
- •Занятие 1 Экскурсия «Жизнь в почве»
- •Задание для подготовки к экскурсии:
- •А) Почва как жилище и убежище
- •Опорная функция
- •Б) Экологические группы почвенных животных:
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Глоссарий
- •Занятие 2 Почва как депо семян и других зачатков организмов
- •Задание для подготовки к занятию:
- •А) Банк семян
- •Б) Функция сохранения и депо семян и других зачатков в почве
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Б) Банк семян сорных растений в почвах агроценозов
- •В) Банк семян сорняков в агроценозах Зауралья
- •Б) Экологические особенности почвенных водорослей
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •А) Общая характеристика почвенных фототрофов в зоне рекреации Национального парка «Башкирия»
- •Б) Изменение количества почвенных водорослей под влиянием удобрений
- •Глоссарий
- •Занятие 4 Почвенная протистофауна и ее изменения при загрязнении среды нефтепродуктами
- •Задание для подготовки к занятию:
- •А) Загрязнение почв нефтепродуктами и перспективы их дальнейшего использования
- •Б) Простейшие
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •В) Методы изучения протистофауны
- •Г) Почвенная протистофауна Среднего Поволжья
- •Д) Влияние нефтедобычи на разнообразие раковинных амеб
- •Вопросы для самоконтроля
- •Лабораторная работа №3: Разнообразие почвенных простейших в разных почвах.
- •Глоссарий
- •Занятие 5 Почвенные нематоды, их экологические функции и практическое применение
- •Задание для подготовки к занятию:
- •А) Нематоды и их среда обитания
- •Б) Золотистая картофельная нематода (зкн)
- •В) Бобовые и крестоцветные культуры помогают бороться с нематодой
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Г) Разведение нематод в почве
- •Д) Применение биопрепаратов на основе энтомопатогенных нематод в теплицах
- •Вопросы для самоконтроля
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Глоссарий
- •Занятие 7 Почвоутомление в агроценозах
- •Задание для подготовки к занятию:
- •Почвоутомление в агроценозах
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Глоссарий
- •Занятие 8 Биологическая активность почв
- •Задание для подготовки к занятию:
- •Микробиологическая диагностика и биологическая активность почв
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Лабораторная работа № 6 Определение интенсивности выделения сОг из почвы (метод и.О. Карпачевского)
- •Глоссарий
- •Занятие 9 оценка степени деградации почв
- •Задание для подготовки к занятию:
- •Значимость проблемы
- •Факторы деградации
- •Изменение свойств почв и компонентов экосистемы
- •Пути оптимизации обстановки
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •Оценка степени деградации почв
- •Определение степени физической деградации почв
- •Определение степени химической деградации почв
- •Определение степени биологической деградации почвы
- •Значимость проблемы
- •Экологическая оценка водной и ветровой эрозии почв
- •Водная эрозия почв
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задание для работы на занятии:
- •А) Деградация почв и определение ее скорости
- •Примеры расчета периода и степени деградации почв
- •1) Определим степень и период физической деградации
- •2) Определим степень и период химической деградации
- •Глоссарий
- •Тестовые задания по почвенной экологии
- •Вопросы для коллоквиума и зачета
- •Словарь основных терминов
- •Литература
- •Предельно допустимые концентрации (пдк) химических веществ в почве
- •Предельно допустимые концентрации (пдк) химических веществ в почвах и допустимые уровни их содержания по показателям вредности
- •Учебной дисциплины Почвенная экология
- •По направлению–110200.62 «Агрономия » очная форма обучения
- •Цели и задачи учебной дисциплины
- •3. Требования к результатам освоения дисциплины:
- •4. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •5. Содержание дисциплины
- •5.1. Содержание разделов дисциплины
- •6. Лабораторный практикум
- •7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
Д) Применение биопрепаратов на основе энтомопатогенных нематод в теплицах
Существуют энтомопатогенные нематоды (ЭПН) из семейств Steinernematidae и Heterorhabditidae. Почва - естественная среда обитания этих нематод, где они хорошо адаптированы к различным условиям влажности, температуры, механического и химического состава различных типов почв, поэтому штейнернематиды и гетерорабдитиды встречаются на всех континентах.
Энтомопатогенные нематоды в лабораторных условиях способны заражать более тысячи видов насекомых из различных отрядов, поражая все фазы развития, кроме яйца. Эти паразиты приспособлены к длительному существованию в почве без питания, совместимы со многими средствами защиты растений, их можно вносить в почву и на растения любым типом опрыскивателей, они безопасны для человека, животных и полезных членистоногих, оставаясь в почве, они могут длительное время существовать в отсутствии насекомого-хозяина.
Энтомонематоды хорошо размножаются в насекомых и на искусственных питательных средах, производятся в коммерческих целях и успешно применяются против вредителей, связанных с почвой и в качестве биологических агентов приобретают в Европейских странах все большее значение после Bacillus thuringiensis.
