doi: 10.15389/agrobiology.2021.3.523rus
УДК 634.11 + 633.1]:632.7:632.937:632.98
Исследования выполнены в рамках Государственного задания Министерства науки и высшего образования РФ по теме № 0686-2019-0010.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ВРЕДИТЕЛЕЙ
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МЕТОДА АВТОДИССЕМИНАЦИИ ЭНТОМОПАТОГЕННЫХ НЕМАТОД
СЕМЕЙСТВА Steinermatidae (Nematoda: Rhabditida)
М.В. ПУШНЯ ✉, В.Я. ИСМАИЛОВ, И.В. БАЛАХНИНА,
Е.Ю. РОДИОНОВА,
Е.Г. СНЕСАРЕВА, А.А. КОМАНЦЕВ
В настоящее время разработка приемов биологизированной защиты агроценозов от вредных членистоногих составляет одну из важнейших проблем при создании агросистем будущего, которая затрагивает множество аспектов — от эффективности и продуктивности растениеводства до социального и экологического благополучия и природосбережения. Эффективная биозащита агроценозов невозможна без сочетания разнообразных биоагентов и приемов регулирования численности вредителей. Одним из элементов улучшения ситуации в агроценозах служит применение патогенов вредных организмов и синтетических половых феромонов. В предлагаемой работе показана возможность использования энтомопатогенных нематод (ЭПН) семейства Steinernematidae Filipjev, 1934 как агента автодиссеминации в агроэкосистемах сои, кукурузы и яблоневого сада и описано влияние этих патогенов на разные группы организмов, населяющих биоценозы (в частности, продемонстрировано снижение численности вредных насекомых и повышение активности природных полезных энтомопатогенов). Суть метода заключается в направленном введении в агроценоз энтомопатогенов-биоагентов посредством их аппликации на привлеченных насекомых, отловленных в ловушки, и создании таким образом эпизоотий в популяциях целевых видов. Ранее энтомопатогенные нематоды не использовались в качестве агентов автодиссеминации в борьбе с супердоминантными видами — яблонной плодожоркой Cydia pomonella L., 1758 и жуками-щелкунами семейства Elateridae Leach, 1815, кроме того, их влияние на других представителей энтомофауны агроэкоценозов также не изучалось. Цель этой работы — оценка эффективности метода автодиссеминации ЭПН на различных культурах. Предпосылкой для проведения представляемого исследования стала успешная апробация метода диссеминации вируса гранулеза, проведенная ранее в яблоневом саду, и предварительные испытания метода автодиссеминации ЭПН для борьбы со щелкунами. В работе применяли два вида патогенов из семейства Steinernematidae — Steinernema carpocapsae (Weiser, 1955) и St. feltiae (Filipiev, 1934), размноженных в лабораторных условиях на разных насекомых-хозяевах. Выполненные эксперименты показали, что энтомопатогенные нематоды, инокулируемые в агроценозы с помощью специально разработанных авторских препаративных форм и модификаций феромонных ловушек, поражали нематодно-бактериальным комплексом 60,0-100 % жуков-щелкунов семейства Elateridae и 34,0-35,3 % имаго яблонной плодожорки C. pomonellaи восточной плодожорки Grapholitha molesta (Busck, 1916), что предполагает при дополнительном внесении дальнейшее накопление агентов биологической борьбы в почве защищаемых агроценозов. Заметный положительный эффект автодиссеминации ЭПН проявлялся в снижении поврежденности плодов яблони плодожоркой на 10,0 % и всходов кукурузы и сои на 13,2 % в сравнении с участками, где проводились химические обработки. При использовании рассматриваемого метода не выявлено отрицательного воздействия энтомопатогенных нематод на энтомофагов, таких как златоглазки (Chrysopidae Schneider, 1851), и перепончатокрылых паразитов из семейств Braconidae Latreille, 1829 и Ichneumonidae Latreille, 1802, поражающих насекомых-вредителей. При этом в саду, где проводились испытания, регистрировалось увеличение зараженности гусениц C. pomonellaперепончатокрылыми (+15 %). Установлено стимулирующее воздействие энтомопатогенов на активность аборигенных почвенных нематод, присутствующих в почве исследуемых ценозов, что проявлялось в увеличении числа энтомопатогенных нематод, отловленных на тест-объект (в 1,5-2,0 раза в сравнении с пробами перед обработками). Важен и тот факт, что эффект автодиссеминации оказался пролонгированным и проявился и на следующий год после ее применения как в яблоневом саду, так и в севообороте сельскохозяйственных культур.
