,1 (хв-1 *10-3) - для сонечка 7-крапкового, що узгоджується з незначною різницею і в токсичності інсектициду для всіх цих видів комах. Інша картина спостерігається в дослідах з мавриком 2Ф і ацтеком. Константа швидкості проникнення маврика 2Ф через покриви капустяного білана - 3,6 (хв-1 *10-3), а для апантелеса - 12,8 (хв-1 *10-3), тобто в 3,6 разів вище, що визначає, поряд з іншими причинами, високу токсичність інсектициду для паразита. Швидкість проникнення ацтеку через покриви попелиці в 2,2 рази вища, ніж для сонечка 7-крапкового (22,2 і 10,0 (хв-1 *10-3)відповідно), що в якійсь мірі пояснює різницю в токсичності препарату.

Проникнення препаратів через покриви комах є одним з факторів фізіологічної вибірковості інсектицидів в системі фітофаг-ентомофаг. Але ефект селективності препарату визначається не лише швидкістю проникнення через покриви, але й іншими механізмами вибірковості.

5. Вибірковість дії сучасних інсектицидів в агробіоценозах

Вибірковість інсектицидів для горохової попелиці та сонечка 7-крапкового в агробіоценозі гороху.

Одним з факторів, що гальмують зростання врожайності гороху, є шкідливі види комах. На Україні структура шкідливого ентомокомплексу посівів культури представлена 57 видами, з яких значну шкоду спричиняють біля 20 видів (Петруха, 1975; Посылаева, 1990).

Вибірковість піримору, 25% в. г., ацтеку, 14% к. е. і Бі-58 нового, 40% к. е. в польових умовах оцінювалась за показником біологічної ефективності. Одночасно з динамікою чисельності горохової попелиці на контрольних і дослідних ділянках визначали вплив цих препаратів на чисельність популяції Coccinella septempunctata L. Істотної різниці в ефективності ацтеку в різних нормах витрат не виявлено, тому недоцільно використовувати цей препарат в нормі 0,5 л/га. За біологічною ефективностю і тривалостю дії ацтек не поступався еталону Бі-58 новому. Незалежно від норм витрат навіть на 13 добу смертність шкідника досягала 81,6-83,9%.

Афiдоцид пiримор в нормi 0,5 кг/га на цiй культурі проти попелиць показав також високу ефективність, і за показником біологічної ефективності він теж не поступався Бi-58 новому. Високу ефективність пiримор забезпечував протягом 9 днiв. На 13 день пiсля обприскування посівів відзначалось деяке зниження ефективності препарату. Збережений врожай гороху вiд застосування як ацтеку, піримору, так i еталону Бi-58 нового становив 4,3, 5,0, 3,8, 3,6 ц/га відповідно в порівнянні з контролем, або 15-21% (різниця статистично вiрогiдна).

Смертність кокцинелід при застосуванні пірімору й ацтеку відрізнялась від Бі-58 нового (табл.4).

Таблиця 4 - Вплив інсектицидів на чисельність сонечка 7-крапкового на посівах гороху (Київська область, 1997 р.)

Якщо Бі-58 новий викликав загибель хижака в межах 32-55% з максимумом зниження чисельності на 9 день (55%), то у варіанті з піримором чисельність сонечка 7-крапкового коливалась в межах 20,4% -31,7% в порівнянні з контролем.

Найвища смертність кокцинелід від застосування цього препарату спостерігалась на 9 день після обробок (31,7%).

Ацтек в нормі витрат 0,5 л/га на перший день після обприскування посівів виявився більш небезпечним для ентомофага в порівнянні з його меншою нормою витрат: зниження чисельності в порівнянні з контролем складало 37,3% і 29,9 % відповідно. Потім суттєвої різниці впливу препарату в різних нормах витрат на чисельність сонечка 7-крапкового не виявлено.

Слід відмітити, що висока смертність кокцинелід була зафіксована не тільки на перший день, але й на 9 день після обприскування посівів даними інсектицидами. За біологічною ефективністю й тривалістю токсичної дії найбільш небезпечним для ентомофага виявився Бі-58 новий. В польових умовах піримор викликав мінімальне зниження чисельності сонечка 7-крапкового в порівнянні з ацтеком в двох нормах витрат і еталоном Бі-58 новим.

