СПОСОБ ПРЕОДОЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА К ПИРЕТРОИДАМ Российский патент 2003 года по МПК A01M1/20 A01N53/00 A01N63/00 

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к области защиты растений, и может быть использовано для преодоления резистентности колорадского жука к пиретроидным инсектицидам.

Известно, что развитие резистентности колорадского жука к пиретроидам (децису, сумиальфа, каратэ и др.) сопровождается снижением токсичности и биологической эффективности этой группы инсектицидов /1/.

Существует способ повышения биологической эффективности теряющих токсичность пиретроидов посредством увеличения нормы их расхода и кратности обработок /2/.

Недостатки этого способа связаны с нарушением регламентов применения инсектицидов и отрицательными экологическими последствиями, приводящими, в частности, к прогрессирующему развитию резистентности вредителя.

Наиболее близким из известных, принятым за прототип, является способ преодоления резистентности колорадского жука к пиретроидам посредством чередования инсектицидов разных химических групп и неоднородного механизма токсического действия на вредителя. Согласно этому способу пиретроиды временно исключают из ассортимента применяемых средств борьбы с колорадским жуком до полной реверсии резистентности. В систему чередования инсектицидов включают также микробиологические препараты, например битоксибациллин. Чередуя инсектициды разных химических групп с биопрепаратами, проводят 3 обработки за сезон, первую - в период массового заселения всходов картофеля перезимовавшими имаго /3/.

Недостатки этого способа состоят в том, что реверсия резистентности колорадского жука к пиретроидам и возврат природной чувствительности вредителя к инсектицидам этой группы возможны не ранее чем через 3 года при условии замены пиретроидов на препараты других химических групп и разного механизма действия. Битоксибациллин, как практически все биопрепараты, не обеспечивает необходимого защитного эффекта и снижает численность вредителя на 57-63%, что требует дополнительных обработок картофеля против личинок колорадского жука.

Еще более низкую биологическую эффективность, как свидетельствуют материалы таблицы 1, имеют пиретроиды децис и суми-альфа в связи с развитием к ним 61-87-кратной резистентности вредителя, а также энтомопатогенные нематоды рода Steinernema (S. carpocapsae, S. feltiae), впервые испытанные в борьбе с резистентностью колорадского жука к пиретроидам.

Задачей изобретения является сокращение продолжительности реверсии резистентности колорадского жука к пиретроидам и кратности обработок для ее преодоления, восстановление токсичности инсектицидов этой группы и повышение биологической эффективности энтомопатогенных нематод.

Поставленная задача решается путем совместного использования инсектицида из группы пиретроидов, вызвавшего резистентность вредителя и утратившего токсичность, и энтомопатогенных нематод одного из видов р. Steinernema в виде бинарной смеси их водных суспензий, которой опрыскивают заселенные колорадским жуком растения картофеля в период массового отрождения личинок вредителя. Обработку растений проводят опрыскивателем любого типа в вечернее время при относительной влажности воздуха не ниже 75%, когда хитиновый покров личинок наиболее проницаем для нематод.

Пример 1.

В бак ранцевого опрыскивателя емкостью не менее 6 л последовательно вливают 2,5 мл концентрата эмульсии дециса, 25 КЭ, 4 л воды и 1 л водной суспензии нематод вида S. carpocapsae в концентрации 20 млн. инвазионных личинок/л (маточные суспензии нематод этого и других видов р. Steinernema выпускает опытно-технологическая линия ВИЗР, специализирующаяся на производстве микробиологических препаратов на основе энтомопатогенных нематод), перемешивают, создают давление в баке опрыскивателя при помощи насоса и опрыскивают заселенные колорадским жуком растения в период массового отрождения личинок вредителя из расчета 20 мл смеси на 1 растение. Одной заправки опрыскивателя достаточно для обработки 250 кустов картофеля, заселенных вредителем. Учет смертности личинок проводят не ранее чем через 3-4 дня после обработки. Результаты совместного применения дециса с нематодами в борьбе с резистентностью колорадского жука к пиретроидам представлены в таблице 2.

Пример 2.

В бак ранцевого опрыскивателя емкостью не менее 6 л последовательно вливают 2,5 мл концентрата эмульсии дециса, 25 КЭ, 4 л воды и 1 л водной суспензии нематод вида S. feltiae в концентрации 20 млн. инвазионных личинок/л и далее так же, как в примере 1. Результаты представлены в таблице 2.

Пример 3.

В бак ранцевого опрыскивателя емкостью не менее 6 л последовательно вливают 4 мл концентрата эмульсии суми-альфа, 50 КЭ, 4 л воды и 1 л водной суспензии нематод вида S. carpocapsae в концентрации 20 млн. инвазионных личинок/л и далее так же, как в примере 1. Результаты совместного применения суми-альфа с нематодами в борьбе с резистентностью колорадского жука к пиретроидам представлены в табл. 2.

Пример 4.

