Хрущак — скрытая угроза в птицеводстве

Эдуард С. Маилян
Кандидат ветеринарных наук
Ведущий специалист по птицеводству ООО «Техкорм»

Зачастую, тщательно соблюдая схему подготовки птицеводческих помещений и профилактических мероприятий на поголовье, мы продолжаем констатировать факт персистирующих проблем как вирусного так и бактериального характера, не понимая почему это происходит. И не всегда очевидно, что угроза скрыта внутри самого птичника!

К сожалению мы нечасто  уделяем должное  внимание и, как правило, недооцениваем ту реальную угрозу, которую несут в себе синантропные организмы. Безусловно, сегодня увидеть дикую птицу внутри современного птичника практически невозможно. Однако наибольшую опасность представляют намного более мелкие существа — грызуны и особенно насекомые.

При посещении большого числа птицеводческих предприятий мы неоднократно обращали внимание на присутствие в подстилке птичников многочисленных скоплений мелких жучков и их личинок.

Определение видового состава обнаруженных нами жуков показало, что они относятся к жукам-чернотелкам — одному из крупнейших семейств жесткокрылых насекомых, насчитывающее до 20000 видов.

Биология и морфология

Биология чернотелок изучена достаточно хорошо. Жуки-чернотелки – космополиты. Многие виды этих изначально тропических африканских насекомых приспособились к обитанию в экстремальных условиях открытых пространств и синантропному образу жизни.

Они практически всеядны, являются серьезными вредителями сельскохозяйственных продуктов, некоторые виды – ведут хищный образ жизни, уничтожая других насекомых и даже себе подобных.

Вид, наиболее часто паразитирующий в птицеводческих помещениях — это мучной хрущак бурый (Alphitobius diaperinus (Panzer, 1797), класс Insecta (насекомые), отряд Coleoptera (жесткокрылые), семейство Tenebrionidae (чернотелки). Синонимы: малый мучной червь, подстилочный жук, черный жук.

Это продолговато-овальный жук, длиной 5,5-6,5 мм. Тело голое, черного или бурого цвета.

Мучной хрущак, самец	Мучной хрущак, самка
Личинка (мучной червь)	Куколка

Хрущак широко распространен на мельницах, кондитерских фабриках, в элеваторах,  комбикормовых заводах и складах где поедает зерно, муку, хлебные изделия. Обнаруживается при хранении пшеницы, ячменя, риса, овса, сои, арахиса, льна, хлопка, табака и продуктов их переработки.

По причине своего изначально тропического происхождения предпочитает субстрат с повышенной температурой и влажностью, поэтому паразитирует в птичниках и свинарниках, пометохранилищах, где поедает комбикорм, помет, различных насекомых, павшую птицу и битое яйцо.

В природе огромные популяции этих жуков обнаруживаются в гнездовьях диких птиц, пещерных колониях летучих мышей, норах грызунов и местах обитания других позвоночных, где личинки хрущака активно питаются гуано летучих мышей, колониями плесневых грибов, больными и мертвыми летучими мышами, птенцами, голубями, даже пером и любым другим органическим субстратом. Склонны к каннибализму.

В мире зарегистрировано 11 видов хрущака Alphitobius spp., паразитирующих в птичниках.  

Наиболее массовые скопления жука и его личинок обнаруживаются в помещениях с напольным содержанием птицы, особенно в подстилке под кормушками и поилками, массово в возрасте от 30 дней и до убоя птицы.

Влажная подстилка – идеальна среда для роста личинок хрущака (Маилян Э.С., 2008)	"Живая" подстилка из жуков и их личинок  (Маилян Э.С., 2008)
Огромные популяции хрущака на пометных кучах (James C. Dunford, Phillip E. Kaufman, 2009)

Жизненный цикл и морфология

Мучной хрущак — насекомое с полный превращением. Цикл развития от яйцекладки до имаго длится от 35 до 97 дней в зависимости от температуры, влажности и кормовой базы. Оптимальные условия для развития паразита: 30-33^oС при 90% относительной влажности. Насекомое погибает на любой стадии развития при температуре ниже 0^oС. Плохо переносит температуры выше 33^oС.

