Спосіб екологічно безпечного захисту сливових насаджень від шкідників для виробництва продукції дитячого і дієтичного харчування

Реферат: Спосіб екологічно безпечного захисту сливових насаджень від шкідників для виробництва продукції дитячого і дієтичного харчування включає попередній прогноз фітосанітарного стану промислового насадження, а саме для домінуючих шкідників, використовуючи імітаційне і топографічне моделювання, інструментальний метод моніторингу динаміки чисельності фітофагів, критерії ефективності головних ентомофагів сливової обпиленої попелиці, висаджування сортів сливи, які пошкоджуються шкідниками на 1-15 %, обробку дерев обприскуванням мікробними та рослинними біопрепаратами в кількості, залежно від рівня регулювання чисельності шкідників природними популяціями ентомофагів. UA 100469 C2 (12) UA 100469 C2 UA 100469 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до сільського господарства, зокрема до галузі захисту багаторічних насаджень плодових культур від шкідників. Комплекс плодопошкоджуючих і сисних шкідників може спричинити втрати 80-90 %, а інколи 100 % плодів сливи. Для управління їх розвитком і шкодочинністю необхідний щорічний регулярний контроль. Стратегія захисту рослин у третьому тисячолітті буде базуватись на максимальному використанні біологічних, агрохімічних та інших нехімічних способах і технологіях [1]. Відомий спосіб обмеження чисельності та шкодочинності фітофагів сливи за допомогою застосування хімічних інсектицидів [2, 3, 4]. Недоліком цього способу є те, що при використанні хімічних препаратів вирощена продукція не придатна для виробництва продукції, призначеної для дитячого та дієтичного харчування. Відомий також спосіб управління щільністю популяції шкідників сливи та яблуні за використання кольорових і клейових пасток, мікрокапсульованих феромонів [5, 6]. Недоліками цього способу є те, що ефективна його реалізація супроводжується частково використанням хімічних препаратів проти плодожерок, але відсутністю регулюючої ролі ентомофагів і прогнозу розвитку шкідників, що є недостатнім для захисту плодових культур від комплексу фітофагів. Найбільш близьким по суті до заявленого способу є спосіб комплексного захисту плодових садів [7], за яким оптимізацію фітосанітарного стану промислових плодових насаджень різних типів здійснюють шляхом прогнозу ситуації майбутнього агроландшафту на епізоотію шкідливих організмів з врахуванням погодних чинників ранньої весни, ступеня пошкодження сортів плодових, рівня регулювання чисельності місцевими популяціями ентомофагів. Далі здійснюють агротехнічний захист, підбираючи конструкції саду, залежно від призначення та розміщення на агроландшафті; висаджують сорти плодових, які пошкоджуються на 1-2 бали; проводять обприскування біопрепаратами залежно від регулювання чисельності ентомофагами; в другій половині вегетаційного періоду проводять дворазове переселення хижаків із природних стацій і необприскуваних садів. Недоліками цього способу є те, що не встановлена дія способу на шкідливі організми кісточкових плодових насаджень, зокрема сливи; дослідження з визначення рівня ефективності ентомофагів проводились в запущених і здичавілих насадженнях з перенесенням результатів на багаторічні досліди у базових господарствах, що вважаємо некоректним; прогноз фітосанітарної ситуації побудований лише на основі суми ефективних температур повітря (СЕТ), стресових чинниках ранньовесняного періоду та фенофазах розвитку яблуні, що є недостатнім у сучасних умовах ведення садівництва для побудови ефективної системи захисту, враховуючи глобальне потепління, при якому фенофази розвитку плодових культур і стадії розвитку фітофагів змістилися на 7-10 днів раніше; рівень біологізації в різних типах садів у прототипі досягає 50 %, а решту захисних обприскувань проводять хімічними препаратами, що недопустимо при вирощуванні плодів, призначених для виробництва продукції дитячого та дієтичного харчування. