Способ защиты деревьев
Владельцы патента RU 2403704:
СИНДЖЕНТА ПАРТИСИПЕЙШНС АГ (CH)
ДЗЕ ТЕКСАС ЭЙ ЭНД ЭМ ЮНИВЕРСИТИ СИСТЕМ (US)
Деревья, например сосны, инъецируют композицией, содержащей макроциклический лактон, такой как абамектин или бензоат эмамектина. Подобная обработка деревьев излечивает их от заражения жуком-короедом и/или дереворазрушающими насекомыми. 4 з.п. ф-лы, 7 табл.
Настоящее изобретение относится к способу предотвращения/лечения заражения деревьев жуком-короедом и/или дереворазрушающим насекомым, включающему обработку дерева композицией, содержащей макроциклический лактон. А именно, настоящее изобретение относится к применению бензоата эмамектина в способе предотвращения/лечения заражения деревьев жуком-короедом.
Ряд видов жука-короеда вызывает значительное по величине разрушение деревьев, а именно сосновых деревьев. В числе этих разрушающих видов, в частности, упомянуты лубоед сосны южный (Dendroctonus frontalis Zimmerman), лубоед сосны горный (D. ponderosae Hopkins), лубоед западной сосны (D. brevicomis LeConte), лубоед ели (D. rufipennis Kirby), Дугласов лубоед (D. pseudotsugae Hopkins), сосновый короед (Ips pini Say), хвойный короед (I. confuses LeConte), Калифорнийский пятииглый короед (I. lecontei Swaine), Аризонский пятииглый короед (I. confuses LeConte). Второстепенные жуки-короеды, включая I. avulses (Eichoff), I. grandicollis (Eichoff) и I.calligraphus (Germar), также известны как вызывающие значительную гибель соснового дерева юго-востока Соединенных Штатов. Эти жуки обычно атакуют деревья, подвергнутые стрессу из-за засухи, зажигания разрядами молнии, корневых повреждений и из-за других факторов. Кроме того, личинки деревосверлящего жука-дровосека также могут вызывать значительные повреждения деревьев.
Жуки высверливают отверстия в деревьях и соединяют взрослые растения прорытыми ходами и каналами под корой дерева. Из яиц, отложенных в этих каналах, вылупливаются личинки, которые питаются на камбиальном слое под корой. Образованные ими каналы перекрывают снабжение водой и питательными веществами и в результате наступает гибель дерева. Кроме того, жуки могут также нести на своих телах грибы, которые могут прорастать и распространяться по деревьям - определенные грибы могут также изменять цвет древесины.
Лубоед сосны южный (SPB) (D. frontalis Zimmermann) является наиболее существенным вредителем сосновых лесов на юге Соединенных Штатов. Локальные и региональные вспышки SPB порождают серьезные экономические потери почти всей основы однолетников. В последнее время беспрецедентная вспышка распространилась по значительной части юго-востока Соединенных Штатов. В течение периода с 1999 по 2002 г. потери, обусловленные повреждением и гибелью деревьев, вызванными SPB, оценены свыше 1 миллиарда долларов (Report on losses caused by forest insects, Southern Forest Insect Work Conference, 2000, 2001, 2002 and 2003). SPB не только влияет на деревообрабатывающую промышленность, он также имеет значительное влияние на возобновление природных ресурсов, воду и ресурсы дикой природы, а также на жилищную собственность. Граница города и нетронутого участка природы продолжает расширяться, таким образом, подвергая все большее число высоко ценимых деревьев, связанных с жилыми домами, риску поражения SPB. Существующая численность доступных деревьев и лесов подчеркивает важность разработки новых способов защиты индивидуальных деревьев от поражения SPB.
Исторически сложилось так, что защита отдельных деревьев от SPB и Ips короедов включает применение химических инсектицидов для неповрежденного ствола дерева, используя гидравлические опрыскиватели. Несколько продуктов были зарегистрированы в Environmental Protection Agency (EPA) для этого применения, включая гексахлорид бензола (ВНС), Lindane®, фенитротион (Pestroy®) и хлорпирифос (Dursban®), но в последнее время применение последнего из них, Dursban®, было аннулировано. В 2003 г. бифентрин (Onyx®) был зарегистрирован в ЕРА для применения против отдельных видов жуков-короедов, включая SPB и Ips короедов, на посадках декоративных растений, но до сих пор этот продукт не изготавливается как широко доступный для потребителей и не зарегистрировано применение его в условиях лесов. Даже в случае доступности, применения инсектицидов распылением имеют ограничения. Они дороги, требуют много времени, с высоким риском для рабочих при воздействии и перемещении и причиняют вред природным противникам (Billings 1980).
Системные инсектициды были предложены в качестве потенциально пригодного средства для защиты индивидуальных деревьев или покрытых лесом площадей. Один из первых для тестирования, ацефат (Orthene®), применялся для листвы в двух различных режимах (Crisp, Richmond, and Shea 1979 неопубликованные данные, в Billings 1980). Был составлен отчет об обработках, понижающих выживаемость SPB личинок, но не оказывающих эффект на яйца, куколки, вылупившихся насекомых или на взрослые родительские особи. Более новое исследование дало оценку фенитротиона (Pestroy®) и комбинированной обработки N-метилдитиокарбаматом натрия (SMDC, Vapam®) с диметилсульфоксидом (DMSO), примененной с хаком и дикротофосом (Bidrin®), с использованием инжекторов Mauget injectors™(Inject-a-icide-B®) деревьев, доведенных до критической стадии заражения SPB (Dalusky et al. 1990).
Несмотря на то что гибель дерева не предотвращалась никакими обработками, было установлено, что дикротофос существенно понижает как протяженность маточных ходов, так и последующее продуцирование потомства. Поскольку дикротофос имеет относительно высокую токсичность для млекопитающих, он недоступен для широкой общественности. Оксидементон-метил (Metasystox-R), примененный с помощью Mauget injectors (Inject-a-cide®), зарегистрирован для применения против нескольких Dendroctonus и Ips видов жуков-короедов, но не зарегистрирован для SPB.
Из-за сильно деструктивной природы этих жуков всегда требуются новые и более эффективные способы и композиции для защиты деревьев от их поражающего воздействия.
Бензоат эмамектина, производное авермектина, проявил систематическую активность на сосне и высокую эффективность против сосновых древесных нематод, Bursaphelenchus xylophilis (Steiner&Buhrer) Nickle (Takai et al. 2000, 2001, 2003a, 2003b) и глобоидальных червей,Dioryctria spp. (Grosman et al. 2002), с защитой, длящейся более трех лет. Denim® (бензоат эмамектина) в настоящее время зарегистрирован для применения при опрыскивании листвы капустных культур против нескольких видов липидоптерана.
Теперь установлено, что бензоат эмамектина неожиданно эффективен против жуков-короедов и дереворазрушающих насекомых.
В соответствии с этим настоящее изобретение предоставляет способ предотвращения/лечения заражения деревьев жуком-короедом и/или дереворазрушающим насекомым, включающий обработку дерева композицией, включающей макроциклический лактон.
Макроциклическое лактоновое соединение является соединением, имеющим в своей химической структуре кольцо, образованное двенадцатью или более атомами. Атомы могут быть выбраны из углерода, кислорода, азота или серы, предпочтительными атомами являются углерод и кислород. В примере осуществления изобретения кольцо имеет до 20 атомов. Примеры включают спиносад (737), авермектин и авермектиновые моносахаридные производные, такие как абамектин (1), дорамектин (25-циклогексил-5-О-деметил-25-де(1-метилпропил)авермектин А1а; CAS RN 117704-25-3), эмамектин (291), эприномектин ((4''R)-4''-(ацетиламино)-4''-деоксиавермектин В1; CAS RN 123997-26-2), ивермектин (5-О-деметилавермектин А1а (i) смешанный с 5-О-деметил-25-де(1-метилпропил)-25-(1-метилэтил)авермектин А1а (ii), CAS RN 70288-86-7 (70161-11-4+70209-81-3)) и селамектин ((5Z,25S)-25-циклогексил-4'-О-де(2,6-дидеокси-3-О-метил-α-L-арабино-гексопиранозил)-5-деметокси-25-де(1-метилпропил)-22,23-дигидро-5-(гидроксиимино)авермектин А1а; CAS RN 165108-07-6), и производные милбемицина, такие как милбемицин (557), милбемицин оксим ((6R,25R)-5-деметокси-28-деокси-6,28-эпокси-25-этил-5-(гидроксиимино)милбемицин В, смешанный с (6R,25R)-5-деметокси-28-деокси-6,28-эпокси-5-(гидроксиимино)-25-метилмилбемицин В), моксидектин ((6R,23E,25S)-5-O-деметил-28-деокси-25-[(1Е)-1,3-диметил-1-бутенил]-6,28-эпокси-23-(метоксиимино)милбемицин В; CAS RN 113507-06-5), и SI009 (милбемицин В, смешанный с 5-О-деметил-28-деокси-6,28-эпокси-25-метил-13-[[(метоксиимино)фенилацетил]окси]-(6R,13R,25R)-(9Cl) и 5-О-деметил-28-деокси-6,28-эпокси-25-этил-13-[[(метоксиимино)фенилацетил]окси]-(6R,13R,25R)-(9Cl); CAS RN 171249-10-8 и 171249-05-1).
