Феромоны помогут защитить урожай

Вредные насекомые постоянно присутствуют в наших садах и огородах, но нанести урожаю значительный ущерб они способны, только достигнув определенной пороговой численности. Поэтому, чтобы сократить количество обработок инсектицидами и использовать их только в нужный момент, необходимо проводить мониторинг – систематические учеты вредителей. Один из самых экономичных и точных способов обнаружения и оценки плотности популяций многих вредных насекомых – использование т.н. феромонных ловушек, в которых приманкой служат синтетические аналоги феромонов насекомых.

Феромоны – от естественных к синтетическим

Термин «феромоны» используют для обозначения класса биологически активных сигнальных веществ, которые синтезируются в организме животных; попадая во внешнюю среду, они вызывают ответные реакции у других особей этого же вида. У многих насекомых феромоны играют важную роль в коммуникации, например, сближая самцов и самок в период размножения, или управляя поведением и физиологическими процессами у общественных видов насекомых. По химическому составу феромоны насекомых относятся к разным классам органических соединений, таких как спирты, альдегиды, эфиры, гетероциклические соединения, терпеноиды, стероиды и др. Как правило, феромон насекомого состоит из смеси веществ: в его состав может входить более 10 компонентов. Молекулы феромонов высоколетучи, быстро разлагаются под действием кислорода воздуха, влаги и света. Источником феромона у насекомых могут быть отдельные секреторные клетки, разбросанные по всему телу или их группы, образующие особый орган – феромонную железу. Протоки феромонных желез открываются на поверхности тела или в полостях, сообщающихся с внешней средой. Насекомые выделяют феромон в микроколичествах: так, самка яблонной плодожорки (Cydia pomonella) выделяет всего лишь 9 нанограммов феромона в час. Однако и этого количества достаточно, чтобы самец плодожорки смог учуять запах и найти самку в кроне дерева.

Клеевые феромонные ловушки используют для мониторинга вредителей Клеевые феромонные ловушки используют для мониторинга вредителей в плодовом саду

Феромоны насекомых видоспецифичны – выделенные одними особями, они привлекают особей лишь этого вида. Насекомые воспринимают запах феромонов при помощи хеморецепторных сенсилл – особых рецепторов в виде волосков, щетинок или бугорков, находящихся на усиках; их число на одном усике может достигать 15 тысяч. Для ответной реакции насекомого достаточно наличия очень небольшого количества феромона в воздухе. Например, самец тутового шелкопряда способен различать феромон самки в концентрации 1 молекула на 1017 молекул воздуха, а при улавливании не менее 1 молекулы в секунду в расчете на поверхность обоих усиков, он начинает движение в поисках самки. Биологическое назначение феромонов насекомых неодинаково. Их разделяют на половые (способствующие сближению особей противоположных полов в период размножения), агрегационные (обеспечивающие сосредоточение особей обоих полов), следовые, территориальные, феромоны тревоги и др. У общественных насекомых (муравьи, пчелы, термиты и др.) феромоны координируют деятельность всех особей одной семьи, поддерживают ее единство. Определив химический состав феромона насекомого, можно синтезировать его в лабораторных условиях. Синтетические аналоги половых и агрегационных феромонов используют для защиты растений от вредителей.

Два направления использования

Преимущества синтетических феромонов, применяемых в микродозах, – высокая видоспецифичность и аттрактивность. Они абсолютно безвредны для человека и окружающей среды и действуют только на целевой вид насекомого-вредителя.

  1. Есть два основных направления практического использования синтетических феромонов против вредных насекомых:
  2. Мониторинг. Феромоны позволяют фиксировать начало лёта вредителей, получать данные об их численности или определять ареал карантинных вредителей.
  3. Непосредственная борьба с вредителями. Насытив синтетическим феромоном воздух, можно помешать самцам находить самок; можно привлечь насекомых с помощью феромона и выловить или уничтожить их до того, как они смогут обнаружить естественный источник феромона. В обоих случаях нарушается размножение вредителей.
Феромонный мониторинг – наиболее экономичный и точный метод учета многих видов вредителей. Так, применение феромонных ловушек для определения численности гроздевой листовертки (Lobesia botrana) на виноградниках в 15–20 раз эффективнее других методов учета.

