Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

МИЛЛИМЕТРОВЫЕ ВОЛНЫ НЕТЕПЛОВОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ СНИЖАЮТ ЧИСЛЕННОСТЬ ТРИПСОВ HAPLOTHRIPS TRITICI НА РАСТЕНИЯХ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ

Авторы:
Город:
Томск
ВУЗ:
Дата:
15 июня 2018г.

Пшеничный трипс (лат. Haplothrips tritici) – широко распространенный вредитель пшеницы, особенно в степной и лесостепной зонах России. Согласно данным ФГБУ Российского сельскохозяйственного центра, площадь заселения озимых и яровых зерновых культур в 2011 году составляла 2715,3 тыс. га и 1457,3 тыс. га соответственно. В Сибирском федеральном округе площадь заселения озимых зерновых трипсами - 8,5 тыс. га, яровых зерновых – 323,6 тыс. га. Основными факторами вредоносности этого вида, на организменном уровне признаны: избирательность сортов личинками в зависимости от сроков развития пшеницы (особенности морфогенеза), плотность популяции вредителя и распределение личинок на зернах.

Стоит отметить, что пораженность растений Haplothrips tritici зачастую не учитывается и выражается лишь в снижении массы зерна пшеницы, уменьшении озерненности колоса за счет питания имаго и личинок. Поврежденное зерно становится щуплым, вес его снижается на 8-19%. Более опасным последствием заражения ряд авторов считает способность трипсов к переносу инфекционных структур ряда возбудителей карантинных заболеваний растений – грибов, бактерий, вирусов, микоплазм, вироидов, что обусловливает необходимость дополнительного применения пестицидов.

В ходе патогенеза имаго пшеничного трипса сосут содержимое клеток верхних листьев вблизи их влагалищ, тканей обертки формирующегося колоса, что приводит к снижению ассимиляционной способности листовой поверхности, обесцвечиванию и задержке развития листовой пластинки, деформации и отмиранию верхних листьев, задержке выхода колоса из обертки, его искривлению, частичной белоколосости. Личинки первого возраста сосут колосковые чешуйки, цветочные пленки, завязь и формирующееся зерно, что приводит к «череззернице» в колосьях пшеницы. Личинки второго возраста концентрируются в бороздке зерна, под колосковой пленкой со стороны, противоположной бороздке, способствуя деформации и снижению массы зерна. Кроме того, трипсы выделяют в ткани растений вещества с гормональной активностью, нарушающие нормальную физиологию развития пшеницы.

По данным многочисленных исследований о вредоносности пшеничного трипса установлено, что в среднем масса слабо поврежденных трипсом зерен снижается на 2,6 – 8,0 %, сильно поврежденных – на 12,3 – 35,2%. Количество поврежденных зерен колеблется в пределах 19,6-73,3%.Как правило, целевых обработок против этого вредителя не проводится, поскольку считается, что меры борьбы с клопом- черепашкой различными химическими средствами, большинство из которыхтоксичны, не эффективны против него. Поэтому не прекращается поиск новых, более эффективных и экологически безопасных методов борьбы с этим вредителем. В последние годы интенсивно исследуют влияние электромагнитного излучения миллиметрового диапазона (КВЧ-облучение) на различные биологические объекты - от микроорганизмов до человека. Электромагнитное излучение КВЧ-диапазона применяется в сельском хозяйстве при обработке семян перед посевом, при закладке на хранение; при обеззараживании почвы; для борьбы с насекомыми-вредителями, а также при переработке сельскохозяйственной продукции (Бородин, 1996; Ерошенко, 2003; Ромадина, 2004; Вайшля, Лихоманова, 2016). Показано, что эффекты миллиметрового диапазона зависят от генотипа особей насекомых, растений, стадии их развития и дозы облучения (Бабкина и др., 2013).

Целью работы являлось выяснение возможности изменения картины поражения пшеницы данным видом трипса под действием сигналов ФРИ патогенного характера в полевых условиях с использованием общепринятой технологии внекорневой обработки растений.