Природные авермектины, которые могут быть получены из Streptomyces avermitilis, упоминаются как А1а, А1b, A2a, A2b, B1a, B1b, B2a и B2b. Соединения, упомянутые как «А» и «В», имеют метокси-радикал и ОН-группу, соответственно, в 5-м положении. Серии «а» и серии «в» являются соединениями, в которых заместитель R1 (в положении 25) является вторичным бутил-радикалом и изопропил-радикалом, соответственно. Номер 1 в названии соединения означает, что углеродные атомы 22 и 23 соединены двойными связями; номер 2 означает, что они соединены одинарной связью и что С атом 23 имеет при себе ОН-группу.
Пестициды, включая спиносад, абамектин, милбемектин и эмамектин, описаны в e-Pesticide Manual, version 3.0, 13th Edition, Ed. CDC Tomlin, British Crop Protection Council, 2003-04. Номера, следующие за названием соединения, являются номерами позиций, данными в Pesticide Manual.
В одном примере осуществления изобретения макроциклический лактон является соединением формулы (I):
где R1-R9 представляют собой независимо друг от друга водород или заместитель;
m равно 0, 1 или 2;
n равно 0, 1, 2 или 3; и
связи, обозначенные A, B, C, D, E и F независимо друг от друга, указывают на то, что два соседних углеродных атома связаны двойной связью, одинарной связью, одинарной связью и эпоксидным мостиком формулы
или одинарной связью и метиленовым мостиком формулы 
, включая, где это применимо, E/Z изомер, смесь E/Z изомеров и/или их таутомер в каждом случае в свободной форме или в форме соли.
Соединение формулы (I) может быть в форме таутомеров. В соответствии с этим выше и ниже в этом документе, где это применимо, следует понимать, что соединение (I) включает в себя соответствующие таутомеры, даже если позднее это специально не упоминается в каждом случае.
Вышеупомянутые соединения способны при добавлении кислоты образовывать соли. Такие соли образуются, например, с сильными неорганическими кислотами, такими как минеральные кислоты, например перхлорная кислота, серная кислота, азотная кислота, азотистая кислота, фосфорная кислота или галоидводородная кислота, с сильными органическими карбоновыми кислотами, такими как незамещенные и замещенные, например галоген-замещенные, С1-С4алкановые карбоновые кислоты, например уксусная кислота, насыщенные и ненасыщенные дикарбоновые кислоты, например щавелевая, малоновая, янтарная, малеиновая, фумаровая или фталевая кислота, гидроксикарбоновые кислоты, например аскорбиновая, молочная, яблочная, виноградная или лимонная кислота, или бензойная кислота, или с органическими сульфокислотами, такими как незамещенные и замещенные, например галогензамещенные, С1-С4алкано- или арилсульфокислоты, например метан- или паратолуолсульфокислота.
Кроме того, соединения формулы (I), имеющие, по крайней мере, одну кислотную группу, способны к образованию солей с основаниями. Подходящими солями с основаниями являются, например, металлсодержащие соли, такие как соли щелочных и щелочноземельных металлов, например соли натрия, калия, магния, или соли с аммиаком или с органическим амином, таким как морфолин, пиперидин, пирролидин, моно-, ди- или три-низшие алкиламины, например этил-, диэтил-, триэтил-, или диметилпропиламин, или моно-, ди-, или тригидрокси низший алкиламин, например моно-, ди- или триэтаноламин. Дополнительно могут также образовываться соответствующие внутренние соли.
В свете тесной взаимосвязи между соединениями формулы (I) в свободной форме и в форме их солей, любую ссылку выше или ниже в данном документе на свободные соединения формулы (I) или на их соль следует понимать как включающую также соответствующие соли свободных соединений формулы (I) там, где это уместно и целесообразно. То же самое применимо и в случае таутомеров соединений формулы (I) и их солей.
Практический пример осуществления изобретения касается соединения формулы (II):
где R1 представляет собой метил или этил.
