Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata Say) – широко распространенный вредитель картофеля. Он наносит значительный ущерб картофелеводству в различных агроклиматических зонах РФ и за рубежом. В последние годы отмечается расширение ареала вредителя, что связано как с глобальным потеплением климата, так и с повышенной экологической пластичностью вида [1]. Колорадский жук обладает сложной внутривидовой структурой и значительной генотипической разнокачественностью популяций, что позволяет вредителю быстро адаптироваться к изменениям условий окружающей среды, в том числе к химическим обработкам [2, 3, 4]. Этот фитофаг трофически связан с картофелем и другими представителями семейства пасленовых. Личинки и взрослые жуки питаются листьями и при благоприятных условиях способны полностью уничтожить надземную часть растений. В результате сокращения площади ассимиляционной поверхности и снижения эффективности фотосинтеза у поврежденных растений картофеля снижается продуктивность и нарушаются процессы формирования клубней. Зимуют жуки в почве картофельных полей на глубине 50-60 см. Выход жуков после зимовки начинается весной, когда почва прогреется до 15 ºС. Быстрому росту популяции вредителя способствует раннее заселение растений и сухая теплая погода вегетационного периода (температура воздуха 24–32 °С, относительная влажность воздуха 60–75%). Особенно опасны массовые повреждения картофеля в период бутонизации и цветения, когда начинается формирование клубней. При высокой численности вредителя потери урожая клубней картофеля достигают 60% и более [5, 6]. Методы контроля численности колорадского жука в картофелеводстве постоянно совершенствуются, разрабатываются антирезистентные программы защиты и снижения пестицидной нагрузки на агробиоценозы с картофелем [7, 8]. При выращивании картофеля по экологизированным технологиям и в производстве органической продукции важное значение приобретают нехимические методы регулирования численности вредителя – возделывание устойчивых сортов, оптимальный уход за культурой, агротехнические приемы, ограничивающие выживание и распространение вредителя (соблюдение требований севооборота и чередования культур, вспашка, междурядная обработка почвы, удаление ботвы перед уборкой и др.). В небольших хозяйствах имаго и личинок колорадского жука собирают вручную и уничтожают. Для механизированного удаления вредителя разработаны специальные устройства, которые при помощи вращающихся рабочих органов механическим воздействием собирают вредителей с кустов картофеля и транспортируют их бункер с раствором, который останавливает жизнедеятельность вредителя [9]. Перспективный подход к снижению вредоносности колорадского жука – использование растительных экстрактов, ограничивающих питание вредителя на листьях картофеля. Положительные результаты получены при использовании водных экстрактов, полученных из высушенных листьев амаpанта cоpтов Валентина и Крепыш [10]. Также выявлена эффективность против личинок колорадского жука фенольных соединений папоротника, гликоалкалоидов томата и картофеля – томатина и соланина, которые могут составить основу для создания новых средств защиты [11]. Практическое значение в снижении численности вредителя имеют и энтомофаги колорадского жука, в том числе хищные клопы Podisus maculiventris Say и Perillus bioculatus Fabr., размноженные в биолабораториях [12], перспективен в качестве биоагента хищный клоп Picromerus bidens L., эффективность которого доказана в лабораторных и полевых условиях [13]. При питании этих энтомофагов на растениях картофеля, помимо прочего, документирована косвенная индуцированная устойчивость, когда цепь биохимических реакций, запускаемая элиситорами питающегося на растении фитофага, приводит к «стрессовому сигналу» – синтезу и выделению летучих веществ, аттрактивных для его естественных врагов. Так, показано, что растения картофеля, поврежденные колорадским жуком, более привлекательны для хищного клопа Perillus bioculatus Fabr., чем неповрежденные растения. Предположительно после того, как эти хищники-универсалы оказываются на растении, они уничтожают всех, кто на нем питается, начиная с колорадских жуков [14].
