УДК 574/577

Видовой состав массовых насекомых-вредителей (Insecta) лиственных пород Главного ботанического сада г. Алматы

Измайлова Мадина Махмутовна – магистрант специальности «Защита и карантин растений» факультета «Агробиология» Казахского национального аграрного исследовательского университета (г. Алматы, Республика Казахстан)

Таранов Багдавлет Туралиевич – кандидат биологических наук, ассоциированный профессор кафедры «Плодоовощеводство, защита растений и карантин» факультета «Агробиология» Казахского национального аграрного исследовательского университета (г. Алматы, Республика Казахстан)

Аннотация: В статье приводятся результаты выявления видового состава насекомых-вредителей обитающих в коллекционном фонде лиственных пород открытого грунта Главного ботанического сада в течении вегетационного периода 2021- 2023 годов. Пополнение состава инвазивных видов вредителей происходит за счет заноса вредных видов с посадочным материалом, семенами. По оценке фитосанитарного состояния лиственных пород и растений-интродуцентов последних лет, проникновение опасных видов насекомых наблюдается увеличение количественном и качественном отношениях. Оценка степени вредоносности проводилась по 4-балльной шкале. Проникновение новых инвазивных организмов происходит постоянно и независимо от их карантинного статуса и на территории Казахстана в последние годы приобретает характер национальной проблемы. Инвазивные виды считаются второй по значимости угрозой биоразнообразию природным биоценозам. На территории исследований обнаружено 12 видов вредителей лиственных пород, из которых массовыми были, из класса насекомых (Insecta): Дубовый минирующий пилильщик (Profenusa pygmaea), Ильмовый пилильщик зигзаг (Aproceros leucopoda); из Паукообразных (Arachnida): Обыкновенный паутинный клещ (Tetranychus urticae). За годы наблюдений, из обнаруженных насекомых остальные 9 видов не превышали порог вредоносности. Таким образом, проведенные исследования по изучению видового состава массовых насекомых-вредителей лиственных пород в ГБС г Алматы в дальнейшем дает возможность к разработкам мер борьбы с массовыми видами.

Ключевые слова: насекомые, вредители, пилильщик, клещ, мониторинг, инвазивные, пестициды, инсектициды, интродуценты, биоразнообразие, биоценозы, экосистема.

Введение

Главный ботанический сад г. Алматы в 1932 году на площади 108 гектаров. В 1967 году ему присвоен статус научно-исследовательского учреждения. В 2006 году Ботанический сад был внесен перечень «Особо охраняемых природных территорий Республики Казахстан». Целью деятельности Института является проведение фундаментальных и прикладных инновационных исследований в области ботаники и фитоинтродукции с учетом достижений мировой науки.

Институт включает в себя Главный Ботанический сад площадью 103,6 га, Жезказганский и Илийский Ботанические сады, а также созданный в 2018 году Ботанический сад в Астане.

Главный Ботанический сад — особо охраняемая природная территория Республиканского значения со статусом природоохранной и научной организации, предназначенная для проведения исследований и научных разработок по охране, защите, воспроизводству и использованию растительного мира, в том числе редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений.

На территории ботанического сада необходим регулярный фитосанитарный мониторинг для своевременного выявления очагов массового повреждения вредными организмами и применения научно обоснованных защитных мероприятий по уничтожению болезней и вредителей (Сулейманова, 2013), поскольку поврежденные растения насекомыми-вредителями теряют свои декоративные качества.

Актуальность исследований. В связи с недостаточной изученностью энтомофауны широколиственных пород ГБС г. Алматы, в данное время актуальность имеют следующие проблемы, это уточнения видового состава, изучения биоэкологических особенностей, распространения и установление уязвимых фаз массовых видов для обоснования меры борьбы с ними.

Целью данной работы является уточнение видового состава, биоэкологические особенности, определение уязвимых фаз развития основных вредоносных видов насекомых-вредителей, также исследование состояния и оценка зараженности насекомыми вредителями коллекций лиственных пород растений.

