МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ БОРЬБЫ С ЛИЧИНКАМИ ЖУКОВ-ЩЕЛКУНОВ Российский патент 2007 года по МПК A01N63/04 C12N1/14 C12R1/645 

Изобретение предназначено для использования в сельском хозяйстве, а именно в схемах биологической защиты растений от почвенных вредителей.

Вредные почвообитающие насекомые и, в первую очередь, личинки жуков-щелкунов - проволочники являются опасными, повсеместно распространенными вредителями семян и всходов сельскохозяйственных культур, и поэтому экономический ущерб от данных вредителей весьма велик.

Известен препарат для борьбы с почвообитающими вредными насекомыми 12%-ный дуст гексахлоран (ГХЦГ), который широко применялся в 50-х годах прошлого века методом сплошного внесения с расходом препарата 120-130 кг/га (Концентрат лизина - экологически безопасный препарат для защиты пропашных культур от вредных почвообитающих насекомых // Рекомендации М.: ЦНТИПР, 1989. С.4).

Однако применение такого количества препарата оказалось экономически невыгодным, и ведущим к уничтожению почвенных организмов, приводило к экстремальному загрязнению почвы остатками инсектицида на длительное время. Кроме того, наличие горизонтальных и вертикальных миграций насекомых и, прежде всего, проволочников снижало эффективность химических отработок инсектицидом.

Известен препарат для защиты пропашных и технических культур, включающий в себя энтомопатогенных нематод и аттрактант, вносимый при посадке культур (Добровольский Б.В. и др. Экологически безопасная защита пропашных культур от проволочника // Производство экологически безопасной продукции растениеводства. - Пущино: ВНИИБЗР, 1995. С.308-310).

Недостатком данного препарата является низкая эффективность при применении и короткие сроки хранения. Кроме того, использование нематод затруднено технологически, так как они относятся к многоклеточным животным и быстро теряют жизнеспособность.

Известна композиция для борьбы с почвенными вредителями, содержащая твердый носитель в виде гранулированного суперфосфата - 50 кг и кормовой концентрат лизина - 2,5 кг, вносимая на гектар (Жданкин Ф.А. Эффективность инсектицидов с добавками концентрата лизина в борьбе с проволочниками на овоще-бахчевых культурах в условиях Молдавской ССР // Применение кормового концентрата лизина в растениеводстве. Изд-во Ростовского университета, 1987. С.64-65 - прототип).

Однако в прототипе используется химические носители для аттрактанта, что не всегда оправдано, как с экономической точки зрения, так и экономической. При растворении суперфосфата происходит локальное накопление минеральных солей в зоне аттрактантной активности, что может приводить к снижению привлекательности композиции. Кроме того, минеральные удобрения дороги в использовании на больших площадях. Использование в качестве аттрактанта экономически мало оправдано из-за высокой его стоимости.

Известные композиции не позволяют эффективно проводить борьбу с личинками жуков-щелкунов как с использованием химических, так и биологических компонентов.

Техническим решением задачи является создание микробиологического состава для обеспечения эффективной борьбы с личинками жуков-щелкунов, расширения ассортимента биологических инсектицидных препаратов против почвенных вредителей сельскохозяйственных растений.

Поставленная задача достигается тем, что микробиологический состав для борьбы с личинками жуков-щелкунов, содержащий твердый носитель и микробиологический источник лизина, причем в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, а в качестве источника лизина глютен, кроме того, данный состав дополнительно содержит маточную культуру энтомопатогенного гриба Metanhizium anisopliae var. anisopliae F-596 и янтарную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Глютен0,6-1,0;Маточная культура энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-5963-5;Янтарная кислота0,01-0,001Зерно пшеницыостальное.

Заявленный микробиологический состав для борьбы с личинками жуков-щелкунов отличается от прототипа природой носителя, дополнительным наличием энтомопатогенным грибом и стимулятором грибного спороношения (янтарной кислотой).

Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемых технических решений критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной задачи и не выявлены при изучении данной и смежной областей науки и техники и, следовательно, соответствуют критерию "изобретательский уровень".

