Спосіб контролю чисельності комах-шкідників запасів зернобобової продукції при фумігації фтористим сульфурилом

Реферат: Спосіб контролю чисельності комах-шкідників запасів зернобобової продукції при фумігації фтористим сульфурилом, за яким застосовують ДКЧ (показник добутку концентрації фуміганту на тривалість експозиції) в межах 351,23-1642,55 годинограм при середніх концентраціях від 3 18,40 до 32,84 г/м та експозиціях від 18 до 50 годин, залежно від температури (15-34 °C) та виду шкідника для отримання 100 % ефективності фуміганту. UA 119401 U (54) СПОСІБ КОНТРОЛЮ ЧИСЕЛЬНОСТІ КОМАХ-ШКІДНИКІВ ЗАПАСІВ ЗЕРНОБОБОВОЇ ПРОДУКЦІЇ ПРИ ФУМІГАЦІЇ ФТОРИСТИМ СУЛЬФУРИЛОМ UA 119401 U UA 119401 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сільського господарства, зокрема до галузі захисту рослин від шкідників, і може бути використана в технологіях хімічного контролю шкідників запасів зернобобової продукції методом фумігації. В умовах України відомо понад 100 видів шкідників, які належать до різних груп тварин: ссавці ряду гризунів, кліщів та комах. Саме останні є одні з найбільш поширених, а також відзначаються високою шкодочинністю та стійкістю проти хімічних препаратів [1]. Господарства України під час зберігання рослинної продукції щороку через комах-шкідників, які пошкоджують зерно й зернову продукцію, втрачають від 5-10 до 30 % зібраного зерна, істотно знижуються його харчові, фуражні та посівні якості [2]. Відомо декілька методів контролю чисельності шкідників запасу. Найбільш поширені фізикохімічні заходи контролю проти шкідників запасів. А саме нагрівання або охолодження рослинної продукції, яка зберігається, очистка та радіаційний метод. Проте у разі неможливості проведення фізико-хімічних методів контролю шкідників або при виявленні тенденції різкого збільшення заселеності у рослинній продукції шкідників вищого за допустимий рівень застосовують хімічні методи боротьби, зокрема фумігацію, як найбільш ефективний контроль чисельності шкідників [3]. Існують три фуміганти, з якими проводиться знезараження зернобобової рослинної продукції проти шкідників запасів: бромистий метил, фосфін з його різними препаративними формами та фтористий сульфурил [4, 5, 6]. Відомо, що бромистий метил відзначався ефективністю та універсальністю проти шкідників різних груп. Проте, згідно з рішенням Четвертої конференції Монреальського протоколу, даний фумігант був заборонений, у зв'язку з негативним впливом фуміганту на озоновий шар. Станом на 2017 рік тільки в деяких країнах бромметил застосовують лише в карантинній фумігації в обмеженій кількості [7, 8]. Відомо, що недоліком фумігації фосфіном та його препаративних форм (особливо твердих: фосфіду магнію та фосфіду алюмінію) є обов'язкове застосування тривалих експозицій. Зокрема для отримання повної загибелі преімагінальних стадій комах-шкідників запасів та високої ефективності фосфіну проти шкідників на стадії яйця, необхідно проводити фумігацію тривалістю 5 діб при застосуванні фосфіду магнію та 6 діб - при фосфіду алюмінію (температура, при якій проводиться знезараження, 20 °C). Або 8 діб при застосуванні фосфіду магнію та 9 діб при фосфіду алюмінію (температура, при якій проводиться знезараження, 3 10 °C). При цьому дозування цих препаратів повинне бути не менше за 3 г/м , а у разі 3 необхідності (зокрема виявлення резистентних видів комах) дозу збільшують до 5 г/м [9]. Крім цього в даних режимах не вказано основний у фумігації показник - добутку концентрації фуміганту на тривалість (час) експозиції (далі показник ДКЧ) [10]. Відомий також спосіб контролю чисельності шкідників запасу зернобобової продукції фтористим сульфурилом. Суть способу полягає у тому, що застосування фтористого сульфурилу за ДКЧ в межах 624-3301 годинограмів забезпечує 100 % загибель деяких шкідників запасів, в тому числі і на стадії яйця [11]. Недоліком відомого способу є те, що летальні значення фтористим сульфурилом проти основних найбільш поширених шкідників запасів наведені лише за певних температур (наприклад для Sitophilus granarius лише 25 °C, а для Ephestia kuehniella-20 та 25 °C), а не для різних температур або їх градацій, на що вимагається при розробці режимів фумігацій технології знезараження фумігантами рослинної продукції від цільових об'єктів. Крім цього у запропонованих летальних нормах відсутні такі параметри фумігації, як показники середніх концентрацій та тривалості експозицій. В примітках лише вказується, що за особливих умов (наприклад стійкість шкідника до фуміганту або недотримання технологічних процесів під час фумігації) тривалість фумігації може тривати до 72 годин [11]. Найбільш близьким за технічною суттю та ефектом, який досягається, є спосіб контролю чисельності шкідників запасу зернобобової продукції фтористим сульфурилом. Суть способу полягає у тому, що застосування фтористого сульфурилу за ДКЧ межах 443,02-1919,76 годинограм забезпечує 100 % загибель деяких шкідників запасів, в тому числі і на стадії яйця [12]. Крім цього у запропонованих летальних нормах присутні такі параметри фумігації як 3 показники середніх концентрацій (від 20,10 до 36,70 г/м ) та тривалості експозицій (22 до 54 годин). А також запропоновані температурні інтервали, при яких проводиться фумігація (1534 °C) та види шкідника (Acanthoscelides obtectus, Csllosobruchus sp., Ephestia kuehniella та Sitophilus granarius). 1 UA 119401 U 5 10 15 20 25 30 35 Однак спосіб має суттєвий недолік, а саме завищені летальні норми фтористим сульфурилом, які лежать в основі розробки режимів фумігації даним фумігантом проти шкідників запасу зернобобової продукції. Задача корисної моделі полягає у розробці способу контролю чисельності комах-шкідників фтористим сульфурилом, який забезпечить 100 % загибель їх на всіх стадіях розвитку, в тому числі і на стадії яйця, яка є значно стійкою порівняно з преімагінальними стадіями до фуміганту. При цьому даний спосіб контролю чисельності комах-шкідників фтористим сульфурилом повинен базуватися на невисоких концентрацій фуміганту (зменшення пестицидного навантаження) та нетривалих експозицій (економічно прийнятних) для різних температурних інтервалів знезараження (15-18, 19-22, 23-26, 27-30 °C, 31-34 °C), тобто за таких температур, при яких найчастіше проводиться фумігація. Поставлена задача вирішується таким чином, що запропоновано спосіб контролю чисельності комах-шкідників запасів зернобобової продукції при фумігації фтористим сульфурилом, який відрізняється тим, що застосовують ДКЧ (показник добутку концентрації фуміганту на тривалість експозиції) в межах 351,23-1642,55 годинограм при середніх 3 концентраціях від 18,40 до 32,84 г/м та експозиціях від 18 до 50 годин, залежно від температури (15-34 °C) та виду шкідника (Acanthoscelides obtectus, Ephestia kuehniella і Sitophilus granarius) для отримання 100 % ефективності фуміганту. Перевага даного способу полягає у можливості проведення фумігації у різних температурних інтервалах (15-18, 19-22, 23-26, 27-30, 31-34 °C) та застосування прийнятних концентрацій фтористого сульфурилу та експозицій (тривалості фумігації), відповідно і значень ДКЧ, при цьому дані параметри фумігації забезпечують повну загибель основних шкідників запасу зернобобової продукції. Технологія проведення способу. Фумігацію фтористим сульфурилом проти шкідників зернобобової продукції проводили лише на стадії яйця, як найбільш стійкої проти даного фуміганту порівняно з постембріональними стадіями розвитку. При цьому яйця виявились у декілька разів стійкішими до фториститого сульфурилу, порівняно з іншими [12]. Для фумігації яйця довгоносика комірного, зерноїда квасолевого та вогнівки млинової, які містилися в субстраті, поміщали у газопроникні садки. Контролем слугували нефуміговані яйця комах. Повторність триразова. По