Оценка инсектицидной активности растений флоры Египта

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

ОЦЕНКА ИНСЕКТИЦИДНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ ФЛОРЫ ЕГИПТА

Специальность 06.01.07 - защита растений

Мохамед Ибрагим Мохамед Эльсергани

Москва, 2012

Работа выполнена на кафедре генетики, растениеводства и защиты растений Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель:

Заец Владимир Григорьевич, кандидат сельскохозяйственных наук.

Официальные оппоненты:

Гриценко Вьячеслав Владимирович, доктор биологических наук, доцент;

Кузмичев Анатолий Александрович, кандидат биологических наук.

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт карантина растений.

Защита диссертации состоится 12 декабря 2012 г. в 13.00 на заседании диссертационного совета Д 220.043.04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева по адресу: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49. Ученый совет РГАУ - МСХА, тел/факс: 8(499) 976-24-92.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке имени Н.И. Железнова РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Автореферат разослан ………. 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д.б.н., профессор А.Н. Смирнов.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкое и повсеместное применение синтетических инсектицидов порождает новые проблемы в организации защиты растений и, прежде всего адаптация к пестицидам, нарушение равновесия и взаимосвязей живых организмов в агроценозах.

В связи с этим проводится поиск альтернативных методов подавления на плантациях популяций вредных видов, снижения рисков от применения пестицидов, уменьшение доз расхода их на единицу площади и создание новых пестицидных веществ.

Одним из таких направлений является поиск и изучение растений, накапливающих вещества, обладающих инсектицидными свойствами. Интерес к таким растениям издавна велик и в настоящее время не ослабевает. Имеется много сведений о способности ряда вида растений ингибировать развитие различных патогенов, что указывает на возможность использования в защите растений, полученных из них биопрепаратов (экстракты, настои, вытяжки, дусты) в качестве альтернативы синтетическим пестицидам. В России, как и в других странах, используется более 50 видов растений, настои и экстракты, из сырья которых применяются для защиты растений от разных видов вредных организмов (Семаков, 1989; Черменская, 2000) преимущественно в индивидуальных или фермерских хозяйствах на небольших площадях. В настоящее время в промышленных масштабах получают более 35 видов биопрепаратов из растений, используемых против вредителей и болезней (Jacobsonetal, 1989; Berenbaumetal, 1989; Lattenetal, 1994; El-sheiketal, 2002; Neuhoffetal, 2002; Daayfetal, 2003; Rohmeretal, 2004; Dornetal, 2007).

Недавно появились синтетические инсектициды, созданные на основе растительных алкалоидов: азадирахтин, нимацаль, рапсол и другие, которые действуют, как избирательно против отдельных вредителей, так и регулируют поведение насекомых в агроценозах.

Хотя растительные препараты, и уступают по эффективности химическим средствам, тем не менее, они обладают способностью снижать численность популяций вредных видов на 60-80 %. Это позволяет в ряде случаев сокращать количество применяемых обработок химическими средствами или снижать их дозы за счет комбинирования с растительными препаратами или другими биологически активными веществами.

Цель и задачи исследований. Основной целью работы является скрининг растений, произрастающих во флоре Египта, обладающих пестицидными свойствами с целью оценки их инсектицидного действия против отдельных видов насекомых, а также оценки вспомогательных веществ, способствующих уменьшению норм расхода пестицидов на единицу площади без снижения их эффективности.

В задачи входило:

- дать качественную и количественную характеристику некоторым веществам из растений,

- провести анализ содержания активных веществ в сырье изучаемых растений,

- определить пестицидную активность растительных веществ видов семейств Lamiaceae, Solаnaceae, Chenopodiaceae, Asteraceae, Rhamnaceae на модельных насекомых-вредителях in vitro,

- изучить особенности развития вредителей после обработки разными растительными препаратами (дусты, вытяжки, экстракты) по показателям плодовитости, смертности, массе тела различных стадий и др.),

- испытать в качестве добавок различные вспомогательные вещества (прилипатели, детергенты и др.) для повышения эффективности растительных пестицидов,

- испытать в полевых условиях против основного вредителя хлопчатника - гусениц хлопковой совки - препараты куракрон и суми-альфа в разных дозах и с различными добавками и дать им биологическую и экономическую оценку эффективности в условиях Египта.

Научная новизна. Изучение 8 видов растений, произрастающих в Египте, выявлено наличие инсектицидной активности их экстрактов, дустов и настоев против 4 видов вредителей хранящейся зерновой продукции.

Дана биохимическая оценка состава экстрактов и масел на содержание в этих растениях вторичных метаболитов. Изучено 8 форм органических добавок на способность влиять на токсичность инсектицидов. Показано, что с помощью добавок можно без снижения биологической эффективности применять половинные дозы препаратов.

Теоретическая и практическая значимость работы. Изучено инсектицидное действие 8 видов растений из флоры Египта на 5 модельных видах насекомых-вредителей.

Показана перспективность использования дустов и экстрактов для приготовления на их основе биопрепаратов, а также прямого использования их для защиты хранящихся растительных продуктов в частном секторе.

Показано, что использование в полевых условиях инсектицидов суми-альфа и куракронав смеси с добавками позволяет наполовину снизить их дозы против хлопковой совки на хлопчатнике.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции аграрного факультета РУДН и на заседаниях кафедры.