Заявляемый микробиологический состав для борьбы с личинками жуков-щелкунов сложный биологический препарат для защиты растений, включающий в себя кормовой аттрактант, обеспечивающий привлечение вредителей за счет повышенной чувствительности вредителей к аминокислотам и, в частности, к лизину; энтомопатогенные микроорганизмы, способные заражать насекомое, вызывая болезнь, а затем и гибель последних; носитель, который обеспечивает структурирование композиции и дополнительную привлекательность для вредителя, а также снабжает питанием энтомопатогенный гриб, вызывая повышенную инфекционность препарата и, как следствие, высокую эффективность препарата в целом. Наличие янтарной кислоты способствует интенсификации спороношения гриба и ускоренному прорастанию спор.

К факторам, обуславливающим получение состава заданного свойства, относится процентное соотношение между компонентами, входящими в его состав.

Для получения микробиологического состава в качестве компонентов используются зерно пшеницы, глютен, культура энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 и янтарная кислота.

При этом содержание глютена должно составлять 0,6-1,0% от общей массы композиции. Если внести в композицию меньше 0,6% глютена, то не будет происходить привлечение личинок жуков-щелкунов в приманке и эффективность ее использования будет низкая. Если внести более 1,0%, то эффект пищевой привлекательности не увеличивается, а повышается стоимость композиции, и поэтому нет необходимости вводить больше концентрата. Для того чтобы эффективность композиции по борьбе с личинками жуков-щелкунов была оптимальной, количество глютена должно составлять 0,8% от общей массы композиции.

В микробиологическом составе маточная культура энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 должна составлять 3-5% от общей массы композиции. Если внести в композицию маточную культуру энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 меньше 3%, то энтомопатогенная активность композиции будут низкая, так как количество гриба будет недостаточно для активного заражения личинок жуков-щелкунов. Если внести в микробиологический состав маточную культуру энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 более 5%, то увеличение требуемого эффекта наблюдаться не будет, а влажность препарата значительно увеличится. Для того чтобы эффективность состава по борьбе с личинками жуков-щелкунов была оптимальной количество маточной культуры энтомопатогенного гриба должно составлять 4% от общей массы состава.

При этом содержание янтарной кислоты должно составлять 0,01-0,001% от общей массы композиции. Если внести в композицию меньше 0,001% янтарной кислоты, то не будет происходить интенсификация процесса спороношения, а значит, эффективность композиции будет низкой. Если внести более 0,01%, то увеличится расход реагента без увеличения эффекта. Для того чтобы эффективность композиции по борьбе с личинками жуков-щелкунов была оптимальной, количество янтарной кислоты должно составлять 0,0055% от общей массы композиции.

Использование предлагаемого микробиологического состава обеспечивает высокую эффективность препарата, так как в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, которое обеспечивает легкость и равномерность внесения композиции, являясь одновременно и носителем остальных компонентов композиции и самостоятельным источником питания для проволочников (личинок жуков-щелкунов), а также обеспечивает высокую сохранность спор и мицелия энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596, входящего в состав композиции. Энтомопатогенный гриб Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596, попадая на поверхность насекомых, прорастает на них, разрушая поверхностные покровы насекомого, обеспечивает его гибель. При этом мертвое насекомое является источником энтомопатогенных агентов (спор и участков мицелия гриба) и может самостоятельно приводить к заражению других особей популяции. Наличие в составе глютена обеспечивает ее лизином, который является пищевым аттрактантом, привлекающим личинок жуков-щелкунов и таким образом, увеличивающим энтомопатогенную эффективность препарата. Дополнительное внесение янтарной кислоты обеспечивает интенсификацию процесса спороношения энтомопатогенного гриба и тем самым также увеличивает эффективность действия препарата.

Приготовление предлагаемого микробиологического состава для борьбы с личинками жуков-щелкунов осуществляется в несколько этапов. Приготовление рабочей партии посевного материала гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 на агаризованных питательных средах в пробирках. При этом для культивирования и сохранения культуры используют, как правило, классические среды: Чапека и сусло-агаровую. После варки среды разливают по колбам не более 1/3 части объема и при необходимости добавляют агар-агар из расчета 20 г/л. Затем их закрывают ватными пробками и бумажными чехлами и автоклавируют при температуре 115°С при давлении 0,5 атм в течение 30 мин. Засев в пробирки осуществляют микробиологической петлей в близи пламени горелки в стерильных условиях чистой культурой гриба. Выращивание осуществляют при температуре 26-28°С в течение 7 суток.

На следующем этапе производят выращивание посевного материала грибной культуры на жидких питательных средах для массовой наработки препарата. Для этого используют те же питательные среды, что и на предыдущем этапе. Однако выращивание грибной культуры на этом этапе осуществляют в ферментерах, что позволяет получать большое количество посевного материала. Засев стерильной питательной среды в ферментере осуществляют стерильной маточной культурой гриба. При этом объем маточной культуры должен составлять не менее 1/7 объема ферментера. Выращивание гриба в ферментере осуществляют при температуре 26-28°С в течение 7 суток.