закінченню фумігації та дегазації субстрат пересипали в пробірки, які закривали газопроникною тканиною і витримували в лабораторних умовах (кімнатна температура та вологість) до відродження імаго із яєць. Крім цього з метою достовірності досліду, також розтинали зерна пшениці та квасолі і підраховували комахи у живому чи мертвому стані. Обліки проводили візуально неозброєним оком та за допомогою бінокулярного мікроскопа. Таблиця 1 Овіцидна дія фтористого сульфурилу проти шкідників запасів зернобобової продукції за різних температур Середня Об'єкт фумігації (видова Температура, Експозиція, концентрація, назва шкідника) °C годин 3 г/м 15-18 30,96 26 32,18 26 34,87 28 19-22 24,25 24 25,33 24 31,45 24 23-26 20,91 22 Acanthoscelides obtectus 22,31 22 (Зерноїд квасолевий) 22,97 24 27-30 20,03 20 20,10 20 20,10 24 31-34 18,11 18 18,40 18 20,10 22 2 ДКЧ, годинограмів Загибель комах, % 804,92 836,82 976,29 582,02 607,95 754,78 460,20 491,33 551,31 400,78 422,61 482,40 326,13 351,23 443,02 98,06±1,29 100 100 97,55±2,73 100 100 99,10±3,27 100 100 98,63±4,03 100 100 99,38±2,69 100 100 UA 119401 U Продовження таблиці 1 Овіцидна дія фтористого сульфурилу проти шкідників запасів зернобобової продукції за різних температур Середня Об'єкт фумігації (видова Температура, Експозиція, концентрація, назва шкідника) °C годин 3 г/м 15-18 31,73 50 32,84 50 35,55 54 19-22 27,70 46 28,44 46 32,13 48 23-26 21,06 44 Ephestia kuehniella 22,16 44 (Вогнівка млинова) 23,25 48 27-30 27,66 26 28,75 26 34,87 25 31-34 19,00 24 20,37 24 25,98 25 15-18 23,85 46 24,50 46 29,40 48 19-22 22,96 42 23,74 42 25,30 48 23-26 26,24 30 Sitophilus granarius 27,00 30 (Довгоносик комірний) 33,50 30 27-30 25,80 26 26,64 26 32,81 26 31-34 17,69 24 18,67 24 25,30 24 5 10 15 20 ДКЧ, годинограмів Загибель комах, % 1586,82 1642,55 1919,76 1274,22 1308,29 1542,37 926,82 975,42 1115,76 719,38 747,92 871,68 455,20 488,92 649,49 1097,48 1126,82 1411,10 964,51 997,25 1214,20 787,35 809,92 1005,00 670,69 692,67 853,22 424,69 448,65 607,10 99,47±1,84 100 100 98,17±1,55 100 100 96,94±2,72 100 100 99,20±2,83 100 100 97,33±2,53 100 100 97,31±2,13 100 100 99,3 8±1,51 100 100 97,58±3,06 100 100 98,42±1,67 100 100 98,42±2,13 100 100 Ефективність фумігації визначали з врахуванням контролю за формулою Аббота [13]. В дослідах із вивчення токсичної дії фтористого сульфурилу за різних температур використовували не менше 100 яєць в одній повторності. Повторність у дослідах та в контролі триразова. Приклад здійснення способу. Визначення ефективності фтористого сульфурилу проти комах-шкідників запасів зернобобової продукції проводили за показником ДКЧ, який виражали у годинограмах [4, 10]. При проведенні даного способу важливою умовою було встановлення показника загибелі комах на рівні 97,0-99,9 %, що в подальшому давало можливість більш точно визначити показник летальної норми за мінімального пестицидного навантаження, тобто за мінімальних середніх концентрацій фуміганту та нетривалих експозицій знезараження, які б забезпечували 100 % загибель досліджуваних шкідників при певній температурі. Тому у разі отримання 100 % загибелі комах, токсичне навантаження зменшували до встановлення 97,0-99,9 % показника загибелі даних шкідливих організмів. Так з табл. 1 видно, що фумігація фтористим сульфурилом за ДКЧ 976,29 годинограм забезпечувала 100 % загибель яєць Acanthoscelid.es obtectus при температурному інтервалі знезараження в межах 15-18 °C. Зниження токсичного навантаження до 804,92 годинограм забезпечило тільки 97,30 % загибелі шкідника. В такому разі для визначення показника летальної норми з мінімальним пестицидним навантаженням необхідно дещо збільшити 3 UA 119401 U 5 10 15 20 25 30 показник ДКЧ. Відповідно збільшення показника ДКЧ до 836,82 годинограм дало можливість отримати повну загибель зерноїда квасолевого на стадії яйця. Проте даний показник летальної норми виявився