Публикации

🔹Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей Ребекки Нил — штатного эксперта по проволочнику в британской компании B-hive. Она накопила богатые знания об этих разрушительных вредителях и о том, как с ними можно бороться, а также руководила весьма успешным технико-экономическим обоснованием, финансируемым фондом Innovate UK, по исследованию того, как можно обнаружить проволочников с помощью методологий, основанных на компьютерном зрении.Фото: B-hive Innovations.«В последние годы значительно увеличился ущерб сельскохозяйственной продукции, наносимый проволочником. Для этого существует ряд причин, в том числе в Великобритании фермеры потеряли ряд эффективных инсектицидов, к тому же произошли изменения в методах выращивания, такие как практика минимальной обработки почвы, поощряемая регенеративными сельскохозяйственными режимами, глобальное потепление также играет свою роль. Поэтому исследователи находятся в поисках интегрированной борьбы с проволочником.По всему миру распространено более 9000 видов жуков-щелкунов, и около 60 из них обитают в Великобритании. Жуки-щелкуны получили свое название из-за щелкающего звука, издаваемого гибким соединением переднегруди и среднегруди, которое жуки могут сгибать. Движение и щелкающий звук используются частично для отпугивания хищников, а частично для того, чтобы жук выпрямился, если он лежит на спине.Взрослые жуки-щелкуны могут вырастать до 15–33 мм в длину, обычно имеют коричневый или черный цвет и ведут ночной образ жизни. Продолжительность жизни взрослого жука-щелкуна зависит от вида; некоторые не зимуют и откладывают яйца через несколько дней после спаривания, тогда как другие живут месяцами и зимуют, откладывая яйца в течение длительного периода времени.Личинкам жуков-щелкунов дали название проволочники, потому что они имеют проволочный вид, но внешне сильно отличаются от традиционных дождевых червей. Лишь несколько видов проволочников на самом деле являются сельскохозяйственными вредителями в Великобритании, и три ключевых вида (Agriotes lineatus, A. obscurus, A. sputator) несут ответственность за большую часть ущерба картофелю, что приводит к отказу фермеров от этой культуры, поскольку проблемы и затраты перевешивают выгоды. Картофель особенно восприимчив к поражению проволочником, поскольку повреждение клубней снижает качество урожая, но не количество урожая. Повреждения на клубнях обычно проявляются в виде небольших отверстий и узких туннелей глубиной в несколько миллиметров, а также рубцов на перидерме.Помимо картофеля проволочники питаются универсально и любят поедать корни кукурузы и пшеницы. Последствием питания проволочников на шейке и подземных органах растений является гибель проростков из-за снижения поступления питательных веществ и воды, если туннели прокладываются через корни и нижние стебли.После заражения поля с проволочниками трудно бороться из-за их длительного жизненного цикла, перекрывающихся поколений, их адаптации к широкому спектру экосистем (например, пахотных земель и лугов), а также способности быстро реагировать на абиотические изменения путем миграции вниз по профилю почвы.Изменение климата, повышающее температуру в Великобритании (личинки щелкунов предпочитают более теплые почвы), затрагивает и другие страны, включая США и страны Евросоюза, и другие культуры: зерновые (например, пшеница, ячмень, овес), кормовые культуры (кукуруза), большинство овощей, сахарная свекла, сахарный тростник, батат и ягоды (например, клубника).В случае мелких зерновых ущерб проволочником может достигать 65% на посевах на корню, что может потребовать пересадки. Проволочники являются серьезным вредителем кукурузы, особенно в Америке, нанося до 35% ущерба урожаю на поле. Они питаются зародышами зерен кукурузы или полностью выдалбливают семена, оставляя только семенную кожуру, что приводит к образованию «проплешин» в рядках.Способы борьбы с проволочником на картофелеФеромонные ловушки, зерновые приманки и компьютерное зрениеУ проволочников твердый блестящий экзоскелет, что делает их более выносливыми, чем другие подземные вредители. Они оранжево-коричневого цвета с узким сегментированным телом. У проволочников есть жевательный ротовой аппарат, а за головой 3 пары коротких ног. На губных и верхнечелюстных щупиках у них есть скопления сенсилл, которые помогают им находить растения-хозяева по химическим сигналам, которые они выделяют, например, по углекислому газу. Это важно, поскольку предполагает, что в ловушках можно использовать химические сигналы для привлечения проволочников, и именно на этом принципе были созданы и использованы ловушки для личинок. Отбор кернов не всегда дает точную картину из-за склонности личинок, поэтому феромонные ловушки или ловушки с приманкой (зерном, источающим углекислый газ) размещают заранее перед посадкой уязвимой культуры. Если выявлен высокий риск повреждения проволочником, но картофель надо сажать, выбор раннеспелого сорта позволит фермеру собрать урожай раньше, чтобы избежать пиковой активности проволочника в сентябре или октябре. Но там, где это возможно, большинству фермеров рекомендуется не выращивать картофель на полях, зараженных проволочником.Если в ловушках содержится в среднем от двух до четырех проволочников, риск считается очень высоким, и рекомендуется попытаться применить какой-либо химический контроль при посадке. Если в ловушках обнаружено более четырех проволочников, уровень считается экстремальным и не рекомендуется сажать на этом поле картофель.В компании B-hive Innovations было проведено технико-экономическое обоснование, чтобы выяснить, возможно ли автоматически обнаруживать проволочников с помощью методов компьютерного зрения. Подход предполагает установку камеры для съемки почвы после того, как она была поднята во время вспашки и культивации, и этот подход позволит автоматически обнаруживать проволочника. Предварительная работа предполагает, что это, вероятно, новый способ обнаружения проволочника на полях, но эти методы все еще нуждаются в оптимизации, прежде чем их можно будет внедрить среди фермеров.