Вплив температури на ефективність хімічного захисту

13

Останнім часом на нашій планеті під впливом глобального потепління стрімко змінюється клімат. Територія України також має значну чутливість до глобальних змін, причому зміни річної температури відрізняються у регіонах: в Поліссі та Лісостепу – 0,7–0,9°С, в Степу – 0,2–0,3°С.

Оскільки комахи не мають постійної температури тіла (пойкілотермні організми) і вона змінюється у них під впливом умов навколишнього середовища, то підвищення температури повітря сприяє поширенню, масовому розмноженню і шкідливості комах-фітофагів. Це в свою чергу призводить до загального погіршення фітосанітарного стану агроценозів.

Підвищення температури середовища протягом лише однієї декади вегетаційного періоду може викликати скорочення часу розвитку, наприклад, хлібних турунів та шкідливої черепашки, що дасть змогу фітофагам успішно підготуватися до зимівлі. Найкраще виживають особини черепашки із загальною масою 125–140 мг, у турунів – личинки другого віку, у капустянки – четвертого віку. У злакових, бурякової, зеленої яблуневої, капустяної та інших видів попелиць спостерігається високий прямий зв’язок між температурою повітря і плодючістю самиць. Шкідники, які розмножуються в понад двох генераціях (полівольтинні види – попелиці, колорадський жук, плодожерки, совки), здатні збільшувати свою шкідливість за рахунок збільшення кількості генерацій у зв’язку зі скороченням циклу їх розвитку і подовженням тривалості вегетаційного періоду кормової культури.

У деяких видів фітофагів для самозбереження за умов високої температури середовища виробились цінні біологічні особливості, наприклад, діапауза – у хлібних турунів, літній спокій (літній сон) – у колорадського жука. Температура впливає і на розмноження комах у шарі ґрунту. В умовах посухи дротяники, несправжні дротяники, гусениці озимої та інших видів підгризаючих совок переміщуються з поверхневого шару ґрунту на глибину 20–50 см (вертикальна міграція), що сприяє, крім виживання, більшому їх захисту за поверхневого обробітку грунту і передпосівної обробки насіння інсектицидами.

За потепління клімату зона екологічного оптимуму деяких видів комах розширюється на північ. Такі зміни відбуваються, наприклад, в Лісостепу, де істотно зростає чисельність шкідливої черепашки, американського білого метелика, злакових мух та інших видів.

Водночас в умовах високої температури повітря зменшується роль паразитів у регулюванні чисельності фітофагів, що деякою мірою пов’язано з дефіцитом нектару квітучої рослинності, необхідної для додаткового їх живлення. Пасивне розмноження більшості мікроорганізмів за таких умов (вони ефективні за середньої температури і високої вологості) також не сприяє зараженню шкідників грибними, бактеріальними і вірусними хворобами.

За потепління клімату утворюються сприятливі умови для масового розмноження особливо небезпечних шкідників – саранових, лучного метелика та інших багатоїдних комах. У критичних за температурою умовах вирощування сільськогосподарських культур зростає не тільки чисельність фітофагів, а й їх шкідливість.

Під впливом дії високої температури рослини змінюють свій рослинний статус. Після стресу вони часто стають більш сприйнятливими до пошкоджень, погіршуються їх компенсаторні можливості. Водночас в таких умовах значно підвищується інтенсивність живлення комах для поновлення організму водою за рахунок рослин. Останніми роками прикладом можуть бути хрестоцвіті блішки на капустяних культурах.

Зрозуміло, зміна клімату позначається і на ефективності захисних заходів. В останні десятиріччя із системи захисту рослин від шкідників активно вилучаються мікробіологічні препарати, створені на основі ентомопатогенних грибів, бактерій та вірусів. Оптимальною температурою для зараження комах є денна температура повітря в період обробки +22–24°С, а за високої температури вони втрачають активність.

Є дані про вплив температури на токсичні властивості хімічних препаратів, їх метаболізм, поведінку у навколишньому середовищі.

Кожен інсектицид характеризується певним діапазоном температури, у якому проявляються його властивості. Відомі випадки, коли інсектициди мають більшу токсичність за знижених температур, або навпаки, токсичність збільшується з підвищенням температури. Показником такої залежності є температурний коефіцієнт токсичності (ТКТ).

Оскільки інсектициди застосовують проти шкідників з різними біологічними особливостями і в різні строки вегетаційного періоду, метою досліджень було з’ясування реакції сучасного асортименту хімічних препаратів на температуру середовища.

