Использование энтомофагов в биологической защите растений в теплицах России

Двадцатое столетие в целом ряде стран мира, в том числе и в России, ознаменовалась мощным развитием новой отрасли сельскохозяйственного производства – овощеводства в защищенном грунте.

С экологической, организационно-хозяйственной и фитосанитарной точек зрения защищенный грунт представляет собой агроэкосистему особого типа, отличающейся высокой энерго- и материалоемкостью, большей интенсификацией культуры производства, относительной независимостью от внешних природно-климатических условий, возможностью регуляции искусственного режима роста и развития растений и рядом других характеристик.

Важно подчеркнуть, что урожайность овощей в защищенном грунте достаточно высокая. Например, в зимних теплицах она составляет более 20 кг/м² , но при этом и материальные затраты на их производство немалые, в связи с чем хозяйственная весомость каждого квадратного метра полезной площади неизмеримо выше, чем в открытом грунте, и поэтому фитосанитарная защищенность буквально каждого растения здесь приобретает экономический смысл.

Многолетний опыт возделывания овощных, цветочных и других культур в теплицах убедительно свидетельствует о том, что вредители и болезни являются серьезным  негативным фактором, ограничивающим производство растениеводческой продукции в защищенном грунте, и что без хорошо организованной борьбы с ними обойтись практически невозможно.

Высокой вредоносности вредных организмов в теплицах способствует ряд обстоятельств: благоприятный микроклимат, длительная почти круглогодичная вегетация узкого набора растений, часто неустойчивых или слабо устойчивых к вредителям и болезням, отсутствие биоценотических регуляторов численности вредных видов, грубые в фитосанитарном отношении погрешности агротехнологии и др. Нарушение любого из факторов, обеспечивающих фитосанитарный режим, непременно ведет к ослаблению экологической устойчивости в теплицах и оранжереях, к патологии растений и снижению их продуктивности.

Специальные мероприятия по защите растений позволяют сдерживать негативное влияние вредных организмов на выращиваемые культуры. Однако социальные требования к растениеводству защищенного грунта предельно регламентируют ассортимент средств и методов, используемых в фитосанитарных мероприятиях,  и все более ориентируют на стратегию развития экологически безопасной защиты растений, в том числе и биологической.

В целях практического  достижения  равновесия в защищенном грунте обязательно необходима единая интеграция биоценотической иерархии трех структурно-функциональных блоков: 1) возделываемые культуры; 2) живущие за их счет вредные организмы; 3) энтомофаги (зоофаги), энтомопатогены, микробы-антагонисты. Именно это триединство трофических связей или триотроф является главной системообразующей консорцией любой агросистемы и условием ее фитосанитарной стабильности.

Главнейшая роль в системе триотрофа защищенного грунта принадлежит первому – флористическому блоку, основу которого составляют возделываемые в теплицах культуры: огурцы, томаты, перцы, баклажаны, цветы. Здесь создается огромная масса пищевого и энергетического вещества и формируется среда обитания как для растений, так и для организмов, биоценотически связанных с ними.

 Таким образом, в агроценозах защищенного грунта всегда создается система, состоящая из двух блоков: растения возделываемой культуры и обитающие на них и живущие за их счет различные виды фитофагов. Такая система биоценотически нестабильна, численность вредных организмов всегда имеет тенденцию к резкому увеличению, поскольку она не регулируется, как это имеет место в природе, прессом естественных врагов – энтомофагов и   энтомопатогенных микроорганизмов. В агроценозах открытого грунта, а тем более в природных экосистемах, комплекс энтомофагов образует обязательный третий блок системы: растение – вредители – энтомофаги. Именно этот третий блок обеспечивает относительную устойчивость той или иной экосистемы и фактически составляет основу биологического метода защиты растений.

Вся технология производства растениеводческой продукции  в защищенном грунте исходит из создания условий оптимальных для роста и развития растений. При монокультуре в промышленных теплицах создаются благоприятные условия для культивируемого вида растений (огурец, томат, перец), которые нередко столь же оптимальны для массового размножения вредителей (тли, белокрылка, паутинные клещ и др.) и развития болезней этих растений. В то же время условия для энтомофагов здесь нередко менее благоприятны, и они не могут стать на длительное время необходимым компонентом биоценоза, как не могут самостоятельно удерживаться в этой экосистеме. Таким образом, при монокультуре в крупных промышленных теплицах способность системы удерживать в биоценотическом взаимодействии все три блока триотрофа низка, а регулирующая роль энтомофагов непродолжительна и невысока.