Отже, в результаті проведених польових досліджень підтверджена вибірковість дії піримора й ацтека стосовно сонечка 7-крапкового. Крім того встановлено, що ці препарати виявились високоефективними в захисті гороху від горохової попелиці, і можуть бути застосовані в інтегрованій системі захисту гороху від попелиць.

Вибірковість сучасних інсектицидів в агробіоценозі капусти.

З метою можливої інтеграції хімічного методу захисту капусти від капустяного білана з природними регуляторами чисельності популяції шкідника апантелесом нами в 1997-1998 рр. вивчались в польових умовах наступні питання:

вивчення фенології розвитку капустяного білана й його паразита апантелеса;

вивчення зміни чисельності шкідника й його паразита на інсектицидному фоні й на необробленій ділянці;

дослідження тривалості токсичної дії інсектицидів на капустяного білана й апантелеса.

Для реалізації екологічної вибірковості був проведений аналіз літературних джерел і власних спостережень за фенологією капустяного білана й його паразита апантелеса в умовах Київської області. За результатами досліджень була побудована фенограма, яка відображає закономірність поєднання розвитку хазяїна та його паразита і обгрунтовує можливість практичного використання принципу роз'єднання у часі й просторі інсектицидів і ентомофага в агробіоценозі капусти.

Зараженість гусені капустяного білана 3 віку другої генерації до обробки складала в середньому 74,5% (табл. 5). Отже, на початку серпня, в період масового розмноження гусениць зниження ступеня зараженості апантелесом як такого не спостерігалось. Після обприскування капусти, коли почала проявлятись діяльність першої й другої генерацій наїздника, на контролі зараженість складала 88,2%.

Таблиця 5 - Зараженість капустяного білана апантелесом (Київська область, 1997, 1998 рр.)

Зараженість виживших після обприскування капусти базудином гусениць капустяного білана апантелесом складала 38,7%, а після обробки Бі-58 новим - 27,8%.

Отже, препарати з широким спектром токсичної дії призвели до зниження зараженості апантелесом серед виживших гусениць в 2-3 рази в порівнянні з контролем. Це може бути обумовлено низькою стійкістю популяції білана до інсектицидів, його різним фізіологічним станом, властивістю накопичувати жирові резерви, токсичними властивостями самих інсектицидів, що суттєво вплинуло на зниження чисельності ентомофагів. Очевидно, велику роль в цьому відіграють також активність ферментних систем детоксикації препаратів в організмі шкідника й паразита.

Практична реалізація принципу роз'єднання в часі й просторі інсектициду й ентомофага виконана в польових дослідах на прикладі Бі-58 нового, 40% к. е. й базудину, 60% в. е. стосовно одних з найбільш розповсюджених компонентів агробіоценозу капусти - капустяного білана й ентомофага апантелеса. Дослідження проводились на пізній капусті сорту "Харьковская зимняя" в КСП "Совки" Києво-Святошинського району Київської області на загальній площі 42,4 га. Обприскування капусти інсектицидами проводили в два строки: перший - в рекомендовані проти гусениць, що відроджувались; другий - з зміщенням на 10 днів проти переважно гусениць третього віку.

В роки досліджень найбільш шкодочинною була друга генерація капустяного білана. Рівень чисельності фітофага значно перевищував пороговий: на 1 рослину приходилось 23,8-24,2 гусені 3 віку (ЕПШ становить 5-10 гусениць на рослину при заселеності не менше 5-10% рослин в фазу зав'язування кочана).

У першому досліді, де обробка проводилась проти гусениць молодшого віку, спостерігалась 100% загибель шкідника й паразита, тому подальші дослідження були припинені.

