АГРОХИМИЯ, 2008, № 8, с. 55-59
УДК 632.951(470.57)
РЕЗИСТЕНТНОСТЬ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА К ИНСЕКТИЦИДАМ
НА ЮЖНОМ УРАЛЕ*
© 2008 г. Г. В. Беньковская, Т. Л. Леонтьева1, М. Б. Удалов
Институт биохимии и генетики УНЦ РАН 450054 Уфа, просп. Октября, 71, Россия E-mail: bengal2@yandex.ru башкирский государственный аграрный университет 450001 Уфа, ул. 50-летия Октября, 34, Россия E-mail: tatleon@rambler.ru Поступила в редакцию 21.11.2007 г.
После значительного перерыва (более 10 лет) на Южном Урале (территория Башкортостана) проведена оценка уровня резистентности колорадского жука к инсектицидам разных химических классов. Отмечены различия в уровне резистентности к инсектицидам в локальных популяциях, обусловливающие мозаичный характер распространения резистентных популяций. Показано, что использованный в работе показатель (диагностическая концентрация) может применяться в качестве генетической характеристики популяций колорадского жука.
ВВЕДЕНИЕ
Колорадский жук - вид с продолжающимися процессами видообразования, характеризуется значительным внутривидовым полиморфизмом и экологической пластичностью [1, 2]. Это позволяет ему успешно адаптироваться, в том числе и к антропогенным воздействиям - у колорадского жука на большей части его ареала развилась резистентность почти ко всем используемым на настоящий момент и применявшимся ранее инсектицидам [3].
Заселение территории Башкортостана колорадским жуком проходило в период с 1976 по 1979 гг. [4]. На протяжении этого времени с вредителем вели борьбу с помощью инсектицидов. На первых этапах обработки проводили хлорор-ганическими (гамма-изомер ГХЦГ, полихлоркам-фен, дилор, деспироль и др.) и фосфорорганически-ми (хлорофос, волатон, дибром, фталофос, фоза-лон и др.) препаратами, а с середины 80-х гг. -препаратами из класса синтетических пиретроидов. Исходно заселившие территорию Башкортостана жуки были чувствительны к инсектицидам, и одной - двух обработок за сезон было достаточно для сдерживания численности вредителя. Токсикологическая оценка чувствительности к инсектицидам имаго колорадского жука, которая была проведена в 1984-1985-х гг., позволила охарактеризовать сложившуюся к тому времени популяцию как однородную по уровню чувствительности к пиретроидам [5]. К 1996 г. у вредителя нача-
* Работа выполнена при частичной поддержке гранта АН РБ < 17/2-Б.
ла формироваться устойчивость к данному классу инсектицидов: было отмечено появление небольшой доли высокоустойчивых особей. В последующем было показано, что в Башкортостане долговременные бессменные обработки пиретроида-ми привели к появлению в отдельных районах высокорезистентных к ним локальных популяций [6].
Цель работы - оценка на территории Башкортостана современного состояния резистентности колорадского жука к ряду инсектицидов, как к применяющимся не менее 10 лет (пиретроиды и ФОС), так и к новым для республики препаратам из класса неоникотиноидов.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В качестве объекта исследований были использованы перезимовавшие имаго колорадского жука Leptinotarsa decemlineata Say (Coleoptera, Chrysomelidae). Сбор колорадского жука проводили вручную с посадок картофеля в 30-ти локальных популяциях на территории Башкортостана, были охвачены все агроклиматические зоны республики. В каждом районе сбор проводили на 2-3 участках, по диагональной линии участка через каждые 10-15 м, по 1-2 экз. имаго с куста. Подобная методика сбора позволяет получить рендомизированную выборку материала [7]. Минимальный объем выборок с участка составлял 200-400 особей.
В экспериментах использовали препараты из нескольких классов соединений - фосфороргани-ческих (карбофос, д.в. - малатион, СП 100 г/кг),
56
БЕНЬКОВСКАЯ и др.
пиретроидных (децис, д.в. - дельтаметрин, КЭ 2.5 г/л), а также препараты нового класса -неоникотиноиды (актара, д.в. - тиаметоксам, ВДГ 250 г/кг и моспилан, д.в. - ацетамиприд, РП 200 г/кг).
Обработку инсектицидами проводили топи-кальным методом [8] рабочими растворами в дозе 1 мкл/особь. Растворы наносили микрошприцом марки МШ-1 на вентральную область передне-груди. Все рабочие растворы инсектицидов готовили на 96%-ном этаноле. В варианте без инсектицидов (контрольном) насекомых обрабатывали этанолом. После обработки жуков помещали в чашки Петри. Опыт проводили в 10-ти повторно-стях, по 10 особей на одну повторность [9]. Обработанных жуков кормили чистыми листьями картофеля. Эксперименты проводили при температуре +25 °С. Учет гибели вели через 3 сут. Суммарную гибель во всех вариантах опыта рассчитывали с поправкой на контроль по формуле Аббота [10]. Величины СК50 (концентрация инсектицида в % по д.в., вызывающая при однократном применении 50%-ную гибель обработанных насекомых) рассчитывали методом пробит-ана-лиза в модификации Миллера-Тейнтера [11].
