Хітрасць, якую прыдумалі хімікі для абароны лясоў і садоў
Шмат праблем лясной і сельскай гаспадарцы дастаўляюць шкодныя насякомыя. Часам не ведаеш, як справіцца з імі ва ўласным садку. А што казаць пра вялікія лясныя масівы, дзе пасяляюцца калоніі караедаў? Хітрае рашэнне знайшлі хімікі. Для маніторынгу колькасці таго ці іншага віду насякомых яны прапаноўваюць ставіць пасткі, а прынадай служаць адпаведныя ферамоны.
На кафедру арганічнай хіміі хімічнага факультэта БДУ на будучы сезон паступілі заказы ўжо ад 103 лясных гаспадарак. Летась тут зрабілі звыш 15 тысяч дыспенсераў (доз), а значыць, у лясах, садах, на палях было расстаўлена 15 тысяч пастак. Гэта дазваляе спецыялістам хутка выяўляць вялікія калоніі насякомых і прымаць неадкладныя меры па іх абясшкоджванні.
Простае рашэнне на аснове фундаментальных ведаў
Загадчык кафедры арганічнай хіміі Дзмітрый Асташка расказвае, што ўсё пачалося даволі даўно, яшчэ ў пачатку 90-х гадоў мінулага стагоддзя. Першыя ферамоны сінтэзаваліся, калі фундаментальная навука перайшла ў прыкладныя распрацоўкі.
— Тады нашай кафедрай кіраваў Алег Рыгоравіч Кулінковіч — настаўнік усіх, хто цяпер тут працуе, вучоны з сусветным імем, — успамінае Дзмітрый Аляксандравіч. — Ён адзіны беларускі хімік, у каго ёсць свая імянная рэакцыя — рэакцыя Кулінковіча. Сёння яна ўключана ва ўсе падручнікі па арганічнай хіміі. (Дарэчы, у аднаго з заснавальнікаў хімічнага факультэта БДУ Мікалая Аляксандравіча Прыляжаева таксама ёсць імянная рэакцыя, якую ён адкрыў у 1905 годзе, але гэта ўсё ж прадстаўнік рускай хімічнай школы. А Алег Рыгоравіч Кулінковіч — наш, айчынны навуковец.) Бясспрэчна, гэта самае буйное дасягненне беларускай хімічнай навукі апошняга паўстагоддзя, дзякуючы якому ў свеце ведаюць нашу кафедру. Прычым, размова не толькі пра рэакцыю, Алег Рыгоравіч выявіў цэлы напрамак у арганічнай хіміі. Пазней на аснове яго фундаментальных даследаванняў і былі ажыццёўлены першыя сінтэзы ферамонаў. У 1989 годзе сур’ёзныя навуковыя часопісы апублікавалі пачатковыя вынікі, пазней з’явіўся асноўны артыкул па гэтай тэме, а з 1993 года пачаўся вал публікацый — і ўжо не толькі беларускіх; сінтэз ферамонаў сталі даследаваць у іншых краінах.
Выйсці за межы лабараторыі і знайсці практычнае прымяненне ферамонам — гэта таксама ідэя Алега Рыгоравіча Кулінковіча. У 90-х гадах фінансаванне навукі амаль спынілася. Гаворка нават не пра зарплаты, не хапала базавых рэактываў, растваральнікаў. Сінтэз і наступны продаж ферамонаў — гэта быў спосаб зарабляць і спрабаваць самім развіваць навуку. Частка тых грошай накіроўвалася на адукацыйны працэс (гэта працягваецца і цяпер), бо хімікаў рыхтаваць дорага. Можна сказаць, што сінтэзаваныя ў 90-х гадах ферамоны паслужылі не толькі лясной і сельскай гаспадарцы, але ў пэўным сэнсе дапамаглі захаваць кафедру арганічнай хіміі БДУ.
— Алег Рыгоравіч сумесна з вучонымі, якія займаліся праблемамі лесу, арганізаваў першыя праекты па ферамонах, — расказвае Дзмітрый Асташка. — Пад яго кіраўніцтвам было распрацавана і зарэгістравана звыш дзесяці ферамонных прэпаратаў для лясной гаспадаркі (напрыклад, для прынады караеда-тыпографа, які ў пэўны час літаральна апанаваў ельнікі), пазней — для сельскагаспадарчых культур.
