ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРЫ КУЛЬТУР ЧЕШУЕКРЫЛЫХ НАСЕКОМЫХ ДЛЯ ПРОГРАММ БИОЛОГИЧЕСКОГО МЕТОДА ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ

summary

Для ефективного розвитку програм біологічного методу захисту рослин необхідно розробити методи розведення комах-господарів ентомофагів і ентомопатогенів із метою одержання агентів біометоду, їхнього тестування, а також дослідження біологічних особливостей комах-господарів (Бровдій, Гулій, Федоренко, 2004).

Серед багатьох чинників, що визначають життєздатність і продуктивність комах, провідне місце посідають їхні просторова та генетична структури (Злотин, Головко, 1998).

Оптимізація просторової та генетичної структур популяцій комах має базуватися на відборі за чутливістю особин до щільності утримання, за вибором місця розташування кормового субстрату та повнотою його використання, за вибором місця лялькування (за висотою, глибиною тощо), а також на створенні гетерогенних штучних популяцій комах (Маркина, Злотин, 2002).

До наших досліджень зазначені прийоми в програмах біологічного методу захисту рослин не застосовувалися.

ОБ’ЄКТИ, МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили у 2000–2004 рр. в Інституті шовківництва УААН (м. Мерефа Харківської області) та на кафедрі зоології Харківського національного педагогічного університету ім. Г.С. Сковороди. У дослідах використовували три види лускокрилих комах – шовковичного шовкопряда (Bombyx mori L., Bombycidae), непарного шовкопряда (Lymantria dispar L., Lymantridae) та зернову міль (Sitotroga cerealella Oliv., Gelechiidae).

Шовковичний шовкопряд, якого розводять із метою одержання шовку, використовується також як об’єкт для тестування інсектицидів та їхніх залишків у довкіллі (Злотін, Без’язична, 1994). Непарний шовкопряд – небезпечний шкідник сільського та лісового господарств, якого розводять для виробництва вірусних ентомопатогенних препаратів, ентомофагів і тестування пестицидів, а також у генетичній боротьбі (Злотин, 1981; Мешкова, 1986). Зернову міль – поширеного шкідника зерна та зернопродуктів – культивують для одержання яєць при розведенні трихограми (Чепурная та ін., 1995).

При роботі з шовковичним шовкопрядом в основному використовували породу Білококонна-2 покращена (Б-2 покр.), а також породи Б-1 покращена, Мерефа-6, Мерефа-7, Українська-13, Українська-17, Українська-19, Українська-26, районовані в Україні. Біоматеріал, використаний у дослідах, одержано в Інституті шовківництва УААН. Підтримання культури шовковичного шовкопряда та оцінку життєздатності гусениць (%), урожаю коконів із 1 г гусениць (кг), визначення середньої маси коконів, лялечок, частки самок, шовконосності (%) здійснювали за стандартними методиками (Кириченко та ін., 1991; Головко та ін., 1995).

Для дослідів із непарним шовкопрядом використовували біоматеріал, одержаний у лабораторії захисту лісу Українського НДІ лісового господарства та агролісомеліорації ім. Г.М. Висоцького. Непарного шовкопряда вирощували на штучному поживному середовищі (Дубко, 1995). У дослідах із зерновою міллю використовували культуру, одержану шляхом схрещуванням Харківської та Бєлгородської ліній, яку розводили на ячмені (Злотин, 1982).

У дослідах із непарним шовкопрядом і зерновою міллю оцінювали життєздатність гусениць (%), масу лялечок (мг); плідність самок (шт.), тривалість їхнього життя (днів); частку відродження гусениць із яєць (%) (Злотин, Чепурная, 1994; Чепурная та ін., 1995).

Статистичну обробку одержаних даних проводили за допомогою пакета комп’ютерних програм Microsoft Exсel.

