Дипломная работа: Оценка влияния микробиологических препаратов на тлей и их энтомофага - хищную галлицу Aphidoletes aphidimyza Rond

Наилучший результат достигается при использовании афидиид. При обнаружении тли в теплице раскладыванием мумии паразитов в соотношении паразит:хозяин 1:5, 1:10 (Ермолаев Н.Е., 1999). Повторно паразитов раскладывают через 5-7 дней, так как к этому времени заканчивается репродуктивный период у 1-ой их партии, а потомки начнут появляться лишь спустя 7-9 дней. Обычно при благоприятных условиях и соблюдении норм и кратности выпуска афидофагов тли полностью исчезает из теплицы через 30-40 дней с начала выпусков. В очаги с высокой плотностью вредителей может дополнительно раскладывать личинок хищников (галлицы, златоглазки, кокцинеллиды), которые способны быстро снизить численность жертвы. Норма выпуска хищников зависит от вида, но чаще всего используют соотношение хищник:жертва 1:5 – 1:10 (Ахатов А.К., Ижевский С.С., Миронова М.К., 1997, №6).

Галлица афидимиза - Aphidoletes aphidimyza Rond. (Diptera, Cecidomyiidae). Галлица является специализированным энтомофагом (олигофагом) и способна питаться более чем 65 видами тлей на большинстве сельскохозяйственных и декоративных культур (Ермолаев, 1984; 1998в). Самки галлицы отыскивают колонии тлей по запаху и откладывают яйца на поверхность листа или непосредственно на спинку тли. Взрослые насекомые слизывают "медвяную росу" и капельки влаги с поверхности листьев. Большая эффективность галлицы обусловлена тем, что её самки обладают высокой поисковой способностью и порог их реакции на плотность популяции жертвы значительно ниже, чем у коровок, сирфид и златоглазок (Асякин Б.П., 1974; Бондаренко Н.В., Асякин Б.П., 1974, 1975а; Бондаренко Н.В., Гавелка, 1977). Благодаря хорошей поисковой способности самок при откладке яиц они размещают их в непосредственной близости от тлей (0,2-1 см) или непосредственно на самих тлях. Из-за своих незначительных размеров они легко маскируются в колониях тлей (Асякин Б.П., 1976). Личинки галлицы особенно хорошо передвигаются по влажной листовой поверхности со скоростью до 3-4 см/мин, даже опушенность листьев (например, у томатов и огурцов) не припятствует передвижению личинок и не влияет на эффективность поиска жертвы. Поэтому своевременные поливы растений огурцов и томатов, а так же хороший тургор их листьев повышают миграционные способности и эффективность личинок афидимизы в борьбе с тлями в теплицах (Асякин, 1974, 1976).

Необходимо отметить, что у личинок афидимизы отсутствует каннибализм даже при длительном отсутствии пищи. Галлица обладает хорошо выраженной количественной реакцией на жертву (Ермолаев, 1984; Кузнецова и др., 1984; Ermolaev, 1998; Pavlyshine, 1998). По данным Ермолаева (2000) нижний порог численности бахчевой тли, при котором самки галлиц начинают откладывать яйца равен 1 особи.

Златоглазки (сем. Chrysopidae – златоглазки, отряд Neuroptera – сетчатокрылые). Хищники, широкие олигофаги. Применяют златоглазок на стадии личинки или яйца способом сезонной колонизации тлей. Лучшие результаты дает выпуск личинок 2-го возраста. Их рекомендовано выпускать в очаги в соотношении хищник-жертва от 1:5 до 1:10. Успех применения зависит от своевременного обнаружения очагов тлей.

Микромус – Micromus angulatus Steph . (сем. Hemerobiidae – гемеробииды, отряд Neuroptera - сетчатокрылые). Хищник. Выпускают в теплицы микромуса на стадии личинки 1-2 возрастов или яйца. При постоянной температуре применяют на стадии яйца в соотношениях от 1:1 до 1:5. Наиболее рационально применение микромуса в колониях тлей с высокой плотностью вредителя (от 400 до 1000 особей на растение), а также совместно с другими энтомофагами.

Ориус – Orius niger Wolff . (сем. Anthocoridae, отрядHemiptera – полужесткокрылые). Хищный клоп. Питается бахчевой тлей.

Антокорис – Anthocoris nemorum L . ( сем. Anthocoridae – антокориды, отряд Hemiptera – полужесткокрылые). Широкий полифаг. Хищничают имаго и личинки. Разводят на персиковой тле. Выпускают в соотношении хищник-жертва 1:5 – 1:10, при выявлении очагов вредителя.

Циклонеда – Cicloneda limbifer Casey . (сем. Coccinellidae – коровки, отряд Coleoptera – жесткокрылые). Интродуцированный тропический вид, не уходит при коротком дне в диапаузу. Разводят на бобовой тле, на конских бобах. Взрослый жук уничтожает в среднем до 34 тлей в сутки.

Китайская коровка – Leis dimidiate Fabr . (сем. Coccinelidae – коровки, отряд Coleoptera – жесткокрылые). При коротком дне не уходит в диапаузу. Более активный хищник, по сравнению с циклонедой. Эффективна при высокой численности вредителя. Колонизация леис в теплицах затруднена из-за ее повышенной способности к миграции. Леис более эффективен при высоких температурах и высокой плотности тлей, чем другие энтомофаги-хищники, в частности циклонеда. Разведение этого объекта трудоемко из-за канибализма личинок.

Афидиус – Aphidius matricaria Hal . (сем. Aphidiidae – афидииды, отряд Hymenoptera – перепончатокрылые). Наездник, паразитирующий на тле. Широкий олигофаг. Заражает личинок 2-3 возрастов, реже нимф и взрослых особей. В одном хозяине развивается одна личинка. Окукливание происходит в шкурке тли (так называемая мумия).

Афелинус – Aphelinus asychis Wlk . (сем. Aphelinidae – афелиниды, отряд Hymenoptera – перепончатокрылые). Применяется в борьбе с большой картофельной и персиковой тлей на огурцах и зеленных культурах. Паразитирует на тле, предпочитая средние и старшие ее возраста.

1.3 Микробиологический метод борьбы с вредителями защищенного грунта

Условия защищенного грунта в большей степени пригодны для применения биологических средств защиты растений. Этому способствует ряд факторов: ограниченность и замкнутость пространства, возможность регулирования условий выращивания так, чтобы создать более благоприятные условия для развития биоагента и, напротив, неблагоприятные для вредителей.

В защищенном грунте против вредителей растений нашли применение главным образом микробиологические препараты на основе бактерий, потенциально способных регулировать численность вредителей. Среди бактерий известно много видов, связанных трофически с беспозвоночными животными, прежде всего, с насекомыми. Но в отношении вредителей защищенного грунта паразитической активностью обладают единичные виды. В то же время показана возможность высокоэффективного использования против тлей, клещей, трипсов и др. токсичных вторичных метаболитов некоторых бактерий (Streptomycesssp. и др.). В настоящее время подобные препараты интенсивно разрабатываются во многих странах (Штерншис Н.В., 2000). Однако они являются по существу химическими пестицидами, с той лишь разницей, что синтезируются с учетом биогенного происхождения такие препараты правильно рассматривать самостоятельно, называя «биохимическими средствами», а не биологическими, поскольку их использование не вписывается в ключевую идею биологического метода (Ахатов А.К., Ижевский С.С. (ред.), 2004).

1.3.1 Систематическое положение актиномицетов

Актиномицеты относятся к Царству Bacteria (строение нуклеотида напоминает бактерии, поэтому актиномицеты относятся к прокариотам), Отделу Firmicutes (по наличию клеточной стенки, грамположительные кокки, палочки, нитевидной формы, подвижные и неподвижные, споро- и неспорообразующие, аэробы и анаэробы, нефотосинтетики), Классу Tallobacteria (палочки неправильной формы, изогнутые, с заостренными или вздутыми концами, имеющие форму нитей (гиф), ветвящиеся с образованием таллома (мицелия)), Группе 22-29 Актиномицеты . Группы объединяют организмы с характерным нитчатым строением клетки. В отдельных случаях и в известном приближении актиномицеты сходны по сложности морфологии с несовершенными грибами, за которые их и принимали в прошлом. В общих чертах мицелий похож на мицелий плесневидных грибков, но отличается от него более мелким размером поперечника и отсутствием в клетках сформированного ядра (Курсанов Л.И., 1960). Нити (гифы) ветвятся с образованием мицелия или распадаются на палочки и кокки. Различают субстратный и воздушный мицелий. На последнем часто формируются специальные спороносные гифы, распадающиеся на споры. Актиномицеты различаются по характеру расположения конидий: одиночные конидии, пары конидий, короткие цепочки конидий до 20 спор, длинные цепочки конидий и конидиенесущие гифы могут быть соединены в синнемы – пучки гиф, из которых высвобождаются подвижные споры. Спорангии могут образовываться на хорошо развитых воздушных гифах или на поверхности колоний со слабо развитым воздушным мицелием либо без него, либо в толще агара.

Размножение

Актиномицеты имеют специальные органы размножения – спороносцы. Они могут быть прямые, волнистые или спиральные. Они отличаются между собой также по расположению на гифах и могут быть по одному, мутовчатые или пучкообразные. Различают два вида споруляции.

Фрагментация. В цитоплазме происходит распределение ядерного вещества (хроматина). Зерна хроматина располагаются на определенном расстоянии друг от друга. Вокруг их концентрируется цитоплазма, и образуются проспоры. Проспоры покрываются оболочкой и превращаются в спору. Оболочка гифы лизируется, и споры освобождаются. Средний диаметр спор 1 мк. Форма спор может быть шаровидной, продолговатой или палочковидной. Оболочка спор может быть гладкой, шишковидной, игловидной, волосистой и бугристой. Характер поверхности спор является стабильным признаком, ценным при определении вида актиномицета.

