1. Введение
Использование энтомофагов (насекомых и клещей) в качестве агентов биологической защиты растений является самым безопасным и наиболее эффективным методом, так как насекомые-вредители ни при каких условиях не способны выработать резистентность к энтомофагам, что позволяет применять их из года в год в одних и тех же агроценозах. В инсектарии Полярно-альпийского ботанического сада-института (ПАБСИ) создана и поддерживается коллекция культур различных энтомофагов-
[12, С. 101]
Численность полезных насекомых-энтомофагов в открытом грунте Заполярья низкая и встречаются они не каждый год. Наше внимание привлекла коровка пропилея четырнадцатиточечная
. [1, С. 29][2, С. 8, 40][3, С. 6][4, С. 47][5, С. 162]
Пропилея четырнадцатиточечная — палеарктический вид, широко распространен от тундры до степей в некоторых частях Европы, Азии и Африки и Северной Америки, мезофил, дендро-тамно-хортобионт
[2, С. 29][6, С. 18][7, С. 36][8, С. 29]
Впервые единичные особи пропилеи четырнадцатиточечной были обнаружены нами на черемухе обыкновенной (
Цель работы — исследовать в лабораторных условиях эколого-биологические особенности Хибинской популяции пропилеи четырнадцатиточечной и определить возможность применения ее в качестве агента биологического контроля вредителей растений в заполярных оранжереях.
2. Методы и принципы исследования
Для исследования отобраны жуки
Работа проводилась в 2021–2024 гг. в лабораторных боксах (при температуре 18–25°С и влажности воздуха 60–70%) с дополнительным освещением (12—16 час в сутки) и в теплицах (с большим диапазоном перепадов температур от 5 до 35°С, влажности воздуха от 30 до 80% и освещенности от 6 до70 клк). Содержание и разведение
[9]
Протестирована приемлемость различных видов специально разводимых в лабораторатории вредителей: тлей бобовой (Aphis fabae), оранжерейной (Neomyzus circumflexus), личинок драценового и оранжерейного трипсов (Parthenothrips dracaenae, Heliothrips haemorrhoidalis), личинок тепличной белокрылки (Trialeurodes vaporariorum), имаго и яйца паутинного клеща (Тetranychus urtica).в качестве добычи пропилеи четырнадцатиточечной. Для эксперимента в чашки Петри помещали 1 особь имаго пропилеи и предлагали равное количество добычи (по 50 особей каждого вида жертвы) в 10 повторениях (10 чашек Петри на 1 вид). Потребление оценивали через 24 часа по количеству оставшихся особей.
Для изучения продолжительности отдельных фаз и всего преимагинального цикла отбирали суточные яйца (по 50 шт. в 4–5 повторностях) и помещали их в чашки Петри. В ходе ежедневных наблюдений фиксировали продолжительность каждого этапа: от момента откладывания яиц до вылупления личинок, начала окукливания и появления нового поколения жуков.
Кокцинеллиды склонны к каннибализму, что требует раздельного содержания личинок разных возрастов
[10, С. 185]
Оценку плодовитости пропилеи четырнадцатиточечной проводили методом парного содержания насекомых. В каждом повторении опыта 5 пар жуков размещали в отдельных садках. Ежедневно осуществляли подсчёт отложенных самками яиц. Эксперимент выполнен с новыми особями в трёх независимых повторениях для обеспечения статистической надёжности данных.
Морфологическое описание, измерение размеров пропилеи четырнадцатиточечной проводили с использованием бинокулярного и фазово-контрастного микроскопов, фотографирование камерой "Power Shot G12" и фотоаппаратом "Canon".
Статистическую обработку данных проводили с помощью программ MS Excel и STATISTICA 6.0. Статистическое сравнение потребления различных видов добычи проводили с помощью метода проверки достоверности различий — парных t-тестов.
Работа выполнена на Уникальной научной установке «Инсектарий Полярно-альпийского ботанического сада-института», рег. № 588532».
3. Основные результаты
Жуки пропилеи четырнадцатиточечной средних размеров, тело длиной 2,54,0 мм (среднее ± SD, n=20), (табл. 1).
Морфологические параметры фаз развития коровки пропилеи четырнадцатиточечной
| Размеры (длина / ширина), мм | ||||||
| яйцо | личинки, возраст | куколка | имаго | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| 0,9±0,2 / 0,5±0,07 | 1,4±0,1 / 0,5±0,02 | 3,0±0,20 / 6±0,06 | 1,4±0,1 / 4,0±0,2 | 4,7±0,3 / 1,8±0,2 | 3,2±0,2 / 2,9±0,08 | 4,1±0,2 / 2,3±0,1 |
Надкрылья желтые с 14-ю черными пятнами или черные с желтыми пятнами. В ряде случаев пятна сливаются, формируя сложные узоры [2, С. 24]. Усики и ноги обычно желтовато‑коричневые, что создаёт контраст с окраской надкрылий [7, С. 36]. Имеет место полиморфизм, описано свыше 100 морфологических вариаций окраски и рисунка надкрылий [2, С. 25]. В условиях лабораторной среды инсектария наблюдали пять вариаций (рис. 1).
