Е. Ченикалова - Биотехнология в защите растений. Практикум по выполнению лабораторных работ

• Название: Биотехнология в защите растений. Практикум по выполнению лабораторных работ
• Автор: Е. Ченикалова
• Жанр: Медицина
• Год: 2013
• ISBN: 978-5-9596-0894-1

Рассматриваются технологии производства микробиологических препаратов – грибных, бактериальных и вирусных, применяемых при микробиологической защите растений.

Описаны биологические особенности и методы разведения основных энтомофагов – паразитов и хищников, используемых для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур открытого и защищенного грунта.

Приведены методики получения безвирусных растений картофеля, овощных культур и винограда, биотехнологические методы борьбы с болезнями растений, сорной растительностью.

Отражены методы использования дождевых червей, синантропных мух и бактерий для повышения плодородия почвы и переработки органических отходов.

Для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся на агрономических специальностях, научных сотрудников, аспирантов.

---

Рис. 6. Полиэдры тополевого пилильщика (х15000)

Рис. 7. Гусеницы непарного шелкопряда, пораженные вирусом ядерного полиэдроза

Выход вирусных частиц составляет до 30 % от сухой массы гусениц.

При производстве вирина-ЭКС полиэдры осаждают центрифугированием, из осадка приготовляют суспензию в небольшом количестве дистиллированной воды, добавляют стерильный глицерин до титра 1 млрд. полиэдров в 1 мл. Препарат разливают по флаконам, в объемах, кратных гектарной норме применения.

Формы выпуска виринов – сухой порошок или масляная эмульсия на солярном масле. Титр – 1 млрд полиэдров/г. Применяют для смазывания яйцекладок непарного шелкопряда на штамбах деревьев и для опрыскивания лесов и садов.

Рис. 8. Марки виринов, применяемые в защите растений

Рис. 9. Блок-схема производства вирусных препаратов:

1 – выращивание кормовых растений для гусениц; 2 – приготовление питательной среды для фитофага; 3 – выращивание гусениц; 4 – заражение гусениц вирусом; 5 – экспозиция и высушивание погибших гусениц; 6 – приготовление жидкого вирина; 7 – высушивание препарата; 8 – применение

Вирусные препараты наиболее эффективны против гусениц младших возрастов. Их применяют методом опрыскивания, желательно в утренние или вечерние часы, чтобы предотвратить гибель вирусных частиц от прямых солнечных лучей.

Контрольные вопросы и задания:

1. Опишите технологию и блок-схемы производства бактериальных биопрепаратов.

2. Против каких вредителей и их стадий применяются бактериальные биопрепараты?

3. Опишите технологию производства грибных микробиопрепаратов на примере боверина.

4. Приведите блок-схемы получения боверина глубинным, поверхностным и комбинированным способами.

5. Против каких вредителей применяются грибные препараты?

6. Расскажите технологию производства вирусных биопрепаратов.

7. Против каких вредителей и как применяют вирины?

8. Опишите патогенез насекомых при заболевании вирозами.

Лабораторная работа № 3. Массовое промышленное разведение трихограммы

Цель работы: изучить методику массового разведения трихограммы.

Материалы и оборудование: коллекционные образцы разных видов трихограммы, яиц зерновой моли, бабочки ситотроги, технологические схемы разведения зерновой моли, мельничной огневки и трихограммы.

Трихограмма является наиболее широко применяемым у нас в стране и в мире энтомофагом. Распространены несколько видов трихограммы – представителей рода трихограмма (Trichogramma) семейства трихограмматид (Trychogrammatidae), отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) – обыкновенная, бессамцовая, желтая, пинтои и др. (рис. 10).

Природный энтомофаг гусениц многих чешуекрылых. Распространены в южной зоне земледелия СНГ. Используется для массового размножения и выпуска на посевы методом сезонной колонизации. Впервые технологическая линия по разведению трихограммы создана учеными ВИЗР (г. Санкт-Петербург). В Ставропольском крае работает одна из 500 промышленных технологических линий. Производится главным образом трихограмма обыкновенная (T. evanescens West.) – совочная и плодожорочная расы.

Рис. 10. Самка трихограммы заражает яйцо совки

3.1. Общая схема массового производства трихограммы

Технологический процесс массового производства трихограммы и зерновой моли схематично состоит из 8 операций:

1. Подготовка зерна к заражению зерновой молью.

2. Уход за зерном в период развития зерновой моли.

3. Создание условий для вылета из зерна бабочек моли и их сбор.

4. Содержание бабочек зерновой моли для откладки яиц.

5. Сбор яиц зерновой моли.

6. Очистка яиц зерновой моли.

7. Заражение яиц моли и размножение трихограммы.

8. Хранение трихограммы (рис. 11).