Яйцекладка взрослой самки — непрерывная в течение всей ее жизни (3-12 месяцев). Она откладывает в среднем до 4 яиц в сутки в трещины в полу и стенах, подстилку и помет преимущественно под линиями кормления и поения. Потенциально она способна отложить до 2000 яиц за жизнь.

Яйца овальные 1,5 мм в длину, от кремово-белого до желтовато-коричневого цвета с узкими немного закругленными концами, лежат единично или группами по 12 штук. Через 4-7 дней из них появляются личинки («мучные черви»), живущие в подстилке. Личинки молочно-белого цвета, длиной 7-11мм, с сегментированным телом и тремя парами ног. Личинка линяет до 11 раз перед тем как найти укромное место для формирования куколки. В процессе линьки она постепенно темнеет до желтовато-коричневого цвета. Для окукливания она ищет укрытие: закапывается в земляной пол птичника, трещины в бетоне, копает ходы в стенном утеплителе. Куколка – белая, неподвижная. Стадия длится 7-11 дней. После выхода из куколки жук продолжает копать тоннели в поисках пищи. Половое созревание длится 10-11 дней.

Цикл развития мучного хрущака Alphitobius diaperinus. Размер шкалы = 1мм. (T. Lambkin, QDPI&F, 2006)

И личинки и жуки – преимущественно ночные насекомые с пиком активности в темное время суток. Они крайне подвижны и быстро закапываются в подстилку при опасности. Взрослые насекомые живут около года, в экспериментальных условиях – более двух лет. Взрослые жуки могут летать.

Численность жука в птичниках может достигать невероятных количеств. Так в экспериментах за 30 минут после обработки подстилки было собрано 25 кг хрущака, численность которого составила 1 915 663 особи.

Возможные пути применения хрущака

Плотоядные повадки хрущака используются в очистке скелетов животных для музейных экспозиций – по аналогии с жуками-кожеедами рода Dermestes. Не случайно мучного хрущака иногда называют «родственником» священного египетского скарабея Scarabaeus sacer.

Поселяясь в биотопах куриного клеща Dermanyssus gallinae (Gamasoidea, Parasitiformes), хрущаки уничтожают яйца, нимф и взрослых клещей, чем ограничивают массовое размножение в птичниках этого паразита. Один жук в течение суток способен уничтожить в лабораторных опытах до 10 клещей. Это свойство жука пытались использовать в птицеводстве в качестве биологического метода борьбы с паразитическими клещами.

Исследования показали, что хрущак играет отрицательную роль в контроле популяций домашней мухи (Musca domestica L) хищными жуками-карапузиками (Carcinops pumilio), которые обитают в птичниках клеточного содержания несушки. Личинки хрущака поедают яйца и личинок карапузиков, не давая им контролировать популяцию домашней мухи.

Но присутствие хрущака в клеточных батареях не лишено и положительного эффекта – при высокой активности они способствуют хорошей аэрации и подсушке помета и могут стать факультативными врагами личинок мух.

Тем не мене, дальнейшее изучение насекомого выявило целый ряд негативных факторов, которые внесли его в ряд крайне нежелательных биологических объектов на любом предприятии.

Биологическая угроза

Вред от присутствия хрущака в птичнике сложно оценить в абсолютных цифрах, тем не менее можно с уверенностью говорить о том, что он разнонаправлен и весьма ощутим. M.P. Nolan и D.C. Sheppard (США, Джорджия) подсчитали, что среди насекомых-вредителей жуки-чернотелки наносят бройлерному птицеводству наибольший ущерб. Так в 1996 г затраты на борьбу с вредителем составили 1.371.000 $, в то время как урон от их деятельности обошелся примерно в 8.476.000 $.

Установлено, что хрущаки являются векторами и резервуарами таких опасных птичьих патогенов как: вирус лейкоза птиц, болезни Ньюкасла, болезни Гамборо, РЕО- и энтеровируса, коронавируса индеек, вирусов оспы и гриппа птиц. Они могут выступать в роли промежуточных хозяев кишечных нематод, цестод, скребней и простейших (Coccidia spp). Кроме того они могут переносить таких возбудителей как Escherichia coli, Salmonella spp., Staphylococcus ssp, споры плесневых грибов (Aspergillus и др). Зарегистрированы случаи передачи Campylobacter spp.