Вариации комбинаций цветов и форм рисунков надкрыльев коровки пропилеи четырнадцатиточечной в условиях лабораторной среды инсектария
В лабораторном эксперименте по оценке кормовой приемлемости для пропилеи четырнадцатиточечной установлено: поедаемость личинок трипсов (среднее ± SE, n=10) — 35,5±0,7 экз., бобовой тли (
Статистическое сравнение потребления различных видов добычи (t-критерий при α=0.05) для оранжерейной и бобовой тлей (t = 39.91, df = 19, P < 0,0001), для бобовой тли и личинок трипсов (t = 28,92, df = 19, P < 0,0001), для оранжерейной тли и личинок трипсов (t = 80,33, df = 19, P < 0,0001), показало, что различия в потреблении личинок трипсов и тлей достоверны. Хибинская популяция пропилеи четырнадцатиточечной выраженно предпочитает личинок трипсов и тлей, проявляя при этом отчётливую избирательность: трипсы поедаются в наибольшем количестве, за ними следуют бобовая и оранжерейная тли. В то же время яйца и личинки белокрылки и паутинные клещи полностью игнорируются, что подтверждается статистически значимым отсутствием потребления (P > 0,99).[1, С. 29][11, С. 541]
При температуре воздуха 23,0±2°С и искусственном освещении 12–16 час в зимний период и длинном естественном 24-часовом дне в летний период (полярный день) пропилея развивается в течение года без диапаузы в 6 поколениях. В природе пропилея четырнадцатиточечная развивается в 1–2 поколениях в зависимости от температуры окружающей среды. Результаты изучения влияния температуры на развитие, выживаемость, продолжительность жизни пропилеи четырнадцатиточечной показали, что ее развитие зависит от температуры. При более низких температурах они живут дольше. При более высоких температурах продолжительность их жизни сокращается, что подтверждено исследованиями N.E. Papanikolaou и соавторов
[5]
Самка откладывает яйца небольшими группами от 3 до 7 шт. в кластере. Яйца овальные, светло-желтые. Длительность периода яйцекладки составляет (среднее ± SE, n=30) 31,1±5,2 суток. В среднем за 30 суток (среднее ± SE, n=20) 130±14,2 яиц в зависимости от количества пищи и температуры воздуха. Период развития яйца составляет от 2 до 4 суток. При температуре 22±2°C длительность личиночной стадии первого возраста составляет (среднее ± SE, n=50) 2,2±0,4 суток, второго — 2,8±0,9, третьего — 2,9±0,8, четвертого — 2,3±0,5 суток. При лабораторном содержании жуков продолжительность преимагинального развития пропилеи четырнадцатиточечной зависит от температуры окружающей среды и составляет при t = 20°С — 21,5 суток, при t = 25°С — 18,4 суток, при t = 30°С — 16,2 суток (табл. 2).
Продолжительность развития преимагинальных стадий коровки пропилеи четырнадцатиточечной
| Температура воздуха, °С | Продолжительность развития (сутки) | |||
| яйца | личинки | куколки | весь цикл | |
| 20±1,5 | 4,0±0,8 | 11,5±0,6 | 5,7±1,5 | 21,5±2,2 |
| 25±1,0 | 3,0±1,0 | 12,0±0,7 | 5,0±0,8 | 18,4±0,3 |
| 30±2,0 | 2,4±0,5 | 9,9±0,6 | 3,9±0,5 | 16,2±0,9 |
В результате исследований была установлена оптимальная температура 23±2С для содержания и разведения пропилеи четырнадцатиточечной без диапаузы.
4. Заключение
Предварительная оценка биотического потенциала адвентивного вида пропилеи четырнадцатиточечной свидетельствует о перспективности вида для использования в биологической защите растений, а именно против трипсов и тлей, в защищенном грунте. Важно, что формируемая популяция способна размножаться в течение года без диапаузы. Продолжительность жизни имаго 49,2±19,0 суток. Длительность периода яйцекладки составляет 31,1±5,2 суток. Плодовитость за 30 суток = 130±14,2 яиц. Выявлено влияние температуры на развитие, продолжительность жизни пропилеи четырнадцатиточечной. Имаго и личинки энтомофага охотно питаются личинками трипсов и тлями, способны адаптироваться к условиям окружающей среды.