Новый способ защиты от вредителей в процессе хранения зерна

Насекомыми, повреждающими хлебные злаки, кукурузу и рис, можно управлять при помощи озона, пишет Джанне Хансен из Орхусского университета. Озон (O3) в низких концентрациях потенциально может заменить инсектициды для борьбы с насекомыми в хранящемся зерне. Ученые из Орхусского университета совместно с компанией Crop-Protector KS исследовали эффективность диапазона разных доз озона на насекомых в разных условиях. Одной из целей исследования в рамках проекта было также разработать машину, которая использует озон в качестве пестицида.

Амбарные долгоносики (Sitophilus granarium L.), зерновой точильщик (Rhizopertha dominica), несколько видов бабочек и других насекомых могут причинить большой ущерб хранящемуся ячменю, пшенице, рису, кукурузе и другим сыпучим продуктам, если этому не помешать. Зерно часто хранится в течение многих месяцев, и за это время насекомые могут размножиться в очень большое количество.

Sitophilus granarium

В промышленно развитых странах из-за этого могут быть потеряны до 9% хранящегося зерна. В развивающихся странах потери могут составить 20%, а в некоторых случаях вредители уничтожают все зерно. Зачастую проблему обнаруживают только тогда, когда везут зерно на продажу. Вредители являются основным фактором ценообразования на зерно. Кроме экономических потерь в результате заражения, могут возникнуть и проблемы со здоровьем при употреблении зерна в пищу.

Rhizopertha dominica

Есть способ контролировать такие вторжения насекомых в зерно – при помощи нанесения на зерна инсектицидов, но сейчас есть тенденция отказа от него. Ученые из Орхусского университета провели тестирование озона, чтобы увидеть, может ли он быть использован в качестве эффективного агента, контролирующего численность сельскохозяйственных зерновых вредителей.

Одна из проблем обычных инсектицидов состоит в том, что первоначально они действуют только на насекомых, которые свободно живут среди зерна. А у некоторых видов, например, у амбарного долгоносика, яйца, личинки и куколки развиваются скрытыми внутри зернового ядра, где они хорошо защищены от любых химических опрыскиваний, - объясняет доцент Лиз Стенгард Хансен из Орхусского университета.

Только когда насекомые становятся взрослыми и проедают себе путь из зерна, они подвергаются действию инсектицидов и погибают. Поэтому инсектицид должен быть эффективен в течение многих недель, чтобы быть активным в момент появления взрослых насекомых. Существует не так много подобных эффективных препаратов, отчасти потому, что насекомые стали устойчивы к активным веществам, а отчасти потому, что некоторые вещества запрещены.

Озон вместо яда

Другой вариант заключается в использовании озона. Озон – это газ, обладающий высокой окислительной способностью, используемый для дезинфекции в других ситуациях. Например, микроорганизмы очень чувствительны к низкой концентрации озона. Преимуществом его является то, что озон - нестабильный газ, и быстро трансформируется в безвредные молекулы кислорода (О2). Озон образуется в местах электрического высоковольтного напряжения, и может быть использован как на зерне, так и на силосе.

Одной из целей данного исследования было изучить, насколько эффективен озон на разных этапах развития насекомых, а также найти наилучшее сочетание дозы и продолжительности применения. Ученые изучили воздействие озона на 11 различных видов насекомых, которые вызывают повреждение в сыпучих хранящихся продуктах. В предыдущих исследованиях рассматривалось воздействие озона на свободно живущих насекомых, но в этот проект включены насекомые, развивающиеся внутри зерен.

Ученые исследовали физиологическое воздействие озона при различных температурах, проверяя уровень окислительного стресса и транскрипции генов, участвующих в естественной защите насекомых от окислительного стресса.

Ученые выяснили, что для того, чтобы убить всех насекомых, свободно живущих среди ядер, они были вынуждены использовать 35 частей / мин озона в течение шести дней. Если личинок насекомых, живущих внутри ядра, тоже нужно было истребить, ученые были вынуждены применять 135 частей / мин озона в течение восьми дней.

Существуют различия в количествах озона, необходимых для контроля различных стадий и видов вредителей: взрослые насекомые, как правило, более чувствительны к озону и часто умирают после внесения 25 частей / мин в течение пяти дней. Есть различия и в чувствительности на разных стадиях развития насекомых, но чтобы уничтожить насекомых на всех стадиях, нужно применять высокую дозу 135 частей / мин в течение восьми дней.

Проект осуществляется при поддержке датского агентства AgriFish, министерства продовольствия, сельского хозяйства и рыболовства, компании Crop-Protector KS и Орхусского университета.

©

Источник: The Crop Site