Технология защиты леса
Методическое пособие - Сельское хозяйство
Другие методички по предмету Сельское хозяйство
?ванию (половые) и феромоны, привлекающие особей обоего пола к освоению кормового растения агрегационные феромоны. Последние помогают популяции насекомых занять наиболее выгодный для размножения субстрат, место укрытия или зимовки, преодолеть сопротивление растения и способствовать встрече половых партнеров.
Феромоны являются продуктами сложных биокаталитических окислительно-восстановительных реакций, протекающих в клетках гиподермы феромонной железы. Это смесь нескольких веществ, их количество, может достигать 18 компонентов. Основным качеством феромонов является их специфичность они способны привлекать особей только своего вида, не затрагивая другие виды, в том числе энтомофагов. Эта селективность особенно важна для сохранения полезных насекомых, ведь традиционные пестициды, как правило, не селективны и могут воздействовать на многие виды вредные и полезные, целевые и нецелевые.
Половые и агрегационные феромоны используются в защите растений от вредителей. Имея природное происхождение, они являются самыми сильными биологически активными веществами. Результаты токсикологических исследований феромонов показали, что их токсичность к теплокровным, птицам, рыбам и растениям крайне низка в сравнении с обычными пестицидами. Являясь продуктами природного происхождения, они выделяются насекомыми в нанограммовых количествах, а воспринимаются особью в количестве нескольких молекул. Таким образом, феромоны как средство защиты растений практически безопасны для окружающей среды.
Для борьбы с вредными насекомыми наибольший интерес представляют половые феромоны. Они появились в процессе эволюции как эффективное средство пространственного объединения обоих полов вида для размножения и действуют на молекулярном уровне. Источниками половых феромонов являются клетки специализированных кожных желез, находящихся на различных участках тела насекомого. Запахи половых феромонов воспринимаются дистантными хеморецепторами насекомых, расположенными на антеннах.
Феромоны большинства чешуекрылых представляют собой смесь различных, как правило, длинноцепочечных, ацетатов, альдегидов или спиртов, часто одно- или двунепредельных ( т. е. содержащих одну или две двойные связи). У представителей других отрядов молекулы феромона могут иметь более сложную структуру. Иногда, например, у короедов феромоны являются производными веществ, содержащихся в кормовых растениях. При этом они могут выделяться из кишечника насекомого и входить в состав буровой муки. У большинства чешуекрылых феромон продуцируется железами, локализованными на межсегментальной мембране брюшка самки. Исключением являются некоторые огневки, у которых для производства феромона служат крыловые железы самцов.
Когда наступает период лёта самка выставляет феромонную железу, с помощью которой испускается феромон, он летит по ветру и попадая на антенны самцов (иногда за несколько километров) вызывает у них состояние беспокойства, специфические колебательные движения антенн, трепыхание крыльев и направленные поисковые перемещения. Сначала полет самца к источнику феромона зигзагообразный, по мере приближения к самке и увеличения концентрации компонентов он превращается в направленный полет. Другой компонент феромона заставляет его остановиться, третий приземлиться, четвертый приготовиться к копуляции, а пятый копулировать. Поведенческий ответ самца удается получить при ничтожно малых концентрациях феромона.
Доступными для использования в защите растений феромоны стали после идентификации структуры их основных компоненов. Первой в 1958 г. была идентифицирована структура феромона тутового шелкопряда. К настоящему времени известна структура феромонов многих видов чешуекрылых (листоверток, волнянок, коконопрядов и др.), некоторых жесткокрылых (короедов, долгоносиков и др.), перепончатокрылых и др. Феромонная коммуникация, по данным А.В. Скиркявичюса, выявлена у представителей 12 отрядов насекомых.
В защите растений используются синтетические аналоги феромонов насекомых. Для этого разными методами выделяют и изучают природные феромоны насекомых. Наиболее эффективным методом является сбор феромона из воздуха над живыми девственными самками насекомых в момент его выделения. Другим является экстракция органическим растворителем целого насекомого или отдельных частей его тела. В качестве растворителя чаще всего используют гексан или хлористый метилен. Само насекомое может выделять феромон в нанограммовых количествах. Именно крайне малое количество вещества является одной из основных проблем при выделении и идентификации феромонов. Ранее эта проблема обычно решалась накоплением большого количества биоматериала, в настоящее время, благодаря развитию техники микроанализа, в особеннасти хроматомасс-спектрометрии и масс-фрагментографии, возможна детальная идентификация феромона с использованием экстракта, полученного от нескольких десятков особей.
После идентификации состава феромонов насекомых приступают к созданию синтетических феромонов, которые по химической структуре аналогичны природным веществам. Синтетические аналоги феромонов обладают длительным действием, например, 1 мг синтетического феромона непарного шелкопряда в полевых условиях сохраняет привлекающее действие в течение трех месяцев. Наработка синтетического феромона не требует создания крупных производств, так как при их практическом применении используется о?/p>