Способ снижения численности непарного шелкопряда Lymanria dispar Российский патент 2023 года по МПК A01N63/40 A01N59/00 A01N25/02 A01N25/22 A01P7/04 

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к биологическому методу защиты лесов от непарного шелкопряда. Изобретение осуществляется путем внесения в популяцию непарного шелкопряда биологического средства [1] на основе вируса ядерного полиэдроза, что позволяет свести к минимуму повреждение крон деревьев, обеспечить сохранность энтомофагов и долговременное воздействие вируса на популяцию вредителя.

Использование вирусного биологического средства позволяет выполнять как профилактические так и истребительные меры по снижению численности непарного шелкопряда до хозяйственно не опасного уровня, а также является предпочтительным при работах в очагах этого вредителя вокруг населенных пунктов, в водоохранных зонах и на ООПТ, где использование пестицидов ограничено законодательством РФ.

Известны способы обработок очагов непарного шелкопряда химическими инсектицидами [2, 3]. Недостатком их является не избирательность в отношении компонентов лесных экосистем.

Известен способ борьбы с гусеницами непарного шелкопряда, который включает использование инсектицида на основе водного раствора короткого консервативного антисмыслового фрагмента ДНК гена 5,8S рибосомальной РНК непарного шелкопряда с последовательностью 5'-TGCGTTGAAA-3' в концентрации 200 пмоль/мкл таким образом, чтобы на гусеницу I-II возраста попало не менее 0,3 мкл раствора [4]. Недостатком этого способа является короткий период проведения работ (2-3 недели), при этом неустойчивая погода весной сокращает, а в ряде случаев делает невозможной применение авиации или наземного опрыскивания в уязвимую фазу вредителя (1-3 возраст гусениц).

Известны способы авиационной обработки гусениц непарного шелкопряда биологическими препаратами: Вирин-ЭНШ и лепидоцид [5, 6, 7]. Недостатком этого способа является короткий период проведения работ (2-3 недели), при этом неустойчивая погода весной сокращает, а в ряде случаев делает невозможной применение авиации или наземного опрыскивания в уязвимую фазу вредителя (1-3 возраст гусениц).

Известен способ обработки гусениц непарного шелкопряда комплексным биологическим инсектицидным препаратом, который включает бактерии Bacillus thuringiensis, вирус ядерного полиэдроза, целевые добавки и воду. В качестве бактерий Bacillus thuringiensis он содержит Bacillus thuringiensis, var. kurstaki с титром не менее 1,0×10¹⁰ спор/мл, в качестве вируса ядерного полиэдроза - штамм НШ-07 вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда Lymantria dispar L. с титром не менее 2×10⁹ полиэдров/мл, а в качестве целевых добавок он содержит глицерин, антиоксидант и стабилизатор спор бактерий. Изобретение позволяет эффективно контролировать численность непарного шелкопряда при существенно меньшем расходе биоагентов, в сравнении с монопрепаратами [8]. Недостатком этого способа является короткий период проведения работ (2-3 недели), при этом неустойчивая погода весной сокращает, а в ряде случаев делает невозможной применение авиации или наземного опрыскивания в уязвимую фазу вредителя (1-3 возраст гусениц).

Известен физико-механический способ (соскабливание яйцекладок) с последующей их утилизацией [9]. Недостатком данного метода является уничтожение паразитических и хищных насекомых, обитающих в яйцекладках.

Известен способ нефтевания кладок (обработка нефтепродуктами) [9]. Недостатками данного метода являются: уничтожение природных популяций энтомофагов-яйцеедов и пожароопасность.

Известен способ защиты лесных насаждений от непарного шелкопряда путем аэрозольного нанесения защитных полимерных композиций из низкомолекулярных полимеров изобутилена [10]. Недостатком данного способа является гибель энтомофагов от используемой клеевой массы.

Известно, что энтомопатогенные микроорганизмы подвержены отрицательному влиянию УФ-облучения, экстремальных температур, осадков, кислорода воздуха, поэтому для защиты действующего начала биопрепаратов от этого влияния принято включать в их состав вещества-протекторы, нетоксичные как для самих патогенов, так и для окружающей среды [11, 12].

