методические указания по выявлению, определению
advertisement
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ЛЕСУ ЛАБОРАТОРИЯ ГЕЛЬМИНТОЛОГИИ АН СССР МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫЯВЛЕНИЮ, ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПАРАЗИТИЧЕСКИХ НЕМАТОД ЛЕСНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ НИХ Москва – 1990 Оглавление Введение ................................................................................................................................................. 3 Методы сбора и выделения нематод из почвы и растений ................................................................. 3 Морфология и анатомия нематод ......................................................................................................... 9 Систематика и экология нематод ........................................................................................................ 12 Определение нематод ......................................................................................................................... 13 Краткие сведения о нематодах лесных древесных пород ................................................................. 21 Методы защиты растений от паразитических нематод ...................................................................... 28 Литература ............................................................................................................................................ 31 2 ВВЕДЕНИЕ Увеличение потребления древесины влечет за собой необходимость рационального использования естественных лесов и создание высокопродуктивных искусственных насаждений. Одним из факторов повышения продуктивности лесных сообществ является возможность регуляции в них численности полезных и вредных видов животных. Немаловажное значение в почвообразовательных процессах играют нематоды – одна из самых многочисленных групп беспозвоночных животных. Почти все почвенные нематоды прямо или косвенно связаны о растениями. Они используют их органы как, источник питания, а во многих случаях как среду размножения и обитания. Среди этого множества фитонематод, насчитывающих 13 тысяч видов, особо следует выделить группу нематод (фитогельминтов), являющихся паразитами растений. Известно более 2 тыс. видов этих паразитов. Среди них имеются такие злостные широко распространенные в мире паразиты как галловые, цистообразующие нематоды, нематоды-вирусоносители, так и карантинные объекты (Heterodera rostochiensis, Aphelenchoidea besseyi, Bursaphelenchus xylophilus и др.). О вреде, наносимом нематодами сельскому хозяйству, свидетельствуют многочисленные сведения из различных стран мира. Так, только в США ущерб от них (в зависимости от культуры) составляет ежегодно 5-20%. В то же время о вреде, наносимом нематодами лесным культурам, известно очень мало, т.к. оценить ущерб, причиняемый этими паразитами в естественных лесах и лесопосадках, довольно сложно. Поражая корни взрослых деревьев на протяжении десятков лѐт, нематоды могут препятствовать их нормальному росту, но гибели, как правило, не вызывают. В питомниках симптомы поражения нематодами сеянцев хвойных пород выражены более ярко и проявляются в карликовом росте, бурой окраске, короткоиглости, редукции и уродстве корневой системы и других признаках. Аналогичные симптомы проявляются также и при воздействии других патогенов (фитопатогенных грибов, насекомых, бактерий) и абиотических факторов (низкое плодородие почвы, засуха и т.д.). Поэтому правильное определение причин поражения растений имеет важное значение для проведения профилактических мер борьбы с возбудителями болезней этих культур. Часто паразитические нематоды являются первопричиной болезни растений. Нанося механические повреждения покровным эпителиальным тканям и снижая толерантность растений к патогенам, нематоды тем самым способствуют проникновению и интенсивному развитию грибной, бактериальной и вирусной инфекций. Данных о фитонематодах лесных культур у нас в стране довольно мало. Однако даже среди этих немногочисленных исследований имеются сведения о сильном поражении фитогельминтами сеянцев хвойных пород в лесных питомниках (Губина, 1980; Ерошенко, 1986; Кулинич, 1989). При этом необходимо отметить практически полное отсутствие рекомендаций по методам учета и борьбы с фитонематодами в лесном хозяйстве. Известны только две работы – брошюра А.С. Ерошенко (1986) о фитонематодах лесных культур Дальнего Востока, предназначенная в качестве пособия работникам лесхозов того региона, и академическое издание В.Г.Губиной (1980), являющееся обобщающей сводкой материалов по фитонематодам хвойных пород в мире. Настоящая брошюра представляет собой информацию по методам сбора, выделения, учета и определения нематод, а также является краткой обобщающей сводкой по степени вредоносности фитогельминтов на лесных древесных породах и методам защиты от них. Работа предназначена специалистам, работающим в области защиты леса. МЕТОДЫ СБОРА И ВЫДЕЛЕНИЯ НЕМАТОД ИЗ ПОЧВЫ И РАСТЕНИЙ Сбор почвенных и растительных проб Все почвы в той или иной степени заселены нематодами. При обследовании прикорневой почвы глубина выемок должна определяться залеганием основной массы корней последуемого вида растений. Например, при обследовании однолетних сеянцев сосны или лиственницы почвенные пробы отбирают с глубины 10-15 см в ризосфере корней. С увеличением возраста растений увеличивается соответственно и глубина выборки. В первом случае прикорневую почву можно брать совком, лопатой, во втором – почвенным буром (при глубине залегания корней от 40 см и более). Отбор проб производится через одинаковые интервалы по 1-2 диагоналям участка и на отдельных полосах. В пределах полос возможно также продвигаться зигзагообразно и отбирать случайные пробы. Ряд схем отбора приведен на рис. 1. Увеличение количества проб анализируемой почвы на исследуемой площади повышает точность обнаружения нематод, но при этом возрастают затраты труда. О.Э. Метлицкий (1985) 3 рекомендует на участке площадью до 200 см2 отбирать выемки не менее чем в 10 точках, площадью 200-2000 м2 – в 20, 0,2-2 га – в 40 точках и т.д. Точность учета численности нематод и их распределение повышается при дублировании точек отбора. При этом возможно использование сборных образцов, взятых из нескольких точек отбора. В то же время, учитывая агрегированное распространение нематод в почве, важнейшим резервом повышения точности является стремление к обработке всех образцов. В ряде случаев, например при отборе проб из микроочагов поражения сеянцев, целесообразно брать точечные пробы. Отбирая пробы с большого участка необходимо учитывать возрастную однородность и видовое происхождение посадочного материала. Объем почвенной пробы определяется задачами исследований и составляет 10, 25, 100 см3 и более. В качестве стандартного масштаба для сравнения плотностей популяции нематод в почве рекомендуется образец объемом 100 см3. Ввиду очагового распределения нематод в почве не следует пересчитывать их численность, выявленную в объеме 1 – стандартная для ручного отбора проб на больших почвы менее 25 см3, на 100 см3, т.к. делянках; 2 – универсальная; 3 – диагонально-полосная; 4,5 – в зоне всасывающих корней многолетних растений (на ошибка при этом может резко небольших делянках пробы берут от каждого растения); 6 – в возрасти (до 100 раз). двух центральных рядах 4-рядной делянки; 7 – в 10 выемках Помимо прикорневой почвы, на на делянке с одним растением наличие нематод исследуется и корневая система растений (вся или Рис. 1 частично) в зависимости от размера растения. Если объем корневой системы большой, то для анализа можно использовать стандартный образец весом 1 г. Хорошим материалом для хранения проб являются полиэтиленовые мешочки. Выделение нематод из корней или из почвы можно проводить сразу или спустя несколько дней. В последнем случае мешочки помещают в холодильник и хранят при температуре +4° С. При хранении почвы и корней в холодильнике нематоды сохраняют жизнеспособность в течение многих месяцев, однако, плотность популяции их в данных субстратах может существенно изменяться. Существуют различные методы выделения нематод, ниже приводится описание некоторых из них. ОСНОВНЫЕ СХЕМЫ ОТБОРА ПРОБ ПРИ НЕМАТОЛОГИЧЕСКИХ ОБСЛЕДОВАНИЯХ (по О.З. Метлицкому, 1985) Методы выделения Визуальный метод. Этим методом обследуют главным образом корневую систему растений. Отобранный материал отмывают от почвы, помещают в чашку Петри с водой и осторожно расщепляют ткани корня прочными стальными препаровальными иглами и скальпелем. Операцию проводят под бинокуляром МБС-1 или МБС-9. Из чашки Петри нематод выбирают тонкой энтомологической иглой, вмонтированной в деревянный или пластмассовый стержень и переносят в каплю фиксирующего раствора (см. раздел "Фиксация") на предметное стекло с лункой. Со дна сосуда нематоду сначала подталкивают иглой к пленке поверхностного натяжения воды и затем быстрым движением кончика иглы, подведенной перпендикулярно под тело нематоды, выносят ее 4 на воздух и опускают в приготовленную каплю чистой воды или фиксирующего раствора. Вороночный метод (метод Бермана). Обнаружить нематод в растениях и почве можно с помощью вороночного метода. На горло воронки надевают резиновую трубку соответствующего диаметра и длиной 5-7 см. В другой конец трубки вставляют небольшую пробирку (рис. 2 А) или трубку перекрывают зажимом Мора. Воронку закрепляют на штативе и помещают в нее кусок металлической или капроновой сетки с крупными ячейками, чтобы кусочки ткани не тонули и не забивали отверстие воронки. Далее воронку заполняют чистой водой до уровня несколько выше сетки. На сетку режут небольшие кусочки отмытой от почвы растительной ткани, которые предварительно взвешиваются. Это необходимо для определения численности нематод в 1 г корней. Время экспозиции тканей в воде 24 часа. Из почвы нематод также можно выделять вороночным методом Бермана. Наиболее простой метод – это когда исследуемую почву помещают в марлевый мешочек, кладут его в воронку с чистой водой также на 24 часа. Выходящие из почвы нематоды оседают в пробирку. Однако количество нематод, выделенных данным методом, как правило, не превышает 30% и поятому имеются различные модификации этого метода, повышающие выход нематод из почвы. Две из таких модификаций метода Бермана показаны на рисунках (рис. 2 Б, Д). Количество нематод, выделенных этими модифицированными методами, в 3-10 раз больше, чем предыдущим. В воронку с помещенным в нее металлическим ситом (рис. 2) кладут тонкий слой ваты толщиной 1 мм или ватный молочный фильтр, или марлю. Ватный или марлевый слой необходим для того, чтобы частички почвы не попадали в воду и не загрязняли пробу. В то же время данный слой должен быть как можно тоньше, т.