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб екологічно безпечного захисту сливових насаджень від шкідників для виробництва продукції дитячого і дієтичного харчування шляхом застосування імітаційного і топографічного моделювання та інструментального методу моніторингу динаміки чисельності домінуючих фітофагів, критеріїв ефективності природних ентомофагів шкідливої фауни, врахування ступеня стійкості сортів сливи до шкідників, та обприскування насаджень мікробними та рослинними біологічними препаратами проти комплексу шкідників забезпечити процес саморегулювання сливового саду для отриманням підвищеної урожайності насаджень з покращеним якісним складом плодів, придатних для виробництва продукції дитячого та дієтичного харчування. Поставлена задача вирішується тим, що насадження сливи закладають сортами з низьким ступенем пошкодження основними шкідниками, здійснюють прогноз фітосанітарної ситуації агроценозу плодового саду на спалахи чисельності основних шкідників з використанням імітаційного моделювання чисельності дорослих комах залежно від погодних чинників та топографічного моделювання розподілення імаго популяцій у саду, інструментального методу моніторингу динаміки чисельності перетинчастокрилих і лускокрилих видів, рівня регулювання чисельності фітофагів природними популяціями ентомофагів та оптимізують фітосанітарну ситуацію у насадженнях, обприскуючи плодові дерева мікробними та рослинним біопрепаратами, в кількості, залежно від рівня регулювання чисельності шкідників природними популяціями ентомофагів. 1 UA 100469 C2 5 10 Для здійснення прогнозу динаміки чисельності основних шкідників сливи залежно від погодних умов розроблені імітаційні моделі на прикладі чорного сливового пильщика, сливової плодожерки та сливової обпиленої попелиці. Розвиток і літ сливової плодожерки у весняно-літній період залежить в основному від середньої та мінімальної температури повітря, опадів і температури ґрунту. За "сухої" погоди головними чинниками, які сприяють розвитку шкідника є мінімальна температура повітря і температура ґрунту. Сповільнюють розвиток шкідника середньодобові опади. Кількість метеликів сливової плодожерки на рівні 27,2 + -4,8 екз./пастку в основному забезпечує ґрунтова складова. При сухій теплій погоді весною середня мінімальна температура повітря і ґрунту сприяють розвитку сливової плодожерки, тоді як середньодобова температура і опади затримують цей процес. Літ плодожерки в цей період в залежності від різниці температур описується експоненціальним рівнянням виду Rs  e 6,6877 0,7170t  0,0002t  , де Rs - літ плодожерки в засушливу весну, метел./пастку; t - різниця середньодобових середньої та мінімальної температур, °C. Регресійне рівняння описує 95 % всієї кількості метеликів сливової плодожерки, відновлених феромонними пастками в цей період. За "вологої" весни, серед головних факторів, які позитивно впливають на розвиток плодожерки виділяються середньодобова температура повітря і опади. Комплексна дія низьких мінімальної температури повітря і ґрунту значно знижують щільність імаго сливової плодожерки до 12,7 + -3,5 метелика/пастку. Розвиток передімагінальних стадій проходить в основному в тріщинах кори дерев і під рослинними рештками. Літ плодожерки за таких умов в залежності від різниці температур описується експоненціальним рівнянням виду 2 15 20 25 Rw  e  5,1585 1,3772t  0,0547t  , де Rw - літ плодожерки у вологу весну, метел./пастку; t - різниця середньодобових середньої та мінімальної