Напротив, в теплицах многофункционального назначения при более широком флористическом составе биоценотическая емкость значительно возрастает, поскольку создаются более благоприятные условия для энтомофагов, которые, будучи однажды колонизированы длительное время (в течение сезона), удерживаются в теплице и самостоятельно регулируют биоценотический процесс. Его можно корректировать, руководствуясь данными мониторинга о складывающейся фитосанитарной ситуации, путем дополнительных выпусков энтомофагов и применения микробиологических препаратов.

Формирование третьего структурно-функционального блока системы триотрофа в защищенном грунте и обеспечение условий его эффективной деятельности как раз и составляет суть биологического метода защиты растений в теплицах. Заполнение этого блока соответствующими видами энтомофагов, энтомопатогенов и микробов-антагонистов осуществляется за счет изыскания этих организмов в природе и интродукции их в агроценозы теплиц.

Исследования по изысканию энтомофагов, пригодных для использования в защищенном грунте, проводились в лабораториях биометода, руководимых: в ВИЗР – В.А. Щепетильниковой и Г.В. Гусевым, во ВНИИФ – Г.А. Бегляровым, в Ленинградском СХИ (СПбГАУ) – Н.В. Бондаренко. По мере накопления опыта и экспериментальных материалов состав энтомофагов расширялся. Таким образом, создавалась оптимальная интеграция методов, способов и приемов агротехники и защиты растений, в которой открывалась бы возможность широко использовать средства биометода – энтомофагов и биопрепаратов.

Замечательным и очень плодотворным мероприятием по освоению мировых природных ресурсов полезных в биологическом методе защиты растений в теплицах видов явилась интродукция хищного клеща фитосейулюса (Phytoseiulus persimilis А.-Н.) как акарифага паутинного клеща (Tetranychus urticae Koch). Лабораторная культура   фитосейулюса была получена В.А. Щепетильниковой и Г.А. Бегляровым из Международного института биологической борьбы (Бельвилль, Канада).

Г.А. Бегляров организовал во ВНИИФ всестороннее изучение этого акарифага и показал его высокую эффективность в подавлении паутинного клеща на растениях огурца в теплицах. Через посредство широкой популяризации, издания целого ряда рекомендаций и руководства по массовому разведению и применению фитосейулюса этот акарифаг был успешно внедрен в практику биологической защиты растений от паутинных клещей в защищенном грунте. Сейчас вряд ли можно найти тепличный комбинат, где бы ни применялся фитосейулюс.

 Труднее и сложнее оказалась проблема биологического метода борьбы с тлями, хотя и здесь очевидные успехи несомненны. Дело  в том, что видовой состав тлей о насчитывает более 30 видов.  Наиболее многочисленны и особенно вредоносны: бахчевая (Aphis gossypii Glov.), персиковая (Myzodes persicae Sulz.),большая картофельная (Macrosiphum euphorbiae Thom.), обыкновенная картофельная(Aulocopthum solani Kalt.) и др.

Был проведен большой цикл работ по изучению биологических и экологических особенностей златоглазок (сем. Chrysopidae). Аккумуляцией работ, проведенных в ВИЗР, стало создание М.С. Лузгиным промышленной установки по массовому производству златоглазок.

На бывшей Дальневосточной опытной станции ВИЗР изучен и успешно внедрен в практику биологической защиты овощных культур в теплицах еще один представитель отряда сетчатокрылых семейства гемеробиид – микромус (Micromus angulatus Steph.). Этот энтемофаг наиболее эффективен при высоких плотностях тлей и хорошо сочетается с деятельностью других афидофагов.

Из отряда жесткокрылых к практическому применению в теплицах и оранжереях рекомендовано несколько видов местных и интродуцированных кокцинеллид (Coccinellidae). Из местных видов наибольшее внимание заслуживает пропилея 14-точечная(Propylaea quatuordecimpunctata L.), семиточечная коровка (Coccinella septempunctata L.), изменчивая коровка ( Adonia variegate Gz.) – (Твердюков и др. 1993, и др.). Интродуцированные кокцинеллиды – представители регионов с тропическим климатом, в известной мере сходным с микроклиматом теплиц и оранжерей: циклонеда (Cycloneda limbifer Casey), завезенная с Кубы, и леис (Leis dimidiate Fabbr.) – из Юго-Восточной Азии. Они также рекомендованы для защиты растений от тлей в теплицах и оранжереях. В завершение нужно сказать о криптолемусе (Cryptolaemus montrouzieri Muls.), хотя он и не является афидофагом, но используется в оранжереях  и теплицах как эффективный энтомофаг различных червецов. В Россию криптолемус завезен из Австралии и в массовых количествах разводится опытно-промышленным способом.

