Миграция и акклиматизация вредных организмов при интродукции растений в оранжереях Крайнего Севера России

Н.С. Рак, С.В. Литвинова

Интродукция и акклиматизация растений является основным направлением исследований в Полярноальпийском ботаническом саду-институте им. Н.А. Аврорина Кольского научного центра Российской академии наук (ПАБСИ). Защита интродуцентов от вредителей и болезней представляет собой проблему особой сложности.

Ознакомление с фитопатогенными организмами растений Кольского полуострова началось только в 20-х годах XIX столетия (Фридолин, 1 936). К более поздним энтомологическим исследованиям Хибин относятся работы Л.А. Новицкой (1957-1962), М.К. Знаменской (1960-1962), Б.А. Куценина (1970-1971), В.К. Неофитовой (1951-1972), Н.П. Вершининой (1970-1975), Л.А. Шавровой (1967-1976) и других. Однако природная энтомо-фауна Мурманской области до сих пор изучена недостаточно. Несомненна необходимость исследований энто-мофауны и микофлоры как местных, так и интродуцированных растений, так как успех интродукции высших растений на Север и решение проблемы их воспроизводства зачастую находятся в непосредственной зависимости от вредителей и заболеваний, поражающих растения в раннем возрасте.

На питомниках, экспериментальных и экспозиционных участках Полярно-альпийского ботанического сада собрана уникальная коллекция растений (более 3000 видов) разных географических зон, в оранжереях (более 1000 видов) - тропических и субтропических растений. Многие из интродуцентов используются в качестве декоративных и цветочных культур в озеленении городов и поселков, в цветоводстве защищенного грунта, для создания зимних садов и интерьеров учреждений, для украшения жилищ цветоводами-любителями в Мурманской области. Пополнение коллекции ведется в основном путем завоза посадочного материала (семена, луковицы, черенки и живые растения) из естественных местообитаний (экспедиции в самые разные регионы страны и за рубеж), получением материала путем семенного обмена по Делектусам и передачей растений в дар от любителей. Интродукция растений сопровождается инвазией видов вредной энтомофауны, которая претерпевает постоянные изменения, поскольку вместе с новым растительным материалом появляются новые вредители и болезни. Чужеземные фитофаги из-за отсутствия природных врагов, получают возможность бесконтрольного размножения, и, акклиматизировавшись в новых условиях, приобретают статус опасного вредителя.

В ПАБСИ не раз сталкивались с тем, что ценнейшие образцы растений, успешно прошедшие этап первичной интродукции и уже рекомендованные к внедрению, в массе погибали от вредителей или болезней. Так во второй половине 60-х годов питомники Ботанического сада полностью лишились незабудки альпийской и значительной части ветрениц пучковатой и длинноволосой, переселенных с Алтая и Кавказа в 30-е годы (Андреев, 1975). Сложной задачей было сохранение в посадках нивяников и многих других представителей сложноцветных. Не менее важным представляется защита от вредителей и болезней огромной коллекции тропических и субтропических растений в оранжереях, где в отсутствии естественных врагов, беспрепятственно развиваются многие виды вредной энтомофауны, завезенные с коллекционными образцами.

Целью нашей работы является мониторинг интродуцированных видов вредителей тропических и субтропических растений в оранжереях ПАБСИ. Впервые 37 видов вредителей было выявлено Л.А. Новицкой, из них 26 видов – открытого грунта и 11 видов – закрытого грунта (Новицкая, 1957, 1962). В 1967 г. Н.П. Вершинина обнаружила на декоративных растениях 30 видов вредителей, из которых 15 видов – впервые. В 70-е годы этот список был ею дополнен и составил 63 вида (Вершинина, 1972).

В настоящее время комплекс сосущих вредителей состоит из пяти систематических групп: тли, клещи, трипсы, белокрылка, кокциды и представлен 16 видами (табл.1). Очевидно, в результате адаптации и принятым мерам защиты, происходит естественный отбор наиболее пластичных видов.

Среди выявленных вредителей одно из первых мест принадлежит отряду Homoptera – равнокрылые хоботные. Тли (сем. Aphididae ) заселяют 65 видов коллекционных растений. Из них 38 видов растений заселено только тлями; 27 видов растений тля соседствуют с другими фитофагами. Кроме того, тли отмечены на всех без исключения цветочных культурах, выращиваемых в производственных теплицах Сада. В оранжереях круглый год наиболее вредоносны Myzodes persicae Sulz . , Myzodes portulacae Macch., которые в открытом грунте Мурманской области не встречаются.

На втором месте в комплексе вредителей следует признать клещей. Тetranychus urtica Koch (отряд Acarina) был завезен в Мурманскую область с рассадой декоративных растений еще в 1933 году (Новицкая, 1962). В настоящее время отмечен на 47 видах коллекционных растений, причем паутинный клещ единолично заселяет 18 видов и соседствует с другими фитофагами на 29-ти видах (Рак, 2005), встречается и в открытом грунте на примулах, гравилате, розах и смородинах. В последние годы особую вредоносность проявляют луковичный прозрачный клещ (на луковицах гиппеаструма), цикламеновый прозрачный клещ (на гибискусах, фатсии), кактусовый клещ (кактусы) и оранжерейная плоскотелка.