температур, °C. Регресійне рівняння описує 79 % кількості метеликів. В літній період основним чинником, який визначає розвиток і літ сливової плодожерки, є опади. Середньодобова, максимальна температури і мінімальна вологість діють опосередковано. Опади від 0,6 до 2,2 мм забезпечують літ імаго сливової плодожерки відповідно від 25,0 + -4,5 до 12 + -2,5 метеликів на пастку. При опадах нижче 0,6 мм літ метеликів може досягти 40, 50 і більше метеликів на пастку в залежності від співвідношення максимальної температури і мінімальної вологи. Максимальна температура вище 28 °C і опади більше 3 мм значно знижують щільність популяції фітофага. Залежність льоту метеликів від цих факторів описується експоненціальним рівнянням виду 2 30 35 40 45 R1  e 2,5047 0.0627tc 0,0393t max 0,0164W min 0,5664d (R=0,9488), де R1 - літ плодожерки в літній період, метел./пастку; tc - середньодобова температура, С; tmax - середньодобова максимальна температура, °C; Wmin - середньодобова мінімальна волога, %; D - середньодобові опади, мм. Регресійне рівняння описує 90 % кількості метеликів в літній період. На основі розроблених рівнянь регресії побудовані діаграми, за якими можна прогнозувати чисельність сливового пильщика (в динаміці): - для періоду початкового льоту: 50 Dp=431,61-2611,5:tc+60,1:d-1046,9:tg 55 (1) (R=0,9662), де Dp - кількість пильщика в початковий період, екз./пастку; tc - середньодобова температура повітря, °C; d - опади, мм; tg - температура ґрунту, °C - в період піку льоту: 2 UA 100469 C2 Dm=1:(0,4290+0,0330×d-0,0087×W c+0,0048×tg) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (2) (R=0,9722), де Dm - кількість пильщика в період максимального заселення, екз./пастку; d - опади, мм; W c - середня вологість повітря, %; tg - температура ґрунту, °C. Як видно з рівнянь, чисельність фітофага має зворотно пропорційну залежність від погодних умов. Причому, для початкового періоду льоту (1) наявність кожного чинника на мінімальному рівні обов'язкова, він не може бути замінений іншим, тоді, як при максимальному (2) проявляється їх взаємодія, можлива часткова компенсація іншим. З метою визначення заселеності сливи попелицею в залежності від абіотичних факторів розроблено експоненційне рівняння: Pf  e 2,0782 0,0735t max 0,4230t min 0,0300 Wcep , де Pf - процент заселення факторний; e - основа логарифму; tmax - максимальна добова температура повітря, °C; tmin - мінімальна добова температура повітря, °C; W cep - середня вологість повітря, %. Коефіцієнт множинної кореляції рівняння становить 0,9231. За результатами уловів феромонних пасток метеликів сливової плодожерки побудована топографічна модель горизонтальної структури популяції, яка дозволила оцінити розподілення імаго у сливовому агроценозі. Найбільше метеликів потрапляло у пастки, розміщені на крайніх деревах з південної сторони. Спостереження за сезонною динамікою льоту імаго стосовно сторін горизонту підтвердили зазначену вище тенденцію. Вивчення топографічного розподілення імаго в агроценозі сливи проведено для чорного сливового пильщика, сливової плодожерки, сірого брунькового довгоносика та західного травневого хруща. Результати досліджень свідчать про аналогічну сливовій плодожерці тенденцію, про більшу концентрацію імаго на крайніх деревах з південної сторони. Проведені експерименти є підставою для побудови раціональної екологічно безпечної системи захисту сливи від плодопошкоджуючих і листогризучих фітофагів, яка передбачає локальні крайові обробки саду з південної сторони, внаслідок високої чисельності імаго, що загрожує значному пошкодженню листового апарату та урожаю. Інструментальний метод моніторингу здійснюють за динамікою льоту сливової плодожерки, використовуючи феромонні