Работа, якую пачаў прафесар Кулінковіч, працягваецца на кафедры і цяпер. Апошні зарэгістраваны хімікамі прэпарат — ферамон кукурузнага жука. Перад гэтым былі ферамоны вяршыннага шасцізубчатага караеда і таматнай молі. Зараз кафедра арганічнай хіміі рэалізоўвае сумесны праект з Інстытутам лесу НАН Беларусі: пад мікраскопам вучоных — жукі роду Манагамус.
Як гэта працуе
Прыкладна 25 сакавіка навукоўцы пачнуць перадаваць у лясгасы першыя заказы. Часам тэрміны могуць змяшчацца ў той ці іншы бок, у залежнасці ад таго, наколькі ранняя вясна. Леснікі ўстановяць пасткі на сваіх участках і на працягу ўсяго сезона будуць пастаянна маніторыць колькасць насякомых. Напрыклад, у жукоў-караедаў за лета выводзіцца некалькі пакаленняў, і нечаканыя госці могуць заявіцца ў любы момант.
Людзі размаўляюць адно з адным, жывёлы таксама абменьваюцца інфармацыяй праз пэўныя сігналы (гукі, рухі). Камунікацыю паміж насякомымі аднаго віду забяспечваюць хімічныя злучэнні — ферамоны.
— Мы не вырабляем гатовыя пасткі, — канкрэтызуе Дзмітрый Аляксандравіч. — Наша задача — зрабіць дыспенсеры. Кожны з іх уяўляе сабой невялікую губку, прамочаную ферамоннай кампазіцыяй і ўпакаваную ў двайны пакецік. Супрацоўнікі лясгаса змяшчаюць такія пакецікі ў пасткі. Ферамоны паступова дыфундзіруюць праз поліпрапілен, і гэтага дастаткова, каб прывабіць насякомых. Паколькі патрэбна вельмі нізкая канцэнтрацыя рэчыва, пастка паспяхова працуе цэлы сезон.
Трэба прызнаць, што гэта не надта творчая работа — лічыць насякомых у пастцы, але вельмі ўдзячная. Ляснік ходзіць, час ад часу правярае і раптам бачыць: пастка набіта шкоднікамі. Значыць, сюды прыляцела вялікая папуляцыя і трэба штосьці рабіць. Калі ўдаецца выявіць ачаг заражэння своечасова, пакуль яшчэ не пашкоджана многа дрэў, то ёсць шанс справіцца з жукамі з найменшымі стратамі. Напрыклад, ахвяраваць некалькімі пашкоджанымі дрэвамі, каб не дапусціць заражэння вялікага масіву лесу.
— У кожнага віду насякомых — унікальная ферамонная кампазіцыя, — тлумачыць Дзмітрый Асташка. — Некаторыя ферамоны могуць супадаць, але іх суадносіны, канцэнтрацыя адрозніваюцца. Асноўная задача заключаецца ў тым, каб падабраць правільную ферамонную кампазіцыю, якая будзе працаваць.
Вучоны прызнаецца, што распрацоўка любога ферамоннага прэпарату — працяглы працэс, які займае каля 5 гадоў. Патрэбны час, каб падабраць кампазіцыю, правесці выпрабаванні, прааналізаваць вынікі і, нарэшце, удасканаліць прэпарат. Праводзяцца складаныя разлікі, ствараюцца графікі: якая колькасць насякомых у пастцы адпавядае нармальнаму ўзроўню, а якая сведчыць пра фарміраванне ачага заражэння. Нарэшце, выпрацоўваюцца метадычныя рэкамендацыі для карыстальнікаў.
Я спытала ў Дзмітрыя Аляксандравіча, чаму ферамонныя пасткі выкарыстоўваюцца толькі для маніторынгу колькасці насякомых. Чаму нельга расставіць іх пад кожным дрэвам у зоне рызыкі і прынадзіць усю папуляцыю?