На первом этапе токсикологических работ все препараты испытывали в 4-5 концентрациях, полученных по "логарифмической" схеме разведения. Рабочие концентрации инсектицидов подбирали после предварительных опытов. Выявление распространения устойчивости колорадского жука к инсектицидам проводили с использованием установленной диагностической концентрации (ДК) выбранных препаратов (удвоенное значение СК95) в качестве исходной генетической характеристики популяции. Количество (%) погибших и выживших особей в экспериментах с применением ДК препаратов принимали за основу для расчетов соотношений чувствительных и резистентных генотипов в локальных популяциях.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Инсектициды в установленных предварительными опытами рабочих концентрациях, включая СК95, использовали для токсикологической оценки локальных популяций, выборки из которых были собраны в период с 2004 - 2005 гг. СК95 составили: для дециса - 0.005, карбофоса - 0.5, мо-спилана и актары - 0.0005. Для сравнения приведем установленные в 1985 г. ДК (удвоенное значение СК95) циперметрина и декаметрина - 0.034% и 0.0092% соответственно [5]. В 1992 г. резистентность колорадского жука (ДК) к циперметрину составила 0.038%, к перметрину - 0.17% [12].
Такое увеличение значений СК95 дало основание предполагать, что к 1992 г. популяция уже начала приобретать гетерогенность, так как появ-
ление даже небольшой доли устойчивых особей, практически не влияя на СК50, уже сдвигало величину СК95.
Смертность жуков от ДК с поправкой на контроль показывает количество особей в исследуемой популяции, еще чувствительных к данному инсектициду. В таких экспериментах выживают только устойчивые особи. Таким образом, показатель смертности является своего рода генетической характеристикой анализируемой локальной популяции, позволяющей определять соотношение чувствительных и резистентных к применяемому инсектициду генотипов колорадского жука.
Результаты токсикологических экспериментов показали, что устойчивые к децису особи были обнаружены во всех локальных популяциях, но количество их сильно варьировало (табл. 1). В отдельных выборках доля чувствительных особей составила около 94%, то есть распространение устойчивых особей только началось, но в некоторых других районах их доля составила уже менее 10%, - чувствительные особи были почти вытеснены из популяций регулярными обработками. Устойчивость к фосфорорганическим соединениям (в данном случае - к модельному препарату карбофосу) в большинстве локальных популяций распространена гораздо шире: в девяти выборках показатель смертности был равен 0, то есть чувствительных особей практически не осталось, и только в двух из обследованных выборок сохранилось более 93% чувствительных особей (мякашская и старокалмашевская локальные популяции).
Обращает на себя внимание мозаичность распространения устойчивых популяций колорадского жука на территории республики. Подобное локальное появление устойчивых популяций отмечалось также в Московской, Нижегородской и Калининградской обл. [13-15], что можно объяснить широким распространением монокультуры картофеля, уменьшающим интенсивность миграции вредителя.
Особую тревогу вызывает обнаружение локальных популяций колорадского жука, в которых присутствуют особи, устойчивые к новому препарату моспилану. Этот препарат начали применять в Башкортостане только с 2003 г. Количество погибших от ДК имаго (табл. 2) в среднем составило всего 73%. Нами отмечены локальные популяции колорадского жука с уровнем смертности 60, 33 и даже 20% (булгаковская, юннов-ская и бузовъязовская локальные популяции, соответственно). Устойчивость к другому неонико-тиноиду - актаре, который начали применять одновременно с моспиланом, развивается значительно медленнее (смертность в среднем по Башкортостану составляет приблизительно 93%), но в одной из локальных популяций Уфимского р-на
Таблица 1. Уровень смертности колорадского жука из ций дециса и карбофоса (2004-2005 гг.)
районов Башкортостана от диагностических концентра-
Локальная популяция (населенный пункт)
Смертность, %
Локальная популяция
Смертность, %
децис карбофос (населенный пункт) децис карбофос
78 0 Юнны 50 0
70 45 Бузовьязы 10 0
45 0 Зирган 11 0
50 22 Лемез-Тамак 79 21
86 57 Киргиз-Мияки 32 5
80 55 Малояз 70 5
75 40 Насибаш 59 18
94 19 Октябрьское 90 26
65 71 Татар-Улканово 71 29
95 42 Верхние Бишинды 75 5
71 94 Русский Юрмаш 8.6 20
70 0 Фомичевка 37 0
80 0 Булгаково 35 0
50 39 Макан 37 21
55 20 Старокалмашево 90 93
Аскарово
Тавакачево
Ключи
Карамалы
Кашкалаши
Шарлык
Языково
Ямакай
Сабанай
Старосубхангулово
Мякаш
Месягутово
Венеция
Иглино
Базгиево
(булгаковской) даже этот препарат оказался малоэффективным - установленная смертность жука при применении ДК была всего 20%.
Возникновение резистентности к препаратам новых классов за такой небольшой срок их использования (при сравнении со сроками применения хлор- и фосфорорганических инсектицидов -порядка 30 лет или пиретроидов - 15-20 лет) не было неожиданным. Так, резистентность колорадского жука к фенилпиразолу (регенту) в Воронежской обл. появилась после двух лет применения препарата [16], к банколу - после пяти лет [17], за тот же период - к неоникотиноидам [18].
Более эффективное действие новых препаратов о
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.