Известен способ обработки яйцекладок суспензией вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда перед выходом гусениц из яиц [13] - прототип. Суть способа заключается в том, что в местах распространения непарного шелкопряда создают очаги вирусной инфекции путем опрыскивания или смачивания яйцекладок вирусной суспензией в растворе смачивателя ОП-7. Суспензию полиэдров (2,5 мл) с титром 4,0×10⁹ разводят в 10 литрах воды, титр рабочей жидкости составляет 1×10⁶. Кладки опрыскивают из любого опрыскивателя или смачивать паролоновым тампоном. Яйцекладки должны быть хорошо пропитаны суспензией и разрушены. Указанный способ показал высокую эффективность и безопасность для окружающей среды и человека, не токсичен для пчел, энтомофагов и гидробионтов. Недостатком его является ограниченный по времени срок проведения работ и сложность выполнения обработок весной из-за неустойчивой погоды, а также паводков в ряде регионов страны.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ обработки яйцекладок непарного шелкопряда и повысить производительность работ за счет расширения периода проведения обработки на весь срок фазы яйца непарного шелкопряда при сохранении высокой смертности вредителя.

Технический результат достигается тем, что в способе снижения численности непарного шелкопряда Lymanria dispar расширен период проведения обработки на весь срок фазы яйца непарного шелкопряда, что достигается путем использования смачивателя и УФ-протектора в качестве целевых добавок.

Авторами заявленного технического решения подтвержден факт сохранности вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда в осеннее-зимний и весенний периоды в обработанных кладках яиц вредителя без потери вирулентности при использовании смачивателя и УФ-протектора в качестве целевых добавок.

Перед использованием ЭТД-90 и ZnO в лабораторных опытах доказана безопасность этих целевых добавок на жизнеспособность гусениц и развитие вируса в них.

Способ реализуется следующим образом.

Обработку начинают после завершения откладки яиц бабочками непарного шелкопряда. Для этого используют ручной опрыскиватель и биологическое средство, содержащее вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда с титром 1×10⁵-1×10⁶ полиэдров/мл, смачиватель и и УФ-протектор. В качестве смачивателя биологическое средство содержит ЭТД-90 или ОП-7, в качестве УФ-протектора - порошок ZnO (оксид цинка). Струю опрыскивателя следует отрегулировать на максимальный напор, позволяющий при нажатии разбить поверхность кладки. В зависимости от размера яйцекладки достаточно от 1 до 3 впрыскиваний.

Пример 1.

Рабочую жидкость готовили непосредственно перед обработкой, для этого порошок ZnO (0,2 гр) перемешивали с небольшим количеством воды до получения однородной суспензии, добавляли 0,1 мл смачивателя ЭТД-90 и доводили водой объем до 100 мл, затем добавляли 0,1 мл суспензии вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда (ВЯП) с титром не менее 1×10⁹, и все тщательно перемешивали. Приготовленная таким образом рабочая жидкость имела титр ВЯП 1×10⁶ полиэдров/мл. Расположенные на дереве кладки непарного шелкопряда опрыскивали полученной рабочей жидкостью, при этом струя опрыскивателя разбивала кладку яиц.

Пример 2.

Рабочую жидкость готовили непосредственно перед обработкой, для этого порошок ZnO (0,2 гр) перемешивали с небольшим количеством воды до получения однородной суспензии, добавляли 0,04 гр смачивателя ОП-7 и доводили водой объем до 100 мл, затем добавляли 0,1 мл суспензии вируса ядерного полиэдроза непарного шелкопряда (ВЯП) с титром не менее 1×10⁹, и все тщательно перемешивали. Приготовленная таким образом рабочая жидкость имела титр ВЯП 1×10⁶ полиэдров/мл. Расположенные на дереве кладки непарного шелкопряда опрыскивали полученной рабочей жидкостью, при этом струя опрыскивателя разбивала кладку яиц.

Пример 3.

Введение целевых добавок в рабочую жидкость проводили в соответствии с примером 1, затем добавляли 0,1 мл суспензии вируса ядерного полиэдроза (ВЯП) непарного шелкопряда с титром не менее 1×10⁸. Для получения этого титра брали 0,1 мл вирусной суспензии с титром не менее 1×10⁹, добавляли в 0,9 мл воды и встряхивали для перемешивания. Затем из этого разведения брали 0,1 мл и добавляли в 100 мл рабочей жидкости. Приготовленная таким образом рабочая жидкость имела титр ВЯП 1×10⁵ полиэдров/мл.

Пример 4.

Введение целевых добавок в рабочую жидкость проводили в соответствии с примером 2, затем брали ВЯП от разведения по примеру 3. Титр ВЯП в рабочей жидкости - 1×10⁵ полиэдров/мл.

Пример 5.

В 100 мл воды добавляли ВЯП от разведения по примеру 3. Титр ВЯП в рабочей жидкости - 1×10⁵ полиэдров/мл. Целевые добавки не использовали.