Личный вклад соискателя. Диссертационная работа содержит фактический материал, полученный лично автором в течение 2009-2012 гг.

Помощь в проведении биохимических анализов оказывали сотрудники Центра коллективного пользования РУДН.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано четыре научных работы, две из них - в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 132 страницах текста компьютерного набора и иллюстрирована 22 таблицами, 16 рисунками; состоит из введения, 4 глав, выводов и приложения. Список использованной литературы включает 225 источников, в том числе 197 иностранных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту. Растения, обладающие инсектицидными свойствами, целесообразно использовать в качестве альтернативы синтетическим инсектицидам.

Возможность снижения доз инсектицидов на единицу площади за счет биодобавок против хлопковой совки на хлопчатнике при сохранении исходной биологической активности.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и сформулированы цель и задачи исследования.

В обзоре литературы (Глава I) дан анализ отечественной и зарубежной литературы по использованию растений с инсектицидными свойствами против вредных насекомых. Показана перспективность использования таких растений, как сырья для производства биоинсектицидов, как компонентов в интегрированной защите растений.

1. Материал и методы исследований. Исследования проводились на кафедре генетики, растениеводства и защиты растений РУДН и на Опытной станции Министерства сельского хозяйства (г. Каир. Египет).

Для выявления растений содержащих вещества, обладающие инсектицидными свойствами, были выбраны 8 видов растений флоры Египта (белена египетская - Hyoscya musmuticus L, полынь горькая - Artemisia absinthium L.,тимьян обыкновенный- Thymus vulgaris L.,базилик обыкновенный - Ocimum basilicum L., марь противоглистная (Chenopodium ambrosioides L., индийский женьшень (зимняя вишня) - Withаmia somnifera Mill., унаби (зизифус) - Zizyphus spina сhristi Miller, полынь белая - Artemisia herba alba L.).

В качестве биотестов использовались линии вредителей - представителей сообществ зерна при хранении, поддерживаемых на кафедре в течение ряда лет: амбарный долгоносик (Sitophilus granarius L.), малый мучной хрущак (Tribolium confusum Duv.), фасолевая зерновка (Acantho scelides obtectus Say), суринамский мукоед (Oryzaephilus surinamensis L.) и обитатель открытых ландшафтов - сверчок (Melano grylludeserctus L.).

Токсичность растений (дусты и 0.1-0.3 % экстракты) в отношении вредителей зерна оценивали по числу погибших насекомых. Учеты проводили каждые 2 дня.

Отобранные растительные пробы (стебли, листья, корни) сушили при комнатной температуре, измельчали на гомогенизаторе до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями диаметром 2 мм. Навески по 10,0 г помещали в коническую колбу емкостью 350 мл. Добавляли 100 мл дистиллированной воды и нагревали при температуре 63⁰С при постоянном перемешивании на магнитной мешалке в течение 30 мин. После этого фильтровали через складчатый бумажный фильтр.

Из каждого экстракта отбирали пипеткой по 10 мл, которые помещали в тарированную фарфоровую чашку и упаривали на водяной бане, а затем высушивали при температуре 100-105⁰С до постоянной массы.

Навеску измельченной травы (10,0 г) A. alba помещали в колбу вместимостью 350 мл и экстрагировали порциями по 100 мл 96 % этиловым спиртом при нагревании с обратным холодильником на магнитной мешалке при температуре 63 ⁰С в течение 20 мин. Экстракт после охлаждения фильтровали через складчатый бумажный фильтр. Растворитель из фильтрата полностью удаляли с помощью вакуумно-ротационного аппарата при остаточном давлении 0,2 атм. на водяной бане с температурой 50 ⁰С. К шроту после экстракции спиртом прибавляли 100 мл воды и нагревали на магнитной мешалке при температуре 63⁰С в течение 30 мин. и декантировали на складчатый бумажный фильтр. Всего изучали 3 этиловых экстракта (белая полынь- A. alba (№1), тимьян обыкновенный - T. vulgaris (№ 3), базилик душистый - O. Basilicum(№ 4) и 1 водный (белена египетская H. muticus (№ 5).Компоненты эфирного масла извлекались с помощью экстракции образца сырья смесью диэтиловый эфир - гексан (1:1). Из 1 мл экстракта отбирался 1 мкл и инжектировался в хроматограф. Хромотографии подвергались также высушенные спиртовой и водный экстракты (смолки).

Анализ проводился на хромато-масс-спектрометре JMSGCmateII (JEOL, Япония) и газовом хроматографе с капиллярной колонкой DB-5MS (длина 30 см и внутренний диаметр 0.25 мм). Толщина фазы составляла 0.32 мкм. Анализируемые вещества идентифицировались с помощью автоматического программного комплекса TSS 2000 (Shrader Analytical and Consulting Laboratories, Inc.) с использованием масс-спектральной базы NIST'08. флора египет пестицид инсектицидное

УФ-спектрофотометрия на спектрофотометре (модель VARIANCARY-100 Scan, спектральный диапазон 190-1100 нм) при ширине щели 1 нм проведена по ГФ (гл. XII, ч. 1, стр. 56).

Навески образцов помещали в мерную колбу вместимостью 50 мл, растворяли №1 (полынь белая) и № 4 (базилик душистый) в 25 мл этилового спирта, №3 (тимьян обыкновенный) в 25 мл петролейного эфира при перемешивании, доводили объем раствора до метки тем же растворителем и перемешивали. Образец № 5 (белена египетская) представлял собой водный отфильтрованный раствор осадка.