В бак ранцевого опрыскивателя емкостью не менее 6 л последовательно вливают 4 мл концентрата эмульсии суми-альфа, 50 КЭ, 4 л воды и 1 л водной суспензии нематод вида S. feltiae в концентрации 20 млн. инвазионных личинок/л и далее так же, как в примере 1. Результаты представлены в таблице 2.

Приведенные в таблицах 1 и 2 материалы получены экспериментальным путем в Нижегородской области - зоне высокой вредоносности колорадского жука, где в борьбе с ним проводят регулярные обработки картофеля пиретроидами. В качестве чувствительной к пиретроидам была использована биотопическая популяция вредителя с производственных посадок картофеля в ОПХ "Центральное", специализирующемся на элитном семеноводстве картофеля и отличающемся высокой культурой земледелия и рациональным использованием пестицидов. Резистентные к пиретроидам микропопуляции колорадского жука были выявлены в Кстовском и Лысковском районах области на посадках картофеля частного сектора с характерной для чего высокой интенсивностью применения пиретроидов при монокультуре картофеля.

В исследованиях были использованы общепринятые мeтoды и методики проведения полевых и лабораторных испытаний средств защиты растений /4, 5/. Чувствительность колорадского жука к пиретроидам и их токсичность для личинок 2-го возраста определялась по среднелетальным концентрациям инсектицидов (СК-50, % д. в.), на основании которых определялся уровень развития резистентности вредителя. Показателем биологической эффективности препаратов в полевых условиях служило снижение численности вредителя относительно исходной через 5 дней после обработки растений. Численность колорадского жука определялась на 10 растениях каждой повторности опытов; количество повторностей в одном варианте - 4. Испытания проводились на высоком фоне численности вредителя, превышающем в 2,0-3,5 раза значения экономического порога вредоносности. В опытах использовались инсектициды следующих химических групп: пиретроиды - децис, 25 КЭ, и суми-альфа, 50 КЭ; фосфорорганические - пиринекс, 480 КЭ; фенилпиразолы - регент, 800 ВГ, а также бактериальный микробиологический препарат битоксибациллин, П. Каждый препарат применялся в рекомендованной для борьбы с колорадским жуком норме расхода. Для опрыскивания растений использовали стандартный ранцевый опрыскиватель "Соло-456" насосного типа с объемом резервуара 6 л. Расчет биологической эффективности проводили по формуле

где Э - биологическая эффективность, %; а - численность вредителя до обработки, в - численность вредителя после обработки.

В таблице 1 приведены материалы, характеризующие чувствительность Нижегородской популяции колорадского жука к пиретроидам и их эффективность в борьбе с этим вредителем на разных фонах развития резистентности. Показано, что децис и суми-альфа при однократном их применении в рекомендованных нормах расхода (0,15 и 0,25 л/га) снижают численность чувствительной к ним популяции вредителя на 91,8-94,3%, а резистентной - всего лишь на 39,7-47,8%. В свою очередь биологическая эффективность биопрепаратов не зависит от уровня резистентности вредителя к пиретроидам и составляет: битоксибациллина - 57,7-61,9%, нематод - 42,1-49,6%, но этого также недостаточно для целей защиты картофеля от личинок колорадского жука. Биологическая эффективность считается приемлемой, если она не ниже 85% /4/. Увеличение дозировки нематод не приводит к повышению их биологической эффективности; нематоды рода Steincrnema имеют практически равную эффективность в борьбе с личинками колорадского жука, что позволяет не разграничивать их по видовой принадлежности при обсуждении результатов исследований.

В таблице 2 приведены результаты оценки эффективности способов преодоления резистентности колорадского жука к пиретроидам на одинаковых фонах резистентности к децису (87,3) и суми-альфа (61,2). Прототип, включающий чередование инсектицидов разных химических групп с битоксибациллином, обеспечивает сезонное снижение резистентности вредителя к децису при 3-кратных обработках растений на 35,4%, к суми-альфа - на 28,9%, следовательно, полная реверсия резистентности к ним завершится в течение 3-х лет, на это потребуется не менее 9 обработок.

Примеры 1, 2, 3 и 4 свидетельствуют о возможности ускорения процесса реверсии резистентности колорадского жука к пиретроидам и повышения биологической эффективности инсектицидов этой группы и энтомопатогенных нематод посредством совместного использования их в виде бинарной смеси водных суспензий дециса (или суми-альфа) с нематодами. На фоне 87,3-кратной резистентности колорадского жука к децису (пример 1) совместное применение его с нематодами в фазу бутонизации картофеля снижает численность личинок вредителя на 89,6%, резистентность - на 97,1% (до 2,5-кратного уровня), повышает токсичность инсектицида и чувствительность к нему вредителя в 34,3 раза (отношение СК-50 дециса для личинок до реверсии резистентности к СК-50 дециса после реверсии резистентности). На фоне 61,2-кратной резистентности вредителя к суми-альфа (пример 2) совместное применение дециса с нематодами снижает численность вредителя на 92,1%, резистентность - на 97,4% (до 1,6-кратного уровня), повышает токсичность инсектицида и чувствительность к нему вредителя в 53,3 раза. Совместное применение суми-альфа с нематодами на фоне 61-87-кратной резистентности к пиретроидам (примеры 3,4) обеспечивает снижение численности вредителя на 90,7-93,2%, резистентности - на 96,9-97,3% (до 1,9-2,4-кратного уровня), повышает токсичность инсектицидов и чувствительность к ним вредителя в 26-32,5 раза.

