Весенняя капустная муха – один из основных вредителей крестоцветных культур в северных регионах с умеренным климатом. Бороться с капустной мухой сложно, поскольку личинки питаются корнями растений в почве, а кроме того, наблюдается растущая устойчивость к химическим инсектицидам. Исследователи из Вагенингенского университета предложили альтернативный биоподход.
Команда ученых из Вагенингенского университета, Лаборатория энтомологии (Макс Вантулла, профессор, д-р Йооп ван Лун и профессор, д-р Марсель Дике) опубликовали результаты новаторского исследования по борьбе с весенней капустной мухой Delia radicum L. в статье на портале onlinelibrary.wiley.com.
«Весенняя капустная муха – опасных вредитель крестоцветных. Самки мух откладывают яйца в почве недалеко от основания растения-хозяина, откуда после вылупления личинки начинают питаться корневой тканью. После трех недель кормления в почве происходит окукливание, а взрослые мухи вылупляются между 2 и 4 неделями позже.
Корневое питание личинок D. radicum нарушает доставку воды и питательных веществ и может привести к вторичному повреждению из-за облегчения инвазии патогенов.
Симптомы, связанные с заражением капустной мухой, включают пожелтение, увядание, остановку роста и гибель культур. Потери урожая могут достигать 100%, особенно среди молодых растений.
Хотя некоторые повреждения корней листовые овощи, такие как белокочанная или цветная капуста, переживут, у корнеплодов (редис, репа, брюква) даже незначительное повреждение существенно снижает качество.
В последние десятилетия борьба с капустной мухой в основном зависела от использования различных синтетических инсектицидов: обработка семян, внесение гранул или пролив почвы препаратами с системными активными ингредиентами. Но ужесточение экологических требований, а также развитие устойчивости D. radicum к инсектицидам снизили доступность эффективных продуктов во всем мире.
К сожалению, такие методы, как использование физических барьеров, паразитоидов или хищников против капустной мухи недостаточно эффективны и в некоторых случаях могут оказывать неблагоприятное воздействие на урожай. Хотя агенты микробного контроля считаются многообещающими альтернативами, проблемы с их практическим применением и непостоянные эффекты в полевых условиях препятствуют их широкому внедрению.
По сравнению с обычными пестицидами полезные микроорганизмы, такие как энтомопатогены или растительные мутуалисты, более устойчивы. Так называемые микробные биопестициды обычно проявляют несколько различных способов действия, безопасны для окружающей среды, не в последнюю очередь из-за относительно низкой стойкости.
В то же время ограниченная стойкость в полевых условиях – недостаток. Поскольку интродуцированные микробы часто не приживаются в почве, вместо неместных агентов биоконтроля было предложено использовать местные почвенные микробиомы. С этой целью различные органические вещества почвы служат субстратами для избирательного обогащения эндемичных микробов потенциалом биологического контроля.
Многие свойства субстратов делают их особенно подходящими для борьбы с почвенными вредителями, заражения которыми крайне сложно прогнозировать и своевременно реагировать. Органические субстраты обычно вносят в почву до или во время посадки для ректурирования полезных микробов через субстрат.
Еще одним преимуществом обработки почвы на основе субстрата является продвижение потенциально полезных микробиомов, а не отдельных микробных штаммов. Стимулируя функциональные консорциумы микробов, можно значительно снизить риск развития резистентности у вредителей.
Относительно новым подходом к управлению местными микробными ресурсами является добавление в почву побочных продуктов коммерческого производства насекомых.
Растущий интерес к разведению насекомых в основном связан с их способностью преобразовывать низкокачественный органический материал в животный белок. Тем не менее, разведение насекомых дает и другие продукты, а именно смесь неизрасходованного субстрата, к которым относятся экзувий (слившиеся экзоскелетов) и фекалии насекомых, которые сами по себе считаются ценными продуктами
Сочетание этих трех остаточных продуктов жизнедеятельности насекомых, производимых в пищу или корм, обычно называют «мукой». Достаточно много исследований по муке личинок черной львинки, мучных хрущаков и сверчков на предмет потенциального использования в сельском хозяйстве.
Хотя было отмечено, что внесение в почву муки из насекомых может стимулировать активность полезных микробов, в основном ее рассматривают как удобрения. Предстоит выяснить, может ли использование остаточных потоков насекомых способствовать борьбе с сельскохозяйственными вредителями.
Таким образом, цель настоящего исследования состояла в том, чтобы изучить влияние различных остатков насекомых на корневого вредителя капустную муху. В опыте использовали саженцы брюссельской капусты, выращиваемые в теплице. Их удобряли минеральными подкормками (контроль) и отходами насекомых, причем, саженцы брюссельской капусты в почве, обогащенной мукой насекомых, синтетические удобрения не получали.
В этом исследовании тестировали отходы следующих насекомых: черная львинка, домашний сверчок и мучной хрущак. Из различных почвенных добавок, полученных из насекомых, только остаточные потоки черной львинки оказали явное негативное влияние на капустную муху: это вдвое уменьшило появление капустной мухи по сравнению с обработкой синтетическими удобрениями и мукой других насекомых.
Поскольку влияние остаточных потоков насекомых на D. radicum может зависеть от почвенных микробов, колонизирующих эти потоки, разница в результатах, вероятно, этим и объясняется.
Почвенные бактерии – основные разрушители хитина, которые реагируют на добавление хитина быстрее, чем грибы. Точный состав хитина может различаться у разных насекомых, поэтому остаточные потоки, происходящие от разных видов, также могут быть заселены конкретными почвенными бактериями.
Черная львинка и капустная муха являются насекомыми отряда Diptera, и логично, что почвенные бактерии, стимулируемые остаточными потоками черной львиной мухи, могут потенциально колонизировать и D. radicum. Хотя многие бактериальные энтомопатогены имеют относительно широкий круг хозяев, некоторые из них активны только против определенных таксонов насекомых.
Хорошо известным примером порядковой специфичности бактерий, ассоциированных с насекомыми Bacillus thuringiensis, диапазон хозяев которых включает чешуекрылых, двукрылых или жесткокрылых насекомых.
В целом кажется вероятным, что бактерии, предпочитающие остатки черной львинки, будут активными бактериальными колонизаторами и личинок капустной мухи.
Производители органической продукции, скорее всего, будут применять новые методы борьбы и комбинировать их с существующими в контексте комплексной борьбы с вредителями, поскольку они не могут прибегать к синтетическим инсектицидам и имеют в своем распоряжении мало продуктов для борьбы с D. radicum.
Аналогичным образом ожидается, что традиционные производители будут все больше зависеть от интеграции альтернативных инструментов, поскольку новые правовые ограничения продолжают ограничивать доступность инсектицидов.
В сочетании с другими методами контроля, которые по отдельности могут не обеспечивать достаточную защиту от капустной мухи, внесение почвенных добавок из черной львинки расширяет инструменты контроля вредителя.
Описанные здесь эксперименты показывают, что остаточные потоки черной львинки эффективно снижали вылет D. radicum в течение как минимум 5 недель после применения. Там, где введенные микробные агенты могут не сохраняться достаточно долго, чтобы обеспечить эффективную защиту урожая, внесенные в почву насекомые действительно могут обеспечить долгосрочное приживление встречающихся в природе агентов биоконтроля».
По статье группы авторов (Макс Вантулла, профессор, д-р Йооп ван Лун и профессор, д-р Марсель Дике), опубликованной на портале onlinelibrary.wiley.com.
Фото: Дмитрий Лукьянов.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.