The impact of pesticides used in greenhouses, on the predatory mite neoseiulus californicus (parasitiformes, phytoseiidae)

Cover Page

Abstract


Nine commercial pesticides  currently used in Russian greenhouses against pests (aphids, thrips, whiteflies) were selected to determine their toxicity to  predatory mite Neoseiulus californicus McGregor in order to find out the potential  use him affected by chemical treatments Vertimec (abamectin), Fitoverm (aversectin C), Clipper (bifenthrin), Novaction (malation), Oberon (spiromesifen), Bitoxibacillin (Bacillus thuringiensis var. thuringiensis), Actara (tiametoxam), Admiral (piriproxifen), Confidor (imidacloprid), Mospilan (acetamiprid). The recommended concentration of the preparation (T), half the concentration (1/2T), and a double concentration (2T) were used on the female mite in the experiments. The side effects of the pesticides applied to the predator mite were determined one, three, and five days after the application. The recommended concentration of the preparation of Vertimec, Fitoverm and Clipper showed a higher toxic effect on N. californicus femails (mortality rate 100%). The obtained data reveals the impossibility of their joint application with the release of N. californicus. The toxic effects of Mospilan, Confidor, Admiral, Actara, Bitoxibacillin and Novaktion on N. californicus females were a low level (mortality of females 0-16,6%). The present study confirms that the use of predatory mite N. californicus in combination with these pesticides prospectively in Integrated Pest Management in Russian greenhouse conditions.


Full Text

Фитосейидный клещ Neoseiulus californicus (McGregor, 1953) – специализированный хищник паутинных клещей (Acariformes, Tetranychidae). В защищенном грунте его применяют на овощных и декоративных культурах для защиты от паутинного клеща Tetranychus urticae Koch [1, 2]. Обыкновенный паутинный клещ Tetranychus urticae – один из главных вредителей в защищенном грунте. Регуляцию его численности осуществляют главным образом с помощью акарицидов химического или биологического синтеза. Для поддержания более безопасной экологической обстановки используют такие средства защиты, как растительные экстракты, энтомопатогенные грибы и хищные клещи. Вопрос совместимости альтернативных средств изучен на двух хищных видах – Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot  и N. californicus. Экспериментально установлено, что патогенные грибы Beauveria bassiana и Paecilomyces fumosoroseus, а также растительный экстракт (перец – чеснок) не оказывали летального эффекта на фитосейид, но снижали их фертильность [3].

Одно из основных требований, предъявляемых к применению пестицидов в рамках IPM-программ – избирательность их действия. Например, системный неоникотиноид имидаклоприд эффективен для подавления численности белокрылки и тлей, однако, на смертность паутинного клеща он не влияет. Для регуляции тетраниховых клещей целесообразно использовать хищных клещей, в частности Ph. persimilis и N. californicus. В то же время установлено, что имидаклоприд воздействует на некоторые демографические показатели фитосейид [4]. Инсектоакарицид спиромезифен проявлял меньшую токсичность в отношении хищного клеща N. californicus, чем многие акарициды. В связи с этим для интегрированного управления численностью паутинных клещей было признано перспективным применять спиромезифен в комбинации с хищными клещами [5]. Наименьшая остаточная активность по отношению к хищному клещу N. californicus выявлена для абамектина. Пропаргит и диметоат на 14-е сутки вызывали 30%-ную смертность хищных клещей, тогда как от остаточного действия бифентрина и на 21-е сутки погибало 23% хищников [6].

Многие современные акарициды не проявляют прямой токсичности для хищных клещей. Так, обработка бифеназатом оказалась безвредной для всех стадий развития N. californicus, у самок сохранялся нормальный уровень плодовитости. Кроме того, хищники выживали при вскармливании обработанными яйцами паутинного клеща [7]. При оценке действия акарицидов (циенопирафен, спиродиклофен, спиромезифен, флуфеноксурон и цифлуметофен) на хищного клеща N. californicus определена их низкая токсичность для самок и нимф, а также незначительное снижение репродуктивной функции. Эти препараты не влияли на плодовитость самок, питающихся паутинными клещами, обработанными акарицидами. В интегрированной системе защиты не рекомендуется использовать пестициды на основе этоксазола, существенно сокращающего плодовитость хищного клеща, и пираклофоса, вызывающего 100 %-ную смертность самок [8].

При оценке действия акарицидов на основе ацехиноцила, этоксазола, мильбемектина и бифеназата установлена высокая токсичность для яиц и нимф хищного клеща. Смертность нимф значительно возрастала на 7-е сутки [9]. Пестициды Прайд (феназахин) и Энвидор (спиродиклофен) увеличивали продолжительность преимагинального развития, а также сокращали в 1,6 раза репродуктивный период и почти в 3 раза снижали плодовитость самок N. californicus [10]

В целях изучения потенциальной возможности использования в защищенном грунте  хищных клещей на фоне химических обработок против вредных насекомых (тли, трипсы, белокрылки) проведена токсикологическая оценка основных пестицидов, разрешенных для применения в защищенном грунте РФ, в отношении хищных клещей, в частности N. californicus.

Методика. Использовали популяцию хищного клеща N. californicus из теплицы совхоза «Первомайский» (хозяйство «Озеленение», Москва). Предположительно данная популяция адаптирована к обитанию в производственных условиях на фоне пестицидного пресса. Культивирование хищных клещей проводили в лабораторных условиях. Цикл разведения N. californicus состоял из трех основных этапов: выращивание растений фасоли кустовых сортов, заселение их кормовым клещом T. urticae и хищником, сбор акарифага для токсикологических опытов. Маточную культуру N. сalifornicus и кормового клеща содержали параллельно в разных помещениях на освещенных стеллажах при температуре 22-26 оС, относительной влажности воздуха 60% и длине светового дня 18-20 часов.

В лабораторных условиях в отношении хищных клещей N. californicus оценено прямое действие пестицидов, применяемых в защищенном грунте РФ. Использовали  Вертимек, концентрат эмульсии (КЭ), 18 г/л (aбамектин), Фитоверм, КЭ, 10 г/л (aверсектин C), Клипер, КЭ, 100 г/л (бифентрин), Новактион, водная эмульсия (ВЭ), 440 г/л (малатион), Оберон, концентрат суспензии (КС), 240 г/л (спиромезифен), Битоксибациллин, БА-1500 ЕА/мг (Bacillus thuringiensis var. thuringiensis), Aктара, водно-диспергируемые гранулы (ВДГ), 250 г/кг (тиаметоксам), Aдмирал, КЭ, 100 г/кг (пирипроксифен), Конфидор, ВДГ, 700 г/кг (имидаклоприд), Mоспилан, растворимый порошок (РП), 200 г/кг (aцетамиприд). Применяли рекомендованную концентрацию препарата (Т), ее половинную (1/2 Т) и двойную дозу (2 Т). Такой методический подход, широко освещенный в мировой литературе, позволяет оценить последствия применения пестицидов на полезную энтомофауну.

Для изучения действия пестицидов на фитосейид за сутки до обработки изолированные двулистковые растения фасоли с паутинным клещом заселяли самками хищника по 20-30 особей на каждый лист. Растения  погружали на 3 с в водные растворы испытуемого препарата определенной концентрации или в воду (контроль): при  этом число контрольных вариантов соответствовало числу опытных вариантов. Затем растения устанавливали в стеклянные емкости с водой. После обработки необходимо было обеспечить возможность питания выжившим самкам хищника. Для этого на просохшие после погружения в раствор пестицида листья фасоли помещали дополнительно паутинных клещей с помощью мягкой кисточки. Опыты проводили в 4-кратной повторности. Гибель фитосейидных клещей оценивали через 24 ч после обработки фосфорорганическими инсектоакарицидами, через 72 ч – авермектинами и неоникотиноидами, через 5 сут – Битоксибациллином.

Результаты и обсуждение. Из табл. 1 видно, что авермектиновые препараты (Вертимек, Фитоверм) и пиретроид Клипер проявили острую токсичность для самок хищных клещей во всех испытанных концентрациях. Таким образом, выпуск хищных клещей на фоне применения авермектинов и бифентрина невозможен. Очевидно, что эти акарицидные препараты целесообразно использовать при высокой численности паутинного клеща, а при допороговом его количестве достаточно выпуска хищных клещей. Меньше влияли на самок N. сalifornicus инсектоакарициды Битоксибациллин и Новактион. При рекомендованной норме расхода смертность хищного клеща не превышала 25%. Таким образом, на фоне использования этих препаратов для борьбы с вредными насекомыми (тли, трипсы) можно применять и хищных клещей.

 

Табл. 1. Летальное действие инсектоакарицидов на самок N. сalifornicus

Пестицид

Действующее вещество

Концентрация пестицида, %

Смертность самок хищного клеща,%***

Контроль 1

-

0

0 a

Вертимек КЭ

Абамектин,

18 г/л

       0,.025

99,5 c

      0,05*

100 c

   0,1

100 c

Контроль 2

-

0

0 a

Фитоверм КЭ

Аверсектин С,

10 г/л

   0,5

100 c

     1,0*

100 c

    1,5

100 c

Контроль 3

-

  0

0 a

Клипер КЭ

Бифентрин,

100 г/л

       0,03

83,0 b

         0,08*

100 c

     1,0

100 c

Контроль 4

-

  0

0 a

Новактион ВЭ

Малатион,     

440 г/л

       0,08

6,7 a

         0,15*

16,6 a

     0,3

35,4 a

Контроль 5

-

  0

0 a

Оберон КС**

Спиромезифен,

240 г/л

         0,025

50,4 b

         0,05*

75,3 b

     0,1

84,3 b

Контроль 6   

-

  0

0 a

Битоксибациллин

П

БА-1500 ЕА/мг B.thuringiensis

     0,5

3,3 a

       1,0*

12,6 a

     1,5

33,2 a

* Рекомендованные в России концентрации пестицидов.
** Пестицид не рекомендован для использования в защищенном грунте России.
*** Одинаковые буквы обозначают отсутствие существенных различий при 95 %-ном уровне вероятности.

 

Табл. 2. Летальное действие инсектицидов на самок N. сalifornicus

Пестицид

Действующее вещество

Концентрация пестицида, %

Смертность самок хищного клеща, %**

Контроль 7

-

                 0

0 a

Актара ВДГ

Тиаметоксам,

250 г/кг

0,05

1,5 a

  0,08*

11,2 a

                 1,0

24,9 a

Контроль 8

-

                 0

0 a

Адмирал КЭ

Пирипроксифен,

100 г/кг

0,01

0 a

0,02*

2,2

0,04

10,9 a

Контроль 9

-

                  0

0 a

Конфидор ВДГ

Имидаклоприд,

700 г/кг

   0,008

0 a

    0.015*

0 a

0,03

  1,0 a

Контроль 10

-

                  0

0 a

Моспилан РП

Ацетамиприд,

200 г/кг

   0,008

0 a

     0,015*

0 a

 0,03

0 a

* Рекомендованные в России концентрации пестицидов.
** Одинаковые буквы обозначают отсутствие существенных различий  при 95 %-ном уровне вероятности.

 

В табл. 2 представлены результаты исследований по изучению воздействия на самок хищного клеща N. сalifornicus инсектицидов в концентрациях, разрешенных для практического применения, а также уменьшенных и увеличенных вдвое. Неоникотиноиды Актара, Конфидор, Моспилан и гормональный препарат Адмирал, рекомендованные для борьбы с тепличной белокрылкой и трипсами, значительно не влияли на смертность самок хищного клеща. Очевидно, что данные пестициды можно применять совместно с выпуском акарифагов.

Согласно классификации побочных эффектов пестицидов на полезные организмы, используемые в биологической защите [11], такие препараты, как Актара, Адмирал, Конфидор, Моспилан, Новактион и Битоксибациллин относятся к безвредным. Они вызывают смертность самок хищного клеща N. californicus, не превышающую 25%. Изученные пестициды могут быть включены в программы интегрированного управления численностью вредных организмов в условиях защищенного грунта.

About the authors

A. P. Glinushkin

All-Russian Scientific Research Institute of Phytopatology

Email: innayakovleva@mail.ru

Russian Federation, 143050, Moskovskaya oblast, Odintsovskiu rayon, Bolshie Vyasemy

doctor of agricultural sciences

I. N. Yakovleva

All-Russian Scientific Research Institute of Phytopatology

Author for correspondence.
Email: innayakovleva@mail.ru

Russian Federation, 143050, Moskovskaya oblast, Odintsovskiu rayon, Bolshie Vyasemy

candidate of biological sciences

Yu. I. Meshkov

All-Russian Scientific Research Institute of Phytopatology

Email: innayakovleva@mail.ru

Russian Federation, 143050, Moskovskaya oblast, Odintsovskiu rayon, Bolshie Vyasemy

candidate of biological sciences

References

  1. Castagnoli M., Liguori M., Simoni S. Effect of two different host plants on biological features of Neoseiulus californicus (McGregor) // Internat. J. Acarol. – 1999. – V. 25. – P. 145-150. ttp://dx.doi.org/10.1080/01647959908683626.
  2. Rott A.S., Ponsonby O.J. Improving the control of Tetranychus urticae on edible glasshouse crops using a specialist coccinellid (Stethorus punctillum Weise) and a generalist mite (Amblyseius californicus McGregor) as biocontrol agents // Biocontrol Science and Technology. – 2000. – T. 10. – P. 487-498. http://dx.doi.org/10.1080/09583150050115070.
  3. Vergel S.J.N., Bustos R.A., Rodríguez C.D., Cantor R.F. Laboratory and greenhouse evaluation of the entomopathogenic fungi and garlic–pepper extract on the predatory mites, Phytoseiulus persimilis and Neoseiulus californicus and their effect on the spider mite Tetranychus urticae // Biological Control. – 2011. – V. 57. – P. 143-149. doi: 10.1016/j.biocontrol.2011.02.007.
  4. Argolo Sá P., Banyuls N., Santiago S., Mollá Ó., Jacas J.A., Urbaneja A. Compatibility of Phytoseiulus persimilis and Neoseiulus californicus (Acari: Phytoseiidae) with imidacloprid to manage clementine nursery pests // Crop Protection. – 2013. – V 43. – P. 175–182. doi: 10.1016/j.cropro.2012.09.018. 5. Sato M.E., da Silva M.Z., Raga A. Cangani K.G., Veronez B., Nicastro R.L. Spiromesifen toxicity to the spider mite Tetranychus urticae and selectivity to the predator Neoseiulus californicus // Phytoparasitica. – 2011. – V. 39. – P. 437-445. doi: 10.1007/s12600-011-0189-x.
  5. Uddin N., Alam Z., Md. Uddin M.R., Mian I.H., Mustarin K.-E. Toxicity of pesticides to Tetranychus urticae Koch (Acari:Tetranychidae) and their side effects on Neoseiulus californicus (Acari:Phytoseiidae) // International Journal of Acarology. – 2015. – V. 41. – P. 688-693. DOI.org/10.1080/01647954.2015.1094512.
  6. Ochiai N., Mizuno M., Mimori N., Miyake T., Dekeyser M., Canlas L.J., Takeda M. Toxicity of bifenazate and its principal active metabolite, diazene, to Tetranychus urticae and Panonychus citri and their relative toxicity to the predaceous mites, Phytoseiulus persimilis and Neoseiulus californicus // Exp. Appl. Acarol. – 2007. – V. 43. – N. 3. – P. 181-197. doi: 10.1007/s10493-007-9115-9.
  7. Lee S.M., Kim S.S. Susceptibility of the predatory mite, Neoseiulus californicus (Acari: Phytoseiidae) to acaricides // The Korean Journal of Pesticide Science. – 2015. – V. 19. – P. 418-423. DOI : 10.7585/kjps.2015.19.4.418.
  8. Yorulmaz Salman S.., Turan İ. Side effects of four acaricides on two phytoseiid mites, Neoseiulus californicus McGregor and Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot (Acari: Phytoseiidae) // Süleyman Demirel University. Journal of Natural and Applied Sciences. – 2017. – V. 21. – P. 216-223. doi: 10.19113/sdufbed.15500.
  9. Maroufpoor M., Ghoosta Y., Pourmirza A.A., Lotfalizadeh H. The effects of selected acaricides on life table parameters of the predatory mite, Neoseiulus californicus, fed on European red mite // North-Western J. of Zool. – 2016. – V. 12. – P. 1-6. http://biozoojournals.ro/nwjz/index.html.
  10. Hassan S.A. Activities of the IOBC/WPRS working group “pesticides and beneficial organisms” // Bulletin OILB/SROP. – 1994. – V. 17. – P. 1-5. doi: 10.1007/978-1-4615-5791-3_3.

Statistics

Views

Abstract - 130

PDF (Russian) - 58

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian academy of sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies