Лабораторная работа № 3. Массовое промышленное разведение трихограммы
Цель работы: изучить методику массового разведения трихограммы.
Материалы и оборудование: коллекционные образцы разных видов трихограммы, яиц зерновой моли, бабочки ситотроги, технологические схемы разведения зерновой моли, мельничной огневки и трихограммы.
Трихограмма является наиболее широко применяемым у нас в стране и в мире энтомофагом. Распространены несколько видов трихограммы – представителей рода трихограмма (Trichogramma) семейства трихограмматид (Trychogrammatidae), отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) – обыкновенная, бессамцовая, желтая, пинтои и др. (рис. 10).
Природный энтомофаг гусениц многих чешуекрылых. Распространены в южной зоне земледелия СНГ. Используется для массового размножения и выпуска на посевы методом сезонной колонизации. Впервые технологическая линия по разведению трихограммы создана учеными ВИЗР (г. Санкт-Петербург). В Ставропольском крае работает одна из 500 промышленных технологических линий. Производится главным образом трихограмма обыкновенная (T. evanescens West.) – совочная и плодожорочная расы.
Рис. 10. Самка трихограммы заражает яйцо совки
3.1. Общая схема массового производства трихограммы
Технологический процесс массового производства трихограммы и зерновой моли схематично состоит из 8 операций:
1. Подготовка зерна к заражению зерновой молью.
2. Уход за зерном в период развития зерновой моли.
3. Создание условий для вылета из зерна бабочек моли и их сбор.
4. Содержание бабочек зерновой моли для откладки яиц.
5. Сбор яиц зерновой моли.
6. Очистка яиц зерновой моли.
7. Заражение яиц моли и размножение трихограммы.
8. Хранение трихограммы (рис. 11).
Подготовка зерна к заражению зерновой молью. При проведении этой операции преследуют двоякую цель: обеззаразить зерно от амбарных вредителей и паразитов зерновой моли и оптимально подготовить зерно к заражению гусеницами моли. Зерно должно обладать влажностью 16–17 %, быть мягким, рыхлым, не терять своих пищевых качеств. Проводят термическое или химическое обеззараживание зерна. При химической фумигации бромистым метилом зерно не увлажняется, что снижает плодовитость полученной моли на 10 %.
Рис. 11. Блок-схема разведения трихограммы (по Н. В. Бондаренко, 1989):
1 – обеззараженное зерно; 2 – зерно, заселенное яйцами ситотроги; 3 – боксы с ситотрогой; 4 – насекомопровод; 5 – пульт управления; 6 – насекомоприемник с кассетами; 7 – вытяжной шкаф для дозировки, очистки и наклеивания яиц; 8 – контейнеры-виварии с наклеенными на пластины яйцами ситотроги и пеналами с трихограммой; 9 – биоклиматические камеры с контейнерами для заселения яиц ситотроги трихограммой; 10 – политермостат для преимагинального развития трихограммы; 11 – холодильная камера для кратковременного хранения трихограммы
На практике чаще используется погружение зерна ячменя в перфорированных емкостях в горячую воду при температуре 90–95 °С.
Уход за зерном в период развития гусениц. Это сложный и трудоемкий процесс. На уход за 1 ц зерна затрачивается 2–7 человеко-дней, что составляет 50 % затрат на весь цикл размножения трихограммы. Выпускаемые промышленностью стеллажи с кюветами не механизируют операции по постоянному перемешиванию зерна, его увлажнению, контролю влажности (15–16 %) и температуры (25 °С). Зерно должно равномерно распределяться по кювете слоем не более 5 см.
Вылет бабочек зерновой моли и их сбор. Перед отрождением бабочек зараженное зерно помещают в специальные кассеты в боксы. В боксе создают оптимальные гидротермические условия: температуру 25–28 °С и влажность воздуха 80 %. Это способствует дружному вылету бабочек. Через отверстия в кассетах бабочки выходят и скапливаются в нижней конусовидной части боксов, открывающейся в общий насекомопровод с помощью автоматических задвижек. Оператор раз в сутки автоматически открывает задвижки, и бабочки из насекомопровода струей воздуха переносятся в насекомоприемник. При этой операции, однако, травмируются до 12–16 % бабочек.
Содержание бабочек зерновой моли. Вылет бабочек одной партии длится от 16–18 до 30–40 дней. Бабочек помещают в специальные кассеты – садки и содержат в термостатах с обязательной аэрацией. Под кассетами устанавливают поддон с зерном, стимулирующим откладку яиц бабочками. Плотность содержания бабочек до 200 особей на 1 см2 садка. Откладка яиц и содержание одной партии бабочек в кассетах длится 4–5 суток.
Сбор и очистка яиц зерновой моли. Откладка яиц бабочками моли происходит в кассетах. При сборе яиц бабочек отсасывают вакуумным устройством, а оставшихся и погибших вместе с яйцами высыпают на механические вибросита. При вибрации сит яйца отделяются от бабочек и мусора. При этом часть бабочек, особенно попавших на сита, травмируется, что не желательно. Отбор яиц необходимо производить ежедневно, так как трихограмма заражает только свежеотложенные яйца.
