Оценка влияния микробиологических препаратов на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Оценка влияния микробиологических препаратов на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дипломная работа

Оценка влияния микробиологических препаратов

на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Cодержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Тли, вредящие в защищенном грунте

1.2 Энтомофаги, применяемые против тлей в теплицах

1.3 Микробиологическая борьба с вредителями защищенного грунта

1.3.1 Систематическое положение актиномицетов

1.3.2 Распространение и экология

1.3.3 Препараты на основе актиномицетов рода Streptomyces

2. Материалы и методы

2.1 Место проведения опытов и материалы

2.1.2 Методы

2.1.3 Методика разведения виковой тли

2.1.4 Разведение галлицы

2.1.4.1 Оценка влияния микробиологических препаратов на пятнистую оранжерейную тлю в лабораторных условиях

2.1.4.2 Оценка влияния препаратов S-100кр. и П-56-1 на галлицу Aphidoletes aphidimyza

3. Результаты и обсуждение

3.1 Оценка влияния микробиологических препаратов на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли

3.2 Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли

3.3. Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на выживаемость галлицы Aphidoletes aphidimyza на эмбриональной стадии развития

3.4. Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на выживаемость Aphidoletes aphidimyza на личиночной стадии развития

3.5 Оценка влияния П-56 и S-100кр. на выживаемость галлицы Aphidoletes aphidimyza Rond. на стадии образования куколки

3.6 Оценка влияния препаратов П-56-1 и S-100кр. на выживаемость Aphidoletes aphidimyza на стадии имаго

4. Определение экономической эффективности применения биопрепаратов в защите основных сельскохозяйственных культур

5. Безопасность и экология

5.1 Анализ условий и охраны труда

5.2 Организационные мероприятия и рекомендации по улучшению условий и охраны труда

5.3 Производственная санитария

5.4 Техника безопасности и пожарная безопасность

5.4.1 Требования безопасности к технологическим процессам

5.4.2 Техника безопасности при работе с насекомыми в теплицах

5.4.2.1 Требования безопасности при массовом разведении галлицы

5.4.3 Пожарная безопасность

5.5 Безопасность в чрезвычайных ситуациях

5.6 Экология

Выводы

Список литературы

Введение

Для подавления вредной деятельности тлей хозяйства вынуждены проводить в период вегетации многократные обработки растений различными инсектицидами. Регулярно повторяющиеся опрыскивания приводят к быстрому появлению устойчивых рас вредителей и снижают эффективность обработок. На эффективность обработок отрицательно сказывается также необходимость ограничения сроков опрыскиваний. Токсичность ядов для пчел и неблагоприятное воздействие инсектицидов на почву и растения - одна из причин снижения урожая. Химическому методу свойственны и другие недостатки. Поэтому применение биологического метода борьбы с тлями в теплицах, оранжереях и парниках представляет большой практический интерес.

Биологический метод борьбы с рядом опасных вредителей, причиняющих большой ущерб урожаю сельскохозяйственных культур, высокоэффективен как предупреждающий и сдерживающий их массовое размножение, распространение и вредоносность, безопасен для человека и теплокровных животных, насекомых опылителей и всей окружающей среды. Эффективность этого метода в значительной мере повышается при разумном сочетании его с агротехническими и химическими средствами.

Применение биологических средств защиты растений обеспечивает не только экономический (повышение урожайности, улучшение качества продукции, снижение себестоимости продукции, рост уровня рентабельности производства), но и социальный эффект (улучшение санитарно-гигиенических условий труда, улучшение условий окружающей среды). Однако, использование галлицы афидимизы, как и других энтомофагов сталкивается с необходимостью сочетания их применения с химическими препаратами против болезней растений. Эти препараты могут оказывать негативное действие на полезную фауну. Поэтому в последние годы очень актуальной задачей в разработке современной интегрированной системы защиты растений является оценка действия микробиологических инсектицидов на полезные виды членистоногих.