к. от толщины его зависит степень прохождения нематод в воду. На ватный слой рассыпают тонким ровным слоем почву толщиной 2-5 мм. Вода должна только омачивать почву, но не ВЫДЕЛЕНИЕ НЕМАТОД МЕТОДОМ БЕРМАНА покрывать ее. Заполнение воронки должно происходить таким образом, чтобы вода не попадала на почву и не омывала ее в воронку. Необходимо отметить, чем лучше аэрация помещенных в воде частичек почвы и растительных тканей, тем более интенсивно происходит выделение из них нематод. Данный метод можно использовать при небольших пробах – менее 10 см3 почвы. Если проба почвы превышает этот объем (25, 50, 100 см3), то целесообразно использовать другую модификацию данного метода выделения нематод. На почвенное сито с крупным диаметром ячей (возможно использование любого сита с металлической или капроновой сеткой) кладут тонкий слой ваты и рассыпают по всей поверхности почву толщиной 2-6 мм. Сито с почвой помещают в тарелку соответствующего диаметра, в которую наливают воду с таким расчетом, чтобы она не покрывала частицы почвы. Через 24 часа воду из тарелки сливают в воронку с пробиркой на 2 часа для отстаивания нематод. Следует заметить, что указанными методами обычно наиболее полно выделяются подвижные нематоды, к 5 которым относятся сапробиотические формы нематод обитающие в растительных остатках (представители отрядов, Rhabditida, Araeolaimida, Chromadorida) и некоторые паразитические виды отряда Tylenchida (семейства Tylenchorhynchidae, Hoplolaimidae, Pratylenchidae и др.), В то же время, ряд паразитических групп нематод (нематоды- вирусоносители, цистообразующие, кольчатые нематоды) методом Бермана фактически не выделяются. Поэтому необходимо применять метод промывки почвы. Несмотря на то, что значительное число подвижных нематод, выделяемых методом Бермана, теряется, данный метод является более универсальным, чем предыдущий, т.к. позволяет выявить более широкий спектр фауны нематод. Промывка почвы. Промывка почвы через сито из мельничного газа (размеры приведены ниже) позволяет выделить из нее вое виды нематод. Для этой цели следует брать те же объемы почвы как и при выделении нематод методом Бермана. Образец почвы помещают в сосуд (ведро 3-5 л) и заливают водой, объем которой превышает объем взятой для анализа почвы в 5-10 и более раз (рис, 3, А). После размокания почвы она взбалтывается деревянной или стеклянной палочкой вращательным движением и быстро сливается в другой сосуд аналогичного объема. На дне и на стенах сосуда, который держится в наклонном положении; задерживаются мелкие камешки, песчинки и другие тяжелые частицы. Последние затем удаляются. Процедура эта повторяется от 3 до 10 раз в зависимости от типа и механического состава почвы. Наконец, суспензию с нематодами пропускают через сито из мельничного газа с размером ячеи 40-70 мкм (рис.4, Б). Для получения более точных данных по количественному составу нематод желательно повторное процеживание фильтрата из одной и той же пробы проводить от 3 до 5 раз. Остаток с нематодами смывают с сита (рис 4, Б) раствором ТАФ (состав ТАФ см. в разделе "Фиксация") или водой в чашку Петри или банку. В последнем случае нематоды фиксируются крепким формалином с расчетом получения 4-6% раствора. Для получения более качественного материала желательно остаток с нематодами подогреть перед фиксацией до 50-60° С на водяной бане или фиксировать горячим фиксатором (70°). Необходимо отметить, что в верхних слоях почвы питомников часто содержится очень много детрита (мелких органических частиц), который весьма затрудняет просмотр пробы. В этих случаях для облегчения последующей ВЫДЕЛЕНИЕ НЕМАТОД МЕТОДОМ ПРОМЫВКИ ПОЧВЫ выборки нематод одну и ту же пробу следует промывать через 2-3 сита с ячейками диаметром: 1) не менее 2 мм (для листьев, веток рис. 3, Б), 2) 100-200 мкм (для крупных видов нематод) и, наконец, 3) 40-50 мкм (для всех остальных нематод) (рис.4, А). Наклон сит под углом 30-35°, а также предварительное диспергирование частиц и комков почвы за счет замачивания в воде, повышает эффективность выделения нематод. Объем исследуемой почвы может весьма варьировать. Это обусловливается различными задачами исследований, типом и механическим составом почвы. Выборка нематод всегда трудоемка, если анализируются почвы с высоким содержанием органических веществ. Сравнительно легко промываются песчаные почвы, тяжело – глинистые. Необходимо отметить, что для получения более точных данных по количественному и 6 качественному составу нематод целесообразно применять оба метода выделения – метод промывки и метод Бермана. В последнее время в фитогельминтологическ их лабораториях применяют более совершенный, но сложный центрифужнофлотационный метод, описание которого в настоящей работе не приводится. Методы учета нематод. Подсчет нематод проводят под бинокуляром в чашке Петри. Для удобства чашку Петри расчерчивают на сектора с внешней стороны. Если нематод в чашке Петри много, то считают в трех секторах, а затем устанавливают общую численность нематод в пробе. ВЫДЕЛЕНИЕ НЕМАТОД МЕТОДОМ ПРОМЫВКИ ПОЧВЫ (продолжение) Фиксация Фиксация предотвращает процессы разложения тканей нематод и делает возможным их долгое хранение. Наиболее распространенный фиксатор для нематод, широко используемый фитогельминтологами, это 4-6%-ый раствор формалина (формалин представляет собой водный раствор, содержащий 40% формальдегида муравьиной кислоты). Однако при длительном хранении в нем нематод, они могут становиться ломкими, а их внутренняя структура зернистой. Учитывая это, многие нематологи для фиксации используют раствор ТАФ, который по действию на нематоды является более мягким, чем формалин, поскольку триэтаноламин нейтрализует муравьиную кислоту. Состав ТАФ: формалин 7 мл, триэтаноламин 2 мл, дистиллированная вода 91 мл. Другим фиксатором может являться смесь формалина – 10 мл, глицерина – 1 мл и дистиллированной воды – 89 мл. Данный состав может использоваться и как фиксатор, и как раствор № 1 при дальнейшем просветлении нематод (см. раздел "Просветление"). Следует заметить, что, фиксируя нематод в пробирке с водой (при выделении методом Бермана), концентрированный формалин добавляется пипеткой в таком объеме, чтобы получилась общая концентрация раствора 4-6%. В случае фиксации другими растворами необходимо отобрать из пробирки с нематодами воду на 2/3 ее объема и добавить туда до краев фиксатор (ТАФ или формалиноглицериновую смесь). Перед фиксацией пробирку с нематодами желательно подогреть на водяной бане до 50°-60° С или, напротив, возможна добавка горячего фиксатора (70° С). При горячей фиксации раствор хорошо проникает в тело нематод и качество препаратов, как правило, улучшается. 7 Приготовление препаратов Препараты нематод могут быть временными и постоянными. Ниже приведены наиболее распространенные способы их приготовления. Временные препараты. При приготовлении временного препарата необходимо в каплю воды, помещенную на предметное стекло, положить нематод (живых или фиксированных) и погрузить их на дно этой капли. Капля с нематодами накрывается покровным стеклом и объект рассматривается под микроскопом. Однако данный способ приготовления препаратов не позволяет рассмотреть ультраструктуры тела нематод видимые только при большом увеличении с применением иммерсии. Кроме того, вода через 15-20 мин. испарится и препарат испортится. Несколько увеличить срок годности такого препарата можно путем периодического добавления капель воды на край покровного стекла. Часто при просмотре под микроскопом живого материала на водном временном препарате исследователю необходимо инактивировать нематод, т.к. последние постоянно исчезают из поля зрения ПТИГОТОВЛЕНИЕ ПРЕПАРАТОВ исследователя. Для этого надо подержать препарат несколько секунд над каким-либо нагревательным прибором (электроплиткой, лампочкой и т.д.). Под действием тепла (40-50° С) движения нематод прекратятся или уменьшатся. Временные препараты используются при рекогносцировочном просмотре выделенных нематод и дают ориентировочное представление об обнаруженной фауне. Окончательную идентификацию особей можно провести только после приготовления постоянного препарата. Приготовление постоянных препаратов. Для приготовления постоянных препаратов нематод необходимым этапом является просветление – проводка их через спиртовые растворы с целью обезвоживания тканей. Просветление. Наиболее признанным является метод Сайнхорота. (Подробное описание различных методов просветления нематод приводится Н.И. Суменковой, 1978). Процесс этот заключается в следующем. Готовятся два раствора: 1-ый – 96°-й этиловый спирт – 20 частей, глицерин – 1 часть, Дистиллированная вода. – 79 частей; 2-ой – 96°-й спирт – 95 частей, глицерин – 5 частей. Из фиксатора (рис. 5, А) нематод переносят на стекло с лункой в каплю 1-го раствора (рис. 5, Б). Стекло кладут в чашку Петри с ватой, обильно смоченной спиртом, закрывают ее и помещают все это в термостат при температуре 35-40° С на 12 часов. Затем в лунку с нематодами добавляют каплю 2-го раствора и открытую чашку Петри помещают снова в термостат при той же температуре на 3 часа (рис. 5). В заключение в лунку добавляют 1-2 капли чистого глицерина. Кроме вышеописанного метода существует более простой, но более длительный метод обезвоживания нематод, при котором получают вполне удовлетворительные результаты. Для этого нематод переносят в смесь спирта с глицерином в пропорции 1 : 1 и содержат несколько дней при комнатной температуре. 8 Изготовление постоянных глицериновых препаратов (рис. 5). В последнее время в практике советских и зарубежных фитогельминтологов принята следующая методика приготовления препаратов. Постоянные препараты делают с помощью парафиновых колец. Для этого берут медную трубку диаметром 1,5 см (в зависимости от размера покровного стекла), вмонтированную в деревянную ручку, нагревают на спиртовке, опускают на кусок парафина и быстро накладывают на чистое предметное стекло. На стекле остается кольцо из парафина. Внутрь кольца иглой помещают каплю глицерина, а в нее переносят нематод, которых погружают на дно капли (рис. 5, В). Каплю с нематодами накрывает покровным стеклом. Препарат медленно подогревают на спиртовке или над каким-либо другим нагревательным прибором. Парафин тает, растекается, окантовывает глицериновую каплю и далее остывает (рис. 5, Г). Затвердевший парафин образует широкую и крепкую подставку той же толщины, что и нематоды и не допускает их расплющивания. Наличие пузырьков воздуха в парафине и особенно в глицерине под покровным стеклом на желательно. Пузырьки воздуха могут образовываться при резком сильном нагревании препарата над пламенем спиртовки или недостаточном количестве парафина при используемом размере покровного стекла. В последнем случае толщина исходного парафинового кольца определяется исследователем эмпирически. МОРФОЛОГИЯ И АНАТОМИЯ НЕМАТОД Размеры фитонематод колеблются от 0,3 до 5 мм, Чаще всего длина их тела составляет 0,7-0,9 мм. Тело и форма нематод сильно варьирует от удлиненно цилиндрической, веретеновидной до мешковидной. Однако все нематоды на какой-либо стадии их жизненного цикла имеют червеобразную форму. Самки некоторых высокоспециализированных паразитических групп нематод на определенном этапе их онтогенеза становятся малоподвижными, теряют обычную червеобразную форму и становятся шаровидными, грушевидными, лимоновидными иди мешковидными (рис. 6). Форма тела нематод имеет важное значение при их идентификации. Так, например, представители подсемейства Rotylenchinae при фиксации свертываются в спираль и получили название "спиральных нематод", нематоды семейства Tylenchorhynchidae обычно принимают подковообразную форму, а особенность строения кольчатых нематод (сем. Criconematidae) позволяет легко их отличить от других нематод на предварительной стадии просмотра нематодофауны в чашке Петри – под бинокуляром. Стенка тела у нематод представлена кожно-мышечно-нервным слоем, в котором можно отличить эпидермис о кутикулой, лежащую под ними продольную мускулатуру и нервную систему, погруженную в эпидермис. Кутикула нематод – это неклеточный слой, покрывающий тело. Она может быть гладкой или кольчатой; без особых наружных украшений и выростов или со сложно устроенными продольными и поперечными структурами па поверхности (например, кутикулярными выросты у криконематид). Одна из таких продольных структур – боковые поля, образованные в результате выпячивания узких продольных