Трапезникова, Ольга Витальевна. Биологическое обоснование массового разведения клопа Orius laevigatus Fieb. : Heteroptera, Anthocoridae : Трапезникова, Ольга Віталіївна. Біологічне обгрунтування масового розведення клопа Orius laevigatus Fieb. : Heteroptera, Anthocoridae Trapeznikova, Olga Vitalievna. Biological substantiation of mass rearing of the bug Orius laevigatus Fieb. : Heteroptera, Anthocoridae

Краткое описание

Трапезникова, Ольга Витальевна. Биологическое обоснование массового разведения клопа Orius laevigatus Fieb. : Heteroptera, Anthocoridae : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.02.05 / Трапезникова Ольга Витальевна; [Место защиты: Всерос. науч.-исслед. ин-т защиты растений РАСХН].- Санкт-Петербург, 2012.- 176 с.: ил. РГБ ОД, 61 12-3/942

61 12-3/942
РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
На правах рукописи
Трапезникова Ольга Витальевна
Биологическое обоснование массового разведения клопа Опт 1аех1§а1т

Е1еЬ. (Не1егор1ега, АпШосопс1ае)
Шифр и наименование специальности: 03.02.05. - энтомология
Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук
Научный руководитель: Кандидат биологических наук Л.П. Красавина
Санкт-Петербург 2012 
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. Массовое разведение и применение Orius laevigatus в биологической защите растений 10
1.1. Морфология и распространение Orius laevigatus (Fieber, 1860) 11
1.2. Распространение и экологические особенности 17
1.3. Особенности биологии 19
1.4.1. Преимагинальное развитие 20
1.4.2. Влияние основных абиотических факторов на развитие и биологические показатели О. laevigatus 20
1.4.3. Диапауза 22
1.4.4. Питание в природе 23
1.4. Вопросы массового разведения клопов рода Orius 24
1.5.1. Плотность содержания и конструкции садков 24
1.5.2. Каннибализм и способы его снижения 27
1.5.3. Питание и подача воды при массовом разведении 28
1.5.4. Технологии массового разведения О. laevigatus 34
1.6. Применение О. laevigatus в биологическом контроле вредителей 37
1.7. Заключение по обзору литературы 39
ГЛАВА 2. Материалы и методы 43
2.1. Содержание лабораторной культуры Orius laevigatus 43
2.2. Индивидуальное содержание имаго ориусов 44
2.3. Методы отбора растений-суккулентов для использования в качестве субстрата для откладки яиц 45
2.4. Методы выращивания растений-суккулентов 46
2.5. Методы селекции лабораторной культуры Orius laevigatus по признаку плодовитости на каланхоэ Дегремона 47
2.6. Методы проведения экспериментов по разработке элементов технологии массового разведения клопа Orius laevigatus 47
2.6.1. Методы определения возможности хранения яиц Orius laevigatus 47 2.6.3. Определение оптимальной площади поверхности растительного субстрата для откладки яиц Orius laevigatus 52
2.7. Методы оценки продуктивности лабораторной популяции Orius laevigatus при разной плотности содержания клопов 52
ГЛАВА 3. Биологические особенности клопов рода Orius при разведении на
растениях-суккулентах 54
ГЛАВА 4. Селекция лабораторной культуры клопа Orius laevigatus по
признаку плодовитости 66
ГЛАВА 5. Разработка элементов технологии массового разведения клопа Orius laevigatus 83
5.1. Определение возможности хранения яиц 83
5.2. Оценка поведения и репродукции в садках с разными наполнителями87
5.3. Разработка нового способа подачи воды в садок для клопов 91
5.4. Определение оптимальной площади поверхности растительного субстрата для откладки яиц 93
5.5. Оценка продуктивности лабораторной популяции при разной плотности содержания клопов 95
ГЛАВА 6. Разработка регламента массового разведения клопа Orius laevigatus 105
6.1. Разведение О. laevigatus 105
6.2. Сравнение параметров и этапов предлагаемой методики массового разведения с таковыми в использовавшихся ранее технологиях 108
Выводы 112
Практические рекомендации 113
Список публикаций по теме диссертации 114
Список литературы 117
Приложение 1-14 134
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в тепличных хозяйствах первостепенное значение приобретают биологические методы борьбы с вредителями.
Существенный вред культурам в защищенном грунте наносят трипсы. Они повреждают овощные и цветочно-декоративные культуры при промышленном выращивании, серьезно вредят в ботанических садах, включая заполярные (Другова, Варфоломеева, 2005; Рак, 2000; Рак и др., 2007; Michelakis, Amri, 1997; Sanchez et al., 1997). В последние годы состав вредителей в защищенном грунте значительно пополнился, преимущественно за счет видов, завозимых при интродукции растений. Так попал в теплицы западный цветочный трипе Frankliniella occidentalis (Perg.) - один из самых опасных вредителей (Терезникова, Чумак, 1989; Великань, Доброхотов, 2005; Совершенова, Демушкина, 2005).
В качестве энтомофагов трипсов (хищников и паразитов) указано 44 вида (Сучалкин, 1983), наиболее эффективными из них считались хищные клещи фитосеиды (Acari, Phytoseidae), в частности, амблисейусы (Amblyseius spp.) (Петрова, Храмеева, 1990). Их применение против табачного трипса было успешным, но с появлением в оранжереях других видов трипсов начались поиски новых энтомофагов, в числе которых самыми перспективными оказались клопы семейства антокорид (Hemiptera, Anthocoridae) (Миронова и др., 1999; Van de Viere, Tirry, 1999; Сапрыкин, 2002; Степанычева, Щенникова, 2002; Великань, Доброхотов, 2005; Волков, 2006; Skirvin et al., 2006).
В мировой фауне известно около 250 видов этого семейства, однако для борьбы с трипсами используют только представителей родов Anthocoris и Orius, причем ориусы применяются значительно шире. Так, в США и Канаде используют О. indisiosus и О. tristicolor, в Италии - О. laevigatus, О. maj us cuius, О. niger и О. indisiosus, в Испании, Египте и на Тайване - О. laevigatus и О. albidipennis, в Корее и Японии - О. strigicollis и О. sauteri
1989; 1М>апе]а й а1., 2003; ТоттаБип, 2003, 2004 и др.). Чаще других в мировой практике биологической защиты растений применяется О. aevigatus Р1еЬ., что обусловлено его высокой и стабильной эффективностью на различных овощных и декоративных культурах против широко спектра вредителей, в том числе западного цветочного трипса.
В России О. aevigatus уже был успешно апробирован на перцах и баклажанах (Сапрыкин, 2002; Доброхотов, Сапрыкин, 2005).
