Химический язык насекомых - Балаян Валерий Михайлович (книги онлайн полностью бесплатно .txt) 📗
В настоящее время изучен состав феромонов более 200 видов насекомых-вредителей. Ученым удалось выделить пахучие молекулы некоторых шестиногих в чистом виде, установить их строение и разработать методы синтеза.
Работа, проведенная исследователями, была сложна и трудоемка. Перефразируя известные строки В. В. Маяковского, можно сказать, что за годы труда — миллиграммы добычи. Но зато это поистине «золотые миллиграммы», позволяющие защитить от вредителей растения, а следовательно, приумножить урожай.
По данным Всесоюзного института защиты растений (ВИЗР), в нашей стране уже синтезированы феромоны. яблонной, сливовой, восточной, гороховой плодожорки, непарного шелкопряда, гроздевой листовертки, капустной совки и Щелкунов. Во Всесоюзном научно-исследовательском институте биологических методов защиты растений прошли полевые испытания приманки, изготовленные на основе половых аттрактантов смородиновой листовертки, капустной совки, кукурузного мотылька и других вредителей садовых культур.
Использование аттрактантов позволяет контролировать и даже регулировать численность популяции насекомых-вредителей, не затрагивая и не разрушая при этом других биосферных связей.
Сотрудники ВИЗР, исследуя восточную плодожорку, рекомендовали применять ловушки с девственными самками для регистрации сроков развития поколений вредителей. Этот метод оправдывает себя по нескольким причинам. Во-первых, самцы, вылетая несколько раньше самок, демаскируют их готовность к лёту, что позволяет химической службе своевременно подготовиться к проведению истребительных мероприятий и осуществить их в оптимальные сроки. Во-вторых, зная о видовой специфичности аттрактанта, наблюдатели не тратят времени и сил на точное определение видовой принадлежности вылавливаемой бабочки, на «зов» самки прилетает только восточная плодожорка. Этот метод позволяет принять меры к уничтожению первичных очагов распространения вредителей и сократить площадь обработок инсектицидами.
Биологическая активность и видовая специфичность того или иного синтетического феромона зависят от чистоты химического вещества, в частности от наличия геометрических изомеров и минорных компонентов, которые или повышают их, или, наоборот, оказывают ингибирующее (тормозящее, подавляющее активность) действие. Кроме того, в полевых условиях причиной потери активности может быть фотоизомеризация «искусственной самки» (изменения структуры молекул под действием света). Так, под влиянием света и кислорода воздуха половой феромон египетской совки окисляется и изомеризуется. Период полураспада синтетического полового феромона другого вредителя — яблонной плодожорки под действием ультрафиолетовых лучей составляет около 4 ч. Однако исследования показали, что изомеризация — не главная причина снижения биологической активности «искусственной самки», хотя она и может быть причиной потери видовой специфичности и аттрактивности феромона в полевых условиях. На стабильность пахучих молекул также оказывает влияние препаративная форма используемого аттрактанта.
Интересные наблюдения сделали ученые при отлове летом грозного вредителя виноградников — гроздевой листовертки. Самцы насекомых вылетали на 2...3 дня раньше самок и уже на второй день реагировали на половой аттрактант. Любопытно, что над виноградом сорта Ркацители в ловушку попало 97 особей, а над лозами Алого терского — 141. По-видимому, сортовые различия оказывают влияние и на привлекательность «искусственной самки».
При проведении полевых опытов ученые заметили, что пшеница, которая росла в непосредственной близости от ловушек с половым феромоном, становилась привлекательной для самцов бабочек листовертки. Растения, находившиеся в непосредственной близости от источника феромонов в течение 30...180 мин, привлекали затем бабочек в течение 100 мин, а в одном случае около 180 мин.
Во многих странах создана специальная сеть наблюдения за популяциями совок при помощи феромонных ловушек. Так, в Восточной Африке проводится надзор за миграцией совки Spodoptera exempa, а в странах Северной и Западной Африки, Индии, Греции, на Кипре за египетской хлопковой совкой.