Это соединение известно как 4''-деокси-4''-N-метиламиноавермектин В1а/В1b или эмамектин. Указано, что когда R1 является этильной группой, соединение в В1а форме, и когда R1 является метилом, соединение в В1b форме. Обычно соединения используются в виде смеси двух форм В1а и В1b, в связи с тем что структурные различия очень незначительны и сводятся к различию между вторичной бутильной группой и изопропильной группой, и два соединения имеют, по существу, одинаковые химическую реакционноспособность и биологическую активность. Для удобства номенклатура В1а/В1b применяется для указания индивидуальных соединений и смеси таких соединений. В частности, является предпочтительным, чтобы композиция содержала 80% или более В1а компонента и 20% или менее В1b компонента, более предпочтительно 90% и более В1а компонента и 10% или менее В1b компонента.
В частности, настоящее изобретение связано с солью, образованной добавлением кислоты к вышеупомянутому соединению. Кислота может быть бензойной кислотой, бензойной кислотой, замещенной одним, двумя или тремя заместителями, выбранными из группы, состоящей из галогена, гидроксила, карбоксила, С1-С6алкила и С1-С6алкоксила, бензолсульфокислотой, лимонной кислотой, фосфорной кислотой, виноградной кислотой или малеиновой кислотой. Предпочтительными солями, образованными добавлением кислоты, являются образованные с бензойной кислотой, салициловой кислотой, галлиевой кислотой, бензолсульфокислотой и с лимонной кислотой. Наиболее предпочтительными солями, образованными добавлением кислоты, являются образованные с бензойной кислотой, и соединение, являющееся этой солью, известно как бензоат амамектина.
Активный ингредиент настоящего изобретения может применяться для деревьев любым способом, известным из уровня техники, например опрыскиванием. Однако предпочтительный способ применения посредством инъекционного оборудования для дерева и, в частности, посредством микроинфузионной системы Arborjet Tree IV™ (Arborjet, Inc. Woburn, MA).
Рецептура активного ингредиента может быть составлена каким-либо одним из ряда известных способов и, в частности, может быть составлена для применения в способах инъекции в дерево. Активный ингредиент может быть растворен в растворителе, в который может быть добавлено поверхностно-активное вещество, и он может применяться совместно с другими носителями, поверхносто-активными веществами или активирующими применение добавками, обычно используемыми в технологии создания рецептур.
Подходящими растворителями являются: ароматические углеводороды, например ксилолсодержащие смеси или замещенные нафталины, фталаты, такие как дибутилфталат или диоктилфталат, алифатические углеводороды, такие как циклогексан или парафины, спирты и гликоли, и их простые эфиры и сложные эфиры, такие как этанол, этиленгликоль, этиленгликоля монометиловый эфир или моноэтиловый эфир, кетоны, такие как циклогексанон, высокополярные растворители, такие как N-метил-2-пирролидон, диметилсульфоксид или диметилформамид, а также растительные масла или эпоксидированные растительные масла, такие как эпоксидированные кокосовое масло или соевое масло; или вода. Для способов инъецирования дерева предпочтителен растворитель, имеющий низкую вязкость.
В зависимости от природы активного ингредиента для рецептуры, подходящими поверхностно-активными веществами являются неионные, катионные и/или анионные поверхностно-активные вещества, имеющие хорошие эмульгирующие, диспергирующие и увлажняющие свойства. Термин «поверхностно-активное вещество» также следует понимать как включающий смеси поверхностно-активных веществ.
Поверхностно-активные вещества, обычно используемые в технологии создания рецептур, можно найти в нижеследующей литературе:
“McCutcheon`s Detergents and Emulsifiers Annual” MC Publishing Corp., Glen Rock, N.J., 1988.
M. and J. Ash, “Encyclopedia of Surfactants”, Vol. I-III, Chemical Publishing Co., New York, 1980-1981.
Изобретение теперь будет описано со ссылкой на нижеследующие примеры.
ПРИМЕРЫ
Целью исследования было определить эффективность систематических инъекций бензоата эмамектина в снижении успешных поражающих воздействий соснового жука-короеда на сосну ладанную и определить срок действия эффективности обработки. Поскольку SPB популяции были экстремально низкие в 2004 г., Ips жуки-короеды использовались как индикаторные виды.
20-летние недавно прореженные плантации ладанной сосны были выбраны на земельных владениях, принадлежащих Temple-Inland Forest Products Corporation, примерно в 5 км к югу от Wells (Angelina Country), Texas. Деревья на одной плантации были инъецированы для использования в исследованиях кусочка ствола (Пример 1). Деревья на участке 0,2 га на второй плантации были инъецированы так, как для исследований защиты одиночного дерева (Пример 2). На второй плантации также была организована площадка, где кусочки стволов с первой плантации подвергались воздействию жуков-короедов и дереворазрушающих насекомых.
Пример 1
Семьдесят пять деревьев ладанной сосны, Pinus taeda L., с диаметром ствола 15-20 см на высоте уровня груди (DBH) были отобраны в марте 2004. Каждая обработка инъецированием осуществлялась в четырех основных точках, расположенных приблизительно на 0,3 м выше поверхности почвы, для каждого из 15 деревьев в апреле (с 16-го по 23-е), с использованием микроинфузионной системы Arborjet Tree IV™ microinfusion system (Arborjet, Inc. Woburn, MA). Обработки включали:
1. Бензоат эмамектина (Denim®, 1,92% ai, Syngenta Crop Science) - Denim® смешивали в соотношении 1:1 с метанолом и применяли из расчета 18,6 мл раствора на 1 дюйм диаметра дерева на высоте уровня груди (DBH) (=0,2 г активного вещества на каждый дюйм DBH).
2. Контроль (необработанные).
Спустя 1 месяц (24 мая), 3 месяца (19 июля) и 5 месяцев (сентябрь) после инъецирования 5 деревьев, подвергавшихся обработке, срубали и два кусочка ствола длиной 1,5 м вырезали на высоте ствола, соответствующей уровню 3 м и 8 м. Кусочки стволов транспортировали на соседнюю плантацию, которая была недавно прорежена и содержала свежевырубленный материал. Каждый кусочек ствола помещали на расстоянии 1 м от забракованных сухих сосновых бревен так, чтобы максимальная площадь поверхности была доступна для колонизации, а также существовало препятствие их уничтожению почвой и организмами лесной подстилки. Для облегчения регулярной во времени колонизации жуками-короедами упаковки феромонов для жуков-короедов (комбинация: рацемический ипсдиенол+ланерион, ипсенол или цис-вербенол; Phero Tech, Inc., Delta, BC, Canada) прикрепляли разрознено по три штуки на 1-метровых столбах, расставленных по исследуемой площади. Рацемический ипсдиенол и цис-вербенол применяли со второй и третьей серии кусочков стволов, размещенных в июле и сентябре соответственно. Упаковки удаляли спустя 2 недели, когда наблюдали признаки поражающего воздействия (буровая мука) для большинства тестируемых кусочков стволов, сигнализирующие о присутствии природнопродуцируемых феромонов.
Признаки поражающего воздействия жуков (буровая мука) были заметны на нескольких кусочках стволов лишь через несколько дней после перемещения кусочков стволов на организованную площадь и размещения феромоновых приманок. На протяжении 2 недель несколько поражающих воздействий Ips и многочисленные углубления для яиц жуков-дровосеков были явными на поверхности древесной коры большинства кусочков стволов.
Панели из прозрачной ацетатной пленки (10 см шириной и 25 см длиной) прикрепляли к центру каждого кусочка ствола после размещения кусочков стволов для отслеживания прихода жуков-короедов. Верхнюю поверхность каждой панели целиком и полностью покрывали оболочкой улавливающего соединения Stikem Special® trapping compound (Michel and Pelton, Emeryville, CA). Ловушки оставляли на месте на две недели.
Каждую серию кусочков стволов изымали приблизительно после 3 недель размещения, после наблюдения множества углублений для яиц жуков-дровосеков на поверхности древесной коры большинства кусочков стволов. Представлялось интересным то, что когда развитие личинок жуков-дровосеков продолжалось достаточно долго, их активность в питании закрывала или уничтожала ходы Ips. Таким образом, каждую серию кусочков стволов изымали и временно хранили в рассадочном холодильнике TFS (~45°F) для замедления развития жуков-дровосеков до того момента, когда кусочки стволов смогут охарактеризовать.
В лаборатории два лентообразных кусочка древесной коры 10×15 см (общая площадь=1000 см2) удаляли с каждого кусочка ствола. Осуществляли несколько измерений, относящихся к конструкции брачных камер и маточных ходов и к развитию потомства:
1. Количество безуспешных поражающих воздействий - проникновение в лубяную ткань, но без маточных ходов.
2. Количество успешных поражающих воздействий - сооружение брачной камеры и, по крайней мере, одного маточного хода, протянувшегося из нее.
3. Количество и длина маточных ходов с ходами потомства, лучеобразно расходящимися от них.
4. Количество и длина маточных ходов без ходов потомства.
5. Активность жука-дровосека, оцениваемая с помощью покрывающей 100 см2 клетчатой сетки в области каждого лентообразного кусочка древесной коры и подсчитываемая как количество клеточек, перекрывающих площадь питания личинок жука-дровосека.
Эффективность обработки определяли путем сравнения поражающих воздействий Ips жука и длины маточных ходов и питания жука-дровосека на обработанных и необработанных стволах. Данные были преобразованы логарифмированием log10(x+1) для соответствия критерию нормальности распределения и постоянству условной дисперсии (Zar 1984) проанализированы тестами GLM и Fishers Protected LSP test с использованием статистической программы Statview.
Количество разместившихся на каждом отдельном кусочке ствола Ips жуков-короедов варьировалось в значительной степени, но не отличалось слишком сильно у обработок или серий (Таблица 1). В противоположность этому, общее число поражающих воздействий (построенных брачных камер) самцами-жуками часто различалось у обработок. Количество поражающих воздействий недостаточно точно отражает успешность поражающего воздействия. Как ожидалось, в мае необработанные стволы были сильно поражены. Для всех трех серий почти все брачные камеры были успешно построены на необработанных кусочках стволов с, по крайней мере, одним маточным ходом, лучеобразно отходящим от каждой брачной камеры. В резком контрасте, на обработанных бензоат эмамектином кусочках стволов, оцениваемых в мае, большинство поражающих воздействий были безуспешными на уровне 3 м (79%) и 8 м (69%) высоты и все поражающие воздействия были безуспешными на обоих уровнях в июле и сентябре. Это свидетельствует о том, что почти все поражающие воздействия были предотвращены или жуки погибли, как только они проникли внутрь, в область лубяной ткани. Было всего несколько успешных Ips поражающих воздействий одного дерева из пяти в мае, но эти поражающие воздействия были столь малы в сравнении со всем количеством поражающих воздействий на контрольные деревья и были ограничены узкими полосками на кусочке ствола. В мае бензоат эмамектина резко понизил общее количество (81% и 96%) и длину (94% и 99%) маточных ходов на уровне 3 м и 8 м, соответственно, в сравнении с контрольными деревьями (Таблица 2). В июле и сентябре бензоат эмамектина полностью предотвратил сооружение маточных ходов на всех кусочках стволов.
В мае личинки жука-дровосека, как было найдено, для питания использовали до 30% и 34% площади лубяной ткани необработанных кусочков стволов, взятых с 3 м и с 8 м, соответственно, в течение 3-недельного периода между вырубкой дерева и оценкой качества кусочка ствола (Таблица 3). В противоположность этому, очень мало питающихся или развивающихся личинок было найдено на кусочках стволов, обработанных бензоат эмамектином. В основном, эта обработка снижала повреждения от питания на 93% и 100% на кусочках стволов с уровней 3 м и 8 м соответственно. Личинки жука-дровосека съедали до 23-25% и 9-14% площади лубяной ткани необработанных стволов, взятых в июле и сентябре, соответственно (Таблица 3). В противоположность этому, обе серии кусочков стволов с уровня 3 м, обработанных бензоат эмамектином, не проявляли признаков питания или развития личинок. Никакой колонизации не происходило и на 8 м.
Пример 2
Ладанная сосна, 15-20 DBH, была отобрана на второй плантации в марте 2004 г. Каждая обработка (такая же, как использовалась в Примере 1) была инъекцирована в четырех основных точках, расположенных приблизительно на 0,3 м выше поверхности почвы, на каждое из 6 деревьев в апреле (с 16-го по 23-е), с использованием Arborjet Tree IV™ системы. Спустя 5 недель после инъецирования (28 мая) несгруппированные насечки были вырезаны с помощью топорика окольцовыванием между точками инъецирования вблизи основания дерева. Целлюлозный тампон вставляли в каждый надрез и погружали в 10 мл смеси 4:1 N-метилдитиокарбамата натрия (MS) (Woodfume®; Osmose, Inc., Buffalo, NY) c диметилсульфоксидом (DMSO) (Aldrich Chemical) (Roton 1987, Strom et al. 2004). Этот способ понижает осмоление почти до нуля за 1-2 недели. Целью было привести дерево в состояние стресса и сделать его восприимчивым к поражению короедом, не убивая его.
Несмотря на то что изучаемая площадь имела достаточные атмосферные осадки для поддержания общего здоровья дерева, обработка вапам/ДМСО обеспечивала желаемый эффект стрессового состояния деревьев. Стекание смолы по поверхности древесной коры было наиболее заметным симптомом стресса и оно происходило примерно у 40% изучаемых деревьев (F=0,4487; df=4,25; P=0,7723). Обработки не изменяли относительное количество деревьев со стрессовым симптомом. Пять или шесть контрольных деревьев имели проявление симптомов поражения жуком-короедом (смоляные воронки и буровая мука) спустя 2 недели после проведения вапам/ДМСО обработки. Все изучаемые деревья оценивали примерно 4 недели спустя после вапам/ДМСО обработки (=24 дня после исходного размещения феромонов).
Упаковки феромонов, содержащие рацемический ипсдиенол+ланерион, ипсенол или цис-вербенол, прикрепляли (7 июня) на верхушке 3 м столбов, равномерно размещенных между и вокруг изучаемых деревьев для стимулирования поражающего воздействия на них тремя видами Ips короедов. Тем не менее, начальные результаты испытания кусочков ствола свидетельствовали о том, что поражающее воздействие на кусочки ствола, стимулированное исключительно для Ips calligraphus (многочисленный и наиболее типичный вид) обеспечит простые и наиболее точные измерения успешности поражающего воздействия жука. Итак, феромоновые приманки с ипсдиенолом и цис-вербенолом были установлены на всех столбах 17-го июня. Эти приманки меняли через каждые 4 недели.
Панели из прозрачной ацетатной пленки (10 см шириной и 25 см длиной), покрытые оболочкой Stikem Special®, прикрепляли на 2 м высоте стоящих деревьев после размещения феромоновых приманок для отслеживания прихода жуков-короедов. Ловушки оставляли на месте на 2 недели.
Три недели спустя после размещения феромонов (28 июня) давали оценку каждому дереву, вырезая 30 см куски ствола на высоте 3 м. Все видимые поражающие воздействия Ips и углубления для яиц жуков-дровосеков были подсчитаны на отмеченной площади. Количество деревьев с увядшими кронами также регистрировали. Соответственно, деревья на увядание кроны оценивали еженедельно. Если случалась гибель, деревья срубали и два кусочка ствола брали для оценки успешности поражающего воздействия и протяженности ходов, как описано в Примере 1. Все оставшиеся деревья срубали спустя 66 дней (9 августа) после начального размещения феромонов, в том случае когда ни одно дополнительное дерево не погибло в течение 3 недель. Эффективность обработки определяли путем сравнения выживаемости деревьев, поражающих воздействий жука и протяженности маточных ходов для обработанных и необработанных кусочков стволов. Как и ранее, данные были преобразованы и проанализированы тестами GLM и Fishers Protected LSP test с использованием статистической программы Statview.
Все контрольные образцы были сильно поражены Ips и большинство имели два и более углублений для яиц жуков-дровосеков на уровне 3 м (Таблица 4). В противоположность этому, обработанные бензоат эмамектином деревья имели существенно меньшие поражающие воздействия Ips на том же самом уровне высоты. Из нескольких поражающих воздействий Ips, которые были найдены на трех деревьях, почти все, как выяснилось, были безуспешными, на основании того, что смоляные воронки и входные отверстия были сухими и хрупкими. Ни одно из обработанных бензоат эмамектином деревьев не имело увядшей кроны (пожелтевшей хвои) (Таблица 6), в то время как для двух контрольных деревьев обнаружились увядшие кроны.
Исследование прекращали спустя 66 дней, когда ни одно дополнительное дерево не увяло в течение 20 дней (Таблица 5). В конце 5 из 6 (83%) контрольных деревьев погибли из-за поражения жуком-короедом. В противоположность этому, все обработанные бензоат эмамектином деревья выжили. Оценка вырезанных кусочков стволов показала, что все деревья подверглись поражающему воздействию, но стволы обработанных бензоат эмамектином деревьев испытали существенно меньше поражающих воздействий на обоих уровнях высоты, чем контрольные (Таблица 6). Все случившиеся поражающие воздействия были полностью безуспешными. Обработанные бензоат эмамектином кусочки стволов имели существенно меньше и более короткие Ips маточные ходы с потомством и без потомства и меньшую площадь питания личинок жуков-дровосеков в сравнении с контролем (Таблица 7).
В обоих примерах бензоат эмамектина был высокоэффективным в предотвращении успешного поражающего воздействия Ips жуков-короедов и жуков-дровосеков спустя один, три и пять месяцев после инъекции. На кусочках стволов, по крайней мере, те самцы Ips, которые инициировали поражающее воздействие, были либо отпугнуты, либо убиты при проникновении в слой лубяной ткани и воздействии активного ингредиента. Предполагается, что продуцирование любого феромона самцами, по мере того как они роют ход через древесную кору, преждевременно останавливается. Без этих феромонов очень немногие, если вообще никакие, самки привлекались к основному веществу или входили в брачную камеру к самцу и начинали сооружение маточных ходов. Даже когда самки достигали нескольких немногочисленных бревен первой серии и начинали сооружение ходов, то ходы были очень короткими и потомство не развивалось за рамки личиночной стадии. Предполагается, что этот сценарий также осуществляется в стоящих на корню деревьях, останавливая продуцирование феромонов при контакте самцов со слоем лубяной ткани, также уменьшая привлечение других самцов, таким образом, предотвращая массовое поражающее действие на дерево-хозяин.
