Экологический мониторинг и фитосанитарное оздоровление засоренных гигантским борщевиком природных и антропогенно измененных ландшафтов центрального и северо-западного регионов россии
Скачать 464.01 Kb.
|
| Глава IV. РЕГИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЯВЛЕНИЯ болезней и ФИТоФАГОв борщевика, возможностИ их использования для биометода контроля растений В Тверской и других областях РФ мы отмечали, что растения борщевика поражались опасной для них болезнью - мучнистой росой. Пораженные листья темнели, иногда деформировались, скручивались, опадали. На них наблюдались (под микроскопом) шаровидные черного цвета тела диаметром 90-110 мкм (рис. 3) - клейстотеции, характерные для гриба рода Erysiphe Link. Морфологические параметры мицелия, клейстотециев, сумок и аскоспор гриба, обнаруженного на растениях борщевика, позволяют идентифицировать вид этого патогена, как Erysiphe umbelliferarum De Bary – эризифе зонтичных.  Рисунок 3 - Клейстотеции и мицелий гриба рода Erysiphe на листе борщевика (увеличено в 30 раз). Распространенность мучнистой росы борщевика на участках, прилегающих к шоссе Москва - Санкт-Петербург, в условиях избыточного увлажнения сезонов 2006 и 2008 гг. (ГТК более 2,0) в конце июля составила, соответственно 17,5 и 29,0 %. При недостатке осадков 2007 г. (ГТК = 1,25) показатель распространенности достоверно ниже – 15,5 % (/НСР05 =1,1/ табл. 4). Однако развитие болезни в засушливый сезон оказалось выше, чем во влажные годы (10,4 в 2007 г. в сравнении с 7,6 в 2006 г. и 9,8 в 2008 г. /при НСР05 =0,5/). Наиболее высокая гибель пораженных растений тоже зафиксирована в 2007 г. (5,3 % по сравнению с 0,9 % в 2006 г. и 1,2 % в 2008 г.). Таблица 4 - Проявление мучнистой росы борщевика в связи с метеоусловиями различных сезонов и накоплением инфекции болезни на стационарном участке (окрестность г. Торжок, шоссе Москва - Санкт-Петербург)
Разработана схема распространения и сохранения E. umbelliferarum f. heraclei в природе. Согласно ей, паразитируя на растениях борщевика, гриб готовится к зимовке, формируя клейстотеции. Сохранившись вместе с растительными остатками, весной из клейстотециев выходят сумки с аскоспорами, которые, созревая и прорастая при температуре воздуха выше +10о С, могут заражать борщевик (а иногда и другие виды семейства сельдерейные). Летом при температуре порядка +20о С могут прорастать конидии (цилиндрической формы /с приплюснутыми концами/, размерами 30 х 15 мкм), способные интенсивно заражать мучнистой росой новые растения борщевика. В исследованиях по использованию E. umbelliferarum, как биологического средства ограничения роста борщевика, симптомы мучнистой росы (рис. 4) были получены с помощью раскладки инфекционного материала (клейстотециев и мицелия патогена вместе с остатками пораженных болезнью растений борщевика /собранных в сезон предыдущего года/) на молодые, начавшие отрастать листья борщевика - из расчета распределения дифференцированно по вариантам (соблюдая пространственную изоляцию): 15; 30 и 45 г сухих листьев с симптомами мучнистой росы /м2, замоченных за сутки до внесения пропорционально: в 150; 300 и 450 мл/м2 воды.  Рисунок 4 - Проявление мучнистой росы H. sosnowskyi через 30 суток после его инокуляции E. umbelliferarum f. heraclei Развитие мучнистой росы на растениях борщевика перед их цветением по делянкам опытов в 2009 и 2010 гг. зависело от нормы применения инокулюма E. umbelliferarum. В вариантах с внесением 30 и 45 г инфекционного материала/м2 ежегодно развитие болезни превышало 50%. При более жаркой и сухой погоде 2010 г. (по сравнению с 2009 г.) - показатели развития болезни на инокулированных растениях были выше (до 61,2 %). В связи с инокуляцией и снижение массы растений борщевика в конце периода их вегетации было более высоким в 2010, чем в предыдущем году (до 38,2 % - при 30 г/м2). Обнаружены симптомы и других болезней H. sosnowskyi. Точечные некротические пятна на верхней стороне его листьев определены как цилиндро-спороз (возб. Cylindrosporium heraclei [Lib.] Hoeh.). Буреющие пятна на листьях, в центре которых появлялись пикниды, – как аскохитоз (возб. Ascochita grovei Pissar.). Розовый хлопьевидный налет на стеблях – как розовая плесень (возб. Trichothecium roseum Lk.). Эти грибные болезни в наблюдаемых нами условиях проявились при показателях их распространенности менее 1 %. При обнаружении аномальной окраски листьев борщевика - когда изменение цвета отмечено главным образом на участках между жилками и с краев листа, мы диагностировали агрохимический дисбаланс /«расстройство минерального питания»/ растения. Хлороз /пожелтение а затем иногда и некроз тканей/ листьев связан с азотом, кальцием и цинком. Красно-фиолетовая окраска некоторых участков нижних листьев может свидетельствовать о дефиците, дисбалансе фосфорного, калиевого и магниевого питания растений борщевика. В 2006 - 2011 гг. на территориях Тверской, Ленинградской и Московской областей были частыми повреждения растений борщевика несколькими видами брюхоногих моллюсков (Gastropoda), в частности, - полевым /пашенным/ слизнем (Agriolimax agrestis L.) и особенно сильные - сетчатым слизнем (Agriolimax reticulatus Müll). Его особи (длиной до 70 мм, серой окраски, с мелкими пятнами на щитке и спине) выедали отверстия на листьях (рис. 5). Их крупные жилки эти моллюски оставляли и образовывали пятна, полосы выделяемой ими при передвижении застывающей слизи (сначала молочно-белого цвета, позднее приобретающей перламутровый блеск). Иногда (чаще в темное время суток) голые слизни выгрызали полости на корнях борщевика. Значительные повреждения H. sosnowskyi сетчатым слизнем на территории Тверской области отмечены после дождей при высокой влажности растений и диапазоне температур воздуха от +5 до +15о С. A. reticulatus в очагах борщевика развивался в двух поколениях: одно – в начале, а второе – в конце вегетационного сезона, зимовал в фазе яйца. Один слизень делал до 10 кладок по 10-50 штук яиц в каждой (под комки почвы, около растений). Отродившаяся весной молодь обычно сначала питалась гниющими листьями.   Рисунок 5 – Повреждения листьев борщевика сетчатым слизнем (A. reticulatus) С учетом отмеченных экобиологических особенностей А. reticulatus, осенью 2008 г. в местах его обитания огородного кооператива «Сельцо» (Тверская область), были установлены ловушки (пластмассовые подносы с рыхлым торфом, увлажненным до полной влагоемкости, и листьями растений). Когда наступило осеннее похолодание (в конце октября) ловушки с яйцекладками слизня были перенесены на хранение в помещение, где поддерживалась температура около 0о С, - для предотвращения имеющей место в природе массовой гибели яиц зимой. С начала марта температур повышалась до +10-15о С - с целью провокации отрождения молоди из яиц слизня. С конца апреля 2009 г. мы в 3 срока выносили ловушки с повзрослевшей молодью слизня в очаги роста молодого H. sosnowskyi, где в это время были близкими к оптимальным для А. reticulatus температурные условия (в диапазоне от +5 до +15оС, причем, сетчатый слизень питался борщевиком в более прохладных условиях окружающей среды, чем, например, окаймленный – Arion circumscriptus Johnst.) и относительно высокая влажность субстрата. Слизни заметно повреждали растения борщевика и снижали их массу. Наибольшая в опыте эффективность (83,3% поврежденности и 52 % снижения массы растений) отмечена в связи с первым сроком выноса слизней в очаги роста борщевика. Вероятно, молодые растения более чувствительны к повреждениям, чем подросшие, а температура воздуха и влажность субстрата при первом сроке больше соответствовали экобиологическим потребностям А. reticulatus, чем через 10 и 20 суток (при следующих сроках выноса слизней). На перспективу - вылавливание слизня, а еще более конструктивно - сбор субстрата или установка специальных ловушек для его яйцекладок в местах, где объект является вредителем сельскохозяйственных культур, их переносы: осенью - на хранение в слабо обогреваевое помещение, а весной – после температурной провокации отрождения молоди и ее первоначального подкармливания гниющими растительными остатками - в очаги роста H. sosnowskyi - могут позволить организовать серьезное биологическое ограничение распространения борщевика в России. Однако при этом следует принимать меры по предотвращению повреждения культурных растений используемым слизнем. Нередко растения борщевика повреждались насекомыми. Гусеницы зонтичной /сельдерейной, точнее – «купырейной»/ моли (Epermenia chaerophyllella Goeze.), минируя листья (выедая паренхиму, оставляя верхний и нижний эпидермис), особенно заметно в 2008 г. наносили