Объекты и методы исследований

Объектами исследования служили насекомые-вредители лиственных пород в том числе интродуцентов Главного ботанического сада, произрастающие на экспозициях: «Казахстан», «Сибирь и Дальний Восток», «Восточная Азия», «Европа», «Крым, Кавказ», «Северная Америка», «Японский сад». Коллекционные участки: «Сирингарий», «Кониферетум», «Коллекция вьющихся», «Коллекция лекарственных», «Коллекция цветочно-декоративных растений», «Альпинарий», «Коллекция диких плодовых растений» и установление видового состава вредной фауны обитающих на древесных породах.

Фитосанитарный мониторинг проводился на территории Главного ботанического сада в течении вегетационного периода 2021-2023 гг., площадь территории 103 га. Учет насекомых проводился на каждом дереве по отдельности, при этом осматривали дерево со всех сторон, на всех ярусах для обнаружения вредных объектов.

При пяти повторностях учета общее число вредителя на ветви подсчитывают по формуле:           

   

где,     V – средняя численность вредителя на одном дереве;

H – количество проб (учтенные ветки);

V₁ – численность вредителя на одной ветке.

Полученный результат указывает численность вредного объекта на каждом дереве.

Учет листогрызущих насекомых, зимующих или окукливающихся в почве или подстилке осуществлялся на пробных площадках. При учете подстилку и почву тщательно осматривали на глубину залегания вредителя и выбирали не только особей учитываемого вида, но и других обнаруженных насекомых, в том числе коконы наездников и пупарии тахин. Коконы пилильщиков сортировали на самцов и самок, пустые и полные, здоровые и пораженные. В процессе наблюдений отбирались различные органы растения, поврежденные насекомыми - вредителями. Материалом для исследований послужили насекомые обнаруженных на лиственных древесных растениях, произрастающие в открытом грунте на территории ГБС.

Оценка степени развития опасных вредителей по проценту повреждения листьев, стеблей лиственных пород и растений-интродуцентов вредителями проводилась по четырехбалльной шкале:

• 1 балл – листьев, поврежденных вредителями, не обнаружено;
• 2 балла – повреждено до 25% листьев (слабое повреждение);
• 3 балла – повреждено 26-50% листьев (среднее повреждение);
• 4 балла – повреждено более 50% листьев (сильное повреждение).

Для определения видовой или родовой принадлежности насекомых-вредителей использовали бинокуляр с фотонасадкой Opton и определитель насекомых. При планировании химических обработок против насекомых-вредителей, основным показателем является учет и определения порога вредоносности (Валиева, 2017; 2019).

Результаты исследований

Ниже приводим систематический список вредных насекомых, обнаруженных на лиственных породах в Главном ботаническом саду РГП «Институт ботаники и фитоинтродукции» г. Алматы.

Таблица 1. Видовой состав насекомых-вредителей лиственных пород Главного ботанического сада г. Алматы (РГП «Институт ботаники и фитоинтродукции») 2021-2023 гг.