Вся работа по отделению бабочек от яиц проводится в вытяжных шкафах с соблюдением индивидуальных мер защиты работающего персонала. Затем яйца дополнительно очищают струей воздуха на пневматическом классификаторе.
При оптимальном режиме содержания бабочек одной партии яйцекладка заканчивается за 20 дней с выходом продукции – до 6–8 кг яиц от 1 т зерна.
Размножение трихограммы. Для размножения трихограммы биолаборатории пользуются прозрачными емкостями с герметично закрывающимися крышками. Обычно это трехлитровые банки. На внутренние стенки их с помощью увлажнения паром наклеивают яйца моли. На промышленных биофабриках пользуются специальными контейнерами-вивариями из оргстекла, в которые вставляются стеклянные пластины, на которые так же наклеивают яйца моли.
В нижней части вивария находится пенал, в который помещают имаго трихограммы или зараженные ею яйца моли. По мере вылета трихограммы она заражает наклеенные яйца моли. Заражение ведут из расчета 1 самка трихограммы на 20 яиц моли.
Контейнеры-виварии или банки помещают в климатические камеры или на стеллажи, поддерживая заданную температуру и влажность, а также фотопериод, характерный для зоны разведения и применения паразита.
Равномерность заселения яиц трихограммой достигается переворачиванием банок через сутки и поочередным включением ламп в климатических камерах с вивариями. Трихограмма имеет положительный фототаксис и перемещается из темноты на более освещенные участки.
Через 1–2 суток в вытяжном шкафу трихограмму удаляют, а сосуды или виварии ставят в условия, близкие к природным (под навес или в инсектарий вне помещения), на время развития личинок трихограммы. После почернения зараженных яиц, что говорит о наступлении стадии предкуколки у паразита, яйца счищают со стекол, очищают в вытяжном шкафу в пневматическом классификаторе, взвешивают и фасуют в пакеты для реализации. На пакете указывают вид трихограммы, дату заражения и начала хранения, процент заселенных яиц, число особей трихограммы. Обычно в 1 г яиц содержится 80 тыс. предкуколок трихограммы.
Хранение трихограммы. Кратковременное хранение недиапаузирующей трихограммы проводят в холодильниках при +1–3 °С и относительной влажности воздуха 85–90 % в фазе предкуколки не более 40 дней, куколки – 20 дней, имаго перед вылетом – 10 дней.
Длительное хранение возможно лишь на стадии взрослой, закончившей питание личинки. Для получения диапаузирующей трихограммы однодневные яйца зерновой моли заселяют трихограммой при переменных суточных температурах 20–23 °С днем и 10 °С ночью, относительной влажности воздуха 80 % и 14–16-часовом дне. Затем дневную температуру понижают до 10 °С и яйца содержат 3–4 недели. В дальнейшем зараженные яйца хранят в холодильниках при 1–3 °С и влажности 80 %.
Для реактивации трихограммы и выхода из диапаузы яйца помещают на неделю в температурный режим 14–15 °С, а затем – 20–22 °С. Лёт паразита начинается через 7–9 дней.
В климатических камерах конструкции ВНИИБМЗР (г. Краснодар) трихограмму хранят до 4–6 месяцев слоем 2 см без потерь ее качества.
3.2. Оценка качества трихограммы
По качеству трихограмму принято делить на 4 класса: I, II, III и нестандартную. Для оценки применяется обобщенный критерий качества, учитывающий следующие показатели: отрождение из яиц хозяина, половой индекс, плодовитость, активность поиска яиц хозяина (табл.). Трихограмма I класса имеет коэффициент активности поиска яиц хозяина более 7,5, заражает в виварии в течение суток более 30 % яиц основного хозяина – совки, ее обобщенный критерий качества равен 1–0,7. В полевых условиях она заражает свыше 78 % яиц хозяина.
Во II классе активность поиска – 5,6–7,5; в виварии заражает 20–30 % яиц, обобщенный показатель 0,5–0,7; полевая эффективность 56–78 %.
В III классе качества активность поиска яиц хозяина составляет 4,6–5,5, в лаборатории эффективность 10–20 %, обобщенный показатель – 0,3–0,5, полевая эффективность – 33–56 %. Трихограмма с более низкими показателями качества относится к нестандартной.
Таблица. Характеристики классов качества трихограммы
3.3. Повышение жизнеспособности трихограммы
Продолжительное разведение трихограммы на яйцах зерновой моли приводит к снижению качественных показателей трихограммы. Так, уже в 5–6-й генерации заражение яиц капустной совки трихограммой снижается в 10 раз. Для устранения этого явления ведутся поиски более подходящих лабораторных хозяев паразита.
