эксклюзив
ГМ-культуры и популярный инсектицид постепенно утрачивают эффективность против лиственной кукурузной совки. Ситуация с устойчивостью вредителям к средствам контроля серьезно угрожает агропромышленному сектору Бразилии, предупреждают ученые и призывают всех сделать выводы
Лиственная кукурузная совка (Spodoptera frugiperda) является аборигенным видом с американского континента, но в последние годы вредитель представляет особую опасность в Бразилии, в основном, для полей кукурузы. Однако, высокая степень полифагии с более чем 350 известными видами, служащими питанием для лиственной кукурузной совки, свидетельствует о рисках для сои и хлопчатника.
Химический контроль и генетически модифицированные растения, экспрессирующие белки Bacillus thuringiensis Berliner (Bt), — главные стратегии борьбы с лиственной кукурузной совкой в Бразилии.
Тем не менее, интенсивное использование этих методов контроля с течением времени привело к некоторым сбоям. Сообщается примерно о 200 случаях устойчивости лиственной совки к активным ингредиентам большинства химических групп и генетически модифицированным растениям, экспрессирующим белки Bacillus thuringiensis (Bt), по всему миру. Устойчивость S. frugiperda к белкам Bt и Cry1, а также инсектицидам, включая пиретроиды, органофосфаты, карбаматы, ингибиторы синтеза хитина, спинозины, диамиды, уже была документально подтверждена.
В Бразилии ситуация усугубляется из-за масштабных и интенсивных систем земледелия с разнообразными насекомыми-вредителями, против которых также применяют агрохимические инсектициды. Следовательно, применение инсектицидов для борьбы с насекомыми-вредителями перекрестных культур может способствовать отбору на устойчивость у кукурузной совки.
В некоторых бразильских регионах распространены последовательные посадки кукурузы, хлопчатника и сои, и все эти культуры являются подходящими хозяевами для S. frugiperda. Кроме того, во время парового периода очень часто выращивают просо в качестве покровной культуры, которое также отличное растение-хозяин. Таким образом, у вредителя есть постоянный источник пищи. Эти культуры обычно опрыскивают одним и тем же набором инсектицидов.
Развитие устойчивости очевидно на примере с тефлубензуроном, о котором рассказали ученые Кафедры энтомологии и акарологии Сельскохозяйственного колледжа Луиса де Кейруша, Университет Сан-Паулу, в статье, опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI.
«Инсектициды из группы бензоилмочевины широко использовались для борьбы с S. frugiperda в Бразилии. На эту химическую группу приходилось от 15 до 29% доли рынка инсектицидов для борьбы с чешуекрылыми вредителями за последние 7 лет. Инсектициды на основе бензоилмочевины блокируют правильное отложение хитина и синтез кутикулы у насекомых, воздействуя на ферменты хитинсинтазы 1 (CHS1), ответственные за катализ критических стадий развития насекомых. Тефлубензурон является одним из активных ингредиентов этой группы.
Это исследование охватывает длительный период мониторинга чувствительности S. frugiperda к тефлубензурону и указывает на последствия его интенсивного использования.
Восприимчивый штамм лиственной кукурузной совки, использованный для оценки диагностической концентрации, был получен от Embrapa Milho e Sorgo (Сет-Лагоас, Минас-Жерайс, Бразилия) в 1996 г. и содержался в лабораторных условиях без какого-либо селекционного давления с применением инсектицидов. Популяции S. frugiperda, взятые для мониторинга чувствительности к тефлубензурону, собирались в основных районах выращивания кукурузы в Бразилии на кукурузных полях без Bt. Двести шестнадцать популяций были собраны с 2004 по 2020 год. Выборка из каждой популяции состояла из 600–800 личинок.
В первые годы программы мониторинга чувствительности (2004–2006 гг.) показатели выживаемости при диагностических концентрациях тефлубензурона составляли менее 5 % во всех тестируемых популяциях, и не было зарегистрировано ни одного случая неудачного контроля S. frugiperda в полевых условиях при опрыскивании данным инсектицидом. В тот период борьба с чешуекрылыми вредителями строго проводилась с помощью инсектицидов, поскольку Bt-кукуруза была одобрена для коммерческого выпуска только в 2007 году в Бразилии.
В период с 2007 по 2008 год уже наблюдались предупреждающие сигналы, поскольку были зарегистрированы повышенные показатели выживаемости (от 5 до 20%) при диагностических концентрациях. События устойчивости происходили в крупных областях производства кукурузы со среднегодовой температурой 26–28 °С, что находится в оптимальном температурном диапазоне для развития S. Frugiperda.
В последующие годы мониторинга восприимчивости первые сигналы высокой (20–40%) и критической (>40%) выживаемости также наблюдались в регионах с большими площадями кукурузных полей. Первый критический уровень выживания появился в 2012 году в микрорегионе с почти 750 000 га возделываемой кукурузы.
С 2009 года, даже при широком внедрении Bt-кукурузы, показатель выживаемости кукурузной лиственной совки относительно тефлубензурона продолжал расти быстрыми темпами, достигая в некоторых местах критических значений до 80%, которые сохранялись до окончания программы мониторинга в 2020 году.
Тенденция к снижению чувствительности S. frugiperda к тефлубензурону, может быть также связана с более широким использованием инсектицидов на основе бензоилмочевины после обнаружения хлопковой совки (Helicoverpa armigera) в Бразилии в 2013 году. Несколько инсектицидов, в том числе бензоилмочевины, были одобрены в качестве экстренного разрешения для борьбы с этим инвазивным вредителем в Бразилии в то время.
Оба вида S. frugiperda и H. armigera имеют одну и ту же нишу хозяев и тактику химического контроля, поэтому распыление инсектицидов для борьбы с H. armigera также усилило давление отбора на S. Frugiperda. Это предположение о том, что инсектициды, используемые для борьбы с H. armigera, влияют на восприимчивость S. frugiperda к инсектицидам, также наблюдалось при мониторинге бензоата эмамектина в полевых популяциях S. frugiperda в Бразилии.
В связи с недавней эволюцией устойчивости к бензоилмочевине у некоторых чешуекрылых вредителей, рынок инсектицидов бензоилмочевины сократился: инсектициды бензоилмочевины составляли 27% доли рынка инсектицидов для борьбы с чешуекрылыми вредителями в 2015 году и только 18% доли рынка в 2020 году», отмечают авторы, призывают экстренно внедрять стратегии комплексного управления вредителями во всех странах и учиться на ошибках других.
По статье группы авторов (Фернандо Земмельрот, Рубенс Хидео Канно, Антониу Рожерио Безерра ду Насименту, Алин Сартори Гвидолин, Селсо Омото), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Фото: Наталья Шаповалова.
