Экологические аспекты повышения устойчивости древесных насаждений Омского Прииртышья

Функции городских зеленых насаждении чрезвычайно многообразны. Важность озеленения и повышение значения зеленых насаждений в городах в основном связывается с борьбой за чистоту воздуха. Обследование городских насаждений Омска в 2001-2003гг. выявило факты ослабления и усыхания деревьев из-за повреждения вредителями и поражения болезнями, а также вследствие негативного влияния на насаждения факторов антропогенного характера. Полученные данные по состоянию ели сибирской в городе Омске, позволяют судить о темпах деградации еловых древостоев в разных районах (рис.1).

Состояние еловых насаждений ежегодно ухудшается, причем в разных районах города этот процесс идет с разной скоростью. В парке Советского округа санитарное состояние самое неблагоприятное. У елей, растущих в этом парке, отмечен наибольший средний балл и самые высокие темпы ухудшения их состояния: от 1,78 до 1,88 баллов.

Рис. 1 Динамика санитарного состояния ели сибирской в городе Омске; НСР₀₅= 0,06

Санитарное состояние елей на территории выставочного сквера «Флора», в питомнике и парке ОмГАУ было оценено от 1,42 до 1,46 баллов в 2001 году и от 1,43 до 1,48 баллов в 2003 году, что показывает достоверное ухудшение с вероятностью 95% (НСР₀₅= 0,06).

Лучшее состояние было у елей, растущих в парке «40-летия Победы». В 2001 году оно было оценено в 1,26 балла и за три года достоверных изменений не произошло. Контрольным фоном служил Подгородный лесхоз (Подгородное лесничество: квартал №12, выдел №53), где состояние елей было оценено 1,16 баллов и не изменилось за годы наблюдений.

Морфометрические исследования по определению числа хвоинок на 10 см побега, по суммарной длине и массе 10 хвоинок, по приросту побега и его массе позволили увидеть взаимосвязь между экологической обстановкой на территории города и состоянием хвойных насаждений (рис.2).

Ели, произрастающие в парках города, по изучаемым показателям имели достоверно более низкие значения по сравнению с елями Подгородного лесхоза (контрольный фон).

Таким образом, проведенные исследования дали фактический материал для утверждения, что антропогенные факторы негативно влияют на состояние древостоев в парках города (Барайщук, 2005).

При обследовании хвойных насаждений г. Омска было обнаружено, что ель сибирская была заселена малой еловой ложнощитовкой (Physokermes hemicryphus Dalman), вредоносность которой ранее здесь не отмечалась (Барайщук, 2004). Этот фитофаг в наибольшей степени повреждает ель сибирскую и колючую.

Вредоносность ложнощитовки заметно проявляется во второй половине лета, когда на всех заселенных растениях (на сахаристых выделениях) развиваются сапрофитные (сажистые) грибы, отчего побеги выглядят черными.

Поврежденные ветки взрослых деревьев сильно усыхают и деформируются, у них уменьшается общая ассимилирующая поверхность, а это задерживает рост и снижает их зимостойкость.

Рис.2 Интенсивность роста ели сибирской в парках г. Омска

Обозначения: 1число хвоинок на 10 см побега, штук; НСР₀₅=1,17; 2суммарная длина 10 хвоинок, см; НСР₀₅=0,97; 3прирост побега, см; НСР₀₅=3,16; 4масса прироста побега, г; НСР₀₅=0,43; 5масса 10 хвоинок, г; НСР₀₅=0,02.

В лесах Омской области преобладают березовые насаждения, площадь которых составляет 64,2% от общей площади, покрытых лесной растительностью. Березовые насаждения в основном II-III-го бонитета с полнотой 0,6-0,7 и преобладанием средневозрастных насаждений. Сильным фактором, нарушающим стабильность лесных ценозов, являются очаги размножения вредителей и болезней.

Из стволовых вредителей основными зарегистрированными фитофагами являются лубоед большой еловый, или дендроктон (Dendroctonus micans Kug.) и большой черный еловый усач (Monochamus urussovi Fisch.).

