СПОСОБ БОРЬБЫ С КОЛОРАДСКИМ ЖУКОМ И СРЕДСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A01N63/02 C12N1/20 

Изобретение относится к биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии, а именно к производству новых средств защиты растений против колорадского жука и других жесткокрылых насекомых-вредителей.

Известно, первое описание колорадского жука, как вредителя картофеля появилось в 1859 г. (штат Колорадо, США). Скорость расселения на Восток из Колорадо составила впоследствии 85 миль в год.

В настоящее время жук распространен повсеместно, в том числе в районах Крайнего Севера. За 1 мес жук уничтожает более 4 граммов листовой массы, личинка около 1 грамма. Средняя плодовитость самки - 700 яиц, численность потомков во втором поколении 250000 экз., способных уничтожить более 1 т картофельной ботвы. За год производится 2-3 поколения.

Известен способ борьбы с колорадским жуком при возделывании картофеля с использованием химических препаратов - пестицидов, включающий обработку посевов пиретроидами (Воловик А.С., Глез В.М., Замотаев A.M. и др. "Защита картофеля от болезней, вредителей и сорняков". Справочник. Агропромиздат, 1989).

Известный способ экологически не безопасен, существует высокий риск накопления химических веществ в почве и тканях растений, медленный распад и детоксикация. Кроме того, низкая эффективность применения в районах с мягким климатом и в закрытом грунте, например действие пиретроидов снижается при повышенной температуре (выше 25°С).

В настоящее время известны и широко применяются различные микроорганизмы (бактерии и грибы, простейшие) для защиты растений от вредных насекомых и клещей («Микроорганизмы в борьбе с вредными насекомыми и клещами», ред. акад. М.С.Гиляров, М., Колос, 1976 г., «Патогены насекомых: структурные и функциональные аспекты», ред. В.В.Глупов, М., 2001 г.). Микробные инсектицидные препараты, в отличие от химических препаратов, более безопасны для окружающей среды.

Известен препарат (патент RU 2199214), созданный на основе рекомбинантного штамма Bacillus thuringiensis IPM-37, который синтезирует β-экзотоксин и инсектицидный белок cry 3А-типа. Препарат имеет жидкую форму следующего состава, мас.%: концентрат биомассы штамма IPM-3784-97, стабилизатор (глицерин) 0,10, смачиватель (Тритон Х-100, ОП-7 или аналогичный) 1-2, прилипатель (поливинилацетат) 1-2, загуститель - набухающий в воде полимер (сакап-акмид, поливиниловый спирт) 0,5-2,0, консервант (фенол) 0,3-0,5. Применяют препарат против колорадского жука в количестве 1-2 л/га.

Основным действующим принципом при использовании энтомопатогенных биопрепаратов является прямое воздействие энтомопатогенов (грибов и бактерий) на насекомых, их органы и ткани. Однако в процессе эволюции насекомые-вредители выработали ряд приспособительных средств для защиты от естественных врагов и вредных факторов среды. В первую очередь - это мощная система восковой защиты кожных покровов насекомых и их личинок, позволяющая противостоять таким факторам естественной среды обитания, как ультрафиолетовое излучение, перепады температуры и влажности воздуха. Наружный восковой покров целого ряда насекомых-вредителей способен также препятствовать попаданию на чувствительные внутренние покровы насекомых-вредителей (в первую очередь в дыхальца и трахеи) спор патогенных грибов. Это создает определенные проблемы при борьбе с вредителями с использованием биопрепаратов энтомопатогенного действия.

Известен способ борьбы с колорадским жуком (RU 2245033), выбранный за прототип, заключающийся в том, что в качестве действующего вещества применяют банкол (бисултап) с эмпирической формулой C₁₇H₂₁NO₄S₄, который подавляет передачу сигналов в центральной нервной системе насекомых, от чего они первоначально теряют двигательную активность, прекращают питание, затем погибают.

