Среди сотен видов клопов-пентатомид (Hemiptera, Pentatomidae) коричнево-мраморный клоп Halyomorpha halys Stål – особо опасный адвентивный вредитель сельскохозяйственных, лесных и декоративных культур. Его естественный ареал включает Китай, Японию, страны Корейского полуострова. Вторжение в другие континенты и страны началось в середине 1990-х гг., начиная с США, когда клоп был зафиксирован в Пенсильвании, уже через несколько лет он распространился в 40 государствах. В 2010 г. вредитель был обнаружен в Канаде [1]. В Европе он был впервые выявлен в Швейцарии в 2007 г. [2–4]. В Италии начиная с 2012 г. появились сообщения о нем из разных регионов. Коричнево-мраморный клоп продолжает расширять свой ареал в Швейцарии, Франции [2], Германии [5], Греции [6], Венгрии, Лихтенштейне, Румынии, Австрии, Сербии, Болгарии [7], России [8], Казахстане [9]. H. halys распространился на всех континентах Северного полушария, а в последнее время – в Европе [10]. Выше отмечено, что в США он попал в 1996 г., хотя официально вредитель был идентифицирован и зарегистрирован в 2001 г. Первая информация о повреждениях клопом сельскохозяйственных культур поступила из Пенсильвании (г. Аллентаун). В 2005 г. его обнаружили в Калифорнии, Орегоне и других штатах. С этого времени началось активное расселение мраморного клопа по территории США, а также другим странам и континентам. В 2008 г. клоп был выявлен в Швейцарии, а в 2010 г. – в Новой Зеландии [11]. Мраморный клоп является широким полифагом и питается цветами, стеблями, листьями растений 49 семейств [9]. H. halys питается большим разнообразием фруктов (яблоки, персики, абрикосы, инжир, шелковица, цитрусовые, хурма) и овощей (фасоль, томаты, соя и др.), а также многими видами декоративных растений и сорняков. Благоприятные климатические условия позволили клопу размножиться в большом количестве, что привело к серьезным экономическим потерям в связи с широкой пищевой специализацией фитофага. Основной ущерб клоп наносит, питаясь плодами мандарина, фундука, груши, персика, черешни, хурмы, винограда, кукурузы, сои, томатов и перца [4; 9].
В начале августа 2014 г. мраморный клоп был обнаружен на декоративных насаждениях в г. Сочи Краснодарского края Российской Федерации. До конца непонятно, каким путём мраморный клоп проник в Россию. Есть предположение, что этот вид был завезён (возможно, из Италии) в один из российских черноморских портов с посадочным материалом декоративных растений для озеленения объектов XXII Олимпийских зимних игр. И уже из России клоп распространился в Абхазию и Грузию [12].
Со второй половины 2015 г. началось массовое размножение этого вида в Сочинском городском округе, а также в Абхазии и Грузии [4; 12; 13].
На сегодняшний день мраморный клоп обнаружен в 3 из 4 районов Сочи (Адлерский, Хостинский и Центральный районы). По предварительной оценке, максимальная численность клопа зарегистрирована в Адлерском районе (Имеретинская низменность) [9]. В 2017–2018 гг., по нашим наблюдениям, мраморный клоп расселился во всех районах Центральной зоны Краснодарского края и нанес большой ущерб урожаю плодовых, орехоплодных, овощных культур, сое и кукурузе.
Контроль численности и вредоносности коричнево-мраморного клопа традиционными химическими средствами защиты растений затруднен в связи с его распространением в санитарных, рекреационных, заповедных и курортных зонах. К тому же регулярные химические обработки, рекомендуемые при обнаружении карантинных видов по мере освоения ими новых ареалов, привели к формированию резистентности в популяциях коричнево-мраморного клопа. В связи с этим планируется изучение механизмов половой химической коммуникации, репродуктивного потенциала и вредоносности, отбор активных биологических и биорациональных средств защиты растений, выявление эффективных аборигенных видов энтомофагов и энтомопатогенов, способных регулировать численность вредителя.
Таким образом, инвазийный характер развития и вредоносности коричнево-мраморного клопа, приводящий к катастрофическим потерям урожая и его качества, а также быстрое формирование устойчивости вредителя к традиционным инсектицидам определяет необходимость в исследованиях по нарушению нормальных репродуктивных связей и метаморфоза, а также поиска биоагентов, контролирующих численность вредителя.
Целью настоящей работы являлась оценка средств биологического контроля коричнево-мраморного клопа, основанная на взаимодополняющем применении энтомопатогенов, энтомофагов, биорациональных инсектицидов.
Материалы и методы исследования
В качестве агента биологического контроля коричнево-мраморного клопа испытывался хищный клоп Podisus maculiventris Say. В этих целях в чашки Петри рассаживались личинки хищника и жертвы II–III возрастов в соотношении, равном 1:3, опыты проводились в пятикратной повторности.