Кладки яиц непарного шелкопряда обработаны по заявляемому способу вирусным биологическим средством по примерам 1-5. Контроль (не обработанные кладки) заложен для подтверждения жизнеспособности кладок яиц в опытных вариантах.

Обработки выполнены в полевых условиях в Московской области, 20 сентября 2021 года. Обработанные кладки яиц находились в естественных условиях, зимовка проходила под снегом. По способу-прототипу обработка кладок выполнена 25 апреля, перед выходом гусениц из яиц. В каждом варианте опыта использовано 5 кладок в контроле - по 3 кладки, 29 апреля кладки из природы доставлены в лабораторию, каждую кладку помещали в отдельный садок, через сутки после отрождения из них гусениц, в садки добавляли корм. Кормление гусениц проводили на букетах из ветвей березы. Концы срезанных ветвей подрезали в воде, после чего защищали от пересыхания. Садки содержали на стеллажах, при естественном освещении и температуре +24°С. Каждые 2-3 дня выполняли учет и сбор погибших гусениц в садках, а также смену корма. Выживших гусениц содержали до начала 4 возраста. Получены данные по динамике смертности в вариантах опыта.

Эффективность обработок с поправкой на контроль выполнена по формуле Сан-Шепарда [14,15]: где

С_н - эффективность или процент гибели вредителей;

Т - доля (%) погибших особей вредителя в опыте;

Z - изменение (%) плотности популяции вредителя в контроле, которое определяется по формуле:

где

К₁ - число живых особей вредителя в контроле до обработки;

К₂ - число живых особей вредителя в контроле после обработки.

Результаты оценки биологической эффективности вирусного биологического средства по предложенному способу и способу-прототипу, представлены в таблице.

Полученные результаты подтверждают сохранность вируса в обработанных кладках на протяжении фазы яйца непарного шелкопряда. Средняя биологическая эффективность в опыте без использования целевых добавок, с поправкой на контроль, составила 55%. Введение в вирусное биологическое средство смачивателя и УФ-протектора обеспечивает лучшую сохранность вируса, при этом использование титра 1×10⁶ полиэдров/мл вызвало гибель 79-98% гусениц на 13-й день после отрождения из яиц. Использование титра 1×10⁵ полиэдров /мл показало, что основная доля гусениц (82-97%) погибла на 16-19 дни после выхода из яиц. Массовая гибель гусениц в сжатый период является подтверждением инфицирования их в один срок - в момент выхода из хориона. Полученная биологическая эффективность соответствует 1-му классу (удовлетворительно), обеспечена гибель более 75% особей вредителя - в соответствии с ГОСТ [16].

Высокая эффективность обработки кладок с низким титром (10⁵ полиэдров/мл) позволяет использовать этот способ в фазу собственно вспышки или фазу ее затухания, при численности популяции вредителя до 0,5 кладки на дерево. Использование титра 10⁵ полиэдров/мл позволит снизить расход вирусного средства, а пролонгированная гибель инфицированных гусениц способствует распространению вируса в популяции непарного шелкопряда.

Сравнительный анализ предлагаемого технического результата и прототипа показывает, что заявляемый способ отличается возможностью увеличения срока выполнения обработок кладок яиц непарного шелкопряда вирусным биологическим средством при сохранении высокой смертности вредителя.

Новизна и промышленная применимость предложенного способа в сравнении с прототипом проверены экспериментально. Полученные опытным путем данные, показывают возможность расширения периода проведения обработок кладок яиц непарного шелкопряда вирусом ядерного полиэдроза за счет его сохранности в осеннее - зимний и весенний периоды в обработанных кладках яиц вредителя без потери вирулентности при использовании смачивателя и УФ-протектора в качестве целевых добавок. Увеличение временного периода внесения вируса в популяцию непарного шелкопряда при обработке его кладок яиц позволяет существенно увеличить площадь обработки при выполнении работ по профилактике возникновения или ликвидации очагов массового размножения вредителя.

Таким образом, заявленный способ позволяет расширить период проведения обработки кладок яиц непарного шелкопряда, что дает возможность увеличить производительность работ за счет большего охвата защищаемой площади лесов.

Источники информации

1. ГОСТ Р 57070-2016 Биологические средства защиты леса. Назначение мер защиты

2. Кутеев Ф.С., Ляшенко Л.И., Пучкова И.И. Применение пиретроидов и димилина в лесном хозяйстве СССР и за рубежом // Охрана и защита леса. Обзорн. информ. ЦБНТИ Гослесхоза СССР. - 1986. - Вып. 1. - 45 с.