Спектры поглощения полученных растворов получали на спектрофотометре ИК-Фурье Varian "Excalibur HE 3100" (прил. 5) в диапазоне от 190 до 800 нм в кювете с толщиной слоя 10 мм.

В качестве стандартных инсектицидов были использованы - куракрон 72 % к.э. (пр-во Синджента Ко), рекомендуемая полевая норма 750 мл=30 г и суми-альфа 5 % к.э. (Сумитомо Ко Лтд), рекомендуемая полевая норма 600 мл=520 г.

Из вспомогательных веществ (добавок) использовали в качестве липофильных веществ - касторовое масло (Эль-Салам К^ог. Каир), и CAPL-2 (96.6 % минеральное масло (из отходов хлопчатника), пр-во Центральной сельскохозяйственной лаборатории пестицидов), поверхностно активных соединений ДЛ 600 - полиэтиленгликоль (PEG 600 DL, пр-во Национальной К^о по производству крахмала, дрожжей и моющих средств, г. Александрия), окислители - фосфорная кислота (6.6 N пр-во К^о Эль Гомхорийа, г. Каир) и 6 % уксусная кислота (К^о по производству сахара и рафинада), прилипатели - крахмальный клей (К^о Эль-Сабаа, г. Каир), гуммиарабик (пр-во К^о Эль-Гомхорийя) и лигносульфонат - анионный полиэлектролит, с м.м. от 5000 до 10000 (К^оBASF, Германия).

Физическая совместимость используемых инсектицидов и вспомогательных веществ, добавленных в количестве 0,3 %, изучалась методом определения их влияния на стабильность эмульсии суми-альфа и куракрона согласно рекомендуемым нормам по спецификации WHO (1979). Физико-химические свойства смесей определяли по водородному показателю - Шота Джерата, вязкость - вискозиметром Освальда - ДуНоуя, где единица поверхностного натяжения дина/см, проводимость и соленость измеряли кондуктометром YSI модели 33 S-C-T (m MHOS - единица измерения электропроводности).

Для лабораторных испытаний яйца тест - объекта - хлопковой совки Spodoptera littoralisBasid, собирали с растений хлопчатника, выращиваемых без применения инсектицидов. После отрождения гусениц их выкармливали на листьях Ricinus communis L. при комнатной температуре 25±2^оС, относительной влажности 65±5 %, длине фотопериода (12:12). В качестве биопроб использовали гусениц 4-го возраста (El-Dafrawietal., 1964; El-Metwallyetal., 1991; Hussein, 2002). Их подсаживали на листья хлопчатника, которые перед этим погружали на 10 сек. в различные смеси разной концентрации и подсушивались на воздухе при комнатной температуре. Смертность регистрировали через 24 ч. после обработки.

Последействие инсектицидов и их смесей изучали до стадии имаго. Массу куколок определяли через 48 ч. после окукливания. Появившиеся имаго разделяли по половым признакам (1:1). Отложенные яйца на листьях собирали ежедневно. Общую плодовитость (в %) оценивали при подсчёте общего количества яиц и массе яиц, отложенных после каждой обработки.

Вегетационные и полевые опыты проводили на Опытном участке (г. Каир). Расход раствора при опрыскивании растений хлопчатника ручным распылителем составил 200 л/феддан (Феданн = 4200 м ²). Обработанные листья (2-3 листа) каждого варианта брали с интервалами (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17 и 19 дней) после обработки, переносили в лабораторию, помещали в чашки Петри (диаметром 10 см) и подсаживали на них по 10 гусениц разных возрастов).

Статистическую обработку результатов исследований проводили используя формулу Аббота (1925) и программу POLO (1987). Опыты проводили в трехкратной повторности.

2. Оценка инсектицидных свойств различных видов растений. Вид W. somnifera-индийский женьшень (или зимняя вишня) известен в качестве продуцента целого ряда биологически активных соединений, способных влиять на различные жизненные процессы развития насекомых (Slama, 1979, Wuytsetal., 2002, Tolsticovetal., 2003). По своему химическому составу некоторые из них относятся к сапонинам, стероидам и гликозидам (Watt, Breyer-Brandwijk, 1962, Tiertoetal, 1992, Tomlin, 2005). Тем не менее, до настоящего времени растение остается практически не изученнымс точки зрения действияегона развитие насекомых.

Анализ полученных нами результатов показывает, что порошок и водный экстракт из W. somnifera проявляет высокую токсичность против амбарных вредителей. К 4-му дню около половины тест-объектов -амбарный долгоносик, малый мучной хрущак и фасолевая зерновка оказались мертвыми (табл. 1). При этом следует отметить несколько большую токсичность для порошковидной формы по сравнению с водными экстрактами. На 8-ой день после обработки гибель жуков достигла 99-100 %, в то время как в контроле, имаго оставались живыми.

