В сфере активно развивающегося в последнее время направления по переходу к органическому сельскому хозяйству перед наукой поставлена задача разработать и внедрить элементы, которые позволили бы технологии выращивания табака встраиваться в природное земледелие, а также получать экологически чистое табачное сырье, максимально снижающее риски от процесса курения на фоне сохранения благоприятного состояния окружающей среды. В этой связи данная технология строится из основных элементов — это подбор высокопродуктивных, устойчивых отечественных сортов, органических удобрений, регуляторов роста природного происхождения, а также биологизированных средств и методов контроля за численностью доминирующих вредных агентов.
Одним из актуальных фитофагов, причиняющих вред табаку, является хлопковая совка Helicoverpa armigera Hbn. (рис. 1А). Кроме того, она активно питается на хлопчатнике, кукурузе, томатах, подсолнечнике, сое и других культурах. Гусеницы вредителя питаются листьями табака, скелетируя их, также внедряются внутрь стеблей. Часто съедают точку роста, не давая возможности растению сформировать соцветие. Питаясь репродуктивными органами: цветами и семенными коробочками, совки выедают семена (рис. 1Б), значительно сокращая их количество. Особенно данная проблема актуальна на опытно-селекционных и семенных участках, где в результате жизнедеятельности хлопковой совки на некоторых сортах не удается сохранить семенную продукцию. Это связано, прежде всего, с особенностью получения семян. Для предотвращения переопыления на соцветие при формировании бутонов одевается изолятор, под которым создаются благоприятные условия (отсутствует доступ для энтомофагов и птиц) для питания и развития гусениц совки (рис. 2А). Поэтому актуальным направлением является разработка системы защиты табака от хлопковой совки, встраивающаяся в технологию получения семян, которая включает двух-, трёхкратное открытие изолятора для оценки процесса завязывания семян, когда имеется возможность проводить обработки. В связи с тем, что селекционеры проводят эти работы вручную, препараты должны быть максимально безопасными. Начиная с 2011 г. проводятся исследования и на сегодняшний день разработана и предлагается биологизированная система защиты табака от хлопковой совки, основанная на массовом отлове самцов вредителя феромонными ловушками в комплексе с обработками биопрепаратами. Данная разработка подходит для любых культур, повреждаемых этим вредителем, в том числе в органическом сельском хозяйстве.
Эффективность предлагаемой системы оценивали на опытно-селекционном участке ВНИИТТИ. Отлов бабочек проводили с помощью феромонных ловушек «Аттракон АА» с синтетическим половым феромоном хлопковой совки [(11Z)-гексадеценаль: (9Z)-гексадеценаль = 95 : 5] в дозе 2 мг феромона/ловушку. До начала лёта вредителя устанавливали сигнальные ловушки из расчёта: одна на 1 га посадок табака, которую просматривали ежедневно. Первые отловленные бабочки являлись сигналом для размещения необходимого количества ловушек для массового отлова самцов из расчета 5-20 штук на 1 га (в зависимости от плотности популяции хлопковой совки). Их располагали равномерно на участке методом «конверта» сначала на специальных Г-образных приспособлениях (рис. 2Б), затем на самих растениях табака на высоте 0,5-1,2 м (в зависимости от высоты растений). Ловушки осматривали регулярно 1-2 раза в неделю (в зависимости от количества отлавливаемых насекомых) с одновременной заменой клеевых вкладышей (по необходимости) и диспенсеров (1 раз в 30 суток) [1].
Для повышения эффективности метода массового отлова проводили обработку биопрепаратами. При высокой численности отродившихся гусениц (2-10 экз. /растение) эффективны препараты на основе бакуловирусов ядерного полиэдроза. Инсектицид Хеликовекс, СК (7,5 х 1012 полиэдров на литр, фирма Андерматт Биоконтрол А.Г., Швейцария) проходил испытания в нормах расхода 0,05; 0,1 и 0,2 л/га. Препарат ФермоВирин ХС, СП (1х1012 полиэдров вируса в 1 г порошка, фирма ЕвроФерм, Германия) испытывали в нормах 1 и 4 г/га [2, 3]. Рекомендуется при высокой численности проводить до трех обработок с интервалом в 7-10 суток.