серьезный вред H. sosnowskyi. Закончив питание, гусеницы этого чешуекрылого насекомого окукливались внутри листьев борщевика, под его эпидермисом. В теплые летние периоды 2010 и 2011 годов на растениях борщевика часто обнаруживалось имаго клопа итальянского /полосатого/ (Graphosoma italicum MÜll. /G. lineatum L./), высасывавшего сок из листьев борщевика, вызывая их очаговое пожелтение и засыхание, иногда питавшегося на цветках. Зонтичная моль и клоп итальянский могут быть полезными в очагах борщевика, где другие фитосанитарные меры окажутся затруднительными. Но эти насекомые повреждают многие виды растений семейства сельдерейные, в том числе культурные. Более специализированным фитофагом H. sosnowskyi является моль борщевика - Depressaria heracliana De Geer. Ее подвижные гусеницы длиной около 1 см питались завязями семян борщевика обычно сначала на центральных «зонтиках», потом – на боковых по мере их развития. D. heracliana может быть более перспективной для использования в биоконтроле борщевика, т.к. ее переход на цветки культурных растений семейства сельдерейные маловероятен. Морковь, петрушка, сельдерей обычно не доводятся до фазы цветения (выращиваются в основном на корнеплоды и зелень). Специализированное название имеет и встречавшаяся на растениях H. sosnowskyi - муха - буравница борщевичная - Philophylla heraclei L. Ее личинки (безногие, длиной до 8 мм) находились в широких бурых минах на листьях борщевика. Однако это насекомое может повреждать листья овощных растений семейства сельдерейные, что явится дополнительным риском при его использовании для ограничения распространения борщевика. Вышеназванные моллюски и насекомые кроме непосредственного повреждения растений H. sosnowskyi, перемещаясь в пространстве, распространяют инфекцию его болезней. Кроме того, питаясь тканями растения, проникая внутрь него, они как бы «открывают ворота» этой инфекции. Надо полагать, на большие расстояния инфекция может переноситься в большей степени с помощью летающих насекомых: клопа итальянского /полосатого/ и мухи - буравницы борщевичной. Однако наиболее заметно повреждали растения борщевика и, вероятно, больше шансов для переноса инфекции его болезней «на коротких дистанциях» в наших условиях имели брюхоногие моллюски (Gastropoda), особенно слизни, улитки (Аgriolimax reticulatus и другие виды). Для оценки биоценотических отношений между H. sosnowskyi и его фитопатогенами, фитофагами использован путевой регрессионный анализ Райта (Wright, 1921; 1934; Зубков, 1995). Составлено уравнение влияния болезней и фитофагов на формирование растительной массы борщевика: УМБ % = 100 - 0,72 ХПБС - 0,11 ХДФБ - 0,40 ХМРБ - 0,12 ХДББ, где: УМБ % - масса борщевика, % от потенциально возможной; ХПБС - степень повреждения слизнями борщевика в конце первого месяца вегетации, % ; ХДФБ - степень повреждения другими фитофагами борщевика в фазе бутонизации, %; ХМРБ - степень развития мучнистой росы борщевика в фазе бутонизации, %; ХДББ - степень развития других болезней борщевика в фазе бутонизации, %. В соответствии с этим уравнением, совместная эффективность снижения массы растений борщевика в связи с проявлением его фитофагов и болезней, например, при 50 %-ной степени повреждения его слизнями, 5 %-ной степени повреждения другими фитофагами, 50 %-ной степени развития мучнистой росы и 5 %-ной степени развития других болезней – должна составить 57,15 %. Для изучения практических возможностей использования сочетания фитофагов и фитопатогенов мы провели непосредственное сравнение эффективности снижения массы растений при проявлении совместно с повреждениями слизнями H. sosnowskyi - его болезни - мучнистой росы. Дополнительно к ранее представленным вариантам со слизнями мы добавили варианты с внесением инфекции мучнистой росы (E. umbelliferarum) а также варианты с сочетаниями этого внесения и выноса слизней. Слизни и мучнистая роса значительно снижали массу растений борщевика. Наибольшая в опыте эффективность (80,7% поврежденности слизнями, 64,4% развития мучнистой росы и 77,9 % снижения массы растений) отмечена в связи с первым сроком внесения инфекции и выноса слизней в очаги роста борщевика. Очевидно, молодые растения более чувствительны к заражению и повреждению, чем подросшие. Условия температуры и влажности субстрата при первом