пастки. Феромонні пастки чітко фіксують початок й періоди льоту метеликів сливової плодожерки з кількома піками масового льоту. Кількість піків й величина уловів метеликів пастками залежить від погодних умов року та чисельності шкідника в саду. В Україні в умовах ДГ "Новосілки" Інституту садівництва НААН (зона північного Лісостепу) спостерігається літ метеликів перезимувалої та літньої генерацій. При цьому кількість піків покоління, що перезимувало, може становити - 2, а літнього - від 2 до 3. Улови на одну пастку за період стійкого льоту в роки з високим сезонним рівнем заселення агроценозу кількість імаго покоління, що перезимувало може складати від 12,2 до 55,6 екз./пастку за 7 днів. В роки з низьким сезонним рівнем заселення кількість імаго знижується до 7,5-33,5 екз./пастку за 7 днів. Строки обробок за допомогою пасток можуть бути визначені двома способами. Перший - за пороговим критерієм вилову метеликів пастками. Загальноприйнятим порогом для початку обробок є вилов 12 і більше метеликів на пастку за 7 днів для покоління, що перезимувало, та 5 і більше для літнього покоління. Другий - з урахуванням піків масового льоту метеликів. З дня встановлення початку льоту плодожерки контролюють динаміку розвитку популяції шкідника й визначають кількісні параметри її чисельності в саду та прослідковують періоди масового льоту. Строки проведення кожної з обробок встановлюють з врахуванням погодних умов та часу, необхідного для спарювання, відкладання та ембріонального розвитку яєць. Аналогічно визначають періоди масового льоту метеликів кожної генерації й строки відродження гусениць, тобто оптимальні періоди для проведення наступних обробок. Для моніторингу чорного сливового пильщика (Н. minuta) використовуються білі клейові пастки, що дає змогу отримати точну та репрезентативну наукову інформацію про основні періоди онтогенезу фітофага - початок, пік і закінчення льоту, а також видовий склад пильщиків і щільність їх популяції, що є надзвичайно важливим для визначення оптимальних строків застосування інсектицидів при інтегрованому вирощуванні сливи. Установлено, що рівень 3 UA 100469 C2 5 10 чисельності імаго в період льоту становив від 1,4-3,0 до 13-20 екз./пастку за облік. Пік льоту, за період досліджень, спостерігали в основному в другій декаді травня, білі пастки в цей час відновлювали 52-72 екз./ пастку. ЕПШ для сливового пильщика 12 екз./пастку за обліковий період. При відлові пастками імаго більше за ЕПШ необхідно проводити захисні заходи. Вивчення технічної ефективності біопрепаратів для захисту сливи від шкідливих об'єктів, стійкості нових і перспективних сортів до плодопошкоджуючих видів проведені в стаціонарних багаторічних польових дослідах у дослідних господарствах "Новосілки" Інституту садівництва та Інституту помології ім. Л.П. Симиренка НААН України (2001-2010 pp.). При вивченні стійкості 15 нових і перспективних сортів сливи до шкідників виявлено сорти з слабким ступенем пошкодження плодів ранньої та середньопізньої груп достигання. За ступенем пошкодження сорти розділено на три групи: 1-1-15 % слабке, 2-16-30 % середнє і 331-50 % і більше - сильне пошкодження. Створені нові сорти Пам'ять матері, Добра та інші на фоні відсутності захисних обприскувань слабо пошкоджувались пильщиком, товстоніжкою та плодожеркою (табл. 1). 