Инструментальный экономический уровень поврежденности и экономический порог вредоносности популяций паутинного клеща на землянике

Паутинные клещи рода Tetranychus повсеместно являются одними из значимых вредителей, повреждающих садовую землянику и множество других сельскохозяйственных культур. Одно из важных решений проблем управления популяциями вредителя – уметь идентифицировать пороги вредоносности этого вредителя, вызывающего при питании изменение окраски листьев растений.

Поскольку визуально весьма трудно определить степень повреждения листа паутинными клещами, авторы исследования обратились к обоснованному ими ранее инструментальному методу оценки поврежденности с помощью показателя относительной скорости электронного транспорта (rETR) на основе регистрации флуоресценции хлорофилла в листе. Были рассчитаны инструментальные пороги вредоносности вредителя: экономический уровень поврежденности (ЭУП) и экономический порог вредоносности (ЭПВ).

Исследования проведены в лаборатории на листьях земляники вазонной культуры при температуре воздуха 22 ± 2°C, относительной влажности воздуха 75 ± 10%, фотопериоде (L : D) 16:8 ч, а также на экспериментальном участке промышленной плантации земляники ЗАО «Совхоз им. Ленина» Московской области на фоне регистрации динамики численности особей на листьях. Одновременно с помощью флуориметра JUNIOR-PAM (Heinz Walz, Германия) измеряли динамику флуоресценции хлорофилла в листьях контрольных (без клещей) и опытных (поврежденных клещами) вариантов.

В результате на двух сортах промышленной земляники получили диапазон варьирования числового физиологического показателя, выражаемого через соотношение rETRmax между опытным и контрольным вариантами, равный 1,4–2,0 усл. ед., который соответствовал экономическому уровню поврежденности (ЭУП) листьев земляники. Последний показатель оказался сопоставимым с тем же показателем, полученным в лабораторных условиях, – 1,6. Экономический порог вредоносности (ЭПВ), сигнализирующий о начале истребительных обработок, если аргументированно предполагается, что численность вредителя достигнет или превысит значения ЭУП, также выражаемый через соотношение rETRmax между опытным и контрольным вариантами, оказался равным 1,1–1,2 усл. ед.

Авторы рекомендуют использовать предлагаемые инструментальные критерии вредоносности атлантического паутинного клеща на землянике. Мы полагаем, что этот подход можно использовать и в отношении других видов паутинных клещей, а также сосущих насекомых.

1. Байков А.А., Караваев В.А., Попов С.Я., Квитка А.Ю., Левыкина И.П., Солнцев М.К., Тихонов А.Н. Люминесцентные характеристики листьев земляники на ранних стадиях повреждения растений паутинным клещом // Биофизика. – 2013. – Т. 58, № 2. – С. 321–328.

2. Митрофанов В.И., Стрункова З.И., Лившиц И.З. Определитель тетраниховых клещей фауны СССР и сопредельных стран: М. – Душанбе: Дониш, 1987. – 224 с.

3. Пахненко Е.П., Вацадзе Н.С., Глазунова С.А., Караваев В.А., Байков А.А., Солнцев М.К. Ранняя диагностика физиологического состояния растений люминесцентными методами при разных условиях питания // Вестник Московского университета. – Серия 17 «Почвоведение». – 2012. – № 2. – С. 8–13.

4. Пономаренко Е.К., Попов С.Я., Байков А.А., Гинс М.С. Инструментальная оценка поврежденности плодоносящей земляники паутинным клещом // Селекция и семеноводство овощных культур. – 2015. – № 46. – С. 468–474.

5. Пономаренко Е.К., Попов С.Я., Байков А.А. Физиологические аспекты повреждения растений паутинным клещом Tetranychus atlanticus McGregor // Сборник материалов Международной научной конференции молодых ученых и специалистов, посвященной 150-летию РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева. – 2015. – С. 65–67.

6. Попов С.Я. К идентификации местообитания паутинных клещей (Acariformes, Tetranychidae) по биологическим показателям // Зоологический журнал. – 1994. – Т. 73, № 7–8. – С. 31–41.

7. Попов С.Я. Экологические основы ограничения численности и вредоносности основных вредителей плодоносящей земляники: малинно-земляничного долгоносика и паутинных клещей: Автореф. дис. … д-ра биол. наук. – М., 1997. – 36 с.

8. Попов С.Я. Многолетние показатели сезонного развития паутинных клещей рода Tetranychus Dufour, 1832 (Acariformes, Tetranychidae) на землянике в Московской области // Энтомологическое обозрение. – 2003. – Т. 82, № 1. – С. 71–85.

