Мікробні патогени, як регулятори чисельності комах у природних екосистемах та агроценозах

В.І. Крашевська
Дніпропетровський національний університет, Дніпропетровськ, Україна

Бактеріальні, грибкові та вірусні інфекції є нормальними компонентами природних екосистем. У навколишньому середовищі спостерігається циклічна зміна захворюваності комах. Це явище спричинене змінами чутливості комах до збудників (під впливом абіотичних та біотичних чинників) та змінами інфекційності мікроорганізмів. Природні зміни комах корелюють зі змінами активності сонця. За даними Є.М.Білецького (1993, 1995, 1997 та ін.) спалахи чисельності шкідників відбуваються за рік до та через рік після максимуму сонячної активності. Саме в ці періоди спостерігається максимальна щільність комах та їх захворювання на інфекційні хвороби.

В агроценозах в умовах монокультури різко зростає чисельність фітофагів та відбуваються кількісні зміни у функціональній структурі мезофауни. У таких умовах ефективність мікробних патогенів різко підвищується. На смертність комах впливають особливості мікрокліматичних умов біотопу: підвищення вологості призводить до експоненціального росту захворюваності та ін.

Колорадський жук (Leptinotarsa decemlineata Say.) – найнебезпечніший шкідник картоплі. Залежно від природно – кліматичних умов має від одного до трьох поколінь за вегетацію. Врожай знижується на 50-90%, зменшується розмір картопель, вміст у них крохмалю та білка.

Нами було виділено 6 штамів Beauveria bassiana на території України в Дніпропетровській обл., м. Жовті Води. Beauveria bassiana за географічним поширенням можливо віднести до космополітів. Вважають, що цей гриб більш поширений на тих ділянках, де є комахи та сприятливі режими температури та вологості (Зименко, 1984).

Виділений штам культивувався на 7 поживних середовищах. Максимумальну концентрацію препарату ((9,78±0,81)х108 бластоспор/мл) отримано на середовищі для глибинного культивування до складу якого входили: кукурудзяний екстракт – 2%, зелена патока – 2,5% (1% цукру), КІ – 30 мг, ZnSO4 – 20 мг, гумат – 0,4%
(5% розчину). Природний штам Beauveria bassiana 610 виявився достатньо активним та перспективним. Про це свідчать такі дані: ЛК50 (летальна концентрація) для личинок колорадського жука складає 10,47 бластоспор/мл з наступними межами: вища –  1,89 бласоспор/мл, та нижча – 57,94 бластоспор/мл.

Комах інфікували шляхом вільного поїдання зараженого корму. Для цього листя картоплі зволожували певною кількістю грибкової суспензії (на 2 грама корму використовували 1 мл суспензії з концентрацією 9,7х108 бластоспор чи конідієспор/мл). Дія гриба спостерігалася вже на другу добу після інфікування, як у досліді з культуральною рідиною, так і зі спорами (табл. 1).

Таблиця 1.

Кількість загиблих комах (%)

Термін (доба)

При зараженні культуральною рідиною з

Контроль

бластоспорами

спорами

1

0

0

0

2

10,3±8,4

25,3±23,2

0

3

45,3±41,4

50,6±49,7

0

4

75,1±73,8

60,1±58,8

0

5

95,7±93,2

75,9±74,4

0

6

100

85,7±82,9

0

7

100

95,6±93,2

0

8

100

100

10

Як видно з наведених даних, досліджений штам Beauveria bassiana 610 виявився патогенним по відношенню до личинок. Інсектицидну дію проявила й культуральна рідина і спори Beauveria bassiana 610. Проте культуральна рідина виявлялась більш токсичною, оскільки 100% загибель комах, уражених бластоспорами наступала на 2 доби раніше, ніж комах, уражених спорами (на 6 та на 8 добу, відповідно). Більш високу інсектицидну дію культуральної рідини порівняно зі спорами можна пояснити наявністю в ній окрім бластоспор продуктів метаболізму у вигляді токсинів та ферментів, які негативно впливають на життєздатність комах, прискорюючи їх загибель. Гриб також уражає яйця комах. Бластоспори пронизують їх наскрізь та покривають конідієносцями з конідіями протягом кількох днів.

Боротьба з шкідливими комахами має за мету зменшення їх кількості до мінімуму, якщо не можливо повністю знищити їх на певній території господарського використання. Для запобігання втрат сільськогосподарської продукції основний наголос робився на збільшенні обсягів застосування хімічних засобів захисту рослин. Підвищення концентрації хімічних інсектицидів у навколишньому середовищі призвело до втрати деяких складових у трофічному ланцюзі екосистем. Це можна пояснити тим, що більшість хімічних інсектицидів універсальні й знищують не лише шкідливих, а й корисних комах – запилювачів та ентомофагів. Причому вони порушують співвідношення між шкідником і його паразитом на користь першого (Штейнхауз, 1952; Васильева, 2000). Шкідник за рахунок високої плодючості набагато швидше відновлює свою чисельність, ніж його ентомофаг. Тому хімічний метод порушує природні механізми регуляції чисельності видів, відновити яку іноді неможливо.

Широке використання хімічних інсектицидів призвело до зміни порядку домінування в природних ентомокомплексах та виникнення стійких видів (Завезенова, 1978). Суттєвою перевагою мікробіологічного методу боротьби з комахами є нешкідливість більшості ентомофільних мікроорганізмів по відношенню до хребетних та рослин і, відповідно, можливість застосування їх у великих дозах. Застосування мікробіологічних методів не впливає на інші ланки трофічного ланцюгу. Недоліком для сільського господарства та перевагою для біосфери в цілому є той факт, що мікробіологічні препарати не дають 100% загибелі видів фітофагів. Тому біологічні методи захисту не трансформують екосистему в тій мірі, як хімічні чинники.


Zoocenosis — 2001
 Структура і функціональна роль тваринного населення в природних та трансформованих екосистемах: Тези I міжнародної конференції, 17-20 вересня 2001. – Дніпропетровськ: ДНУ, 2001. – С. 73-75.

Розповісти колегам:

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники