Феромонная ловушка

Феромонная ловушка — это устройство для мониторинга численности и массового отлова насекомых-вредителей, действующее на основе синтетических аналогов половых феромонов (аттрактантов). Принцип действия основан на привлечении особей определённого вида (как правило, самцов) в ловушку, где они обездвиживаются или погибают, что позволяет снизить популяцию вредителя без применения инсектицидов или с их минимальным использованием. Феромонные ловушки относятся к методам биологической и интегрированной защиты растений.

История

Первые научные наблюдения за использованием феромонов насекомыми были сделаны в конце XIX — начале XX века. В 1870-х годах французский энтомолог Жан-Анри Фабр описал привлечение самцов бабочек-павлиноглазок самками на расстоянии. Однако химическая природа феромонов была установлена лишь в 1959 году, когда немецкий биохимик Адольф Бутенандт выделил и идентифицировал бомбикол — половой феромон тутового шелкопряда.

В 1960-1970-х годах началось промышленное производство синтетических феромонов для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Первые коммерческие феромонные ловушки были разработаны для хлопковой совки и яблонной плодожорки. В СССР работы по синтезу и применению феромонов велись во Всесоюзном институте защиты растений (ВИЗР) и других научных учреждениях. В 1980-х годах феромонные ловушки стали широко внедряться в практику защиты растений в садах, лесах и на складах.

Устройство и принцип действия

Феромонная ловушка состоит из трёх основных элементов:

1. Источник феромона — капсула, диспенсер или резиновая пробка, пропитанная синтетическим половым феромоном целевого вида насекомого. Феромон медленно испаряется, создавая в воздухе шлейф запаха, привлекающий самцов.
2. Корпус ловушки — конструкция, обеспечивающая попадание насекомого внутрь и препятствующая его выходу. Корпуса бывают клеевые (с липким дном), воронкообразные, водяные (с ёмкостью, заполненной водой и ПАВ), световые или комбинированные.
3. Фиксатор — клей, вода или инсектицид, который обездвиживает или убивает попавшее в ловушку насекомое.

Механизм действия

Самцы насекомых, улавливая феромонный шлейф, летят против ветра к источнику запаха. Попадая в ловушку, они прилипают к клеевой поверхности, тонут в воде или погибают от инсектицида. В ловушках для массового отлова используются высокие концентрации феромона, чтобы привлечь максимальное количество самцов и нарушить спаривание.

Классификация

Феромонные ловушки классифицируют по нескольким признакам.

По назначению

• Мониторинговые — для оценки численности вредителя, определения сроков обработки и эффективности мер защиты. Устанавливаются в небольшом количестве (1-2 на гектар).
• Массового отлова — для снижения популяции вредителя. Устанавливаются в большом количестве (от 10 до 100 на гектар в зависимости от культуры и вида вредителя).
• Барьерные — для защиты границ участка или склада от проникновения вредителя.

По типу конструкции

• Клеевые (липкие) — наиболее распространены. Представляют собой пластиковую или картонную пластину с клеевым слоем, в центре которой размещается диспенсер с феромоном. Просты в использовании, но требуют замены при загрязнении.
• Воронкообразные — пластиковый конус с отверстием вверху, под которым находится ёмкость с водой или клеем. Насекомое залетает внутрь через воронку и не может выбраться.
• Водяные — ёмкость с водой и поверхностно-активным веществом (ПАВ), снижающим поверхностное натяжение. Насекомое тонет.
• Световые — комбинируют феромон с ультрафиолетовым или светодиодным светом для привлечения ночных видов.
• Капканные — ловушки с инсектицидной приманкой (например, с дельтаметрином), убивающей насекомое при контакте.

По типу феромона

• Половые — привлекают самцов (наиболее распространены).
• Агрегационные — привлекают особей обоих полов (используются для некоторых видов жуков-короедов).
• Пищевые — привлекают насекомых на основе запаха пищи (реже используются в феромонных ловушках, чаще в пищевых).

Применение

Феромонные ловушки применяются в сельском хозяйстве, лесном хозяйстве, складском хозяйстве, а также в санитарной энтомологии и научных исследованиях.