Доза бензоата эмамектина (0,2 г активного ингредиента/на дюйм диаметра дерева), примененная в 2004 г., как было найдено, предотвращает успешное поражающее воздействие Ips короедов. Если деревьям были инъецированы более низкие дозы, то на переднем фронте активного SPB инфицирования инъецированные деревья могут служить как перехватывающие деревья-ловушки, т.е. допускающие успешное массовое поражающее воздействие, сооружение ходов и откладывание яиц взрослыми SPB, но личинки не смогут развиваться и потомство взрослых особей тогда не будет произведено. Если обработка оказалась успешной, то можно предположить, что ограниченная популяция SPB пойдет на убыль и прогрессирование инфицирования будет остановлено.
| Таблица 3 | ||||
| Питание личинок жуков-дровосеков на срезанных кусочках стволов ладанной сосны спустя один, три и пять месяцев после инъецирования ствола бензоат эмамектином | ||||
| Уровень высоты вырезанного кусочка ствола | Опыт* | Процент площади лубяной ткани, съеденный личинками | ||
| 1 месяц после инъециров. (май) | 3 месяца после инъециров. (июль) | 5 месяцев после инъециров. (сентябрь) | ||
| 3 м | эмамектин | 2,2a | 0,0a | 0,0a |
| контроль | 29,9c | 23,0bc | 9,3c | |
| 8 м | эмамектин | 0,0a | 0,0a | 0,0a |
| контроль | 34,1c | 24,5b | 14,2b | |
| *Средние значения, за которыми следует одинаковое буквенное обозначение, в каждом столбце существенно не отличаются, на уровне 5%, основываясь на Fisher`s Protected LSD |
| Таблица 5 | ||||||
| Наблюдаемые признаки отмирания на стоящей на корню ладанной сосне после инъецирования ствола бензоат эмамектином | ||||||
| Обработка | Процент деревьев с увядшими кронами после: | |||||
| 24 дней | 32 дней | 39 дней | 46 дней | 52 дней | 66 дней | |
| эмамектин | 0,0a | 0,0a | 0,0a | 0,0a | 0,0a | 0,0a |
| контроль | 33,3ab | 66,7b | 83,3b | 83,3b | 83,3b | 83,3b |
| *Средние значения, за которыми следует одинаковое буквенное обозначение, в каждом столбце существенно не отличаются, на уровне 5%, основываясь на Fisher`s Protected LSD |
| Таблица 6 | ||||||
| Эффекты инсектицидов бензоат эмамектина на успешность повреждающего воздействия и сооружение ходов Ips жуков-короедов на вырезанных кусочках стволов ладанной сосны после гибели дерева или в конце испытания | ||||||
| Уровень высоты вырезанного кусочка ствола |
обработка | Среднее значение количества брачных камер без маточных ходов | Среднее значение количества брачных камер с маточными ходами | Среднее значение количества брачных камер | ||
| Кол-во | % общий | Кол-во | % общий | |||
| 3 м | эмамектин | 3,0ab | 100,0 | 0,0a | 0,0 | 3,0a |
| контроль | 3,2ab | 32,8 | 6,5b | 67,2 | 9,7bc | |
| 8 м | эмамектин | 1,3ab | 100,0 | 0,0a | 0,0 | 1,3a |
| контроль | 0,8ab | 12,2 | 6,0bc | 87,8 | 6,8b | |
| *Средние значения, за которыми следует одинаковое буквенное обозначение, в каждом столбце существенно не отличаются, на уровне 5%, основываясь на Fisher`s Protected LSD |
Источники информации
1. Способ лечения заражения деревьев жуком-короедом и/или личинками дереворазрушающих насекомых, включающий обработку дерева с использованием приемов инъекцирования композицией, содержащей макроциклический лактон, выбранный из абамектина и бензоата эмамектина.
2. Способ по п.1 для лечения заражения деревьев жуком-короедом.
3. Способ по п.1 для лечения заражения деревьев личинками дереворазрушающих насекомых.
4. Способ по п.1, в котором макроциклическим лактоном является абамектин.
5. Способ по п.1, в котором макроциклическим лактоном является бензоат эмамектина.