В эксперименте использовали низкоинтенсивное (менее 10 мкВт/см2), маломощное, нетепловое, не ионизирующее, не повреждающее излучение миллиметрового диапазона (1–10 мм) крайне высокой частоты (30–300 ГГц). В отличие от хорошо изученного действия внешнего КВЧ-излучения, мы работали с фоновым резонансным излучением (ФРИ), которое считается новым методом КВЧ-технологии, проникает на глубину 0,2–0,6 мм и полностью поглощается водой. При этом используется особый излучатель на основе германия, кремния или арсенида галлия, обладающий эффектом записи с последующим воздействием фоновых уровней излучения на объект-мишень. Частоты переизлучаемых радиоволн точно совпадают с частотами резонансных структур биологических объектов, находящихся рядом с излучателем в момент записи. В данном исследовании применяли приборы ООО «Спинор», г. Томск. Были зафиксированы частотные характеристики ФРИ от пшеничного трипса Haplothrips tritici, которыми проводилось воздействие на обычную воду.

Эксперимент был размещен на экспериментальных площадях структурного подразделения ФГБНУ Алтайского НИИСХ, Алтайский край, г. Барнаул. Посевы яровой пшеницы сорта «Алтайская-530» были проведены 18 мая 2017 г. на черноземной, среднесуглинистой по механическому составу почве, с содержанием гумуса в пахотном слое 3,0-4,5%. Повторность вариантов опыта четырехкратная, расположение делянок рендомизированное. Площадь одной делянки 20 м2. Обработка пшеницы подготовленной водой, без добавления каких-либо химических растворов, проводилась дважды, в наиболее критичные стадии для инокуляции растений трипсом: 25 июня (конец кущения пшеницы) и 10 июля (развитый флаговый лист, до начала стадии колошения), с помощью ранцевого опрыскивателя "Соло - 425".Расход рабочей жидкости составлял 200 л/га. Норма расхода 0,5 л/га.Учет трипсов проводили 25 июляна 10 колосьях каждого повторения.

Для наглядности полученных результатов данные учета численности популяций трипсов в контрольном и опытном варианте, в четырех повторностях, приводим в цифровом и графическом виде (Рисунок 1, таблица 1), откуда видно, что инфекционный фон по количеству трипсов в расчете на один колос снизился на 40%.

Таблица 1 - Влияние сигналов фонового резонансного излучения на количество трипсов, штук/10 колосьев.

 

Вариант

Повторение

Среднее на

1 колос

% снижения

1

2

3

4

1. Контроль

201

321

188

233

23,5

-

2. Опыт

117

173

128

158

14,4

39


Как наиболее важный производственный показатель, также был проведен анализ элементов структуры урожая пшеницы (Таблица 2). Количество продуктивных стеблей на одном квадратном метре, так же как и количество зерен в колосе, достоверно не отличалось у опытных и контрольных растений. Однако такой важный показатель, как масса 1000 зерен, увеличился на 2,6 г. За счет этого на 11% увеличилась также и биологическая урожайность. Такой результат понятен и объясняется, в первую очередь, тем, что фотоассимиляты растение тратит не на гетеротрофное питание личинок и имаго трипса, а на процессы формирования эндосперма зерновки.

Таблица 2 - Влияние сигналов фонового резонансного излучения на показатели элементов структуры урожая пшеницы.

 

 

 

Вариант

Продуктивных стеблей, шт./кв. м

Анализ колоса

Биологическая урожайность, г/кв. м

Кол-во зёрен,

шт.

 

Масса 1000 зерен, г

1. Контроль

269

36,0

36,2

35,1

2. Опыт

277

36,2

38,5

38,6

 

Из методики полевого эксперимента известно, что в мелкоделяночных экспериментах, как правило, анализируется только биологическая урожайность. Тем не менее, в данном эксперименте учет производственной урожайности был проведен методом прямого комбайнирования с помощью агрегата  «Сампо 130»Как и следовало ожидать,      по результатам комбайнового учета между вариантами нет существенных различий (Таблица 3).

Таблица 3 - Влияние сигналов фонового резонансного излучения на урожайность яровой пшеницы «Алтайская – 530», ц/га.