При низкой численности (свыше 10-15 гусениц/100 растений (ЭПВ) и до 1 гусеницы/растение) рекомендуется однократное применение препаратов Битоксибациллин (на основе Bacillus thuringiensis var. thuringiensis) (2 л/га) и Лепидоцид (Bacillus thuringiensis var. kurstaki) (3 л/га) [4].
Трехкратную обработку вирусными препаратами в опыте проводили при численности 4-10 гусениц/растение с последующей изоляцией соцветий табака, а также без неё. Обработки растений биопрепаратами и учеты осуществляли с интервалом 7 суток. При низкой численности (14 гусениц/100 растений) проводили однократную обработку бактериальными препаратами. Биологическую эффективность определяли по снижению численности вредителя и поврежденности коробочек на соцветиях растений табака относительно аналогичных показателей контроля [5].
В результате исследований, проведённых в течение 8 лет на опытно-селекционном участке ВНИИТТИ, установлено, что доминирующим с высоким положительным эффектом в данной системе является метод элиминации самцов. Однако в первые три года в период разработки элементов системы без дополнительных мероприятий, а это опрыскивание биоинсектицидами, обойтись было невозможно. Начиная с 4-го года, несмотря на увеличивающуюся численность вредителя, удавалось контролировать его, применяя только массовый отлов самцов.
Так, в 1-ый год проведенных исследований (2011 г.) с гектара табачных посадок феромонными ловушками отловлено за период лёта хлопковой совки (с 24 июля по 11 сентября) — 74 самца. При этом заселённость растений гусеницами вредителя составила 1-2 экз./растение, повреждённость при этом к концу вегетации достигла 45-50%.
В 2012 г. отловлено за сезон 474 бабочки, это значительно (в 6 раз) превысило данные 2011 г., при этом заселенность растений вредителем достигла максимального значения и составила 4-10 экз./растение, к концу вегетации было повреждено 98% посадок. В 2013 г. получены первые положительные результаты: так, при увеличении численности отловленных самцов (792 бабочки) число отродившихся гусениц несколько снизилось по сравнению с прошлым годом и составило 4-5 экз./растение, повреждённость растений к концу вегетации достигла 78%, что на 20% меньше, чем в предыдущем году.
В 2014 г. отловлено 387 самцов на 1 га посадок, численность гусениц не превысила 7 экз./100 растений, повреждённость — 18%. Аналогичные результаты получены в 2015 г.: поврежденность растений к концу вегетации составила 20% при максимальной численности 14 экз./100 растений. Питающиеся гусеницы при этом не причиняли серьёзного вреда, так как к этому моменту уже были завершены все полевые работы (проведены ломки табака, собраны семена). И все повреждения были незначительными. Следует отметить, что такие результаты зафиксированы на фоне увеличения плотности численности вредителя: за сезон с 1 га посадок табака было отловлено 1505 самцов. В 2016 г. за весь период лёта вредителя удалось отловить 904 самца хлопковой совки. Появление гусениц фитофага отмечено к концу вегетационного периода (конец августа-начало сентября), в этот период максимальная численность достигла 10,5 экз./100 растений табака, что не повлияло на урожайность сырья и семян. Поврежденность составила 20%. За весь период лёта в 2017 г. удалось с 1 га табака отловить 805 самцов хлопковой совки. Отмеченная максимальная численность гусениц составила 8,5 экз./100 растений, а поврежденность растений 26%.
В 2018 г. отловлено 1033 самца, поврежденность растений среднего срока созревания составила к концу вегетации 17%. Из-за недостаточного количества ловушек в период массового лёта вредителя количество гусениц на конец августа достигало на некоторых растениях до 3-5 особей на растение на семенных участках, где размещены сорта раннего срока созревания. Численность фитофага удалось сократить однократной обработкой препаратом Хеликовекс, СК в норме расхода 0,2 л/га.
