Половой аттрактант сибирского шелкопряда и способ привлечения и отлова самцов сибирского шелкопряда

Половой аттрактант сибирского шелкопряда и способ привлечения и отлова самцов сибирского шелкопряда

Реферат

 

Изобретение относится к веществу и способу борьбы с сибирским шелкопрядом. Половой аттрактант сибирского шелкопряда Dendrolimus superans sibiricus, содержащий Z5, Е7-додекадиеналь и Z5, Е7-додекадиенол в весовом соотношении от 3:1 до 1:3, предпочтительно 1:1, наносят на носитель и помещают в ловушку. Аттрактант обеспечивает привлечение и отлов самцов сибирского шелкопряда в количестве, достаточном как для мониторинга, так и для уничтожения вредителя, например, при помещении дополнительно в ловушку инсектицида. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 5 табл.

Сибирский шелкопряд Dendrolimus superans sibiricus (Lepidoptera: Lasiocampidae) - один из самых опасных вредителей таких ценных хвойных пород, как кедр, кедровая сосна, пихта, лиственница, сосна обыкновенная и ель. Ареал распространения сибирского шелкопряда - от Дальнего Востока до западных районов Урала и от полярного крута до степей Центральной Азии. При вспышках массового размножения этого вредителя размеры наносимых им повреждений могут достигать огромных величин. Для борьбы с сибирским шелкопрядом обычно проводят широкомасштабные авиаопрыскивания лесов инсектицидами, которые дают хороший эффект только при своевременном обнаружении массового размножения вредителя и также своевременном принятии мер по его ликвидации. Если очаги размножения не удается во время обнаружить и локализовать, то их площади очень быстро разрастаются, и тогда многие участки остаются незащищенными, что приводит к массовому усыханию деревьев на этих участках, а также к неоправданному загрязнению леса пестицидами из-за несвоевременно проведенных обработок (Ф.С.Кутеев, Лесное хозяйство, 1999, 3, стр. 45-46; Обзор состояния лесов России за 1999 г., стр. 12-14, Федеральная служба лесного хозяйства России, Российский центр защиты леса, г. Пушкино, 2000 г.).

Одним из наиболее эффективных способов своевременного обнаружения массового размножения насекомых-вредителей леса, сада, виноградников и др. является применение феромонных ловушек, внутрь которых помещают специфический для данного вида вредителей половой аттрактант, привлекающий особей противоположного пола. Ловушки развешивают на деревьях в местах возможного появления насекомых. Попадание в ловушки определенного количества насекомых свидетельствует о появлении вредителя, позволяет судить о его количестве и масштабах распространения и принимать адекватные меры по его ликвидации. Определение благоприятных сроков и подходящих методов для борьбы с вредителями (техника мониторинга) представляет собой важный элемент в системе интегрированной защиты растений, учитывающей современные требования охраны окружающей среды. См. DЕ 3603377 А1.

Состав феромона Dendrolimus superans sibiricus до настоящего времени не был известен.

Объектами настоящего изобретения являются состав феромона сибирского шелкопряда, пригодный для мониторинга данного вида вредителя, и способ привлечения и отлова самцов сибирского шелкопряда для борьбы с ним с помощью ловушек, содержащих половой аттрактант данного вредителя.

Установить состав и строение компонентов феромона сибирского шелкопряда предполагалось идентификацией компонентов, содержащихся в выделениях феромонных желез девственной самки этого вредителя. Для выделения и идентификации феромона сибирского шелкопряда использовали бабочек, выведенных в лаборатории из куколок, доставленных из Томской области, Хабаровского края и Алтайского края. Феромон, испускаемый 1-3-дневными самками, собирали в виде летучих веществ на адсорбент, с которого их смывали затем растворителем и сразу анализировали ГЖХ-МС. Выделение феромона осуществляли также из дистальных сегментов самок с выпяченной феромонной железой, которые отсекали и погружали на 1 минуту в 500 мкл хлористого метилена, получая таким образом смывы с желез. После этого железы помещали в пробирку с 500 мкл хлористого метилена для длительной экстракции, и таким образом получали настои или экстракты желез.