Цель работы заключается в изучении возможности совместного использования энтомофага хищной галлицы Aphidoletes aphidimyza Rond. и препаратов микробиологического происхождения предназначенных для использования против сосущих вредителей в защищенном грунте, а также оценить эффективность микробиологических препаратов на тлях. Для достижения этих целей нам необходимо было выполнить следующие задачи.

1) Оценить влияние микробиологических препаратов на выживаемость и развитие пятнистой оранжерейной тли;

2) Оценить влияние П-56-1 и S-100кр. на выживаемость хищной галлицы Aphidoletes aphidimyza Rond. на разных стадиях развития.

1. Литературный обзор

1.1 Тли, вредящие в защищенном грунте

Тли - широко распространенная и многочисленная группа сосущих насекомых-фитофагов, наносящих значительный экономический ущерб культурным растениям. Они относятся к отряду Homoptera -равнокрылые, семейству Aphididae -тли. При благоприятных условиях среды в короткие сроки достигают очень высокой численности.

Особенно вредоносны тли в условиях защищенного грунта, где складывается оптимальная ситуация для их развития (высокая температура и влажность, неограниченная кормовая база, отсутствие естественных врагов), что приводит иногда к полной потере урожая.

Вредоносность тлей обусловлена тем, что при питании они высасывают большое количество растительного сока и при этом вводят в ткань растений токсические и биологически активные вещества. Все это ведет к ухудшению питания растений, снижает их прирост, плодоношение, засухоустойчивость, холодостойкость и долговечность, приводит к деформации листьев и побегов, нарушая их функции. Опасность тлей усугубляется также тем, что они являются переносчиками более 270 различных видов фитопатогенных вирусов. На сладких экскрементах тлей (пади) в изобилии поселяется сажистый грибок, существенно затрудняющий фотосинтез и ухудшающий качество продукции.

Всего известно 3500 видов тлей, из них 30% - опаснейшие вредители растений, около 30 видов встречаются в закрытом грунте.

Бахчевая тля ( Aphis fragulae). Окраска тела изменчива - от желтой до темно-зеленой, почти черной. Личинки желтые или зеленые. Бескрылые самки имеют овальное тело длиной 2,2 мм, трубочки черные, хвостик с перехватом у основания. У крылатых тлей тело длиной 1,2-1,8 мм, голова черная, брюшко желтое или зеленое, с темными пятнами. Зимует в стадии личинки, нимфы и имаго, преимущественно на сорняках. Первые поколения вредителя состоят из бескрылых особей, позднее появляются и крылатые самки. Самка размножается девственным путем, рождая до 80 личинок. Развитие от личинки до взрослой особи длится 6-10 дней, после чего вновь происходит отрождение личинок. Развитие тли идет быстрее при умеренной влажности и температуре воздуха. Температура выше 30єС угнетает насекомых. Оптимальными условиями для их развития являются температура 23-25єС и относительная влажность воздуха 80-85%. Бахчевая тля повреждает побеги, цветки, завязи и листья, вызывая их деформацию.

Зеленая персиковая или оранжерейная тля (Myzus persicae). Окраска тела от светло- и темно-зеленой до желтой, коричневой и розовой. Глаза коричневые. Длина тела бескрылых тлей 1,4-2,5 мм, крылатых - 1,4-2 мм. У крылатых особей голова темно-бурая, средняя и задняя грудь черные, брюшко желтое или зеленое с черными или темно-зелеными поперечными полосками. Трубочки и ноги светлые, вершина голеней, бедер и лапок черные. Усики расположены на лобных бугорках, между которыми имеется продольный желобок.