Из первичных вредителей очаги размножения формировали в разные годы: клоп сосновый подкорный (Aradus cinnamomeus Panz.), боярышница (Aporia crataegi L.), хохлатка двухцветная (Leucodonta bicolora Schiff.), сосновая пяденица (Bupalus piniarius L.), пяденица березовая (Biston betularia L.), сибирский коконопряд (Dendrolimus superans sibiricus Tschetw.), сосновый коконопряд (Dendrolimus pini L.), непарный шелкопряд (Lymantria dispar L.), шелкопряд монашенька (Lymantria monacha Z.), пилильщик сосновый обыкновенный (Diprion pini L.), пилильщик сосновый рыжий (Neodiprion sertifer Geoffr.), пилильщикиткачи: красноголовый, или общественный, пилильщикткач (Lyda erythrocephala L.) и звезчатый пилильщикткач (Lyda nemoralis Thoms.), пилильщик еловый обыкновенный (Lygaeonematus abietinus Christ.), пилильщик лиственничный большой (Lygaeonematus erichsoni Hart.). Из болезней регистрируется только корневая губка в Знаменском лесхозе с 1998 по 2004 годы.

Непарный шелкопряд занимает первое место среди листогрызущих вредителей леса по повторяемости вспышек массового размножения и по охвату ими территорий. По количеству очагов непарного шелкопряда выделяются 1996 и 20052006 годы. Площадь очагов на одиндва порядка превышает предыдущие и последующие годы, в тоже время в 1991, 2001, 2002, 2003 гг. очаги не зарегистрированы (табл.1).

Таблица 1 Площади (S) очагов размножения непарного шелкопряда по данным Агентства лесного хозяйства по Омской области

Высокая численность вредителя была выявлена при рекогносцировочном обследовании в мае июне 2004 г. в берёзовых и берёзовоосино-вых колках, средний возраст которых составил 55 лет. Лесопатологическим обследованием было установлено, что в 2004 году создались условия для массового размножения непарного шелкопряда в степной зоне Черлакском и южной лесостепной зоне Калачинском районах.

Детальное обследование было проведено совместно со специалистами Центра защиты леса Томской области и лесхозов по яйцекладкам в сентябреоктябре 2005 и установлена степень повреждения непарным шелкопрядом по лесхозам Омской области (рис.3).

Рис.3 Степень повреждения непарным шелкопрядом по лесхозам

Агенства лесного хозяйства по Омской области (август 2005 г.)

Сильная степень повреждения была установлена в четырех лесхозах: Черлакском, Калачинском, Омском и Подгородном.

ГЛАВА 4. Экологизация защитных мероприятий при выращивании посадочного материала в питомниках

Микробиологические методы регуляции численности возбудителей болезней заслуживают особого внимания, поскольку недостаточно работ по интродукции грибных и бактериальных препаратов в биоценозы различных растений.

При создании крупных базисных лесопитомников в Средней Сибири серьёзным препятствием для получения стандартных сеянцев и саженцев являются грибные болезни, которые вызывают инфекционное полегание. Гибель всходов и сеянцев достигает 2030%, а в неблагоприятные годы 3040% и даже 85%. Одной из причин этого является накопление фитопатогенной микрофлоры в почвах лесопитомников. В период массовых эпифитотий химические методы являются наиболее быстро действующими и эффективными. Однако длительное применение химических фунгицидов может приводить к появлению устойчивых форм фитопатогенов (Громовых, 2002).

Грибы рода Trichoderma и препараты на их основе наиболее эффективны против почвенных патогенов (корневые гнили, фузариозы, черная ножка, белая и серая гнили и др.). Это связано с тем, что почва является основной средой их обитания и именно в ней проявляется комплекс антагонистических свойств данных грибов (Штерншис, 2000). Широкомасштабное применение биопрепаратов на основе псевдомонад началось в нашей стране в конце 80х годов с разработки препарата Ризоплана (современное название Планриз) на основе Pseudomonas fluorescens. Разными авторами показана возможность подавления этой бактерией фитопатогенных микроорганизмов, включая роды Fusarium, Alternaria, Helmintospotium, Rhizoctonia, Sclerotinia, Pythium, Bipolaris, Verticillium, Ustillago, Erwinia, Xanthomonas, Septoria, Agrobacterium (Боронин, 1995; Сухоцкая, 1998; Боровая, 2002; Феклистова, 2005). В настоящее время установлено, что не только метаболиты микроорганизмов, но и различные биологически активные вещества (гуминовые вещества) могут повышать устойчивость растений к болезням и стимулировать их рост и развитие (Демин, 2004).

Препараты природного происхождения испытывались в опытах по изучению укоренения зелёных черенков хвойных пород в сравнении с химическим эталоном препаратом Фундазол и индолилмасляной кислотой (ИМК), рекомендуемой существующей технологией (Тарасенко, 1967, 1991; Сухоцкая, 1991, 1998).

