Введение
Большое флористическое разнообразие и специфический микроклимат коллекционной оранжереи Полярно-альпийского ботанического сада имени Н. А. Аврорина (ПАБСИ) способствуют массовому развитию и формированию устойчивого состава вредных организмов и представляют собой огромную ценность для изучения закономерностей адаптации насекомых и клещей к различным условиям обитания. Освобождение пищевых ниш за счет снижения численности первостепенных вредителей, благодаря эффективно применяемому биологическому методу защиты растений (Рак и др., 2019), способствовало увеличению видов вредителей класса Arachnida, отряда Acariformes из сем. Tenuipalpidae – Brevipalpus obovatus Donnadieu, сем. Tarsonemidae – Polyphagotarsonemus latus Banks, Phytonemus pallidus Banks, Steneotarsonemus laticeps Halbert, которые адаптировавшись к условиям оранжерей арктического региона, перешли в статус опасных вредителей.
Целью работы являлось изучение видового разнообразия растительноядных клещей в коллекционной оранжерее ПАБСИ, разработка и внедрение новых приемов и методов борьбы с ними для сохранения декоративности уникальных растений.
Объекты и методы исследований
Исследования проводили в коллекционных оранжереях Полярно-альпийского ботанического сада (Мурманская область, г. Кировск) в период с 2012 по 2020 годы.
Для изучения видового состава вредителей оранжерейные растения регулярно и тщательно обследовали, проводили отбор насекомых, фотографировали. Численность вредителей определяли на листьях модельных растений визуально с помощью лупы в местах их непосредственного обитания (Кузнецов и др., 1984). В коллекционной оранжерее ПАБСИ растения разных видов по площади листовых пластинок значительно различаются, поэтому рассчитывали удельную численность вредителей на лист и на 1 см2 листовой пластинки.
Для определения степени заселения учетных растений использовали шкалу балловой оценки поврежденности листьев и осуществляли по модифицированной нами методике (Осмоловский, 1964): 1 балл – слабая поврежденность (3-5 ос/см2), 2 – средняя (15-20 ос/см2), 3 – сильная (более 30 ос/см2).
Для номенклатурной и таксономической информации использован ресурс «World Flora Online (WFO)». Для идентификации биологического материала пользовались определителями, справочными изданиями (Плавильщиков, 1994; Иванов, 2003; Ахатов 2004, Полынова, 2013); «Encyclopedia of Life». Для обработки данных применяли программу Statistica 6.0.
Работы выполнены на Уникальной научной установке «Коллекции живых растений Полярно-альпийского ботанического сада-института», рег. № 499394 и на Уникальной научной установке «Инсектарий Полярно-альпийского ботанического сада-института», рег. № 588532.
Результаты и обсуждение
В результате многолетних наблюдений и регулярных обследований коллекционной оранжереи выявлены и определены опасные клещи из сем. Tenuipalpidae (клещи-плоскотелки) – B. obovatus, сем. Tarsonemidae (разнокоготковые или тарзонемидные) – Ph. pallidus, P. latus, St. laticeps, которые представляют наибольшую угрозу.
В теплицах ПАБСИ впервые B. obovatus был обнаружен в 1957 г. (Новицкая, 1962), а Ph. pallidus, P. latus и St. laticeps нами в 2010 г. (Рак, 2012). По степени опасности клещи относились к категории номинальных. В 1962-2003 гг. в коллекционной оранжерее Сада B. obovatus было заселено не более 7 видов растений, а в 2017 г. их число возросло до 80. Увеличилось также число растений, заселяемых Ph. pallidus, (в 2010 г. – 4 вида, в 2015 г. - 22), P. latus (в 2010 г. – 1, в 2014 – 9 видов). В ПАБСИ St. laticeps – повреждает только луковицы Hippeastrum correiense (Bury) Worsley. Массовую вспышку клещей наблюдали 2014–2017 гг. В таблице 1 приведен список тропических и субтропических растений, повреждаемых опасными клещами в оранжереях Полярно-альпийского ботанического сада, по материалам 2012-2020 гг.