Каждый пример свидетельствует о практически полном восстановлении токсичности пиретроидов и чувствительности к ним колорадского жука при совместном применении одного из инсектицидов этой группы с нематодами. Бинарная смесь пиретроида с нематодами обладает тройным механизмом действия на вредителя. Нематоды паразитируют в личинке и заражают ее симбиотическими бактериями, что приводит к необратимым физиологическим изменениям в ее организме и снижению активности микросомальных оксидаз, ответственных за деградацию пиретроида, восстанавливая тем самым чувствительность вредителя и нейротоксичность инсектицида.

По сравнению с прототипом предлагаемый способ позволяет сократить в 3 раза продолжительность реверсии резистентности вредителя к пиретроидам и кратность сезонных обработок картофеля, не требует исключения пиретроидов из арсенала средств борьбы с колорадским жуком и замены их на инсектициды других химических групп, что предупреждает развитие перекрестной резистентности вредителя к новым токсикантам.

Таким образом, приведенные материалы свидетельствуют о положительном решении поставленной задачи по следующим параметрам: сокращение в 3 раза продолжительности реверсии резистентности колорадского жука к пиретроидам и кратности сезонных обработок растений картофеля для ее преодоления; повышение в 26-53 раза чувствительности вредителя к пиретроидам за счет восстановления их токсичности; повышение в 1,8-2,3 раза биологической эффективности пиретроидов и энтомопатогенных нематод при совместном их использовании в борьбе с личинками колорадского жука. Предлагаемый способ не требует увеличения нормы расхода пиретроидов или исключения их из числа активных средств борьбы с колорадским жуком, имеющим приобретенную резистентность к инсектицидам этой группы.

Источники информации
1. Леонтьева Т.Л., Мигранова М.Г., Новицкая О.М. Развитие резистентности колорадского жука к пиретроидам. - Журнал "Агрохимия", 1996, 11, с. 125-130.

2. Пухаев Р.В. Резистентность колорадского жука к пиретроидам - реальная угроза. - Журнал "Защита и карантин растений", 1997, 9, с 26.

3. Сухорученко Г. И., Долженко В.И., Коваль А.Г. Эффективность чередования инсектицидов разного механизма действия в борьбе с резистентными популяциями колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say. - В сб.: "Современное состояние проблемы резистентности вредителей, вoзбyдитeлeй болезней и сорняков к пестицидам в России и сопредельных странах на рубеже XXI века". Материалы 9-го совещания (20, 22 декабря 2000 г., Санкт-Петербург). СПб, ВИЗР, 2000 г., с. 37.

4. Методические указания по испытанию инсектицидов, акарицидов и моллюскоцидов в растениеводстве. Под ред. Новожилова K.B. и др. - Москва, 1986, - 275 с.

5. Преодоление резистентности вредителей сельскохозяйственных культур к пестицидам. Методические указания. Составители: Сухорученко Г.И. и др. - Москва, ВАСХНИЛ, 1991, 67 с.

Изобретение относится к отрасли сельского хозяйства, в частности к области защиты растений, и может быть использовано для преодоления резистентности колорадского жука к пиретроидным инсектицидам. Обработку растений картофеля против колорадского жука проводят бинарной смесью с тройным механизмом действия на вредителя. Бинарная смесь состоит из водной суспензии инсектицида из группы пиретроидов и водной суспензии энтомопатогенных нематод рода Steinernema в период массового отрождения личинок вредителя. Опрыскивание растений проводят в вечернее время при относительной влажности воздуха не ниже 75%. Положительный эффект заключается в сокращении в 3 раза продолжительности реверсии резистентности колорадского жука к пиретроидам и кратности сезонных обработок растений картофеля для ее преодоления, повышении в 26-53 раза чувствительности вредителя к пиретроидам за счет восстановления их токсичности и в 1,8-2,3 раза биологической эффективности инсектицида и энтомопатогенных нематод при их совместном использовании в борьбе с резистентностью колорадского жука к пиретроидам. 2 табл.

Способ преодоления резистентности колорадского жука к пиретроидам, включающий опрыскивание заселенных колорадским жуком растений картофеля инсектицидами и биопрепаратами, отличающийся тем, что обработку растений картофеля проводят бинарной смесью, состоящей из водной суспензии инсектицида из группы пиретроидов и водной суспензии энтомопатогенных нематод рода Steinernema в период массового отрождения личинок вредителя в вечернее время при относительной влажности воздуха не ниже 75%.