Использование экологически безопасных препаратов при укоренении черенков туи западной способствовало повышению процента укоренения по сравнению с контролем от 10 до 14 по усредненным результатам пятилетних опытов с вероятностью достоверного прогноза 95 и 99% (рис.4). Лучшие результаты были получены при применении препаратов Планриз и Росток.

Рис. 4 Укоренение черенков хвойных пород в 20022006 гг. Лесопитомник дендропарка ОмГАУ; НСР₀₅=3,71; НСР₀₁=6,3

Средний процент укоренения можжевельника обыкновенного в контроле в течение пяти лет был 23.

Применение препаратов Триходермин, Росток, Планриз увеличило укоренение черенков от 6 до 22% по сравнению с контролем без обработки с вероятностью достоверного прогноза 95%. Лучшие результаты в укоренении черенков можжевельника обыкновенного показал Планриз (рис.4).

Самый большой процент укоренения в контроле за наблюдаемый пятилетний срок был у можжевельника казацкого 39 (рис.4).

Увеличение укоренения от применения изучаемых препаратов по сравнению с контролем было на 2433% с вероятностью достоверного прогноза 95 и 99%. При этом лучшие результаты регистрировались при применении препарата Планриз.

Для того чтобы проследить за темпами роста черенковых саженцев были проведены измерения однолетних и двухлетних саженцев в течение вегетационного периода 2006 г. и проанализирован их годовой прирост. Туя западная даёт меньший прирост однолетних саженцев по фактору А с вероятностью достоверного прогноза 95%.

На второй год роста туи западной Триходермин и трёхкратное применение Планриза с вероятностью достоверного прогноза 95% стимулируют развитие этой культуры (рис. 5).

Можжевельник казацкий в первый год растёт интенсивнее всех изучаемых декоративных культур с вероятностью достоверного прогноза 95%. Изучаемые препараты оказывают на него достоверное стимулирующее действие при уровне значимости 5% по сравнению с контролем.

Эффективность применения Триходермина, Ростка в трёхкратной обработке была на уровне эффективности Фундазола.

Во второй год прирост можжевельника казацкого достоверно меньший по сравнению с другими культурами, вероятно, в силу его биологических особенностей. Juniperus sabina L. представляет собой низкорослый, стелющийся кустарник, произрастающий в парке ОмГАУ, высотой не более 0,5 м (рис.5).

Рис. 5 Прирост однолетних и двухлетних саженцев хвойных пород

Фактор А вид растения, фактор В препарат, АВ взаимодействие факторов

Однолетние саженцы: НСР_А= 0,41 НСР_В= 0,42 НСР_АВ= 0,34;

Двухлетние саженцы: НСР_А= 0,39 НСР_В= 0,49 НСР_АВ= 0,4

На рост можжевельника обыкновенного в первый год достоверно положительное влияние оказывает двухкратная обработка Триходермином, трехкратное внесение Ростка и Планриза. У двухлетних саженцев этой культуры самые высокие показатели по приросту. Такая высокая скорость роста можжевельника обыкновенного, видимо, связана с его биологическими особенностями. Маточные растения, произрастающие в парке ОмГАУ, достигают 67 м в высоту (рис.5).

Произведенный двухфакторный дисперсионный анализ изменения прироста черенковых саженцев изучаемых пород от кратности применения препаратов Планриз, Росток и от времени их выращивания в пакете MathCAD Professional показал, что степень влияния кратности применения препарата Планриз составляет: для туи западной и можжевельника казацкого 0,1% (r²=0,001), можжевельника обыкновенного 1,4% (r²=0,014). В то время как кратность использования препарата Росток влияла на рост са-женцев туи западной на 8,5% (r²=0,085), можжевельника казацкого 24% (r²=0,24), можжевельника обыкновенного 1,7% (r²=0,017). То есть, степень влияния кратности невелика и поэтому пятикратное применение изучаемых препаратов нецелесообразно.

Рентабельность выращивания черенковых саженцев можжевельника казацкого в опыте без применения препаратов была 49,6% (табл.2). Трёхкратное применение Планриза повысило рентабельность до 71,3%. Использование при выращивании саженцев Фундазола, Ростка и Триходермина способствовало росту рентабельности до 67,3; 67,8; 67,7% соответственно.

Таблица 2 Экономическая эффективность выращивания черенковых саженцев

Из-за невысокой укореняемости черенков можжевельника обыкновенного экономическая эффективность выращивания его посадочного материала составляет 15,3% в контроле. Самая высокая рентабельность при трёхкратном применении препарата Планриз 54,4%. При внесении препаратов Росток и Фундазол рентабельность составила 47,1 и 48,2%. Использование Триходермина и ИМК при выращивании саженцев можжевельника обыкновенного дало сходную рентабельность 32,5 и 32% соответственно.

Выращивание посадочного материала туи западной без применения препаратов экономически не эффективно. Использование химического препарата Фундазол также не даёт рентабельности его применения. В то же время, результаты внесения биологических препаратов и ИМК показывают рентабельность их использования от 29 до 37%.

Таким образом, применение препаратов биологического происхождения при выращивании черенковых саженцев хвойных пород экономически выгодно. При выращивании можжевельника казацкого рентабельность увеличивалась на 1822%, можжевельника обыкновенного на 1739%; туи западной 2937%.

ГЛАВА 5. Влияние экологически безопасных биологически активных препаратов на почвенную микрофлору в питомниках

Совершенствуя технологию зелёного черенкования путём обработки высаженных черенков биологическими препаратами, которые попадают при этом в почву, необходимо было изучить их влияние на почвенную микрофлору (Барайщук, 2006, 2008). Общеизвестно, что почвенные грибы являются чувствительными к пестицидам микроорганизмами, угнетаются большим числом химических препаратов и в течение более длительного времени, чем бактерии и актиномицеты. Наши данные, полученные при применении препаратов природного происхождения Ростка, Планриза, Триходермина, показывают стимулирование численности грибов, что коррелирует с благоприятными условиями развития почвенной микрофлоры. Статистическая обработка данных позволяет считать, что все используемые препараты достоверно повышали количество почвенных грибов в сравнении с контролем, кроме ИМК.

Препарат Фундазол достоверно снижал численность грибов в почвенных образцах (рис.6).

Рис.6 Численность почвенных грибов в 1 г почвы, НСР₀₅= 2,36.

Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, 20042006 гг.

Доля присутствия грибов родов Trichoderma и Mucor в 1 г почвы возрастает при применении биологических препаратов по сравнению с контролем и использованием химических веществ. Наибольшее количество грибов рода Trichoderma (до 40%) было установлено при использовании препарата Триходермин.

В почве после применения препаратов Росток и Планриз количество грибов рода Trichoderma было 22 и 18% соответственно. Присутствие в почве грибов рода Mucor после применения препаратов, как биологической природы, так и химической колебалось от 7 до 12% (рис.6).

Полученные результаты согласуются с работами Т.И. Громовых (2002, 2005) по интродукции биопрепаратов на основе грибов рода Trichoderma и актиномицетов рода Streptomyces.

При этом общая численность микромицетов возрастает, в основном, за счёт грибов родов Trichoderma и Mucor, но уменьшается доля грибов Fusarium, Rhizoctonia, Pythium, Penicillium. Это свидетельствует о положительном последствии внесенных био-контрольных агентов.

За все годы исследований количество аммонификаторов как в опытах с внесением биологических препаратов, так и с применением химических веществ, достоверно превышало контроль (табл.3).

Таблица 3Численность почвенных микроорганизмов. Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, 20042006 гг.

Количество микроорганизмов, потребляющих азот в виде минеральных форм и растущих на КАА, в опытах с внесением биологических препаратов снижалось по сравнению с контролем.

Видимо, образующийся в процессе разложения органических соединений азота аммиак большей частью нитрифицировался и использовался в питании черенков, способствуя их укоренению. Другой возможной причиной потерь минерального азота мог быть процесс денитрификации, который усиливается при высокой влажности субстрата.

Численность фосфатмобилизующих бактерий во всех опытах достоверно превышала контроль.

Высокое превышение численности фосфоромобилизаторов над контролем наблюдается в почве после применения препаратов Триходермин и ИМК.

Наиболее важная особенность олигонитрофилов их способность развиваться при очень низком азотном уровне в субстрате. Эта группа микроорганизмов чрезвычайно разнообразна по таксономическому составу и физиологическим свойствам.

В наших опытах низкая обеспеченность субстрата азотом нитратов (до 1,4 мг/100 г) вызвала развитие олигонитрофильных микроорганизмов. Их количество достоверно превышало контроль в опытах с применением всех изучаемых препаратов, кроме Планриза. В то же время существует мнение рассматривать изменение численности олигонитрофилов не как результат прямого воздействия биоагента, а как постепенное изменение структуры микробиоты (Громовых, 2005).

За период исследований наиболее высокая общая численность почвенных микроорганизмов была в опытах с применением грибного препарата Триходермин и стимулятора роста ИМК.

Численность бактерий на почвенном агаре, в целом отражающая экологическую ситуацию в почве, достоверно изменялась под влиянием препаратов Планриз и Росток в сравнении с контролем (рис.7).

При применении грибного препарата Триходермин количество бактерий на почвенном агаре достоверно снизилось в сравнении с контролем, что связано с двухкратным увеличением численности грибов.

Рис. 7 Колониеобразующие единицы (КОЕ) бактерий на почвенном агаре; НСР₀₅= 4,43

Препарат Фундазол достоверно оказал стимулирующее воздействие на рост микроорганизмов на почвенном агаре. Их количество возросло на 46,5% к контролю. Не установлено достоверной разницы в количестве бактерий на почвенном агаре между контролем и вариантом с применением ИМК, а также в опытах с использованием Планриза и Ростка.

При анализе численности почвенных микроорганизмов после укоренения черенков хвойных пород при применении изучаемых препаратов получены результаты, представленные на рисунке 8.

Самая высокая численность почвенных микроорганизмов наблюдалась в опыте с применением стимулятора роста ИМК.

Численность микроорганизмов в опытах с использованием химического препарата Фундазол и ИМК падает после укоренения черенков хвойных пород с 483 до 305 млн. колониеобразующих единиц (КОЕ) в 1 г абсолютно сухой почвы и с 625 до 485 млн. КОЕ соответственно.

В то время как в опытах с внесением биологических препаратов она имеет тенденцию к возрастанию: Планриз с 300 до 339 млн. КОЕ; Росток с 384 до 400 млн. КОЕ; Триходермин с 489 до 511 млн. КОЕ. Проведенный регрессионный анализ выявил зависимости общей численности почвенных микроорганизмов от времени после укоренения черенков.

Рис.8 Динамика изменения общей численности почвенных микроорганизмов (КОЕ) в 1 г абсолютно сухой почвы по разным срокам отбора проб: НСР_А=67,32; НСР_В=23,79; НСР_АВ =12,59 (А сроки отбора; В препараты). Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, среднее за 20042006 гг.

Были установлены следующие коэффициенты детерминации: ИМК, Триходермин и Фундазол r² =0,99; Планриз r² =0,98; Росток r² =0,94. Полученные коэффициенты детерминации свидетельствуют о сильной степени связи между численностью почвенных микроорганизмов и сроками отбора проб.

Анализ данных по общей численности почвенных микроорганизмов, проведённый с помощью дисперсионного анализа двухфакторного опыта (А сроки отбора; В препараты) показал, что численность микроорганизмов в опытах с использованием химических препаратов достоверно отличаются друг от друга, как по срокам анализа, так и по влиянию препаратов на микробный комплекс (рис.8).

Опыты с внесением биопрепаратов отличаются друг от друга по фактору В, т.е. имеют существенное различие по характеру действия препаратов на почвенные микроорганизмы. По фактору А, т.е. по срокам отбора проб, существенной разницы не зафиксировано. В то же время наименьшая существенная разница факторов А и В во взаимодействии позволяет сделать вывод, что повышение численности микробного комплекса в опытах с внесением препаратов природного происхождения существует.

Функциональное состояние микроорганизмов почвы, напряженность и направленность биохимических процессов, протекающих в почве, отражает её ферментативная активность. Считается, что показатели ферментативной активности почвы более точны, чем показатели численности основных групп почвенных микроорганизмов и их целесообразнее использовать для биомониторинга почв (Хазиев, 1982; Варенцова, 2004; Киреева, 2004).

Анализ данных по ферментативной активности в динамике, позволил выявить закономерность, заключающуюся в том, что она возрастает после применения биологических препаратов и снижается при использовании химических пестицидов (рис. 9, 10, 11).