полос кутикулы, тянущихся вдоль тела. При этом выпуклые части тела получили название боковых валиков, а углубленные – боковых линий или инцизур (рис. 7, Г, Д). Центральная часть нервной системы нематод состоит из нервного кольца (рис. 7, А, Б), окружающего пищевод в средней или передней области. От нервного кольца в переднюю и заднюю части тела отходят продольные нервы в разные органы. С нервной системой связаны органы чувств: тангорецепторы (папиллы), амфиды, фазмиды, дейриды и комиссуры (цефалиды, гемизонид и гемизонионы). Фазмиды представляют собой поровидные образования, расположенные между линиями бокового поля в хвостовой части тола нематод. Форма и расположение фазмид варьирует и имеет важное таксономическое значение. На основании наличия или отсутствия фазмид все нематоды разделяются на два подкласса Phasmidia (=Secernentea) и Арhasmidia (=Adenophorea). Остальные органы чувств – амфиды, гемизонид, гемизонион, дейриды не всегда заметны у фитонематод и, как правило, в диагностике видов большое значение не имеют. Пищеварительная система трубковидной формы и соотоит из передней, средней и задней кишок. Передняя часть включает ротовое отверстие (стому) и пищевод. У нематод отряда Tylenchida стома вооружена стилетом, у Dorylaimida – аналогичным стилету органом -копьем, у хищных нематод (семейство Mononchidae) – зубами. Стилетом или копьем нематоды прокалывают ткани растений и высасывают содержимое клеток. У большинства видов нематод отряда Tylenohida в основании стилета имеются три утолщения (головки), к которым прикрепляются мышцы (протракторы), управляющие его движением. У свободноживущих нематод, населяющих почву (отряды Rhabditida, Araeolaimida), стома представляет собой полость, имеющую различные вздутия, выроста, но она всегда без стилета. 9 ФОРМЫ ТЕЛА НЕМАТОД ПРИ ФИКСАЦИИ Важное значение в систематике нематод имеет строение пищевода. Различают несколько главных типов пищевода. Самый простой по форме пищевод у нематод отряда Dorylaimida (рис. 8, А, Б). У хищных нематод семейства Mononchidae пищевод целиком цилиндрический, а у большинства других представителей этого отряда он состоит из двух частей: лишенной мускулатуры передней части и раздутой мускулистой второй. Но и во втором случав пищевод по своей форме тоже является цилиндрическим (рис. 8, Б). У других фитонематод отчетливо выражено 3 отдела пищевода: передний – корпус, средний – перешеек (или истмус) и задняя часть -кардиальный бульбус (или вздутие). Корпус, в свою очередь, может подразделяться на переднюю часть – прокорпус и расширенную заднюю часть – метакорпус. У представителей ряда семейств отряда Tylenohida метакорпус хорошо обособлен в виде среднего бульбуса пищевода обычно со склеротизированной внутри полостью, часто называемой клапаном. Такой бульбус получил название метакорпального бульбуса. На рис. 10 представлены основные типы пищеводов. Более подробное описание пищеводов можно найти в монографии А.А. Парамонова (1962). Важное значение в систематике нематод имеет место впадения протока спинной пищеводной железы в просвет пищевода, У тиленхид подотряда Tylenchina проток спинной железы впадает вблизи основания стилета (рис. 10, Б-Д), в то время как у афеленхин (подотряд Aphelenchina) он впадает в метакорпальный бульбус (рис. 10, А). 10 Задний конец пищевода у многих видов заканчивается кардиом, отделяющим пищевод от кишечника. В кишечнике выделяют два отдела: средняя кишка и задняя. В последней находятся ректальные железы. Экскреторная система у нематод представлена экскреторным каналом, экскреторной железой и экскреторной порой. Типичное строение экскреторной системы у подкласса Secernentea соответствует форме "Н". У нематод отряда Tylenchida только один экскреторный канал. Экскреторный канал у сецернентов заканчивается экскроторной порой, расположенной на уровне нервного кольца. Проток канала у поры кутикулизирован и всегда виден под микроскопом (рис. 7, А, Б). У аденофорей (подкласс Adenophorea) экскреторная система устроена значительно проще и представлена одной железой с некутикулизированным выделительным протоком. Следует отметить, что у многих нематод отряда Dorylaimida пора отсутствует, что имеет важное значение в диагностике видов. Половые органы у нематод расположены в сродней и нижней частях тела. У самок они состоят из яичника, матки, вагины и женского полового отверстия – вульвы. У некоторых видов имеется две матки и два яичника. В этом случае половая система называется дидельфной (если один яичник, то монодельфной). Яичники – органы, производящие яйца. Половая система самца включает семенник, семенной пузырь, семяпровод и копулятивный орган – спикулу. У некоторых видов имеется рулек, с помощью которого происходит регуляция направления спикулы при выдвижении ее из клоакального отверстия. Кроме того у многих нематод на хвосте имеется бурса – боковые кутикулярные выросты, необходимые при копуляции, имеющие важное значение при идентификации видов. 11 СИСТЕМАТИКА И ЭКОЛОГИЯ НЕМАТОД Нематоды представляют одну из наиболее больших групп червеобразных организмов среди животного царства, которые приспособились к обитанию в самых различных биотопах планеты. Значительную часть видов (около 13 тыс.) составляют свободноживущие нематоды, обитающие в воде и в почве, более 2 тысяч видов являются паразитами растений. Следует отметить, что большое количество существующих в природе нематод науке пока еще не известны, о чем свидетельствует постоянно публикующаяся информация по описанию новых видов. Разными исследователями выделяется различное количество подклассов и отрядов нематод. В настоящей работе мы использовали систему нематод, предложенную Читвудом (Chitwood, 1933), в доработке ее А.А. Парамоновым (1962). При этом также учитывали современные работы по систематике отдельных групп нематод (отрядов, семейств, родов) различных исследователей. Согласно системе Читвуда класс ТИПЫ ПИЩЕВОДОВ НЕМАТОД ПОДКЛАССА Nematoda разделен на 2 подкласса ADENOPHOREA (= APHASMIDIA) Secernentea (синоним Phasmidiа) и Adenophorea (синоним Aphasmidia). В основу этого разделения положено наличие или отсутствие фазмид. Фазмиды, как уже указывалось, небольшие точечные органы, расположенные в хвостовой части тела нематоды. Форма и расположение фазмид используется часто при идентификации на уровне видовых или родовых таксонов. Классы делятся на отряды, названия которых имеют окончания – "-ida" (например, Tylenchida). Названия подотрядов оканчиваются на "-ina" (например, Tylenchina), Надсемейств – "-oidea" (например, Tylenchoidea), семейств – "-idae" (Tylenchidae), подсемейств "-inae" (Tylenchinae). Семейства состоят из родов, а рода из видов. В свою очередь среди видов могут выделяться подвиды. Среди нематод, обычно регистрируемых исследователями в корнях и прикорневой почве растений, наиболее часто встречаются представители отрядов Rhabditida, Tylenchida, Dorylaimida и Araeolaimida. Почти все нематоды, населяющие почву, прямо или косвенно связаны с растением. А.А.Парамонов (1962) разработал экологическую классификацию нематод, которая основана на их роли по отношению к растению и включает 5 основных групп. Эусапробионты – группа нематод, как правило, не имеющая самостоятельного патогенного значения. Это формы, проникающие в ткани растения, уже пораженного каким-либо бактериозом или микозом. Однако эусапробионты имеют очень большое значение в расширении зоны сапробиотического распада пораженных растительных тканей. Основную массу эусапробионтов образуют виды семейства Rhabditidae. Девисапробионты – это представители семейства Panagrolaimidae u Cephalobidae. Находясь в прикорневой почве растений, девисапробионты тяготеют к корневой системе, Проникают в здоровые растительные ткани, т.е. "делают попытки" перехода к фитопаразитизму. С другой стороны, они адаптированы к сапробиотической среде. Фитогельминты неспецифичного патогенного эффекта. Нематоды этой группы не вызывают явственных специфичных фитогельминтозов. и их патогенный эффект "завуалирован" 12 бактериозами и микозами. Считается, что питание представителей этой группы происходит как за счет клеток больной растительной ткани, так и путем всасывания содержимого гифов мицелия грибов (микохилофагии). Наибольшее число фитогельминтов неспецифичного патогенного эффекта среди нематод надсемейства Neotylenchoidea и подотряда Aphelenchina. Фитогельминты специфичного патогенного эффекта характеризуются антагонистическими отношениями с сапробиотической средой и способны вызывать в растениях патогенные процессы, известные под общим названием фитогельминтозов. Это главным образом представители надсемейств Hoplolaimoidea, Criconematoidea и Tylenсhoidea. Параризобионты – преимущественно нематоды отряда Dorylaimida. Место их обитания – ризосфера корней растений, с которыми они связаны прямо или косвенно. Большинство параризобионтов, по всей видимости, полифаги, но паразитами растений они не считаются. В эту группу включают также и хищных нематод семейства Mononchidae. В настоящей работе мы попытались сделать большой акцент на нематод, являющихся паразитами растений, т.е. фитогельминтов специфичного патогенного эффекта. Почти все паразитические нематоды представлены единственным отрядом Tylenchida и только 4 родами отряда Dorylaimida. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕМАТОД На основании схематических рисунков и приведенных ключей можно определить фитонематод до отряда, семейства или до рода. Следует заметить, что ключи составлены с учетом видов, наиболее часто встречающихся на лесных породах на территории СССР. В качестве дополнительного пособия при идентификация нематод может служить определитель, составленный Е.С. Кирьяновой и Э.Л. Краллем (1969). Начиная определение, прежде всего необходимо установить принадлежность рассматриваемых под микроскопом особей к подклассам Secernentia и Adenophorea. Лучше всего это сделать по строению пищеводов, показанных на рисунках (рис. 8, 9, 10). Представители подкласса Secernentia имеют следующие основные типы пищеводов: рабдитоидный, цефалобоидный, панагролаймоидный, диплогастероидный, тилеяхоидный и афеленхоидный. Особенностью рабдитоидного пищевода (рис. 9, А) являются два бульбуса: метакорпальный и 13 кардиалный. Последний с отчетливо видимым склеротизированным дробильным аппаратом. О помощью этого аппарата происходит дробление пищевых комкоз. Диплогастероидный пищевод архитектонически сходен и гомологи чен рабдитоидному, однако имеет свои особенности – отсутствие дро бильного аппарата в кардиальном бульбусе (рис. 9, Б). Другим отличием диплогастерид является наличие подвижного спинного зуба в стоме нематод. Цефалобоидный пищевод, как и рабдитоидный, имеет хорошо развитый кардиальный бульбус с отчетливо видимым дробильным аппаратом, но метакорпальный бульбус выражен плохо (рис. 9, В). Строение двух других типов пищевода, встречаемых у нематод отряда Tylenchida (тиленхоидного и афеленхоидного), представлены на рисунке. 