Нематоды проникают в тело насекомого через рот, анус, дыхальца и кутикулу. После проникновения в тело насекомого нематоды выпускают в гемолимфу хозяина симбиотических бактерий (род Xenorhabdus, cемейство Enterobacteriaceae ). В результате заражения бактериями насекомые погибают от септицемии, а нематоды питаются содержимым тела погибшего насекомого и продуктами метаболизма бактерий.
В насекомом-хозяине нематоды развиваются до тех пор, пока не разрушается все содержимое его тела, после чего в трупе насекомого остаются одни инвазионные личинки, которые мигрируют во внешнюю среду.
Почва является основной средой обитания для энтомопатогенных нематод, где и создаются наиболее благоприятные условия для их жизнедеятельности. С учётом особенностей экологии нематод разрабатываются и способы эффективного использования этих патогенов против целевых видов вредных насекомых.
Биологические препараты, изготавливаемые на основе энтомопатогенных нематод имеют различия только по виду и штамму нематод. При этом по общей биологии развития виды и штаммы нематод практически не различаются. Отличия касаются только их морфологических признаков и способности к заражению определенных видов насекомых хозяев.
Биологические препараты на основе нематод в коммерческих целях производятся на 4 континентах и успешно применяются против вредителей связанных с почвой. Эти препараты можно применять совместно с химическими и биологическими средствами защиты растений.
В Российской Федерации в течение последних 30 лет осуществляются исследования по изучению особенностей биологии, разработке технологий производства, применения и создания биопрепаратов на основе энтомопатогенных нематод. Всероссийским институтом защиты растений (ВИЗР) созданы и зарегистрированы на территории РФ два биологических препарата на основе энтомопатогенных нематод - ЭНТОНЕМ-F (основа препарата - нематоды вида Steinernema feltiae штамм SRP 18-91) и НЕМАБАКТ (основа препарата - вид нематод S. carpocapsae штамм "agriotоs").
Среди насекомых-вредителей в защищенном грунте особую экономическую значимость имеют долгоносики, трипсы, минирующие мухи, огуречный комарик. Многие современные средства защиты против этих вредителей неэффективны и, прежде всего, из-за обитания в почве вредящей стадии развития, либо стадии развития, которая не может эффективно контролироваться известными средствами защиты растений. В этой связи во многих странах обращается все большее внимание на изучение возможностей практического использования энтомопатогенных нематод против названных видов насекомых.
В защищенном грунте к наиболее опасным вредителям могут быть отнесены долгоносики и, особенно, бороздчатый скосарь (Otiorrhynchus sulcatus L.), который повреждает цикламен, азалию, бегонию, примулу и розу (5). На цикламене, например, при обитании в одном горшке до трех личинок долгоносика при недостаточном поливе растения вянут, а при численности 6-7 личинок растения вянут даже при сильном поливе (4). В настоящее время не существует эффективных мер борьбы с долгоносиками на декоративных культурах.
Имаго долгоносика ведет скрытный образ жизни, обитая на поверхности почвы. Наиболее вредоносна у этого вредителя личиночная фаза развития, против которой и разрабатываются способы борьбы с применением энтомопатогенных нематод.
Нематоды, выступающие в качестве действующего компонента препарата энтонем-F , способны эффективно заражать личинок долгоносика при этом биологическая эффективность достигает 98% (Табл. 1).
На основе многолетних испытаний была разработана и успешно используется в ОАО "Цветы " (г. С.-Петербург) технология защиты растений от долгоносиков с помощью энтонема-F .
Таблица 5.1 - Эффективность применения энтонема-F на азалии против долгоносиков (Otiorrinchus sulcatus L.) (С-Петербург, ОАО "Цветы")
Вариант |
Расход нематод на растение, экз. |
Сроки учета после обработки |
|||
2 недели |
1 месяц |
||||
Гибель насекомых, % |
Биолог. эффектив- ность, % |
Гибель насекомых, % |
Биолог. эффектив- ность, % |
||
Энтонем- F |
10000 |
82 |
82 |
98 |
98 |
Контроль |
вода без нематод |
0 |
- |
0 |
- |
Выращивание перца и зеленных культур (петрушка, салат, укроп) в тепличных хозяйствах осуществляется по технологии, исключающей применение пестицидов. В отсутствии химического прессинга на овощных культурах возросла вредоносность сверчков.
