Технологія масового розведення озимої совки як кормової бази для ентомофагів

У біолабораторіях, що спеціалізуються на масовому розведенні подизуса (Podisus maculiventris) та інших хижих комах, ключовим елементом є стабільне забезпечення якісним кормом. Найчастіше для живлення личинок та імаго хижаків використовують гусениць озимої совки (Agrotis segetum), великої вощинної молі (Galleria mellonella) або млинової вогнівки (Ephestia kuehniella). Технології масового розведення цих фітофагів давно відпрацьовані та впроваджені в багатьох біолабораторіях. Нижче наведено детальний опис технологічного процесу для озимої совки — одного з найпоширеніших кормових об'єктів.

Існуючі методики масового лабораторного розведення озимої совки є результатом багаторічних досліджень, спрямованих на підбір економічно вигідних штучних поживних середовищ та оптимізацію умов утримання. Технологічний цикл включає чотири послідовні етапи: отримання вихідного маточного матеріалу, приготування штучних поживних середовищ, вирощування гусениць та отримання лялечок і метеликів.

Отримання та підготовка маточного матеріалу

Вихідним матеріалом для лабораторної культури слугують гусениці старших віків, зібрані в природних осередках розмноження. Зібраних гусениць догодовують у лабораторії. Для цього їх розміщують по 50–75 особин у пластмасові або металеві кювети розміром 45×35×7 см. На дно кюветів насипають попередньо зволожену та простерилізовану тирсу (4–5 см). Стерилізацію проводять у сушильній шафі протягом 4 годин при температурі 90 °C. Для зволоження на кожні 300 г тирси додають 100 мл дистильованої води та ретельно перемішують. На поверхню тирси кладуть скляну пластинку (2–3 мм завтовшки, 30×25 см), на яку розкладають корм: свіже листя капусти, табаку або лободи. Щоб запобігти розповзанню гусениць, кювети накривають склом або щільною тканиною, яку фіксують гумкою. Заміну корму проводять у міру поїдання або підсихання (зазвичай через день), одночасно видаляючи екскременти. Через три-чотири дні після припинення живлення гусениць кювети розкривають і збирають лялечок, просіюючи тирсу через сито № 2.

Утримання лялечок та метеликів

Зібраних лялечок сортують за статтю та поміщають в ексикатори. Для створення оптимальної вологості на дно ексикатора ставлять пляшечку з водою та ватним ґнотом. Встановлюють фарфоровий круг, накривають його двома шарами фільтрувального паперу та одним шаром марлі. На марлю викладають 25 (при діаметрі ексикатора 19 см) або 50 (при діаметрі 25 см) лялечок. Зверху ексикатор накривають марлею та прикривають кришкою. Ексикатори розміщують на стелажах у приміщенні з температурою 17–21 °C. Альтернативний спосіб — утримання лялечок у кристалізаційних чашках ЧТК-180 у термостаті. На дно чашки кладуть два круги фільтрувального паперу та шар марлі, на який поміщають 25–30 лялечок в один шар. Чашку накривають марлею та склом. У термостаті підтримують відносну вологість повітря на рівні 65–75 %.

Метеликів, що вилетіли, відсаджують попарно (дві-три пари) в ізолятори. Ізолятори являють собою циліндричні каркаси з металевої сітки або дроту (висота 30 см, діаметр 15–20 см), обтягнуті марлею. Зверху каркас накривають одним шаром марлі та фіксують гумкою. Для додаткового живлення всередину ізолятора поміщають чашку Петрі зі шматочком поролону, просоченим 7 % цукровим сиропом. Підкормку метеликів проводять щодня, а знімання яєць — через день. Оптимальні умови для утримання метеликів та відкладання яєць: температура 18–23 °C та відносна вологість повітря 75–80 %. Свіжовідкладені яйця вирізають разом зі шматочком марлі та стерилізують 2 % формаліном протягом 10 хвилин з подальшим промиванням проточною дистильованою водою (1,5–2,0 л). Простерилізовані яйця поміщають на стерильний папір у стерильні чашки Петрі по 50 штук у кожну. Чашки ставлять у термостат з температурою 24–25 °C та відносною вологістю 80–90 % до відродження гусениць. Гусениці, що відроджуються, є вихідним матеріалом для подальшого лабораторного розведення на штучних поживних середовищах.