Было экспериментально доказано, что у здоровой птицы, помещенной на подстилку с жуками, предварительно отобранными с птицефабрик неблагополучных по лейкозу и болезни Марека, возникали признаки данных заболеваний.

Личинки хруща могут также повреждать оперение и кожу цыплят, снижая качество и категорийность тушек на убое.

Будучи резервуарами разнообразной микрофлоры, хрущаки представляют реальную угрозу и для здоровья человека.

Кроме того, все жуки-чернотелки, включая мучного хрущака, с целью защиты от естественных врагов продуцируют высокоактивные химические вещества – хиноны. Это мощнейшие аллергены, относящиеся к группе вредных и/или опасных для человека производственных факторов. При длительном контакте человека с ними возможны: астма, головная боль, дерматит, аллергическая ангиодема, ринит, эритема, появление папул на коже и слизистых. Пары хинонов могу вызывать конъюнктивит и изъязвление роговицы. Поэтому для людей, работающих в птичниках с массовым присутствием в подстилке жуков и их личинок, а также изучающим этих насекомых в лабораторных условиях, рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты кожных покровов и органов дыхания.

Xиноны известны как канцерогены, что еще раз подчеркивает потенциальную опасность хрущаков в отношении безопасности продуктов птицеводства для человека. Все это заставило исследователей отказаться от идеи использования хрущака в качестве биологического метода борьбы с куриным клещом и другими насекомыми-вредителями.

Другие формы угрозы

Кроме биологической угрозы, хрущак наносит и существенный механический вред помещениям: это и повреждение личинками земляных полов (где они есть), и разрушение изоляции, утеплителя и даже деревянных конструкция в помещения.

Фото 4a, б, в. Повреждение утеплителя в птичнике  ведет к повышенным теплозатратам. (Rebecca Baldwin and Thomas R. Fasulo,2008; Calibeo Dawn Renee, 2002; James C. Dunford and Phillip E. Kaufman, 2009)

В условиях теплых стран, где стены зачастую не утеплены, а пол в птичнике формирует утрамбованная земля, личинки хрущака роют многочисленные ходы-туннели, в которых при механической чистке остается много подстилочного материала и помета, что многократно снижает качество чистки и дезинфекции птичника в период подготовки.

В поисках укромных мест для окукливания, они проедают многокилометровые ходы в изоляционных материалах стен птичников. В результате ощутимо повышаются затраты на обогрев помещений. Согласно проведенным исследованиям затраты на обогрев помещения, пораженного хрущаком, на 67% выше, чем на обогрев аналогичного, но свободного от этого насекомого птичника (Geden and Hogsette, 1994). Но отрицательное воздействие паразита на этом не заканчивается. Насекомые и их личинки активно поедают россыпи корма на подстилке, лишая птицу этой возможности. Это влечет повышение кормозатрат. Охотное склевывание самой птицей огромного количества насекомых из подстилки снижает питательность ее рациона, в свою очередь ухудшая показатели откорма. Кроме того, к концу откорма это нередко приводит к повреждению и даже закупорке кишечника по причине отсутствия у птицы фермента хитиназы, позволяющего переваривать твердые хитиновые покровы тела жуков и личинок.

Фото 5. Гибель птицы в результате закупорки при поедании большого количества хрущака и личинок. (Calibeo Dawn Renee, 2002)

При массовом распространении в птичнике насекомые могут мигрировать наружу в радиусе до 1 км в поисках пищи и укрытия, поэтому зачастую могут нападать на близлежащие бытовые и хозяйственные помещения, нанося им серьезный ущерб. Поэтому очень важно проводить мониторинг миграции жуков, не допуская их распространения по окрестностям.

Мониторинг

Разработаны различные методы мониторинга присутствия хрущака в птичниках. За ростом популяции жуков и личинок в лабораторных условиях можно следить с помощью специальных устройств, например воронки Берселя (Рис 1), или в птичнике – с помощью простой ловушки, изготовленной из ПВХ трубы (Рис 2).

Можно подсчитывать количество личинок на стенах в вечернее время, а также закрепить на стене контрольный кусок утеплителя и отслеживать количество появляющихся на нем ходов.