10. Важным отличием этой таксономической группы нематод от других фазмидиевых является наличие стилета. К подклассу Adenophorea относятся нематоды с плектоидным, мононхоидным и дорилаймоидным пищеводами (рис. 8, А, Б, В). Следует отметить, что плектоидный пищевод схож с цефалобоидный, он также имеет кардиальный бульбус с мощным дробильным аппаратом. Однако следует отметить, что корпус и метакорпус у плектид (рис. 8, В) в виде трубки (не вздут), другим важным отличием является хорошо развитый кардий, который существенно вдается в полость средней кишки. Рис. 10 14 Отряд Tylenchida включает два подотряда Tylenchina и Арhelenchina. Основным отличительным признаком представителей этих подотрядов является место впадения в просвет пищевода протока дорсальной (спинной) железы пищевода. У представителей подотряда Tylenchina проток дорсальной пищеводной железы впадает в прокорпус пищевода недалеко от основания стилета. У места впадения протока просвет пищевода образует петлю в виде вопросительного знака (рис. 10, Б-Д). Если же проток дорсальной пищеводной железы открывается в переднем половине хорошо развитого метакорпального бульбуса, то данная особь относится к подотряду Aphelenchina (рис.10, Л) Другим существенным отличием нематод указанных подотрядов является стилет, который имеет, как правило, хорошо развитые головки у тиленхин и слаборазвитые (а часто полностью отсутствующие) у афеленхин. В приведенном выше описании 2-х пищеводов даны типовые особенности строения нематод этих надсемейств. В то же время при диагностике нематод используются также морфологические признаки пищеводов характерных для конкретных таксонов (Семейств, подсемейств и даже родов) Например, паратиленхоидный, пратиленхоидный, тиленхоидный, неотиленхоидный, гоплолаймоидный пищеводы и др. Некоторые из них приведены на рисунках (рис. 10). Отличие фитопаразитических форм нематод от свободноживущих. Среди множества разнообразных форм нематод, населяющих почву, большинство паразитов растений объединены одним отрядом Туlenchida. Следовательно, основным отличием их среди подкласса фазмидиевых является наличие стилета. Из афазмидиевых к числу паразитов растении относятся представители нескольких родов отряда Dorylaimida: Xiphinema (рис. 11, Д), Longidorus (рис. 11, Г), Trichodorus (рис. 11, К) И Paratrichodorus, также имеющих колюще-сосущий ротовой орган – копье. При определении нематод, кроме морфологических признаков (особенностей строения различных органов тела), используют морфометрические и аллометрические параметры. Ниже приведены некоторые из них, наиболее общие для всех таксономических групп нематод (рис. 13): L – длина тела; а – длина тела, разделенная на ширину в области вульвы; b – длина тела, разделенная на длину пищевода; с – длина тела, разделенная на длину хвоста; с1 – длина хвоста, разделенная на диаметр тела в области ануса; V – отношение расстояния от головного конца тела до вульвы ко всей длине тела в Определение нематод до вида, а иногда и до родового таксона – процесс очень сложный, выполнить который может только высококвалифицированный специалист. В то же время идентификации особей до рода или даже до семейства, как правило, дает ориентировочные представления о возможном вреде, наносимом нематодами данной таксономической группы растениям. Определитель подклассов и отрядов наиболее часто встречающихся фитонематод на лесных древесных породах* 1. Пищевод плектоидный, монохоидный или дорилаймоидный (рис. 8) ..……………………… …………………………………........................................ п/кл. Adenophorea (=Aphasmidia) ... 2 – Пищевод рабдитоидный, цефалобоидный, панагромаймоидный, диплогастероидный или тиленхоидный, афеленхоидный (рис. 9, 10) ............ п/кл. Secernentia (=Phasmidia ) ... 3 2. Пищевод плектоидный (с кардиальным бульбусом, рис. 8, В). На хвосте имеется вырост в виде трубочки, спиннерет (рис. 12, И) …….…..…….... отряд Araeolaimida сем. Plectidae – Пищевод монохоидный (цилиндрический) или дорилаймоидный (рис. 8, А, В). Выросты на хвосте отсутствуют ........................................................................... отряд Dorylaimida ... 3 3. Стилет всегда присутствует (рис. 10) ……...………...…………………….... отряд Tylenchida – Стилет отсутствует (рис. 9) ......................................................................... отряд Rhabditida Паразитические нематоды растений представлены, главным образом, отрядом Tylenehida и несколькими родами отряда Dorylaimida. * 15 Определитель подотрядов, семейств и родов фитонематод отрядов Rhabditida, Tylenchida и Dorylaimida, наиболее часто встречающихся на лесных древесных породах в СССР Отряд Rhabditida 1. Пищевод с двумя хорошо выраженными бульбусами: парциальным и метакорпальным ... 2 – Пищевод с одним бульбусом, кардиальным ........................................................................... 3 2. Пищевод рабдитоидный (рис. 9, А), кардиальный бульбус мощный и имеет хорошо видимый склеротизированный дробильный аппарат. Стома длинная, значительно длиннее ее ширины, без крупных зубов ..................................................... cем. Rhabditidae – Пищевод диплогастероидный (рис. 9, Б) с мощным метакорпальным бульбусом. Склеротизированный дробильный аппарат в кардиальном бульбусе отсутствует. Стома в длину почти такая же как в ширину, с несколькими или с одним крупным хорошо заметным зубом ..................................................................................... сем. Diplogasteridae 3. Пищевод цефалобоидный (корпус пищевода утолщенно-цилиндрический, рис. 9, В). На голове часто имеются придатки (проболы), иногда довольно сложные по строению ………………………………………………...………...................................... сем. Cephalobidae – Пищевод панагролаймоидный (корпус обычно не вздут, а если и вздут, то плавно переходит в истмус (рис. 9, Г). Головной конец всегда без придатков (пробол) .................. ………………………………………………………………………………… сем. Panagrolaimidae Отряд Tylenchida 1. Проток дорсальной железы пищевода открывается в просвет пищевода между основанием копья и сродним бульбусом на расстоянии не более длины стилета от его основания. Просвет пищевода в этом месте резко изгибается и имеет форму вопросительного знака (рис. 10, Б-Д). Стилет обычно с хорошо развитыми головками. Если головки стилета слабо развиты, хвост длинный и тонкий (рис. 12 Е-З) ………….……. ............................................................................................................. подотряд Tylenchina ... 4 – Проток дорсальной пищеводной железы впадает в переднюю половину метакорпального бульбуса (рис. 10, А). Просвет пищевода прямой, без резких изгибов. Головки стилета маленькие или совсем отсутствуют (рис. 12, В, Д) ..................... подотряд Aphelenchina ... 2 2. Головки у основания стилета отсутствуют (рис. 11, З). Боковое поле с 6-14 линиями. Хвост самок тупой, короткий ……………….………... сем. Aphelenchidae род Aphelenchus – Головки у основания стилета обычно имеются (рис. 11, И). Боковое поле, как правило, с 4-6 линиями. Хвост самок удлиненно-конический ………………. сем. Aphelenchoididae ... 3 3. Хвост самки обычно без мукро. Терминус хвоста самцов когтевидный, склеротизированный. Нa хвосте самцов имеется терминальная бурса. Облигатно или факультативно связаны с насекомыми ………………………….......... род Bursaphelenchus – Хвост самки, как правило, с мукро (рис. 12, Д). Хвост самцов не когтевидный. Бурса у самцов отсутствует. Связаны с растениями …………………............... род Aphelenchoides 4. Метакорпальный бульбус пищевода сливается с прокорпусом, поэтому он огромных размеров, с хорошо развитым клапаном внутри (рис. 10, Д, 11, Б, В) .................................... 5 – Метакорпальный бульбус пищевода не сливается с прокорпусом или отсутствует совсем. Он маленький или средних размеров (рис. 10, Б-Г, 11, А, Е, Ж) ............................... 7 5. Тело крупное, неуклюжее (рис. 6, Г). Кольчатость кутикулы чрезмерно грубая. Количество колец кутикулы превышает 400. Хвостовой конец тела прямой ……………...... 6 – Тело червеобразное, изящное (рис. 6, Е). Хвостовой конец его загнут на брюшную сторону (рис. 12, Е). Количество колец кутикулы значительно превышает 400.(Рис. 10, Д, 11, Б) ...................................................................... сем. Paratylenchidae род Paratylenchus 16 6. Головки стилета округлые. Количество колец кутикулы обычно от 200 до 400. Тело личинок и взрослых особей покрыто двумя кутикулами, из которых внешняя представляет собой покровы тела после линьки (рис. 6, М) .................................................................. ……………………………………………..….. сем. Hemicycliophoridae род Hemicycliophora – Головки стилета якоревидные (рис. 11, В), т.е. отростки головок направлены вперед. Количество колец кутикулы обычно но превышает 200. Тело взрослых самок покрыто одной кутикулой (рис. 6, Г) ……………………………………………....... сем. Criconematidae 7. Взрослые самки вздутые, сферические, мешковидной формы или в виде цисты (рис. 6, А – В). Обитают внутри корней или крепятся к корням растений. Самцы обычно без бурсы .. 8 – Самки всегда свободны, червеобразны, паразитируют на корнях или внутри корней. Самцы с бурсой ......................................................................................................................... 10 8. Половозрелые самки шаровидные, лимоновидные или грушевидные (рис. 6, Б, Д), превращающиеся в коричневые цисты, сидящие на корнях. Галлов на корнях не образуют. Самки в почве обитают в виде цист …………………………... сем. Heteroderidae – Половозрелые самки грушевидные или мешковидные (рис. 6, А), белые. В цисты никогда не превращаются …………………………………………………………………………………....... 9 17 8. Половозрелые самки шаровидные, лимоновидные или грушевидные (рис. 6, Б, Д), превращающиеся в коричневые цисты, сидящие на корнях. Галлов на корнях не образуют. Самки в почве обитают в виде цист …………………………... сем. Heteroderidae – Половозрелые самки грушевидные или мешковидные (рис. 6, А), белые. В цисты никогда не превращаются …………………………………………………………………………………....... 9 9. Эндопаразиты, на корнях растений образуют крупные галлы, внутри которых находятся самки. Вульва у самки расположена на заднем конце тела. Яйца откладываются наружу в яйцевой мешок …………………………………....... сем. Meloidogynidae род Meloidogyne – Эктопаразиты, галлов на корнях, как правило, не образуют. Вульва у самки расположена недалеко за серединой тела (рис.15, В). Яйца остаются в теле самки (как у гетеродерид) или откладываются наружу. Яйцевой мешок отсутствуем …………………………………..…. ……………………………………………………...….….. сем. Meloidoderidae род Meloidogera 10. Метакорпальный бульбус пищевода развит слабо, без клапана (пищевод неотиленхондный, рис.10, В) ............................................................ сем. Neotylenchidae … 20 – Метакорпальный бульбус развит хорошо, с клапаном, (пищевод тиленхоидный, рис. 10, Б, Г) ............................................................................................................................................. 11 18 11. Кардиальный бульбус присутствует (рис. 10, Б). Пищеводные железы в ткани бульбуса ... 12 – Кардиальный бульбус отсутствует (рис. 10, Г). Пищеводные железы свешиваются над кишечником (подобно афеленхоидному или гоплолаймоидному пищеводу, рис. 10, В) ..... 16 12. Самки с одним яичником (монодельфные) .............................................................................. 13 – Самки с двумя яичниками (дидельфные, рис. 7) ..................... сем. Tylenchorhynchidae ... 15 13. Хвост очень длинный и тонкий, оканчивающийся острием (рис. 12, Ж) с1 > 6. Губы кольчатые .................................................................................................. сем. Tylenchidae ... – Хвост удлиненный, конический, с1 < 6. Губы кольчатые или кольчатость еле заметна …… …………………………........................................................ сем. Anguinidae род Ditylenchus 14. Хвост относительно короткий, не нитевидный (c > 6, рис. 12, Е). Терминус хвоста обычно загнут на брюшную сторону. При фиксации тело принимает подковообразную форму ….. …………………………………………….............................................................. род Tylenchus – Хвост длинный, нитевидный (с< 6, рис. 12, Ж). Терминус хвоста не загнут на брюшную сторону .............................................................................................................. род Filenchus 15. Боковое поле с 4 линиями ................................................................. род Tylenchorhynchus – Боковое поле с 6 линиями ................................................................................. род Merlinius 19 14 16. Нематоды крупные, половозрелые особи более 800 мкм. При фиксации их тело часто принимает форму спирали (рис. 6, Д). Головная область высокая, коническая или полусферическая (рис. 11, Ж); ширина ее составляет от 1/3 до 1/5 длины стилета. Хвост очень короткий (с1 < 2). Фазмиды хорошо заметны, иногда очень крупные. Стилет большой (25-35 мкм) ............................................................................ сем. Hoplolaimidae ... 17 – Размеры нематод, как правило, не превышает 800 мкм. Тело после фиксации вытянутое (рис. 6, Ж). Головная область низкая, уплощенная (рис. 11, А). Ее ширина обычно составляет 1/2 – 3/5 длины стилета. Стилет очень короткий, но мощный (10-20 мкм). Хвост конический, с тупым концом. Длина его в 2 раза превышает ширину тела в области ануса (с1 > 2) ................................................................................................... сем. Pratylenchidae ... 19 17. Фазмиды маленькие, поровидные, расположены в области ануса ....................................... 18 – Фазмиды крупные в виде щитков (скутеллумов), расположены в области хвоста или ануса ............................................................................................................ род Scutellonema 18. Пищеводные железы в большой степени закрывают начало кишечника с дорсальной (спинной) стороны нежели с вентральной. Отверстие протока дорсальной пищеводной железы на расстоянии меньше, чем 1/4 длины стилета за его основанием ………………… ........................................................................................................................ род Rotylenchus – Пищеводные железы закрывают кишечник в большей степени с вентральной (брюшной) стороны, нежели с дорсальной. Отверстие протока дорсальной пищеводной железы обычно на расстоянии больше, чем 1/4 длины стилета за его основанием (рис. 10, Г, 12, Б, В) .................................................................. род Helicotylenchus (рис. 10, Г, 10, Ж, 11,Б) 19. Яичник один. Пищеводные железы заходят за начало кишечника на большее расстояние с вентральной стороны, нежели с дорсальной (рис. 11, А) ... род Pratylenchus (рис, 11, А) – Яичника два. Пищеводные железы заходят за начало кишечника на большее расстояние с дорсальной стороны, нежели с вентральной стороны ..................... род Pratylenchoides 20 Хвост всегда вентрально загнут, форма тела от подковообразной, до спиральной. Стилет слабый с каплевидными, оттянутыми вниз базальными вздутиями вместо округлых головок ............................................................................................ род Boleodorus – Тело почти прямое, только слегка вентрально изогнутое. Стилет слабый с отчетливыми, округлыми головками ............................................................................. род Nothotylenchus Отряд Dorylaimida* 1. Пищевод мононхоидный. Стома чашевидная, с одним или несколькими зубами (рис. 8, А) ………………………………………………………………………………......... сем. Mononchidae – Пищевод дорилаймоидный. Стома с копьем, коротким или иногда очень длинным (рис. 8, В, 11, Г, Д, К) ............................................................................................................................... 2 2. Копье короткое, косо срезанное вперед, в виде гусиного пера, без базальных вздутий (рис. 8, А) ............................................................................ роды Dorylaimus, Eudorylaimus – копье очень, длинное, тонкое и острое (ряс. 11, Д, К) ………………………………………….... 3 3. Копье прямое, в виде трубки с длинной приставкой (рис. 11, Г, Д). Выделительная пора отсутствует ............................................................................................. сем. Longidoridae ... 4 – Копье изогнутое без приставки (рис. 11, К). Выделительная пора присутствует ....................................................................................... сем. Trichodoridae род Trichodorus 4. Приставка копья с головками (рис. 11, Д) ....................................................... род Xiphinema – Приставка копья без головок (рис. 11, Г) ...................................................... род Longidorus К паразитическим нематодам относятся виды родов Xiphinema, Longidorus и Trichodorus. Представители семейства Mononchidae являются хищными нематодами, а роды Dorylalmus и Eudorylaimus – полифагами (параризобионтами). * 20 КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О НЕМАТОДАХ ЛЕСНЫХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД Отряд Tylenchida Подотряд Aphelenchina Семейство Aphelenchidae Род Aphelenchus К числу наиболее часто встречающихся в почве нематод (в том числе и в лесных питомниках) относится представитель данного рода -вид A. avenae. В отношении вреда, причиняемого растениям нематодами рода Aphelenchus, нет однозначного мнения. Некоторыми исследователями отмечается возможность культивирования афеленхов (в частности A. avenae) на каллюсах люцерны, табака, томатов (Деккер, 1972). В других опытах, проведенных с различными растениями, в том числе и с сеянцами хвойных пород, показана неспособность A. avenae поражать эти растения. Важно отметить, что A. avenae хорошо размножается на различных видах почвенных грибов как паразитических, так и сапротрофных. В настоящее время: известно более 100 видов грибов, которые могут использоваться как источник питания при культивировании данного вида афеленха. Большинство ученых придерживаются мнения, что представители рода Apheienchus являются облигатными микохилофагами (т.е. питаются содержимым мицелия) и в природе они выживают именно за счет почвенных грибов. Учитывая эту особенность (микохилофагию) исследователями были предприняты опытные попытки защита нематодами A.avenae всходов и сеянцев ряда растений сосны обыкновенной, хлопчатника, пшеницы и других культур от инфекционного увядания, вызываемого грибами родов Fusarium, Rhizoctonia, Pithium, Botritis. Результаты оказались положительными. Что касается патогенного действия нематод на сеянцы хвойных пород, то, в основном, оно может осуществляться опосредованно, путем повреждения мицелия микоризообразующих грибов. Семейство Aphelenchoididae Род Aphelenchoides Aphelenchoides – род насчитывает более 100 видов нематод. Несколько десятков их обнаружено в СССР, в том числе и в лесных питомниках. Так, по наблюдениям В.Г. Губиной (1980), частота встречаемости афеленхоидид в корнях и прикорневой почве сеянцев хвойных пород в питомниках Европейской части СССР составляет 80-100%. Считается, что почти все представители рода Aphelenchoides, так же как и нематоды рода Aphelenchus, являются эктопаразитическими микогельминтами. Исключение составляют только три вида (А. besseyi, A. fragariae, A. ritzemabosi), являющиеся опасными паразитами растений. Афеленхоидиды хорошо размножаются на многих видах грибов, включая и микоризообразующие, и, таким образом, разрушая микоризообразующие связи, они могут являться причиной косвенного вреда, наносимого сеянцам хвойных пород. Некоторых афеленхоидид, также как и представителей рода Aphelenchus, пытались использовать в качестве агентов биологического средства борьбы с инфекционным увяданием растений, вызываемого грибами. Полученный в опытах эффект оказался выше, чем при применении фунгицидов. Род Bursaphelenchus (рис. 14) Представители рода Bursaphelenchus – нематоды, связанные с насекомыми. Личинки – паразиты короедов, усачей, златок. Взрослые формы живут в ходах этих жуков. Некоторые виды настолько связаны с растениями, что большую часть свой жизни они проводят в древесине деревьев. Последние два десятилетия особое внимание исследователей привлек вид B. xylophilus (сосновая древесная нематода), оказавшийся опасным паразитом хвойных пород. Значительный ущерб лесным насаждениям этот вид наносит в Японии, где поражение носит характер эпидемии. Ежегодно правительство Японии ассигнует дляборьбы с сосновой древесной нематодой, до 35 млн долларов. Нематода обнаружена также в Китае, США, Канаде. В Европе вред, наносимый популяцией Bursaphelenchus соснам, отмечен во Франции. Однако особи были морфологически более близки к B. mucronatus (таксономический статус особей данной популяции до сих пор не ясен), являющемуся слабо патогенным для растений. Очень широко B. xylophilus распространен в США, где наносит ощутимый вред только хвойным – интрадуцентам из Европы и Азии. В связи с этим принято считать, что родиной B. xylophilus является территория США и наиболее опасен этот вид для хвойных пород, произрастающих на других континентах. Во многих странах B. xylophilus включен в число карантинных объектов. 21 На территории СССР широких исследований на наличие сосновой древесной нематоды не проводилось. При рекогносцировочных обследований нами древесины сосен из нескольких районах Европейской части СССР представители рода Bursaphelenchus не обнаружены. Не зарегистрирован также этот вид и Службой карантина растений Финляндии, являющейся страной-импортером древесины СССР. Данной Службой, при проверке партия грузов древесины из Сибири и Европейской части СССР, были обнаружены только нематоды B. mucronatus являющиеся близкородственными B. xylophilus (J. Rautapaa, персональное сообщение). В отличие от B. xylophilus, вид B. mucronatus относится к непатогенным (или слабопатогенным) нематодам. Переносчиками сосновой древесной нематоды являются главным образом жуки-усачи: Monochamus alternatus в Японии и M. carolinensis в США. Нематоды также обнаруживались и в других видах усачей, короедах, златках, долгоносиках. Заражение древесины нематодами происходит весной во время питания жуков-усачей на молодых веточках сосны. Нематоды, мигрируя из насекомых в древесину дерева, интенсивно размножаются и распространяются постепенно по всему дереву. При благоприятных условиях (главным образом, необходимая температура и восприимчивый к нематоде вид сосны), как это наблюдается в Японии, гибель дерева происходит к концу лета. При экспериментальном 22 заражении нематодами деревьев, сосны погибали через 40 дней после инокуляции. Гибель сосен проявляется в усыхании веток и пожелтении хвои. Возможно также частичное усыхание кроны дерева. После питания на молодых веточках усачи откладывают яйца на эти или другие пораженные деревья, где в дальнейшем образуется личинка и затем куколка. Выживание особой сосновой древесной нематоды в древесине мертвого дерева происходит за счет питания их на деревоокрашивающих грибах, в частности Ceratocystis spp. Ранней весной нематоды заселяют куколки усачей. Имагинальные стадии усачей вылетают из стволов и веток уже обильно зараженные нематодами. В дальнейшем жизненный цикл повторяется. Меры борьбы с сосновой древесной нематодой сводятся прежде всего к карантинным мероприятиям по отношению к нематоде и ее основному переносчику усачу. M. alternatus, а также к выращиванию устойчивых к паразиту видов сосны. Занос нематод на другую территорию возможен с древесиной, стружками, опилками. Имеются попытки применения химических и биологических средств борьбы с этими двумя организмами – нематодой и насекомым. Подотряд Tylenchina Надсемейство Neotylenchoidea Семейство Nothotylenchidae Роды: Nothotylenchus, Boleodorus Небольшие нематоды 0,4-0,7 мм в длину. При фиксации они