На третьем этапе получения предлагаемого состава зерно пшеницы замачивают в воде при гидромодуле 1 к 1,7 на 15-17 часов. Затем в заранее приготовленную тару (3-литровые баллоны, биксы) засыпают субстрат (пророщенное зерно). Затаренное в емкость зерно пастеризуют в автоклаве при температуре 128°С и давлении 1,5 атм в течение 1,0-1,5 часа, охлаждают и производят засев грибной культуры Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 в стерильных боксах жидким посевным материалом гриба, выращенным в ферментерах из расчета 50 мл на 1 кг смеси. Выращивание засеянного зерна осуществляют в комнатах-растильнях при температуре 24-25°С в течение 48 часов.

В полученное таким образом зерно добавляют плотен из расчета его содержания с микробиологическом составе 8 грамма на 1 кг смеси, янтарную кислоту и тщательно перемешивают. Затем препарат фасуют в полиэтиленовые пакеты снабжают этикетками и используют на полях для борьбы с почвенными вредителями.

Для оценки промышленной эффективности предлагаемого микробиологического состава для борьбы с личинками жуков-щелкунов используется штамм энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 из коллекции ФГУ "Краснодарский экспериментальный центр биологической защиты растений" (г.Краснодар), полученный из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (г.Москва).

Производственная эффективность предлагаемого микробиологического состава для борьбы с личинками жуков-щелкунов иллюстрируется примером. Полевые опыты по выявлению эффективности указанной композиции против проволочника проводили в агрофирме "Кубань" Выселковского района Краснодарского края в 2001-2002 году на посевах сахарной свеклы.

За две недели до посева культуры на опытное поле вносили в почву зерновой сеялкой предлагаемый состав из расчета 1 кг на га. Микробиологический состав представляет зерно пшеницы с вводом 0,8% глютена, янтарной кислоты 0,0055% и 4% маточной культуры энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596. Внесение микробиологического состава осуществляли на расстоянии 50-70 см друг от друга, используя сеялку с закрытой частью семепроводов. Глубина заделки состава в почву 5-7 см.

На контрольном поле 1 защиту всходов сахарной свеклы осуществляли химическим способом с использованием инсектицида фурадан для обработки семян при дозе расхода 20 кг/га.

На контрольном поле 2 защиту всходов сахарной свеклы осуществляли микробной композиции изготовленной по прототипу из расчета 1 кг на га. Площадь опытного поля составила 66 га, а контрольного 1 - 68 га и контрольного 2 - 52 га.

Результаты эксперимента по оценке эффективности предлагаемой композиции представлены в таблице. Как видно из таблицы, использование предлагаемой композиции позволяет снизить нормы расхода препарата, уменьшить повреждаемость растений сахарной свеклы и значительно повысить урожайность культуры.

Таблица
Результаты полевого опыта по оценке эффективности использования предлагаемого микробиологического состава при выращивании сахарной свеклыВариантПлощадь поля, гаПлотность личинок, экз./м²Норма расхода препарата, кг/га кг/тГустота стояния растений, шт./м погонныйУрожайность корнеплодов, ц/гав период всходовв период уборкиКонтроль 1 (с использованием препарата фурадан)6823,8202,10,6552,0Контроль 2 (композиция по прототипу)5228,213,71,792,6Опыт (с использованием предлагаемого состава)6622,716,77,8335,9

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам биологической защиты растений. Состав содержит глютен 0,6-1,0 мас.ч., маточную культуру энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596 3-5 мас.ч., янтарную кислоту 0,01-0,001 мас.ч., зерно пшеницы - остальное. Изобретение позволяет уменьшить повреждаемость растений и повысить урожайность культуры. 1 табл.

Микробиологический состав для борьбы с личинками жуков-щелкунов, содержащий твердый носитель и микробиологический источник лизина, отличающийся тем, что в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, а в качестве источника лизина - глютен, причем данный состав дополнительно содержит маточную культуру энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-596, и янтарную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Глютен0,6-1,0Маточная культура энтомопатогенного гриба Metarrhizium anisopliae var. anisopliae F-5963-5Янтарная кислота0,01-0,001Зерно пшеницыОстальное