БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ХИЩНЫХ КЛОПОВ ПЕНТАТОМИД И НОВЫЕ МЕТОДЫ ИХ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ НА ИПС

Агасьева И.С.¹, Нефедова М.В.², Федоренко Е.В.³, Умарова А.О.⁴

¹Кандидат биологических наук, ²Научный сотрудник, ³Научный сотрудник, ⁴Младший научный сотрудник, Всероссийский научно-исследовательский  институт биологической защиты растений в г. Краснодаре

БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ  ХИЩНЫХ  КЛОПОВ ПЕНТАТОМИД  И  НОВЫЕ  МЕТОДЫ  ИХ  КУЛЬТИВИРОВАНИЯ  НА  ИПС

Аннотация

Энтомоакарифаги считаются одними из наиболее значимых регуляторов численности вредителей сельскохозяйственных культур. Так, для борьбы с колорадским жуком (Leptinotarsa decemlineata Say), супердоминантным видом, повреждающим наземную часть картофеля, в ряде европейских стран были интродуцированы хищные клопы подсемейства Asopinae — Perillus bioculatus Fabr., Podisus maculiventris Say, Oplomus nigripennis var. pulcher Dull. и паразитические мухи Doryphorophaga. В настоящей работе  дана краткая характеристика хищных клопов семейства Pentatomidаe перспективных для использования в биометоде, рассмотрена возможность их  массового разведения с применением ИПС.

Ключевые слова: биологический метод, хищные клопы, массовое разведение, искусственная питательная среда.

Agasieva I.S.¹, Nefedova M.V.², Fedorenko E.V.³, Umarova A.O.⁴

¹PhD in Biology, All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection in Krasnodar, ²Research Scientist, All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection in Krasnodar, ³Research Scientist, All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection in Krasnodar, ⁴Junior Research Associate, All-Russian Scientific Research Institute of Biological Plant Protection in Krasnodar

BIOLOGICAL FEATURES OF PENTATOMIDE PREDACEOUS BUGS AND NEW METHODS OF THEIR CULTIVATION

Abstract

Entomoacryphages are considered to be one of the most significant regulators of the number of pests of agricultural crops. To control the Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say), a super-dominant species that damages the top part of the potato,  a number of European countries use predaceous bugs of the subfamily Asopinae – Perillus bioculatus Fabr, Podisus maculiventris Say, Oplomus nigripennis var. pulcher Dull. and parasitic flies of Doryphorophaga. In this paper, we give a brief description of the predaceous bugs of the Pentatomidae family that can be used in the bio-method and for mass breeding using IPS.

Keywords: biological method, predaceous bugs, mass breeding, artificial nutrient medium.

Опасным вредителем пасленовых культур является колорадский жук  (Leptinotarsa desemlineata Say). Несмотря на успешное применение естественных врагов для борьбы с ним, основным методом борьбы остается химический. Однако нежелательные последствия от применения пестицидов заставляют искать другие пути снижения численности вредителя. Наиболее прогрессивным и эффективным является использование естественных врагов колорадского жука.

К настоящему времени известно более 290 видов членистоногих – энтомофагов колорадского жука, подавляющее большинство которых, являются хищниками (94 %) и только 6 % - паразитические насекомые.

Энтомологами в ряде европейских стран были интродуцированы хищные клопы подсемейства Asopinae — Perillus bioculatus Fabr, Podisus maculiventris Say, Oplomus nigripennis var. pulcher Dull. и паразитические мухи Doryphorophaga. Накоплен обширный экспериментальный материал по биологии  интродуцированных хищников и проведены работы по их акклиматизации на европейской территории.

Практическое значение в снижении численности вредителя пасленовых культур и наибольший интерес представляют представители подсемейства Asopinae. Среди них особо выделяются следующие виды Perillus bioculatus Fabr., Podisus maculiventris Say., Picromerus bidens  L., и Arma custos Z.

В  лабораторных  условиях  изучена  биология  развития  периллюса  и  подизуса, отобрана  популяция,  которая  может  разводиться  на  консервированных  гусеницах  вощинной  моли.

Процесс  разведения  хищных  клопов  состоит из следующих этапов: выращивание гусениц  вощинной  моли  на  ИПС;  разведение маточной популяции  периллюса; разведение личинок 3-4 возрастов для выпуска против колорадского жука.

Оптимальной  для  разведения  периллюса  является  температура  плюс   (25-27) ^оС, влажность воздуха 70-75 % и  длина  светового дня в  осенне-зимний   период  не  менее 16 ч.  Для содержания имаго и личинок хищника  используют  садки.  В садок помещают до 40-50 имаго, окрылившихся в течение одних суток. Преимагинальный  период  составляет  при  температуре  развития  27ºC  28 сут.  продолжительность  жизни  личинок  21-22 сут.,  яйца 5-6 дней, одна самка  живет в среднем  55-60 дней и  откладывает 100-110   яиц (таблица 1).