 

 

Вариант

Повторности

 

Средняя

% к контролю

1

2

3

4

1. Контроль

27,3

24,9

26,5

28,6

26,8

-

2. Опыт

29,9

26,4

27,0

28,8

28,0

104,5

НСР 05, ц

1,72

-

 

Данное исследование выполнено в рамках исследования общенаучной проблемы слабых взаимодействий, куда относится миллиметровое излучение. Поскольку оно входит в диапазон внеземного реликтового излучения Вселенной и сильно поглощается водными парами атмосферы Земли и водными растворами, есть мнение о том, что живые организмы могут не иметь механизмов приспособления к колебаниям извне в этом диапазоне (Бецкий, 2000). В этом случае  такой "буферный", защищенный от внешних факторов, диапазон частот живые организмы могут использовать для передачи информации между клетками. В литературе обсуждаются механизмы энергетических парадоксов в клетке после воздействия мм излучением, биофотоны, появился термин реликтэкология (Бецкий, 2000; Дмитриевский, 2010; FelsD., Cifra M., 2015). Еще в 1968г. Г. Фрелих указывал на то, что отдельные участки биополимеров могут совершать колебательные движения в частотном диапазоне 1010-1011 Гц, что соответствует КВЧ- диапазону. В работах А.Г. Гурвича, М.Б. Голанта, Н.Д. Девяткова, Э.А. Гельвича, О.В. Бецкого показано практическое подтверждение идеи Фрелиха (Гурвич, 1991; Девятков, 1994; Бецкий, 2000). Проведенное нами исследование носит предварительный характер и демонстрирует принципиальную возможность применения определенных КВЧ-характеристик фонового резонансного излучения Haplothrips tritici не только для защиты пшеницы от этого агрессивного вредителя, но и для увеличения ее биологической урожайности.

 

Благодарности. Авторы признательны ведущему научному сотруднику ФГБНУ «Алтайский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Г.Я. Стецову за помощь в проведении исследований.

 

Список литературы

 

1.    Бабкина В.В., Алленова Е.А., и др. Эколого-биологические особенности динамики признаков Drosophila melanogaster и Triticum aestivum в зависимости от дозы КВЧ-излучения // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. – 2013. – № 4 (1). – С. 162–168.

2. Бородин И.Ф. Электричество управляет растениями // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 1996. – С. 28-30.

3. Вайшля О.Б., Лихоманова Е.Д. Новый аспект применения низкоинтенсивного излучения в защите Abies sibirica от уссурийского  полиграфа // Матер. межд. конф. «Мониторинг и биологические методы контроля вредителей древесных растений: от теории к практике». Москва: ИЛ СО РАН, 2016. – С. 48–49.

4.       Вредители зерновых колосовых культур: [Электронный ресурс] // ФГБУ Российский сельскохозяйственный центр. URL: https://rosselhoscenter.com/index.php/2013-06-04-19-29-25/851- obzor-i-prognozy/2011/vrediteli-zernovykh-kolosovykh-kultur/247-zlakovye-tripsy

5. Гурвич А.Г. Принципы аналитической биологии и теории клеточных полей. – М.: Наука. – 1991.

6.   Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкий О.В. Особенности медико-биологического применения мм волн. – М.: ИРЭРАН. – 1994. С. 6–43.

7.     Дмитриевский И.М. Действие слабых информационно-управляющих сигналов в клеточной биологии // Московский государственный инженерно-физический  институт (технический университет). М., 2010. URL: http://www.kogan-im.com/conf/2010.php. (Дата обращения: 30.05.2018).

8.   Ерошенко Г.П. Электрическое и магнитное воздействие при переработке сельскохозяйственной продукции // Механизация и электрификация сельского хозяйства. – 2009. – № 4. – С. 27-28.

9.    Ромадина Ю.А. Влияние электромагнитного КВЧ-излучения на жизнедеятельность и развитие вредителей хлебных запасов // Актуальные вопросы агрономической науки в XXI веке. – Самара, 2004. – С. 344-348.

10.    Anton E., Rotaru A.et al. Links between extremely high frequency electromagnetic waves and their biological manifestations // Arch. Biol. Sci., Belgrade. – 2015. – 67(3). – 895-897 p.

11.      Fels D., Cifra M., Scholkmann F. Fields of the Cell // Institute of Botany, University of Basel, Switzerland; Institute of Photonics and Electronics, The Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic; Bellariarain 10, Zurich, Switzerland. – 2015. – 321 p.

12.    Vian A., Davies E. et al. Plant Responses to High Frequency Electromagnetic Fields // Hindawi Publishing Corporation. – 2016.