Сегментация. На всем протяжении спороносной ветки образуются перегородки, и ветка расчленяется на отдельные споры. Но сначала споры цилиндрические с резко обрезанными краями, потом спора округляется. После созревания спор спороносец распадается на отдельные споры. Путем сегментации споры образуются у проактиномицетов и нескольких видов актиномицетов. Остальные актиномицеты образуют споры путем фрагментации. Актиномицеты могут размножаться так же оторвавшимися ветками и обрывками мицелия (Вулфа Л., 1974).

Большинство актиномицетов – аэробы, некоторые – факультативные или облигатные анаэробы. Хемогетеротрофы; используют разнообразные источники энергии, в том числе сложные полимеры. Свободноживущие (большинство), симбиотические (в том числе азотфиксирующие), некоторые патогенны для растений, животных, человека. Колонии актиномицетов часто окрашены в различные цвета. Многие актиномицеты образуют пигмент, который иногда выделяется в питательную среду (антоцианы, каротиноиды и др.). Многие актиномицеты при освещении ультрафиолетовыми лучами флуоресцируют. Флуоресцирующее вещество может выделяться в среду.

Группа 25. Стрептомицеты и близкие роды

Гетерогенная группа, для всех таксонов которой характерны клеточные стенки, содержащие L-ДАПк* и глицин. Нити не распадаются на фрагменты и могут образовывать обильный воздушный мицелий с длинными цепочками спор (Заварзин Г.А. (ред.), 1997). Воздушный мицелий – густая, пушистая масса, поднимающаяся с поверхности колонии. Здесь образуются спорангии. Длина гиф воздушного мицелия может достигать 500 мкм.

Род Streptomyces

Вегетативные гифы (диаметром 0,5-2,0 мкм) образуют обильно разветвленный мицелий, редко распадающийся на фрагменты. Воздушный мицелий в зрелом состоянии несет цепочки из трех или большего числа спор. Для нескольких видов характерны короткие цепочки спор на субстратном мицелии (Вулфа Л., 1974). Некоторые виды могут формировать склероцио-, пикнидио-, спорангио- и синнема-подобные структуры. Споры неподвижные. Колонии обособленные и лишайникоподобные, кожистые или маслянистые; поверхность вначале относительно гладкая, но затем формируется переплетение воздушного мицелия, который может быть хлопьевидным, зернистым, порошковидным или бархатистым. Субстратный мицелий погружен в глубину питательной среды, гифы субстратного мицелия поглощают питательные вещества. В таком случае колония актиномицета легко снимается петлей с поверхности среды. Образуют разнообразные пигменты, определяющие цвет субстратного и воздушного мицелия. Могут также синтезировать пигменты, диффундирующие в среду. Многие штаммы, продуцирующие один или большее число антибиотиков. Грамположительные, но не кислото- и спиртоустойчивые. В составе пертидогликана клеточной стенки большое количество L-ДАПк. Не содержит миколовых кислот, но в больших количествах содержат насыщенные жирные кислоты изо - и антеизо -строения; основные изопреноидные соединения – гекса- или октагидрированные менахиноны с 9 изопреновыми единицами. В составе сложных полярных липидов обычно присутствуют фосфатидилглицерол, фосфатидилэтаноламин, фосфатидилинозитол и фосфатидилинозитолманнозиды. Аэробы. Хемоорганотрофы; метаболизм окислительного типа. Каталазоположительные; как правило, восстанавливают нитрат до нитрита; разлагают аденин, эскулин, казеин, желатину, гипоксантин, крахмал и L-тирозин. В качестве единственных источников углерода и энергии для роста используют разнообразные органические соединения. Оптимальная температура 25-35ºС, некоторые виды растут как психрофильные и термофильные; оптимальный для роста диапазон рН 6,5-8,0. Широко распространены и обильно представлены в почве, включая компосты. Несколько видов патогенны для животных и человека, другие фитопатогенные (Заварзин Г.А. (ред.), 1997).

Род Streptomyces представлен видами, имеющими воздушный мицелий, несущий цепочки спор. Многие штаммы продуцируют антибиотики. Streptomycesalbus – продуцент стрептомицина, Streptomycesgriseus, Streptomyceslavendulae – продуценты биопрепарата фитолавина, используемого против фитопатогенов, Streptomycesscabies – возбудитель обыкновенной (актиномицетной) парши картофеля и корнеплодов (син. Actinomycesscabies) (Шапиро Я.С., 2005).

тля теплица грунт энтомофаг микробиологический

1.3.2 Распространение и экология

Актиномицеты присутствуют в воздухе, пресноводных водоемах и морях, а также в донных осадках. Почвы являются природными субстратами, откуда актиномицеты выделяются в наибольшем числе и разнообразии, принимая активное участие в почвообразовательных процессах. Они широко распространены в почвах всего земного шара, однако на их качественный и количественный состав значительное влияние оказывает географическое положение местности, тип почвы, ее химические и физические свойства, окультуренность, влагоемкость и др. особенности почв (Банников А.Г., Вакулин А.А., Рустамов А.К., 1996).