Результати досліджень по визначенню ефективності інсектицидів проти гусениць середнього віку із зміщенням строку хімічних обробок, показали, що базудин продемонстрував високу біологічну ефективність проти гусениць капустяного білана : вже на третій день біологічна ефективність досягла 98%. Препарат був ефективним на протязі всіх 13 діб обліку. Слід відмітити, що з 11 дня після обприскування почався активний процес зменшення чисельності шкідника на контрольних і дослідних ділянках за рахунок заляльковування гусениць. Бі-58 новий теж проявив високу біологічну ефективність стосовно гусені 3 віку капустяного білана (97%). Висока ефективність продовжувалась на протязі цього ж періоду. Отже, дані фосфорорганічні препарати знизили чисельність капустяного білана нижче ЕПШ.

При обліках особливу увагу звертали на чисельність паразита капустяного білана - апантелеса на оброблених інсектицидами і контрольних ділянках. За результатами обліку, максимальне зниження чисельності імаго апантелеса спостерігалось на 1 день після обробки капусти цими препаратами (виліт досягав 6,4 і 4,06% відповідно). Починаючи з 7 дня після обприскування базудином виліт паразита стабілізувався й складав в середньому 36,3%. Бі-58 н. виявився більш небезпечним для апантелеса: виліт наїздника на протязі всього періоду спостереження не перевищував 30%.

На сучасному етапі, коли захисні системи будуються з урахуванням діяльності природних корисних членистоногих, тривалий токсичний ефект відіграє негативну роль. З позиції збереження ентомофагів перевага надається хімічним сполукам з низькою або помірною токсичністю (Секун, 1993).

Для апантелеса дані препарати володіють високою тривалістю токсичної дії (рис.1). Через три доби після обприскування капусти базудином і Бі-58н. смертність паразита складала 86,3% і 90,7% відповідно. На 13 добу після застосування ці інсектициди викликали смертність паразита на рівні 64,8 і 76,1% відповідно.

Відомо, що для забезпечення високого захисного ефекту проти шкідника, необхідно збереження персистентності препаратів на рівні смертності 50-75% на протязі не менше 2 тижнів.

Дані препарати по тривалості токсичної дії в однаковій мірі токсичні як для капустяного білана (на 13 добу смертність досягла 98,4 -99 %), так і для ентомофагів. Це можна пояснити схожістю в характері впливу токсикантів на фітофага, який харчується на поверхні листа, і ентомофага, що знаходиться всередині гусениць.

Рис. 1 Тривалість токсичної дії інсектицидів на гусениць 3 віку капустяного білана (1997, 1998 рр.)

Таким чином, при хімічній обробці капусти цими інсектицидами спостерігалась висока початкова загибель фітофага при практично незначній регулюючій діяльності ентомофагів, що обумовлене високим зниженням рівня чисельності ентомофага.

Отже, проведені польові дослідження підтвердили результати токсикологічних, біохімічних досліджень стосовно відсутності вибіркової дії базудину й Бі-58 нового на паразита капустяного білана - апантелеса. Обприскування капусти в рекомендовані строки викликало 100% знищення фітофага й ентомофага. Обробка капусти на 10 днів пізніше проти рекомендованої також привела не тільки до значного зниження чисельності гусениць третього віку шкідника, але й негативно вплинула як безпосередньо на імаго апантелеса, так і на подальший розвиток його личинок в гусеницях середнього віку капустяного білана другої генерації.

Висновки

Піримор, ацтек, маврик 2Ф здатні проявляти вибіркову дію стосовно сонечка 7-крапкового, коефіцієнт вибірковості для яких становить 560, 419 і 141 відповідно. Волатон, фастак, децис, карбофос, Бі-58 новий, базудин не проявляють вибіркової дії на імаго сонечка 7-крапкового, апантелеса й трихограму. Коефіцієнт вибірковості складав менше 15.

На прикладі черемхово-злакової попелиці, імаго сонечка 7-крапкового, апантелеса, гусениць 3 віку капустяного білана встановлена видова специфічність комах стосовно чутливості їх ферментних систем до впливу ксенобіотиків. У черемхово-злакової попелиці визначена характерна чутливість холінестерази до ацтеку (2,9*10 5 М -1 хв-1) на противагу сонечку 7-крапковому, що свідчить про можливість створення специфічних афіцидів вибіркової дії на основі урахування цього фактору.