Недостатком указанного аналога является низкая эффективность для насекомых с высоким уровнем адаптивных защитных приспособлений, длинный период между заражением насекомого и эффектом поражения.

Задачей изобретения является разработка более безопасного и эффективного способа борьбы с колорадским жуком.

Технический результат состоит в разработке нового средства, позволяющего снизить порог естественной защиты насекомых посредством использования способности консорциумов нефтеокисляющих микроорганизмов активно разрушать парафиноподобные вещества в короткий промежуток времени. Способ и средство позволяют резко повысить эффективность традиционных биопрепаратов, уменьшить химическую нагрузку на растения.

Технический результат достигается тем, что средство для борьбы с колорадским жуком и его личинками содержит биомассу штаммов Rhodococcus eqvi B-1115, Rhodococcus eqvi В-1116 и дрожжей Rhodotorula glutinis В-1113 с титром жизнеспособных клеток 1x10⁹ кл/мл каждой культуры, взятую в соотношении 1:1:1.

Технический результат достигается тем, что в способе борьбы с колорадским жуком и его личинками, включающем обработку вредителей инсектицидом, согласно изобретению предварительно снижают порог естественной защиты путем обработки вредителей вышеуказанным средством, при этом в качестве инсектицида используют энтомопатогенный биопрепарат.

Нами выявлено, что устойчивость колорадского жука к известным средствам борьбы определяется мощной защитой потенциально поражаемых тканей насекомых восковым налетом.

Новый препарат получали на примере применения в качестве действующего вещества биомассы штаммов: Rhodococcus eqvi 34-1 (28-99/2), Rhodococcus eqvi У7-28 (K2№ 7), Rhodotorula glutinis 55-1-P с титром жизнеспособных клеток не ниже 1×10⁹ кл/мл каждой культуры, взятых при соотношении 1:1:1, соответственно.

Штаммы из бактерий Rhodococcus eqvi - штаммы 34-1 (28-99/2), У7-28 (К2№ 7) и дрожжей Rhodotorula glutinis - штаммы 55-1-Р депонированы в НИИ «Коллекция культур микроорганизмов» ФГУН ГНЦ ВБ «Вектор» с присвоением регистрационных номеров соответственно: В-1115, В-1116, B-1113 (копии свидетельств о депонировании прилагаются).

Жидкие концентраты микроорганизмов посредством центрифугирования смешивали при эффективном соотношении с прилипателем, стабилизатором, поверхностно-активным веществом (ПАВ) и активаторами (МК, КМЦ, ЛС, глицерин, гумат натрия).

Для приготовления концентратов культуральной жидкости микробных культур препарата каждую культуру выращивают на жидкой питательной среде следующего состава:

меласса2,5%дрожжи пекарские (автолизат)0,8%магний сернокислый0,05%аммоний сернокислый1,5%калий фосфорнокислый двузамещенный0,5%натрий хлористый0,005%рН6,5-7,5

Культуры выращивают в колбах или аппаратах при температуре 28-30°С, аэрации и перемешивании.

При достижении титров культур не ниже 10⁸ кл/мл проводят концентрирование культуральной жидкости на центрифуге для получения биомассы с титром жизнеспособных клеток не ниже 10⁹ кл/мл. Полученные концентраты берут в равных количествах и перемешивают в аппаратах с мешалкой. При перемешивании в суспензию микроорганизмов вводятся минеральные компоненты (взятые по объему), например: мочевина 7%, аммоний фосфорнокислый 7%. Затем в полученную смесь вводят карбоксиметилцеллюлозу (КМЦ) - 0,2%, поверхностно-активное вещество - 0,25%, лигносульфонат - 6%, консервант - глицерин - 7,5%, гумат натрия - 0,0075%.

Полученный препарат представляет собой однородную гелиевую субстанцию.