Таблица 1. Влияние дуста и водного экстракта из W. somnifera на жизнеспособность насекомых

Вид вредителя	Погибло имаго, % на день учета
	2	4	6	8
Порошок
Амбарный долгоносик	30,6	60,0	80,3	98,6
Малый мучной хрущак	9,3	51,3	84,6	98,3
Фасолевая зерновка	2,0	27,6	86,6	99,3
Водный экстракт
Амбарный долгоносик	1,3	12,6	33,3	99,3
Малый мучной хрущак	0,6	30,6	59,6	99,6
Фасолевая зерновка	1,6	20,0	42,3	100
Контроль (вода)
Амбарный долгоносик	0	0	1	0
Малый мучной хрущак	0	0	0	2
Фасолевая зерновка	0	0	1	0
НСР 0.05	1.15	4.03	1.73	5.19

Таким образом, эти наблюдения дают основания отнести вид W. somnifera к перспективным растениям, обладающим инсектицидными свойствами, для использования в борьбе с вредителями не только в полевых условиях, но и в хранилищах, которое, очевидно, можно рекомендовать в качестве сырья при производстве растительных инсектицидов.

3. Инсектицидное действие некоторых растений намалого мучного хрущака. Оценивали токсичность водных экстрактов трех видов растений: белена египетская, полынь белая и унаби. По своему химическому составу указанные растения несколько отличаются по содержанию вторичных метоболитов (табл. 2). Например, белена египетская содержит такие алкалоиды, как гиосциамин, атропин, стерины, которые являются высокоэффективными против многих насекомых. В связи с этим мы испытали водный экстракт сырья указанных растений против имаго малого мучного хрущака.

Жуков и корм помещали в чашки Петри и опрыскивали водным экстрактом, наблюдая за гибелью жуков. Установлено, что водный экстракт из сырья Zizyphus spina christi обладал почти в два раза меньшей токсичностью, чем водные экстракты других растений. Гибель жуков на восьмой день учета составила 53,3 %. В контроле жуки оставались живыми.

Таблица 2. Влияние водного экстракта из сырья разных растений на жизнеспособность малого мучного хрущака

Вид	Погибло жуков, % на день учета
	2	4	6	8
Белена египетская	47,6	79,3	98,0	98,6
Унаби-зизифус	9,6	15,3	40,0	53,3
Полынь горькая	28,0	50,3	80,3	98,6
Карбофос 0,2 % (стандарт)	49,0	93,0	95,0	100
Контроль (вода)	0	0	0	2
НСР 0.05	2.52	5.89	5.52	6.73

Следует подчеркнуть, что по своей эффективности растительные экстракты несколько уступают по действию на модельные объекты стандартному химическому пестициду - карбофосу.

4. Инсектицидный эффект водного экстракта из Thymus vulgaris и Ocimum basilicum. Влияние водного экстракта тимьяна обыкновенного - T. vulgaris и базилика обыкновенного - O. basilicumL. - на жизнеспособность амбарного долгоносика, поддерживаемого на семенах пшеницы с влажностью 14-15 %, проводилась в лабораторных условиях при температуре 24-25^оС и относительной влажности 65 %.

Испытывали 5 % и 10 % водные экстракты в чистом виде и с добавлением в качестве прилипателя ТВИН-80 (табл.3). Обработке подвергались имаго амбарного долгоносика или зерно, на котором они развивались. Гибель жуков (%) учитывали в динамике в течение 10 дней. Показано, что летальное действие при использовании 10 %-ных экстрактов несколько выше и составило соответственно 85,9 и 92,5 %. При оценке водного экстракта из Ocimum basilicum смертность жуков при обработке семян составила 90-100 %.

При добавлении ТВИНА-80 в экстракт из тимьяна обыкновенного смертность жуков оставалась, примерно, на том же уровне. Следует отметить, что имаго вредителя прекращали активное питание и впадали в анабиоз. С другой стороны, жуки, сохранившие в течение первых 3-х дней после обработки подвижность, после пересадки на свежий корм дали потомство.

Таблица 3. Влияние водных экстрактов из T. vulgaris и Ocimum basilicum на жизнеспособность амбарного долгоносика

Вариант	Обработка экстрактами:
	жуков*	семян**
Tимьян обыкновенный	5 %	70,0	65,0
	10 %	85,9	92,5
	5 %+ ТВИН-80	26,0	50,6
	10 %+ ТВИН-80	85,3	65,6
Базилик обыкновенный	5 %	66,6	90,0
	10 %	92,5	100
Контроль	0	0
НСР 0.05	2.88	1.15

В каждой повторности *по 50 жуков и **5 г зерна.

5. Влияние Artemisia herba alba на репродуктивный потенциал суринамского мукоеда Суринамский мукоед Oryzaephilus surinamensis относится к вредителям космополитам. Повреждает хранящиеся продукты растительного происхождения и при благоприятных условиях его популяция способна быстро достигать высокой численности и причинять существенный вред. Ранее было известно, что в присутствии некоторых растений у вредных видов отмечается значительное снижение репродуктивной способности (Фрегат, 1992).

Нами в этих целях на примере суринамского мукоеда были испытаны 3 дозы (3, 9 и 15 г/100 г корма) дуста полыни белой (A. alba). В качестве эталона использовали карбофос.

Лабораторная линия мукоеда поддерживалась на овсяных хлопьях ("Геркулес"), которые считаются лучшим кормом, способным обеспечить оптимальное развитие вредителя и наиболее высокую плодовитость популяции. Учеты проводили, начиная с 20 дня и до полного завершения опыта - 90 дней.