Рецептури штучних поживних середовищ

Для масового лабораторного розведення озимої совки розроблено три рецепти напівсинтетичних поживних середовищ (у грамах на 1 кг середовища).

• Середовище № 1 (рослинна основа — листя капусти): свіже листя капусти — 350,0; зародки пшениці — 40,0; агар-агар — 22,5; аскорбінова кислота — 6,0; автолізат пивних дріжджів — 60,0 мл; метабен — 2,0 (або сорбінова кислота — 0,5); 40 % формалін — 1,3 мл; дистильована вода — до 1,0 кг.
• Середовище № 2 (рослинна основа — кукурудзяне борошно): кукурудзяне борошно — 132,0; зародки пшениці — 32,0; агар-агар — 18,0; сухі пивні дріжджі — 34,0 (або гефефітин — 45,0); метабен — 2,0 (або сорбінова кислота — 0,5); аскорбінова кислота — 4,6; 40 % формалін — 1,6 мл; дистильована вода — до 1,0 кг.
• Середовище № 3 (рослинна основа — насіння квасолі): набухле насіння квасолі — 200,0; агар-агар — 15,0; зародки пшениці — 30,0; гефефітин — 45,0; аскорбінова кислота — 5,0; метабен — 2,0 (або сорбінова кислота — 0,5); 40 % формалін — 2,0; дистильована вода — до 1,0 кг.

Методика приготування поживних середовищ

Приготування середовища № 1: листя капусти подрібнюють через м'ясорубку, зародки пшениці — на млині. Наважку агар-агару з половиною дози води розчиняють на водяній бані. Метабен розчиняють у 10 мл етилового спирту. Автолізат пивних дріжджів готують за методикою Едельмана: дріжджі витримують у холодильнику 2 години, потім у колбі або стакані поміщають у термостат при температурі 50 °C на дві доби. Після розчинення агар-агару його зливають у фарфоровий стакан об'ємом 1–2 л і, ретельно перемішуючи, додають подрібнене листя капусти, зародки пшениці, автолізат пивних дріжджів, метабен, формалін, частину води, що залишилася, та в останню чергу — аскорбінову кислоту, розчинену в 50 мл води. Однорідну масу переносять у простерилізований посуд, накривають стерильною серветкою та витримують у бактерицидному боксі протягом доби. Готове середовище зберігають у холодильнику до 2–3 тижнів.

Для середовища № 2 агар-агар розчиняють на водяній бані в повному об'ємі води. Решту компонентів поміщають у фарфоровий стакан і перемішують. Розчинений агар-агар охолоджують до 55 °C, вливають у стакан та ретельно перемішують. Подальші операції аналогічні середовищу № 1.

Для середовища № 3 за 1–2 доби до приготування замочують квасолю в рівній за масою кількості води. У день приготування квасолю пропускають через м'ясорубку, потім подрібнюють на гомогенізаторі з половиною води до однорідної маси. Наважку агар-агару розчиняють у воді, що залишилася. У подрібнену квасолю всипають сухі компоненти (крім аскорбінової кислоти), вливають формалін, перемішують та додають розчинений агар. Після ретельного перемішування додають аскорбінову кислоту та ще раз перемішують. Подальші процеси — як для середовища № 1.

Порівняльна ефективність середовищ

Порівняльні випробування показали однакову поживну цінність усіх трьох середовищ. При вирощуванні гусениць озимої совки на середовищах № 1 та № 2 тривалість розвитку становила 31,3 та 30,5 дня відповідно, виживаність — 61,2 % та 63,6 %, маса лялечок самок — 285 та 274 мг, самців — 283 та 271 мг, середня плодючість самок — 651 та 639 яєць. Витрата середовища для отримання 1000 лялечок на обох середовищах — 9–10 кг. Вибір конкретного рецепту залежить від наявності компонентів у лабораторії.