В лабораторных и полевых экспериментах по исследованию эффективности биологических и химических препаратов против коричневого мраморного клопа были использованы биорациональные, биологические и химические препараты: Препарат 1, Препарат 2 (препараты на основе эфирных масел, отличающиеся составом и соотношением концентраций компонентов), химический препарат Эфория КС. В стеклянные емкости объемом 0,7 л помещали от 15 до 18 экз. личинок или взрослых особей мраморного клопа. Насекомых обрабатывали из пульверизатора заранее приготовленными растворами препаратов и накрывали тканевой крышкой. Контрольный вариант обрабатывали дистиллированной водой.
В полевых условиях были проведены обработки растений сои тремя препаратами: Препарат 1; Препарат 2 и Эфория КС (0,2 л/га). Обработка участков проводилась при помощи беспилотного летательного аппарата (БПЛА), оснащенного ультрамалообъемным опрыскивателем (рис. 1).
Рис. 1. Беспилотный квадрокоптер, оснащенный УМО, во время обработки
Результаты исследования и их обсуждение
В 2018 г. для лабораторных экспериментов были получены 2 популяции H. halys: 1-я популяция – из г. Новороссийска, 2-я – популяция из г. Сочи. В новороссийской было подсчитано соотношение полов, которое составило 60 самок и 90 самцов, половой индекс: 1 (♀):1,5 (♂). В популяции из г. Сочи соотношение полов оказалось 194 самки к 102 самцам, половой индекс – 1,5 (♀):1 (♂).
В ходе наблюдений за жизнедеятельностью мраморного клопа в природных условиях Краснодарского края было замечено, что в весенний период клоп в основном расселяется на древесно-кустарниковой растительности: большое количество особей было обнаружено на деревьях алычи, вишни. H. halys питался незрелыми плодами этих растений, делая проколы, после чего на плодах появлялись подтеки камеди. В летний период фитофаг переходит на такие культуры, как соя, кукуруза, что отмечалось при обследовании участка с соей в 2017–2018 гг.
В Краснодарском крае в 2017–2018 гг. H. halys развивался в трех поколениях в течение года: 1-е поколение – с I декады мая (яйцекладки) по II–III декады июня; 2-е поколение – с II–III декады июня по I декаду августа; 3-е поколение – с I декады августа по I декаду октября, после чего имаго уходят на зимовку. Выход из мест зимовки наблюдается с III декады апреля – I декады мая, далее в течение нескольких недель происходит дополнительное питание и затем спаривание. Установлено, что самка откладывает яйца поэтапно по 10–30 яиц, с интервалом до 10–12 дней. Эмбриональное развитие яиц длится 6–7 дней. Развитие одного поколения мраморного клопа длится до 45–55 дней.
Мраморный клоп распространяется по территории Краснодарского края со скоростью 100–150 км в год и в ближайшие несколько лет может заселить весь Северный Кавказ, Ростовскую область, Крым, юг Волгоградской области, а также соседние страны: Украину, Молдавию, Болгарию, юг Польши, Армению, Азербайджан и Турцию.
В лабораторных условиях личинкам подизуса старших возрастов были предложены личинки мраморного клопа III–IV возрастов. Установлено, что личинки хищного клопа Podisus maculiventris Say в лабораторных условиях успешно атаковали личинок коричнево-мраморного клопа и питались ими (рис. 2), эффективность применения P. maculiventris составила 97,8 %. Таким образом, для подавления численности коричнево-мраморного клопа на сельскохозяйственных культурах можно использовать личинок подизуса, выращенных в лабораторных условиях. В литературе также упоминается о потенциале использования хищного клопа P. maculiventris против H. halys [14].
Рис. 2. Личинка Podisus maculiventris Say питается личинкой Halyomorpha halys Stål
В исследованиях в разных странах основное внимание уделяется возможности применения биологического контроля с помощью паразитоидов яиц [15].
Среди потенциальных естественных врагов H. halys рассматриваются более 20 видов, среди которых наиболее перспективными считаются паразитические перепончатокрылые сем. Scelionidae, Eupelmidae [15].
В 2018 г. в природных условиях Краснодарского края была обнаружена яйцекладка коричнево-мраморного клопа, зараженная паразитом-яйцеедом Anastatus bifasciatus Geoffroy (Hymenoptera: Eupelmidae) (рис. 3). Видовая принадлежность паразита определялась методом выведения и определена ведущим научным сотрудником лаборатории химической коммуникации и массового разведения насекомых ВНИИБЗР к.б.н. В.В. Костюковым.
1 2
Рис. 3. 1) паразит Anastatus bifasciatus Geoffroy; 2) разведение коричнево-мраморного клопа в лабораторных условиях
В связи с недостаточной эффективностью природных популяций аборигенных паразитов-яйцеедов на территории Краснодарского края были проведены испытания по эффективности препаратов на основе веществ биологического происхождения. Большой интерес с точки зрения экологичности могут представлять результаты оценки биологической эффективности биорациональных препаратов на основе эфирных масел и их смесей с уменьшенными нормами расхода традиционных инсектицидов (таблица).
