Фитосейулюс: диагностика, биологические особенности, способы и масштабы применения в защите растений.

Введение

В течение длительного времени в сельском хозяйстве природные взаимоотношения между растениями и их естественными врагами (вредителями и возбудителями болезней), а также между ними и их собственными естественными врагами складывались в рамках экологических закономерностей и законов природы, основывающихся на принципах борьбы за существование, естественного отбора сильнейших особей в популяции. Только с открытием «бордоской жидкости» и появившейся возможностью использования химических соединений для защиты растений от вредителей и болезней во второй половине 19-того века, развитие этой отрасли происходило в направлении синтеза все новых химических соединений для использования их в борьбе с вредными организмами. Особенно активно это направление начало развиваться после второй мировой войны, что привело к резкому повышению урожайности, существенному увеличению производства продуктов питания. В этот период подавляющее большинство ученых считали, что изобретена панацея для спасения человечества от голода, что повсеместное использование химических средств защиты растений позволит накормить всех голодных, обеспечивая изобилие продуктов питания на планете. Однако, очень скоро, стало понятно, что использование пестицидов явилось не только еще одним антропогенным фактором эволюционного отбора, который вызвал образование новых форм вредных организмов, устойчивых к применяемым ядохимикатам, но и кардинально отрицательно воздействующим на биоразнообразие популяций живых организмов в агроэкосистемах.
Стало понятно, что необходимо возвращаться к понимаю комплексного подхода в системе защиты растений, где применение химических средств защиты является только элементом системы, применяемым при исключительных обстоятельствах, когда популяция вредного агента превышает экономический порог развития. Поэтому одним из важнейших элементов интегрированной системы защиты растений является использование естественных врагов вредных агентов. Развитие производства биологических средств защиты растений является в настоящее время одним из важнейших направлений в аграрной отрасли, поскольку обеспечивает экологическую безопасность продуктов питания, сохранение биоразнообразия в аграрных биоценозах. Особенно актуальным является применение естественных врагов вредных агентов в овощеводстве защищенного грунта, где использование пестицидов практически запрещено, а обеспечить высокую урожайность необходимо. Применение Phytoseiulus persimilis – хищного клеща, являющегося естественным врагом паутинного клеща, вызывающего значительные потери урожая у возделываемых в защищенном грунте овощных культур – позволяет получать значительные урожаи овощей высокого качества в теплицах без использования пестицидов.
Целью реферата является обзор современного состояния исследований в рамках применения фитосейулюса в защищенном грунте.
В задачи реферата входит:
описание биологических особенностей фитосейулюса,
анализ способов и масштабов применения фитосейулюса в России и мире.

Общая характеристика Phytoseiulus persimilis.
Хищный клещ Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot является представителем семейства Phytoseiidae, относится к подсемейству гамазовых свободноживущих клещей. Этот организм является довольно строгим облигатным хищником (олигофагом), поедающим, как правило, только паутинного клеща (Tetranychus urticae), хотя в литературе отмечены случаи питания фитосейулюса такими вредителями, как Bryobia lagodechiana, а также Panonychus citri, находящимися на ранних стадиях развития.
Гамазовые клещи описаны давно (более 500 лет назад), хорошо изучены многими энтомологами, прекрасно известны не только агрономам, но и любителям-огородникам-цветоводам. Паутинный клещ повреждает большое количество растений, но особенно широко распространен в теплицах, оранжереях, а также прекрасно размножается на комнатных растениях. Фитосейулюс следует в природе за своим объектом питания, поскольку никакими другими источниками пищи не может пользоваться.
Естественный ареал обитания этих акарид – теплые страны, преимущественно расположенные в приморских районах (Италия, Испания, Чили, Ливан, Алжир, юг Франции, Австралия. В Европу фитосейулюс был завезен из Южной Америки совершенно случайно на корнях орхидеи. В естественных условиях клещ может существовать при соответствующих благоприятных температурах и уровне влажности. Однако, в сельском хозяйстве Российской Федерации использование фитосейулюса основано на искусственном разведении этого хищника и выпуска его в защищенный грунт при возделывании овощных и цветочных культур в теплицах.
Описание морфологии фитосейулюса можно найти в разных источниках, но все они дают следующую характеристику: каплевидная форма тела, при этом у самки его размер от 0,37 до 0,5 мм, у самца длина тела не более 0,3 мм. Покровы прозрачны, поэтому можно рассмотреть в теле самки даже яйцо перед его откладкой. Окраска тела клещей сильно различается в зависимости от возраста и качества пищи и может варьировать от вишневого до светло-оранжевого.
Цикл развития у фитосейулюса такой же, как и прочих гамазовых клещей: яйцо, личинка, нимфа, имаго. Яйца у хищника крупнее, чем у его жертвы, имеют овальную форму и окраску, варьирующую от молочно-белой до желто-оранжевой или розовой. Размеры яиц обычно составляют 0,18 * 0,21 мм. Обычно самки прикрепляют их либо к паутине паутинного клеща, либо непосредственно к поверхности листа. Шестиногая желтовато-оранжевая личинка личинка, отрождающаяся из яйца, питается за счет эмбрионального желтка, достигает размера 0,2 мм, а после отрождения переходит в состояние покоя, завершающегося линькой. Затем появляется протонимфа, имеющая восемь ног, которая питается в течение одних суток, съедая от 5 до 7 яиц паутинного клеща, затем она линяет и превращается в дейтонимфу. Именно в этой фазе отмечается особая прожорливость фитосейулюса, поскольку всего лишь за одни сутки, а именно столько времени длится эта фаза, клещ поедает от 9 до 16 яиц жертвы. После этой конечной линьки появляется имаго. Тело взрослого клеща разделяется на гнатосому и идиосому. Гнатосома представляет собой комплекс ротовых частей. На идиосоме располагаются ходильные конечности. Длинные дорсальные щетинки и претарзусы конечностей могут морфологически видоизменяться, что позволяет особям хищного клеща адаптироваться к окружающему пространству и скользить между паутинными нитями. Самка вступает в спаривание сразу после последней линьки. Диапаузы у этого хищника нет, в отличие от его жертвы, поэтому при благоприятных условиях циклы развития фитосейулюса повторяются сколько угодно. Если не хватает кормовой базы, то хищник поедает самок паутинного клеща, находящихся в диапаузе. Поиск жертвы хищный клещ осуществляет путем ощупывания, поскольку органы зрения у клещей отсутствуют [3, 4, 6, 7, 12, 25].
В зависимости от температуры окружающей среды цикл развития хищного клеща может колебать от 49 суток (при 10оС) до 4,9 дней (при 30 оС)

. Благоприятной для фитосейулюса является температура от 25 до 26 оС, цикл развития проходит при этом уровне температуры от 6 до 5 суток. При превышении температуры яйца прекращают развитие при 35-37 оС, но нимфы, личинки и имаго менее требовательны, могут выдерживать даже повышение температуры до 42 оС или снижение до 7 оС, но за пределами этих температур клещ погибает. Относительная влажность воздуха также играет важную роль в развитии фитосейулюса. Критической для яиц является влажность воздуха ниже 50%, личинки, нимфы и имаго могут выдерживать при 50-60%, но оптимальной является влажность в 70-80% [3, 4, 6, 7, 12, 25].
Прожорливость хищника, как и его плодовитость, существенно зависит от условий окружающей среды (влажности воздуха и температуры), а также от кормовой культуры, на которой обитал паутинный клещ. Без своей пищи (паутинного клеща) фитосейулюс очень быстро (в течение трех-четырех дней) погибает, что необходимо учитывать при его искусственном разведении [24, 25]. В таблице 1 представлены данные, обобщающие ряд исследований по характеристике этих свойств хищного клеща.
Таблица 1. Характеристика прожорливости и плодовитости фитосейулюса [24, 25].
Прожорливость фитосейулюса, количество особей паутинного клеща, уничтожаемое одной самкой в сутки Плодовитость фитосейулюса, количество яиц, откладываемых самкой фитосейулюса в сутки Температура воздуха,оС
Влажность воздуха, % Растение, которым питалась жертва (паутинный клещ Естественная смертность фитосейулюса в фазе яйца, % Скорость роста популяции хищника, число раз на 10-ый день
21-23
25 50-70


11
25 98


0,8 25 30


1,3 25 50


4,3 25 70-98


69,1
25 70 соя 2,5 28
59,6
25 70 роза 5,4 20
32,5
25 70 гвоздика 14,5 11
45,1
25 70 хризантема 11,6 16

