Номинация «Зоология и экология беспозвоночных животных»
Особенности выращивания клещей
В условиях агрофирмы
«Металлург»
Автор:
Медведева Надежда, обучающаяся объединения
по интересам «Зелёная архитектура»
Руководитель Жирякова Наталья Ивановна,
педагог дополнительного образования МБУ ДО «Центр эколого-биологического образования»
Старый Оскол
2018 год
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.. 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ... 5
2. ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.. 7
3. РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ.. 9
3.1. Оптимизация условий разведения фитосейулюса с целью получения качественного биоматериала. 9
3.2. Изучение влияния внешних условий на эффективность применения фитосейулюса в борьбе с паутинным клещом.. 10
ВЫВОДЫ... 13
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ... 14
ПРИЛОЖЕНИЕ.. 15
ВВЕДЕНИЕ
В современных теплицах регулируется большая часть условий выращивания овощных культур в оптимальных пределах: температура, влажность, освещенность, питание.
Однако, в тепличном овощеводстве и сегодня агроном постоянно ощущает свою зависимость от природы. Речь идёт о многочисленных вредителях, с которыми специалисты вынуждены вести непрекращающуюся борьбу. Белокрылка, тля, трипс – вредители овощных культур в защищенном грунте. Огурцам – основной овощной культуре в агрофирме «Металлург», существенный вред может быть причинен обыкновенным паутинным клещом Tetranychus urticae. Установлено, что данный вредитель обладает способностью создавать популяции, устойчивые к пестицидам, что осложняет его истребление. Поэтому в системе мер борьбы с паутинным клещом (профилактические, химические, биологические) особое значение имеет биометод.
Биологический метод защиты растений – важное направление в получении экологически безопасной продукции в современном овощеводстве. Он позволяет исключить или резко снизить применение химических препаратов, увеличить урожайность и оздоровить окружающую среду в теплице.
В нашей стране, как и за рубежом, в защищенном грунте на овощных культурах используются для защиты от паутинного клеща хищные клещи – Phytoseiidae. Ярким примером такого рода хищников является Phytoseiulus persimilis. В настоящее время этот вид – один из самых применяемых акарифагов. Разработаны методики по промышленному производству фитосейулюса, применяемые там, где есть необходимость в биологической борьбе с паутинным клещом.
Проблемой массового разведения хищника могут стать особенности места его культивирования, так как они могут отличаться от требуемых условий. На сегодня имеющихся сведений по биологии и методике разведения этого полифага в условиях биолаборатории агрофирмы «Металлург» недостаточно для массового использования его в защищенном грунте.
Цель исследования – конкретизация элементов технологии массового разведения и применения фитосейулюса, обеспечивающих защиту растений от паутинного клеща в условиях агрофирмы «Металлург».
В связи с этим были поставлены задачи:
- оптимизировать условия содержания фитосейулюса при его разведении в целях получения наибольшего количества биологического материала;
- изучить влияние внешних условий (температуры, влажности, норм выпуска) на эффективность применения фитосейулюса в борьбе с паутинным клещом.
Научная новизна нашего исследования состоит в том, что конкретизация нормативов технологии разведения фитосейулюса в условиях агрофирмы «Металлург» обеспечит высокую продуктивность данного акарифага.
Практическая значимость – изучение и оптимизация элементов технологического регламента на производство и применение фитосейулюса при соблюдении всех нормативов обеспечивает высокую эффективность этого вида при борьбе с паутинным клещом на тепличных огурцах в условиях агрофирмы «Металлург».
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Вредителями в теплицах преимущественно являются сосущие виды насекомых - тля, белокрылка, трипс, паутинный клещ. Массовое их развитие в защищенном грунте может начаться в любое время года. Для защиты растений в начальный период используют в основном биологические средства [1].
Особенно большой вред культуре огурца в теплицах причиняет обыкновенный паутинный клещ. В 70-е годы НИИОХ разработал систему профилактических, химических и биологических мероприятий по борьбе с паутинным клещом [3, 5].
