Тайная жизнь вредителей

Мир нематод

Нематоды — микроскопические черви, простым глазом невидимы. И действительно, можно ли разглядеть создание длиной от 0,5 до 1,3 мм? При слове «нематода» у садоводов в сознании сразу возникает образ опасного вредителя. Однако далеко не все нематоды — вредители. Мир нематод обширен и разнообразен и насчитывает несколько тысяч видов. Они обитают везде — в почве, в воздухе, в пресной и соленой воде, в животных и человеке. Среди них есть виды, которые можно рассматривать как полезные. Это нематоды, питающиеся разлагающимся органическим веществом, так называемые сапрофитные, и тем самым участвующие в обмене веществ почвы. Хищные нематоды питаются своими собратьями, паразитическими нематодами. В этом случае приносимая ими польза очевидна. Есть паразитические нематоды, поражающие насекомых–вредителей и используемые для борьбы с ними.

Нас интересуют те нематоды, которые питаются соками живых растений и ведут паразитический образ жизни в тканях растений. Среди них есть виды, которые живут в корнях — корневые нематоды. Другие обосновываются в стеблях — стеблевые нематоды.

Третьи — листовые, живут в листьях. Есть виды, поражающие семена.

В естественных условиях, на лугах и в лесах, в почвах присутствуют все виды нематод. В силу закона биологического равновесия каждому виду отводится определенная ниша, или жизненное пространство, невидимые границы которой определяются жизнедеятельностью многочисленных организмов, обитающих в почве. Также ограничена и деятельность паразитических нематод. Поэтому в естественных условиях они не наносят ощутимого вреда растениям и не заслуживают названия вредителей.

Мы нарушаем природное равновесие

Другое положение создается на окультуренных почвах, особенно в условиях интенсивного применения минеральных удобрений и ядохимикатов. Многие виды почвенных организмов исчезают. Разрушаются те невидимые границы, которые сдерживали размножение паразитических нематод в отведенных им природой рамках. В этих условиях они получают значительные преимущества: большая часть их естественных врагов исчезла, зато еды вдоволь. К тому же, выращивая на одном месте несколько лет подряд одну и ту же культуру, люди как будто нарочно создают им благоприятные условия для бесконтрольного размножения. В результате в почве, численно возрастая год от года, накапливаются нематоды, приспособленные к этой культуре. На картофельных полях в невиданных количествах размножается картофельная нематода, на свекловичных — свекловичная и т. д. Одним словом, нематоды становятся серьезной проблемой и для сельского хозяйства в целом, и для садоводов в частности. На зараженных нематодами почвах значительно снижается урожай. В некоторых случаях снижение урожая настолько значительно, что делает нерентабельным возделывание той или иной культуры.

Признаки повреждения нематодами

Особое коварство корневых нематод заключается в том, что они хозяйничают под землей невидимо для нас. Когда мы замечаем, что растение отстает в росте, становится хилым, в жаркое время дня листья подвядают, а нижние листья начинают желтеть, мы теряемся в догадках и пытаемся понять причину. Эти неспецифические признаки могут быть вызваны и грибными, и бактериальными заболеваниями, и недостатком тех или иных питательных веществ, и нематодами. Найти причину можно, только выкопав 1-2 растения и осмотрев его корни. Присутствие корневых нематод можно определить по образованию наростов–галлов на корнях, или ненормальному образованию большого количества тонких корешков, или некротическим пятнам и даже отмиранию кончиков корней. Во всяком случае видно, что корневая система повреждена и не может нормально выполнять свои функции. Увидеть саму нематоду мы не можем, мы можем видеть только результаты ее деятельности.

Легче обнаружить признаки деятельности стеблевой нематоды, которая поражает многие виды луковичных, овощных и декоративных растений. Уже выкапывая осенью луковицы нарциссов, вы можете найти среди них мягкие, дряблые экземпляры. Если разрезать такую луковицу поперек, то на срезе хорошо видны кольца темной загнившей ткани. Если луковица поражена не очень сильно и на ощупь кажется здоровой, то на следующий год из нее вырастут все же ненормальные листья и укороченные искривленные стебли с уродливыми цветками. На других культурах, в частности на землянике, признаки присутствия стеблевой нематоды выражаются в появлении гофрированных листьев, утолщенных и искривленных побегов. На флоксах стеблевые нематоды вызывают искривления и вздутия на стеблях и образование узких, почти игольчатых листьев.

Вид через микроскоп

Теперь рассмотрим самого виновника этих бед. Нематоды, несмотря на свои микроскопические размеры, имеют все основные органы, необходимые животному: пищеварительную и нервную систему, половые органы, железы, вырабатывающие нечто вроде слюны. Главное их приспособление находится в передней части тела — это продолжение пищевода, острый полый шип, или копье. Этим шипом нематода прокалывает стенки клеток и через проделанное отверстие внедряется в ткани корня. Через этот же шип она засасывает содержимое клеток.