Так, была выявлена тенденция увеличения содержания фермента уреазы в почвенных образцах, отобранных после укоренения черенков в опытах с применением препаратов природного происхождения. Самое значительное возрастание уреазной активности почвы с 0,28 мг до 0,41 мг NH₃ в 1 г абсолютно сухой почвы было зафиксировано в опыте с применением Триходермина. Содержание фермента уреазы в почвенных образцах опытов с применением Фундазола и ИМК снижается с 0,27 до 0,10 мг NH₃ и с 0,27 до 0,16 мг NH₃ соответственно (рис.9).

Полученные коэффициенты детерминации свидетельствуют о сильной степени связи между содержанием фермента уреазы и сроками отбора проб: Фундазол, Триходермин и Планриз 5 r² =0,99; Росток 5 и Планриз 3 r² =0,98; ИМК r² =0,97; Росток 3 r² =0,91.

Рис. 9 Динамика содержания фермента уреазы в почвенных образцах, НСР₀₅= 0,04. Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, среднее за 20042006 гг.

Активность фермента каталазы в почве после укоренения черенков повышалась при применении биопрепаратов. Применение Фундазола приводит к спаду каталазной активности с 0,92 до 0,68 см³ О₂ в 1 г абсолютно сухой почвы. В то время как использование ИМК и препаратов природного происхождения способствует её росту (рис.10).

Значительное увеличение содержания фермента каталазы зафиксировано в опыте с трехкратным применением Ростка (с 0,65 до 1,13 см³ О₂ в 1 г почвы).

Полученные коэффициенты детерминации свидетельствуют о сильной степени связи между содержанием фермента каталазы и сроками отбора проб: Фундазол, ИМК, Росток 3, Росток 5, Триходермин r² =0,99; Планриз 3, Планриз 5 r² =0,98.

Рис. 10 Динамика содержания фермента каталазы в почвенных образцах, НСР₀₅= 0,17. Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, среднее за 20042006 гг.

Количество фермента инвертазы в почве после укоренения черенков повышалось при применении препаратов природного происхождения и стимулятора роста ИМК.

Самые высокие значения активности этого фермента были в опыте с трехкратным применением Ростка: с 6,5 до 6,8 мг инвертного сахара в 1 г абсолютно сухой почвы.

Значительное повышение содержания инвертазы в почвенных образцах было зафиксировано в опытах с трех и пятикратным применением Планриза: с 4,4 до 6,2 и с 5,0 до 6,4 мг инвертного сахара в 1 г почвы соответственно. Под действием химического препарата Фундазол происходило снижение активности инвертазы в почве: с 5,3 до 5,1 мг инвертного сахара в 1 г почвы (рис.11).

Рис. 11 Динамика содержания фермента инвертазы в почвенных образцах, НСР₀₅= 0,41. Лесопитомник дендропарка ОмГАУ, среднее за 20042006 гг.

Полученные коэффициенты детерминации свидетельствуют о сильной степени связи между содержанием фермента инвертазы в почве и сроками отбора проб: Планриз 3, ИМК, Триходермин r² =0,99; Планриз 5, Росток 3 r² =0,98; Росток 5 r² =0,97; Фундазол r² =0,94.

ГЛАВА 6. Препараты на основе энтомопатогенов и их метаболитов в регулировании численности насекомыхфитофагов

Bacillus thuringiensis бактерии, которые постоянно циркулируют в биоценозах и являются основой для микробиологических препаратов, число которых растёт из года в год (Rovesti, 2000).

Нашими исследованиями установлено, что из 132 изученных природных штаммов, выделенных в Сибири, 120 принадлежат к серотипу 4 B.thuringiensis. Культуры бактерий были выделены при исследовании микрофлоры почвы, растений и насекомых из лесных и степных биоценозов, где энтомопатогенные препараты не применялись. Установлен антигенный состав 120 природных штаммов: 8 культур kenyae H_4а4с , 4 штамма имеют антигенную формулу Н_4в , 4 Н_4а , 104 Н_4а4в.

Большое серологическое родство наблюдается у культур dendrolimus и sotto, которые по антигенному строению не различаются и имеют одну антигенную формулу 4а4в.

Шесть природных штаммов агглютинировали в высоких титрах (1:12800) со всеми тремя истощенными Нантисыворотками 4в, аналогично штамму B.tuviensis, который был описан Н.А.Красильниковым и А.Б.Гукасяном в 1964 г. По данным Э.К. Африкяна (1973) штамм B. tuviensis соответствует культуре B.thuringiensis subsp. dendrolimus, исключая образование гемолизинов в противоположность гемолизинам, обнаруженным у типичных культур dendrolimus. H.De Barjac & E. Frachon (1990) считают tuviensis серовариантом sotto.