В южной зоне, являясь видом с полным циклом, персиковая тля осенью откладывает зимующие яйца на ветки персика, абрикоса и миндаля. Здесь же весной развивается первое поколение. Затем тля мигрирует с деревьев персика на сорняки и культурные растения. В более северных районах страны тля развивается на травянистых растениях, не откладывая яиц. В средней и северной зоне персиковая тля наносит вред преимущественно в теплицах, перезимовывая в отапливаемых помещениях на растительных остатках, зеленных и декоративных культурах. В теплицах при температуре 23-25 градусов и относительной влажности воздуха 80-85% развитие тли идет очень быстро, и она дает много поколений. Вредитель заселяет побеги, листья, цветки и стебли растений, вызывая скручивание листьев, задержку роста растений. Кроме непосредственного вреда, причиняемого культурам, тля является переносчиком вирусных заболеваний растений. Предпочитает сладкий перец, салат, зеленные, а также декоративные культуры.

Обыкновенная картофельная тля (Aulacorthum solani Kalt.). Форма тела удлиненно-овальная. Длина тела крылатых особей 2,3-3 мм, бескрылых - 2-2,3 мм. Окраска тела бескрылых тлей оливково-зеленая. У слабопигментированных крылатых особей голова и грудь светло-коричневые, концы члеников усиков, бедер и трубочек коричневые, дорсальная поверхность брюшка без рисунка. У сильнопигментированных форм передняя часть тела коричневая. Усики длиннее тела. Первые три членика усика коричневые, а последние темные. Трубочки длинные, выступают за конец тела, светлые или светло-коричневые. Хвостик мечевидной формы, широкий, с затупленной вершиной, имеет с каждой стороны 3-4 волоска (Чалков А. А., 1986). Вид распространен повсеместно. Размножается исключительно живорождением, обоеполое поколение неизвестно. Полифаг. Зимует в теплицах на хризантеме, салате, петрушке, сельдерее. В летний период размножается на картофеле, лютике. При питании образует светло-желтые пятна, которые постепенно разрастаются, вызывая деформацию и гибель листа (Дорохова Г. И., 2003).

Большая картофельная тля (Macrosiphum euphorbiae Thom.). Форма тела продолговато-овальная, вытянутая, заостренная к заднему концу. Длина тела бескрылых особей 2,7-2,8 мм, крылатых - 2,3-3,4 мм. Усики длиннее тела. У основания усиков имеются приантенные бугры, но они менее выражены, чем у персиковой тли. У бескрылых тлей трубочки длинные, вытянутые и выступают за конец тела. Трубочки у основания бесцветные, а на вершинах коричневые. Хвостик сильно вытянут, мечевидный, имеет по обеим сторонам по 5 волосков. Окраска бескрылых тлей интенсивно-зеленая с характерной темно-зеленой продольной полоской на дорсальной поверхности брюшка. Иногда встречаются тли со светло-зеленой или розовой окраской. У крылатых тлей голова, грудь, первые три членика усиков и хвостик светло-коричневые. Развивается без смены хозяев (аутоцийно), образует физиологические расы, отличающиеся по цвету (от интенсивно зеленых до светло-зеленых и розовых). Полифаг. Круг кормовых растений сходен с обыкновенной картофельной тлей, сюда также входят бодяк, марь белая, осот полевой, капуста. В теплицах в осенне-зимний период размножается на кочанном салате. Тля обычно неполноцикловая.

Пятнистая оранжерейная тля (Aulacorthum circurumflexus Buckt). Неполноциклый вид, полифаг. Значительный ущерб наносит в теплицах осенью и зимой на зеленных. Поврежденные листья обычно не деформируются, однако на цветках некоторых культур появляются желтые пятна, лепестки слегка завертываются с краев. Тля способна переносить некоторых возбудителей вирусных инфекций. Заселяет комнатные и оранжерейные культуры.

Салатная тля (Hyperomyzus lactucae L.). Развивается полноцикло, со сменой первичного хозяина на вторичного. Первичный хозяин - это разные виды смородины (черная, реже золотистая, красная, альпийская) и европейский крыжовник. Личинки основательниц на молодых листьях указанных видов растений образуют выпуклости, которые принимают зеленовато-желтую, а не красную окраску. Колонии располагаются на молодых побегах, черешках листьев и листьях. Промежуточными растениями являются растения семейства сложноцветные: салат, осот полевой, цикорий и др. В теплицах повреждает кочанный салат. Половые самки бескрылы, самцы крылаты. Может развиваться неполноцикло, зимуя в фазе личинки или имаго в условиях теплицах (Дорохова Г. И., 2003).