Результаты лабораторных испытаний смесей препаратов на основе эфирных масел и Эфория КС против личинок коричнево-мраморного клопа H. halys
|
Вариант |
Норма расхода, л/га |
Количество личинок H. halys |
Гибель насекомых, % |
|||||
|
до обработки |
после обработки, сут. |
|||||||
|
1 |
3 |
5 |
1 |
3 |
5 |
|||
|
Эфория, КС |
0,3 |
12,6 ± 2,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
100 |
100 |
100 |
|
Препарат 1 |
1 ,0 |
12,0 ± 1,0 |
7,4 ± 1,0 |
6,6 ± 1,0 |
1,4 ± 1,0 |
39,2 |
45,8 |
89,2 |
|
Препарат 2 |
1,0 |
14,0 ± 2,0 |
6,6 ± 1,5 |
2,0 ± 1,0 |
0 ± 0,0 |
54,8 |
85,7 |
100 |
|
Эфория, КС + Препарат 2 |
0,1 + 1,0 |
10,0 ± 3,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
100 |
100 |
100 |
|
Эфория, КС + Препарат 2 |
0,05 + 1,0 |
10,0 ± 2,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
0 ± 0,0 |
100 |
100 |
100 |
|
Контроль |
Вода дист. |
11,4 ± 2,0 |
11,4 ± 0,0 |
11,4 ± 0,0 |
9,3 ± 1,0 |
0 |
0 |
18,4 |
Результаты лабораторных испытаний Препаратов 1 и 2, как отдельно, так и в композиции с инсектицидом Эфория КС, в норме расхода, уменьшенной в 3–6 раз, представленные в таблице, показали вполне удовлетворительную биологическую эффективность практически во всех вариантах опыта и были использованы для дальнейшей полевой оценки.
Заключительным этапом испытаний является проведенная 22 августа обработка в сильной степени заселенного коричнево-мраморным клопом участка сои 2,4 га Препаратом 2 в дозе 1 л/га, отдельно и в композиции с инсектицидом Эфория КС. Обработка проводилась при помощи беспилотного летательного аппарата (БПЛА), оснащенного ультрамалообъемным опрыскивателем.
В результате эксперимента были получены следующие результаты:
– до обработки препаратами численность личинок и имаго коричнево-мраморного клопа составляла от 7 до 12,5 экз./растение в среднем.
Вариант 1 – Препарат 2, эффективность: 72 % по имаго, 84 % по личинкам.
Вариант 2 – Препарат 2 (1 л/га) + Эфория КС (0,05 л/га), эффективность обработки составила 95,5 % – против имаго и 94,8 % – против личинок.
Полученные результаты по оценке биологической эффективности химических и биорациональных инсектицидов послужат основой для разработки комплексной системы биологизированного контроля коричнево-мраморного клопа.
Выводы
Определены основные биологические показатели развития коричнево-мраморного клопа в Центральной зоне Краснодарского края, теплые зимы 2017–2018 гг. способствовали перезимовке клопов, что привело к большому увеличению численности насекомого в весенне-летний периоды.
Перспективным энтомофагом, способным контролировать численность коричнево-мраморного клопа, является хищный клоп P. maculiventris Say.
В настоящее время эффективным в борьбе с коричнево-мраморным клопом является использование химических препаратов или их сочетаний с препаратами на основе БАВ, однако существует перспектива применения естественных врагов H. halys, среди которых местный вид Anastatus bifasciatus Geoffroy (Hymenoptera: Eupelmidae), а также такие специализированные виды, как Trissolcus japonicus Ashmead и Telenomus podisi Ashmead, которых необходимо интродуцировать из Юго-Восточной Азии, а возможно, из других стран (Турция, Грузия и др.), куда эти энтомофаги уже завезены. К тому же технологии массового разведения яйцеедов-сцениолид родов Trissolcus и Telenomus, эффективных паразитов клопа вредная черепашка и других клопов-щитников, разработаны сотрудниками ФГБНУ ВНИИБЗР и могут быть успешно адаптированы для производства яйцеедов мраморного клопа.
Уже сейчас очевидно, что эффективный биологический контроль коричнево-мраморного клопа H. halys будет возможен при комплексном использовании активных энтомопатогенных препаратов, биорациональных инсектицидов, феромонов, хищных и паразитических энтомофагов.
Исследования выполнены согласно Государственному заданию № 075-00376-19-00 Министерства науки и высшего образования РФ в рамках НИР по теме № 0686-2019-0013.
Библиографическая ссылка
Агасьева И.С., Нефедова М.В., Федоренко Е.В., Исмаилов В.Я. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ПРОТИВ ОСОБО ОПАСНОГО АДВЕНТИВНОГО ВРЕДИТЕЛЯ КОРИЧНЕВО-МРАМОРНОГО КЛОПА HALYOMORPHA HALYS STÅL. // Успехи современного естествознания. 2019. № 3-2. С. 182-187;URL: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=37090 (дата обращения: 24.05.2025).
DOI: https://doi.org/10.17513/use.37090