часто приобретают подковообразную форму. Метакорпальный бульбус обычно выделен слабо и поэтому корпус пищевода выглядит цилиндрическим или веретенообразным. Кардиальный бульбус грушевидный или цилиндрический. Нематоды этих родов часто регистрируются в прикорневой почве и пораженных корнях древесных пород. Недостаточная изученность трофических связей у представителей этого семейства но позволяет судить о степени их вредоносности для лесных культур. Более вероятно, что некоторые виды, в особенности нематоды рода Boleodorus, могут питаться на тонких корешках растений, другим же основной трофической базой служит мицелий грибов. В частности, автором неоднократно регистрировались представители рода Nothotylenchus в древесине веток сосны, заселенных насекомыми. Выживание данных особей происходило там, очевидно, за счет деревоокрашиваюших грибов. Надсемейство Tylenchoidea Семейство Tylenchidae Роды: Tylenchus, Filenohus Разными исследователями в разное время обосновывалось различное количество родов в семействе Tylenchidae. В одном недавно опубликованном (Суменкова, 1984) определителе родовых таксонов данного семейства приведено 15 родов, в ключе, составленном нами – 2 рода: Tylenchus и Filenchus. Представители этих двух родов относятся к числу наиболее распространенных нематод мировой фауны. Так, например, по данным автора, нематоды рода Filenchus зарегистрированы во всех обследованных питомниках Европейской части РСФСР, от Московской области до Черного моря. Взаимосвязь тиленхид с растениями слабо изучена и прямая патогенность для лесных культур доказана только для некоторых видов рода Tylenchus. В то же время имеются сведения о питании личинок родов Tylenchus и Malenchus на гифах низших грибов. Это дает основание предположить, что грибы являются трофической базой для представителей этих родов и последние, по-видимому, в большей степени приспособлены к микохилофагии, чем к питанию на клетках высших растений. Семейство Anguinidae Род Ditylenchus Нематоды рода Ditylenchus характеризуются широкой адаптивной дифференциацией. В составе рода имеется небольшое число видов фитогельминтов специфичного патогенного эффекта (такие, как D. dipsaci и D. destructor). Значительно большее число видов – микохилофаги, которые делают попытку перехода к паразитизму на растениях. В частности, последнее, по мнению исследователей, может быть характерно для вида D. medicaginis, часто встречающегося в почве лесных питомников. 23 Семейство Tylenchorhynchidae Роды: Tylenchorhynchus, Merlinius Тиленхоринхиды – нематоды средних размеров с хорошо развитым стилетом (0,4-0,7 мм), цилиндрической формы, с тупоокруглым хвостом y самок и коническим у самцов. Семейство включает более 10 родов, среди которых наиболее распространенные – Merlinius и Tylenchorhynchus. Едиственное отличие этих родов, – наличие, соответственно, 6 и 4 линий в боковом поле. Многие виды тиленхорин-хид являются опасными эктопаразитами растений, в том числе хвойных культур. Они перфорируют здоровые корешки растений и сосут соки. Паразитируя на корнях растений, нематоды вызывают задержку их роста и обесцвечивание тканей корней. Дж. Сатерландом и Р. Адамсом (Sutherland, Adams, 1964) показано, что популяция T. claytoni с первоначальной плотностью 200 особей на вегетационный сосуд значительно снижала прирост и вес корней сеянцев сосны P. resinosa. Большие популяции тиленхоринхов, наносящих сеянцам хвойных пород в питомниках существенный вред, зарегистрированы в США, ФРГ, Японии и СССР. Так, в Куровском питомнике Московской области автором была отмочена высокая плотность популяции T. dubius. Сродняя численность этого вида в ризосфере сеянцев лиственницы составляла 175 особей на 200 см3 почвы, а максимальная достигала 740. Некоторые сеянцы имели сильно угнетенный вид. В СССР в питомниках наиболее часто встречаются виды T. dubius, M. brevidens. Надсемейство Hoplolaimoidea Семейство Hoplolaimidae Роды: Helicotylenchus, Rotylenchus, Scutellonema Нематода семейства Hoplolaimidae – это крупные фитогельминты размером 0,8-1,8 мм с большими головками стилета. Характерная для них спиральная (иногда подковообразная) форма тола позволяет распознать их еще под бинокуляром. Считается, что большинство представителей этого семейства ведет эктопаразитический образ жизни, погружая в ткани корней растений переднюю часть тела, и только ограниченное число видов можно отнести к эндопаразитам. Экономический порог вредоносности для разных видов нематод различен. По данным А. Дове (Dowe, 1971), критический уровень численности R. robustus для сеянцев хвойных пород находится в пределах 200 особой/200 см почвы. В других экспериментах показано, что при исходном уровне популяции этого же вида ротиленха в 200 и даже 50 особей/раcтение, сухой вес корней и всего соянца ели обыкновенной (Picea abies) через 7 месяцев снижался соответственно в 3 и 2 раза, в сравнении с контролем (Hijink, 1969). Сведения о вроде, наносимом спиральными нематодами сеянцам в питомниках, известны во многих странах мира, в том числе и в СССР, Наиболее часто встречаемыми на хвойных породах видами являются H. digonicus, Н. vulgaris, H. ryzhikovi – на территории Европейской части СССР и H. clarkii, H. ussuriensis, S. ussuriensis – на Дальнем Востоке. Семейство Heteroderidae (цистообразующие нематоды) Тело самок по форме шаровидное, грушевидное и лимоновидное. Кутикула некольчатая. После гибели самки тело инцистируется, образуя резервуар для яиц. Размеры цист 0,4-0,8 мм. Окраска цист варьирует от светло-коричневой до красно-коричневой. Семейство включает несколько родов, среди которых наиболее значимыми для территории СССР являются Globodera, Bidera, Heterodera. Червеобразные личинки цистообразующих нематод проникают в зону роста корней и начинают питаться. Через некоторое время тело самок начинает утолщаться и в дальнейшем превращается в цисту содержащую яйца. Половозрелые самцы всегда по форме червеобразные, длиной до 1,5 мм. Особенно существенный вред наносят цистообразующие нематоды сельскохозяйственным культурам, в том числе и древесным растениям. Ряд видов гетеродерид являются объектами внутреннего и внешнего карантина. На хвойных породах цистообразующие нематоды обнаруживаются редко. Семейство Meloidogynidae. Род Meloidogyne (галловые нематоды) Нематоды p. Meloidogyne, как и представители предыдущего семейства, имеют явно выраженный половой диморфизм. Взрослые самки имеют грушевидную или сферическую форму с вытянутой шейкой. Тело не инцистировано. Проникая в корни и питаясь там, самка увеличивается в размерах. Зрелые самки выделяют желатинообразное вещеcтво, в которое откладывают все яйца. 24 Этот яйцевой мешок состоит из бесструктурного гликопротеина. Чаще всего в одном яйцевом мешке насчитывается 400-800 яиц. В месте питания самок образуются гигантские клетки. Происходит также разрастание тканей, т.е. образуется галл. Поэтому представителей этого семейства называют галловыми нематодами. Размер и форма галлов зависят от численности паразита, вида нематоды и растений-хозяев. При поражении растений галловыми нематодами наблюдается общая задержка роста и развития растений, деформация корней и корнеплодов, увядание. Молодые растения, сильно пораженные мелойдогинами, часто погибают до того, как успеют на корнях образоваться галлы. Из древесных пород галловые нематоды предпочитают лиственные: кизил, акацию, шелковицу, клен и др. В то же время имеются немногочисленные сведения о поражении ими хвойных пород (в США, Японии, Аргентине, Италии). В СССР такие сведения отсутствуют. Из более чем 60 видов галловых нематод мировой фауны в СССР обитают % Семейство Meloidoderidae Род Meloidodera Нематоды данного рода обладают признаками как мелойдогин, так и гетеродерид. Форма тела их мешковидная или грушевидная. От галловых нематод самки мелойдодер отличаются более толстой кутикулой, субэкваториальным расположением вульвы. Кроме того, мелойдодеры не имеют яйцевых мешков и не образуют на корнях галлы. От цистообразующих нематод мелойдодеры отличаются отсутствием стадии цисты, наличием кольчатой кутикулы тела. Рис. 15 25 Мелойдодеры неоднократно регистрировались как паразиты древесной растительности, в том числе и хвойных пород. Значительные поражения сеянцев нематоды вызывали в лесных питомниках штата Флорида в США. Питаясь на корнях сеянцев сосны, мелойдодеры вызывают образование гигантских клеток с ограниченной гипертрофией и гиперплазией. В СССР представитель рода M. sikhotealiniensis обнаружен А.С. Ерошенко (1986) на корнях березы маньчжурской на Дальнем Востоке. Нематоды предпочитали корешки и кончики сосущих корней. Проведанное экспериментальное заражение растений показало, что кедр корейский, ель аянская, пихта белокорая и сосна обыкновенная этой нематодой не поражаются. Семейство Pratylenchidae Роды: Pratylenchus, Pratylenchoides Тело нематод короткое (0,3-0,5 мм), цилиндрическое, голова слабо обособлена от тела и несколько смещена. Стилет короткий (15-20 мкм), но с крупными головками. Пратиленхи относятся к числу мигрирующих корневых эндопаразитов. Проникнув в корень, нематоды поселяются в паренхиме коры и начинают продвигаться между паренхиматозными клетками, образуя полости, в которых нематоды свободно передвигаются от некротических клеток к здоровым. Симптомы поражения пратиленхами выражаются в задержке роста и развития корневой системы растений и надземных органов. Ущерб, причиняемый пратиленхами, усугубляется еще и тем, что, образуя на корнях ранки, они способствуют проникновению в корни других патогенных микроорганизмов, в частности грибов Rhizoctonia, Verticillium, Fusarium и др., Критический уровень численности пратиленхов для сеянцев хвойных пород определяется 50 особями в 100 см3 почвы (по Губиной, 1980). Ареал рода очень широк, поэтому нематоды часто регистрируются в почвах лесных питомников, в том числе и в СССР. Надсемейство Criconematoidea Семейство Criconematidae Представителей семейства Criconematidae несложно обнаружить еще под бинокуляром. Это небольшие (0,4-0,6 мм), очень грубокольчатые нематоды. Семейство включает большое количество родов, среди которых наиболее распространены нематоды p. Macroposthonia, Идентификация представителей этого семейства даже до рода очень сложна. Из книг, изданных в СССР, касающихся проблем систематики и идентификации семейства Criconematidae, посвящена монография Т.С.Ивановой (1976). Кроме указанного рода, в лесных питомниках СССР обнаружены нематоды родов Crossonemoides, Neolobocriconema, Hemlcriconemoides. При этом отмечались большие популяции некоторых видов криконематид в ризосфере внешне больных и погибших растений хвойных пород в Приморском крае. Численность нематод в 100 см почвы достигала 100-200 особей (Ерошенко, 1986). Автор связывает данное состояние растений с паразитизмом нематод этой группы. Аналогичные симптомы поражения сеянцев сосны обыкновенной наблюдались нами (Кулинич, 1989) в Куликовском питомнике Липецкой области. Численность паразита M. ornata составляла около 60 особей/ 100 см3 почвы. Имеются также многочисленные сведения о вреде, наносимом криконематидами, хвойным породам в США, Италии и других странах (см. Губина, 1980). Семейство Hemicycliophoridae Род Hemicycliophora Тело самок толстое, до 2 мм в длину. Важным морфологическим признаком является наличие двойной кутикулы, где внешняя представляет собой покровы тела после линьки. Кутикулярные кольца гладкие без каких-либо придатков и выростов характерных для представителей сем. Criconematidae. Все виды рода Hemicycliophora являются эктопаразитами корней растений. Нематоды поражают точки роста терминальных и боковых корешков. В местах внедрения нематод образуются небольшие галлы. Гемициклиофоры неоднократно отмечались как серьезные паразиты многих видов сеянцев сосны в лесопитомниках США и Канады. В СССР из представителей данного рода отмечались виды H. salicis на корнях ивы белой в Казахстане, где нематоды вызывали разрастание кончиков корней наподобие галлов, и H. montana, обнаруженный в естественных лесах различных районов Дальнего Востока. 