Из полученных результатов (табл. 4) видно, что дусты из полыни белой не оказывают прямого токсического действия на имаго суринамского мукоеда даже в условиях, когда все стадии развития жука находились с ним в постоянном контакте. Более того, численность жуков постоянно увеличивалась. Погибших жуков не отмечалось, за исключением случаев естественной смертности на уровне 0,5-1 %.

Таблица 4. Влияние дуста полыни белой на репродуктивную способность суринамского мукоеда

Доза, г*	Число имаго, шт.	Увеличение кол-ва жуков, в %**
3	1813,3±5,2	89,9
9	1705±7,6	84,6
15	1291,6 ±4,6	64,0
Карбофос (эталон)	0	0
Контроль	2016±4,4	100

*доза дуста/100 г корма (овсяные хлопья). **первоначальное число жуков в повторности 100 шт.

Вместе с тем, наблюдается незначительная тенденция ингибирования репродуктивного потенциала и снижение численности жука по мере увеличения дозы. Так, если при дозе 3 г порошка на 100 г корма численность жуков снизилась на 19,1 %, при 9 г - на 26,4 %, то при 15 г - уже на 36,0 % по сравнению с контролем.

Таким образом, измельченная надземная часть полыни белой (дусты) может использоваться как только дополнительное средство защиты хранящихся продуктов от вредителей и, очевидно, в качестве сырья для приготовления биопестицидов.

6. Действие водных экстрактов из растений на Melano grylludeserctus. В качестве модельных объектов сверчков, обитателей открытых ландшафтов, как представителей достаточно крупных насекомых, использовали в своих экспериментах многие исследователи (Champa gueetal., 1989 и др.). В частности, изучались нарушения морфогенеза у личинок саранчи 3-4-возрастов, используя экстракты из листьев тиса ягодного.

Нами для проверки инсектицидной токсичности водных экстрактов из различных органов (листья и корни) использовали сверчков, которым в качестве пищи давали салат, обработанный 1 % и 6 % растворами.

Наблюдения за развитием и поведением сверчков проводились в течение 6 дней. Найдено, что использованные экстракты не проявили каких-либо инсектицидных свойств (табл. 5). Гибели сверчков не отмечалось.

Они продолжали питаться, превратились в личинок 4-го - 5-го возрастов и до появления взрослых особей оставались живыми. Таким образом, можно заключить, что экстракты испытанных растений не обладают токсическим действием в отношении указанного объекта.

7. Совместимость Neem-AzalT/S с энтомопатогенными нематодами и растительными маслами. В лабораторных условиях для определения уровня совместимости (по показателю смертности и инвазионной активности инвазионных личинок 2-го возраста через 48 ч. после контакта с тест-объектом-малый мучной хрущак) были испытаны 3 вида нематод из Rhabditida (Hetero rhabditis indica, Steinernemacarpocapsae и S. glaseri) с Neem-AzalT/Sи растительными маслами 3-х видов.

Оценка инсектицидной активности в разной концентрации в комплексе с 6 видами энтомопатогенных нематод против вредителя запасов показала, что уровень смертности при их использовании повышался по сравнению с действием компонентов смеси в отдельности. Наиболее высокий летальный исход отмечался при обработке суспензией S.feltiae 3000 особей/мл вместе с препаратом нимацаль (рис. 1).

Рис 1. Эффективность смеси нимацаля с нематодами против малого мучного хрущака

Следует подчеркнуть, что увеличение концентрации масла приводило к снижению эффективности смесей.

Смертность имаго малого мучного хрущака достигала 70 % и выше, что позволяет отнести отмеченную смесь к весьма эффективным препаратам. Несколько худшие результаты, когда летальный исход колебался в пределах 60 %, отмечены при использовании видов S. rarum и S. carpocapsae. Наименьшее влияние на состояние вредителя оказывала смесь нимацаля с энтомопатогенной нематодой H. bacteriophora. Гибель имаго, после обработок составила около 20 %.

8. Влияние добавок на физико-химические свойства инсектицидов. В процессе приготовления и испытания смесей показано, что добавки способны изменять их физические свойства. Они образовали устойчивую эмульсию с химическими инсектицидами (суми-альфа и куракрон), что свидетельствует об их совместимости. В большинстве случаев, кроме варианта с крахмальным клеем (из картофеля) и гуммиарабиком (производится из камеди арабской акации), изменялся рН растворов. Добавление ДЛ 600, КАПЛ-2 или касторового масла (=льняное масло) уменьшало показатели поверхностного натяжения. В присутствии фосфорной кислоты и лигносульфата натрия значительно повышалась электропроводимость смесей. КАПЛ-2, лигносульфонат натрия и крахмальный клей способствовали лучшей прилипаемости капель к поверхности после опрыскивания. Все добавки, кроме углекислоты, не вызывали образования пены. Использование в смесях гуммиарабика, фосфорной и уксусной кислот незначительно снижало их вязкость.

Испытания химических инсектицидов показали, что исходная токсичность их, в частности, суми-альфа и куракрона практически не изменилась (табл. 5 и 6).

Более того, в ряде случаев при использовании в смесях крахмального клея, фосфорной и уксусной кислот или гуммиарабика смертность гусениц 4-ого возраста хлопковой совки заметно возросла. В присутствии же ДЛ 600 и касторового масла она падала. КАПЛ-2 и лигносульфонатNa, повышая эффективность препарата - суми-альфа, наоборот, снижало ее после смешения с куракроном. Возможно, что в этом случае компоненты вступают в какие-то химические реакции между собой. Это согласуется с высказанным ранее предположением Хусейна (Hussein, 2002).