Визначений механізм вибіркової токсичності досліджених препаратів. Вибіркова токсичність специфічного афіциду ацтеку в системі черемхово-злакова попелиця - сонечко 7-крапкове обумовлюється антихолінестеразною активністю сполуки (К АХЕ=118,9). В механізмі вибіркової токсичності Бі-58 нового в системі комах попелиці - сонечко і капустяний білан - апантелес головна роль належить карбоксилестеразам (К АКЕ=23 і 14,8 відповідно). Антикарбоксилестеразна активність маврика 2Ф лежить в основі механізму його токсичності для системи капустяний білан - апантелес, хоча даний інсектицид і не проявив селективної дії.

При визначенні механізму вибіркової дії на біохімічному рівні коефіцієнт антихолін(-карбоксил)естеразної дії, поряд з рівнем СК 50% д. р., є основним показником, за яким в лабораторних умовах можна проводити попередню оцінку хімічних сполук.

Інтенсивність проникнення інсектицидів в організм комах, яка характеризується за константою швидкості проникнення, пов'язана з видовою специфічністю в будові зовнішніх покривів, ступенем їх склеротизації та хімічними властивостями інсектициду.

Бі-58 новий, ацтек і піримор є високоефективними проти горохової попелиці. Вони мають однакову тривалість токсичної дії. Але при застосуванні піримора й ацтека створюються сприятливі умови для збереження кокцинелід, що дає змогу поєднувати їх з природними регуляторами чисельності шкідника і використовувати в інтегрованих програмах захисту гороху від попелиць.

Збігання строків максимального зараження гусениць капустяного білана ендогенним паразитом апантелесом з хімічними обробками капусти ускладнює можливість практичної реалізації екологічної вибірковості інсектицидів тривалого періоду токсичної дії. Застосування базудину і Бі-58 нового проти гусениць, що відроджуються, викликало повну загибель як паразита, так і його хазяїна.

Обприскування капусти базудином і Бі-58 новим на 10 днів пізніше проти рекомендованого строку виявилось високоефективним проти гусениць капустяного білана, але й негативно вплинуло як безпосередньо на імаго апантелеса, так і на подальший розвиток його личинок в гусеницях середнього віку капустяного білана другої генерації. Дані препарати не можуть бути елементом інтегрованої системи захисту капусти від капустяного білана.

інсектицид сільськогосподарський ентомофаг

Список опублікованих праць

Захарова Т.В. Система “фітофаг-ентомофаг”. Вибірковість дії інсектицидів // Захист рослин. - 1998. - №2. - с. 20.

Захарова Т.В. Шкідники та їх ентомофаги. Антихолінестеразна дія різних інсектицидів на популяції комах // Захист рослин. - 1998. - №9. - с. 24-25.

Секун М.П., Захарова Т.В. Дослідження властивостей холінестераз комах в зв'язку з проблемою вибіркової дії інсектицидів // Вестник зоологии. - 1998. - №9. - с. 167-170 (Особиста участь 50%).

Захарова Т.В. Дія деяких інсектицидів у системі фітофаг-ентомофаг // Захист і карантин рослин. Міжвідом.темат. збірник. - К.: Урожай, 1999. - В.45. - с. 26-30.

Секун М.П., Захарова Т.В. Дослідження властивостей холінестераз комах в зв'язку з проблемою вибіркової дії інсектицидів // 5 з'їзд Українського ентомологічного товариства, тези доповідей, Харків, 7-11 вересня 1998 р. - 1998. - с. 146-147 (Особиста участь 50%).

Секун М.П., Кошевська Н.М., Захарова Т.В. Сучасні інсектициди і ресурси їх вибірковості для корисних комах // 5 з'їзд Українського ентомологічного товариства, тези доповідей, Харків, 7-11 вересня 1998 р. - 1998. - с. 148-149 (Особиста участь 30%).

Захарова Т.В. Вибірковість дії сучасних інсектицидів // Матер. наук.-метод. конф. "Сталий розвиток агроекологічних систем в умовах обмеженого ресурсного забезпечення", 26-29 жовтня, 1998 р. - К., 1998. - с. 182.

Размещено на Allbest.ru