Таблица 1. Вредители растений в оранжереях ботанического сада

Трипсы (отряд Thysanoptera ) впервые были выявлены в теплицах ПАБСИ в 1964 и 1975 годах (Вершинина, 1975). Taeniothrips simplex Morison отмечен единственный раз на завезенном посадочном материале из Латвии. Parthenothrips dracaenae (Heeger) и Heliothrips haemorrhoidalis Bouche заселяют 15 видов оранжерейных растений. Вредоносность их особенно велика на цветочных и декоративных культурах, где качество цветочной продукции снижается уже при наличии 3-5 особей трипса на цветок. Встречаются в летний период в открытом грунте на рассаде летних культур: виоле, астре, циннии и др., которые используются при озеленении территории Ботанического сада.

Первые единичные особи Trialeurodes vaporariorum Westw . (сем. Aleyrodidae ) зарегистрированы в ПАБСИ в 1972 году на азалиях, а массовое размножение вредителя отмечено в 1980 году на гербере (Вершинина, 1975). Белокрылка встречается на 11 видах тропических и субтропических растений, в отдельные годы летом вылетает из оранжерей и заселяет ряд растений в открытом грунте на притепличных территориях.

Представители подотряда Coccinea встречаются на Крайнем Севере исключительно в закрытом грунте. В 1957-1962 годах Coccus hesperidium L., Aspidiotus nerii Bouche, Aspidiotus hederae Vall Saissetia coffeae Walker,

Pseudococcus gahani Green , Pseudococcus maritimus Ehrh ., Pseudo-Coccus longispinus (Targ.-Tozz .) повреждали коллекционные растения 46 видов из 5 семейств (Новицкая, 1962). В настоящее время видовой состав кокцид сузился. Видимо, далеко не все заносимые с посадочным материалом виды вредителей приживаются в оранжереях Сада. К числу наиболее акклиматизировавшихся видов кокцид относятся: Coccus hesperidium L . (мягкая ложнощитовка), Saissetia coffeae Walker (полушаровидная ложнощитовка) и Aspidiotus nerii Bouche (олеандровая щитовка), заселяющие растения из 35 семейств 101 вида. Особый контроль необходим за эпизодически появляющимся видом из семейства Pseudococcidae - Pseudococcus longispinus (Targioni-Tozzetti ) (щетинистый мучной червец).

Формирование комплекса вредителей оранжерейных культур в ботаническом саду, в основном, закончено, но изменение видового состава возможно за счет пополнения коллекционного фонда новыми видами растений, и в результате перехода вредителей с местной растительности на родственные виды интродуцированных растений, когда они в весенне-летний период могут залететь в теплицы. Наблюдения за такими изменениями составляют основу познания путей формирования вредной энтомофауны в коллекционных оранжереях ПАБСИ.

Регулярные обследования выявили присутствие вредителей на растениях 67 семейств. Однако в качестве кормовых фитофаги используют растения только 26 семейств, 675 видов. Растения по семействам разделены нами на группы в зависимости от того, в какой мере таксоны подвержены поражению вредителями (табл. 2). Выделены семейства, устойчивые к заселению фитофагами: Begoniaceae , Aizoaceae , Commelinaceae , Asclepiada-ceae , Euphorbiaceae , и неустойчивые – Asphodellaceae , Acantacea e, Aracea e. Можно отметить отдельные семейства, представители которых связаны исключительно с тлями ( Campanulaceae , Gesneriaceae ), с паутинными клещами ( Lamiaceae , Agavaceae ), со щитовками ( Arecaceae ), с трипсами ( Amaryllidaceae ). Встречаются виды растений, привлекающие сразу 2 – 3 группы фитофагов. Одновременное присутствие 4 – 5 групп вредителей выявлено только на растениях из сем. Araceae и Malvaceae .

Таблица 2. Распределение растений на группы в зависимости от степени заселяемости вредителями

Причины, по которым фитофаги выбирают или отвергают растения определенных систематических групп, могут быть различны: архитектоника, морфология, биохимия, специфика выращивания. В каждом отдельном случае работают свои механизмы. Например, в группе растений, не заселяемых вредителями, семейство Bego-niaceae листья покрыты опушением, а Aizoaceae - восковым налетом. Вероятно, из-за этих особенностей растения непривлекательны для сосущих фитофагов. Среди семейств, заселяемых вредителями особенно выделяются Araliaceae , где заселяется вредителями почти треть видов. В семействе Piperaceae - всего один вид, вероятно потому, что присутствие в листьях ароматических веществ препятствует их использованию в качестве корма. Многие Crassulaceae содержат компоненты лекарственных веществ, что, возможно, также объясняет относительно низкое заселение фитофагами.

Регулярные наблюдения за численностью и вредоносностью энтомофауны в оранжереях ПАБСИ выявили зависимость этих показателей не только от видового состава растений, но и от их жизненных форм (табл.3). Наиболее активно расселяются вредители на видах древесно-кустарничковой группы – 35-43 % от общего числа растений в оранжерее. Самыми устойчивыми оказались лианы и суккуленты. Следует также отметить, что в целом вредители предпочитают лишь 18% видов растений коллекционного фонда.

Таблица3. Заселяемость вредителями растений из коллекции ПАБСИ в зависимости от жизненной формы

Сведения о трофических связях «фитофаг-растение» позволяют на основании принадлежности данного вида растения к тому или иному семейству или жизненной форме оценить, насколько велика вероятность повреждения растений, которые пока свободны от вредителей. Особенно это важно при расширении коллекции, так как можно заранее определить и спрогнозировать потенциальных вредителей нового вида растения, исходя из его таксономической и экологической принадлежности.