При оценке влияние смесей на характер развития (масса гусениц и куколок, численность самцов и самок, яиц, откладываемых имаго) найдено, что при уровне токсичности LC₅₀ показало, что в большинстве случаев масса всех стадий хлопковой совки и численность отложенных яиц в вариантах инсектицид - крахмальный клей снижались. В меньшей степени это отмечалось и в других комбинациях, кроме того, который смешивался с лигносульфонатом натрия и касторовым маслом. С другой стороны, применение куракрона с добавками приводило к повышению массы гусениц во всех случаях, кроме тех, где использовали касторовое масло.

Таблица 5. Влияние суми-альфа и куракрона на гусениц хлопковой совки

Инсектициды	LC50 (% 95 CL) рpm	LC50 (% 95 CL) ppm	Отклонение ± S.Е,
Суми-альфа	3,0(2,15-1,1)	16,20(10,27-59,74)	16,20(10,27-59,74)
Куракрон	13,91(12,40-5,83	26,39(21,75-5,98)	6,69±2,31

Выявлено последействие суми-альфа, когда масса особей снижалась у самцов и самок, и, наоборот, в случаях использования для обработки вредителя куракрона с добавками наблюдался рост основной массы куколок. В целом, практически во всех вариантах обработок отмечалось большее увеличение массы куколок женских особей по сравнению с мужскими. Однако обнаруживается заметное негативное влияние обработок на плодовитость самок.

Таблица 6. Влияние добавок к суми-альфа и куракрону на гибель гусениц 4-го возраста хлопковой совки

Вариант	Суми-альфа	Куракрон
	Гибель, %	Токсич-ность*	Гибель, %	Токсич-ность
Крахмальный клей	60,0	38.6	70.0	23.5
Гуммиарабик	43.8	0	86.7	52.9
Фосфорная к-та	63.3	46.2	66.7	17.6
Уксусная кислота	46.7	7.9	70.0	23.5
ЛигносульфонатNa	23.3	46.2	60.0	5.8
ДЛ 600	8.6	80.1	0	0
КАПЛ-2	33.3	23.1	0	0
Касторовое масло	0	0	26.7	52.9
Инсектицид	43.3	0	56.7	0

* Фактор токсичности = (наблюдаемая смертность %- ожидаемая смертность % х 100 по Мансур и др. (1966 г.). Концентрация добавок 0,3 %.

Число яиц, откладываемых 1 самкой, снижалось и со временем достигало нуля, например, варианты с куракроном. Наиболее заметное действие на численность откладываемых яиц оказывали с суми-альфа такие добавки как уксусная кислота и лигносульфонат натрия.

В процессе развития в обработанной популяции изменялось по сравнению с контролем (препарат без добавок) соотношение полов у имаго, формирующихся из выживших куколок. И только в случаях обработки одним куракроном и в смеси его с лигносульфонатом натрия формула соотношения полов совпала, превысив численность самок над самцами в 4 раза.

9. Полевые испытания инсектицидов против хлопковой совки. Предварительная оценка 8 добавок показала, что 3-и из них (гуммиарабик, КАПЛ-2 и касторовое масло) в сочетании с полной рекомендованной нормой суми-альфа, вызывало 100 % смертность гусениц в течение 5 дней после опрыскивания. Смертность вредителя после добавления фосфорной кислоты не превышала 50 %. В смеси с касторовым маслом и уксусной кислотой продолжительность действия увеличивалась до 8.7 и 7.2 дней, соответственно, тогда как LТ ₅₀ для чистого препарата суми-альфа составила 4,9 дней.

Аналогичные результаты были получены при испытаниях куракрона в его смеси с добавками. Они увеличивали длительность сохранения препарата до 11 дней после обработки, с большей (на 10-55 %) эффективностью. Более высокие показатели (LТ ₅₀) были получены от смеси препарата с касторовым маслом и КАПЛ-2. Показано, что КАПЛ-2 в сочетании с куракроном при полной норме (30 г/л) приводило к абсолютной смертности (100 %) уже через 5 дней после опрыскивания. В названных сочетаниях токсичное действие в пределах LТ ₅₀ увеличилось с 6,7 до 10,5 и 8,5 дней соответственно. Касторовое масло и уксусная кислота совместно с суми-альфа также сохраняли более продолжительную токсичность на хлопковых растениях против гусениц хлопковой совки, чем чистый препарат. Добавление в раствор касторового масла практически удваивало срок токсичного действия куракрона (с 4,6 до 8,2 дней). Таким образом, можно заключить, что исследования выявили способность добавок не только увеличивать, но и пролонгировать пестицидную активность инсектицидов.

Нами в полевых условиях проведены испытания половинных норм расхода препаратов суми-альфа и куракронапри опрыскивании хлопчатника против хлопковой совки по сравнению с рекомендованными дозами.

Найдено, что применение лигносульфоната натрия, КАПЛ-2, фосфорной кислоты и ДЛ 600 с половинной нормой куракрона обеспечивало величину LТ ₅₀аналогичную варианту с инсектицидом при рекомендованной норме. Более того, считаем, что наиболее эффективными добавками к химическим инсектицидам против гусениц четвертого возраста хлопковой совки являются касторовое масло и КАПЛ-2, что согласуется с результатами, полученными другими авторами (Вольфенбаргер, 1964).