ПРИЙОМИ ОПТИМІЗАЦІЇ ПРОСТОРОВОЇ СТРУКТУРИ ПОПУЛЯЦІЙ

НА ПРИКЛАДІ ЛУСКОКРИЛИХ КОМАХ

Ущільнений спосіб вигодівлі шовковичного шовкопряда використовували як один із прийомів оптимізації генотипу за життєздатністю та  продуктивністю, бо він супроводжується відбором найбільш адаптованих до щільності утримання  особин. Визначення оптимальних розмірів вигодівельної площі являє собою науковий та практичний інтерес як для розведення комах-агентів біометоду, так і для шовківництва, оскільки суттєво впливає на вихід коконів з одиниці площі.

За утримання гусениць шовковичного шовкопряда протягом трьох поколінь за вдвічі підвищеної (порівняно з рекомендованою агроправилами) щільності життєздатність особин була на 4,21 % нижча від контролю. За перенесення біоматеріалу після трьох поколінь культивування в оптимальні умови щільності особин життєздатність достовірно (р<0,001) підвищилася на 2,75 (у контрольній вигодівлі без відбору) і 8,55 % (у другому поколінні після дії відбору), а кількість сортових коконів – на 13,30 % (рис.1).

Культивування особин шовковичного шовкопряда за підвищеної щільності призвело до появи генотипу, адаптованого  до екстремальних умов щільності утримання. Цей генотип в оптимальних умовах (збільшення щільності) характеризується підвищеними показниками життєздатності та продуктивності. Запропонований прийом рекомендується використовувати в селекційній роботі як спосіб підвищення життєздатності біоматеріалу.

Особливість просторового розміщення шовковичного шовкопряда полягає в тому, що гусениці під час завивання намагаються рівномірно розподілитися на коконниках. Для подальшої розробки способу відбору більш життєздатних та продуктивних особин шовковичного шовкопряда була виявлена різниця в життєдіяльності та продуктивності гусениць, які йдуть на завивання в різні яруси коконників.  

Експеримент передбачав відбір протягом трьох поколінь особин шовковичного шовкопряда, що завивають кокони у верхній і нижній частинах коконників. У четвертому поколінні (контрольна вигодівля без добору) життєздатність особин, яких відбирали за завиванням коконів у верхній частині коконників, була вища майже на 6 % (P<0,001), а частка сортових коконів – на      3,07 %, ніж у тих, яких відбирали за завиванням коконів у нижній частині. Середня маса коконів з верхнього ярусу була меншою, ніж у контролі та нижньому ярусі, що пояснюється більшою рухливістю дрібніших особин. Уже влітку 2001 р. відмічено більший вихід сортових коконів у верхній частині коконників порівняно  з контролем (рис. 2).

Життєздатність особин після припинення добору перевищувала контроль на 7,22 і 11,45 % для біоматеріалу, відібраного за завиванням коконів у верхній і нижній частинах відповідно. Урожай коконів у варіанті відбору за завиванням коконів у нижній частині коконників достовірно перевищував контроль на 8,31 %.

Після припинення відбору в обох варіантах спостерігалася тенденція рівномірнішого розподілу особин за ярусами коконників, раціональнішого використання простору та збереження високої життєздатності.

Залежність життєздатності та продуктивності шовковичного шовкопряда від розміщення на коконниках рекомендується використовувати в селекційній роботі для оптимізації культури за цими параметрами.

У досліді з утримання особин непарного шовкопряда протягом декількох поколінь установлено, що за щільності 10 особин на 0,5-літрову посудину життєздатність племінного матеріалу у F₄  та F₇ достовірно вища, ніж за щільності 20 особин на 0,5-літрову посудину (табл.1).

Проте досліди зі зміною щільності утримання біоматеріалу дочірнього покоління свідчать, що для підвищення життєздатності непарного шовкопряда доцільно підтримувати культуру протягом декількох поколінь при щільності 20 особин на 0,5-літрову посудину.

За змінення щільності утримання непарного шовкопряда з 20 до 10 особин на 0,5-літрову посудину після шостого покоління життєздатність достовірно зросла на 3,8 % (P<0,05).