Полученные субстраты анализировали методом ГЖХ-МС-ЭВМ на хромато-масс-спектрометре LKB 2091 методом электронного удара при 70 эВ на капиллярной колонке с неполярной фазой SE-30. Четкого масс-спектра получить не удалось из-за малого количества феромона, выделяемого самкой, однако результаты анализа указывали на присутствие в смывах следовых количеств додекадиенола и додекадиеналя. В летучих самках сибирского шелкопряда дальневосточной популяции обнаружены двунепредельные С₁₂-альдегид, С₁₂-спирт и следы С₁₂-ацетата. Анализ экстракта желез тонкослойной хроматографией в системе гексан:бензол (20:60) указывал на наличие в нем 5,7-додекадиеналя.

Известно, что феромоны близких видов рода Dendrolimus представляют собой довольно ограниченный набор веществ, содержащих 12 атомов углерода и две сопряженные двойные связи в положении 5 и 7. Установлено, что у японской популяции D. spectabilis основным компонентом феромона является Z5, Е7-додекадиенол (Z5E7DDDOL) (Agric. Food Chem., 1980, v. 44, 1, р. 231-233 и Agric. Biol. Chem., 1982, v. 46, 3, р. 709-715). У соснового шелкопряда D. pini основным компонентом феромона является Z5, Е7-додекадиеналь (Z5E7DDDAL) (Z. Naturforschung, 1984, В. 39С, s. 1192-1195). У вида D. punctatus, обитающего в Китае, основным компонентом феромона является Z5, Е7-додекадиенилацетат (Z5E7DDDA) (Acta Entomol. Sin., 1993, v. 36, 2, р. 247-250).

Поскольку приведенные выше результаты анализов выделений феромонных желез сибирского шелкопряда хорошо коррелируются с литературными данными о составе феромонов родственных ему видов, логично было бы предположить, что феромон сибирского шелкопряда содержит изомеры 5,7-додекадиенола, 5,7-додекадиеналя и 5,7-додекадиенилацетата и что, скорее всего, это - Z5, Е7-изомеры.

Стереоселективный синтез этих соединений проводили по методу, описанному в работе Б.Г.Ковалева и др. (Журнал органической химии, 1986, т. XXII, вып. 9, стр. 1818), который позволил получить Z5, Е7-изомеры высокой степени чистоты с содержанием основного вещества до 98%. Были получены также другие изомеры, которые наряду с Z5, Е7-изомерами подвергали предварительным тестам, а также использовали в качестве добавок к основным компонентам феромона.

Испытания синтезированных компонентов феромона сибирского шелкопряда проводили сначала в лабораторном ольфактометре. Из индивидуальных компонентов реакция самцов отмечена на Z5E7DDDAL и Z5E7DDDOL, реакция на Z5E7DDDA не отличалась от реакции на чистый воздух. Оптимальное привлечение по полной схеме наблюдалось на смесь альдегида и спирта. С учетом этих результатов полевые испытания проводили только со смесью Z5E7DDDAL и Z5E7DDDOL в различных дозировках и при разных соотношениях компонентов. Испытания проводили с применением клеевых ловушек типа "Атракон-А", в качестве диспенсера использовали кусочки резиновой трубки.

Результаты испытаний показали высокую активность смеси по привлечению самцов сибирского шелкопряда. Активность аттрактанта может быть увеличена добавлением небольших количеств синергистов. В качестве таковых испытывали Z5, Z7-додекадиенол (Z5Z7DDDOL) и Е7-додеценол (E7DDOL). Оказалось, что добавление микроколичества (1%) Z5Z7DDDOL к двухкомпонентной смеси увеличивает привлечение самцов в 1,7 раза. Возможно, что применение различных диспенсеров, синергистов или каких-либо добавок повлияет на привлекающую способность найденного в соответствии с настоящим изобретением состава полового аттрактанта сибирского шелкопряда в ту или другую стороны, но это не изменит того факта, что смесь Z5E7DDDAL и Z5E7DDDOL в микрограммовых количествах при соотношении компонентов от 3:1 до 1:3, предпочтительно 1:1, привлекает самцов сибирского шелкопряда с интенсивностью, достаточной не только для мониторинга, но и для уничтожения вредителя, например, при помещении в ловушку наряду с аттрактантом также подходящего инсектицида.

Далее следуют примеры, иллюстрирующие изобретение.

Пример 1. Лабораторные испытания синтезированных компонентов феромона сибирского шелкопряда и их смесей.