Феромонные ловушки

Типы ловушек

Для мониторинга используют феромонные ловушки, которые можно разделить на два основных типа. Первый тип – феромонные клеевые ловушки, состоящие из 3 основных элементов: корпуса (изготовленного из ламинированного картона или пластика), клеевого вкладыша, покрытого невысыхающим клеем, на который отлавливаются приманиваемые насекомые, и диспенсера, из которого происходит испарение феромона. Клеевые вкладыши заменяют по мере их засорения или подсыхания клея. Резиновые феромонные диспенсеры заменяют через каждые 5–6 недель, а фольгапленовые, содержащие феромон и растворитель, могут сохранять эффективность до 3 месяцев. Обычно диспенсер содержит 0,5–2,0 мг синтетического феромона. Клеевые ловушки используют для мониторинга вредителей в плодовом саду Ловушки второго типа – бесклеевые – также состоят из корпуса и диспенсера, но не имеют клеевого вкладыша; для отлова насекомых в них используются различного устройства резервуары (приемники), из которых насекомые не способны выбраться. При помощи этих ловушек можно отлавливать живых насекомых; они могут комплектоваться и инсектицидными вкладышами для умерщвления вредителей.

Немного истории Действие феромонов насекомых было известно людям еще в древности. Впервые эти пахучие вещества у медоносной пчелы (Apis mellifera) описал английский естествоиспытатель Чарльз Батлер в своей книге «Женская монархия», которая была издана в 1609 г. Французский энтомолог Жан-Анри Фабр во второй половине XIX века проводил эксперименты с бабочками грушевой сатурнии (Saturnia pyri). Он обнаружил, что самка сатурнии, только что вышедшая из куколки, способна привлечь десятки самцов своего вида с расстояния в несколько километров. Химический состав феромона насекомого впервые смог установить немецкий биохимик и нобелевский лауреат Адольф Бутенандт в 1959 г. Для выделения 6,4 мг бомбикола, полового феромона самки тутового шелкопряда (Bombyx mori), ему и его команде потребовалось 20 лет тщательных экспериментов. Термин «феромон» был предложен немецким биохимиком Петером Карлсоном и швейцарским энтомологом Мартином Люшером также в 1959 г.; он происходит от двух греческих слов: «фереин» – переносить, и «гормон» – возбуждать, т.е. «переносчик возбуждения». В 1960 г. американский ученый Мартин Джекобсон и его коллеги смогли определить структуру полового феромона непарного шелкопряда, а затем синтезировали его аналог. Полученный синтетический феромонный препарат стали широко использовать в ловушках для мониторинга этого вредителя в США. К 1984 г. в мире были синтезированы феромоны 670 видов насекомых. В СССР уже в 1976 г. для мониторинга восточной плодожорки начали применять феромонные ловушки американского производства, а с 1978 г. началось использование отечественных ловушек. К 1990 г. 26 феромонных препаратов отечественного производства были разрешены к применению на территории СССР. К настоящему времени учеными разных стран идентифицированы феромоны нескольких тысяч видов насекомых, многие из которых являются вредителями сельского и лесного хозяйства.

Ловушки для вредителей плодовых

Для мониторинга разных видов чешуекрылых вредителей часто используют клеевые ловушки. В плодовых садах ловушки для плодожорок размещают в конце цветения, из расчета 1 ловушка на 3–5 га. Для привлечения самцов яблонной плодожорки в ловушках используют феромонный препарат диенол-П, восточной (Cydia molesta) – аценол-В, сливовой (Cydia funebrana) – денацил-П или их аналоги. Ловушки размещают в кроне дерева на высоте 1,7 м; их проверяют 1 раз в 5 дней, подсчитывая отловленных бабочек и затем удаляя их с помощью пинцета. Сигнал для применения инсектицидов против яблонной и сливовой плодожорки – улов 5 и более самцов на 1 ловушку за 5 дней; против восточной плодожорки, как против карантинного вредителя, обработки проводят при любой численности.

Ловушки для яблонной плодожорки Ловушки для яблонной плодожорки вывешивают в конце цветения яблони – в это время начинается лёт ее бабочек