Оптимізація технологічних параметрів — температури, вологості, складу поживного середовища — дозволяє досягти стабільної продуктивності культури озимої совки з мінімальними витратами. Актуальним напрямом удосконалення є заміна дорогих компонентів (агар-агар, аскорбінова кислота) на доступніші аналоги, а також автоматизація процесів догляду за комахами. Впровадження сучасних методів контролю мікроклімату та годівлі підвищує вихід якісного матеріалу та знижує собівартість виробництва ентомофагів.

Промислове розведення озимої совки та хижака подізуса: технологічні регламенти та обладнання

Ефективність біологічного захисту рослин безпосередньо залежить від якості та безперебійності постачання ентомофагів. Для підтримання стерильності штучного поживного середовища його приготування необхідно проводити в ізольованому приміщенні, оснащеному бактерицидною лампою. Увесь посуд та інструменти, що використовуються під час приготування середовища, мають бути попередньо простерилізовані в автоклаві або сушильній шафі.

Гусениць озимої совки (Agrotis segetum) доцільно вирощувати у два прийоми, що дозволяє оптимізувати простір та витрати корму на різних стадіях розвитку. Перший прийом охоплює період від відродження гусениць до шостого віку, другий — від шостого віку до стадії лялечки.

Перший прийом вирощування гусениць озимої совки

Гусениць, які щойно відродилися, поміщають у кристалізаційні чашки ЧТК-180 по 50 особин у кожну. На дно чашки з одного боку наносять шматочок поживного середовища масою 10–15 г і товщиною 0,5 см, а з протилежного боку кладуть пропрасовані шматочки фільтрувального паперу, які вбирають зайву вологу. У денні години гусениці ховаються під папером. Кожну чашку накривають пропрасованою стерильною бязєвою серветкою, яку фіксують гумкою, а зверху додатково накривають склом.

Чашки з гусеницями встановлюють у термостат із постійною температурою 24–27 °C, відносною вологістю 75–85 % та регульованою тривалістю світлового дня не менше 16 годин. У першому–третьому віках додавання корму та видалення екскрементів проводять не рідше ніж один раз на шість–сім днів. Починаючи з четвертого віку, коли гусениці споживають значно більше корму, свіже середовище додають, а екскременти видаляють один раз на два–три дні.

Другий прийом вирощування гусениць озимої совки

Після линяння на шостий вік гусениць переносять у пластмасові або металеві кювети розміром 45×35×7 см. Кожну кювету попередньо протирають 10 % формаліном і спиртом, після чого насипають зволожені стерильні ошурки шаром 3–4 см. На поверхню ошурок поміщають попередньо простерилізовану скляну пластинку (4 години при 180 °C), яку додатково протирають спиртом. На пластинку укладають шість–вісім шматочків середовища по 5–10 г кожен.

У кювету поміщають 50–75 гусениць. Щоб запобігти розповзанню, кювету накривають склом, протертим спиртом, або стерильною бязєвою серветкою та затягують гумкою. Кювети встановлюють у термостат або на стелажі в приміщенні, де підтримуються ті самі умови, що й під час першого прийому. Корм змінюють та видаляють екскременти в міру поїдання середовища, але не рідше ніж один раз на два–три дні.

Через три–чотири дні після завершення живлення гусениць ошурки з піддонів просівають, лялечок збирають і, розділивши за статевою ознакою, поміщають в ексикатори до вильоту імаго. Повний цикл розвитку озимої совки від імаго до імаго під час вирощування на штучних поживних середовищах триває 50–55 днів. Безперервне розведення озимої совки протягом восьми поколінь не чинить негативного впливу на життєздатність популяції. Загальний вихід від моменту відродження гусениць до стадії імаго в усіх поколіннях коливається в межах 66,3±1,7 % – 61,2±1,5 %. Середня маса лялечок становить 336,0±5,1 мг – 275±3,8 мг. Загальна витрата середовища на отримання 1000 лялечок складає 8–10 кг.