Решение о проведении мероприятий по защите тепличных культур от вредителей принимается на основе данных мониторинга клеевых ловушек и ежедневного обследования растений. Обследование и наблюдение за вредителями и симптомами повреждений на растениях является первым шагом для их подавления. Во время проверки состояния растений особое внимание надо уделять таким повреждениям, как нарушения окраски листьев [7, 10].
Многочисленные исследования, проводимые в нашей стране и за рубежом, доказали, что систематическое применение однотипных химических препаратов в борьбе с паутинным клещом, приводит к появлению популяций, устойчивых к ядам. Все препараты, применяемые в теплицах, токсичны для пчёл, что осложняет их применение. НИИОХ разработал технику применения фитосейулюса в теплицах. Она заключается в заселении растений, заражённых паутинным клещом, фитосейулюсом [3, 5, 9].
Биоресурсный потенциал России огромен благодаря её обширным территориям. Важной чертой фитосейд, как хозяйственно-значимой группы акарифагов, является их пищевая специализация по отношению к виду – мишени – олигофаги. Известно только несколько видов в семействе фитосейидных клещей, так называемых узких олигофагов. Среди них Phytoseiulus persimilis, изучаемый нами. Они успешно развиваются при питании исключительно паутинными клещами рода Tetranychus urticae, являющиеся их естественными жертвами. Для большинства же вида хищников характерно смещанное растительно-животное питание – полифаги. При отсутствии вредителя – жертвы, являющегося основным источником питания, они сохраняются, переключившись на дополнительный источник питания [1, 8].
Известны хищные клещи, которые питаются мелкими членистоногими – трипсы, клещи. Мучные амбарные клещи являются отличным кормом для массового воспроизводства в лабораторных условиях некоторых видов фитосейидных клещей [4, 7].
Из свободно живущих клещей на растениях обитают фитосейидные клещи – семейство Phitoseiidae. В семействе насчитывается более 1600 видов, но лишь малое их количество применяется в биологической защите растений. В семействе известно только несколько видов, так называемых узких олифагов, которые успешно развиваются и размножаются при питании лишь клещами. Ярким примером такого рода хищников является Phytoseiulus persimilis – один из наиболее известных и широко применяемых акарифагов в биологической борьбе с паутинным клещом [1].
При организации биологической защиты растений огурцов в теплицах используют хищный клещ фитосейулюс. Применяют два способа его выпуска: локальный и массовый. Для повышения эффективности локального способа необходимо вести регулярное обследование теплиц – каждые 7-10 дней. При зрительном обследовании ведется учет количества поврежденных паутинным клещом растений и степень их повреждения. Норма выпуска хищника на заселенное вредителем растение определяется визуально. На одно растение раскладывают по 1-6 листьев сои с фитосейулюсом (в среднем 10-60 хищников) [3].
Применение фитосейулюса с ядохимикатами не рекомендовано, так как даже слаботоксичные химические вещества губительны для хищника [10].
ОБЪЕКТЫ, УСЛОВИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Исследования проводились в период с 2017-2018 гг. в биолаборатории агрофирмы «Металлург».
Объектами исследованиябыли: гибрид пчёлоопыляемого огурца Эстафета, обыкновенный паутинный клещ (Tetranychus urticae) и изучаемые хищники, выращенные в теплицах агрофирмы – фитосейулюс персимилис (Phytoseiulus persimilis).
Огурец (Cucumis sativus L) относится к семейству Тыквенные (Приложение, рис. 1). В диком виде он неизвестен. Это очень теплолюбивое и влаголюбивое растение, однодомное, раздельнополое. Относится к группе однолетних монокарпиков; цикл развития от семени до семени заканчивается в один год. Эстафета – типичный перекрестник, опыление в теплице идёт при помощи пчёл. В теплице при оптимальных условиях роста и развития растения могут жить 9-10 месяцев. Листья огурца менее долговечны; в теплице каждый лист живет не более двух месяцев. Корневая система огуречного растения сильно ветвится и состоит из главного стержневого короткого корня и массы боковых корней [3, 9].