О. aevigatus обладает рядом существенных преимуществ по сравнению с другими представителями рода Опт. Этот энтомофаг отличается высокой прожорливостью в сочетании со способностью убивать большее количество жертв, чем это необходимо для насыщения. Выпуски ориуса можно проводить в период, когда в теплицах сильно понижается относительная влажность воздуха - в это время он уничтожает значительно больше трипсов, чем амблисейусы (ОПкеБоп е1 а1., 1990; ЯашакегБ, 1993). Спектр жертв О. aevigatus достаточно широк: в него входят, помимо трипсов, тли, паутинные клещи, белокрылки, отмечено также питание яйцами чешуекрылых (РёпсаЛ, 1972; Миронова и др., 1998; Ахатов, Ижевский, 2004). Поэтому колонизация ориуса способствует стабилизации фитосанитарной обстановки в теплицах в целом. Кроме того, у О. aevigatus нет выраженной диапаузы, что позволяет поддерживать его культуру в лаборатории непрерывно (Сапрыкин, Пазюк, 2003; ТоттаБш!, 2003 и др.).
Рентабельность применения клопов в значительной степени зависит от производительности и стабильности технологии их массового разведения, которая должна обеспечивать получение необходимого для выпуска количества энтомофага к заданному сроку. В настоящее время в России используются преимущественно методики лабораторного разведения О. aevigatus (Миронова, 1999; Степанычева, Щеникова, 2002; Сапрыкин, Пазюк, 2003). Эти методики не всегда эффективны при массовой наработке биоматериала. Отечественная технология массового разведения этого энтомофага до сих пор не разработана, поэтому в производственных биолабораториях ряда тепличных комбинатов в настоящее время используют механическое масштабирование методов лабораторного разведения ориуса. Это позволяет увеличить объемы получаемого биоматериала, однако экстенсивное развитие массового производства требует значительных трудозатрат. Для повышения рентабельности и стабильности массового разведения ориусов необходимо перейти от лабораторного содержания культур к массовому производству, что потребует изменения основных звеньев технологического процесса и детальной разработки каждого этапа технологии для увеличения выхода готовой продукции.
Все нововведения, необходимые для создания высокопроизводительной и рентабельной технологии массового разведения ориусов, неизбежно приведут к искусственному отбору в лабораторной популяции О. aevigatm. Следовательно, наша работа должна включать комплексную оценку произошедших изменений по основным биологическим показателям, а также оценку возможностей селекционно- генетического улучшения лабораторной популяции О. laevigatus в том случае, если ее репродукция снизится в условиях новой технологии. Селекция является неотъемлемой частью массового разведения энтомофагов, так как условия искусственного разведения, как правило, негативно влияют на репродуктивный потенциал массовых культур.
В связи с этими причинами была определена цель работы: дать биологическое обоснование технологии массового разведения клопа О. laevigatus.
В ходе работы предусматривалось решение следующих задач:
1) подбор новых растительных субстратов, пригодных для откладки яиц самками ориуса, и оценка степени их влияния на основные биологические параметры культуры энтомофага;
2) селекция лабораторной культуры О. aevigatus по признаку плодовитости при разведении на отобранных растительных субстратах;
3) определение ключевых параметров для разработки технологии массового разведения О. aevigatus (условия и сроки хранения энтомофага; оценка репродукции имаго в зависимости от условий их содержания; определение оптимальной плотности содержания личинок и имаго, а также оптимальной площади растительного субстрата для откладки яиц);
4) разработка регламента массового разведения клопа О. aevigatus.
Исследования проводились в период с 2008 по 2011 гг. в лаборатории
биологической защиты растений ВИЗР.
Научная новизна
Впервые проведена комплексная оценка основных биологических показателей О. aevigatus при разведении на растениях-суккулентах. Показана возможность их использования в качестве субстрата для откладки яиц. Впервые проведена селекция культуры энтомофага по повышению значения признака плодовитости. Впервые оценено влияние плотности содержания имаго и личинок ориуса при массовом разведении на показатели выживаемости и плодовитости энтомофага, а также определены оптимальные плотности содержания (имаго - 0.3 особи/мл; личинки второго возраста -2.1 особи/мл).
Практическая значимость
На основании результатов исследования разработана высокопродуктивная технология массового разведения клопа О. laevigatus, позволяющая за 30 дней получать 12856 имаго от 1000 клопов с садка объемом 3300 мл. Отдельные оригинальные элементы этой технологии (использование растений-суккулентов в качестве субстрата для откладки яиц, использование флористической губки в качестве источника влаги и др.) могут быть применены при разведении других видов рода Опия.
Проведены успешные испытания технологии массового разведения и применения клопа О. aevigatus в производственных теплицах ЗАО «Весна Тих вин» при защите перцев от табачного трипса (АКТ № 282 от 20.09.2011 г., см. приложение 14).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 5 статей в журналах, рекомендованных ВАК.
Апробация работы
Результаты работ по теме диссертации докладывались на Международной научно-практической конференции Ставропольского отделения РЭО «Актуальные вопросы энтомологии» (Ставрополь, 2009); на Международной научной конференции Новосибирского государственного аграрного университета и Сибирского НИИ земледелия и химизации сельского хозяйства «Фитосанитарная безопасность агроэкосистем» (г. Новосибирск, 2010); на Международной научно-практической конференции Института защиты растений НАН Белоруссии «Интегрированная защита растений: стратегия и тактика» (п. Прилуки, 2011); на конференции профессорско-преподавательского состава в Аграрном университете (г. Санкт-Петербург - Пушкин, 2010, 2012 г.г.); на семинарах журнала «Гавриш» «Защита растений в теплицах» 24-27 мая 2010 г. и 23-26 мая 2011 г.; на пятой Международной научной конференции Ботанического сада БИН РАН «Биологическое разнообразие. Интродукция растений» (г. Санкт- Петербург, 2011); на Всероссийской научной конференции с международным участием ПАБСИ КНЦ РАН «Ботанические сады и устойчивое развитие северных регионов» (г. Апатиты, 2011); а также на семинарах лаборатории биологического метода защиты растений ВИЗР Россельхозакадемии в 2008, 2009, 2010 и 2011 гг.
Структура и объем работы
Работа изложена на 176 страницах и включает введение, 6 глав, выводы и приложение, которое состоит из 43 страниц. В списке литературы 136 названий, 72 из них на иностранных языках.
Благодарности
Выражаю искреннюю признательность руководителю моей работы Красавиной Л.П. за научно-методическую поддержку. Кроме того, я благодарна Анисимову А.И., Белоусову И.А., Беляковой H.A., Варфоломеевой Е.А., Васильеву А.Л., Кабаку И.И., Козловой Е.Г., Орловой Г.С., Пазюк И.М., Сапрыкину A.A., Сорокиной А.П. и всем сотрудникам лаборатории биометода ВИЗР.