Конструкция ловушки проста – внутри 2-дюймовой ПВХ трубы длиной 25-30см, свернут гофрированный лист картона. При помещении на подстилку, паразиты прячась пробираются внутрь. Еженедельное извлечение картона и подсчет особей поможет понять динамику их распространения. Для достоверности мониторинга необходимо 3-6 подобных ловушек, равномерно расставленных по птичнику, утопленных в подстилку. Резкое увеличение числа особей указывает на необходимость применения химических инсектицидов.

Рис. 1. Воронка Берселя

Рис. 2. ПВХ ловушка

Контроль, профилактика и методы борьбы

В складских, производственных и птицеводческих помещениях необходима систематическая борьба с хрущаком.

До сих пор нет гарантированных методов контроля хрущака, поэтому никогда нельзя быть уверенным в том, что победив раз, вы навсегда избавились от этого паразита. Так например, в последние годы птицеводческая отрасль Европы, Австралии и США столкнулась с тем, что регулярное использование инсектицидов уже не помогает избавиться от популяций насекомых по причине выработки у них устойчивости к большинству используемых химикатов.

Сейчас группа из нескольких научно-исследовательских и химических компаний проводит ряд экологических и биохимических исследований для выработки новой концепции борьбы с хрущаком, которая будет в скором времени внедрена в производство.

Важно помнить, что для наиболее полной защиты от насекомого необходим комплексный подход, включающий механические (технологические), доступные биологические и химические методы борьбы.

Механический контроль

• В условиях северных регионов и в холодный период года основным фактором контроля паразита может быть низкая температура. Как известно холод (ниже 0^oC) убивает хрущака и его личинок в течение 7 и более дней. Безусловно, «промораживать» птичник можно только в период подготовки и при условии, что водоснабжение и другое оборудование, которое может пострадать от холода, будет отключено или убрано из помещения.
• Периодическое удаление и обновление старой подстилки с предварительной обработкой инсектицидами - для предупреждения миграции паразита в близлежащие жилые и производственные помещения.
• Более частое удаление помета из клеточного оборудования.
• При строительстве и реконструкции птичников целесообразно применять определенные виды утеплителя, более устойчивые к повреждениям от личинок хруща. Кроме того – необходимо устанавливать механические препятствия на пути насекомых к незащищенным конструкциям птичников.
• Более эффективный контроль качества подстилки, для чего необходимо помнить несколько важных моментов:
  • Вода – фактор первой необходимости для развития личинок хрущака: проверяйте линии водоснабжения на предмет протечек. Суха подстилка сдерживает рост популяции жука.
  • Кормосклад, бункеры с кормами, россыпи кормов снаружи птичника могут стать отправной точкой для активного внедрения и размножения паразита внутри птичника.
  • Тщательно следить за качеством подстилки (ворошение, просушка, замена) под линиями поения и кормления, не давая ей стать привлекательной для насекомого.
  • В холодную погоду вытаскивать отработанную подстилку наружу для «обеззараживания» холодом.
  • Удалять подстилку как можно быстрее после убоя птицы, чтобы насекомые не успели укрыться в стенах.
  • Если помет вывезен из птичника без обработки, то нужно как можно скорее закопать его в почву подальше от других производственных объектов и населенных пунктов.
  • Ворошить помет в компостных ямах раз в 2 недели, укрывая их черными полиэтиленовыми листами. Температура и газ, образующиеся при перегнивании помета эффективно справятся с насекомыми на всех стадиях развития.

Биологический контроль

В природе у хрущака существуют несколько естественных врагов – муравьи, простейшие, нематоды и энтомопатогенные грибки, однако гарантированно эффективных мер биологической борьбы с данным насекомым пока нет. Большие надежды подает грибковый патоген Beauveria bassiana (Balsamo) Vuillemin . В экспериментах он активно подавляет рост и развитие как взрослой, так и личиночной формы паразита.

Фото 6. A, B. Взрослый хрущак Alphitobius diaperinus и его личинка, зараженныe Beauverina bassiana

Действие B. bassiana на насекомое начинается с проникновения споры в полость тела через кожные покровы (кутикулу). Попав в тело, спора прорастает в гифу, затем разрастается мицелий, от которого отчленяются конидии. Оказавшись в теле, конидии циркулируют в гемолимфе. Уже на этой стадии возможно поражение насекомого вследствие выделения некоторыми штаммами значительного количества токсинов. В отсутствие токсина мицелий постепенно заполняет все тело насекомого, прежде всего поражается мышечная ткань. Рост гриба продолжается до тех пор, пока все ткани не будут разрушены. Могут образовываться конидиеносцы, прорывающие кутикулу и обволакивающие мертвую личинку. Пораженное насекомое покрывается белым ватным налетом (конидиеносцы). В дальнейшем наблюдается созревание спор и происходит массовое спороношение.