Самка фитосейулюса в сутки может отложить до 6 яиц, а за весь свой жизненный цикл – до 100 яиц. Поедают яйца, личинок и имаго паутинного клеща все разновидности фитосейулюса от протонимфы до имаго независимо от половой принадлежности. Свою жертву хищник высасывает полностью. Кормовой базой для фитосейулюса являются все этапы развития паутинного клеща. Взрослая самка способна съесть за сутки до 30 яиц или до 20 личинок или нимф паутинного клеща. Имеет значение и вид растений, на которых происходит встреча паутинного клеща и фитосейулюса: если растения опушенные, это может существенно снизить эффективность выпускаемого хищника, поэтому особенно эффективна защита с помощью фитосейулюса на гладколистных растениях (огурцах, перцах, баклажане, клубнике, неопушенных формах томата, дыне, цветочных культурах) [3, 4, 6, 7, 12, 24, 25].
Способы и масштабы применения Phytoseiulus persimilis в защищенном грунте при возделывании овощных культур.
Наиболее часто используемый в пределах Российской Федерации вид фитосейулюса был завезен из Канады более 60 лет назад. Ряд видных ученых СССР разработали методы разведения и применения этого хищника. Труды Г.А. Беглярова, Ю.И. Мешкова, Ю.Ф. Зверевой, Л.Г. Максимовой, Н.Ф. Бакасовой, Н.А. Попова, Н.С. Рак, А.А. Чалкова и ряда других исследователей дают сегодня нам возможность активно использовать этого биологического врага паутинного клеща, существенно снижая применяемые нагрузки пестицидов при выращивании овощных и цветочных культур в защищенном грунте, поскольку безопасность при производстве овощей в теплицах стоит в настоящее время на первом месте при оценке качества производимой продукции.
Принцип разведения хищного клеща фитосейулюса состоит в том, что сначала размножается на растениях основной корм для хищника (паутинный клещ), а затем зараженные фитофагом листья используются для кормления хищника. Для постоянного поддержания культуры фитосейулюса требуется и непрерывное поддержание культуры паутинного клеща. Основные кормовые растения для паутинного клеща – это фасоль, соя, огурец, роза, калла. Первоначально для каждого этапа использовали отдельные сооружения, но со временем заселение клещами (как паутинным, так и фитосейулюсом) проводили в специальных сосудах, куда помещали срезанные листья кормовых растений, а из этих сосудов зараженные листья перемещали в те очаги вредителя, где хищник мог продолжить свою деятельность по борьбе с паутинным клещом. Такой способ разведения позволяет и ускорять скорость размножения хищника и снижать затраты на наработку биоматериала. Важным показателем критерия эффективности системы разведения является коэффициент размножения, который по мнению Н.С. Рак [11], определяется оптимальным исходным соотношением хищник:жертва, равном 1:15. При этом происходит активное размножение фитосейулюса, когда один клещ-хищник за сутки поедает от 15 до 25 паутинных клещей. Для хранения акарифага в холодильнике рекомендуется использовать листья огурца при температуре +3оС и влажности воздуха от 70 до 80%, либо при относительной влажности 90-98% на листьях сои. Хранить листья можно до 7 суток [11, 21, 22].
В защищенном грунте постоянно размножаются и вредные членистоногие, и фитопатогенные микроорганизмы, а недобор урожая от воздействия вредных агентов может колебаться от 25 до 40%, что, учитывая большие затраты на возделывание культур в защищенном грунте, существенно влияет на рентабельность тепличного производства. Поэтому постоянное создание благоприятных условий для размножения естественных врагов вредителей овощных и цветочных культур в защищенном грунте, из которых, несомненно, одним из наиболее значимых является паутинный клещ, является одним из наиболее эффективных путей для получения высоких урожаев безопасной и экологически чистой продукции [2, 8].
Поэтому очень важным направлением в аграрной науке является селекция новых форм естественных врагов вредителей сельскохозяйственных растений, в том числе и хищных клещей. Селекция фитосейулюса ведется в настоящее время по приспособлению к более высоким температурам, поскольку паутинный клещ может обитать при более высоких температурных условиях, чем фитосейулюс, по устойчивости к более низкому уровню относительной влажности воздуха, для обеспечения выживаемости хищника в процессе его сохранения и транспортировки, по приспособлению к выживанию в условиях применения отдельных видов пестицидных веществ для возможности применения интегрированной системы защитных предприятий, особенно в отрасли цветоводства, где требования к экологической безопасности продукции не столь велики, как в овощеводстве [16, 18].
Особенно важным направлением в селекции фитосейулюса является выведение форм теплоустойчивых, поскольку обычная для южных регионов Российской Федерации температура в тепличных хозяйствах устанавливается в мае и июне от +35° С до +45°С. Эти температуры вполне благоприятны для паутинного клеща, размножающегося на верхних листочках растений, в то время, как фитосейулюс концентрируется в этих условиях на нижних ярусах листьев растений, где температурные условия более комфортабельны для хищника, поэтому применение акарицидных обработок оказывается экономически и биологически обоснованным [8, 19, 21]