15 Таблиця 1 Стійкість нового сортименту сливи до основних шкідників Сорт Пам'ять матері Ода (еталон) Добра Волошка (еталон) 20 25 30 Строк достигання ранній ранній середньопізній пізній Пошкоджено плодів, % чорний сливовий товстоніжка пильщик сливова 0,97 3,6 85,5 3,5 15,0 5,1 44,1 32,7 сливова плодожерка 9,4 6,4 13,7 8,7 Таким чином, враховуючи стійкість нових сортів сливи до шкідників карпофагів, можна зробити висновок, що впровадження у виробництво сортів, які пошкоджуються до 15 %, ефективне через зменшення кількості обприскувань проти досліджуваних видів фітофагів. У насадженнях сливи після обприскування біопрепаратами ефективність паразитів проти лускокрилих шкідників (сливова плодожерка, листомінуючі молі, листовійки, совки) становила 550 %. Аборигенні хижаки - різні види сонечок (Adalia bipunctata L., A. decimpunctata L., Coccinella septempunctata L.), золотоочок (Chrysopa perla L., Ch. cornea Steph.) та мух сирфід (Syrphus ribesii L., S. balteatus Deg.) обмежували чисельність сливової обпиленої попелиці на 51-98 %. На фоні обробок сливи хімічними препаратами регулююча роль корисних комах знижувалася до 015 % проти лускокрилих шкідників та до 10-28 % проти попелищ. При виробництві продукції для дитячого та дієтичного харчування з метою одержання чистої від залишків хімічних пестицидів плодів для контролю розвитку шкідливих організмів необхідно застосовувати тільки мікробіологічні препарати. Інсектицидна дія мікробних препаратів БТБ, гаупсин, лепідоцид та актофіт проти пильщика становила 35-92 %, проти плодожерки 66-95 і проти попелиці 54-89 % (табл. 2). Як видно з даних таблиці 2, технічна ефективність проти шкідників сливи при застосуванні мікробних інсектицидів не поступається хімічному препарату. Таблиця 2 Ефективність біологічних інсектицидів проти головних шкідників сливи (сорт Ганна Шпет, ДГ "Новосілки") Варіант Контроль БТБ Гаупсин Лепідоцид Актофіт, 0,2 % к.е. Норма витрати, л/га 5 5 5 2 Технічна ефективність, % сливовий сливова сливова пильщик плодожерка попелиця 35 81 81 92 83 65 91 95 89 80 66 54 4 Урожайність, т/га Збережений урожай, т/га 5,4 11,8 12,3 10,5 6,4 6,9 5,1 10,9 5,5 UA 100469 C2 Продовження таблиці 2 Варіант Каліпсо, 48 % с.к. НІР05 5 10 Норма витрати, л/га Технічна ефективність, % сливовий сливова сливова пильщик плодожерка попелиця 0,25 78 79 96 Урожайність, т/га Збережений урожай, т/га 10,7 5,3 2,1 Результати досліджень з вивчення ефективності нових інсектицидів проти шкідників сливи показали, що мікробний інсектицид спінтор, 24 % с.к. у концентрації 0,03 % проти сливового пильщика проявив ефективність 82 %, проти плодожерки 97 %, а німацаль, 1 % р.о. (виготовлений з плодів дерева нім) в концентрації 0,3 % забезпечив 100 % захист зав'язі від пильщика, 89 % плодів від плодожерки та 60 % плодів від товстоніжки. Крім того, вміст пластичних речовин у плодах сливи на різних схемах захисту показав, що біопрепарати збільшують накопичення сухих речовин до 15,41±0,61 %, цукрів до 11,25±0,54 %, загальних пектинів до 1,07±0,08 % та фенольних сполук до 265,1±25,0 мг/100 г сирої ваги в порівнянні з контролем (без застосування пестицидів) і після використання інсектицидів фосфорорганічної групи (табл. 3). Таблиця 3 Якісний склад плодів сливи при різних захисних схемах (сорт Ганна Шпет, ДГ "Новосілки ") № 1 2 3 4 5 6 7 8 15 Показники контроль 15,64±1,32 1,00±0,29 10,13±2,92 4,65±2,41 0,23±0,02 0,79±0,03 1,01±0,05 234,9±76,3 Сухі речовини, % Сума титрованих органічних кислот, % Цукри, % Вітамін С, мг/100 г Розчинні пектини, % Протопектини, % Загальна кількість пектинів, % Фенольні сполуки, мг/100г с.в. Групи препаратів біологічні фосфорорганічні 15,41±0,61 14,37±2,54 0,86±0,04 0,95±0,17 11,25±0,54 9,00±0,50 2,96±0,58 4,05±1,30 0,32±0,04 0,27±0,01 0,75±0,08 0,79±0,14 1,07±0,08 1,05±0,14 265,1±25,0 183,8±68,1 Примітка: розрахунки, виконані з рівнем достовірності Р = 0,05. Обприскування дерев біопрепаратами дало змогу отримати додаткову продукцію, знизити собівартість вирощування продукції та підвищити рівень рентабельності (табл. 4). Таблиця 4 Економічна ефективність застосування хімічних і біологічних препаратів проти шкідливих організмів сливи (сорт Ганна Шпет, ДГ "Новосілки") Показники Урожайність, т/га Додаткова урожайність, т/га Вартість продукції, грн./га Вартість додаткової продукції, грн./га Виробничі витрати, грн./га Додаткові витрати всього, грн. в т.