№	Название вида	Повреждаемые породы	Повреждаемые органы и характер	Встречаемость
Класс Насекомые – Insecta Отряд Жесткокрылые – Coleoptera Семейство - Curculionoidea
1	Phyllobius sp. -Долгоносики	Fraxinus excelsior L	Краевое обгрызание листьев	Средняя
	Подсемейство –Короеды (Scolytinae)
2	Scolytus scolytus (F., 1775) - Заболонник ильмовый большой	Ulmus minor Mill	Кора, поражает усыхающие деревья, как вторичный вредитель, или срубленные стволы	Низкая
Отряд Перепончатокрылые – Hymenoptera Семейство Пилильшики - Argidae
3	Aproceros leucopoda Takeuchi -Пилильщик зигзаг	Ulmus minor Mill.,	Объедание кроны	Массовая
Семейство Цинипиды - Cynipoidea
4	Diplolepis rosae L. - Розанная орехотворка	Rosa canina L.,	Молодые побеги и завязи шиповника.	Средняя
Семейство Настоящие пилильщики - Tenthredinidae
5	Fenusa ulmi Sundevall – Вязовый минирующий пилильщик	Ulmus glabra (Mill.)	Повреждают листьев ильмовых пород	Средняя
6	Messa glaucopis (Konow, 1907) — тополевый минирующий пилильщик	Populus alba L.	Личинка повреждает листья	Средняя
7	Profenusa pygmaea Кlug. Дубовый минирующий пилильщик	Quercus robur L.	Облигатный минер, которое проходит внутри листовой пластинки	Массовая
Отряд Полужесткокрылые - Hemiptera Подотряд Тли - Aphididae
8	Aphis catalpae Linnaeus Тля	Catalpa bignonioides Scop.	Высасывают соки из листьев, молодых побегов	Средняя
9	Aphis pomi De Geer Яблонная тля	Malus sp.	Высасывают соки из листьев, молодых побегов	Средняя
Подотряд Кокциды - Coccoidea Handlirsch
10	Chionaspis salicis L. Щитовка ивовая европейская (серая)	Acer platanoides L., A. negundo	Личинки и самки сосут соки побегов, ветвей, стволы, реже листьев	Средняя
Отряд Чещуекрылые - Lepidoptera L. Семейство Листовертки - Tortricidae
11	Cydia pomonella L. Яблонная плодожорка	Malus sp.	Гусеницы повреждают мякоть плода. Гусеницы 3 возраста питаются семенами и плодами	Средняя
Класс Паукообразные - Arachnida Отряд Тромбидиформные клещи́ – Trombidiformes Семейство:    Паутинные клещи - Tetranychidae
12	Tetranychus urticae Koch. Обыкновенный паутинный клещ	Acer platanoides L., A. negundo L.	Питаются клеточным соком и хлоропластами.	Массовая

Как показывают данные из таблицы 1, с низкой встречаемостью всего один вид вредителя, его заселенность составила 2 балла – повреждено до 25% листьев (слабое повреждение); со средней встречаемостью 8 видов, 3 балла – повреждено 26-50% листьев (среднее повреждение); и 3 вида с массовой встречаемостью составила 4 балла – повреждено более 50% листьев (сильное повреждение).

Воздействие вредителей на лиственные породы может привести к ослаблению деревьев, деформированию их структуры, снижению роста и увеличению уязвимости к болезням и другим стрессовым факторам. Это может привести к потере урожая древесины, изменению состава лесных сообществ и ухудшению экологического состояния лесов. Как следствие, управление вредителями является важной задачей в лесном хозяйстве для сохранения здоровья лесов и устойчивости их экосистем.

Вот некоторые из наиболее распространенных вредителей, которые нападают на лиственные породы:

Дубовый минирующий пилильщик – Profenusa pygmaea Klug. Дубовый минирующий пилильщик (рисунок 1) развивается по типу полного превращения, т.е. проходит четыре стадии развития: яйца, личинки, куколки и имаго.

Дубовые минирующие пилильщики предпочитают выбирать для откладки яиц неповрежденные листья. Profenusa pygmaea Klug., погружают яйца под эпидермис нижней стороны листа, развивается 14-17 дней.

Первые имаго Profenusa pygmaea, появляются первой декаде апреля. Массовый лет начинается в начале апреля. Единичные самки встречаются до июля. Кладка яиц начинаются на 5-6-й день после лета дубового минирующего пилильщика. Время выхода личинок из яиц в природе, отмечено в конце мая, массовый выход до 20 июня. За весь период развития одна личинка в среднем уничтожает 1,5-4,5 см листа (Добровольский, 1969). Дубовый минирующий пилильщик (Profenusa pygmaea) был обнаружен на дубе (Quеrcus robur L.) встречаемостью – 4 балла. В 2021-2023 гг. из вредителей в ГБС сильное развитие получил дубовый минирующий пилильщик (Profenusa pygmaea Klug.) [1, 2].

Не первый год в середине мая - начале июня наблюдается массовое развитие вредителя, поражает крону дубов согласно (рисунок 2).

Рисунок 1 – Дубовый минирующий пилильщик (Profenusa pygmaea)	Рисунок 2 – Минирование листьев кроны дуба.

Обыкновенный паутинный клещ (Tetranychus urticae Koch.) - Мелкое членистоногое (рис. 3,4).

