Биотехнологии в действии — энтомофаги на защите сои

Интересная альтернатива классической технологии возделывания сои — применение биологического метода защиты культуры от вредителей. По мнению экспертов, один из сложных для химической обработки вредоносных объектов — хлопковая совка — может быть эффективно уничтожена с помощью энтомофага Габробракон без вреда для экосистемы и токсического воздействия на растения. Выявлен перспективный вид акарифага Amblyseius в зависимости от периода его использования с целью биологической защиты сои от паутинных клещей. 

Для контроля вредителей сои (хлопковой совки и паутинных клещей) 29 апреля 2020 г. был рассмотрен ряд вопросов на вебинаре «Интегрированная защита сои с помощью энтомофагов». Эксперт российской компании ООО «БиоТехнология» выступил с презентацией новинок компании, которые можно использовать в системе защиты сои от вредных объектов. В числе участников семинара были и представители редакции «ГлавАгроном». Представляем обзор энтомофагов от белгородских биотехнологов и нашей аудитории. 

Сергей Тертычный — ведущий технолог компании «БиоТехнология» с 17-летним опытом, работает с различными видами энтомофагов на основных с.-х. культурах, поделился новинками компании, которые можно использовать в системе защиты сои от вредных объектов.

Одно из достижений компании ООО «БиоТехнология» —  это открытие биологической лаборатории по производству энтомофагов. В 2006 г. представители компании начали производить хищного клеща Neoseiulus cucumeris, применяя его в защищенном грунте, в 2009 г. наблюдается расширение производства энтомофагов, добавлен в список хищный клещ Amblyseius swirskii и Trichogramma из рода паразитических наездников-яйцеедов. В 2015 г. компания является ключевым поставщиком энтомофагов в тепличные комплексы в СНГ, в 2018 г. значительно расширен ассортимент биоагентов (в производстве более 10 видов), в 2019 г. компания получила Золотую медаль за инновации в сфере защиты растений. В 2020 г. в ассортименте появился наездник Habrobracon hebetor для уничтожения гусениц чешуекрылых вредителей, и компания планирует оказывать профессиональные услуги по защите растений от вредителей в открытом грунте. На сегодняшний день «БиоТехнология» обладает тремя крупными фабриками по производству энтомофагов в г. Белгороде. Аналогов в данном производстве энтомофагов в России пока нет.

Одним из актуальных фитофагов, причиняющих вред сельскохозяйственным культурам, является хлопковая совка (Helicoverpa armigera Hbn.).

Кроме того, вредитель активно питается на сое, хлопчатнике, кукурузе, томатах, подсолнечнике, овощных и других культурах, а при необходимости может переходить на несвойственные для нее ранее культуры — люцерну, виноград, яблоню. Увеличению численности совки способствует благоприятная для развития последнего поколения температура предыдущей осени. В зависимости от местообитания развивается в двух-четырех поколениях. Зимуют куколки. Теплая зима повышает выживаемость куколок, а ранняя теплая весна создает хорошие условия для развития первого поколения. Основной вред растениям наносят гусеницы фитофага.

На территории России в последнее время появляются новые виды совок, такие как египетская хлопковая Spodoptera littoralis (Boisduval) и азиатская хлопковая Spodoptera litura (Fabricius) совки, которые еще более вредоносны, чем хлопковая Helicoverpa armigera Hbn. Эти виды совок между собой едва различимы, отличаются лишь размерами их гусеницы. Есть еще и подгрызающие совки, но на них мы остановимся на другом специализированном вебинаре.

Почему применяемые инсектициды не всегда обладают высокой эффективностью от гусениц чешуекрылых вредителей всех возрастов?

Во-первых, гусеницы после второго возраста менее уязвимы к препаратам, во-вторых, инсектициды малоэффективны при температуре воздуха выше +32°С, в-третьих, гусеницы старших возрастов приобретают резистентность к применяемым препаратам. На 10-е сутки после применения в полевых условиях у инсектицида резко снижается биологическая эффективность. Напомним, что за один день совка способна постоянно мигрировать между посевами, преодолевая до 10 км. Гусеницы ведут ночной и скрытый образ жизни.

Для того, чтобы максимально повысить эффективность защитного мероприятия основных культур от насекомых-вредителей, надо постоянно применять систему мониторинга с помощью феромонных ловушек, используя видоспецифические феромоны для диагностики начального и массового лёта вредителя. Мониторинг фитофага — это первичный инструмент.

В компании «БиоТехнология» научились воспроизводить наездника в искусственных условиях в г. Белгород. Имеется своя этикетка и упаковка с Габробраконами, которая максимально адаптирована к применению в полевых условиях, содержит 500 хищных особей. Наездника Габробракона выпускают из приоткрытой банки, что позволяет паразиту равномерно вылетать и самостоятельно расселяться в дальнейшем по всему полю. Для удобства, материалом-носителем является бумажная лента. Ленту удобно доставать вместе с наездниками и расселять по полю.

