Внесення біологічних інсектицидів дронами-обприскувачами

Дрони-обприскувачі раніше доповнювали самохідні обприскувачі, а зараз вони поступово їх витісняють у обробці полів через ресурсоощадність. Використання самохідних обприскувачів при внесенні засобів захисту на високорослих культурах є на разі малоефективним через витоптування колесами значної кількості рослин (5-10 %), що дорівнює або перевищує той поріг, що може нанести шкоди сам шкідник. Останнім часом під дрони-обприскувачі інтенсивно розробляються технології вирощування культур і відповідно під них створюються системи захисту (рис. 1).

Рис. 1. Дрони-обприскувачі

На високорослих культурах (ріпак, соняшник, кукурудза) часто приходиться вносити інсектициди і фунгіциди від шкідників та хвороб під час цвітіння за допомогою дронів-оприскувачів. Як правило, рекомендують наступні безпечні для бджіл інсектициди: Моспілан (ацетаміприд), Асистент (ацетаміприд), Біскайя (тіаклоприд), Вирій (тіаклоприд), Кораген (хлорантраніліпрол) тощо. Проте ці синтетичні інсектициди не є безпечними для бджіл. Від них також гинуть бджоли, але для цього потрібна тільки більша доза препарату (табл. 1). На справді, практично не має безпечних синтетичних інсектицидів для бджіл. Більшість інсектицидів відіграють важливу роль в процесі передачі нервового збудження по нервовим клітинам (нейронами), які мають багато подібностей у механізмі токсичної дії і будові в людей, тварин і комах, котрі є основними шкідниками культур. Цим пояснюється негативний вплив інсектицидів на теплокровних тварин, комах, кліщів, бджіл.

Таблиця 1

Токсичність на бджіл основних інсектицидів

Примітка: Надзвичайно токсичні <0,1, Високотоксичні >0,1 - <1, Середньотоксичні >1 - <10, Слаботоксичні >10 - <100, Не токсичні >100

Антраніламіди впливають на модулятори рецепторів ріанодіну, карбамати, органофосфати (ФОС) діють на інгібітори ацетилхолінестерази, неонікотиноїди мають вплив на нікотинові антагоністи рецепторів ацетилхоліну, піретроїди чинять дію на порушення функції нейронів через натрієві канали (модулятори натрієвих каналів) (табл. 2).

Таблиця 2

Класифікація інсектицидів, що використовуються на соняшнику за хімічним складом та механізмом дії

Навіть Кораген (хлорантраніліпрол), який позиціонують як безпечний синтетичний інсектицид для бджіл, впливає на опорно-руховий апарат медоносних бджіл і супроводжується змінами кальцієвих каналів мозгу та м’язів. Діюча речовина вперше була знайдена у природі в рослині Ryania speciose, яка росте в Південній Америці та Карибському бпсейні (рис. 2). Ryania speciosa - вид рослин родини Salicaceae. Вид важливий частково тому, що ріаноїдні інсектициди походять із алкалоїду ріанодину, який спочатку був витягнутий із цієї південноамериканської рослини, яка також використовується як інсектицид, і має такий самий спосіб дії. У 1940-х роках вчені зрозуміли, що Ryania speciosa токсична для комах. Екстрат Ryania speciosa використовувався як зареєстрований інсектицид до 1996 року. Сам екстрат Ryania speciosa більше не використовується, оскільки був створений і синтезований синтетичний аналог, на основі якого створена штучна діюча речовина хлорантраніліпрол.

Багато діючих речовин засобів захисту були спочатку знайдені у природі у рослин, бактерій, грибів, а потім за їх прикладом синтезовані штучні речовини, на основі яких створені синтетичні препарати. Діючі речовини синтетичних засобів захисту є аналогами природних речовин.

Рис. 2. Рослина Ryania speciosa з якої отримували екстрат хлорантраніліпролу

Використання агродронів при внесенні засобів захисту є важливим елементом ресурсоощадних технологій вирощування культур, які роблять популярним агродрон в Україні. Безпечними інсектицидами для бджіл, які можна вносити дронами-обприскувачами під час цвітіння соняшнику, озимого ріпака, плодових дерев, є біологічні препарати на основі бактерії Bacillus thuringiensіs і різних штамів грибів, за винятком речовини аверсектин С (0,2 %), яку отримують з грунтового гриба Streptomyces avermitilis (табл. 3). Паличкоподібна бактерія Bacillus thuringiensіs (скорочено Bt) має назву, яка походить від того факту, що вона була виділена з борошняної молі в 1911 році, яка прийшла з млина в Тюрінгії. Це ґрунтова бактерія, яка живе в компанії з корінням рослин і містить білковий кристал, токсичний для деяких комах. Токсини захищають коріння від пошкодження комахами. Вони смертельно діють на личинки комах рядів жуків, метеликів і двокрилих (комарів і мух). Після поїдання личинками комах вони вивільняється в їх кишечник і розгортаюють свою смертельну дію. Однак у рослинах і хребетних, таких як люди, бактерія Bacillus thuringiensіs неефективна і повністю біологічно розкладається (рис. 3).