Перспективны для контроля этого фитофага и биоинсектициды на основе энтомопатогенных микроорганизмов. В отличие от химических средств защиты, биоинсектициды обладают более выраженной избирательностью действия, не накапливаются в растениях и клубнях картофеля, безвредны для полезных членистоногих, имеют короткие сроки ожидания, экологически безопасны для человека и окружающей среды. В настоящее время на культуре картофеля против колорадского жука разрешены для применения биоинсектициды на основе штаммов Bacillus thuringiensis (Битоксибациллин, П, Биослип БТ), на основе штаммов Beauveria bassiana (Биослип БВ) и биоинсектициды на основе нескольких биоагентов – Биостоп,Ж (д.в. Bacillus thuringiensis + Streptomyces sp. + Beauveria bassiana), Инсектобактерин (д.в.Bacillus thuringiensis. штамм B-82 + Bacillus subtilis, штамм B-76). В группу энтомопатогенных микроорганизмов, проявляющих активность против колорадского жука, входят также штаммы Metarhizium anisopliae, Cordyceps farinose, Akanthomyces muscarius и др. [15]. Биоинсектициды на основе нескольких микроорганизмов характеризуются стабильностью действия и более эффективны за счет синергизма биоагентов в их составе. Установлено, что токсины Bacillus thuringiensis и другие метаболиты усиливают действие энтомопатогенных аскомицетов Beauveria и Metarhizium против колорадского жука и повышают восприимчивость вредителя к биоагентам в полевых условиях [16]. Создание новых биоинсектицидов на основе комплекса энтомопатогенных микроорганизмов и изучение особенностей их действия против колорадского жука – актуальная задача.
Цель исследований – оценка биологической эффективности новых биоинсектицидов Инсетим Плюс, Ж (титр, не менее: Bacillus thuringiensis subsp thuringiensis ИПМ-1140 2,0×108 КОЕ/см3, Streptomyces avermitilis ATCC 31267 4,0×105 КОЕ/см3, Metarhizium anisopliae var anisopliae 4,0×106 КОЕ/см3, Beauveria bassiana 4,0×106 КОЕ/см3, Arthrobotrys oligospora 168 4,0×105 КОЕ/см3) и Драйвер, СП (титр не менее 1011 КОЕ/г Bacillus thuringiensis var. thuringiensis. В 1127 + не менее 109 КОЕ/г Beauveria bassiana F 2010 + не менее 109 КОЕ/г Metarhizium anisopliae F 2006).
Условия, материалы и методы исследований
Работу проводили в 2022–2023 годах на базе ВНИИ овощеводства – филиала ФГБНУ ФНЦО (Московская область). Почва опытного участка среднесуглинистаяаллювиально-луговая Москворецкой поймы. Рельеф участка равнинный. Толщина перегнойного горизонта 80 см, содержание гумуса в пахотном слое 2,9%, рН солевой вытяжки – 6,1, подвижного фосфора – 23,6 мг и обменного калия – 15,7 мг на 100 гпочвы. Обработка почвы включала: дискование, вспашку на глубину 25 см, нарезку борозд. В качестве удобрения вносили азофоску 3 ц/га (N60P60H60) Мероприятия по уходу за опытными делянками включали рыхление междурядий, трехкратное окучивание; применение против сорняков Зенкор, СП (700 г/кг) – 2,0 кг/га. Посадку картофеля проводили в конце второй декады мая, в опытах использовали сорт картофеля Сюрприз. Оценку эффективности биоинсектицидов проводили с использованием стандартных методик [17]. Обработки проводили путем трехкратного опрыскивания растений с интервалом 8-14 суток. Норма применения препарата Инсетим Плюс, Ж -4 л/га, Драйвер, СП – 0,2 кг/га, расход рабочей жидкости 200 л/га. В качестве эталона использовали Фитоверм, КЭ, норма расхода 0,4 л/га (двукратно), контроль – без обработки. Повторность опыта четырехкратная. Площадь опытных делянок составляла 25 м2, размещение рендомизированное.Учеты численности вредителя проводили непосредственно перед обработками, затем на третьи и седьмые сутки после первой обработки, на третьи, седьмые и четырнадцатые сутки после второй и третьей обработки.