В садах с низкой и средней численностью яблонной плодожорки (5–20 бабочек на 1 ловушку за 1 неделю) обычно проводят 1–2 опрыскивания против 1-го поколения. В начале пика лёта (до массового отрождения гусениц) применяют инсектициды из группы ювенильных гормонов (димилин, люфокс, матч и др.). Обработки фосфороорганическими (дурсбан, кемифос, фуфанон и др.) или пиретроидными (арриво, децис профи, каратэ зеон и др.) инсектицидами проводят через 8–12 дней после каждого пика лёта (в период массового отрождения гусениц из яиц). В эти же сроки можно применять и биопрепараты (лепидоцид, фитоверм, фермовирин ЯП). На участках с высокой численностью вредителя (более 20–25 бабочек на 1 ловушку за 1 неделю) проводят 2–3 обработки с интервалом 10–12 дней. Защищать урожай от плодожорок в небольших приусадебных или дачных плодовых садах можно и методом массового отлова: при этом размещают 1 феромонную ловушку в расчете на 2–3 дерева (25–30 ловушек на 1 га). При этом большая часть самцов плодожорок отлавливается в ловушки до спаривания с самками, благодаря чему достигается эффект «самцового вакуума». В результате, значительное количество самок не откладывают яйца – и поврежденность плодов снижается. Однако этот метод эффективен, как правило, лишь при относительно низкой начальной численности вредителей и отсутствии поблизости других плодовых насаждений, откуда могут прилетать оплодотворенные самки.

Для контроля разных видов листоверток (Tortricidae) и горностаевых молей (Yponomeuta spp.) в садах, питомниках и лесопарках, а также побеговьюнов (Rhyacionia spp.) на хвойных породах, размещают 1 ловушку с соответствующим феромонным препаратом на 5–10 га (или на небольшой сад или питомник). Пороговыми значениями, при которых необходимы обработки инсектицидами, в зависимости от вида, считают отлов 10–40 самцов на 1 ловушку за период лёта одного поколения.

Для раннего выявления новых очагов и сигнализации обработок инсектицидами против калифорнийской щитовки (Quadraspidiotus perniciosus), являющейся опасным карантинным вредителем, в плодовых садах и питомниках Юга и Дальнего Востока России также используют феромонные ловушки. Из плотной ламинированной бумаги или картона нарезают пластины размером 12×18 см, сгибают их пополам по короткой оси в виде домика и закрепляют на проволоке. С внутренней стороны ловушки прикрепляют феромонный диспенсер. Для отлова самцов щитовки на внутреннюю поверхность ловушки наносят тонкий слой вазелина или невысыхающего клея. В плодоносящих садах вывешивают 1 ловушку на 2 га; здесь их обычно размещают рядом с ловушками для плодожорок. В молодых садах или садах, расположенных на возвышенностях, где ветер способствует перемещению самцов щитовки на большие расстояния, достаточно разместить 1 ловушку на 5 га, а в питомниках, для определения точного места очага вредителя, их вывешивают из расчета 1 ловушка/ га. Применение ловушек помогает установить сроки отрождения подвижных личинок щитовки – бродяжек, против которых проводят обработки инсектицидами (Би-58 новый, фуфанон, ципи плюс и др.). Ловушки проверяют через каждые 3 дня до отлова в них первых самцов. Отрождение бродяжек калифорнийской щитовки начинается через 33–37 дней после отлова первых весенних самцов, а отрождение бродяжек второй генерации – через 38 дней после вылета первых самцов первой летней генерации.

Ловушки для вредителей овощных

Повреждения нанесенные капустной совкой Повреждения, нанесенные гусеницами капустной совки. Лёт бабочек проходит в конце мая – начале июня

Феромонные ловушки для наблюдения за динамикой лёта капустной совки (Mamestra brassicae) на посадках овощных культур выставляют на шестах за 10–12 дней до предполагаемого начала лёта бабочек. На каждом поле капусты, томатов и других овощных культур размещают 3 ловушки на 5 га; на площадях свыше 10 га – дополнительно по 1 ловушке на каждые 5 га. Осмотр ловушек до начала лёта бабочек нужно проводить ежедневно, а затем – 1 раз в неделю; при этом подсчитывают отловленных бабочек совки. Началом лёта капустной совки считается дата отлова первых бабочек. Массовый лёт обычно характеризуется резким увеличением уловов – 6–8 и более бабочек на 1 ловушку за 5 дней. Обработки капусты биологическими (бикол, лепидоцид, фитоверм) или химическими (арриво, герольд, интавир, суми-альфа и др.) препаратами приурочивают к массовому отрождению гусениц капустной совки, корректируя прогноз по учетам гусениц на посадках. Как правило, оно наступает через 5–7 дней после массового лёта или через 16–20 дней после его начала. Аналогично можно проводить мониторинг и других видов совок, повреждающих овощные культуры.

