Способы использования феромонов для борьбы с вредителями
Половые феромоны появились в эволюции насекомых как эффективное средство пространственного объединения обоих полов для размножения. Поэтому подавление размножения вредных насекомых может быть достигнуто нарушением половой феромонной коммуникации.
Применение феромонов для борьбы с вредителями включает массовый отлов самцов и метод их дезориентации. Массовый отлов, называемый также самцовым вакуумом, основан на принципе интенсивного привлечения самцов в ловушки с аттрактантом. В результате изъятия самцов из популяции самки остаются неоплодотворенными. Массовый отлов, как правило, проводится с помощью большого числа ловушек, максимально охватывающих зону действия естественного феромона, продуцируемого самками природной популяции.
Использование этого приема борьбы с вредителями во многих странах пока не дает однозначных результатов.
Перспективным является использование феромонных ловушек в борьбе с короедом-типографом (Ips typographus), который активно привлекается синтетическим феромоном. В период интенсивного весеннего лета в одну ловушку попадает от двух до 20 тыс. жуков (Болер К., Гюнтер Г., 1980). В СССР в еловых лесах Прибалтики, где ежегодный отпад древостоя из-за сильных ветров составляет 2,3—3,6%, четыре феромонных ловушки на 1 га практически приостанавливали последующее заселение растущих деревьев короедом-типографом: в каждую ловушку попадало 4,6—6,5 тыс. жуков (Озолс Г. Э., Бичевский М. Я., 1980).
В Норвегии и Швеции с 1979 г. начата широкая борьба с короедом-типографом, предусматривающая установку 600 тыс. феромонных ловушек в Норвегии и 350 тыс. в Швеции (О’Сулливан Д., 1979). Выполнение программы борьбы с типографом в Норвегии свидетельствует об уменьшении численности жуков: средний вылов на ловушку за сезон снизился с 4,8 тыс. экз. в 1979 г. до 1,3 тыс. в 1983 г. (Ли Рейдер, 1984).
Во многих странах предпринимались неоднократные попытки борьбы с яблонной плодожоркой, при этом использовали от 5 до 200 ловушек на 1 га, однако желаемого результата не было достигнуто. В Канаде эксперименты по массовому отлову самцов яблонной плодожорки показали, что ловушки снижали численность вредителя в садах, но поврежденность плодов оставалась выше коммерчески допустимого уровня. В аналогичных опытах в Швейцарии с 42, 44, 134 и 217 ловушками на 1 га также не была достигнута эффективная защита от яблонной плодожорки (Шармийо Р., Баггиолин М., 1975; Вильобольц Т., 1973).
Реализация репродуктивного потенциала самок яблонной плодожорки сохраняется при уменьшении количества самцов в два раза. Существенное уменьшение количества оплодотворенных самок, снижение жизнеспособности яиц и численности потомства плодожорки наблюдается только при удалении более 90% самцов (Черний А. М., Довженок Н. В., 1983).
Теоретические модели для борьбы с насекомыми путем их вылова феромонными ловушками свидетельствуют, что в случае создания дефицита самцов эффективность метода будет определяться поисковой способностью и фертильностью оставшихся в природе особей. У видов с высоким коэффициентом размножения и с многократным спариванием дефицит самцов скажется на снижении репродуктивности популяции в меньшей степени. Все модели показывают отсутствие положительного эффекта частичной элиминации самцов при их высокой численности.
В настоящее время интенсивно разрабатывается метод дезориентации самцов. Суть его заключается в насыщении участка высокими концентрациями феромона, отвлечение самцов с помощью многочисленных источников, выделяющих синтетический феромон в воздух.
Механизмы разрыва феромонной коммуникации включают прямое нейрофизиологическое влияние относительно высокого уровня концентрации феромона, вызывающего адаптацию рецепторов и снижение реактивности центральной нервной системы, дезориентацию самцов, вызванную большим числом фальшивых запаховых следов, которые отвлекают их от призывающих самок, неспособность самцов различать индивидуальный следовой запах в условиях высокого уровня фонового запаха.
Широкий спектр механизмов нарушения феромонной коммуникации насекомых обусловливает большую эффективность метода дезориентации в борьбе с вредными видами, чем отлов самцов. Этот метод менее трудоемок и более технологичен. В качестве источника феромона применяют микрокапсулированные препараты, ампулы, кольца, полые волокна, трехслойные пластинки, двухслойные ленты. Расход действующего вещества феромона составляет от 5 до 250 г на 1 га за сезон.