В результате проведенных исследований показана физическая совместимость 8-ми добавок с 2-мя инсектицидами и влияние этих добавок на стабильность эмульсий.

Добавки в дозе 0,3 % к инсектицидам, хотя и изменяли некоторые физико-химические свойства раствора, но не снижали их токсичность и не оказывали фитотоксическое действие на растения. Показано проявление некоторого синергетического взаимодействия суми-альфа после его смешивания с крахмальным клеем и фосфорной кислотой. Такое же влияние оказало добавление к куракрону крахмального клея, гуммиарабика и уксусной кислоты. Другие вещества оказывали меньшее действие. Таким образом, использование компонентов в смеси с суми-альфа и куракрона способно повышать активность последних, влиять на развитие хлопковой совки, снижая средний вес куколок и количество яиц, отложенных самками.

Оценка биологической и экономической эффективности использования инсектицидов с добавками показано, что минеральные масла: ДЛ-600, КАПЛ-2 и растительное: касторовое, использованные в смеси с пестицидами, улучшали стабильность эмульсий и повышали активность инсектицидов. В результате оказалось, что даже при половинной их дозе эффективность суми-альфа не уступала полной рекомендованной норме, а в случае с куракроном даже превысила её.Это подтверждается данными сравнительных полевых испытаний против хлопковой совки коммерческого препарата суми-альфа в дозе 15 г/л и его смеси с касторовым маслом (0,3 %). В частности, отмечено значительное сокращение численности вредящей стадии вредителя. Как показывают расчеты, применять половинные дозы химических препаратов достаточно экономически выгодно, не говоря уже о 50 %-ом снижении пестицидной нагрузки на окружающую среду (табл.8). Прибавка урожая по сравнению с контролем (не обработанными участками) при использовании препарата с добавками составила 0,6 т, что несколько ниже, чем в случаях применения только инсектицида. При этом чистый доход, $ /га составил 2108.5 и 2179.2 соответственно.

Получаемый уровень рентабельности указывает на экономическую перспективность использования растительных препаратов в качестве компонентов смесей с химическими инсектицидами в системах интегрированной защиты хлопчатника от хлопковой совки.

Таблица 7. Экономическая эффективность применения суми-альфа и его смеси с добавками против хлопковой совки на хлопчатнике

Показатель	Обработка
	Смесью**	Суми-альфа
Урожайность т/га	3.75	3.92
Прибавка урожая*	0.6	0.8
Закупочная цена, $/т	733.3	733.3
Стоимость урожая, $/га	2749.8	2874.5
В т.ч. стоимость доп. продукций, $	439,9	586,6
Производственные затраты, $/га, в.т.ч. -на защиту растений	641.3 65.0	695.3 119.0
Чистый доход, $/га	2108.5	2179.2
Рентабельность, %	125,0	130,0

* по сравнению с необрабатываемыми участками, **суми-альфа (15 г/л) в смесис касторовым маслом (0,3 %).

ВЫВОДЫ

1. Оценка инсектицидных свойств 8 видов растений из флоры Египта (белена египетская - Hyoscya musmuticus L, полынь горькая - Artemisia absinthium L.,тимьян обыкновенный- Thymus vulgaris L.,базилик обыкновенный - Ocimum basilicum L., марь противоглистная (Chenopodium ambrosioides, индийский женьшень (зимняя вишня) - Withаmia somnifera,Унаби (зизифус) - Zizyphus spina сhristi Miller, полынь белая - Artemisia herba alba L.) показала, что практически все порошки и экстракты, из испытанных растений, оказывали ингибирующее действие на развитие насекомых (амбарный долгоносик (Sitophilus granarius L.), малый мучной хрущак (Tribolium confusum Duv.), фасолевая зерновка (Acantho scelides obtectus Say.), суринамский мукоед (Oryzaephilus surinamensis L.), сверчок (Melano grylludeserctus.) и хлопковая совка (Spodoptera littoralis Boisd), но в разной степени.

2. Наиболее активное торможение репродуктивной способности у суринамского мукоеда наблюдалось под воздействием полыни белой. При добавлении порошка из надземной части 15 г/100 г корма репродуктивная способность его снижалась в 12,9 раза. Дусты Ch. аmbrosoioides в дозе 0,3 г/100 г семян вызывали 100 %-ю смертность фасолевой зерновки.

3. Водные экстракты в концентрации 6 % белены египетской, полыни белой и зизифуса не проявили токсичность в отношении сверчка.

4. Испытанные добавки в дозе 0,3 % к химическим инсектицидам - суми-альфа и куракрону - не оказывали существенного влияния на физико-химические свойства их эмульсий, что указывает на совместимость компонентов смеси. Отмечены лишь изменения рН раствора, кроме вариантов с крахмальным клеем и гуммиарабиком, уменьшение поверхностной активности при добавлении фосфорной кислоты и повышение электропроводности раствора с ДЛ 600, КАПЛ-2 и касторовым маслом.

5. Суми-альфа и куракрон с добавками сохранили высокую токсичность против гусениц хлопковой совки 4-го возраста. Отмечено значительное повышение инсектицидной активности у суми-альфа после добавления фосфорной кислоты и крахмального клея. Смешивание препарата с ДЛ 600, КАПЛ-2 и лигносульфонат натрием, наоборот, снижало ее.