Таблица 1. Коллекционные растения в оранжереях Полярно-альпийского ботанического сада, повреждаемые опасными клещами
| Вредитель | Повреждаемые растения | Степень поврежденности (балл) | ||
| семейство | вид | |||
| сем. Tenuipalpidae
Brevipalpus obovatus Donnadieu |
ACANTHACEAE | Hypoestes phyllostachya Baker | 2 | |
| Ruellia brevifolia (Pohl) C. Ezcurra | 1 | |||
| AMARYLLIDACEAE | Rhodophiala bifida (Herb.) Traub | 1 | ||
| AMARANTHACEAE | Iresine herbstii Hook. | 2 | ||
| ARACEAE | Philodendron bipinnatifidum Schott ex Endl. | 1 | ||
| Philodendron hederaceum (Jacq.) Schott var. oxycardium (Schott) Croat. | 1 | |||
| Spathiphyllum blandum Schott | 1 | |||
| Syngonium auritum (L.) Schott | 2 | |||
| Zantedeschia aethiopica (L.) Spreng. | 3 | |||
| ARALIACEAE | Fatsia japonica (Thunb.) Decne. et Planch. | 1 | ||
| Hedera colchica (K. Koch) K. Koch | 2 | |||
| Hedera helix L. | 2 | |||
| Hedera canariensis Willd. | 2 | |||
| Schefflera actinophylla (Endl.) Harms | 1 | |||
| ARECACEAE | Trachycarpus fortune (Hook.) H. Wendl. | 1 | ||
| Washingtonia filifera (Linden ex André) H. Wendl. ex de Bary | 2 | |||
| ASPARAGACEAE | Aspidistra elatior Blume | 2 | ||
| BALSAMINACEAE | Impatiens walleriana Hook. f. | 1 | ||
| BEGONIACEAE | Begonia × albopicta W. Bull | 1 | ||
| Begonia cucullata Willd. | 3 | |||
| Begonia foliosa Kunth | 2 | |||
| BIGNONIACEAE | Radermachera sinica (Hance) Hemsl. | 2 | ||
| BERBERIDACEAE | Nandina domestica Thunb. | 3 | ||
| BUXACEAE | Buxus sempervirens L. | 3 | ||
| CACTACEAE | Epiphyllum anguliger (Lem.) G. Don. | 2 | ||
| Epiphyllum oxypetalum (DC.) Haw. | 2 | |||
| Schlumbergera truncata (Haw.) Moran | 2 | |||
| CAMPANULACEAE | Campanula fragilis Cirillo | 1 | ||
| Campanula isophylla Moretti | 2 | |||
| CELASTRACEAE | Euonymus japonicus Thunb. | 2 | ||
| COMPOSITAE | Gerbera viridifolia (DC.) Sch. Bip. | 2 | ||
| CRASSULACEAE
|
Kalanchoe blossfeldiana Poelln. | 2 | ||
| Kalanchoe daigremontiana Raym.-Hamet & H. Perrier | 2 | |||
| Crassula orbicularis L. | 2 | |||
| ERICACEAE | Rhododendron simsii Planch. | 2 | ||
| Rhododendron obtusum hort. ex Wats. | 1 | |||
| EUPHORBIACEAE | Euphorbia bubalina Boiss. | 1 | ||
| Codiaeum variegatum (L.) Rumph. ex A. Juss. cv. Angustifolium | 1 | |||
| FABACEAE | Erythrina corallodendron L. | 1 | ||
| GARRYACEAE | Aucuba japonica Thunb. | 3 | ||
| GESNERIACEAE | Saintpaulia ionantha H. Wendl. | 3 | ||
| Sinningia speciosa (Lodd.) Hiern | 2 | |||
| Streptocarpus rexii (Bowie ex Hook.) Lindl. | 2 | |||
| LAURACEAE | Laurus nobilis L. | 1 | ||
| MALVACEAE | Hibiscus moscheutos L. | 1 | ||
| Hibiscus rosa-sinensis L. | 2 | |||
| Hibiscus syriacus L. | 1 | |||
| MARANTACEAE | Calathea zebrina (Sims) Lindl. | 1 | ||
| Calathea makoyana E. Morren | 2 | |||
| Maranta lietzei (E. Morren) C. H. Nelson, Sutherl. & Fern. Casas | 3 | |||
| Maranta leuconeura E. Morren | 2 | |||
| MORACEAE | Ficus carica L. | 2 | ||
| Ficus elastica Roxb. ex Hornem. | 1 | |||
| Ficus sur Forssk. | 2 | |||
| MYRTACEAE | Myrtus communis L. | 3 | ||
| NYCTAGINACEAE | Bougainvillea glabra Choisy. | 1 | ||
| OLEACEAE | Jasminum sambac (L.) Aiton | 1 | ||