Японские ученые для прогноза потерь урожая богатого крахмалом растения таро разработали модель, которая включает такие параметры, как число пойманных самцов, число яйцекладок и их размеры, эмбриональный период, доля жизнеспособных яиц, время развития насекомых от яйца до гусеницы четвертого возраста и их выживаемость. На основании этих расчетов экономическим порогом вредоносности вредителя считается 190 пойманных самцов в одну феромонную ловушку в июле и 160 — в августе.
У нас в стране ученые при помощи синтетических половых аттрактантов разработали методику определения сроков химических обработок против хлопковой совки. Исследователи установили, что первые обработки против гусениц следует проводить через 4...6 дней после отлова 4...5 самцов на одну ловушку в первой генерации насекомых и через 3 дня после попадания в ловушку 5...6 самцов второй генерации.
Путем моделирования с применением ЭВМ была доказана возможность использования «самцового вакуума» для борьбы с египетской хлопковой совкой. Расчеты показали, что для снижения вредоносности этого насекомого на 90% необходимо выловить не менее 80% самцов популяции в течение всего сезона с начала лёта бабочек. Неплохие результаты были получены защитниками растений в полевых опытах на острове Крит. На площади 500 га при 3 или 5 ловушках на 1 га удалось на 50 и 70% уменьшить численность вредителя соответственно.
Если «самцовый вакуум» может служить неплохим методом борьбы с вредителями при низкой численности насекомых, то для индустриальной технологии возделывания сельскохозяйственных растений более перспективен метод дезориентации самцов, который можно применять, непосредственно насыщая атмосферу половым феромоном или его ингибиторами. Наиболее детально этот метод испытывался на пяти видах совок.
Широко распространен в США, а также встречается и в СССР многоядный вредитель — серая металловидна, или совка ни.
При проведении опытов самок этого вида помещали в центр круга диаметром 27 м, а вокруг них в шахматном порядке располагали 100 стоек с синтетическим феромоном луплюром. В концентрации 17 мг это вещество в некоторых случаях дезориентировало выпущенных самцов на 80...100%.
Опытным путем обнаружено, что ингибиторы спаривания кукурузной и табачной совок снижали отлов самцов в ловушки с девственными самками на 96,7%, а аттрактанты — на 85,5%. На полях люцерны на острове Крит энтомологи испытывали ингибитор полового феромона египетской хлопковой совки. При использовании препарата из расчета 100 г на гектар в течение трех недель лёт самцов в ловушки с половым феромоном уменьшился более чем на 80%. Совместное использование в ловушках аттрактанта и ингибитора давало эффект дезориентации на протяжении 60 дней. Для технологии применения таких химических веществ основная трудность состоит в сохранении активности препарата на протяжении длительного времени.
В полевых опытах, проведенных в Малави (государство в Восточной Африке) на хлопчатнике, применение ингибиторов спаривания против совки Diparopsis castanea уменьшило яйцекладку вредителя на 75% при концентрации 38,7 г/га, а при малообъемных опрыскиваниях снизило число спариваний насекомых в среднем на 60%. Некоторые неудачи в опытах связаны с быстрым испарением ингибитора из микрокапсул (до 100% за шесть дней) и его разложением на свету. Экономические расчеты показали, что метод дезориентации был бы оправдан при применении 6,2 г/га ингибитора в каждой из 13 обработок в течение 2 лет.
В нашей стране ученые стремятся применить этот метод против хлопковой, озимой и капустной совок. Борьба с капустной совкой особенно затруднена, поскольку ее гусеницы ведут скрытый образ жизни, и, чтобы уничтожить их, нужно точно знать время, когда насекомые питаются на листьях и не вбуравливаются в кочаны.
Совсем недавно для такого прогноза использовали корытца с бродящей мелассой или определяли количество яиц. Вместо этого трудоемкого метода ученые Украинского научно-исследовательского института защиты растений предложили использовать ловушки с половыми феромонами, которые синтезировали химики Тартуского университета. Максимальные уловы насекомых в различных климатических зонах наблюдались в конце июня — начале июля, а также в середине августа.