ч. витрати на захист, грн. Із них вартість препаратів, грн. Схеми захисту контроль (без застосування хімічна: БІ-58 + біологічна: гаупсин пестицидів) хорус 4,4 7,5 12,3 3,1 7,9 11000 18750 30750 7750 19750 3995 6199 8585 2204 4590 1182 1320 707 750 5 UA 100469 C2 Продовження таблиці 4 Схеми захисту контроль (без застосування хімічна: БІ-58 + біологічна: гаупсин пестицидів) хорус Вартість обприскувань, грн. 475 570 Собівартість продукції, грн./ц 90,8 82,65 69,8 Витрати на реалізацію, 93,8 85,65 82,80 грн./ц Прибуток, грн./га 6873 12326 21795 Додатковий чистий 5453 14922 прибуток, грн. Окупність додаткових 247,9 325,1 витрат, % Рівень рентабельності, % 166,5 191,9 243,4 Показники 5 10 15 20 25 Запропонований спосіб екологічно безпечного захисту сливових насаджень від шкідників забезпечує процес саморегулювання сливового саду та зменшення шкодочинності домінуючих фітофагів, що дає змогу порівняно з хімічною схемою захисту отримати підвищену урожайність насаджень з покращеним якісним складом плодів, придатних для виробництва продукції дитячого і дієтичного харчування, знизити собівартість вирощування плодів та підвищити рівень рентабельності. Джерела інформації: 1. Соколов М.С., Филипчук О.Д. Повышение адаптивного потенциала доминантных продуцентов агроценоза к биологическим стрессам // Сельскохозяйственная биология.-1997. № 3. -С. 3-34. 2. Дроздовский Э. М. Сливовая толстоножка в Подмосковье // Защита и карантин растений.2000. -№ 3. -С. 57. 3. Яновський Ю.П. Попелиці на плодових // Захист і карантин рослин.-2000. - № 9. - С. 14-15. 4. Pluciennik Z., Olszak Remigiusz W., Tworkowska U. Nowe preparaty w zwaczania owocowki sliwkowecki (Grapholitha funebrana Tr.) // Post ochr. rosl.-1999.-39. -№ 2.-448-451. 5. Nikusch I, Gernoth H. Zweijärige Versuchsergebnisse zur Bekärnpfung des pflaumenwicklers (Grapholitha funebrana Tr.) durch Verwirrung im spritzverfahren // Deutsch-italienischer Worckshop "Integrierter und biologischer Pflanzenschutz in Obstbau", Darmstadt, 1-2 März 2001. Mitt. Biol. Bundesanst. Land-und Fortwirt. Berlin-Dahlem.-2002. -№ 389. -Z. 82-87. 6. Bunescu H., Ghizdavu I, Mihai G. et. al. The control of pests from orchard ecosystems by unchemical methods // Bul. Univ. de stlintle agr. si medicina veterinara. Clui-Napoca. ser. agricultura.2002. Vol. 57. -P. 190-193. 7. Пат. 2258362 Россия, МПК 7 A01M 1/00, A01G 17/00. Способ комплексной защиты плодовых садов от вредных организмов. Сторчевая Е.М., Ярошенко В.А. Заявл. 23.07.2003; Опубл. 20.08.2005. - прототип. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 Спосіб екологічно безпечного захисту сливових насаджень від шкідників для виробництва продукції дитячого і дієтичного харчування, що включає попередній прогноз фітосанітарного стану промислового насадження, садіння сортів, які слабо пошкоджуються шкідливими організмами, та обробку плодових дерев біопрепаратами в кількості, залежно від рівня регулювання чисельності шкідників природними популяціями ентомофагів, який відрізняється тим, що попередній прогноз здійснюють для розвитку домінуючих шкідників, використовуючи імітаційне і топографічне моделювання, інструментальний метод моніторингу динаміки чисельності фітофагів, критерії ефективності головних ентомофагів сливової обпиленої попелиці; висаджують сорти сливи, які пошкоджуються шкідниками на 1-15 %, а обробку здійснюють, обприскуючи дерева мікробними та рослинними біопрепаратами. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6