Об’єктами досліджень були личинки шкідливої черепашки та колорадського жука, звичайна злакова попелиця. Порівняльну токсичність інсектицидів визначали у серійних токсикологічних дослідах методом групової обробки комах за різних температур. Критерієм токсичності служили показники їх концентрації СК50, % діючої речовини. Залежність токсичності інсектициду від температури для шкідливої черепашки виражали через температурний коефіцієнт токсичності (ТКТ) – відношення СК50, % д. р. за мінімальної і максимальної температур (+10–15°С і +28–30°С відповідно).

Встановлено, що прояв сучасних інсектицидів залежно від температури має позитивний лінійний характер, що пов’язано з підвищенням проникнення токсиканта в організм через покриви тіла, активацією діяльності ферментів, що беруть участь у детоксикації препарату, і утворенням більш токсичних речовин (для фосфорорганічних препаратів — це перехід тіонових ізомерів тіофосфатів у тіолові).

На прикладі токсичності фосфорорганічних і піретроїдних інсектицидів для личинок шкідливої черепашки видно, що незважаючи на позитивний зв’язок між їх токсичністю і температурою середовища ступінь цього відношення залежить від належності препарату до певного класу хімічних сполук (табл.).

За порівняння даних на рівні концентрацій водного розчину (СК50, % д.р.) виявляється, що фосфорорганічні препарати (Діазинон, к.е.; Дурсбан, к.е.; Бі-58 Новий, к.е.) зберігають високу токсичність і за високих температур, про що свідчать найвищі показники ТКТ (1,39–1,75).

Дещо інші результати одержали за отруєння комах інсектицидами піретроїдної групи (Децис, к. е.; Карате Зеон, мк. с; Фастак, к. е.). Максимальну токсичність вони проявили за температури +20–25°С (ТКТ – 1,26–1,41), а при підвищенні до +28–30°С спостерігається тенденція до зниження токсичності препаратів.

Аналогічні результати були і в дослідах зі звичайною злаковою попелицею. Факт залежності токсичності інсектицидів від температури демонструє графік (рис. 1), де наведено середню смертність комах за різних температур.

Збільшення токсичності з підвищенням температури властиве інсектицидам класу неонікотиноїди. Особливо це спостерігається при отруєнні личинок колорадського жука препаратами Актара, в.г. та Конфідор, в.р.к., де за підвищення температури з +10 до +30°С смертність комах зросла в 5 та 3 рази відповідно (рис. 2).

Дещо інша картина спостерігалась при отруєнні комах Моспіланом, р.п., де загибель збільшується при підвищенні температури тільки до +25°С.

Температура повітря по-різному впливає і на швидкість токсичної дії інсектицидів різних класів хімічних сполук. За температури +10°С загибель комах, отруєних фосфорорганічними інсектицидами, настає через 19–22 год., неонікотиноїдами – 24, а піретроїдами – вже через 3–4 год. За температури +30°С комахи починають гинути майже одразу після отруєння, але за той самий проміжок часу у варіантах з піретроїдами загальна їх смертність у 1,4–1,8 раза нижча.

Дослідженнями дії диметоату, к.е. і дельтаметрину, к.е. встановлено пряму залежність між швидкістю розкладу діючої речовини препаратів в рослинах озимої пшениці і температурою. За високих температур (+28–31°С) тривалість захисної дії препаратів від шкідливої черепашки скорочується з 16 і 7 до 11 і 4 діб відповідно.

ВИСНОВКИ

  1. Висока температура середовища сприяє розмноженню фітофагів та їх шкідливості, що позначається на погіршенні фітосанітарного стану агроценозів. Висока температура підвищує токсичність інсектицидів, які мають позитивний температурний коефіцієнт токсичності, але прискорює процес розпаду діючої речовини препаратів.
  2. За хімічних обробок посівів в умовах високої температури слід застосовувати багатолітражне обприскування з нормою витрати робочої рідини 300–400 л/га в ранішні і вечірні години. Для сповільнення випаровування крапель і подовження токсичної дії препаратів до робочої рідини слід додавати антивипаровувачі (сечовину) або прилипачі (зокрема Сільвет Голд).

М.П. Секун, д. с.-г. н., професор, Л.М. Лютко, к. с.-г. н., Інститут захисту рослин НААН

Опубліковано в журналі “Агроном”, 2014