| Ligustrum japonicum Thunb. | 2 | |||
| ONAGRACEAE | Fuchsia hybrida hort. ex Siebert & Voss | 2 | ||
| OXALIDACEAE | Oxalis corniculata L. | 2 | ||
| Oxalis triangularis A. St.-Hil. | 1 | |||
| Oxalis rosea Jacq. | 1 | |||
| PIPERACEAE | Peperomia caperata Yunck. | 1 | ||
| Peperomia incana (Haw.) A. Dietr. | 1 | |||
| PITTOSPORACEAE | Pittosporum tobira (Thunb.) Aiton | 3 | ||
| Pittosporum revolutum Aiton | 1 | |||
| RUBIACEAE | Coffea arabica L. | 1 | ||
| RUTACEAE | Citrus limon (L.) Osbeck | 3 | ||
| Citrus paradisi Macfad. | 2 | |||
| SOLANACEAE | Cestrum elegans (Brongn. ex Neumann) Schltdl. | 1 | ||
| SAXIFRAGACEAE | Saxifraga sarmentosa L. f. | 2 | ||
| Tolmiea menziesii (Pursh) Torr. & A. Gray | 3 | |||
| VERBENACEAE | Duranta plumieri Jacq. | 1 | ||
| VITACEAE | Cissus antarctica Vent. | 2 | ||
| Rhoicissus rhomboidea (E. Mey. ex Harv.) Planch. | 1 | |||
| сем. Tarsonemidae | ACANTHACEAE | Pachystachys lutea Nees. | 2 | |
| BALSAMINACEAE | Impatiens walleriana Hook. f. | 3 | ||
| BEGONIACEAE | Begonia bowerae Ziesenh. | 2 | ||
| Begonia incarnata Link & Otto | 2 | |||
| Begonia maculata Raddi | 1 | |||
| COMPOSITAE | Argyranthemum frutescens (L.) Sch. Bip. | 2 | ||
| Chrysanthemum morifolium Ramat. | 2 | |||
| GESNERIACEAE | Saintpaulia ionantha H. Wendl. | 2 | ||
| Sinningia speciosa (Lodd.) Hiern | 1 | |||
| Streptocarpus rexii (Bowie ex Hook.) Lindl. | 3 | |||
| RUTACEAE | Citrus limon (L.) Osbeck | 2 | ||
| Citrus sinensis (L.) Osbeck | 1 | |||
| Citrus paradisi Macfad. | 1 | |||
| Citrus japonica Thunb. | 1 | |||
| SOLANACEAE | Physalis philadelphica Lam. | 1 | ||
| Solanum pseudocapsicum L. | 1 | |||
| Capsicum annuum L. | 1 | |||
| Phytonemus pallidus Banks | CARYOPHYLLACEAE | Dianthus chinensis L. | 2 | |
| COMPOSITAE | Argyranthemum frutescens (L.) Sch. Bip. | 2 | ||
| Gerbera jamesonii Bolus ex Hook. f. | 2 | |||
| CAMPANULACEAE | Campanula fragilis Cirillo | 1 | ||
| Campanula isophylla Moretti | 2 | |||
| ERICACEAE | Rhododendron simsii Planch. | 1 | ||
| PRIMULACEAE | Cyclamen persicum Mill. | 2 | ||
| RUTACEAE | Citrus mitis Blanco | 1 | ||
| Citrus paradisi Macfad. | 2 | |||
| Steneotarsonemus laticeps Halbert | AMARYLLIDACEAE | Hippeastrum correiense (Bury) Worsley | 2 | |
Установлены трофические связи и выделены виды растений-резерватов, на которых круглый год формируются популяции с высокой численностью клещей: Brevipalpus obovatus – Pittosporum tobira (Thunb.) Aiton, Nandina domestica Thunb., Citrus limon (L.) Osbeck, Zantedeschia aethiopica (L.) Spreng., Buxus sempervirens L., Saintpaulia ionantha H. Wendl., Maranta lietzei (E. Morren) C. H. Nelson, Sutherl. & Fern. Casas, Myrtus communis L., Tolmiea menziesii (Pursh) Torr. & A. Gray; Phytonemus pallidus – Pachystachys lutea Nees., Impatiens walleriana Hook. f., Streptocarpus rexii (Bowie ex Hook.) Lindl.; Polyphagotarsonemus latus – Dianthus chinensis L., Cyclamen persicum Mill., Campanula isophylla Moretti; Steneotarsonemus laticeps – Hippeastrum correiense. Эти растения служат индикаторами при проведении энтомо-фитосанитарных обследований и для разработки методов борьбы.