Весной при повышении температуры до 12-14°C самки выходят из зимних укрытий и селятся на нижней стороне листовых пластинок. Вскоре самки приступают к плетению густой паутины из тонких, шелковистых нитей и откладке в нее яиц, располагающихся в паутине по одному. За 15–20 дней самка откладывает до 150 яиц. У весенней генерации все яйца оплодотворенные. У летних поколений самки могут откладывать неоплодотворенные яйца.

Поражённые листья желтеют, покрываются мелкими светлыми пятнами в местах уколов и преждевременно опадают. Паутинки и экскременты, загрязняют листья, на последних задерживается много пыли согласно (рис. 3). Массовый вид. Обыкновенный паутинный клещ был обнаружен: на липе (Tilia cordata Mill.). - 4 балла, на можжевельнике казацком (Juniperus sabina L.,) - 4 балла, на клене (Acer platanoides L.) – 3 балла, на жимолости (Lonicera maackii Rupr.) – 2 балла, на терне (Prunus spinosa L.) – 2 балла, на вязе малом (Ulmus minor Mill.) – 2 балла

Степень повреждения составляла от слабой до сильной. Одним и тем же вредителем было повреждено несколько видов разных семейств растений, есть повреждения одного растения одним насекомым, но очень сильное. Сильное повреждение может приводить к полному усыханию растений.

Восточноазиатский ильмовый пилильщик-зигзаг – Aproceros leucopoda (Takеuchi, 1939). В Алматы в 2021-2023 гг. наблюдались сильные повреждения вяза личинками неизвестного пилильщика, который позднее был идентифицирован как Восточноазиатский ильмовый пилильщик-зигзаг, пилильщик бледноногий – Aproceros leucopoda (рисунки 5, 6).

На территории ГБС отмечена широкомасштабная вспышка численности пилильщика – зигзаг. В июле была отмечена сильная дефолиация вяза. Высокая численность насекомого привела к потере 50% листьев вяза в середине лета. Вероятно, вид проник в регион несколько лет назад.

Рисунок 5. Повреждения (Ulmus pumila L.) Ильмовым пилильщиком – зигзаг.	Рисунок 6 – Aproceros leucopoda – Ильмовый пилильщик – зигзаг имаго и кокон.

В наших условиях 1-2 личинки на лист уже представляли серьезную угрозу деревьям. Постоянные повреждения пилильщиком - зигзаг могут привести к исчезновению видов вяза из лесных насаждений региона [16, 17].

Выводы

В результате изучения вредной фауны нами обнаружены 12 видов вредных организмов: из класса насекомых, отряда перепончатокрылых (Hymenoptera) – 5 видов, из отряда жесткокрылых  (Coleoptera) – 2 вида, из отряда чешуекрылых (Lepidoptera) – 1 вид, из отряда полужесткокрылых (Hemiptera) – 3 вида; из класса паукообразные – Arachnida, отряд тромбидиформные клещи 1 вид.

В ходе фитосанитарного мониторинга в Главном ботаническом саду г. Алматы (далее ГБС) были выявлены поражения на Fraxinus excelsior L, Ulmus minor Mill, Rosa canina L., Ulmus glabra (Mill.), Populus alba L., Quercus robur L., Catalpa bignonioides Scop., Malus sp., Acer platanoides L., A. negundo лиственных пород, которые составили более 50% от общего числа наблюдаемых растений.

Из полученных данных можно сделать заключение, происходит постоянное пополнение видового состава новыми видами вредными организмами для фауны в Алматинском ГБС. За последние годы (2021-2023гг.) к таким можно отнести 12 массовых насекомых вредителей лиственных пород открытого грунта: особо опасным стал дубовый минирующий пилильщик (Profenusa pygmaea), обыкновенный паутинный клещ (Tetranychus urticae), ильмовый пилильщик зигзаг (Aproceros leucopoda).