Изучение антигенного строения природных штаммов четвертого серотипа с помощью истощенных сывороток подтвердило наличие двух групп с антигенным составом: 4а4с и 4а4в (Покровская, 1976; Barjac, 1973; Ohba, Aizawa, 1978; Barjac, 1990).

Первую группу представляет биотип kenyae, вторую разновидности dendrolimus, sotto, tuviensis.

С помощью истощенных Нантисывороток впервые выявлено существование природных штаммов с антигенным строением 4а и 4в, а также культур с повышенным содержанием фракции 4в.

Полученный фактический материал свидетельствует о наличии определённой закономерности в экологии культур серотипа 4 B.thuringiensis. Самыми многочисленными культурами B.thuringiensis, выделяемыми в Сибири, являются бактерии, объединяемые в разновидность dendrolimus (Барайщук, 1986).

Решающее значение для характеристики перспективности изучаемых природных штаммов имеет их показатель энтомоцидной активности. Определение биологической активности штаммовпродуцентов микробиологических средств на основе B.thuringiensis сводится к установлению LK₅₀ в отношении к гусеницам непарного шелкопряда и коэффициента активности (К_а) штаммов.

Рис. 12 Технологические показатели природных штаммов B.thuringiensis subsp.dendrolimus, перспективных для создания биологических препаратов

Вирулентные свойства природных штаммов мы оценивали в сравнении с LK₅₀ штаммаэталона в каждом опыте и, соответственно этому, выводился К_а. Штаммы, превышающие эталон по вирулентности, в основном были выделены из трупов сибирского шелкопряда и насекомых, сопутствующих ему в биоценозе.

На рис.12 показаны основные технологические показатели у 24 природных штаммов продуцентов биопрепаратов в сравнении с эталонным штаммом 49. Все изученные культуры превышали эталон по титру и коэффициенту активности.

Из 70 изученных природных штаммов у 55 К_а был выше единицы, колебался от 1,1 до 6, что составляет 79%. Только 4% из проверенных штаммов были невирулентны по отношению к гусеницам непарного шелкопряда; у 17% К_а был меньше единицы (Барайщук, 1990).

Таким образом, у большого количества штаммов одного серотипа B.thuringiensis определены показатели важные для создания на их основе микробиологических препаратов и экспериментально доказано, что природные источники из стаций обитания насекомых могут служить основой для отбора штаммов продуцентов биологических препаратов.

Бактерии thuringiensis наиболее используемый микроорганизм в контроле над лесными насекомыми (Whalon, 1998; Thomsen, 2000). В 2005 г. на территориях в непосредственной близости к населенным пунктам, сельскохозяйственным полям и водоемам, АЛХ по Омской области была проведена обработка лесов препаратом Лепидоцид, СКМ против гусениц непарного шелкопряда.

Эффективность препарата колебалась от 73 до 80%. Поскольку распространение непарного шелкопряда по лесам Омской области приобрело массовый характер, вопрос о регулировании численности этого фитофага оставался актуальным и в 2006 году.

Эффективность наземной обработки биопрепаратом Лепидоцид СКМ против непарного шелкопряда в Калачинском, Черлакском, Подгородном, Омском лесхозах в 2006 г. колебалась по лесничествам от 78 до 94% (рис.13).

Рис. 13 Эффективность Лепидоцида по отношению к непарному шелкопряду в лесничествах Омской области в 2006 г.

Таким образом, биологический препарат на основе Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki Лепидоцид СКМ показал высокую эффективность в отношении гусениц непарного шелкопряда в лесах Омской области в 20052006 гг.

В связи с обнаружением малой еловой ложнощитовки актуальным стало изыскание путей защиты городских хвойных насаждений. В черте города возможно применение только экологически безопасных препаратов, поэтому мы испытывали биологические препараты Фитоверм и препарат Микоафидин в виде культуральной жидкости на основе Conidiobolus obscurus. В качестве эталона использовали синтетический пиретроид Децис, КЭ. Все препараты испытывались в отношении всех стадий развития малой еловой ложнощитовки (Барайщук, 2006).

Наибольшую биологическую эффективность за три года исследований в отношении самок малой еловой ложнощитовки показал Децис, КЭ 31%; наименьшую Микоафидин 12,6%. Эффективность Фитоверма составила 18,4%. Все испытуемые препараты эффективны против личинок бродяжек (рис.14).