Для защиты растений разработана и внедрена инновационная технология использования Amblyseius mckenziei Schuster против опасного вредителя B. obovatus, основанная на многократных наводняющих выпусках акарифага в емкостях, что позволяет поддерживать экологическое равновесие в искусственном биоценозе оранжереи в течение года и сократить количество повреждаемых растений до 40 видов (Рак, Литвинова, 2019).
Анализ годичной динамики численности клещей показал, что из года в год пик массового размножения их приходится на зимний и весенний периоды. Для борьбы с Ph. pallidus, P. latus, St. laticeps в оранжерее ПАБСИ применяется метод пролива растений под корень баковой смесью одного из инсектоакарицидов совместно с минеральной подкормкой (питательные растворы по Бентли, Хогланду) в начале интенсивного роста растений, один раз в год (апрель-май). Наибольшую эффективность показали следующие препараты: Клещевит КЭ (2 г/л), Вертимек КЭ (18 г/л), Омайт КЭ (570 г/л), Апплауд СП (250 г/кг), Алиот КЭ (570 г/л). Такая тактика позволила поддерживать численность популяций клещей на пороговом уровне.
Выводы и заключение
В результате энтомологического мониторинга в коллекционной оранжерее Полярно-альпийского ботанического выявлены клещи из сем. Tenuipalpidae - Brevipalpus obovatus, сем. Tarsonemidae - Polyphagotarsonemus latus, Phytonemus pallidus; Steneotarsonemus laticeps. Определены трофические связи в пищевой цепи «растение-вредитель» и степень вредоносности клещей в биоценозе коллекционной оранжереи. Выделены виды растений-резерватов, на которых формируются популяции клещей круглый год. Разработаны и успешно используются новые методы биологической и химической защиты коллекционных растений.
В период исследований отмечались изменения трофических связей вредителей и освоение новых растений-хозяев. Представленный видовой состав клещей нельзя считать изученным окончательно, так как коллекция регулярно пополняется различными видами растений и возможна инвазия новых видов фитофагов.
Литература
Ахатов А. К., Ижевский С. С. Защита тепличных и оранжерейных растений от вредителей. М.: КМК, 2004. 307с.
Иванов С. М., Милина Л. И. Основные вредители и болезни растений, их фитосанитарная профилактика в условиях Мурманской области. Апатиты: Кольский научный центр РАН, 2003. 76 с.
Кузнецов Н. Н., Петров В. М. Хищные клещи Прибалтики (Parasitiformes: Phytoseiidae, Acariformes: Prostigmata). Рига: Зинатне, 1984. 141 с.
Новицкая Л. А. Вредители декоративных растений Мурманской области // Декоративные растения и озеленение Крайнего Севера. М., Л.: Наука, 1957. С. 12—18.
Осмоловский Г. Е. Выявление сельскохозяйственных вредителей и сигнализация сроков борьбы с ними. М.: Россельхозиздат, 1964. 203 с.
Плавильщиков Н. Н., Полынова Г. В. Определитель насекомых. М.: Топикал, 1994. 544 с.
Полынова О. Е. Краткий определитель насекомых (до отряда). Учебно-методическое пособие. М.: ИД Энергия, 2013. 23 с.
Рак Н. С. Эколого-биологические аспекты трофических связей в системе «растение-фитофаг-энтомофаг» в защищенном грунте Заполярья: Автореф. дис. … докт. биол. наук. Петрозаводск, 2012. 46 с.
Рак Н. С., Жиров В. К., Литвинова С. В., Красавина Л. П. Система триотрофа «растения – фитофаги – энтомофаги». СПб.: ООО «Сидосе», 2019. 111 с. doi: 10/25702/KSC.978-5-91137-402-0.
Рак Н. С., Литвинова С. В. Испытание и перспективы использования амблисейуса маккензи (Amblyseius mckenziei Schuster) против оранжерейной плоскотелки (Brevipalpus obovatus Donnadieu) // Субтропическое и декоративное садоводство. 2019. № 69. С.163—172. doi: 10.31360/2225-3068.
Encyclopedia of Life. URL: http://www.eol.org/ (15.02.2022).
World Flora Online (WFO). URL: http://www.worldfloraonline.org (01.02.2022).