6. У выживших после обработки суми-альфа с фосфорной кислотой и крахмальным клеем у гусениц и куколок снижалась общая масса тела. Использование куракронас добавками способствовало повышению массы гусениц и куколок во всех случаях, кроме варианта с касторовым маслом.

7. Полевые испытания 8-ми добавок показали, что 3 из них (гуммиарабик, КАПЛ-2 и касторовое масло) в сочетании с суми-альфа - при рекомендуемых нормах не изменяли токсичность препарата и вызывали 100 % гибель гусениц в течение первых 5 дней после опрыскивания. Показано, что применение лигносульфоната натрия, КАПЛ-2, фосфорной кислоты и ДЛ 600 с половинной нормой куракрона обеспечивало величину LТ ₅₀ аналогичную варианту с инсектицидом при полной норме. Снижение почти в 2 раза инсектицидной активности отмечалась только для суми-альфа в смеси с фосфорной кислотой.

8. Показана возможность пролонгирования пестицидной активности препаратов при использовании добавок. Если ЛТ ₅₀ для суми-альфа составляла 4,9 дня, то в сочетании с уксусной кислотой и касторовым маслом 7,2-8,6 дн. соответственно. Почти в 2 раза сохранялось после обработки последействие куракрона, токсичность которого усиливалась в зависимости от применяемого компонента на 10-55 %. Наиболее высокие показатели отмечены для смесей куракронас касторовым маслом и КАПЛ-2.

9. Использование добавок в смесях с инсектицидами (суми-альфа и куракрон) позволяет добиться полного подавление вредителя, в 2 раза снизив их дозу. Согласно расчетам экономической эффективности, можно получить 25 % прибыль.

Рекомендации производству:

Предлагается включить в систему химических обработок на хлопчатнике против хлопковой совки - Spodoptera littoralis- 2-х кратное опрыскивание половинной дозой препаратов суми-альфа (15 г/л) или куракрон(270 г/л) в смеси с касторовым маслом (0,3 %).

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Мухамед Эльсергани Ибрагим. Испытания инсектицидных свойств растений. /Инновационные процессы в АПК. Сборник статей I Международной научно-практической конференции преподавателей, молодых ученых и аспирантов аграрных вузов РФ. 25-27 марта 2009 г., Москва. С. 96-99.

2. Мухамед Эльсергани, Заец В.Г. Влияние некоторых веществ на физико-химические свойства и токсичность инсектицидов. Вестник Российского университета дружбы народов. Москва, РУДН, 2010, №3, С. 12-17.

3. Мухамед Эльсергани, Использование биодобавок для повышения эффективности энтомопатогенных нематод. /Заец В.Г., Ахмед М.А., Помазков Ю.И., Мухаммед Эльсергани. //Защита и карантин растений. -№1. - 2012. - С. 46-47.

4. Мухамед Эльсергани. Влияние энтомопатогенных нематод на хлопковую совкупри разных режимах удобрения. / Заец В.Г., Ахмед М.А., Помазков Ю.И.// Защита и карантин растений. -№2. -2012. -С. -47-48.

АННОТАЦИЯ

Оценка инсектицидной активности растений флоры Египта

Эльсергани Мохамед Ибрагим

Проведена оценка инсектицидных свойств 8 видов растений из флоры Египта, которая показала, что практически все порошки и экстракты, полученные из испытанных растений, оказывали ингибирующее действие на развитие насекомых-вредителей, но в разной степени.

Испытанные добавки в дозе 0,3 % к инсектицидам - суми-альфа и куракрону - не оказывали существенного влияния на физико-химические свойства их эмульсий, сохранивших высокую токсичность против гусениц хлопковой совки 4-го возраста. Более того, приполевых испытаниях показано, что применение лигносульфоната натрия, КАПЛ-2, фосфорной кислоты и ДЛ 600 с половинной нормой куракрона обеспечивало величину LТ ₅₀ аналогичную варианту с инсектицидом при рекомендованной норме и пролонгированное действие. Наиболее высокие показатели отмечены для смесей куракрона с касторовым маслом и КАПЛ-2. Использование добавок в смесях позволяет добиться полного подавление вредителя, в 2 раза снизив их концентрацию. При этом согласно расчетам экономической эффективности можно получить 25 % прибыль.

ANNOTATION

Assessment of insecticide activity species of plants from Egypt

An assessment of insecticidal properties of the 8 species of plants from flora of Egypt, which showed that almost all of powders and extracts obtained from the tested plant, provided inhibitory effect on the development of insect pests, but in varying degrees.

Tested supplements in doses of 0.3 % to insecticides - cumi-alpha and куrакrоn - had little effect on the physical-chemical properties of their emulsions, which have preserved their high toxicity against caterpillars of the cotton bollworm 4-th age. Moreover, in the field-testing it was shown that the sodium lingo sulfonate, KAPL-2, phosphoric acid and ДЛ 600 with half the norm куrакrоn provided the LТ 50 a similar option with insecticide in the recommended norm and long-term action. The highest rates were noted for mixtures куrакrоn with castor oil and KAPL-2. The use of additives to the mixtures allows achieving full suppression of the pest, in 2 times by reducing their concentration. At that, according to the calculations of economic efficiency you can get a 25 % profit.

Размещено на Allbest.ru

...