Таблица 1 – Биология  развития хищных клопов  подсемейства  Asopinae

Показатели развития	Виды
	Perillus  bioculatus  Fabr	Podisus   mаculiventris  Say
Длительность развития яиц, сут.	6,0	6,0
Длительность развития личинок, сут.	21-22	23-26
Продолжительность преимагинального развития, сут.	27-28	29-32
Продолжительность жизни имаго, сут.	55-60	44-47
Количество отложенных яиц на 1 самку	100-110	160-180
Фертильность,%	80,0-97,0	90-95
Количество  личинок выживших до имаго,%	70-75	80-85
Прожорливость клопов за сутки при питании колорадским жуком	5-7	3-5

 

Одно из основных условий успешного разведения насекомых – правильный выбор пищевого субстрата, обеспечивающего физиологические потребности вида. В настоящее время четко определились два пути решения этой проблемы: подбор естественных пищевых субстратов – заменителей основного кормового природного объекта и создание искусственных питательных сред [4].

Искусственная питательная среда — это смесь веществ, применяемая для выращивания различных организмов, заменитель основного кормового субстрата (для энтомофагов - насекомого).

В состав питательных сред входят основные питательные вещества: белки, аминокислоты, углеводы, жиры, витамины и минеральные соли.

Для некоторых представителей подсемейства Asopinae, имеющих практический интерес, касаемый борьбы с колорадским жуком, разработаны рецептуры  ИПС [3].

Чтобы упростить и удешевить процесс массового разведения актуальны  исследования  по  усовершенствованию  имеющихся  и разработке  новых  ИПС для  личинок  и  имаго  хищных  клопов-азопин.

Применение искусственных питательных сред для разведения насекомых имеет много положительных моментов. На ИПС биоматериал можно получить независимо от сезона года, они позволяют создавать оптимальные условия содержания с применением асептики, и  стимулирующих  ингредиентов,  что повышает выживаемость насекомых и исключает эпизоотии  и  может  увеличить  плодовитость  и  хищническую активность, а также предоставляет возможность широкого использования механизации и автоматизации технологических процессов разведения.

Кроме того, насекомые, выращиваемые на ИПС, как быстро воспроизводимый объект, служат незаменимым материалом для генетических исследований, для изучения морфофизиологических и биохимических процессов в онтогенезе; для испытания разнообразных биологически активных препаратов. Изучение пищевой специализации насекомых в принципе может быть использовано для выведения новых, устойчивых к вредителям сортов сельскохозяйственных растений.   Искусственное  разведение  может  быть  использовано  для  направленной  селекции  энтомофагов  по  плодовитости,  агрессивности  и  устойчивости  к  пестицидам  в целях  интеграции химических и биологических средств  защиты  растений.

В лаборатории поддержания Государственной коллекции энтомоакарифагов  ВНИИБЗР начата разработка по созданию и испытанию рецептур ИПС для Perillus bioculatus Fabr.

Предлагаемые периллюсу ИПС были приготовлены из различных компонентов животного и растительного происхождения, включающие в том числе, парафин в качестве оболочки и обеззараживающее вещество (рис. 1).

Рис. 1 – Питание личинок Perillus bioculatus Fabr ИПС

  Результаты исследований представлены  в таблице 2.  

Таблица 2 – Влияние ИПС различного состава на биологические показатели развития личинок младшего возраста Perillus bioculatus Fabr

Варианты	Показатели развития
	Продолжительность развития личиночных стадий, сут.	Выход личинок III возраста, %	Выход имаго, %	Средняя масса в день окрыления, мг		Продолжительность жизни имаго, сут.
				Самцы	Самки
ИПС 1	23	59,4	55	51	62	34,3
ИПС 2	20	78,5	78	48	67	44.7
ИПС 3	24	63,8	65	46	60	38,0
ИПС 4	19	85,0	80	57	68	48,0
Контроль	16	95,5	89,5	60	74	46,0

 

Как  видно  из  данных, представленных  в  таблице 2, что наиболее оптимальный состав по продолжительности  развития  личинок  имеет ИПС 4, при питании  которой продолжительность развития личиночных стадий составила 19 сут., что по значению приближается к контролю. Масса самцов и самок насекомых в различных вариантах существенно отличаются. Наибольший показатель отмечен при использовании среды ИПС 4, который составил 68 мг (самки) и 57 мг (самцы). Наименьший вес имеют насекомые, воспитанные на ИПС 3, их масса составляет 60,0 мг (самки), 46 мг (самцы) и 50 мг (самки), 36 мг (самцы) соответственно. Насекомые выращенные  на  ИПС 4  по  своим  биологическим  показателям  незначительно  отличаются  от  контрольных.