На переднем конце тела находятся также особые структуры, исполняющие роль органов чувств. Их главная задача — улавливать в почве присутствие корневых выделений растений. Молодые личинки нематоды, недавно вылупившиеся из яйца, с помощью этих органов находят свое растение–хозяина, свое пристанище на всю оставшуюся жизнь. Они же помогают самцам уловить призывные выделения самок и найти их.

Корневая нематода: 1 — передняя часть (виден острый полый шип, или копье); 2 — область пищевода самца; 3 и 4 — хвост самки; 5 — хвост самца

Порабощение хозяина

Внедрившись в корень обычно у самого кончика, где молодые клетки еще не имеют жестких оболочек, нематода занимает в нем удобное положение вдоль оси и пускает в ход свои слюнные железы. В слюне содержатся ферменты, разлагающие клеточные стенки, поэтому в месте внедрения нематод из множества обычных клеток образуется несколько гигантских клеток, из которых нематода сосет свое питание. Другие ферменты, содержащиеся в слюне, разлагают крахмал, третьи — белки. Так нематода получает легко усвояемые соединения. Обеспечив себя питанием, она растет, взрослеет, становится половозрелой и начинает откладывать яйца.

Таким образом, нематода не только питается за счет растения–хозяина, но и как бы подчиняет своим потребностям его обмен веществ. Если в корень внедряется много нематод, то благодаря их совокупным усилиям обмен веществ в растениях изменяется в невыгодную для растений сторону. Они хотя и не погибают, но слабеют и уже не могут дать хороший урожай.

Правда, растение также реагирует на вторжение нематод, активизируя свои защитные реакции. Это выражается в том, что в нем начинают синтезироваться вещества, угнетающие развитие паразитов. Это могут быть производные фенолов, фитоалексины и другие. Степень защитной реакции не одинакова не только у разных видов растений, но и у разных сортов. Поэтому различают виды и сорта, устойчивые к нематодам. И хотя нематоды могут поселяться у них в корнях, но развитие и плодовитость паразитов будут сильно угнетены.

Цистообразующие нематоды

Среди корневых нематод наиболее вредоносны цистообразующие нематоды. Цистообразующая нематода картофеля носит красивое название — золотистая картофельная глободера. Особенность этой нематоды заключается в том, что ее самки, сначала такие же нитевидные, как самцы, с возрастом начинают набухать, разрывают покровные ткани корня и выходят на поверхность. Это раздувшееся шарообразное или лимонообразное тело служит вместилищем яиц. Обычно их бывает несколько десятков, и все они остаются внутри тела самки. Со временем самка погибает, а ее тело с заключенными в нем яйцами покрывается плотной шестислойной оболочкой. Это так называемая циста.

Сначала она золотистого цвета, а к осени, когда яйца в ней вызревают, становится коричневой и отпадает от корня. Циста может зимовать и при неблагоприятных условиях и сохраняется в почве до 10 лет. Если на следующий год на том же поле снова посадят картофель, цисты оживают. Как только на клубнях появятся молоденькие корешки, обычно через несколько дней после посадки, их корневые выделения проникают через оболочку цист, в которых сразу начинается активная жизнь — из яиц выходят молоденькие личинки, разрывают оболочку цисты и устремляются к корням. Так что заражение картофеля золотистой глободерой происходит уже через несколько дней после посадки.

Галловые нематоды

Корневые галловые нематоды отличаются тем, что в их слюне содержатся вещества, стимулирующие деление клеток. Поэтому их внедрение в корень сопровождается разрастанием тканей корня и образованием наростов–галлов, внутри которых нематоды живут и размножаются. Одна самка откладывает несколько сотен яиц. За сезон сменяется 2-3 поколения. Зимуют яйца, устойчивые к низким температурам.

Нематоды картофеля. Картофельная нематода: 1 — часть корня картофеля, сильно пораженного нематодой; 2 — личинка; 3 — самка; 4 и 5 — яйца; 6 — самец. Стеблевая нематода картофеля: 7 — самец; 8 — самка; 9 — клубень, сильно пораженный нематодой; 10 — пораженный клубень в продольном разрезе

Северная галловая нематода может заражать более 350 видов растений. Из полевых культур это свекла, картофель, клевер, горох, подсолнечник. Из огородных — салат, морковь, томаты, петрушка.