Для изучения биологии и вредоносности насекомых-вредителей и клещей лиственных пород ГБС г. Алматы мы предлагаем:

1. Постоянный мониторинг за развитием вредных организмов.
2. Нужно провести испытания инсекто-акарицидные препараты,
3. Установить уязвимые фазы развития массовых насекомых-вредителей и клещей

Список литературы

1. Мухамадиев Н.С., Кенесбай У.Ж., Мендибаева Г. Ж. Инвазивный вредитель - дубовый минирующий пилильщик (profenusa pygmaea) «М.А.Гендельманның 110 жылдығына арналған «Сейфуллин оқулары – 19» халықаралық ғылыми-практикалық конференциясының материалдары = Материалы международной научно-практической конференции «Сейфуллинские чтения – 19», посвященной 110 – летию М.А. Гендельмана». - 2023. - Т.I, Ч.I.- C. 173-176.
2. Темиркулкызы Каухар. Биоэкологические особенности дубового минирующего пилильщика (profenusa pygmaea, Klug, 1814) в условиях г.Бишкек https://cyberleninka.ru/article/n/bioekologicheskie-osobennosti-dubovogo-miniruyuschego-pililschika-profenusa-pygmaea-klug-1814-v-usloviyah-g-bishkek.
3. М. С. Алексевнина, С. Л. Есюнин, А. Б. Крашенинников, Т. М. Кутузова, М. Я. Лямин, Н. Н. Паньков, Е. В. Преснова, А. В. Тиунов - Атлас-определитель беспозвоночных животных города перми - Пермь 2014г.
4. Валиева Б.Г., Нашенова Г.З., Танабаева С.А., Жумагалиева А.Ж. «Практические рекомендации по борьбе с вредителями и болезнями в ботанических садах Казахстана»: рекомендации: – Алматы РГП на ПХВ «Институт ботаники и фитоинтродукции» КН МОН РК, 2017. – с 32.
5. Валиева Б.Г. Инвазивные виды вредителей и болезней на юго-востоке Казахстана// Experimental Biology. No3 (80). 2019 https://bb.kaznu.kz
6. Добровольский, Б. В. Фенология насекомых. – М.: Высш. школа, 1969.–232 с.
7. Мухина Л.Н., Александрова М.С., Каштанова О.А., Серая Л.Г., Дымович А.В. Диагностические признаки основных вредителей и болезней древесных и кустарниковых видов растений, контроль за их развитием с использованием материалов мониторинга состояния зеленых насаждений города Москвы. – М.: НИА-Природа, 2006. – 356 с. – ISBN 5-7844-0147-5.
8. Е. Г. Мозолевская, А. В. Селиховкин, С. С. Ижевский, А. А. Захаров, М. А. Голосова, Н. Б. Никитский. Лесная энтомология. – М.: Издательский центр «Академия» 2010. – 416с.
9. Апушев А.К., Вдовина Т.А., Сулейменов А.Н., Винокуров А.А. - Физиологическое состояние древесных и кустарниковых растений в аридных условиях предгорной зоны юго-востока Казахстана в зависимости от применяемых технологий влагообеспечения. DOI: https://doi.org/10.26577/eb-2019-3-b1.
10. Воронцов А. И. Лесная энтомология. - М.: Экология, 1995. - 351 с.
11. Ильинский А. И. Определитель вредителей леса. — М.: Сельхозиздат, 1962. - 392 с.
12. Воронцов А. И. Насекомые - разрушители древесины. - М.: Лесная промышленность, 1981. - 176 с.
13. Воронцов А. И. Биологическая защита леса. - М.: Лесная промышленность,1984. - 264с.
14. Воронцов А. И. Технология защиты леса/А. И. Воронцов, Е. Г. Мозолевская, Э. С. Соколова. - М.: Экология, 1991. - 304 с.
15. Сорокин Н.С. Ильмовый пилильщик в Ростовской области https://cyberleninka.ru/search.
16. В. Г. Суховольский Модели критических явлений в популяциях лесных насекомых как фазовых переходов первого рода Сибирский лесной журнал. 2021 № 5. С. 26–36 https://docviewer.yandex.kz/view/.
17. Гниненко Ю.И., Серая Л.Г. На повестке дня – защита городских насаждений от вредных организмов, Журнал «Защита и карантин растений» 2023г. № 4.