Данный вид наездника имеет научное название Габробракон притупленный (Habrobracon hebetor Say), эктопаразит семейства Браконид. Является перепончатокрылым насекомым, которое паразитирует на гусеницах всех возрастов на 70 видах чешуекрылых вредителей: хлопковой совки, акациевой огневки, стеблевого кукурузного мотылька, яблонной плодожорки, мельничной огневки и прочих вредителей. Так как состав фауны чешуекрылых очень обширен, наездник Габробракон является универсальным энтомофагом, который эффективен в уничтожении вредителя в посевах сои, подсолнечника, кукурузы, овощных культур и др.

Имаго отличается очень маленьким размером, не более 3 миллиметров в длину. У него темно-коричневый, практически черный цвет тела.

В одной гусенице носителя может одновременно находиться до десяти яиц, при этом чаще всего заражению паразитом подвергаются преимущественно гусеницы старшего возраста (III возраста и старше).

Габробракона применяют против гусениц, переходящих в 3-4-й возрасты, с нормой выпуска 300 имаго паразита на 1 га.

После выпуска наездник Габробракон живет более 14 дней, тогда как Трихограмма только 6-7 дней. В полевых условиях энтомофаг начинает сразу размножаться. Соотношение полов в основном 50:50. Плодовитость женской особи составляет до 150 эмбрионов, репродукция в поле идет весь сезон. Наездник эффективен при широком диапазоне рабочих температур +15-38°С.

Прежде, чем отложить свои эмбрионы, самка энтомофага предварительно парализует личинку-хозяина, прокалывая покровы насекомого с помощью яйцеклада, выделяя токсин. В результате инфицированная яйцами наездника гусеница чешуекрылых вредителей прекращает питаться, но остаются на растениях живыми до окукливания личинок паразита в паутинистых коконах. Из отложенных эмбрионов в течение суток выходят молодые личинки габробракона, которые около пяти дней развиваются, питаясь внутренностями жертвы, а затем там же окукливаются. Затем гусеницы погибают, а паразит вылетает, заражая новых вредителей этого же поколения. Таким образом, биоагент использует жертву в большей степени для парализования гусениц, чем для откладки яиц.

Общие нормы применения: в зависимости от численности вредителя от культуры и цели применения в полевых условиях вносят 1000-1500 особей/га. В профилактических целях достаточно 1-2 внесения биоагента, в среднем необходимо 3-4 внесения с интервалом 14 дней. Если при применении инсектицидов у хлопковой совки чувствительны в основном гусеницы младших (первого-второго) возрастов, то при использовании габробракона уничтожаются гусеницы последнего (пятого-шестого) возраста, которые достигают в длину до 4 см.

Наездник уничтожает более 50 гусениц фитофага в день. Обладает высокой поисковой способностью даже при высоких температурах воздуха, отыщет гусеницу в радиусе 200 м. В поисках жертвы преодолевает дистанцию 30-40 м. 

Для биологизации сельского хозяйства информативно приведены статистические данные по применяемым препаратам в таблице.

Таблица. Экономика применения

Габробракон можно сочетать с биологическими препаратами или с инсектицидами III и IV класса опасности.

Там, где энтомофагов используют правильно и в рекомендованные сроки, станет возможным отказаться от применения химических обработок культуры против гусениц чешуекрылых вредителей.

Применение акарицидов в борьбе с клещами-фитофагами приводит к быстрому образованию устойчивых популяций, накоплению токсичных остатков в урожае и почве, подавлению полезной фауны, появлению новых групп вредителей и т.д. Необходимость защиты растений от комплекса вредителей не исключает успешное подавление одного или нескольких вредных видов при помощи хищника при проведении химических обработок, направленных на уничтожение других вредителей. Одним из путей, обеспечивающих сохранение полезной фауны при уничтожении вредной, служит использование рас энтомофагов и акарифагов, резистентных к регулярно применяемым пестицидам. Такие расы могут быть искусственно выведены в лаборатории путем отбора или собраны в природных условиях и интродуцированы в другие районы. В настоящее время в защите сои используются резистентные к акарицидам популяции хищников: Amblyseius andersoni (Chant), Amblyseius californicus (McGregor) и другие, что позволяет эффективно сдерживать размножение паутинных клещей без применения акарицидов не только в посевах сои, но и в плодовых насаждениях, на виноградных плантациях и в тепличных хозяйствах. 

Обыкновенный паутинный клещ (Tetranychus urticae Koch.) относится к семейству Tetranychidae и в южных районах возделывания сои размножается в массовом количестве. Самки откладывают яйца на нижнюю сторону листьев сои, личинки и взрослые клещи питаются также на нижней стороне листьев, высасывая сок. Самцы чаще бывают мельче самок.