Перспективным лабораторным хозяином трихограммы является мельничная огневка – эфестия. При размножении на ее яйцах плодовитость трихограммы увеличивается на 16–18 %, зараженность – на 9–10 %, продолжительность жизни паразита – на 1–2 дня по сравнению с разведением на яйцах ситотроги.
Массовое разведение эфестии проводят на отрубях, как наиболее экономичном и достаточно подходящем корме.
Гусениц эфестии выращивают в кюветах с толщиной питательного слоя 10–15 см при 20–25 °С и количестве корма на 1 гусеницу 0,4–0,6 г. Для окукливания гусениц в кюветы помещают скомканную бумагу или картон. Из-за каннибализма гусениц эфестии, способных при отрождении из незараженных яиц уничтожать зараженные трихограммой яйца, перед заражением содержат двое суток при –10 оС.
Из природных хозяев трихограммы наиболее пригодна капустная совка. Разработаны методы ее массового разведения в лаборатории на естественном и искусственном корме (полусинтетической питательной среде) (рис. 12).
Для повышения генетической гетерогенности (генетической разнородности) лабораторной популяции трихограммы используют скрещивания между репродуктивно совместимыми популяциями, например краснодарской и ставропольской. После синхронизации развития трихограммы обоих популяций проводят их групповое скрещивание, затем получают два поколения на яйцах совок и массово размножают на яйцах ситотроги.
Для обновления генофонда лабораторных популяций трихограммы при биофабриках создают так называемые маточники. Это конвейер культур, на которых в естественных условиях размножаются основные хозяева трихограммы – совки. На делянках высаживают рассаду или высевают семена капусты разных сроков созревания, многолетние травы, горох, кукурузу, томаты и др. Привлекают вредителей и энтомофагов цветущими нектароносами, ловушками с патокой, искусственно заселяют гусеницами или куколками хозяев.
В сентябре – октябре осуществляют сбор зараженных яйцекладок с маточников. В лаборатории для улучшения качества популяции трихограммы проводят два ее поколения (пассажа) на яйцах совок, затем вводят в диапаузу для зимнего хранения.
Рис. 12. Схема маточника для природных хозяев трихограммы
3.4. Применение трихограммы
Выпуски яйцееда производят в поле и в садах в начале периода откладки яиц вредителем и во время массовой откладки. Например, против капустной совки, моли и белянок на крестоцветных, лугового и кукурузного мотыльков и хлопковой совки на кукурузе и томатах, комплекса листоверток, плодожорок и других чешуекрылых в саду (рис. 13).
Полученную в лаборатории трихограмму, находящуюся в яйцах моли в стадии предкуколки, куколки или начала лёта имаго, сразу необходимо выпускать. В крайнем случае можно хранить в холодильнике не более суток при +5–7 ºС.
Перед выпуском трихограммы вручную с вечера заготавливают необходимое число ведер или целлофановых пакетов по числу необходимых проходов рабочих по полю. Схема выпуска паразита 10×10 м, так как на полевых культурах имаго трихограммы расселяется в радиусе 5 м от точки выпуска.
В ведра или пакеты насыпают количество головок клевера или листьев сорняков, равное числу точек выпуска трихограммы. Рассчитывают, сколько яиц моли надо высыпать в 1 ведро (пакет). Например, получено 60 г яиц для выпуска на 10 га капусты. Ширина поля – 100 м, длина – 1000 м. Необходимо 10 ведер, в каждом по 100 головок клевера, а 60 г равномерно рассыпать в 10 ведер (по 6 г).
За ночь трихограмма отродится и распределится между головками клевера на дне ведра (пакета). Ее надо выпускать в утренние часы, до появления прямых солнечных лучей (5–7 ч утра).
Рис. 13. Схема выпуска трихограммы вручную (точками обозначены места выпуска)
Бригаду рабочих или школьников – 10 чел. – расставляют по узкому краю поля через 10 м. Агроном следит за равномерностью выпуска паразита по полю. Головку клевера с паразитом кладут в розетку листьев капусты.
На кукурузе выпуск производят в 200 точках на 1 га.
В саду трихограмму выпускают на нижних ветвях с северной стороны каждого дерева, помещая паразита также в розетку листьев.
Возможен механизированный выпуск паразита с помощью опрыскивания. В бак опрыскивателя наливают холодную воду, включают мешалку и высыпают зараженные яйца моли. При этом норму расхода надо увеличить в 2–3 раза с учетом травмирования яиц и поедания их на почве хищными жужелицами. Возможен выпуск трихограммы с помощью дельтапланов и АН-2 с необходимыми приспособлениями.
Контрольные вопросы и задания:
1. Опишите общую схему производства трихограммы на яйцах зерновой моли.
2. Какова технология получения яиц зерновой моли?
3. Какова технология размножения трихограммы на яйцах моли?
4. Назовите способы и сроки хранения трихограммы.
5. Дайте характеристику классов качества трихограммы.
6. Каковы способы повышения качества трихограммы?
7. Расскажите о способах применения (выпуска) трихограммы (с примером расчета).