1.2 Энтомофаги, применяемые против тлей в теплицах

Против комплекса тлей в защищенном грунте применяется целый ряд энтомофагов. К ним относятся хищники-полифаги и паразиты, специализируются на конкретных видах.

К группе хищников полифагов и олигофагов относятся представители отрядов сетчатокрылых (златоглазки, микромус), двукрылых (галлица афидимиза), полужесткокрылых (хищные клопы - ориус, антокорис, макролофус) и жесткокрылых (хищные коровки). Группа паразитов включает представителей отряда перепончатокрылых из семейств афеленид и афидиид.

Наилучший результат достигается при использовании афидиид. При обнаружении тли в теплице раскладыванием мумии паразитов в соотношении паразит:хозяин 1:5, 1:10 (Ермолаев Н.Е., 1999). Повторно паразитов раскладывают через 5-7 дней, так как к этому времени заканчивается репродуктивный период у 1-ой их партии, а потомки начнут появляться лишь спустя 7-9 дней. Обычно при благоприятных условиях и соблюдении норм и кратности выпуска афидофагов тли полностью исчезает из теплицы через 30-40 дней с начала выпусков. В очаги с высокой плотностью вредителей может дополнительно раскладывать личинок хищников (галлицы, златоглазки, кокцинеллиды), которые способны быстро снизить численность жертвы. Норма выпуска хищников зависит от вида, но чаще всего используют соотношение хищник:жертва 1:5 - 1:10 (Ахатов А.К., Ижевский С.С., Миронова М.К., 1997, №6).

Галлица афидимиза - Aphidoletes aphidimyza Rond. (Diptera, Cecidomyiidae). Галлица является специализированным энтомофагом (олигофагом) и способна питаться более чем 65 видами тлей на большинстве сельскохозяйственных и декоративных культур (Ермолаев, 1984; 1998в). Самки галлицы отыскивают колонии тлей по запаху и откладывают яйца на поверхность листа или непосредственно на спинку тли. Взрослые насекомые слизывают "медвяную росу" и капельки влаги с поверхности листьев. Большая эффективность галлицы обусловлена тем, что её самки обладают высокой поисковой способностью и порог их реакции на плотность популяции жертвы значительно ниже, чем у коровок, сирфид и златоглазок (Асякин Б.П., 1974; Бондаренко Н.В., Асякин Б.П., 1974, 1975а; Бондаренко Н.В., Гавелка, 1977). Благодаря хорошей поисковой способности самок при откладке яиц они размещают их в непосредственной близости от тлей (0,2-1 см) или непосредственно на самих тлях. Из-за своих незначительных размеров они легко маскируются в колониях тлей (Асякин Б.П., 1976). Личинки галлицы особенно хорошо передвигаются по влажной листовой поверхности со скоростью до 3-4 см/мин, даже опушенность листьев (например, у томатов и огурцов) не припятствует передвижению личинок и не влияет на эффективность поиска жертвы. Поэтому своевременные поливы растений огурцов и томатов, а так же хороший тургор их листьев повышают миграционные способности и эффективность личинок афидимизы в борьбе с тлями в теплицах (Асякин, 1974, 1976).

Необходимо отметить, что у личинок афидимизы отсутствует каннибализм даже при длительном отсутствии пищи. Галлица обладает хорошо выраженной количественной реакцией на жертву (Ермолаев, 1984; Кузнецова и др., 1984; Ermolaev, 1998; Pavlyshine, 1998). По данным Ермолаева (2000) нижний порог численности бахчевой тли, при котором самки галлиц начинают откладывать яйца равен 1 особи.