Ранее испытания этого и аналогичного препарата проводили в 2012 - 2013 гг. Опытами установлено, что трехкратная еженедельная обработка растений без изоляторов бакуловирусным препаратом ФермоВирин ХС в норме расхода 1,0 г/га, за два года исследований, когда наблюдалась наибольшая заселённость растений вредителем (от 4 до 10 экз./растение), способствовала снижению численности гусениц на 38-43%, в норме 4,0 г/га на 67-77%. Препарат Хеликовекс, СК в норме расхода 0,05 л/га способствовал снижению численности гусениц на 62-63%; в норме 0,1 л/га — на 72-74%; 0,2 л/га — на 82-84%.
По снижению повреждённости семенных коробочек гусеницами фитофага эффективность биопрепарата ФермоВирин ХС, СП за 2 года исследований составила 41% и 70-75%, соответственно нормам расхода. Повреждённость семенных коробочек после обработки препаратом Хеликовекс, СК сократилась, соответственно нормам применения, на 60-66%, 69% и 71-79%.
Под изоляторами эффективность ФермоВирина была несколько ниже: количество гусениц снизилось на 36-40% и 60-70%, повреждённость коробочек на 39% и 67-69%, соответственно. Снижение эффективности под изоляторами связано с тем, что питание гусениц проходит вне доступности от естественных врагов, которые способны повышать эффективность инсектицидов, значительно уменьшая численность фитофага.
При применении биопрепарата Хеликовекс, СК по соцветиям табака с последующей их изоляцией его эффективность составила в минимально испытанной норме 0,05 л/га — 58-61%; 0,1 л/га — 70%; 0,2 л/га — 78-79%. Число повреждённых коробочек снизилось на 60-61%, 66-69% и 68-72%, соответственно.
На фоне проведённых обработок проведён расчет биологического урожая табачных семян с учётом поврежденности плодоэлементов (семенных коробочек). Так, на момент учёта в контрольном варианте было повреждено в среднем 16,7 коробочек (56%) из 30-ти просмотренных. Согласно литературным данным, на одном растении созревает в среднем около 3 грамм семян (100%) [6], следовательно, потери семян с одного растения составляют 1,669 г (56%), а урожай семян при данной повреждённости с одного растения — 1,331 г. Так как из 55 тыс. растений изучаемого сорта табака (Юбилейный новый 142), высаженных на 1 га, способны давать семена около 28,3 тыс. растений, то биологический урожай семян (при среднем числе повреждённых плодоэлементов 16,7 коробочек из 30-ти) составляет в контроле 37,7 кг, а потери в результате питания вредителя — 47,2 кг.
Установлено, что обработки вирусными инсектицидами ФермоВирин ХС и Хеликовекс позволяют сохранить от 22,1 до 42,6 кг семян табака с 1 га на растениях без изоляторов и от 21,4 до 51,1 кг на растениях с изоляторами. При расчете экономического эффекта от применения защитных средств достаточно отметить, что рыночная цена семян табака составляет 70 тысяч рублей за 1 кг и выше.
При низкой численности отродившихся гусениц (14 экз./100 растений) были испытаны препараты Битоксибациллин (на основе Bacillus thuringiensis var. thuringiensis) и Лепидоцид (Bacillus thuringiensis var. kurstaki). Эффективность однократной обработки в снижении численности открыто питающихся гусениц биоинсектицидом Битоксибациллин (2 л/га) за учетный период составила 47-75%, препарата Лепидоцид (3 л/га) — 48-64% [4].