Результаты исследований
В период исследований преобладала сухая теплая погода, благоприятная для заселения растений вредителями. Среднесуточная температура воздуха превышала среднемноголетние значения. Первую обработку картофеля против колорадского жука проводили в третьей декаде июня при достижении вредителем ЭПВ. Как показали испытания, обработки биоинсектицидами Инсетим Плюс, Ж в норме расхода 4 л/га и Драйвер, СП в норме расхода 0,2 кг /га вызывали постепенное снижение численности вредителя. Это объясняется тем, что для развития патологического процесса в популяции вредителя необходимо время. На третьи и седьмые сутки после первой обработки биологическая эффективность (БЭ) Инсетим Плюс, Ж составила 56,4% и 75,8% соответственно, БЭ Драйвера, СП – 35,8% и 51,6%. Как показали проведенные учеты, Инсетим Плюс, Ж превосходил по эффективности Драйвер, СП, но оба биоинсектицида уступали по БЭ эталонному препарату Фитоверм. В эталонном варианте БЭ на третьи и седьмые сутки после первой обработки составила 100% и 85,8% соответственно (табл.). Вторая обработка была проведена через восемь суток после первой. Наблюдения показали дальнейшее снижение численности вредителя по суткам учета после второй обработки биоинсектицидами. На четырнадцатые сутки после второй обработки БЭ Инсетима Плюс, Ж была на уровне эталона и составила 98,4%, БЭ Драйвера составила в этот период 88,1%. Третья обработка обеспечила практически полное подавление вредителя на растениях картофеля. Показатели БЭ Инсетим Плюс, Ж и Драйвера, СП имели близкие значения и составили на четырнадцатые сутки 98,0% и 95,6% соответственно.
Выводы
Биоинсектициды на основе энтомопатогенных микроорганизмов не вызывают моментальную гибель колорадского жука в посадках картофеля, однако вредитель теряет подвижность и перестает питаться через несколько часов после обработки. Впоследствии, при регулярном внесении препаратов в уже инфицированную популяцию фитофага, его численность снижается до экономически незначимой. Препарат Инсетим Плюс, Ж (титр, не менее: Bacillus thuringiensis subsp thuringiensis ИПМ-1140 2,0×108 КОЕ/см3, Streptomyces avermitilis ATCC 31267 4,0×105 КОЕ/см3, Metarhizium anisopliae var anisopliae 4,0×106 КОЕ/см3, Beauveria bassiana 4,0×106 КОЕ/см3, Arthrobotrys oligospora 168 4,0×105 КОЕ/см3) при норме расхода 4 л/га и расходом рабочей жидкости 200 л/га эффективен против колорадского жука и снижает численность вредителя на четырнадцатые сутки после второй и третьей обработки на 98,0-98,7%, 97,9%. Препарат Драйвер, СП (титр не менее 1011 КОЕ/г Bacillus thuringiensis var. thuringiensis В 1127 + не менее 109 КОЕ/г Beauveria bassiana F 2010 + не менее 109 КОЕ/г Metarhizium anisopliae F 2006) при норме расхода 0,2 кг/га и расходом рабочей жидкости 200 л/га эффективен против колорадского жука и снижает численность вредителя на четырнадцатые сутки после второй и третьей обработки на 88,1-95,6,7% к контролю. После включения в Список разрешенных пестицидов и агрохимикатов изученные биоинсектициды могут быть рекомендованы для защиты картофеля от колорадского жука.
Об авторах
Алексеева Ксения Леонидовна, доктор с.-х. наук, гл.н.с., руководитель научного направления «Иммунитет и защита растений». Е-mail: alexenleon@yandex.ru
Багров Роман Александрович, канд. с.-х. наук, с.н.с. сектора селекции и семеноводства капустных культур селекционно-семеноводческого центра. E-mail: romanus81@mail.ru
Всероссийский научно-исследовательский институт овощеводства — филиал Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Федеральный научный центр овощеводства» (ВНИИО – филиал ФГБНУ ФНЦО)