В сельском хозяйстве

• Мониторинг вредителей — определение начала лёта, пика численности и окончания генерации. Позволяет своевременно проводить обработки инсектицидами, сокращая их количество.
• Массовый отлов — снижение численности самцов яблонной плодожорки, сливовой плодожорки, восточной плодожорки, хлопковой совки, кукурузного мотылька, колорадского жука (для последнего используются агрегационные феромоны).
• Метод «самцовой стерилизации» — сочетание феромонных ловушек с выпуском стерильных самцов (SIT — Sterile Insect Technique).

В лесном хозяйстве

• Мониторинг и борьба с короедами (типограф, вершинный короед, большой сосновый лубоед) — используются агрегационные феромоны, привлекающие самцов и самок. Ловушки устанавливаются на границах очагов размножения.
• Борьба с непарным шелкопрядом — используются половые феромоны для мониторинга и массового отлова самцов.

В складском хозяйстве

• Мониторинг и борьба с амбарными вредителями — зерновой точильщик, рисовый долгоносик, амбарная моль, сухофруктовая огнёвка. Ловушки устанавливаются в зернохранилищах, на элеваторах, в мукомольных цехах.

В санитарной энтомологии

• Мониторинг комаров — используются феромоны, выделяемые самками комаров (например, октенол), для привлечения самцов.
• Мониторинг мух — используются пищевые феромоны и аттрактанты (например, триметиламин).

В научных исследованиях

• Изучение видового состава — феромонные ловушки позволяют выявлять виды насекомых, не обнаруживаемые другими методами.
• Изучение фенологии — определение сроков лёта, генераций, диапаузы.
• Изучение миграций — отслеживание перемещений вредителей на большие расстояния.

Примеры феромонных ловушек

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Высокая селективность — привлекают только целевой вид, не нанося вреда полезным насекомым (пчёлам, энтомофагам).
• Экологическая безопасность — не загрязняют окружающую среду, не накапливаются в почве и воде.
• Низкая токсичность — феромоны безвредны для человека, животных и растений.
• Эффективность при низкой численности — ловушки работают даже при единичных особях вредителя.
• Удобство мониторинга — позволяют точно определить сроки обработки, сокращая количество инсектицидных обработок на 30-50%.

Недостатки

• Видовая специфичность — для каждого вида вредителя требуется свой феромон, что увеличивает затраты.
• Зависимость от погоды — ветер, дождь, высокая температура могут снижать эффективность испарения феромона.
• Необходимость замены диспенсеров — феромон испаряется за 4-8 недель, требуется регулярная замена.
• Высокая стоимость — синтез феромонов сложен и дорог, особенно для малораспространённых видов.
• Ограниченная эффективность при высокой плотности — при массовом размножении вредителя ловушки могут не справиться с отловом, требуется комбинация с инсектицидами.

Интересные факты

• Первый синтезированный феромон — бомбикол — был получен в 1959 году. За это открытие Адольф Бутенандт получил Нобелевскую премию по химии.
• Феромонные ловушки используются для борьбы с инвазивными видами, например, с азиатским усачом (Anoplophora glabripennis), завезённым в Россию из Китая.
• В России феромонные ловушки активно применяются в лесном хозяйстве для мониторинга и борьбы с короедом-типографом, который наносит значительный ущерб еловым лесам.
• Существуют феромонные ловушки для мониторинга тараканов и постельных клопов, но их эффективность ниже, чем для чешуекрылых и жесткокрылых.

Источники

• Бутенандт А. «Феромоны насекомых». — М.: Мир, 1971.
• Смирнов В. В., Ковалёв Б. Г. «Феромонные ловушки в защите растений». — СПб.: ВИЗР, 2005.
• «Интегрированная защита растений». Под ред. А. Ф. Зубкова. — М.: Колос, 2010.
• «Методы мониторинга и борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур». — М.: Россельхозакадемия, 2018.
• «Феромонные ловушки: устройство и применение». — Журнал «Защита и карантин растений», № 4, 2020.