Таким  образом, данную  искусственную  среду  можно  использовать  для  выращивания  периллюса  до  третьего  возраста,  с  последующим  выпуском на  поля,  для  борьбы  с  колорадским  жуком, а  также автоматизировать  технологический процесс  массового разведения.

Список литературы / References

1. Агасьева И.С., Исмаилов В.Я., Федоренко Е.В., Нефедова М.В. Разведение и применение хищных клопов пентатомид против колорадского жука. Защита и карантин растений, 2013, 11: 21-23.
2. Исмаилов В.Я. Хищный клоп Perillus  bioculatus  Fabr.  Новый  взгляд  на  возможности  акклиматизации  и  перспективы  использования/ В.Я.Исмаилов,  И.САгасьева // Защита  растений № 2,  2010  С.30-31
3. Исмаилов В.Я., Агасьева И.С., Федоренко Е.В., Нефедова М.В. Изучение видового состава и трофических связей энтомофагов вредителей картофеля. Наука Кубани, 2014, 1: 36-39.
4. Артохин К.С. Новые для фауны Ростовской области, в том числе инвазионные, виды насекомых / К.С. Артохин, П.К. Игнатова, Е.Н. Терсков // Кавказский энтомологический бюллетень том 8, вып. 2. – Ростов-на-Дону, 2012 С. 199-202
5. Гусев Г.В. Энтомофаги колорадского жука. – М.: Агропромиздат, 1991. – 173 с.
6. Киль В.И. Особенности биологии хищного  клопа  Perillus  bioculatus  F. и  изучение  его  филогении  методом  ПЦР/ В.И.Киль, В.Я.Исмаилов, И.С.Агасьева, Е.Н.Беседина, Е.В.Федоренко// Доклады  Российской  академии  с.-х. наук. №3, Москва 2012, С.30-33

Список литературы на английском языке / References in English

1. Agas'eva I.S., Ismailov V.Ja., Fedorenko E.V., Nefedova M.V. Razvedenie i primenenie hishhnyh klopov pentatomid protiv koloradskogo zhuka. [Breeding and use of predatory bedbugs pentatomide against the Colorado beetle],Zashhita i karantin rastenij, [Protection and quarantine of plants] 2013, 11: 21-23 p. [in Russian
2. Ismailov V.Ja. Hishhnyj klop Perillus  bioculatus  Fabr.  Novyj  vzgljad  na  vozmozhnosti  akklimatizacii  i  perspektivy  ispol'zovanija/ [Carnivorous bug Perillus bioculatus Fabr. A new look at the possibilities of acclimatization and the prospects for using it] V.Ja.Ismailov,  I.SAgas'eva // Zashhita  rastenij № 2, [Plant protection]  2010  P.30-31[in Russian]
3. Ismailov V.Ja., Agas'eva I.S., Fedorenko E.V., Nefedova M.V. Izuchenie vidovogo sostava i troficheskih svjazej jentomofagov vreditelej kartofelja. [Study of species composition and trophic connections of entomophagous pests of potato] Nauka Kubani, [Science of the Kuban] 2014, 1: p. 36-39. [in Russian]
4. Artohin K.S. Novye dlja fauny Rostovskoj oblasti, v tom chisle invazionnye, vidy nasekomyh / [New to the fauna of the Rostov region, including invasive species of insects] K.S. Artohin, P.K. Ignatova, E.N. Terskov // Kavkazskij jentomologicheskij bjulleten' tom 8, vyp. 2. [Caucasian Entomological Bulletin]– Rostov-na-Donu, 2012 P. 199-202 [in Russian]
5. Gusev G.V. Jentomofagi koloradskogo zhuka. [Entomophages of the Colorado Potato beetle] – M.: Agropromizdat, [Agro industrial publishing] 1991. – 173 p. [in Russian]
6. Kil' V.I. Osobennosti biologii hishhnogo  klopa  Perillus  bioculatus  F. i  izuchenie  ego  filogenii  metodom  PCR [Peculiarities of the biology of the predatory bug of Perillus bioculatus F. and the study of its phylogeny by the PCR method]/V.I.Kil', V.Ja.Ismailov, I.S.Agas'eva, E.N.Besedina, E.V.Fedorenko// Doklady  Rossijskoj  akademii  s.-h. nauk. [Reports of the Russian Academy of Agricultural Sciences] №3, Moskva 2012, P. 30-33. [in Russian]