Введение к работе
Актуальность исследования. Оранжереи ботанических садов являются уникальной разновидностью защищенного грунта. Это место проведения экскурсий, которые совершаются регулярно в течение всего года. Поэтому применение пестицидов хотя и допускается, но лимитировано по срокам и спектру используемых препаратов (Смирнов, 1996). Одной из важных задач ботанических садов, расположенных в зоне умеренного климата (в том числе на Северо-Западе), является сохранение биоразнообразия тропических и субтропических растений в условиях защищенного фунта (Червеченко, 2003; Семенова, 1994; Roudna, 1994). Учитывая образовательный и природоохранный аспекты деятельности ботанических садов, защита коллекционных видов должна строиться преимущественно на методах экологически безопасных для людей и защищаемых растений.
В защищенном грунте (в том числе в оранжереях ботанических садов) исходно создается и функционирует система, состоящая из двух блоков: растения и обитающие на них фитофаги. Такая система биоценотически нестабильна, численность вредных организмов имеет тенденцию к резкому увеличению, поскольку она не регулируется прессом естественных врагов, как это имеет место в природе (Воронин и др., 1979; Павлюшин и др., 2001). Формирование третьего блока системы триотрофа (блока биоценотической регуляции) в оранжереях является необходимым условием создания экологически безопасной системы защиты коллекционных растений в ботанических садах.
О необходимости и перспективности преимущественного использования биологического метода защиты растений в оранжереях ботанических садов свидетельствует положительный опыт применения энтомофагов в фондовых оранжереях Главного ботанического сада (Козаржевская и др., 1979; Синадский, 1987; Плотикова и др., 1995), в Полярно-альпийском ботаническом саду (Иванов, 1994; Рак, 2000) и других садах и дендрариях (Чумак, 1992; Hodge, 1996).
Формирование блока биоценотической регуляции (энтомофаги, энтомопатоге-ны) составляет суть биологического метода защиты растений от вредителей в защищенном грунте, в том числе в оранжереях ботанических садов. Необходимо сформировать третий блока триотрофа путем подбора наиболее эффективных видов энтомофагов, а также оптимизировать способы их применения путем сезонной колонизации и наводняющих выпусков.
Цель работы: Обосновать состав комплекса энтомофагов для защиты коллекционных растений в ботанических садах Северо-Запада России, оценить эффективность отобранных видов и перспективы их использования в оранжереях с разными климатическими условиями.
Задачи работы:
Выявить видовой состав вредителей в оранжереях с разными климатическими условиями. Изучить многолетнюю и сезонную динамику численности доминирующих видов фитофагов, установить их пищевые связи.
Выявить видовой состав местных энтомофагов на территории ботанических садов. Оценить их роль в стабилизации фитосанитарной обстановки в оранжереях.
Сформировать комплекс энтомофагов для сезонной колонизации в оранжереях.
4. Оптимизировать методы колонизации энтомофагов применительно к условиям оранжерей с разным видовым составом растений и при разных климатических условиях.
Научная новизна. На основе многолетних данных (1998-2008 гг.) проведен анализ структуры комплекса фитофагов, заселяющих растения-интродуценты из коллекций трех ботанических садов Северо-Западного региона. На базе Ботанического сада БИН установлены пищевые связи вредителей, изучена сезонная динамика их численности.
Впервые в условиях оранжерей в Северо-Западном регионе на фоне флористического разнообразия и при различных климатических условиях определена эффективность комплекса энтомофагов, включающего 12 видов, среди которых наиболее эффективными оказались клопы-антокориды Onus laevigatus Fieb., О. majusculus Reut., О. strigicollis Popp., клоп-слепняк Macrolophus rmbilis H.-S., кокцинеллиды Cryptolaemus montrouzieri Muls. и Harmonia axyridis Pall. Впервые апробирован комплекс биологических средств защиты растений от нового для России вредителя ЕсЫ-nothrips americanus Morg.
Практическая значимость. На основе полученных результатов оптимизирован фитосанитарный мониторинг в ботанических садах Северо-Западного региона. Разработана методика применения 12 видов энтомофагов против комплекса сосущих фитофагов, повреждающих коллекционные растения в оранжереях ботанических садов. Апробированы методические приемы, позволяющие сохранять и накапливать кокцидофага С. montrouzieri при сезонной колонизации в оранжереях на фоне проведения плановых агротехнических мероприятий. С помощью предложенного нами комплекса энтомофагов (клопов рода Orius и слепняка М. nubilis) и биопрепарата не-мабакт подавлены очаги нового вредителя Е. americanus в условиях оранжерей Ботанического сада БИН.
Апробация работы. Основные результаты исследований представлены на XII съезде РЭО (Санкт-Петербург, 2002), III и IV междунар. научн. конф. «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (Санкт-Петербург, 2003, 2007), II Всерос. съезде по защите растений (Санкт-Петербург, 2005), симпозиуме стран СНГ по перепончатокрылым насекомым (Москва, 2006), междунар. научн. конф. «Ботанические сады как центры сохранения биоразнообразия и рационального использования растительных ресурсов» (Москва, 2005), I междун. научн.-практ. конф. «Биологическое разнообразие и интродукция суккулентов» (Санкт-Петербург, 2004), междунар. научн. конф. «Теоретические и прикладные аспекты интродукции растений как перспективного направления развития науки и народного хозяйства» (Минск, 2007).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 печатных работ, из них 2 в журнале, рекомендованном ВАК.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка использованной литературы, включающего 174 источника, в том числе 36 на иностранных языках, и 8 приложений. Работа изложена на 163 страницах, содержит в основном тексте 18 таблиц и 30 рисунков.
