У фермерів може з'явитися нова альтернатива звичайним пестицидам, що не містить токсинів

Травоїдні комахи є серйозною загрозою для виробників сільськогосподарських культур, руйнуючи стебла, плоди, коріння. Як захист були створені пестициди, але шкідники завдали удару у відповідь, розвинувши більш сильну опірність і ця проблема турбує вчених із Пенсільванського державного університету.

 У новому дослідженні вони представили нестандартну ідею з використанням «запаху страху», щоб відігнати комах від полів та садів. У багатьох тварин під час небезпеки загострюються органи почуттів. Наприклад, ваш нюх попередить про пожежу. Природна реакція – уникнути небезпеки. Комахи – не виняток. Насправді багато хто з них набагато більш чутливі до запахів, ніж люди.

Комахи виділяють та виявляють всілякі феромони, які допомагають їм розмножуватися та спілкуватися з представниками свого виду. Вони також можуть використовувати запахи для виявлення загроз. Наприклад, коли попелиці помічають хімічні речовини, що виділяються сонечками (їх природні хижаки), вони прагнутимуть втечі. 

Дослідники з Пенсільванського університету запитали, чи можуть вони якимось чином використати цю хімічну реакцію для захисту сільськогосподарських культур від шкідників.

«Оскільки населення у світі продовжує зростати, збільшується потреба у посиленні захисту сільськогосподарських культур, щоб ми могли виробляти достатньо продуктів для підтримки життя людей. Комахи-шкідники - одна з найсерйозніших проблем у сільськогосподарському виробництві у всьому світі, і боротьба з ними має вирішальне значення. Однак пестициди, які зазвичай використовуються для боротьби з цими шкідниками, можуть бути проблематичними для благополуччя людини та довкілля.У зв'язку з цим ми прагнемо розробити стійкі засоби зниження активності комах-шкідників за рахунок скорочення або відмови від використання інсектицидів»,

Пані Херманн та постлікар з Пенсільванського університету Джесіка Кансман провели польові експерименти, під час яких було визначено, що попелиця та інші травоїдні комахи будуть триматися подалі від полів та садів, де вони відчувають запах хижаків. 

Більше того, вплив цих хімічних речовин уповільнює швидкість розмноження комах-шкідників та збільшує їхню здатність відрощувати крила. Обидві ці природні поведінки покликані краще підготувати їх до самозахисту.

У своєму новому дослідженні дослідники з Пенсільванського університету використовували газову хроматографію-мас-спектрометрію для виявлення та вилучення летких запахів, що виділяються сонечками. Потім вони підключили щупальці живої попелиці до апарату для електроантенограми (EAG) і піддали їх впливу кожного окремого хімічного компонента, що виділяється сонечками, щоб побачити, які сполуки вони можуть виявити.

З безлічі сполук, що виділяються сонечком, попелиця, судячи з сигналу EAG, виявляла найсильнішу реакцію на метоксипіразини.

Використовуючи ці вихідні хімічні речовини, дослідники розробили спеціальний ароматний коктейль, який має пройти випробування в польових умовах. Коктейль розпорошується з дифузора для ефірних олій, щоб визначити, чи дійсно запахи ефективні в реальному світі для захисту від шкідників на полях та садах. Ці леткі хімічні речовини розсіюються в атмосфері, а не розпорошуються на рослини.

«У зв'язку з цим організми, рослини та люди не контактуватимуть із продуктом, що робить ризик токсичності досить низьким, а також створює безпечну стратегію управління. Ми вивчаємо можливість впливу цих запахів на інших членів спільноти комах, включаючи корисних запилювачів та інших хижих чи паразитичних комах», - заявила пані Херманн.«Нашими наступними кроками буде випробування цієї стратегії на інших культурах, окрім капусти, де ми її застосовували. Перевага цього дослідження полягає в тому, що сонечка є хижаками безлічі різних комах-шкідників, тому ми, можливо, зможемо керувати іншими комахами-шкідниками інших культур, використовуючи цей метод. Результати даних польових досліджень дадуть інформацію про конструкцію дифузора, яку ми розробимо разом із галузевим партнером, і направлять нас до інших польових випробувань, які необхідно буде провести, перш ніж цей інструмент стане широко доступним», - зазначила Сара Херманн.