За вегетационный сезон клещ дает до 12 поколений. Продолжительность развития одного поколения при среднесуточной температуре около +25°C и относительной влажности воздуха 55‑60% составляет в среднем 11 дней. При достижении численности вредителя 50 ос./лист наблюдается 100% повреждение листьев сои. Клещ появляется на сое, как правило, с краев полей и распространяется очажно. Повсеместное расселение вредителя наблюдается в фазе бобообразования. Клещи могут снижать урожайность сои на 15‑20%. 

Ранний мониторинг клеща на любой культуре крайне важен. По данным голландских ученых на рисунке показана динамика развития паутинного клеща за 1,5 месяца  по расчетной таблице. Если обнаружен один клещ, можно посчитать, на сколько увеличится численность клещей в зависимости от температуры воздуха, если от него не проводить защитные мероприятия. Здесь приведены усредненные данные, например, за три поколения численность клеща увеличивается от одной особи до 140000 особей с апреля месяца. Поэтому, из за своей быстрой динамики развития фитофаг чрезвычайно опасен в посевах культуры.

Минимальная активная температура для развития вредителя +12°С. Для развития одного поколения клеща требуется сумма эффективных температур 120°С. Зная, что сумма эффективных температур — величина, постоянная для вида, можно рассчитать порог развития. Поэтому, при t=20°С длительность развития насекомого составляет примерно 13 дней, при температуре воздуха выше +30°С — около 6 дней.

Каждую неделю в полевых условиях в посевах сои появляется новое поколение паутинных клещей, и такую быструю динамику развития фитофага трудно контролировать селективными акарицидами.

При возделывании сои для контроля паутинных клещей в компании  «БиоТехнология» в 2018 г. появился хищный клещ.

Хищник Amblyseius andersoni Chant. относится к одному из видов тетраниховых клещей. Хищный клещ бежевого цвета, размером не менее 1 мм. Самка клеща откладывает 1-2 яйца ежедневно на листовую пластинку растений, около жилок на нижней поверхности листа (за жизненный цикл  около 35 яиц). Молодые личинки, которые отрождаются, имеют лишь шесть ног, личинки не питаются. В течение двух последующих нимфальных этапов имеют четыре пары ног, как и взрослые особи. Развитие от яйца до взрослой особи занимает 8-11 дней при +25°С и 20°С соответственно. Взрослый  Amblyseius andersoni живет около 3 недель.

Хищники фасуются в литровые тубусы по 25000 особей. Тубусы приспособлены для использования клещей на любых культурах, имеются специальные дозаторы для их высадки. Достаточно открыть дозатор и с материалом-носителем можно их колонизировать на культуру. Такие практические рекомендации, как работать против паутинного клеща, важно использовать в профилактических целях. Биологически контролировать вредителя в июне месяце уже не эффективно и сложно, так как в посевах уже отмечается 2 или 3 поколение клеща. Наиболее благоприятный период для этого — май месяц, так как их вредоносность проявляется в слабой степени, в посевах отмечено единичное заселение и размножение клещей. При плотности 1-2 особей на лист необходимо применять хищных клещей. При численности 10 особей и более при 20% заселенности культуры управлять с помощью хищников уже невозможно и необходимо применять акарициды.

Специалисты Россельхозцентра рекомендует применять препараты при ЭПВ клещей 10-12 ос./100 листьев сои (информация имеется на сайте).

Общие рекомендации для выпуска хищных клещей — для подавления популяции паутинного клеща в посевах сои использовать 25000 хищных особей/га и срок внесения — май месяц.

Самка откладывает 2 яйца в день, это примерно 60 яиц за жизнь. В популяции отмечено более 65% самок. В естественной среде энтомофаг обитает около 30 дней, примерно как и паутинные клещи. Работает при разном диапазоне температур, также и при высоких температурах от +12°С до +40°С. Энтомофаг обладает быстрой репродукцией. В день биоагент съедает 10 клещей или 300 особей за жизнь. Количество обработок против клещей-фитофагов в годы массового развития может колебаться от двух до четырех за сезон. Несмотря на это, численность подвижных стадий и яиц в конце вегетации превышает экономический порог вредоносности в 3 и более раз, защитные мероприятия при этом оказываются малоэффективными. Если препараты применялись в нынешнем сезоне, то зачастую в этом сезоне акарициды уже будут иметь низкую эффективность. К акарицидам выявлена резистентность из-за короткого цикла развития вредителя.

Таким образом, для биологической защиты сои против паутинных клещей в весенне-летний период эффективно использование хищного клеща Amblyseius andersoni (Chant), который позволяет сдерживать численность фитофагов ниже экономического порога вредоносности в течение вегетационного периода. 

В компании «БиоТехнология» имеются разные виды упаковки энтомофага — тубусы, крупнооптовые упаковки (5 л ведра). 

Компания отмечена наградой «Золотая медаль за инновации в сфере защиты растений».