Ключевые слова: биоконтроль, энтомопатогенные нематоды, автодиссеминация, почвенные нематоды, яблонная плодожорка, жуки-щелкуны, проволочники, феромонные ловушки, яблоня, кукуруза. соя.
M.V. Pushnya ✉, V.Ya. Ismailov, I.V. Balakhnina, E.Yu. Rodionova,
E.G. Snesareva, A.A. Komantsev
At present, the development of biological plant protection systems is among the most important economic, social and environmental challenges. Creating an effective system is impossible without the combination of a variety of biological agents and pest control techniques. Combining a variety of pathogenic organisms and synthetic sex pheromones is a way to improve the situation. This paper shows the effectiveness of entomopathogenic nematodes (EPN) of the family Steinernematidae Filipjev, 1934 as an autodissemination agent for agro-ecosystems under crop rotation and at apple-tree orchard, and assessed the effect of introducing pathogens on indigenous entomopathogens in soil. In particular, a decrease in the number of harmful insects and an increase in the activity of natural beneficial entomopathogens have been demonstrated. The essence of the method consists in the targeted introduction of entomopathogenic bioagents into the agro-ecocenosis by means of their application to attracted insects caught in traps, and thus creating an epizootic in the populations of target species. Previously, entomopathogenic nematodes were not used as autodissemination agents against superdominant species, the codling moth Cydia pomonella L., 1758 and click beetles of the family Elateridae Leach, 1815; moreover, their effect on other members of the entomofauna of agro-ecocenoses has not been studied either. The purpose of this work was to evaluate the effectiveness of the EPN autodissemination method for various cultures. The successful testing of Granulosis virus dissemination method in the apple orchard and the EPN autodissemination against wireworms prompted us to conduct the investigation reported herein. Two species of entomopathogenic nematodes of Steinernematidae family, the Steinernema carpocapsae (Weiser, 1955) and St. feltiae (Filipiev, 1934) were reproduced in lab culture in different host insects to produce nematode inoculums. The experiments found out that specially designed formulations and modified pheromone traps ensure EPN introduction into the agrocenoses due to nematode invasion of trapped insects followed by their free flight to spread pathogens. As a result, the nematode-bacteria complex occurred in 60.0-100 % of click beetles of the Elateridae family and 34.0-35.3 % of C. pomonella L. and Grapholitha molesta (Busck, 1916). This indicates accumulation of biocontrol agents in the soil of the agrocenoses due to EPN introduction. The EPN autodissemination application also reduced the damage to apple fruits by up to 10 %, and corn and soybean plants by 13,2 % compared to areas where chemical treatments were applied. The method has no negative impact of EPN on green lacewings (Chrysopidae Schneider, 1851) and the Hymenoptera of the families Braconidae, Latreille, 1829 and Ichneumonidae, Latreille, 1802, the predators of insect pests. In the garden where the tests were carried out, there was a 15 % increase in infection of caterpillars of C. pomonella by Hymenoptera. It is established that the EPN autodissemination stimulates the activity of indigenous soil EPN, leading to a 1.5-2.0-fold increase in the number of trapped nematodes in the bioassay test compared to the period prior to EPN autodissemination. Importantly, the effect of autodissemination turned out to be prolonged and manifested the next year both in the apple orchard and in the crop rotation of agricultural crops.
Keywords: biocontrol, entomopathogenic nematodes, аutodissemination, soil nematodes, codling moth, click beetles, wireworms, pheromone traps, apple trees, maize, soybean.
ФГБНУ Федеральный научный центр |
Поступила в редакцию |