26 Семейство Paratylenchidae Род Paratylenchus Тело самок рода Paratylenchus веретеновидной формы, длиной 0,2-0,6 мм. Стилет мощный с хорошо развитыми головками. Длина стилета от 15 до 120 мкм. Паратиленхи имеют очень широкий круг растений-хозяев. Они поражают как однолетние травянистые растения, так и многолетние древесные породы. По данным одних исследователей, критический уровень плотности популяции паратиленхов в ризосфере культурных однолетних растений определяется 600 особями в 200 см3 почвы, по сведениям других – эта цифра в 2-4 раза выше. Для древесных пород, и в частности хвойных, критическая плотность заселения почвы паратиленхами не установлена. В лесных питомниках наиболее часто встречается вид P. nanus, паразитирующий на корнях растений. Очень большие популяции этого вида неоднократно регистрировались В. Глубиной (1980) в прикорневой почве сеянцев сосны обыкновенной, пораженных обыкновенным шютте. Очевидно, в ризосфере больных растений создавались благоприятные условия для развития P. nanus. В данном случае паратиленхи могли усугублять болезнь сеянцев, вызванную грибами. Отряд Dorylaimida Семейство Longidoridae Роды: Longidorus, Xiphinema Лонгидориды – очень длинные и тонкие нематоды, размером до 5 мм. При тщательном просмотре почвенных проб их можно заметить невооруженным глазом. Копье длинное (150-250 мкм) и тонкое. Одним из наиболее существенных различий родов Longidorus и Xiphinema является наличие утолщения (в виде базальных головок стилета тиленхид) на конце копья у ксифинем. Представители семейства Longidoridae относятся к числу наиболее опасных для древесных пород фитогельминтов. Особенно часто в ризосфере корней растений обнаруживаются нематоды рода Xiphinema. Вредоносность ксифинем на сеянцах хвойных пород сопровождается небольшим вздутием и деформацией кончиков корней, а также побурением молодых корешков. Иногда наблюдается "шелушение" коркового слоя корня. При сильном поражении происходит некроз коры корней и почти полная редукция всасывающих участков корня. Наиболее патогенными и распространенными являются виды X. index, X. americanus и X. diversicaudatum. Ксифинемы, как паразиты хвойных пород, регистрировались в США, Канаде, Японии, ФРГ и других странах. В СССР на хвойных породах зарегистрированы X. diversicaudatum (на территории Европейской частя СССР) И X. americanum (на Дальнем Востоке). При этом оба вида оказались причиной гибели сеянцев. При обследовании посевов сосны обыкновенной в Михайловском питомнике, несмотря на общее хорошее состояние сеянцев, на участке имелись микроочажки погибших растений. Максимальная численность нематод X. diversicaudatum в этих сеянцах составляла 72 особи/1 г корней, а численность их в прикорневой почве достигала 262 особей/100 см3. По данным С.П. Стегареску (1980), гибель растений, пораженных ксифинемами, происходит при плотности 100 особей/ 100 см3 почвы. Кроме непосредственного вреда, причиняемого растениям, ксифинемы являются переносчиками вирусов. Считается, что лонгидорусы и ксифинемы предпочитают почвы с хорошим водным режимом. Семейство Trichodoridae Роды: Trichodorus, Paratrichodorus Форма тела триходорид толстая, хвост короткий, округленный. Копье тонкое, длинное, дорсально изогнутое, без головок у основания. Обычно у древесных пород триходориды вызывают редукцию корневой системы и замедленный рост сеянцев. Рулем (Ruehle, 1969) экспериментально установлено, что при инокуляции сеянцев сосен P. elliottii, P. taede, P. palustris нематодами Trichodorus christici из расчета 500 и 5000 особей на сосуд наблюдалась значительная задержка роста корней всех трех видов сосны. В них отсутствовали тонкие всасывающие корни и была плохо развита микориза. Нематоды этого семейства часто встречаются в ризосфере хвойных пород в США, Канаде, Великобритании, ФРГ, ГДР, Бельгии, Японии. В СССР трихоцириды регистрировались в естественных лесах Приморья. Плотность популяций их колебалась от 15 до 90 особей в 100 см3 почвы. В питомнике Корсаковского лесхоза на Сахалине эти нематоды наносили существенный вред соснам (Ерошенко, 1986). 27 МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ ПАРАЗИТИЧЕСКИХ НЕМАТОД Все методы борьбы, используемые в настоящее время с паразитическими нематодами, как в сельском, так и в лесном хозяйствах, по принципу их действия можно разделить на агротехнические, биологические, химические и физико-механические. Большое значение в области защиты растений удаляется профилактическим методам защиты, в частности, вопросам службы карантина. В лесном хозяйстве СССР практика борьбы с паразитическими нематодами фактически отсутствует. В связи с этим мы полагаем, что следует рассмотреть наиболее распространенные методы защиты растений, используемые в сельском хозяйстве нашей страны и, по возможности, экстраполировать их в условия защиты древесных пород в лесном хозяйстве. Кроме того, определенный интерес представляют и работы зарубежных исследователей, на данные результатов которых мы ссылаемся. Карантинные мероприятия. Задачей карантинных Мероприятий является предотвращение заноса опасных вредителей и болезней из одних регионов в другие или, если это уже произошло, ограничение их дальнейшего распространения. Среди нематод также имеется немало видов, являющихся объектами как внешнего, так и внутреннего карантина (Globodera pallida, Heterodera rostochiensis, Aphelenchoides besseyi, A. ritzemabosi, Ditylenchus dipsaci и др.) Все они являются опасными паразитами сельскохозяйственных культур. Для древесных пород в СССР, в особенности для хвойных, особую важность как карантинный объект в настоящее время приобретает сосновая древесная нематода Bursaphelenchus xylophilus (описание биологии этого паразита см. в предыдущей главе). Данный вид может быть занесен в страну не только с древесиной, но и с опилками и другими древесными отходами. В связи с этим необходим строгий контроль древесины, продуктов ее переработки, а также посадочного материала на наличие сосновой древесной нематоды при импорте, особенно из тех регионов, где эта нематода широко распространена. Агротехнический метод борьбы с фитонематодами включает комплекс приемов, с помощью которых создаются наиболее благоприятные условия для роста растений и неблагоприятные для развития, накопления распространения паразитических нематод. Агротехнический метод предусматривает высокую культуру обработки почв борьбу с сорняками – хозяевами паразитических нематод, оптимальные сроки посева семян, внесение удобрений, соблюдение севооборота и включение в него пара. Все эти метода могут быть использованы и в лесном хозяйство, особенно в лесных питомниках. При использовании севооборота в лесных питомниках необходимо учитывать специфичность взаимоотношений растения-хозяина и паразита. Например, в борьбе с галловыми нематодами, поражающими в основном лиственные порода, желательно включение в севооборот хвойных, которые являются плохими хозяевами галловых нематод. Другой пример, в питомниках ФРГ лиственница и псевдотсуга являлись хорошими растениями-хозяевами для Pratylenchus penetrans, а сосна и ель – плохими. В то же время, плотность популяции другого паразита Rotylenchue robustus увеличивалась на посевах сосны и ели и уменьшалась на участках лиственницы и псевдотсуги. Гораздо проще составлять севооборот для видов нематод с узким кругом растений-хозяев, нежели для видов-полифагов с широким кругом растений-хозяев. Не рекомендуется вводить в севооборот в лесных питомниках сельскохозяйственные культуры, которые могут оказаться хорошими растениями-хозяинами для некоторых видов нематод. Обработка почвы (рыхление, вспашка, боронование и др.) не предотвращает поражение растений нематодами, но может уменьшить их вредоносность. Внесение в почву органических удобрений обычно снижает численность паразитических нематод. Минеральные удобрения дифференцированно влияют как на растения, так и на нематод. Иногда возможно подавление паразитических нематод, но во многих случаях удобрения только улучшают рост растений и уменьшают вредоносность нематод без их гибели, И наоборот, часто численность нематод резко увеличивается вследствие улучшения роста растений. Одним из наиболее распространенных способов защиты растений от вредителей и болезней является выведение и использование устойчивых видов и сортов растений. Этот способ широко применяется в практике сельского хозяйства. В лесном хозяйстве сведений об устойчивости древесных пород к паразитическим нематодам очень мало. По данным наших наблюдений, лиственница сибирская (Larix sibirica) была более устойчивой к паразитическим нематодам в сравнении с сосной обыкновенной (Pinus silvestris), а сосна крымская (Pinus pallasiana) устойчивее сосны обыкновенной. Согласно исследованиям В.Г. Губиной (1980) в питомниках Московской области высокая плотность популяции нематод Pratylenchus pratensis отмечалась на посевном отделении cосны и ели и сравнительно низкая – на участке лиственницы. Физико-механические методы защиты растений от паразитических нематод включают целый 28 комплекс различных мероприятий: термическое обеззараживание посадочного материала, прогревание почвы, удаление сорных растений – хозяев паразитических нематод, очистка семенного материала, применение электричества, ультрафиолетовых лучей, гамма-лучей и др. Из всех перечисленных методов, по нашему мнению, наиболее приемлемы в лесном хозяйстве термическая обработка посадочного материала и соляризация верхнего горизонта почвы. Термическая обработка посадочного материала, как правило, проводится против эндопаразитических нематод и заключается в том, что растения погружают на определенное время в теплую или горячую воду. Температура, время экспозиций подбираются таким образом, чтобы обработка была безопасна для растения и вызывала обеззараживание посадочного материала от паразитических нематод. Положительные результаты при применении этого метода были получены в борьбе с галловыми нематодами на саженцах ясеня и шелковицы и Pratylenchus penetrans – на подвое яблони. В последнее время особое внимание уделяется методу соляризации почвы. Суть этого метода заключается в том, что верхний горизонт почвы во время вспашки переворачивается и в течение длительного времени подвергается воздействию солнечных лучей. Численность нематод в почве при этом значительно снижается. Метод приемлем в районах теплого и жаркого климата. Биологический метод борьбы с нематодами заключается в уничтожении или торможении их развития с помощью других животных или растительных организмов. В качестве таких организмов, агентов биологической борьбы с нематодами, в настоящее время используют некоторые виды паразитических и хищных грибов и бактерий. Особенно хорошо себя зарекомендовали Раsteuria penetrans, Nematophthora gynophila, Dactylella оviparasitica, Paecilomyes lilacinus. Препараты, созданные на основе этих биологических агентов, имеют коммерческое значение. Практический интерес в биологической борьбе с нематодами лесных пород в настоящее время представляет возделывание в лесных питомниках растений, влияющих угнетающе на развитие нематод или убивающих их. К числу таких растений относятся бархатцы (Tagetes erecta, T. patula, T. minuta), выделяющие