Препарат, изготовленный в производственных условиях, получивший название

АНТИК, имеет следующие характеристики: срок хранения - 12 мес, титр 10⁹ кл/мл, жизнеспособность в природных условиях - до 2-х лет. В условиях завода отработаны оптимальные режимы изготовления биопрепарата по простой и экономически выгодной технологии с сохранением биологической активности в течение длительного времени.

С целью обоснования эффективности препаратов нефтеокисляющего действия для снижения сопротивляемости колорадского жука к неблагоприятным факторам среды нами проведены эксперименты по применению нового препарата в комплексе с действием некоторых известных инсектицидов в условиях закрытого и открытого грунта.

Биологическая эффективность препаратов и их смесей против личинок колорадского жука и влияние биопрепаратов на численность имаго колорадского жука приведены в таблице 1 и на фиг.1.

Таблица 1Варианты опытаЧисленность имаго колорадского жука, экз.Гибель личиноксутки1234561234Контроль20,019,017,715,715,715,70511,521,5АНТИК, 1%14,35,35,34,74,72,028,573,573,576,5Битоксибациллин15,32,31,000023,560,572,085,0АНТИК + Битоксибациллин14,72,31,300026,588,593,5100

Препарат АНТИК брали в количестве 1%. Обработке подвергали непосредственно насекомых и корм (листья картофельной ботвы).

Обработка вредителей консорциумом штаммов нефтеокисляющих микроорганизмов снижает порог защиты насекомых, разрушая наружный восковый покров.

Штамм Rhodococcus eqvi 34-1 (28-99/2) обеспечивает внутриклеточное окисление алканов нормального и разветвленного строения, выделение в окружающую среду биосуфрактантов (ПАВ), имеет высокий уровень дегидрогеназной активности.

Штамм Rhodococcus eqvi У7-28 (К2№ 7) обеспечивает внеклеточное окисление широкого спектра углеводородов, высокий уровень липазной активности.

Штамм Rhodotorula glutinis 55-1-P обеспечивает внеклеточное соокисление ароматических и полиароматических углеводородов и тяжелых парафинов, высокий уровень протеазной активности.

Энтомоцидная активность средства АНТИК на личинок колорадского жука на 4 сутки составляла 76,5%, а в смеси АНТИКа с битоксибациллином - 100%. При этом накопления токсинов после применения препарата не выявлено ни в тканях растений, ни в почве.

Таким образом, препарат АНТИК эффективен в закрытом и открытом грунте в температурном диапазоне от +10 до +45 градусов, не зависит от перепадов влажности воздуха и позволяет повысить эффективность традиционных инсектецидов, уменьшить загрязнение окружающей среды, повысить эффективность борьбы с колорадским жуком (см. фиг.2).

Изобретение относится к биотехнологии, сельскохозяйственной микробиологии. Изобретение включает снижение порога естественной защиты путем обработки вредителей средством, содержащим биомассу штаммов Rhodococcus eqvi B-1115, Rhodococcus eqvi B-1116 и дрожжей Rhodotorula glutinis В-1113 с титром жизнеспособных клеток 1·10⁹ кл/мл каждой культуры, взятую в соотношении 1:1:1, с последующей обработкой вредителей энтомопатогенным биопрепаратом. Изобретение позволяет повысить эффективность борьбы с колорадским жуком. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1. Средство для борьбы с колорадским жуком и его личинками, содержащее биомассу штаммов Rhodococcus eqvi B-1115, Rhodococcus eqvi B-1116 и дрожжей Rhodotorula glutinis В-1113 с титром жизнеспособных клеток 1·10⁹ кл/мл каждой культуры, взятую в соотношении 1:1:1.2. Способ борьбы с колорадским жуком и его личинками, включающий обработку вредителей инсектицидом, отличающийся тем, что предварительно снижают порог естественной защиты путем обработки вредителей средством по п.1, при этом в качестве инсектицида используют энтомопатогенный биопрепарат.