Среди громадного количества растений–хозяев можно выделить основных и второстепенных. В основных нематода находит наиболее благоприятные условия для развития и размножения и проявляет высокую плодовитость. Во второстепенных — она может жить, но плодовитость очень низкая из–за наличия каких–либо токсичных для нее веществ в концентрациях не вызывающих гибели, но неблагоприятных для развития.

Южная галловая нематода более теплолюбива и заселяет в основном почву в теплицах, поражая огурцы, томаты, салат. Латинское название этой нематоды — «мелойдогина инкогнита» — вполне соответствует стилю ее жизни и деятельности: в темноте, под землей, невидимо для глаз. Садоводу остается только ломать голову в попытках понять причину плохого роста и угнетения своих овощей. Галловая нематода обычно не вызывает гибели растений, но значительно снижает урожай.

Стеблевая нематода не поражает корни, но вызывает деформацию надземной части. Она внедряется в растение, и весь ее жизненный цикл, 1,5-2,5 месяца, проходит внутри растения. Одна самка откладывает несколько сотен яиц, за сезон развивается 2-3 поколения. Осенью личинки выходят в почву и зимуют там.

Свекловичная и галловая нематоды. Свекловичная нематода: 1 — свекла, сильно пораженная нематодой к концу вегетации; 2 — корневая нематода растения свеклы в начале заражения; 3 — самец; 4 — самка. Галловая нематода: 5 — общий вид самок нематоды при малом увеличении; 6 — самец; 7 — самка нематоды, сильно увеличенная; 8 — корни огурца, сильно пораженные нематодой

Надо начинать с профилактики

Все предлагаемые методы борьбы с нематодой — и химические, и экологические — не могут привести к ее полному уничтожению, но могут настолько уменьшить ее численность, что повреждение становится несущественным. Однако даже если и удается этого добиться, это не значит, что можно почивать на лаврах. Стоит только нарушить технологию земледелия или допустить ошибку, как численность нематод моментально возрастет в несколько раз.

Среди экологических методов борьбы с нематодами наиболее надежны севооборот и применение органических удобрений. Эти два мероприятия позволяют в какой–то степени восстановить биологическое равновесие в почве и создать условия для жизни естественных врагов нематод.

В естественных условиях нематоды служат пищей для большого количества обитателей почвы. Сюда относится и ряд одноклеточных животных организмов типа амебы, и ногохвостки, клещи, хищные нематоды, муравьи. Численность нематод сдерживают паразитирующие на них грибы, бактерии и вирусные болезни.

Довольно любопытное явление — обитающие в почве хищные грибы, питающиеся нематодами и разлагающимися органическими остатками. Они есть во всех почвах, но особенно много их в почвах, богатых органикой. Грибы ловят нематод с помощью клейких нитей и сжимающихся колец. Ловчие кольца находятся на гифах — нитевидных выростах гриба. Стоит нематоде попасть в кольцо, как оно моментально разбухает и крепко сжимает ее. Затем гриб прорастает в пойманную нематоду, разрастается в ее теле и, когда она погибает, переваривает ее содержимое. То же самое происходит с нематодами, прилипшими к клейким сетям.

Ученые определили виды этих грибов, научились выделять их из почвы. В последние годы разработана технология препарата нематофагина на основе одного из видов этих хищных грибов. Испытания в теплицах показали, что он дает неплохой результат.

Однако можно сказать, что таким же эффективным препаратом является хорошо сделанный спелый компост. Поэтому там, где почву удобряют компостом, риск массового распространения нематод сведен к минимуму. Приблизительно ту же роль играет навоз и органическая мульча. Исследования показали, что в почвах, куда вносились органические удобрения, количество хищных грибов значительно выше, а количество нематод соответственно ниже, чем при использовании минеральных удобрений.

Севооборот, как уже говорилось, является одним из наиболее эффективных способов борьбы с нематодами. Все дело в том, что разные виды нематод и разные виды растений обладают неодинаковой степенью сродства. Есть растения, корневые выделения которых враждебны нематодам и даже токсичны для них. Особенно эффективен севооборот в борьбе с цисто- образующей картофельной нематодой, так как этот вид довольно специфичен и не повреждает другие культуры. Картофель может возвращаться на прежнее место не ранее, чем через 4-5 лет, а в эти промежутки рекомендуется посев кормовой и сахарной свеклы, клевера, овса, гречихи. К северной галловой нематоде довольно устойчивы хлебные злаки, особенно кукуруза. Среди садовых растений как враждебные нематодам всем известны бархатцы прямостоячие и спаржа. Их можно сажать в междурядья или даже на весь сезон занимать 1-2 грядки для очищения почвы от этого вредителя.

В качестве зеленого удобрения уменьшают нематодное заражение почвы горчица и другие крестоцветные, овес, рожь, бобовые.