Обыкновенный паутинный клещ - Tetranychus urticae, поражает многие овощные культуры. Он принадлежит к классу Arachnida (Арахниды), которые имеют четыре пары конечностей (Приложение, рис. 2). Клещ размером 0,25-0,43 см. Форма тела овальная. Окрас тела самок в начале лета серо-зелёный, а с конца лета до наступления весны оранжево-красный. Самка имеет тело длиной 0,43 см, а самец – 0,25 см, он более активен. Онтогенез клеща проходит в 5 стадий: яйцо, личинка, протонимфа, дейтонимфа и взрослая особь (Приложение, рис. 3). Яйца паутинного клеща в основном находятся на нижней стороне листа. У личинок три пары конечностей. Четыре пары конечностей появляются на третьей фазе развития – протонимфа. Скорость развития паутинного клеща зависит от температуры, влажности, культуры и возраста листьев. При температуре ниже 12°С развитие паутинного клеща прекращается, а при -40°С он погибает. В зависимости от температуры - наиболее благоприятная +20-30°С, самка через три дня может отложить более 100 яиц, а через 15-16 дней из них появляются взрослые особи. При температуре 29-32°С развитие клеща завершается за 8-10 дней. Популяции паутинного клеща состоят из 75% самок и 25% самцов (3:1) [1].
Личинки, нимфы и взрослые клещи питаются тканью и соком растений. Их можно обнаружить на обратной стороне листа, где они протыкают клетки растений и высасывают содержимое. С увеличением повреждений, листья становятся жёлтыми, фотосинтез нарушается и растения погибают (Приложение, рис. 4). Нимфы и взрослые клещи образуют паутину. При неблагоприятных условиях: сокращение длины дня, понижении температуры, ухудшении поступления пищи самки приобретают способность входить в диапаузу. После оплодотворения они прячутся в укромных местах теплиц до следующей весны. С наступлением благоприятных температурных условий (после посадки огурцов в теплице) клещи выходят из мест зимовки и начинают быстро размножаться [3, 10].
Из-за ускоренного развития, высоких темпов размножения паутинный клещ быстро развивает устойчивость к акарицидам.
Хищный клещ фитосейулюс Phytoseiulus persimilis из семейства Phytoseliidae принадлежит к классу Арахниды (Arachnida) используется в закрытом грунте для подавления паутинного клеща. В семействе насчитывается более 1600 видов, но лишь некоторые из них, в том числе изучаемый нами узкий олигофаг фитосейулюс персимилис (Phytoseiulus persimilis) успешно развивается при питании исключительно паутинными клещами. Впервые фитосейулюс был обнаружен в Алжире, а в 1958 году повторно выявлен в Чили на водяном гиацинте. В количестве 48 особей он впервые был завезен в бывший СССР в середине XX века из научных лабораторий зарубежья [1].
Фитосейулюс имеет светло-красную окраску и длинные четыре пары ног (Приложение, рис. 5). Женские особи имеют тело длиной 0,6 см, а мужские немного мельче. Самки хищного клеща при температуре 20°С откладывают больше яиц, чем самки паутинного клеща. Оптимальная температура для подавления паутинного клеща находится в пределе 15-25°С. Скорость развития хищного клеща в 2 раза выше скорости развития паутинного клеща. Изучаемый вид фитосейулюса почти полностью зависит от паутинного клеща как источника питания. При недостатке корма фитосейулюсы становятся каннибалами Phytoseiulus persimilis эффективен лишь только против паутинного клеща и вспышки появления его на огурцах быстро подавляет. Недостаток – при отсутствии пищи хищный клещ быстро исчезает [1, 10].
В основе проведения исследований лежит теоретический материал методических рекомендаций [11]. Успешное разведение хищника возможно лишь при налаженном производстве его жертвы – паутинного клеща. В методике указано, что массовое разведение паутинного клеща должно проходить изолированно от места разведения фитосейулюса и от внешней среды. Площадь для разведения паутинного клеща должна составлять 5-15% от площади производства фитосейулюса. Определено, что полный цикл развития паутинного клеща проходит за 35 дней и срок его окончания должен совпадать со временем заселения делянок фитосейулюсом. Ущеков А.Т. разработал зависимость выхода биоматериала от времени года. Его методику подсчета полученного биоматериала мы использовали в нашем исследовании [11].
РЕЗУЛЬТАТЫИССЛЕДОВАНИЙ