менший на 14,7 % або 139,47 годинограм порівняно з попереднім. Аналогічно визначали показник летальної норми фтористим сульфурилом для зерноїда квасолевого на стадії яйця за мінімального пестицидного навантаження і при інших температурних інтервалах, а саме 19-22, 23-26, 27-30, 31-34 °C. При чому при збільшенні температури стійкість шкідника до фуміганту зменшувалась, що відображалось у показниках летальних норм. Подібну тенденцію щодо можливості більш точно визначити показник летальної норми фтористим сульфурилом за мінімального пестицидного навантаження і для інших шкідників зернобобової продукції, а саме Ephestiae kuehniella та Sitophilus granarius. Проте, на відміну від Acanthoscelides obtectus, вогнівка млинова та довгоносик комірний на стадії яйця виявилися більш стійкими до досліджуваного фуміганту (табл. 1). Дані параметри фумігації є оптимальними для забезпечення 100 % загибелі шкідників, оскільки їх значення в незначній мірі вищі за сублетальний рівень отруєння. При порівнянні з еталоном видно, що тривалість експозиції, при якій досягалась 100 % ефективність фтористого сульфурилу, становила від 18 до 50 годин залежно від температури, і, відповідно, є менша у 2,4-7,2 за фумігацію фосфіном (еталон) (табл. 2). На відміну від аналога, режими фумігації фтористим сульфурилом проти шкідників запасу представлені градацією температурних інтервалів, до яких належать і температури в межах 3134 °C, фумігація за яких відзначається високою ефективністю, а також входять показниками середньої концентрації фуміганту та тривалості експозиції (табл. 2). При порівнянні з найближчим аналогом видно, що важливою умовою є встановлення показника загибелі комах на рівні 97,0-99,9 %, що в результаті дає можливість більш точно визначити показник летальної норми за мінімального пестицидного навантаження, тобто за мінімальних середніх концентрацій фуміганту та нетривалих експозицій знезараження, які б забезпечували 100 % загибель досліджуваних шкідників при певній температурі (табл. 2). Позитивний результат запропонованого способу полягає в тому, що застосування невисоких 3 показників середньої концентрації фтористого сульфурилу від 18,40 до 32,84 г/м , нетривалих експозицій від 18 до 50 годин та, відповідно, показників ДКЧ 351,23-1642,55 годинограм, залежно від температури, забезпечує 100 % загибель комах-шкідників запасів зернобобової продукції на всіх стадіях розвитку, в тому числі і на стадії яйця (табл. 2). Таблиця 2 Режими фумігації фтористим сульфурилом проти шкідників запасів зернобобової продукції Об'єкт фумігації (видова назва шкідника) Acanthoscelides obtectus (Зерноїд квасолевий) Ephestia kuehniella (Вогнівка млинова) Sitophilus granarius (Довгоносик комірний) Середня Температура, °C концентрація, г/м 15-18 32,18 19-22 25,33 23-26 22,31 27-30 20,10 31-34 18,40 15-18 32,84 19-22 28,44 23-26 22,16 27-30 28,75 31-34 20,37 15-18 24,50 19-22 23,74 23-26 27,00 27-30 26,64 31-34 18,67 35 4 Експозиція, ДКЧ, годин годинограмів 26 24 22 20 18 50 46 44 26 24 46 42 30 26 24 836,82 607,95 491,33 422,61 351,23 1642,55 1308,29 975,42 747,92 488,92 1126,82 997,25 809,92 692,67 448,65 UA 119401 U Продовження таблиці 2 Режими фумігації фтористим сульфурилом проти шкідників запасів зернобобової продукції Середня Експозиція, ДКЧ, Температура, °C концентрація, годин годинограмів г/м Прототип (за Романко та ін., 2014) 15-18 34,87 28 976,29 19-22 31,45 24 754,78 Acanthoscelides obtectus (Зерноїд 23-26 22,97 24 551,31 квасолевий) 27-30 20,10 24 482,40 31-34 20,10 22 443,02 15-18 36,70 30 1100,91 19-22 32,71 26 850,65 Карантинні види роду 23-26 25,65 24 615,60 Callosobruchus sp. 27-30 22,53 24 540,64 31-34 22,61 22 497,30 15-18 35,55 54 1919,76 19-22 32,13 48 1542,37 Ephestia kuehniella (Вогнівка 23-26 23,25 48 1115,76 млинова) 27-30 34,87 25 871,68 31-34 25,98 25 649,49 15-18 29,40 48 1411,10 19-22 25,30 48 1214,20 