Список литературы

1. При массовом разведении Orius laevigatus в качестве субстрата для откладки яиц могут использоваться растения-суккуленты, среди которых оптимальным является каланхоэ Дегремона. Основные биологические показатели при откладке яиц в этот субстрат (продолжительность жизни самок, продолжительность преимагинального развития, выживаемость на личиночных стадиях) не отличаются от эталона (проростки фасоли).
2. Методами массового и индивидуального посемейного отбора можно достичь стабилизации плодовитости в лабораторной популяции О. laevigatus, адаптированной к откладке яиц на каланхоэ Дегремона.
3. Определены ключевые параметры массового разведения О. laevigatus. Краткосрочное хранение энтомофага на стадии яйца в тканях каланхоэ при температуре 6±0.5°С возможно не более восьми суток. В качестве наполнителя в садке предлагается использовать стебли тростника обыкновенного (Phragmites communis), нарезанные на фрагменты длиной 2¬3 см. Наиболее технологичным и безопасным для клопов способом подачи воды в садок является использование губки «Оазис». Оптимальная площадь
листьев при содержании 250 пар клопов в садке объемом 3300 мл составляет
2 2 30 см (0.12 см на самку).
4. Оптимальная плотность содержания имаго О. laevigatus при массовом разведении составляет 1000 особей на садок объемом 3300 мл, что соответствует 0.3 особей на мл. Оптимальная начальная плотность содержания личинок при массовом разведении - не более 1000 особей на садок объемом 485 мл (2.06 особей на мл).
5. Производительность технологии, основанной на предложенном регламенте массового разведения О. laevigatus, составляет около 12860 имаго энтомофага от 500 пар с одного садка за 30 суток.