Златоглазки (сем. Chrysopidae - златоглазки, отряд Neuroptera - сетчатокрылые). Хищники, широкие олигофаги. Применяют златоглазок на стадии личинки или яйца способом сезонной колонизации тлей. Лучшие результаты дает выпуск личинок 2-го возраста. Их рекомендовано выпускать в очаги в соотношении хищник-жертва от 1:5 до 1:10. Успех применения зависит от своевременного обнаружения очагов тлей.

Микромус - Micromus angulatus Steph. (сем. Hemerobiidae - гемеробииды, отряд Neuroptera - сетчатокрылые). Хищник. Выпускают в теплицы микромуса на стадии личинки 1-2 возрастов или яйца. При постоянной температуре применяют на стадии яйца в соотношениях от 1:1 до 1:5. Наиболее рационально применение микромуса в колониях тлей с высокой плотностью вредителя (от 400 до 1000 особей на растение), а также совместно с другими энтомофагами.

Ориус - Orius niger Wolff. (сем. Anthocoridae, отряд Hemiptera - полужесткокрылые). Хищный клоп. Питается бахчевой тлей.

Антокорис - Anthocoris nemorum L. (сем. Anthocoridae - антокориды, отряд Hemiptera - полужесткокрылые). Широкий полифаг. Хищничают имаго и личинки. Разводят на персиковой тле. Выпускают в соотношении хищник-жертва 1:5 - 1:10, при выявлении очагов вредителя.

Циклонеда - Cicloneda limbifer Casey. (сем. Coccinellidae - коровки, отряд Coleoptera - жесткокрылые). Интродуцированный тропический вид, не уходит при коротком дне в диапаузу. Разводят на бобовой тле, на конских бобах. Взрослый жук уничтожает в среднем до 34 тлей в сутки.

Китайская коровка - Leis dimidiate Fabr. (сем. Coccinelidae - коровки, отряд Coleoptera - жесткокрылые). При коротком дне не уходит в диапаузу. Более активный хищник, по сравнению с циклонедой. Эффективна при высокой численности вредителя. Колонизация леис в теплицах затруднена из-за ее повышенной способности к миграции. Леис более эффективен при высоких температурах и высокой плотности тлей, чем другие энтомофаги-хищники, в частности циклонеда. Разведение этого объекта трудоемко из-за канибализма личинок.

Афидиус - Aphidius matricaria Hal. (сем. Aphidiidae - афидииды, отряд Hymenoptera - перепончатокрылые). Наездник, паразитирующий на тле. Широкий олигофаг. Заражает личинок 2-3 возрастов, реже нимф и взрослых особей. В одном хозяине развивается одна личинка. Окукливание происходит в шкурке тли (так называемая мумия).

Афелинус - Aphelinus asychis Wlk. (сем. Aphelinidae - афелиниды, отряд Hymenoptera - перепончатокрылые). Применяется в борьбе с большой картофельной и персиковой тлей на огурцах и зеленных культурах. Паразитирует на тле, предпочитая средние и старшие ее возраста.

1.3 Микробиологический метод борьбы с вредителями защищенного грунта

Условия защищенного грунта в большей степени пригодны для применения биологических средств защиты растений. Этому способствует ряд факторов: ограниченность и замкнутость пространства, возможность регулирования условий выращивания так, чтобы создать более благоприятные условия для развития биоагента и, напротив, неблагоприятные для вредителей.

В защищенном грунте против вредителей растений нашли применение главным образом микробиологические препараты на основе бактерий, потенциально способных регулировать численность вредителей. Среди бактерий известно много видов, связанных трофически с беспозвоночными животными, прежде всего, с насекомыми. Но в отношении вредителей защищенного грунта паразитической активностью обладают единичные виды. В то же время показана возможность высокоэффективного использования против тлей, клещей, трипсов и др. токсичных вторичных метаболитов некоторых бактерий (Streptomyces ssp. и др.). В настоящее время подобные препараты интенсивно разрабатываются во многих странах (Штерншис Н.В., 2000). Однако они являются по существу химическими пестицидами, с той лишь разницей, что синтезируются с учетом биогенного происхождения такие препараты правильно рассматривать самостоятельно, называя «биохимическими средствами», а не биологическими, поскольку их использование не вписывается в ключевую идею биологического метода (Ахатов А.К., Ижевский С.С. (ред.), 2004).