Ведется экспериментальная работа по оценке эффективности применения простейших, а также энтомопатогенных нематод – потенциальных врагов хрущака. К числу перспективных нематод относятся представители семейств Steinernematids и Heterorhabditids.

В Бразилии были обнаружены два вида пауков, активно уничтожающие взрослых особей хрущака. Было высказано предположение о возможности использования этих видов для контроля популяций насекомого в птичниках наряду с другими методами биологического контроля. Работа в этом направлении продолжатся.

Химический контроль

Для обработки помещений, где основательно поселился хрущак, рекомендуется применение химических дезинсектантов. Для пустых помещений применяют влажную дезинсекцию средствами: КЗМВ, полихлорпинен, тиофос, хлорофос, трихлорметафос-3, ДДВФ и другие; для аэрозольной (при помощи генераторов) — технический гексахлоран в зелёном, дизельном или соляровом масле, инсектицидные шашки; для газовой — хлорпикрин, дихлорэтан и бромистый метил (цианплав и дискоидные циклоны синильной кислоты используют для обработки мельничных, крупяных и комбикормовых предприятий). Продовольственное, фуражное зерно и семенной горох газируют хлорпикрином и бромистым метилом.

При обработке птичников важны не только средства, но сроки и порядок обработки помещений. Так, первичную обработку необходимо проводить либо накануне вывоза птицы на убой, либо незамедлительно после освобождения помещения. Обработку необходимо начинать со стен сверху-вниз, таким образом отрезая насекомым возможность вернуться в свои стенные ходы в утеплителе. Опоздание с обработкой приводит к тому, что с посадкой новой партии птицы история повторяется, а значит инсектицид был израсходован зря.

Любая задержка с обработкой подстилки в холодную погоду резко снижает ее эффективность. Поэтому в таких случаях целесообразно проводить дополнительную обработку пола и подстилки за 1-2 дня до посадки новой партии птицы. В птичниках с брудерным обогревом можно сэкономить на инсектициде, если обрабатывать только брудерную зону. Насекомые стремятся именно туда.

Птичники со взрослой птицей (от 8 недель) можно обрабатывать в присутствии птицы, хотя эффективность такой обработки минимальна и непродолжительна.

Среди основных групп инсектицидов выделяют: фосфорорганические соединения, карбаматы, пиретроиды и бораты. Разработано несколько препаратов на основе Карбарила в форме порошка, дуста, раствора для спрея и приманок. В США для обработки почвы и помещений используют борную кислоту.

В лабораторных условиях гашеная известь (гидроокись кальция) эффективно убивает взрослую и личиночную стадию насекомого. Однако любые средства малоэффективны в присутствии большого количества органического материала (помет, подстилка, пыль) и когда паразиты находятся в своих укрытиях.

Инсектицидная активность существующих сегодня препаратов ограничена периодом в 5-7 дней., поэтому очень важна ранняя обработка подстилки и помещения после ее удаления. Более, того ни один из них не работает дольше, чем в течение двух оборотов. Поэтому необходима ротация препаратов: например, карбаматы можно чередовать с фосфатами, а затем пиретроидами. Это поможет избежать быстрой выработки резистентности и у хрущака и у мух.

В период подготовки птичников нельзя смешивать инсектициды и дезинфектанты, большинство их несовместимы и нейтрализуют действие друг друга. Рекомендованный интервал – 10-14 дней.

Необходимо помнить, что активность инсектицидов может снижаться под воздействием солнечного света, дождя, высокой температуры.

Устойчивость к инсектицидам

Она быстро развивается у насекомых, находящихся в постоянном контакте с препаратом. На это уходит около двух лет. Устойчивость вырабатывается на генетическом уровне, причем тем быстрее, чем выше дозы препарата или чаще контакт с ним. Насекомые устойчивые к какому-то инсектициду могут быть перекрестно-устойчивы к другому препарату того же класса или схожего механизма действия. Поэтому прерывистая схема применения препаратов позволяет удлинить срок их эффективности. Непрерывное их использование быстро расходует «ресурс чувствительности» насекомых, особенно если у него короткий цикл воспроизводства.

