Красноярские ученые создают биопрепараты для борьбы с сибирским шелкопрядом

Исследователи Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН разрабатывают биопрепараты для защиты хвойных лесов от сибирского шелкопряда. Препараты предназначены для уничтожения насекомых-вредителей и позволят остановить их массовое распространение.

В 1952 –1957 гг. в Сибири была зафиксирована панзональная вспышка размножения сибирского шелкопряда, в результате которой погибло свыше 4 млн. га темнохвойных, в основном пихтовых лесов. В целом, в лесах Сибири в течение ХХ века площадь «шелкопрядников» — насаждений, погиб­ших в результате периодических вспышек массового размножения сибирского шелкопряда, а также последующего развития в этих массивах хронических очагов черного пихтового усача и возникновения лесных пожаров, – составляет не менее 20 млн. га. На части этой территории до настоящего времени не произошло восстановление леса, что наносит ощутимый вред экономике и экологии.

Данной разработкой уже заинтересовалось Федеральное агентство лесного хозяйства. Так, на региональном совещании «Восстановление кедровых лесов Сибири и Дальнего Востока» под руководством заместителя руководителя Н.С. Кротова было принято решение о необходимости проработать вопрос использования в кедровых лесах, где прогнозируются вспышки массового размножения сибирского шелкопряда, превентивной обработки активными штаммами грибов (Beauveria bassiana), выделенных в Институте леса им. В.Н. Сукачева СО РАН.

Проект получил поддержку Краевого фонда науки и Российского фонда фундаментальных исследований в рамках конкурса проектов ориентированных научных исследований, в том числе междисциплинарных 2016 года.
Сибирский шелкопряд – наиболее опасный хвоегрызущий вредитель лесов Северной Азии. Согласно последним данным, современный очаг распространения вредителя уже занял площадь более 800 тыс. га на территории Енисейского и Нижне-Енисейского лесничества. Директор Института леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, доктор биологических наук Александр Онучин отметил, что необходимость разработки препарата обусловлена возрастающей проблемой массового размножения вредителей.

«В крае одной из главных причин усыхания лесов является повреждение сибирским шелкопрядом. Погибшие лесные насаждения представляют серьезную угрозу для возникновения катастрофических пожаров, — рассказал Александр Онучин. – Очевидно, что приоритетной задачей является сокращение численности насекомых. Для этих целей и были созданы данные биопрепараты. Другой, не менее важной проблемой, решаемой в Институте леса СО РАН, является возрастание агрессивности возбудителей корневых гнилей, определяющих усыхание сосновых и темнохвойных лесов Юга Сибири».

Основой биопрепаратов являются сибирские штаммы энтомопатогенных грибов и бактерий (прежде всего Beauveria bassiana и Bacillus thuringiensis). Это природные «агенты» регуляции численности хвое — и листогрызущих насекомых, применение которых, наряду с высокой эффективностью, является экологически безопасной альтернативой химическим пестицидам.

laboratoriya-lesnyh-kultur-mikologii-i-fitopatologii

Кандидат биологических наук, с.н.с. лаборатории лесных культур, микологии и фитопатологии Юлия Литовка рассказала, что достаточно одной зараженной особи для гибели всей группы.
«Продуценты разрабатываемого биопрепарата выделены нами из мертвых гусениц сибирского шелкопряда, полученных из очагов их массовой гибели. Кроме того, для создания биопрепарата отдано предпочтение наиболее активным культурам гриба Beauveria bassiana, которые обладают широким температурным оптимумом и, что особенно важно, высокой скоростью роста при пониженных температурах (7-10 С). Это обеспечивает высокую эффективность биопрепарата в климатических условиях Сибири», – прокомментировала Юлия Литовка.

Как отметил профессор, доктор биологических наук, заведующий лабораторией лесных культур, микологии и фитопатологии Игорь Павлов, ограничение численности вредителя происходит за счет синтеза ферментов литического действия и токсинов, специфически воздействующих на возбудителей болезни.
«Споры, попадая внутрь тела насекомого, вызывают септицимию, токсины различного механизма действия многократно увеличивают энтомопатогенную активность, – поясняет Игорь Павлов. – Кроме того, наряду с основными исследованиями, ведется систематический поиск новых штаммов, в особенности грибов вида Beauveria bassiana, которые являются не менее перспективными агентами биоконтроля по сравнению с широко изученными бактериальными продуцентами. Для грибов характерны не только высокие скорости роста и репродукции, но и способность длительно сохранять энтомопатогенную активность в природных условиях, что особенно важно для сибирского региона. Возможность их твердофазного культивирования на растительных отходах — открывает возможность создания новой формы биопрепарата для превентивной обработки лесов».

beaveria-bassiana

На сегодняшний день готовы несколько образцов экспериментальных партий, которые будут применены не только на пораженных вредителем участках, но и на территории, где возможно формирование вспышек, для их предотвращения. Участки для опытно-производственной проверки биопрепарата определит Центр защиты леса Красноярского края в 2017 году.