Растительные экстракты как альтернатива химическим инсектицидам

Введение. Картофель – это крахмалистый корнеплод, являющийся важнейшей пищевой, кормовой и технической культурой земного шара. Такое значение картофеля определяется высокой продуктивностью и уникальными питательными свойствами этой культуры. Ценность картофеля обуславливается многообразием минеральных и органических веществ клубня, соответсвующих потребностям человеческого организма. Клубни картофеля богаты углеводами, белками, витаминами, минералами и пищевыми волокнами [1].

Однако, культура картофеля относится к одной из самых незащищенных от патогенных микроорганизмов и нападения насекомых - вредителей. В настоящее время насчитывают свыше 30 наиболее распространенных болезней и насекомых-вредителей картофеля, среди которых особую опасность представляет колорадский жук (leptinotarsa decemlineana Say) , занимающий особое положение среди вредителей сельскохозяйственных культур [2]. Являясь инвазивным вредителем, колорадский жук повреждает листья и клубни многих пасленовых культур. К повреждениям относится опадение листьев, производство жуками больших популяций личинок, способных зарываться в почву, питаться клубнями, что приводит к деформации съедобных частей, а также к задержке роста, развития и снижению урожайности картофеля [3].

Урожайность картофеля в значительной степени зависит от эффективности комплексных мероприятий, направленных на защиту растений от болезней и вредителей [4].

Значительным этапом в интегрированной защите картофеля от насекомых-вредителей является применение химических средств защиты. Химические инсектициды, применяемые в защите картофеля, могут быть как эффективными, так и оказывать негативное воздействие на окружающую среду, и состояние здоровья человека. Нарастающая резистентность колорадского жука к наиболее распространенным инсектицидам, а также нехватка средств на защиту посадок от вредителя приводят к существенным потерям урожая [5].

В связи с этим, одним из направлений биологизации сельского хозяйства является создание экологически чистых аналогов как альтернативы химическим инсектицидам в качестве их полной замены или комбинированного использования в интегрированной системе защиты растений [6].

Биологические инсектициды - это природные или органические соединения, полученные из растений, бактерий, грибов, вирусов или других микроорганизмов, которые можно использовать для контроля и уничтожения насекомых-вредителей [7].

В этом плане актуальным является поиск растений, содержащих биологически активные вещества, которые могут быть использованы в качестве природных инсектицидов в защите картофеля от насекомых-вредителей [8].

Цель исследований. Учитывая высокое содержание биологически активных соединений в луковицах чеснока посевного (Allium sativum L.), корневищах щитовника мужского (Dryopteris filix mas L.), цветках календулы лекарственной (Calendula officinalis L.), возможно оказывающих ингибирующий эффект как на насекомого вредителя, так и играющих роль биологических овицидов, целью данного исследования являлось извлечение экстрактов чесночных фитонцидов, флаваноидов папоротника и флаваноидов цветков календулы лекарственной и изучение их влияния на выживаемость колорадского жука и личинок на вегетативных органах картофеля.

Условия, материалы и методы. Для изучения действия биологически активных компонентов растений был выбран сорт «Невский», выведенный Северо-Западным НИИСХ, характеризующийся широкой экологической пластичностью и являющийся неустойчивым по отношению к колорадскому жуку, так как заселяемость данного сорта насекомым - вредителем максимальна. Исследования проводились в условиях приусадебного участка.

Кусты картофеля обрабатывали растительными экстрактами фитонцидов и флаваноидов в трех повторностях. Контрольные кусты обрабатывали дистиллированной водой. В качестве второго контроля использовали инсектицид быстрого действия «Актара» (действующее вещество- тиаметоксам -искусственно созданная производная обычного никотина). Оценку влияния инсектицидного действия на выживаемость насекомого - вредителя определяли визуально через сутки.

Результаты и обсуждение. Анализируя результаты проведенных исследований, стоит отметить, что обработка инсектицидом быстрого действия «Актара» оказалась максимально эффективной (100% гибели насекомого-вредителя). Обработка кустов картофеля экстрактом фитонцидов чеснока привела к 75% гибели, обработка экстрактом флаваноидов щитовника мужского привела к 60% гибели, экстрактом флаваноидов календулы лекарственной к 40% гибели насекомого-вредителя, соответственно. 98%-ная жизнеспособность колорадского жука была отмечена на кустах картофеля, обработанных дистиллированной водой (рис. 1).

Обработка личинок колорадского жука на кустах картофеля экстрактами биологически активных веществ растений оказалась менее эффективной. Так, при обработке личинок экстрактом фитонцидов чеснока наблюдается 35% гибель, экстрактом флаваноидов щитовника мужского -10%, экстрактом флаваноидов календулы лекарственной -3%, соответственно. Максимальный процент гибели личинок (100%) наблюдался после опрыскивания кустов картофеля инсектицидом быстрого действия «Актара». Обработка дистиллированной водой не выявила ингибирующего эффекта (1% гибели) (рисунок 2).

препарат

Рисунок 1 – Динамика численности колорадского жука при обработке различными препаратами

препарат

Рисунок 2 – Динамика численности личинок колорадского жука при обработке различными препаратами

Выводы. По результатам проведенных исследований можно сделать вывод об эффективности инсектецидного действия биологически активных компонентов чеснока (чесночные фитонциды) как на взрослых особей колорадского жука, так и на личинок насекомого-вредителя. Таким образом, результаты проведенных исследований открывают широкие возможности для создания экологичных биопрепаратов в качестве альтернативы химическим инсектицидам для борьбы с колорадским жуком.