МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ КОМПОЗИЦИЯ 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 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-ти % 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 и проводящих 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 композиции для обеспечения эффективной борьбы с личинками жуков-щелкунов, расширения ассортимента биологических инсектицидных препаратов против почвенных вредителей сельскохозяйственных растений.

Поставленная задача достигается тем, что в микробиологической композиции для борьбы с личинками жуков-щелкунов, содержащей твердый носитель и микробиологический источник лизина, согласно изобретению в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, а в качестве источника лизина белково-витаминный концентрат, кроме того, данная композиция дополнительно содержит маточную культуру энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Белково-витаминный концентрат0,3-0,5;Маточная культура энтомопатогенного гриба3-5;Beauveria bassiana F-65 Зерно пшеницыостальное.

Заявленная микробиологическая композиция для борьбы с личинками жуков-щелкунов отличается от прототипа природой носителя, источником микробиологического лизина и дополнительным наличием энтомопатогенным грибом.

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".

Заявляемая микробиологическая композиция 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.

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

Для получения микробиологической композиции в качестве компонентов используются зерно пшеницы, белково-витаминный концентрат и культура энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65.

При этом содержание белково-витаминного концентрата должно составлять 0,3-0,5% от общей массы композиции. Если внести в композицию меньше 0,3% белково-витаминного концентрата, то не будет происходить привлечение личинок жуков-щелкунов в приманке и эффективность ее использования будет низкая. Если внести более 0,5%, 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 белково-витаминного концентрата должно составлять 0,4% от общей массы композиции.

В композиции маточная культура энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 должна составлять 3-5% от общей массы композиции. Если внести в композицию маточную культуру энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 меньше 3%, то энтомопатогенная активность композиции будут низкая, так как количество гриба будет недостаточно для активного заражения личинок жуков-щелкунов. Если внести в композицию маточную культуру энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 более 5%, то увеличение требуемого эффекта наблюдаться не будет, а влажность препарата значительно увеличится. Для того чтобы эффективность композиции по борьбе с личинками жуков-щелкунов была оптимальной, количество маточной культуры энтомопатогенного гриба должно составлять 4% от общей массы композиции.

Использование предлагаемой микробиологической композиции обеспечивает высокую эффективность препарата, так как в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, которое обеспечивает легкость и равномерность внесения композиции, являясь одновременного и носителем остальных компонентов композиции, и самостоятельным источником питания для проволочников (личинок жуков-щелкунов), а также обеспечивает высокую сохранность спор и мицелия энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65, входящего в состав композиции. Энтомопатогенный гриб Beauveria bassiana F-65, 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 композиции белково-витаминного концентрата обеспечивает ее лизином, который является пищевым аттрактантом, привлекающим личинок жуков-щелкунов и таким образом, увеличивающим энтомопатогенную эффективность препарата.

Приготовление предлагаемой микробиологической композиции для борьбы с личинками жуков-щелкунов осуществляется в несколько этапов. Приготовление рабочей партии посевного материала гриба Beauveria bassiana F-65 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 предлагаемой композиции зерно пшеницы замачивают в воде при гидромодуле 1 к 1,7 на 15-17 часов. Затем в заранее приготовленную тару (3-х 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 Beauveria bassiana F-65 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 белково-витаминный концентрат, полученный из дрожжей, из расчета его содержания в композиции 4 грамма на 1 кг смеси и тщательно перемешивают. Затем препарат фасуют в полиэтиленовые пакеты, снабжают этикетками и используют на полях для борьбы с почвенными вредителями.

Для оценки промышленной эффективности предлагаемой микробиологической композиции для борьбы с личинками жуков-щелкунов используется штамм энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 из коллекции ФГУ "Краснодарский экспериментальный центр биологической защиты растений" (г.Краснодар), полученный из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (г.Москва).

Производственная эффективность предлагаемой микробиологической композиции 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 предлагаемую композицию из расчета 1 кг на га. Композиция представляла зерно пшеницы с вводом 0,4% белково-витаминного концентрата и 4% маточной культуры энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65. Внесение композиции осуществляли на расстоянии 50-70 см друг от друга, используя сеялку с закрытой частью семепроводов. Глубина заделки композиции 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 композицицией, изготовленной по прототипу, из расчета 1 кг на га. Площадь опытного поля составила 70 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 предлагаемой композиции 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 предлагаемой композиции)7025,717,45,8335,2

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к средствам биологической защиты растений. Композиция содержит белково-витаминный концентрат 0,3-0,5 мас.ч., маточную культуру энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 3-5 мас.ч., зерно пшеницы - остальное. Изобретение позволяет уменьшить повреждаемость растений и повысить урожайность. 1 табл.

Микробиологическая композиция для борьбы с личинками жуков-щелкунов, содержащая твердый носитель и микробиологический источник лизина, отличающаяся тем, что в качестве твердого носителя используют зерно пшеницы, а в качестве источника лизина - белково-витаминный концентрат, причем данная композиция дополнительно содержит маточную культуру энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-65 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

Белково-витаминный концентрат0,3-0,5Маточная культура энтомопатогенного гриба Beauveria bassiana F-653-5Зерно пшеницыОстальное