Сверчки ведут скрытный образ жизни. Большее время суток они обитают под комочками почвы и конструкциями теплиц, имеющими контакт с поверхностью почвы. Условия обитания сверчков создают благоприятные предпосылки для эффективного использования против них энтомопатогенных нематод. Производственные испытания энтонема-F против сверчков на овощных культурах проведены на базе ЗАО"Лето" (г. C .-Петербург) на площади 10000 м2 в двух нормах расхода - 1 и 2 млрд. инвазионных личинок на 1 гектар в 600 л воды. Нематоды были внесены в виде водной суспензии инвазионных личинок путем опрыскивания поверхности почвы под растениями и конструкциями в период появления вредителя. Результаты производственной оценки препарата, представленные в таблице 2, свидетельствуют о достаточно высокой биологической эффективности нематод в испытанных нормах расхода. Биологическая эффективность применения препарата на 4 сутки, соответственно нормам расхода, составляла 74,0% и 77,9%, в последующие сроки учета (33 сутки) - 95 и 100%.
Таблица 5.2 - Эффективность применения энтонема - F против сверчков на перце (С.- Петербург, ЗАО "Лето")
Варианты |
Норма расхода нематод на 1 гектар, млрд. экз. |
Численность сверчков, отловленных в ловушки, экз. |
|||
на 4 сутки |
на 33 сутки |
||||
всего, экз. |
биолог. эффект., % |
всего, экз. |
биолог. эффект., % |
||
Контроль |
вода без нематод |
7,7±3,0 |
- |
6,6±1,1 |
- |
Энтонем - F |
1 |
2,0±1,5 |
74,0 |
0,3±0,1 |
95,0 |
2 |
1,7±0,3 |
77,9 |
0 |
100 |
Результаты 3-х летних испытаний энтонема-F на розах в защищенном грунте свидетельствуют о высокой эффективности препарата против западного цветочного трипса. Применение нематод, тем не менее, не исключает полностью потребность в химических обработках надземной части роз, так как некоторое количество нимфальных стадий западного цветочного трипса, особенно на многолетних декоративных растениях, остается на надземной их части.
Сциариды - наиболее экономически значимые вредители шампиньонов при их промышленном культивировании. В производственных условиях на базе шампиньоницы в АОЗТ "Лето" (г.С.-Петербург) нематоды испытаны путём внесения на поверхность покровной почвы в виде водной суспензии инвазионных личинок в период роста мицелия грибов. Наибольшая прибавка урожая плодовых тел грибов получена при норме расхода 2 млн. инвазионных личинок в расчёте на 1 м2 , а при норме расхода нематод 1 млн. урожайность была на уровне варианта с димилином (табл. 3).
Таблица 5.3 - Эффективность энтонема-F против грибных мух на шампиньонах (С.- Петербург, ЗАО "Лето")
Варианты |
Норма расхода препарата на 1м2 |
Урожайность шампиньонов по волнам плодоношения, кг/м2 |
Общая урожай ность, кг |
Разница по сравнению с контролем, кг с 1 м2 |
||
1 |
2 |
3 |
||||
Контроль |
вода без нематод |
7,2 |
3,0 |
1,6 |
11,8 |
- |
Энтонем-F |
0,5млн. |
8,4 |
3,5 |
1,9 |
13,2 |
1,4 |
1,0млн. |
9,6 |
3,9 |
2,1 |
15,6 |
3,8 |
|
2,0 млн. |
10,3 |
4,0 |
2,3 |
16,6 |
4,8 |
|
Арриво, к.э. |
0,5 мл |
6,7 |
2,6 |
1,5 |
10,8 |
-1,0 |
Димилин, с.п. |
2 г |
8,8 |
3,9 |
2,3 |
15,1 |
3,3 |
Наблюдениями за динамикой численности нематод в почве не установлено существенных изменений численности инвазионных личинок в почве до 30 дня после внесения их в почву. Результаты опытов позволяют сделать вывод о высокой эффективности нематод энтонема-F против сциарид на шампиньонах. На основании результатов испытаний препарат энтонем-F рекомендован к применению в качестве средства защиты шампиньонов от грибных комариков в норме расхода 1 млн. инвазионных личинок на 1 м2 поверхности почвы путём поверхностного опрыскивания покровной почвы водной суспензией нематод в период начала роста мицелия грибов.
С учётом актуальности проблемы использования ЭПН в качестве средства борьбы с насекомыми в ВИЗР разработан способ массового производства энтомопатогенных нематод на искусственных питательных средах. Препарат энтонем-F изготавливается в хорошо растворимых в воде препаративных формах. Жизнеспособность инвазионных личинок при этом сохраняется до одного месяца при комнатной температуре и до одного года в условиях хранения при низких температурах (2-50С). Таким образом, энтонем–F рекомендуется к применению: на декоративных культурах против долгоносиков; западного цветочного трипса; на овощных культурах против сверчков; на смородине против почковой моли и стеклянницы; на облепихе против облепиховой мухи; на капусте против весенней и летней капустных мух; на шампиньонах против грибных комариков.
[Данилов Л.Г. Технологии производства и применения в теплицах биопрепаратов на основе энтомопатогенных нематод (Rhabditida: Steinernematidae, Heterorhabditidae), 2011 http://www.greenhouses.ru/nematod]