— У нас цэлы шэраг прэпаратаў вырабляецца для сельскагаспадарчых культур, напрыклад, для барацьбы з парэчкавай шклянніцай, яблыневай пладажэркай і іншымі. Іх можна было б выкарыстоўваць не толькі для маніторынгу, але і для лоўлі шкоднікаў. Але гэта дорага, — тлумачыць навуковец. — Дзеючыя рэчывы для большасці ферамонаў атрымліваюцца складаным шматстадыйным сінтэзам, які можа ажыццявіць толькі высокакваліфікаваны арганік-сінтэтык. Не абавязкова з навуковай ступенню, але з адпаведным дыпломам і вопытам работы. Я не рызыкну даручыць непадрыхтаванаму чалавеку сінтэзаваць нават 10 г рэчыва: ён можа не справіцца (а працэс запушчаны, дагаворы заключаны). Дарэчы, гэта адна з прычын, чаму ў Еўропе ферамонныя пасткі не сталі распаўсюджаным спосабам барацьбы са шкоднікамі. Унікальная праца высокакваліфікаванага спецыяліста там каштуе вельмі дорага.
Хоць выраб ферамонных прэпаратаў пастаўлены на кафедры амаль што на паток, справа гэтая нестандартная і ў пэўным сэнсе творчая. Так, у ферамонную кампазіцыю могуць уваходзіць не толькі рэчывы, якія выдзяляюць насякомыя, але і рэчывы, якія сінтэзуюцца раслінамі. Жучкі ляцяць таксама і на пах ежы.
Дзмітрый Асташка расказвае, што для некаторых ферамонаў можна сінтэзаваць 3 г рэчыва і гэтага хопіць на 5 гадоў для ўсёй краіны. Некаторых трэба крыху больш, некаторых — значна больш, але ў любым выпадку гаворка не ідзе пра кілаграмы і тоны. Зрэшты, гэта і была адна з прычын, чаму Алег Кулінковіч зацікавіўся ферамонамі: іх сінтэз было рэальна наладзіць сіламі кафедры.
— Радыус дзеяння ферамонаў залежыць ад віду насякомых, наколькі яны рухавыя. У некаторых выпадках ён можа даходзіць да 5 км (і гэта пры вельмі нізкай канцэнтрацыі). Зрэшты, не ўсё так проста, — гаворыць Дзмітрый Аляксандравіч. — Вядомы японскі хімік Кенджы Моры, які сінтэзаваў шмат ферамонаў, першы апублікаваў ферамон каларадскага жука. Здавалася, гэта адкрые новыя магчымасці для барацьбы з гэтым шкоднікам. Але пазней на адной з канферэнцый Кенджы Моры заявіў, што ферамон не працуе. Каларадскі жук практычна не лётае. Ён сядзіць на адным месцы на бульбяным полі: ежы навокал — многа, самак — многа. Куды ляцець? І яму ўсё роўна, што зусім побач, літаральна за некалькі сантыметраў, стаіць пастка з ферамонамі — яна не працуе.
Чаму гэта перспектыўна?
Безумоўна, ферамонныя пасткі маюць добрыя перспектывы ў барацьбе са шкоднымі насякомымі. Так, гэта нятанна. Але з іншага боку, чалавецтва надае ўсё больш увагі экалагічнай бяспецы. І калі ўжо весці барацьбу з караедамі і іншымі шкоднікамі, то лепш гэта рабіць з дапамогай зялёнай хіміі.
— У адрозненне ад звычайнай хімічнай апрацоўкі, ферамонныя пасткі дазваляюць не знішчаць насякомых цалкам, а рэгуляваць іх колькасць, — гаворыць Дзмітрый Асташка. — Можна паставіць столькі пастак, колькі трэба, каб вырашыць праблему са шкоднікамі і не парушыць экасістэму. Так, у лесе могуць выдатна суіснаваць і сосны, і караеды. Папуляцыя таго ці іншага насякомага можа падтрымлівацца ў экалагічна бяспечных межах.
Галіна СІДАРОВІЧ.
Фота Алега ІГНАТОВІЧА і БелТА.