Устойчивые сорта

На почвах, зараженных нематодами, определенный выход из положения представляет использование устойчивых сортов. Этот прием нашел широкое распространение в отношении картофельной глободеры, которая появилась в России лет 30 тому назад и с тех пор стала настоящим бичом на истощенных интенсивной технологией землях. Для селекции устойчивых сортов было использовано скрещивание с южноамериканским видом картофеля, обладающим природной устойчивостью к нематодам. Полученные сорта не только сами себя защищают от нематод, но и способствуют очищению от них почвы. Это можно объяснить так: обитающие на зараженных участках многочисленные нематоды в поисках питания устремляются к корням посаженного картофеля и внедряются в них. Но находят там настолько неблагоприятные условия, что их активность и плодовитость сильно снижается, и к осени из корней в почву выходит гораздо меньше молодых нематод, чем было весной. Однако и устойчивые сорта картофеля требуют севооборота и должны менять свое место не реже, чем каждые 2 года.

Сейчас усилиями селекционеров всего мира выведено более 100 устойчивых сортов картофеля, соответствующих разным почвенно–климатическим зонам. Для средней полосы рекомендованы Сантэ, Агрия, Скарлет, Кардинал, Кристалл, зарубежные сорта Бритта, Анкели и другие. Популярные у нас сорта Лиговской и Синеглазка — восприимчивы к нематодам.

Как от них избавиться

Один из методов борьбы с корневыми нематодами называется соляризацией и основан на их чувствительности к повышенным температурам. Оптимальная температура для развития нематод в среднем находится в интервале 15-25 °C. При температуре выше 30 °C большая их часть погибает. Готовую к посеву и увлажненную почву накрывают черной полиэтиленовой пленкой и оставляют приблизительно на месяц. Под пленкой под действием солнечного тепла развивается такая высокая температура, что нематоды в верхнем слое почвы погибают. Пленку снимают и, не перекапывая, высаживают растения. Этот метод применим, конечно, на небольших участках.

В парниках для обеззараживания почвы применяют пропаривание: 15-20 минут при 90-95 °C.

Тепловые методы обработки применяют для борьбы со стеблевой нематодой. В книге М. А. Матвеевой «Защита растений от нематод» приведены рекомендации по термообработке ряда декоративных растений. Такой обработке можно подвергать луковицы нарциссов и нельзя — тюльпанов и лилий. Трудность заключается в точном выдерживании температуры и времени обработки. Температура должна быть достаточно высокой даже во внутренних частях луковицы, где гнездятся нематоды, но не такой высокой, чтобы повредить луковицу. Обработке подвергают луковицы в период полного покоя, через 3 недели после выкопки (приблизительно в середине августа). Регламент такой: 2 часа при 43-47 °C или 3-4 часа при 43-44 °C. После такой обработки цветение в первый год может быть не совсем нормальным.

Корни пионов осенью обрабатывают 30 минут при 46-48 °C. Корневища ирисов и клубнелуковицы гладиолусов — 10 минут при 51 °C или 5 минут 53 °C. Корни роз — 16 минут 46 °C. При обработке рекомендуется соотношение воды и массы растений 5:1.

Растения земляники со слабыми признаками поражения стеблевой нематодой обрабатывают горячей водой, предварительно удалив листья. Поливают по 200 мл на куст, температура 50-55 °C (сильно изуродованные растения удаляют).

В последнее время для борьбы с нематодами испытывают разные биопрепараты: битоксибациллин, бикол, триходермин, Байкал-ЭМ-1. Все они в опытах подавляли развитие нематод с разной степенью эффективности. Любопытный результат был получен Н. В. Березиной с фитовермом на огурцах. Из фито- верма делали сыпучий препарат, смешивая его с перлитом или опилками из расчета 2% фитоверма в полученной смеси. Препарат равномерно рассыпали по поверхности почвы и затем заделывали на глубину 25-30 см за 1-3 дня до высадки рассады. Поражение нематодами снижалось на 60-75%. Такой же результат был получен при внесении препарата в лунки по 70 г. Исследования показали, что фитоверм не убивал нематод, но вызывал потерю их чувствительности к корневым выделениям, то есть потерю ориентации в почве. В результате нематоды не могли внедряться в корни. Действие продолжалось 2 месяца.

Испытание различных стимуляторов роста: эпина, циркона, корневина, иммуноцитофита показало снижение поражения растений нематодами на зараженных участках. Это можно объяснить усилением защитных реакций растений на фоне общей активизации обмена веществ.

В заключение можно сказать, что в тех хозяйствах и на садовых участках, где применяют методы органического земледелия: севообороты, органические удобрения, мульчирование — нематоды, как правило, не составляют проблемы.