Единственно эффективный метод избежать выработки у насекомого резистентности – это ротация инсектицидов разных классов. Нельзя ждать пока паразиты размножатся до неимоверных количеств. Необходимо начинать борьбу как только появятся первые признаки их присутствия.

Резюме

Mучной хрущак Alphitobius diaperinus распространен в птицеводческих хозяйствах всего мира и является потенциальным источником заболевания птицы различными вирусными, бактериальными, паразитарными и грибковыми заболеваниями. Огромные популяции этих насекомых, присутствующих почти на любой фабрике, являются важнейшим фактором биологической угрозы как в отношении непосредственно птицы, так и в плане производства безопасных для человека пищевых продуктов. Для эффективной борьбы с паразитом необходим систематический мониторинг его численности, и своевременное применение технологических и химических методов профилактики и борьбы, с учетом выбора наиболее действенных инсектицидов и их регулярной ротации.

Библиография

1. Гафуров А.К. Роль жуков-чернотелок в жизненных циклах цестод, скребней, нематод. Вопросы экологии и морфологии гельминтов человека, животных и растений. Тр. гельминтол. лабор. 1969. Т 20. С. 46-54.
2. Прудникова М.А. О невозможности применения жука-чернотелки Alphitobius diaperinus как агента биологического метода борьбы с куриным клещом Dermanyssus gallinae. Энтомологическое обозрение, LXX, 1, 1991. C. 53-56.
3. Сваджян П.К. и др. Жесткокрылые – промежуточные хозяева гельминтов, имеющих медицинское и ветеринарное значение. Тр. Самаркандского унив. 1964. Т. 147. С. 5-73.
4. Adams Jesse. Vector Abatement Plan - Darkling Beetles. CAMM Poultry. 2003. Chapter 10
5. Axtell, R. C. (1985). Arthropods pests of poultry. In: Livestock Entomology. Chapter 16. P. 269-295.
6. Celibeo, Dawn Renee. Abstract. Role and Mitigation of Two Vectors of Turkey Coronavirus, Musca domestica L. and Alphitobius diaperinus Panzer. 2002.
7. Chernaki-Leffer A.M.; Sosa-Gòmez D.R.I; Almeida L.M. Selection for entomopathogenic fungi and LD50 of Metarhizium anisopliae (Metsch.) Sorok. for the Lesser Mealworm Alphitobius diaperinus (Panzer) (Coleoptera: Tenebrionidae). Rev. Bras. Cienc. Avic. v.9 n.3 Campinas jul./sep. 2007
8. Geden CJ, Arends JJ, Rutz DA, Steinkraus DC. Laboratory evaluation of Beauveria bassiana (Moniliales: Moniliaceae) against the lesser mealworm, Alphitobius diaperinus (Coleoptera: Tenebrionidae), in poultry litter, soil, and a pupal trap. Biological Control 1998. 13:71-77. 
9. Goodwin, M. A. & Waltman, W. D. (1996). Transmission of Eimeria, viruses, and bacteria to chicks: darkling beetles (Alphitobius diaperinus) as vectors of pathogens. Journal of Applied Poultry Research 5(1). P. 51-55.
10. James J Arends.. External parasites and poultry pests. Diseases of Poultry. 11^th Edition. Chapter 27. P. 913
11. James C. Dunford and Phillip E. Kaufman. Lesser Mealworm, Litter Beetle, Alphitobius diaperinus (Panzer) (Insecta: Coleoptera: Tenebrionidae)
12. Rebecca Baldwin and Thomas R. Fasulo, Entomology and Nematology Department, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida. Confused Flour Beetle, Tribolium confusum Jacquelin du Val (Insecta: Coleoptera: Tenebrionidae) and Red Flour Beetle, Tribolium castaneum (Herbst) (Insecta: Coleoptera: Tenebrionidae). Publication #EENY-289. 2008
13. Skewes, P. A. & Munroe, J. L. (1991). Research note: The effects of darkling beetles on broiler performance. Poultry Science 70. P. 1034-1036.
14. Trevor Lambkin. Australian Poultry CRC Fact Sheet: Darkling Beetles. 2006