1.3.1 Систематическое положение актиномицетов

Актиномицеты относятся к Царству Bacteria (строение нуклеотида напоминает бактерии, поэтому актиномицеты относятся к прокариотам), Отделу Firmicutes (по наличию клеточной стенки, грамположительные кокки, палочки, нитевидной формы, подвижные и неподвижные, споро- и неспорообразующие, аэробы и анаэробы, нефотосинтетики), Классу Tallobacteria (палочки неправильной формы, изогнутые, с заостренными или вздутыми концами, имеющие форму нитей (гиф), ветвящиеся с образованием таллома (мицелия)), Группе 22-29 Актиномицеты. Группы объединяют организмы с характерным нитчатым строением клетки. В отдельных случаях и в известном приближении актиномицеты сходны по сложности морфологии с несовершенными грибами, за которые их и принимали в прошлом. В общих чертах мицелий похож на мицелий плесневидных грибков, но отличается от него более мелким размером поперечника и отсутствием в клетках сформированного ядра (Курсанов Л.И., 1960). Нити (гифы) ветвятся с образованием мицелия или распадаются на палочки и кокки. Различают субстратный и воздушный мицелий. На последнем часто формируются специальные спороносные гифы, распадающиеся на споры. Актиномицеты различаются по характеру расположения конидий: одиночные конидии, пары конидий, короткие цепочки конидий до 20 спор, длинные цепочки конидий и конидиенесущие гифы могут быть соединены в синнемы - пучки гиф, из которых высвобождаются подвижные споры. Спорангии могут образовываться на хорошо развитых воздушных гифах или на поверхности колоний со слабо развитым воздушным мицелием либо без него, либо в толще агара.

Размножение

Актиномицеты имеют специальные органы размножения - спороносцы. Они могут быть прямые, волнистые или спиральные. Они отличаются между собой также по расположению на гифах и могут быть по одному, мутовчатые или пучкообразные. Различают два вида споруляции.

Фрагментация. В цитоплазме происходит распределение ядерного вещества (хроматина). Зерна хроматина располагаются на определенном расстоянии друг от друга. Вокруг их концентрируется цитоплазма, и образуются проспоры. Проспоры покрываются оболочкой и превращаются в спору. Оболочка гифы лизируется, и споры освобождаются. Средний диаметр спор 1 мк. Форма спор может быть шаровидной, продолговатой или палочковидной. Оболочка спор может быть гладкой, шишковидной, игловидной, волосистой и бугристой. Характер поверхности спор является стабильным признаком, ценным при определении вида актиномицета.

Сегментация. На всем протяжении спороносной ветки образуются перегородки, и ветка расчленяется на отдельные споры. Но сначала споры цилиндрические с резко обрезанными краями, потом спора округляется. После созревания спор спороносец распадается на отдельные споры. Путем сегментации споры образуются у проактиномицетов и нескольких видов актиномицетов. Остальные актиномицеты образуют споры путем фрагментации. Актиномицеты могут размножаться так же оторвавшимися ветками и обрывками мицелия (Вулфа Л., 1974).

Большинство актиномицетов - аэробы, некоторые - факультативные или облигатные анаэробы. Хемогетеротрофы; используют разнообразные источники энергии, в том числе сложные полимеры. Свободноживущие (большинство), симбиотические (в том числе азотфиксирующие), некоторые патогенны для растений, животных, человека. Колонии актиномицетов часто окрашены в различные цвета. Многие актиномицеты образуют пигмент, который иногда выделяется в питательную среду (антоцианы, каротиноиды и др.). Многие актиномицеты при освещении ультрафиолетовыми лучами флуоресцируют. Флуоресцирующее вещество может выделяться в среду.

Страницы: 1, 2, 3, 4