Sitophilus granarius (Довгоносик 23-26 33,50 30 1005,00 комірний) 27-30 35,55 24 853,22 31-34 25,30 24 607,10 Аналог (за Christoph Reichmuth та Dagmar Klementz, 2008) Ephestia kuehniella 25 912 Tribolium castaneum 25 1669 Sitophilus granarius 25 966 Ephestia kuehniella 15 3301 Tribolium confusum 25 780 Trogoderma variabile 25 936 Tribolium castaneum 25 1154 Plodia interpunctella 30 227-1180 Tribolium confusum 25 910-950 Plodia interpunctella 25 624 Ephestia kuehniella 20 1440 Еталон (за ЕРРО Standard, 2012) Шкідники запасів (зокрема Sitophilus 20 3 5-6 діб granarius Ephestia kuehniella) 10 3 8-9 діб Об'єкт фумігації (видова назва шкідника) 5 10 Ефективність даного способу визначається тим, що на відміну від прототипу, при фумігації фтористим сульфурилом застосовуються показники ДКЧ в межах 351,23-1642,55 годинограм залежно від виду шкідника та температури, тобто у 1,12-1,35 разів (або на 10,88-26,10 %) менші, ніж у прототипі. Запропонований спосіб можна використовувати при фумігації продуктів запасу працівниками фумігаційних загонів. Джерела інформації: 1. Сільськогосподарська ентомологія / посібник за ред. Б.М. Литвинова, М.Д. Євтушенка. - К.: Вища освіта, 2005. - 511 с. ISBN 966-80-81-40-4 2. Довідник із захисту рослин / посібник за ред. М. П Лісового. - К.: Урожай, 1999. - 744 с. ISBN 966-05-0075-0 5 UA 119401 U 5 10 15 20 25 3. Инструкция по борьбе с вредителями хлебных запасов. - М.: ВНПО "Зернопродукт". 1991. - 194 с. 4. Bond Е. S. Manual of fumigation for insect / E. S. Bond-Rome: The Chief Editor, FAO Plant Production and Protection Paper, 1984. 341 p. Режим доступу: http://www.fao.org/docrep/x5042e/x5042E04.htm 5. Маслов М. И. Основы карантинного обеззараживания / М. И. Маслов, У. Ш. Магомедов, Я. Б. Мордкович. - Воронеж: Науч. кн., 2007. - 196 с. ISBN 978-5-98222-272-5. 6. Training manual / J. Boye, S. Ignatowicz, H. Lange, O. Muck, D. Mueller, S. Navarro, V. Sotiroudas. - Munich: Dow AgroScience, 2006. - 99 p. 7. Montreal protocol on substances that deplete the ozone layer. Report of the methyl bromide technical options committee. Reprinting: UNEP Nairobi, Ozone Secretariat, 1994. - 304 p. 8. Постанова від 4 березня 2004 p. № 256 Про затвердження Програми припинення виробництва та використання озоноруйнівних речовин на 2004-2030 роки Режим доступу: http://zakon4.rada.gov.ua/laws/show/256-2004-%D0 %BF 9. Phosphine fumigation of dried fruits and nuts to control various stored product insects // Bulletin OEPP. - 2012. - 42 (3). - P. 504-506. 10. Мамонтов В. А. Особливості визначення летальних норм при фумігації фосфіном / В. А. Мамонтов // Захист і карантин рослин. - 2006. - Випуск 52. - С. 308-315. 11. Reichmuth С. How to overcome the egg-weakness of sulfuryl fluoride-combinations of control methods / С Reichmuth, D. Klementz // Conference on Methyl Bromide Alternatives and Emissions Reductions, 11-14 November-Orlando, 2008. - P. 88. - Аналог. 12. Романко В.О. Овіцидна дія фтористого сульфурилу проти шкідників запасів / В.О. Романко, Журавчак Т.М., Бокшан О.Я.ІІ Захист і карантин рослин. - 2014. - Випуск 60. - С. 261267. - Прототип. 13. Доспехов Б. А. Методика полевого опыта (с основами статистической обработки результатов исследований) / Б. А. Доспехов. - М.: Колос, 1973. - 336 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 Спосіб контролю чисельності комах-шкідників запасів зернобобової продукції при фумігації фтористим сульфурилом, який відрізняється тим, що застосовують ДКЧ (показник добутку концентрації фуміганту на тривалість експозиції) в межах 351,23-1642,55 годинограм при 3 середніх концентраціях від 18,40 до 32,84 г/м та експозиціях від 18 до 50 годин, залежно від температури (15-34 °C) та виду шкідника (Acanthoscelides obtectus, Ephestia kuehniella і Sitophilus granarius) для отримання 100 % ефективності фуміганту. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6