Бактерія Bacillus thuringiensіs, яка активується лише всередині кишечника певних фітофагів, після попадання в організм блокує їхню трофічну активність. Завдяки такому механізму дії вона виявляється абсолютно нешкідливою для інших комах, тварин і людини. Бактерія абсолютно безпечна для навколишнього середовища, оскільки не виділяє жодних шкідливих або отруйних залишків. Завдяки цій унікальності вона здійснює цілеспрямовану і абсолютно вибіркову дію, не впливаючи на бджіл та інших корисних комах (запилювачів, хижаків).

Сьогодні серед досить значного розмаїття підвидів або серотипів бактерій В. thuringiensis виділяють три типи кристалічних ендотоксипів, що різняться між собою за формою й інсектицидним ефектом. Один з них, характерний для переважної більшості підвидів, у типовому випадку має біпірамідальну форму і високо-токсичний для гусениць багатьох представників лускокрилих. Інший, продукований В. thuringiensis subsp. israilensis, овоїдний за формою і токсичний для личинок двокрилих, насамперед комарів (Culicidae) і мошок (Simulidae). Нарешті, третій, що продукує підвид В. thuringiensis subsp. tenebrionis, чотирикутної форми, ефективний проти представників ряду твердокрилих.

Рис. 3. Бактерія Bacillus thuringiensіs, з якої роблять біологічні інсектициди безпечні для бжіл

У різних країнах налічують десятки препаратів на основі Bacillus thuringiensіs, що умовно ділять на три групи. До першої групи належать біопрепарати типу лепідоциду, що містять як активну основу спори бактерії і кристали ендотоксину. Сюди входять Ентобактерин, Дендробацилін, Біп, Інсектин, Гомелін, Лепідоцид, Біолеп (Лепідоцид БТУ) та ін.

Крім перелічених ендотоксиномісних препаратів на основі Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki і Bacillus thuringiensis subsp. thuringiensis, ефективних проти лускокрилих комах на овочевих культурах, в плодово-ягідних насадженнях та інших культурах, останнім часом створено препарати, наприклад Децимід, Новодор, Колорадо, активні проти личинок твердокрилих, у тому числі колорадського жука. Створення таких препаратів стало можливим після виділення нового підвиду Bacillus thuringiensis subsp. tenebrionis, що продукує кристалічний ендотоксин зі специфічною інсектицидною активністю.

Друга група препаратів разом зі спорами та кристалами ендотоксину Bacillus thuringiensis subsp. thuringiensis містить і термостабільний екзотоксин. До цих бактеріальних препаратів належать препарати Бітоксибацилін, Колорадоцид, Бікол, Актоверм формула.

Завдяки тому, що в препараті Бітоксибацилін містяться токсини двох типів, він більш ефективний проти листогризучих гусениць, ніж описані вище препарати. Зокрема, бітоксибацилін ефективний проти личинок колорадського жука, гусениць бавовникової совки, карадрини, люцернового довгоносика, капустяної мухи, павутинного кліща та інших шкідників. Екзотоксин виявляє також овіцидну дію, тому обробка ним яйцекладок колорадського жука, кільчастого шовкопряда приводить до загибелі личинок, що виплоджуються з яєць. Комахи під дією препарату часто гинуть під час заляльковування. Характерною рисою дії бітоксибациліну є порушення метаморфозу, що проявляється в утворенні великої кількості незвичайних особин, зниженні життєздатності і плодючості комах. Препарат малотоксичний для людини і теплокровних тварин, безпечний для ентомофагів та бджіл. Строк очікування – одна доба.

Препарати, що входять до третьої групи містять лише очищені токсини. До третьої групи належить препарат Турингін, який виготовляють на основі Bacillus thuringiensis subsp. thuringiensis, штами 5072 та 4067. Існують дві препаративні форми препарату: турингін-1, рідкий, вміщує 0,8 %, та турингін-2, водний розчин, який вмішує 10 % термостабільного екзотоксину. Препарати рекомендовані до застосування проти павутинного кліща на овочевих і декоративних культурах (турингін-1) і проти колорадського жука на картоплі (турингін-2) – 0,2–0,4 кг/га.

Препарат Сезар на основі бактерії Pseudomonas auerofaciens, штам B-306, проявляє контактну і кишкову дію. Проникаючи в організм шкідника спричиняє параліч, шкідник перестає живитись і через 2–3 доби гине. Ефективний проти листогризучих і сисних шкідників, у тому числі і проти кліщів. Рекомендують до застосування проти комплексу шкідників на зернових культурах і способом обприскування рослин у період вегетації з нормою витрати 4–6 л/га.

Препарат Фабіліс на основі бактерії Bacillus pumilus (штам BU F-33) рекомендують до застосування проти комплексу шкідників на зернових культурах і озимому ріпаці способом передпосівної обробки насіння з нормою витрати: кукурудза – 2,5 л/т, зернові культури, ріпак – 1,6 л/т.

Таблиця 3

Біологічні інсектициди

Сергій Хаблак,

доктор біологічних наук, агроном-експерт агроплатформи FERM