Вимоги до асептики та приміщень

Для запобігання забрудненню поживного середовища та зараженню бактеріальними та іншими захворюваннями комах необхідно суворо дотримуватися умов асептики. Усі роботи, пов’язані з розведенням совки, слід проводити в спеціальних ізольованих кімнатах (мінімум чотири): кімната для варіння поживних середовищ із бактерицидною лампою, мийна кімната, кімната для утримання лялечок, отримання метеликів та яєць, а також інсектарій із бактерицидною лампою.

Доступ сторонніх осіб до інсектарію не допускається. Регулярно, не рідше одного разу на тиждень, термостати, стелажі, стіни (які мають бути покриті кахлем або олійною фарбою) та підлогу необхідно протирати 1 % розчином формаліну. Усі інструменти та посуд перед використанням слід стерилізувати в автоклаві або сушильній шафі.

Технологічний процес масового розведення подізуса

Подізус (Podisus maculiventris) — ефективний хижак, якого використовують для біологічного захисту рослин від колорадського жука та інших шкідників. Технологічний процес масового розведення подізуса включає два блоки та кілька взаємопов’язаних підпроцесів. Перший блок — масове розведення жертв подізуса (озимої совки, вощинної молі або млинової вогнівки). Другий блок — масове розведення клопа подізуса.

Підпроцеси включають: сезонне масове розведення личинок клопа для випусків у поле; цілорічне утримання маточної культури подізуса; сезонне масове розведення жертви (гусениць озимої совки, вощинної молі або млинової вогнівки); цілорічне утримання маточної культури жертв подізуса.

Перший технологічний підпроцес: вирощування личинок для випуску

Перший підпроцес включає інкубацію яєць хижака, утримання личинок першого–третього віків та випуск личинок другого і третього віків у поле проти колорадського жука або інших шкідників. Яйця подізуса утримують у чашках Петрі або касетах із органічного скла по 200–400 штук при температурі 24–28 °C та відносній вологості повітря 60–70 %. Перед відродженням личинок у термостаті або термостатній кімнаті встановлюють фотоперіод: 16 годин — день, 8 годин — ніч.

Відразу після линяння на другий вік у чашки Петрі або касети в якості корму поміщають гусениць озимої совки, яких поповнюють через день. Личинок хижака утримують при температурі повітря 24–26 °C, відносній вологості 60–70 % та 16-годинному світловому дні. Після линяння на третій вік личинок подізуса можна розселяти в агроценози різних культур для захисту рослин.

Другий технологічний підпроцес: утримання маточної культури

Другий підпроцес включає інкубацію яєць, утримання личинок першого віку, утримання личинок другого–третього віків, утримання личинок четвертого–п’ятого віків та догляд за імаго з подальшим збором яєць. Утримання личинок до четвертого–п’ятого віків у цьому підпроцесі аналогічне утриманню в першому підпроцесі.

Після линяння на четвертий вік личинок поміщають у садки для утримання маточного матеріалу. Як садки використовують скляні банки, садки з оргскла або садки з млинового газу. Кормом для личинок слугують гусениці великої вощинної молі. Умови утримання: температура 24–26 °C, відносна вологість повітря 60–70 %, 16-годинний світловий день.

Після окрилення імаго розміщують у садки для утримання маточного матеріалу, використовуючи садки з млинового газу або типу садків Франца. Імаго утримують у тих самих умовах, що й личинок, використовуючи як корм гусениць великої вощинної молі або млинової вогнівки. Щодня збирають та обліковують яйця, відкладені самками. Підрахунок яєць ведуть ваговим способом: 1 г містить 2 тисячі яєць хижака.