сроке тоже, видимо, больше соответствовали биологическим потребностям возбудителя мучнистой росы и слизней, чем при следующих сроках внесения инфекции и выноса слизней. Таким образом, сочетание использования слизней и мучнистой росы борщевика, как биологических агентов ограничения его распространения, – в некоторых случаях может быть альтернативой химическому методу. Однако оно обострит вопрос предотвращения в принципе возможных повреждений и заражений культурных растений используемыми фитофагами и инфекцией болезни борщевика. Следует отметить, что на территории зарослей гигантского борщевика, ставших в некоторых регионах уже привычным элементом ландшафта, год от года естественным образом накапливается инфекция распространяющихся болезней и приспосабливающиеся формы фитофагов этих растений. Биологический контроль растений борщевика может ограничить масштаб использования гербицидов и тем самым сократить связанные с ними экологические опасности, но, вероятно, пока не заменит полностью их применение. | ||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Положение о Конкурсе рефератов «Великая Отечественная война: путь к общей Победе» Общероссийской общественной организации «Ассоциация юристов России» по Санкт-Петербургу и Ленинградской области, Автономной некоммерческой... |  | 1 Учебники: География, природа России России и взаимосвязи климатических условий, природных зон. О многообразии природных комплексов и регионов |
| Научный социально-экологический мониторинг зоны влияния бурейского... I. Научный социально-экологический мониторинг и базы данных зоны влияния Бурейского гидроузла (Социальный мониторинг) | | Доклад о состоянии здоровья населения и организации здравоохранения... Мурманская область расположена на северо-западе европейской части России и объективно является одним из стратегических районов страны... |
| Краснодарский край расположен в пределах Северо-Западного Кавказа.... Краснодарский край расположен в пределах Северо-Западного Кавказа. Протяжённость с севера на юг составляет около 400 км, с запада... | | Краснодарский край расположен в пределах Северо-Западного Кавказа.... Краснодарский край расположен в пределах Северо-Западного Кавказа. Протяжённость с севера на юг составляет около 400 км, с запада... |
| О неотложных мероприятиях по профилактике лихорадки Западного Нила на территории Западного Нила на территории Российской Федерации имеет тенденцию к ухудшению. Референс-центр фкуз «Волгоградский научно-исследовательский... | | Сердечно приветствую участников Общего собрания Северо-Западного... Мне представляется очень важной задача объединения и координации деятельности Союза, это будет способствовать дальнейшему развитию... |
| Реферат по экономической географии на тему «Сравнительная характеристика... «Сравнительная характеристика Центрального и Северо-Кавказского экономических районов» | | Урок – исследование в теме «Северо-Западный район» Северо-Западного экономического района. Для того, чтобы вложенный вами капитал не «прогорел», а принёс прибыль, вы в первую очередь... |
| Оценка степени трансформации природных ландшафтов прибрежной зоны водохранилищ юга России Защита диссертации состоится 16 июня 2009 г в 15. 00 на заседании Диссертационного Совета Д. 212. 208. 12 при фгоу впо «Южном федеральном... | | Агробиологические особенности новых и традиционных кормовых культур,... Диссертационная работа выполнена на кафедре земледелия и агрохимии фгбоу впо «Вологодская государственная молочнохозяйственная академия... |
| Занятие 4 государственный мониторинг окружающей среды (государственный экологический мониторинг) Учебно-методическое пособие разработано на кафедре океанологии профессором, доктором географических наук Л. А. Беспаловой и старшим... | | Особо охраняемые природные территории (оопт) предназначены для сохранения... Особо охраняемые природные территории относятся к объектам общенационального достояния. В соответствии с Федеральным законом “Об... |
| История Адыгеи Ф. Энгельс. Составной частью этой международной проблемы являлся черкесский вопрос — вопрос о внешнеполитическом статусе Северо-Западного... | | Кавказская война Содержание Ф. Энгельс. Составной частью этой международной проблемы являлся черкесский вопрос — вопрос о внешнеполитическом статусе Северо-Западного... |