В природных условиях тли в значительной мере подвергаются нападению более специализированных, чем хищники, паразитов из отряда Hymenoptera (сем. Aphidiidae): Aphidius matricarial Hal.,  A. gifuensis Ashm., Lysiphlebus testaceipes Cresson, L. fritzmuelleri Mack,  L. fabarum Marsh, L. japonica Ashm. Они довольно обстоятельно изучены и рекомендованы для использования в защите тепличных культур от тлей как самостоятельно, так и в комплексе с другими энтомофагами.

Несомненный интерес представляют виды паразитических афидофагов из Приморского края, поскольку погодно-климатические условия вегетационного периода Приморья близки к микроклимату в теплицах, да и виды энтомофагов этого региона нередко очень эффективны. Так, A.gifuensis способен заражать персиковую тлю почти на 100%. В.И. Потемкиной разработана методика массового разведения  и технология применения этого афидофага (Дорохова и др, 2000). Однако на эффективность афидофагов сильное негативное влияние оказывают гиперпаразиты, особенно во второй половине лета.

Оранжерейная белокрылка (Trialeurodes vaporariorum Wstw.) – очень многоядный и исключительно вредоносный в защищенном грунте вредитель. Для биологической борьбы с ним в нашу страну в 1960 г. из Канады был интродуцирован специализированный эндопаразит энкарзия(Encarsia Formosa Gah.: Hymenoptera, Aphelinidae). Разработаны методы массового разведения энкарзии и несколько способов ее эффективного применения. На Лазаревской опытной станции ВИЗР в системе защитных мероприятий в теплицах используется Partenapea masi E. и хищный клоп Dicyphus errans Wolff. (Hemiptera, Miridae), который кроме белокрылки уничтожает и некоторые виды тлей.

В последние десятилетия очень выросла в теплицах вредоносность трипсов (отряд Thysanjptera, подотряд Terebrantia, семейство Thripidae), среди них тепличный (Hercinothrips femoralis Reut.), табачный (Thrips tabaci Lind.), драценовый (Parthenothrips dracaenae Heed.), западный цветочный (Frankliniella occidentalis Perg.) трипсы. Из всех перечисленных видов особую опасность представляет западный цветочный трипс, который в 80-х гг. был завезен с американского континента в Европу, а далее с посадочным материалом декоративных растений попал в Россию: он очень многояден, способен развиваться в широком диапазоне микроклиматических условий теплиц.

В качестве энтомофагов трипсов используются хищные  клещи из рода Amblyseius (Parasitiformes Phytoseiidae): A.machenzill Sch.,  A. cucumeris Ond., A. barketi Hagh. Клещи питаются личинками трипсов, уничтожая в сутки 5-8 особей; кроме трипсов, они поедают паутинных клещей, а также в качестве дополнительной пищи потребляют пыльцу растений, медвяную росу – это способствует их выживанию при отсутствии трипсов. Наибольшее применение находит A.mackenziei, его разводят на мучном клеще в отрубях. Технология применения  также несложная (Бегляров, Сучалкин, 1985, Слепко, 1994).

В ряды энтомофагов трипсов рекомендуются хищные клопы (Hemiptera, Anthocoridae) Anthocoris nemorum L.  и Orius niger Wolff.  и из сем. Miridae  – Macrolophus nubilis H.-S. Все эти виды многоядны и в круг их жертв, кроме трипсов, входят тли, белокрылки, паутинные клещи и др.

Таким образом, кратко охарактеризованный комплекс энтомофагов основных вредителей овощных и цветочных культур, возделываемых в теплицах, свидетельствует о довольно представительном составе этого комплекса, позволяющего в целом контролировать вредителей в защищенном грунте. Однако воссоздание полной и надежной биоценотической регуляции в агроэкосистемах защищенного грунта становится более реальной при условии насыщения третьего блока триотрофа энтомопатогенными микроорганизмами.