Важным элементов предлагаемой системы является предварительный (за 1,5 – 2 месяца до посадки табака) посев кукурузы рядом с табачным полем для более раннего привлечения самцов хлопковой совки. Есть данные, что первые окукливаются самцы, поэтому эффективность метода «самцового вакуума» повышается при отлове первых самцов, нарушая при этом нормальное соотношение полов. Так, в 2012 г. начало лёта отмечено 6 июля, в 2013 г. — 4 июля, а при использовании ловчей культуры с 2014 г. лет самцов начался 26 июня, в 2015 г. — 11 июня, в 2016 г. — 14 июня.
В процессе наблюдений уточнены пики в лёте вредителя на посадках табака в условиях центральной зоны Краснодарского края. Стоит отметить, что массовое отрождение гусениц отмечается через 7-10 дней после пика численности в период лёта бабочек. Первый пик численности первой летней генерации в основном отмечается во II-III декадах июля. В этот же период регистрируются первые повреждения гусеницами ранних сортов табака. Второй пик численности, но уже второго поколения приходится на II-III декады августа, иногда лёт продолжается и первую декаду сентября. К концу августа в основном выявляется наибольшее количество отродившихся гусениц и повреждённость растений табака среднего срока созревания достигает максимума. Лёт третьего поколения вредителя плавно переходит от второго и начинается во II-III декадах сентября и продолжается до наступления устойчивой прохладной погоды. Продолжительность лёта данной генерации и её численность целиком зависят от погодных условий осеннего периода. За годы исследований лёт бабочек хлопковой совки продолжался как до конца сентября, так и до конца октября.
В соответствии с этими наблюдениями уточнены оптимальные сроки проведения защитных мероприятий против хлопковой совки. Так, на сортах табака раннего срока созревания обработки инсектицидами против гусениц совки целесообразно начинать в начале массового лёта первой летней генерации при отлове за неделю не менее 10-15 бабочек с гектара (это обычно совпадает с I-II декадами июля). Отмечено, что если численность продолжает заметно увеличиваться, необходимо планировать не менее 3-х обработок биопрепаратами с интервалом 7 суток. При планировании двух обработок их целесообразно проводить в пик лёта (II-III декады июля).
Обработку посадок табака среднего и позднего сроков цветения, если планируется 3 обработки с интервалом 7 суток, лучше проводить при отлове 10-15 бабочек с гектара перед вторым пиком лёта самцов вредителя (I декада августа) и в пик лёта (II-III декады августа) при 2-х обработках. Все эти обработки целесообразны на начальном этапе внедрения системы, а также при отсутствии достаточного количества ловушек для максимального отлова бабочек вредителя. А в основном при правильном подходе, обработки не требуются, так как доминирует в данной системе «самцовый вакуум». Наблюдения показывают, что максимальная уловистость ловушки за неделю около 12-15 штук бабочек. При большем количестве отловленных бабочек необходимо чаще менять липкие основы, так как они теряют свою способность, либо увеличивать количество ловушек в периоды максимального лёта.
Установлено, что для реализации разработанной системы максимально необходимо феромонных материалов на гектар посадок табака на период вегетации: 5-20 ловушек «Аттракон АА», 70-110 штук клеевых вкладышей и около 88 мг синтетического феромона (44 диспенсера) при норме 2 мг в диспенсере. Количество феромонных материалов зависит от погодных условий и интенсивности лёта вредителя. Для защиты семенной продукции на начальном этапе внедрения системы достаточным количеством являются 8-24 г/га препарата ФермоВирин ХС, СП либо 0,2-0,6 л/га препарата Хеликовекс, СК в зависимости от численности хлопковой совки, возделываемых сортов и кратности обработок.
Таким образом, для контроля численности хлопковой совки на посадках табака фермерским хозяйствам и другим предприятиям, производящим табак, а также сертифицированным организациям по производству органической продукции рекомендуются следующие биологизированные элементы в общепринятой технологии выращивания культуры:
В период отрождения гусениц (при необходимости) проводится от 1 до 3-х обработок с интервалом в 7-10 дней.
Рекомендуемые элементы могут быть использованы на всех сельскохозяйственных культурах, повреждаемых хлопковой совкой, в том числе в органическом земледелии.