3. Маслов А.Д., Ведерников Н.М., Андреева Г.И. и др. Защита леса от вредителей и болезней. М.: Агропромиздат, 1988. С. 145-150.

4. Патент RU 2691614 С1 (2014) Способ борьбы с гусеницами непарного шелкопряда (Lymantria dispar) / Оберемок В.В.

5. Орловская Е.В. Основные итоги и направления в разработке технологии производства и применения вирусных энтомопатогенных препаратов // Итоги и перспективы производства и применения вирусных препаратов в сельском и лесном хозяйстве. Тематич. сб. науч. тр. - М., 1984. - с. 3-14

6. Reardon, R., Podgwaite J.P., Zerillo R.T. GYPCHEK - Environmentally Safe Viral Insecticide for Gypsy Moth Control / FHTET-2012-01, 2nd Edition. Morgantown, WV: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Health Technology Enterprise Team. – 49 p.

7. Кутеев Ф.С. Применение лепидоцида C.К. против сибирского и непарного шелкопряда // Биологическая и интегрированная защита леса: Тезисы докладов международного симпозиума. Пушкино Моск. обл., 1998. С. 56.

8. Патент RU 2729465 C1 (2020) Комплексный биологический инсектицидный препарат против непарного шелкопряда Lymantria dispar / Колосов А.В., Ананько Г.Г., Охлопкова О.В. и др./

9. Тузов В.К. Методы борьбы с болезнями и вредителями леса: [Текст] учеб. пособие / В.К. Тузов, Э.М. Калиниченко, В.А. Рябинков. М.: ВНИИЛМ, 2003. 112 с.

10. Патент RU 2129363 C1 (1999) Способ защиты лесных насаждений от непарного шелкопряда / Сангалов Ю.А., Джемилев, У.М. Казаккулов Р.Г. и др./

11. Штерншис М.В., Андреева И.В. и др. Проблемы оптимизации энтомопатогенных биопрепаратов для защиты растений // Вестник НГАУ, «1(17), 2011-. С. 7-13.

12. Беднова О.В. Биологическое обоснование способов повышения эффективности вирусного энтомопатогенного препарата ВИРИН-ЭНШ / Автореф. дисс.… к.б.н. - М., 1994. - 21 с.

13. Методика полевых испытаний и применения препарата ВИРИН - ЭНШ (К) - концентрированная суспензия / Государственный комитет СССР по лесу, МЛТИ. - М., 1989, 4 с. – прототип.

14. Гниненко Ю.И., Сергеева Ю.А. Оценка эффективности применения инсектицидов для защиты леса Пушкино: ВНИИЛМ, 2015. - 40 с.

15. https://www.ehabsoft.com/ldpline/onlinecontrol.htm

16. ГОСТ Р 57068-2016 Биологические средства защиты леса. Энтомопатогены и биофунгициды. Определение эффективности применения.

Изобретение относится к лесному хозяйству, в частности к биологическому методу защиты лесов. Способ снижения численности непарного шелкопряда Lymanria dispar включает опрыскивание водным раствором биологического средства, содержащего вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда с титром 1×10⁵-1×10⁶ полиэдров/мл, кладки непарного шелкопряда после завершения откладки яиц бабочками, при этом для приготовления водного раствора биологического средства используют на 100 мл: вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда с титром 1×10⁹ полиэдров/мл 0,1 мл, смачиватель ЭТД-90 0,1 мл или смачиватель ОП-7 0,04 гр, УФ-протектор оксид цинка 0,2 гр и воду до 100 мл. Предлагаемый способ снижения численности непарного шелкопряда Lymanria dispar позволяет расширить период выполнения работ за счет сохранности вируса в течение всего срока фазы яйца непарного шелкопряда, увеличить производительность за счет большего охвата защищаемой площади лесов. 1 табл., 5 пр.

Способ снижения численности непарного шелкопряда Lymanria dispar, характеризующийся тем, что после завершения откладки яиц бабочками непарного шелкопряда кладки опрыскивают водным раствором биологического средства, содержащего вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда для обеспечения титра в средстве 1×10⁵-1×10⁶ полиэдров/мл, смачиватель ЭТД-90 или ОП-7 и УФ-протектор оксид цинка (ZnO) в количестве на 100 мл:

вирус ядерного полиэдроза непарного шелкопряда с титром 1×10⁹ полиэдров/мл 0,1 мл

смачиватель ЭТД-90 0,1 мл или смачиватель ОП-7 0,04 гр

УФ-протектор оксид цинка 0,2 гр

вода до 100 мл.