Испытания проводили на лабораторных культурах сибирского шелкопряда в ольфактометре (521,2 м) при скорости воздуха 0,3 м/сек, температуре 16-19^oС и освещенности 5 лк. На расстоянии 0,5 м от торцевой сетки и высоте 0,2 м устанавливали садок с выделяющей феромон самкой (контроль) или вывешивали полоски фильтровальной бумаги (0,54 см) с нанесенными на них испытуемыми веществами в количестве 110^-7 г на один диспенсер. В противоположном конце ольфактометра в 0,5 м от задней стенки выставляли садок с самцами сибирского шелкопряда. Одновременно в опыте участвовали 10 самцов. Наблюдали активность вылета насекомых из садка, направленность полета и расстояние подлета к источнику запаха. Повторность опытов 3-5-кратная. Результаты выражены в процентах по отношению к количеству самцов, участвовавших в опытах (среднее значение) и представлены в таблице 1, где AL означает Z5, Е7-додекадиеналь, АС - Z5, Е7-додеценилацетат, ОН - Z5, Е7-додекадиенол.

Как видно из таблицы 1, наиболее аттрактивной для самцов сибирского шелкопряда является смесь Z5, Е7-додекадиеналя и Z5, Е7-додекадиенола в соотношении 1:1.

Пример 2. Полевые испытания.

Испытания проводили в Кананикольском лесничестве Башкортостана (Южный Урал) с 15.07 по 27.07 2000 г. Для этой цели были приготовлены растворы Z5E7DDDAL и Z5E7DDDOL в разных соотношениях и разных дозировках. В качестве растворителя использовали гексан. В качестве диспенсера - кусочки (длиной 1 см) красной резиновой трубочки, которые пропитывали испытуемым раствором методом набухания. Диспенсеры подвешивали на расстоянии нескольких сантиметров от клеевой поверхности в ловушке типа "Атракон-А" (клеевая поверхность приблизительно 500 см²).

Ловушки вывешивали в кронах лиственниц на высоте 1,5 м от земли, в линию на расстоянии 50 м друг от друга. Замену клеевых вкладышей осуществляли при попадании в них более 4-х бабочек. Смеси в микрограммовых количествах испытывали на двух разных участках (I и II), кроме того, к наиболее привлекающей смеси добавляли Z5Z7DDDOL и E7DDOL с целью проверки их синергетических свойств. Полученные результаты представлены в таблицах 2-5.

Как видно из таблицы 2, уменьшение дозировки втрое (с 2000 до 600 мкг) втрое уменьшает привлечение (2,63 /лов/сут вместо 8,0), а уменьшение дозы в 10 раз (100:100 мкг) сокращает привлечение в 5 раз.

Как видно из таблицы 2, только увеличение дозы альдегида (300:100 мкг) повышает привлечение до 3,38 /лов/сут, а увеличение дозы спирта (100:300 мкг) не дает повышения отлова самцов (1,50 /лов/сут). Сокращение дозы альдегида в 3 раза (300:1000) или спирта в 3 раз (1000:300) дает практически одинаковое сокращение вылова (в 1,5 раза).

Так как на участке II использовались те же смеси, что и на участке I, только вместо двух повторностей, как на участке I - в одной повторности и в одинаковых клеевых ловушках, была составлена таблица 4, где даны средние значения вылова самцов на одну ловушку за сутки. Данные таблицы 4 также указывают на более важную роль альдегида при изменении соотношения компонентов феромона, а также дозировок, сокращение которых приводит к снижению эффективности привлечения.

Как следует из таблицы 5, добавление Z5Z7DDDOL к смеси Z5E7DDDOL и Z5E7DDDAL (1000 мкг:1000 мкг) увеличивает привлечение в 1,7 раза.

Формула изобретения

1. Половой аттрактант сибирского шелкопряда Dendrolimus superans sibiricus, характеризующийся тем, что содержит Z-5, Е-7-додекадиеналь и Z-5, Е-7-додекадиенол в весовом соотношении от 3: 1 до 1: 3, предпочтительно 1: 1.

2. Половой аттрактант по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит синергетически эффективное количество Z-5, Е-7-додекадиенола.

3. Способ привлечения и отлова самцов сибирского шелкопряда, включающий размещение феромонных ловушек в очагах возможного обитания вредителя с использованием аттрактанта, помещенного в эти ловушки, отличающийся тем, что в качестве аттрактанта используют половой аттрактант по пп. 1 и 2.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4