Химические средства для борьбы с проволочникамиИспользование инсектицидов для обработки полей, зараженных проволочником, затруднено по ряду причин. Проволочники располагаются на разной глубине в профиле почвы, поэтому инсектициды необходимо применять перед посадкой, чтобы обеспечить их правильное внесение в почву. При этом инсектициды необходимо использовать последовательно в течение всего сезона, чтобы охватить два периода кормления проволочника, продолжающиеся несколько месяцев.Инсектициды, такие как линдан и фипронил, были эффективны в уничтожении проволочников, но в Великобритании запрещены, как, например, и высокоэффективный альдрин – препарат использовался в Великобритании до 1989 года.Результаты нескольких лабораторных и полевых исследований показали, что разные виды по-разному реагируют на инсектициды. Например, A. sputator и A. obscurus были более восприимчивы как клотианидину , так и к хлорпирифосу, по сравнению с Limonius canus, но время, необходимое для гибели видов Agriotes после воздействия, было более чем в два раза дольше, чем требуется для подобных L. canus, C. pruinina и C. destructor.Другая проблема с такими химическими веществами, как неоникотиноиды (например, клотианидин и ацетамиприд), пиретроид (например, тефлутрин ) и спинозин (т.е. спиносад), заключается в том, что они вызывают долговременную заболеваемость у проволочников, после которой может следовать полное выздоровление вредителей. Из относительных новинок можно упомянуть инсектицид с активным ингредиентом брофланилидом – он эффективен против проволочника, но опять же конкретно в Великобритании не одобрен для использования. Протравка посевного материала фипронилом и/или тиаметоксамом также является химической стратегией контроля. Биологический контроль проволочникаБиологический контроль предполагает использование живых организмов, которые являются естественными хищниками или паразитами проволочников, таких как энтомопатогенные грибы и нематоды. Эти виды интродуцируются в окружающую среду, подверженную воздействию проволочника, но вопрос о том, действительно ли биоконтроль работает, является сложным и может зависеть от условий окружающей среды и плотности проволочника.Beauveria и Metarhizium — это роды грибов, которые могут уменьшить повреждение проволочника. Однако уровень смертности, вызванной B. bassiana, в лабораторных условиях был значительно выше — 50%, по сравнению с полевыми применениями, что показывает, что эффективность может значительно снизиться в реальных условиях.Высокие концентрации конидий M. brunneum могут вызвать значительную смертность проволочников в экспериментах в горшках, а гриб может сохраняться в почве до 8 месяцев. Однако этот гриб также неэффективен в реальных условиях, и в полевых испытаниях только 2 из 10 полевых испытаний показали статистически значимое снижение повреждения картофеля. Создание правильных условий для грибных составов и применений может усилить воздействие на проволочников, но для его совершенствования потребуются большие усилия в области исследований и разработок, время и финансирование.Энтомопатогенные нематоды являются паразитами насекомых и в основном относятся к двум семействам Steinernematidae и Heterorhabditidae. Как и в случае с патогенными грибами, важным фактором является выбор вида нематод, поскольку не все проволочники восприимчивы к каждой нематоде. Например, различные штаммы Heterorhabditis вызывали от 17% до 67% смертности личинок A. lineatus, тогда как Steinernemafeltiae вообще не заражали этот вид. Заражение также зависит от стадии развития проволочника и условий окружающей среды.Культурный и механический контроль проволочникаВспашка земли может помочь уменьшить численность проволочников, подвергая их воздействию хищников, таких как птицы, когда почва переворачивается, а также изменяя структуру почвы, делая ее непригодной как для проволочников, так и для откладки яиц.Практики, которые сейчас ассоциируются с регенеративным земледелием, такие как минимальная или нулевая обработка почвы, означают, что почва остается нетронутой и является оптимальной средой для жизни проволочников. Включение некоторого количества вспашки в стандартный севооборот может представлять собой лучшее из обоих миров, но потребует долгосрочного мониторинга для сбора данных о правильных подходах и частотах обработки почвы. Более того, некоторые покровные культуры оказываются полезными для проволочников, поскольку представляют собой еще один источник пищи, и эти растения могут помочь поддерживать температуру почвы на высоком уровне, особенно если они являются зимними покровными культурами.Против проволочника хорошо зарекомендовали себя следующие виды растений в севообороте или в совмещенных посадках:горчица богата глюкозинолатами, и было обнаружено, что севооборот с ней снижает популяцию проволочников в почве;четырех-пятилетний севооборот с люцерной снижает популяцию проволочника даже на сильно зараженных полях;фасоль хорошо работает в качестве промежуточной культуры в севооборотах с картофелем, где уровни заражения значительно снизились;лидером является гречиха — снижает уровень популяции проволочника на полях картофеля и моркови при посадке в качестве покровной или севооборотной культур, поскольку она приводит к остановке роста вредителя, уродствам и гибели.В нашем понимании биологии как жуков-щелкунов, так и проволочников включая знания о распространенности личинок и взрослых форм, за последние годы произошел значительный прогресс, но многие проблемы сохраняются и, возможно, становятся скорее хуже, чем лучше. Сотрудничество между исследователями, фермерами, политиками и бизнесом имеет решающее значение для углубления нашего понимания поведения проволочника и разработки комплексных стратегий борьбы с ним».Источник: www.b-hiveinnovations.co.uk. По статье Ребекки Нил, эксперту по борьбе с проволочником в сельскохозяйственных системах.Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.Оригинал статьи на AgroXXI.ru