Подготовка зерна к заражению зерновой молью. При проведении этой операции преследуют двоякую цель: обеззаразить зерно от амбарных вредителей и паразитов зерновой моли и оптимально подготовить зерно к заражению гусеницами моли. Зерно должно обладать влажностью 16–17 %, быть мягким, рыхлым, не терять своих пищевых качеств. Проводят термическое или химическое обеззараживание зерна. При химической фумигации бромистым метилом зерно не увлажняется, что снижает плодовитость полученной моли на 10 %.

Рис. 11. Блок-схема разведения трихограммы (по Н. В. Бондаренко, 1989):

1 – обеззараженное зерно; 2 – зерно, заселенное яйцами ситотроги; 3 – боксы с ситотрогой; 4 – насекомопровод; 5 – пульт управления; 6 – насекомоприемник с кассетами; 7 – вытяжной шкаф для дозировки, очистки и наклеивания яиц; 8 – контейнеры-виварии с наклеенными на пластины яйцами ситотроги и пеналами с трихограммой; 9 – биоклиматические камеры с контейнерами для заселения яиц ситотроги трихограммой; 10 – политермостат для преимагинального развития трихограммы; 11 – холодильная камера для кратковременного хранения трихограммы

На практике чаще используется погружение зерна ячменя в перфорированных емкостях в горячую воду при температуре 90–95 °С.

Уход за зерном в период развития гусениц. Это сложный и трудоемкий процесс. На уход за 1 ц зерна затрачивается 2–7 человеко-дней, что составляет 50 % затрат на весь цикл размножения трихограммы. Выпускаемые промышленностью стеллажи с кюветами не механизируют операции по постоянному перемешиванию зерна, его увлажнению, контролю влажности (15–16 %) и температуры (25 °С). Зерно должно равномерно распределяться по кювете слоем не более 5 см.

Вылет бабочек зерновой моли и их сбор. Перед отрождением бабочек зараженное зерно помещают в специальные кассеты в боксы. В боксе создают оптимальные гидротермические условия: температуру 25–28 °С и влажность воздуха 80 %. Это способствует дружному вылету бабочек. Через отверстия в кассетах бабочки выходят и скапливаются в нижней конусовидной части боксов, открывающейся в общий насекомопровод с помощью автоматических задвижек. Оператор раз в сутки автоматически открывает задвижки, и бабочки из насекомопровода струей воздуха переносятся в насекомоприемник. При этой операции, однако, травмируются до 12–16 % бабочек.

Содержание бабочек зерновой моли. Вылет бабочек одной партии длится от 16–18 до 30–40 дней. Бабочек помещают в специальные кассеты – садки и содержат в термостатах с обязательной аэрацией. Под кассетами устанавливают поддон с зерном, стимулирующим откладку яиц бабочками. Плотность содержания бабочек до 200 особей на 1 см2 садка. Откладка яиц и содержание одной партии бабочек в кассетах длится 4–5 суток.

Сбор и очистка яиц зерновой моли. Откладка яиц бабочками моли происходит в кассетах. При сборе яиц бабочек отсасывают вакуумным устройством, а оставшихся и погибших вместе с яйцами высыпают на механические вибросита. При вибрации сит яйца отделяются от бабочек и мусора. При этом часть бабочек, особенно попавших на сита, травмируется, что не желательно. Отбор яиц необходимо производить ежедневно, так как трихограмма заражает только свежеотложенные яйца.

Вся работа по отделению бабочек от яиц проводится в вытяжных шкафах с соблюдением индивидуальных мер защиты работающего персонала. Затем яйца дополнительно очищают струей воздуха на пневматическом классификаторе.

При оптимальном режиме содержания бабочек одной партии яйцекладка заканчивается за 20 дней с выходом продукции – до 6–8 кг яиц от 1 т зерна.

Размножение трихограммы. Для размножения трихограммы биолаборатории пользуются прозрачными емкостями с герметично закрывающимися крышками. Обычно это трехлитровые банки. На внутренние стенки их с помощью увлажнения паром наклеивают яйца моли. На промышленных биофабриках пользуются специальными контейнерами-вивариями из оргстекла, в которые вставляются стеклянные пластины, на которые так же наклеивают яйца моли.

В нижней части вивария находится пенал, в который помещают имаго трихограммы или зараженные ею яйца моли. По мере вылета трихограммы она заражает наклеенные яйца моли. Заражение ведут из расчета 1 самка трихограммы на 20 яиц моли.

Контейнеры-виварии или банки помещают в климатические камеры или на стеллажи, поддерживая заданную температуру и влажность, а также фотопериод, характерный для зоны разведения и применения паразита.

Равномерность заселения яиц трихограммой достигается переворачиванием банок через сутки и поочередным включением ламп в климатических камерах с вивариями. Трихограмма имеет положительный фототаксис и перемещается из темноты на более освещенные участки.