Ловушки для вредителей лесных пород

Ловушки для короедов Ловушки для короедов вывешивают в конце апреля

Феромонные бесклеевые ловушки широкого используются как для мониторинга, так и для борьбы – методом массового отлова – с вредителями лесных пород. Так, феромонный препарат вертенол используют для мониторинга и борьбы с короедом типографом (Ips tipographus), эпоксан-М – для шелкопряда монашенки (Lymantria monacha), эпоксан-Н – для непарного шелкопряда (Lymantria dispar) и др. Для отлова жуков короеда типографа, сильно повреждающего ель и некоторые другие хвойные, в лесных насаждениях применяют барьерную ловушку из прозрачного пластика, со снимающимся для очистки сборником для насекомых. Вертенол – синтетический аналог агрегационного феромона вредителя, поэтому в ловушки с ним отлавливаются как самцы, так и самки; в течение всего периода лёта короеда, с конца апреля по август, необходима 1 замена диспенсера с феромоном. Для сигнализации появления короеда и мониторинга динамики его численности размещают 2–4 ловушки на 50 га; их необходимо развешивать на кустарники или подрост лиственных пород, на удалении не менее 5–10 м от хвойных, чтобы избежать заселения здоровых деревьев. Вертенол БС-1 и БС-3 применяют для отлова жуков в ловушки, а вертенол БС-2 и БС-4 – для привлечения вредителя на ловчие деревья, которые затем вывозят или обрабатывают инсектицидами (арриво, ципи, ципер). Для борьбы с короедом типографом методом массового отлова размещают 2–4 ловушки/га (препараты БС-1 и БС-3), или 1 диспенсер на 1 ловчее дерево (препараты БС-2 и БС-4).

Правила работы с ловушками

Хотя синтетические феромоны абсолютно безопасны для человека и окружающей среды, при работе с ними нужно соблюдать элементарные правила. Феромонные диспенсеры хранят в сухом темном месте, недоступном для детей и домашних животных, отдельно от пищевых продуктов, лекарств и кормов. Диспенсеры должны быть защищены от воздействия влаги, посторонних веществ, прямых солнечных лучей. Лучше всего хранить их в плотно закрытых стеклянных банках при температуре 3...5°С. Заправку ловушек феромонными диспенсерами проводят непосредственно перед их применением. Резиновые феромонные диспенсеры, чтобы не загрязнить их посторонними веществами, размещают в ловушки при помощи пинцета. После работы с ловушками следует вымыть руки с мылом. Если во время заправки ловушек клеевыми вкладышами на руки попал клей, то его можно легко удалить с помощью тампона, смоченного растительным маслом. Использованные феромонные диспенсеры и ловушки, изготовленные из ламинированного картона, утилизируют, а пластиковые ловушки можно применить на следующий год.

Зарубежный опыт

метод дизориентации самцов гроздевой листовертки
Метод дезориентации на виноградниках против гроздевой листовертки

Метод дезориентации ежегодно применяется в мире для защиты плодовых и овощных культур, винограда, хлопка и лесных пород от чешуекрылых вредителей на общей площади около 700 тыс. га. В странах Европейского Союза его используют для защиты виноградников от листоверток на площади более 100 тыс. га, для защиты яблони, груши и персика от плодожорок и листоверток – на площади более 50 тыс. га. Суть метода – в насыщении атмосферы сада или виноградника парами синтетического полового феромона, благодаря чему наблюдается эффект «дезориентации» самцов: они не могут обнаружить самок и спариться; самки не откладывают яйца, и, таким образом исключается появление гусениц, способных повреждать растения. Наиболее часто используют диспенсеры в виде полиэтиленовых ампул или трубок, которые развешивают на деревья, в среднем 300–1 000 шт./га, что соответствует внесению 50–100 г синтетического феромона на 1 га за сезон. Стоимость применения метода дезориентации для защиты плодовых культур и винограда от чешуекрылых вредителей в ЕС – 100–250 евро/га и, в ряде случаев, равноценна стоимости применения инсектицидов на той же площади. Метод эффективен лишь при относительно невысокой начальной численности вредителей. Эффективность дезориентации снижается и в результате залёта оплодотворенных самок с необработанных участков, поэтому необходимо полномасштабное применение дезориентации на ограниченных территориях (например, на всех близлежащих фермах или кварталах плодового сада). Эффективность метода также зависит от обрабатываемой площади: она наиболее высока на 10 га и более.

Илья Митюшев, кандидат биологических наук, доцент кафедры защиты растений
Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева
Фото автора и Дмитрия Киселева
Статья опубликована в журнале "Настоящий хозяин", №5 за 2012 год

феромонная ловушка Универсальная на сливе

феромонная ловушка Дельта на груше

феромонная ловушка Дельта на яблоне