Середні показники розвитку подізуса за оптимальних лабораторних умов: тривалість розвитку від яйця до імаго — 26–29 діб; фертильність яєць з 8-го по 42-й день життя самок — 75–85 %; фактична плодючість самки за шість тижнів життя — 210–220 яєць; співвідношення статей — 1:1; початок періоду відкладання яєць після окрилення — шість–вісім діб.

Підтримка культури жертв та обладнання

Підтримка культур жертв, а також їх масове розмноження в літній період здійснюється на штучних поживних середовищах. Для таких видів, як велика вощинна міль, млинова вогнівка та озима совка, розроблено багато дешевих поживних середовищ, які дозволяють отримувати необхідну кількість жертв у заданий термін. Інженерно-технологічним інститутом «Біотехніка» НААН України (м. Одеса) розроблено та виготовляється комплект обладнання для масового промислового розведення подізуса. До комплекту входить: кліматична камера (2 шт.), касета для личинок клопа (2250 шт.), садок для підтримання маточної культури (20 шт.), садок для утримання імаго (20 шт.), стелаж для розміщення садків (2 шт.). Кліматична камера призначена для забезпечення оптимальних температур, вологості повітря та фотоперіоду під час вирощування личинок подізуса. Касета для личинок призначена для інкубації яєць та утримання личинок хижака першого–третього віків. Об’єм касети — 0,6 дм³, габаритні розміри — 160×160×25 мм.

Дотримання наведених технологічних регламентів та використання спеціалізованого обладнання забезпечує стабільний вихід якісного біоматеріалу для потреб біологічного захисту рослин. Оптимізація умов утримання на кожному етапі розвитку комах дозволяє мінімізувати втрати та підвищити економічну ефективність виробництва ентомофагів у промислових масштабах.

Промислове розведення подизуса: обладнання та планування біолабораторії

Організація промислового розведення хижого клопа подизуса (Podisus maculiventris) вимагає чіткого дотримання технологічних параметрів на кожному етапі — від утримання маточної культури до збору яєць. Ефективність біолабораторії безпосередньо залежить від конструкції садків, стелажних систем і кліматичного обладнання, яке забезпечує стабільний мікроклімат. Нижче наведено технічні характеристики базових елементів та схему приміщень, адаптовану для безперервного циклу виробництва ентомофага.

Конструкція садків для імаго подизуса має враховувати потребу в достатній площі для парування, живлення та відкладання яєць. Матеріали виготовлення — сітка з розміром чарунки 0,5–1 мм або органічне скло з вентиляційними отворами, що запобігають втечі комах. Кожен садок обладнується знімним піддоном для збору яєць і годівницею для штучної поживної суміші.

Садки для маточної культури та масового розведення

Садок для маточної культури подизуса призначений для утримання імаго та збору яєць хижака. Оптимальний об’єм садка становить 7 дм³, габаритні розміри — 300×260×120 мм. Такий формат дозволяє розмістити до 50–80 особин залежно від щільності популяції. Конструкція передбачає бічні отвори для подачі повітря та змінну сітку для чищення.

Для масового розведення використовують садки об’ємом 100 дм³ з габаритами 600×600×600 мм. Цей тип садка забезпечує простір для 300–400 імаго, що дає змогу отримувати до 2000–3000 яєць за один цикл збору. Важливо передбачити в таких садках систему кріплення для субстрату (фільтрувального паперу або марлі), на який самиці відкладають яйця. Усі садки виготовляють з гігієнічних матеріалів, стійких до миття дезінфекційними засобами.

Стелажні системи для розміщення садків

Стелажі для садків з імаго подизуса мають габаритні розміри 3000×600×1800 мм. Конструкція виконується з металевого профілю з антикорозійним покриттям, що витримує навантаження до 150 кг на полицю. Відстань між полицями регулюється залежно від висоти садків — зазвичай 200–250 мм для маточних садків і 400–500 мм для масових. Стелажі обладнуються напрямними для легкого висування садків, що спрощує обслуговування та збір яєць. Для рівномірного освітлення над кожним рядом садків монтують світлодіодні лампи з довжиною хвилі 400–700 нм та інтенсивністю 2000–3000 люкс.