К настоящему времени накоплен значительный опыт по использованию метода дезориентации в борьбе с вредными видами. Наиболее широко он применяется в практике борьбы с хлопковой молью (Pectinophora gossypiella) во многих странах: США, Египте, Пакистане, Китае (Мк. Дональд, 1983; Кампион Д., 1985).
Установлена возможность подавления процессов спаривания и откладки яиц в полевых условиях с помощью феромонов у таких видов совок, как Spodoptera frugiperda, Spodoptera litoralis, Heliothis virescens Heliothis zea в США. На посевах сахарной кукурузы эффективность дезориентации не уступала химическим обработкам (Митчелл, Мк. Логлен, 1982).
Широкие экспериментальные работы по использованию метода дезориентации в борьбе с вредителями плодовых насаждений — плодожорками восточной сливовой и яблонной — ведутся во многих странах. В Австрии в условиях крупномасштабного эксперимента, в Новом Южном Уэльсе в персиковых насаждениях на деревьях размещали по 3—4 диспенсера, что обеспечивало эмиссию феромона 5 мг/га в час. Этот прием в течение двух лет снизил численность восточной плодожорки в 10 раз. Полученные результаты показывают возможность использования феромонов как альтернативы химобработкам (Vickers, Rothschild, 1985).
В персиковых садах США для дезориентации самцов восточной плодожорки применяли пластиковые слоистые испарители, которые подвешивали на деревья, а также желатиновые микрокапсулы, водной суспензией которых обрабатывали кроны деревьев с помощью ранцевого опрыскивателя. Расход феромона составлял от 0,5 до 20 г/га за 6—28 недель.
В персиковых садах Румынии при норме расхода феромона 200 мг/га в день эффект дезориентации составлял 89%, а поврежденность плодов не превышала 2,1% (Якоб М., 1978). Положительный эффект получен при использовании метода дезориентации в борьбе с яблонной плодожоркой в Румынии, Венгрии, Швейцарии, Франции, Италии, США.
В СССР оценивалась возможность борьбы с щелкуном посевным методом дезориентации. Авиарассеивание препаратов с синтетическим феромоном (25—50 г феромона на 1 га) на площади 140 га показало высокую эффективность дезориентации самцов этого вредителя (99,9%). Численность его личинок, по данным почвенных раскопок, снизилась на 85—89% в сравнении с контролем (Краснодарский край, Исмаилов В. Я., 1986).
Рассев резиновой крошки, пропитанной феромоном (25 г феромона на 1 га), на площади 600 га в Харьковской области (УССР) обеспечил дезориентацию более 90% самцов (Литвинов Б. М., 1987).
Неудовлетворительные результаты получены при использовании метода дезориентации в борьбе с яблонной стеклянницей. Капилляры с феромонами размещали в саду в количествах 340, 374 и 714 мг/га в час. Несмотря на то, что была нарушена нормальная ориентация 94% бабочек, спаривание наблюдалось даже при высокой насыщенности и большой скорости испарения феромона (Voermanet а 1., 1983).
Многочисленные исследования половых феромонов чешуекрылых выявили существование химических веществ, сходных по структуре с половыми аттрактантами, но подавляющими действие феромона. Эти вещества были названы ингибиторами спаривания, или антиферомонами. Так, у совок Diparopsiscastanea и Spodoptera littoralis в основе феромонов найдены вещества (Е-9-додеценил ацетат и z-9-тетрадеценил ацетат соответственно), подавляющие привлечение самцов на аттрактивные компоненты феромона. У огневки Chilo suppressalis таким действием обладают z-9-тетрадеценил формат и z-11-гексадеценил формат, структурно близкие к альдегидам, компонентам феромона. Помещение 1 г соответствующего ингибитора в ловушку с аттрактантом вызывало у указанных видов уменьшение улова на 95,8 и 97% соответственно. Уловы в ловушках уменьшались даже в том случае, если ингибиторы находились на некотором расстоянии от них. Использование в полевых условиях ингибирующих компонентов половых феромонов и иммитантов феромонов в значительной степени подавляло спаривание различных видов насекомых. Использование естественных и искусственных ингибиторов рецепции феромонов в борьбе с вредителями может быть целесообразнее, так как они более дешевы и более стабильны в окружающей среде. Преимущество ингибиторов перед аттрактантами также в том, что они не привлекают на обработанную площадь вредителей извне (Beevor, Campion, 1979).
Данные опытов по применению метода дезориентации позволяют сделать вывод о его перспективности. Однако он пока еще находится на этапе экспериментальной разработки.