нематицидные вещества, убивающие нематод. Сведения о применении бархатцев против паразитических нематод (Pratylenchus pratensis) известны и в СССР (Губина, 1980). Использование бархатцев в севообороте считается целесообразным в питомниках древесных пород и в школках один раз в 3-4 года при выращивании особо ценных культур. Благоприятное влияние оказывает периодическое возделывание бархатцев на пристволовых кругах взрослых деревьев. Опыт показал, что наиболее часто встречающиеся в лесопитомниках нематоды рода Pratylenchus при использовании бархатцев подавлялись на 90% (по Деккеру, 1972). Бархатцы способны вызывать гибель и представителей других родов эктопаразитических нематод. Нематицидным действием обладают не только корни, но и стебли и листья бархатцев. В связи с этим, запашка этих растений в почву отрицательно влияет на плотность популяций паразитических нематод. Следует отметить, что применение биологических мер борьбы в лесном хозяйстве (в том числе и выращивание бархатцев в питомнике) зависит от экономических затрат на их использование по сравнению с другими методами защиты. Такие мероприятия целесообразно проводить лишь в случаях выращивания очень ценных и редких культур. Химический метод относится к числу наиболее распространенных и эффективных средств защиты растений от паразитических нематод. Ниже приводятся нормы и способы внесения нематицидов, входящих в "Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками и регуляторов роста растений, разрешенных для применения в сельском хозяйстве на 1986-1990 гг." В борьбе с нематодами чаще всего используют фумиганты и препараты системного действия. К числу системных нематицидов относятся фурадан, мирал, видат, гетерофос. Все они обладают высокой токсичностью и выпускаюся в гранулированном виде с низким содержанием действующего вещества, В отличие от почвенных фумигантов системные нематициды применяют в сравнительно низких дозах. В почву препараты вносят механизированно до посева, во время сева и в период вегетации растений. Глубина заделки определяется горизонтом распределения основной массы корней. Большинство препаратов могут также применяться против клещей и насекомых. Мирал, 5% и 10%. Используется в питомниках земляники против земляничной (Aphelenchoides fragariae) и стеблевой (Ditylenchus dipsaci) нематод. Вносится при осенней обработке аппликатором в дозе 60 кг/га для 5%-го грануляра и 30 кг/га для 10%-го. Весной почву обрабатывают дважды с интервалом 4-6 недель с нормой расхода препарата соответственно 40 кг/га и 15 кг/га. В целях безопасности не разрешается проводить ручные работы в течение 45 дней после обработки. Гетерофос, 7,5% г. Препарат используется против стеблевой (Ditylenohua dipsaci) и цистообразующих нематод (сем. Heteroderidae). Гетерофос вносят механизировано перед или во время посадки. Норма расхода 40-80 кг/га. Ограничения те же, что и для мирала. Видат, 10% г. Сильно токсичен для теплокровных животных. Видат действует контактно и 29 системно. При высоких концентрациях (5 млн-1) нематоды быстро погибают, а при низких – ингибируется процесс их питания. Применяют на овощных культурах. Нормы внесения препарата против галловых, стеблевых и других нематод 30-50 кг/га. Вносят его механизированно во время посева или посадки. Ручные работы возобновляются через 10 дней после обработки, Фурадан, 5% и 10% г. Способы внесения этого препарата аналогичны предыдущему. Нормы расхода 40 кг/га для 1-ой концентрации и 30 кг/га – для 2-ой. Не допускается проводить ручные работы в течение 45 дней после внесения гранул в почву. К почвенным фумигантам, наиболее широко используемым в сельском хозяйстве и способным поражать грибы, насекомых, сорные растения и нематод относятся ди-трапекс, дазомет, карбатион и его аналоги онетион и ипам. Ди-трапекс рекомендуется механизировано вносить в почву на глубину 15-20 см за 30 дней до посева. Через 7-30 дней проводят отвальную вспайку для удаления остатков действующих веществ, которые обладают гербицидными свойствами. Норма расхода 500 л/га. Применять препарат разрешается только на участках с глубоким залеганием грунтовых вод. Ипам, 40% в.р. и онетион, 36% в.р., являются аналогами карбатиона, 40% в.р. Норма расхода первых двух препаратов 1000 л/га, карбатиона – 1500-2000 л/га. Препараты механизированно вносят в почву за 40 дней до посева. По истечении этого срока необходимо провести отвальную вспашку о целью дегазации почвы. Карбатион также является и фунгицидом, разрешенным к применению в лесном хозяйстве в СССР против инфекционного полегания хвойных пород в питомниках. Однако нормы расхода его в данном случае ниже – 500-1500 л/га, нежели при применении как нематицида. Тиазон, 85% п. Способ внесения препарата в почву аналогичен предыдущим. Нормы расходов разные: против цистообразующих нематод рекомендуется 270 кг/га, против стеблевой и земляничной 1000-1500 кг/га. Дазомет, 85-90% г. рекомендован для борьбы против галловых нематод на овощных культурах. Вносится за 30-40 дней до посева. Норма расхода т 1000 кг/га. Возобновлять ручные работы можно только через 20 дней после обработки. ДД, 50% тех. ж. Широко используется против галловых, цистообразующих, вирусопереносящих и других паразитических нематод. Препарат применяют на зерновых, овощных, технических и других сельскохозяйственных культурах. Норма расхода колеблется в зависимости от культуры, от 500 л/га (овес, ячмень) до 2000 л/га (виноградная лоза). Сведений об использовании химических препаратов в лесном, хозяйстве нашей страны против паразитических нематод фактически нет. Исключение составляют только данные исследований Н.П. Козловского (1988). Им, в частности, рекомендуется при выявлении неблагоприятной фитогельминтологической ситуации в питомниках применять против паразитических нематод препараты ДД с нормой расхода 200 г/м2 или оксамил и фенамифос в дозах не ниже 5 г/м2. Рост сеянцев дуба в результате таких обработок значительно увеличился, а численность паразитов снизилась. Заслуживает внимание также информация болгарских нематологов (Чолева и др., 1989) о результатах применения в лесных питомниках препарата каунтер 5% г. Препарат, кроме нематицидного действия, обладает также инсектицидным и акарицидным действием. В СССР каунтер входит в список химических средотв, разрешенных для применения в Сельском хозяйстве (Норма расхода 15 кг/га – для 10%-го и 30 кг/га – для 5%-го препарата). Двукратное внесение препарата в дозе 6 г/м2 через 40-45 дней способствовало существенному подавлению численности паразитических нематод родов Xiphinema, Trichodorus, Paratrichodorus, Helicotylenchus, Scutylenchus и улучшению роста сеянцев ели (Picea punges). Препарат не оказывал влияния на хищных нематод. Перечисленные выше нематицида испытаны на сельскохозяйственных культурах и, за исключением карбатиона, пока не числятся в списке препаратов рекомендованных к применению в лесном хозяйстве. В этой связи имеется полное основание рекомендовать их к испытанию против нематод в лесном хозяйстве СССР. Следует обратить внимание, что применение нематицидов в лесном хозяйстве в конечном итоге не должно сказываться отрицательно на биологии почвы. Поэтому в число актуальных научных проблем должно входить выяснение вопросов о том, какие происходят изменения в результате внесения нематицидов в почву, насколько серьезное значение они имеют и как можно избежать или ослабить их влияние на полезную почвенную флору и фауну, на микоризацию растений и удобренность почвы. 30 ЛИТЕРАТУРА Губина В.Г.* Нематоды хвойных пород. М.: Наука, 1980, 189 с. Деккер X. Нематоды растений и борьба с ними. М.: Колос.1972, 444 с. Ерошенко А.С. Нематоды лесных культур. Владивосток, 1986. 33 с. Иванова Т.О. Паразитические корневые нематоды. Семейство Criconematidae, Л.: Наука, 1976, 179 с. Кирьянова Е.С., Кралль Э.Л. Паразитические нематоды растений и меры борьбы а ними. Л.: Наука, 1969, Т. 1, 447 с; I971, Т. 2, 522 с. Козловский Н.П. Нематодные комплексы грабовых дубрав верховья бассейна Днестра и их биогеноценотическая роль. Дисс. канд. биол. наук. Днепропетровск, 1988. Кулинич О.А. Паразитические нематоды хвойных пород и их распространение на территории Европейской части СССР // Проблемы фитопатологии. М.: Наука. 1989. С. 105-131. Метлицкий О.З. Экологические и технологические основы обнаружения нематод // Принципы и методы экологической фитонематологии. Петрозаводск: Карелия. 1985. С. 7-18. Парамонов А.А. Основы фитогельминтологии. М.: Наука. 1962. 479 с. Стегареску О.П. Нематоды-вирусоносители семейства Longidoridae. Род Xiphinems. Кишинев, Штиинца, 1980. 235 с. Суменкова Н.И. О методах приготовления препаратов нематод для морфотаксономических исследований // Фитогельминтологические исследования. М.: Наука. 1978. С. 127-136. Суменкова Н.И. Обзор родовых и надродовых категорий семейства Tylenchidae Orley, 1980 // Таксономия и биология фитогельминтов. М., Наука. С. 132-144. Чолева Б., Неделчев С, Пенева В., Костадинова А. Изпитване на препарате каунтер срещу паразитни фитонематоди в горски разсадници. // Гор. стоп. 1989. 45, № 6. С. 17-19. Dowe A. Uber Sohadsohwellen in der Phytonemetolodia. // Machrichtenbl. Pflansenschutsdienst DDR, 1971, Bd. 25, N 7. S. 133-136. Hijink M.J. Groeivermindering van fijnsper veroersaakt door Rotylenchus robustus. // Mededel. Rljksfacult. Lendbouwwetensch. Eickle W.R., Goden A.M., Mamiya V., Wergin W.P. On the taxonomy and morphology of the pine wood nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner & Buhrer, 1934) Mickle, 1970 // J. Nematol. 1981. Vol. 13. № 3. P. 385-393. Ruehl J.L. Nematodes parasitic on forest trees, 11. Reprodaction of endoparasitis on pines // Nematologics. 1969. V. 15, H. 1, P. 76-80. Sutherland J.В., Adams R.E. The parasitism of red pine and other forest nursery crops by Tylenchorhynchus claytoni Steiner. // Nematologica, 1964. V. 10, N 4. P. 637-643. Подчеркнутые работы рекомендуются в качестве дополнительных источников по методам сбора, определения, биологии и мерам борьбы с нематодами лесных пород. * 31 Оглавление Введение ................................................................................................................................................. 3 Методы сбора и выделения нематод из почвы и растений ................................................................. 3 Морфология и анатомия нематод ......................................................................................................... 9 Систематика и экология нематод ........................................................................................................ 12 Определение нематод ......................................................................................................................... 13 Краткие сведения о нематодах лесных древесных пород ................................................................. 21 Методы защиты растений от паразитических нематод ...................................................................... 28 Литература ............................................................................................................................................ 31 Методические указания по выявлению, определению паразитических нематод лесных древесных пород и методы защиты от них О.А. Кулинич Подписано в печать 07.08.90 Печать Офсетная Бумага офсетная Формат 60x90/16 Тираж 300 экз. Всесоюзный научно-исследовательский информационный центр по лесным ресурсам СССР 113093, Москва, Б.Серпуховская, 24, тел. 236-52-25 Типография ВНИИЦлесресурс 119048, Москва, 1-й Шибаевский пер.8 32 Печ. л. 4,5 Зак. 1872