Litvinova S., Rak N. “Adaptation of new species of mites in the greenhouse of the Polar-Alpine Botanical Garden”, Hortus bot. 17, (2022): DOI: 10.15393/j4.art.2022.8265


Conservation, Mobilization and Study of Plant Genetic Resources

pdf-version 

Adaptation of new species of mites in the greenhouse of the Polar-Alpine Botanical Garden

Litvinova
Svetlana Vasilevna
N. A. Avrorin Polar-Alpine Botanical Garden-Institute (PABGI),
Botanic street, Kirovsk, Murmansk Province, 184256, Russia
litvinvasvetlana203@rambler.ru
Rak
Natalija Semyonovna
N. A. Avrorin Polar-Alpine Botanical Garden-Institute (PABGI),
Botanic street, Kirovsk, Murmansk Province, 184256, Russia
rakntlj@rambler.ru
Key words:
science, ex situ, collection Greenhouse, Tenuipalpidae, Brevipalpus obovatus, Tarsonemidae, Polyphagotarsonemus latus, Phytonemus pallidus, Steneotarsonemus laticeps
Summary: The results of entomological monitoring of invasive species of herbivorous mites in the greenhouse of the Polar-Alpine Botanical Garden in the period from 2012 to 2020 are given. Activation of mites of the Acariformes order from family Tenuipalpidae – Brevipalpus obovatus Donnadieu, family Tarsonemidae – Phytonemus pallidus Banks; Polyphagotarsonemus latus Banks, Steneotarsonemus laticeps Halbert. in the garden greenhouses is noted. A list of plants that are damaged by dangerous pests of the class Arachnida, order Acariformes, has been compiled. Trophic connections and the degree of their harmfulness have been determined. Technologies for plant protection have been developed and implemented.
Is received: 14 march 2022 year
Is passed for the press: 25 august 2022 year


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.

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.

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

 Table 1. Collectible plants in the greenhouses of the Polar-Alpine Botanical Garden, damaged by dangerous mites

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

Polyphagotarsonemus latus Banks

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.

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.

References

Akhatov A. K., Izhevskij S. S. Protection of greenhouse plants from pests. M.: KMK, 2004. 307p.

Encyclopedia of Life. URL: http://www.eol.org/ (15.02.2022).

Ivanov S. M., Milina L. I. The main pests and diseases of plants, their phytosanitary prevention in the Murmansk region. Apatity: Kolskij nautchnyj tsentr RAN, 2003. 76 p.

Kuznetsov N. N., Petrov V. M. Predatory ticks of the Baltic states(Parasitiformes: Phytoseiidae, Acariformes: Prostigmata). Riga: Zinatne, 1984. 141 p.

Novitskaya L. A. Pests of ornamental plants of the Murmansk region // Ornamental plants and landscaping of the Far North. M., L.: Nauka, 1957. P. 12—18.

Osmolovskij G. E. Identification of agricultural pests and signaling the timing of their control. M.: Rosselkhozizdat, 1964. 203 p.

Plaviltshikov N. N., Polynova G. V. Insect identifier. M.: Topikal, 1994. 544 p.

Polynova O. E. Brief guide to insects (before order). M.: ID Energiya, 2013. 23 p.

Rak N. S. Ecological and biological aspects of trophic relationships in the "plant-phytophage-entomophage" system in the protected ground of the Arctic: Avtoref. dip. … dokV. biol. nauk. Petrozavodsk, 2012. 46 p.

Rak N. S., Litvinova S. V. Trial and prospects for the use of Amblyseius mckenziei Schuster against Brevipalpus obovatus Donnadieu // Subtropical and ornamental gardening2019. No. 69. P.163—172. doi: 10.31360/2225-3068.

Rak N. S., Zhirov V. K., Litvinova S. V., Krasavina L. P. Triotrophic system "plants - phytophages - entomophages". SPb.: OOO «Sidose», 2019. 111 p. doi: 10/25702/KSC.978-5-91137-402-0.

World Flora Online (WFO). URL: http://www.worldfloraonline.org (01.02.2022).




Displays: 199; Downloads: 48;