Продуктивність виходу личинок

Вихід личинок хижака за один цикл роботи обладнання становить 0,5 шт. на одну самицю. Цей показник враховує середню плодючість подизуса (150–200 яєць за життя) та ефективність збору яєць (85–90%). Для досягнення стабільного виробництва 10 000 личинок на місяць необхідно утримувати маточне поголів’я з 600–800 самиць у садках об’ємом 100 дм³. Цикл збору яєць триває 3–4 дні, після чого субстрат з яйцями переносять до кліматичних камер для інкубації за температури 26–28°C та вологості 70–75%.

Схема біолабораторії для промислового розведення подизуса

Планування приміщень біолабораторії має забезпечувати безперервний технологічний потік від підготовки поживних середовищ до зберігання готового продукту. Рекомендована схема включає сім зон:

• Приміщення підготовки штучної поживної суміші (ШПС). Тут розташовують котел з дозатором ШПС, холодильник для зберігання компонентів (дріжджі, мед, вітаміни) та змішувальне обладнання. Температура — 18–22°C, вологість — 50–60%.
• Приміщення маточної культури подизуса. Обладнане садками об’ємом 7 дм³ на стелажах, системою зволоження та освітлення. Підтримується температура 24–26°C, фотоперіод 16 годин світла.
• Приміщення маточної культури озимої совки та інших жертв подизуса. Використовується для вирощування гусениць, якими живлять імаго. Розміри приміщення — не менше 20 м² для стабільного виробництва 5000 гусениць на тиждень.
• Приміщення масового розведення подизуса. Займає центральне місце, оснащене садками об’ємом 100 дм³ і стелажами на 3000×600×1800 мм. Площа — 40–50 м² для виробництва 50 000 личинок на місяць.
• Приміщення масового розведення жертв. Тут вирощують озиму совку, капустяну совку або інших лускокрилих. Використовують кліматичні камери з автоматичним регулюванням температури та вологості.
• Комплект кліматичних камер. Призначений для інкубації яєць подизуса (26–28°C, 70–75% вологості) та витримування личинок перед відправкою. Камери мають об’єм 200–500 л з точністю підтримки параметрів ±0,5°C.
• Холодильник. Використовується для зберігання яєць подизуса за температури 4–8°C до 7 днів без втрати життєздатності. Об’єм — не менше 300 л.
• Ізмельчитель. Призначений для подрібнення компонентів ШПС (наприклад, сухих дріжджів) до фракції 0,1–0,5 мм. Продуктивність — 5–10 кг/год.
• Котел з дозатором ШПС. Забезпечує нагрів суміші до 60°C для пастеризації та дозовану подачу до годівниць. Об’єм котла — 20–50 л, точність дозування — ±2 мл.

Для оптимізації роботи біолабораторії рекомендується встановити автоматизовану систему моніторингу мікроклімату, яка контролює температуру, вологість і освітлення в кожному приміщенні. Це знижує ризик втрат через перегрів або пересихання субстрату. Крім того, варто передбачити резервне джерело живлення для кліматичних камер, оскільки навіть короткочасне відключення електроенергії призводить до загибелі яєць та личинок.

Ефективність промислового розведення подизуса визначається не лише конструкцією садків і стелажів, а й точним дотриманням технологічних режимів на всіх етапах. Використання садків об’ємом 7 дм³ для маточної культури та 100 дм³ для масового розведення забезпечує оптимальну щільність популяції, а стелажі з регульованими полицями спрощують обслуговування. Схема біолабораторії з окремими приміщеннями для підготовки ШПС, маточних культур і масового розведення дає змогу мінімізувати ризик контамінації та підвищити вихід личинок до 0,5 шт. на самицю за цикл. Для стабільного виробництва 50 000 личинок на місяць потрібна площа лабораторії не менше 100 м² з обов’язковим резервуванням кліматичного обладнання.