9. Попов С.Я. Таксономический статус ряда видов паутинных клещей рода Tetranychus (Acari, Tetranychidae) и репродуктивные барьеры при скрещивании морфологически близких и отдаленных видов // Экологические аспекты ограничения вредоносности популяций насекомых и клещей. – М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2013. – С. 224–259.

10. Попов С.Я., Пономаренко Е.К., Гинс М.С., Байков А.А. Анализ различных параметров флуоресценции хлорофилла в листьях земляники садовой при повреждении атлантическим паутинным клещом Tetranychus atlanticus McGregor // Плодоводство и ягодоводство России. – 2016. – Т. XXXXVI. – С. 323–329.

11. Попов С.Я., Попова Т.А. Новые подходы к концепции экономического порога вредоносности в интегрированной защите растений // Материалы XV съезда Русского энтомологического общества, Новосибирск, 31 июля – 7 августа 2017 г. – Новосибирск: «Издательство Гарамонд», 2017. – С. 400–401.

12. Шафигуллин Д.Р., Байков А.А., Гинс М.С., Пронина Е.П., Пивоваров В.Ф., Солдатенко А.В., Романова Е.В. Связь индукционных изменений флуоресцентных показателей листьев сои Glycine max (L.) Merr. с биохимическими характеристиками и продуктивностью // Биофизика. – 2021. – T. 66, № 2. – С. 338–349.

13. Baikov A.A., Kvitka A.Yu., Popov S.Ya., Gins M.S., Solntsev M.K. Effects of biotic stress (spider mite injury) on leaf water status, total antioxidant capacity and lipid peroxidation in strawberry plants // Izvestiya TSKhA. – 2012. – Special issue. – Pр. 113–115.

14. Bondada B.R., Oosterhuis D.M., Tugwell N.P., Kim K.S. Physiological and cytological studies of two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch, injury in cotton // Southwestern Entomologist. – 1995. – V. 20. – Pр. 171–180.

15. Bounfour M., Tanigoshi L.K., Chen C., Cameron S.J., Klauer S. Chlorophyll content and chlorophyll fluorescence in red raspberry leaves infested with Tetranychus urticae and Eotetranychus carpini borealis (Acari: Tetranychidae) // Environmental Entomology. – 2002. – V. 31, № 2. – Pр. 215–220.

16. Bueno A.F., Bueno R.C.O.F., Nabity P.D., Higley L.G., Fernandes O.A. Photosynthetic response of soybean to twospotted spider mite (Acari: Tetranychydae) injury // Brazilian archives of biology and technology. – 2009. – V. 52, № 4. – Pр. 825–834.

17. Chacon-Hernandez J.C., Camacho-Aguilar I., Cerna-Chavez E., Ordaz-Silva S., Ochoa-Fuentes Y.M., Landeros-Flores J. Effects of Tetranychus urticae and Phytoseiulus persimilis (Acari: Tetranychidae: Phytoseiidae) on the chlorophyll of rosal plants (Rosa sp.) // Agrociencia. – 2018. – V. 52, № 6. – Pр. 895–909.

18. De Angelis J.D., Larson K.C., Berry R.E., Krantz G.W. Effects of spider mite injury to transpiration and leaf water status in peppermint // Environ. Entomol. – 1982. – V. 11. – Pр. 975–978.

19. English-Loeb G., Hesler S. Economic impact of the two-spotted spider mites (Tetranychus urticae) on strawberries grown as a perennial // New York fruit quarterly. – 2004. – V. 12, № 4. – Pр. 17–20.

20. Fraulo A.B., Cohen M., Liburd O.E. Visible/near infrared reflectance (VNIR) spectroscopy for detecting twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) damage in strawberries // Environmental Entomology. – 2009. – V. 38, Is. 1. – Pр. 137–142.

21. Latrou G., Cook C.M., Stamou G., Lanaras T. Chlorophyll fuorescence and leaf chlorophyll content of bean leaves injured by spider-mites (Acari: Tetranychidae) // Exp. Appl. Acarol. – 1995. – V. 19. – Pр. 581–591.

22. Makaraci A.Z., Flore J.A. Determination of physical damage thresholds of strawberry leaves (Fragaria × ananassa cv. Honeoye) // Journal of Food, Agriculture & Environment. – 2012. – V.10, № 1. – Pр. 376–380.

23. Maxwell K., Johnson G.N. Chlorophyll fluorescence – a practical guide // J. Exper. Botany. – 2000. – V. 51. – Pр. 659–668.

24. Padilha G., Fiorin R.A., Filho A.C., Pozebon H., Rogers J., Marques R.P., Castilhos L.B., Donatti A., Stefanelo L., Burtet L.M., Stacke R.F., Guedes J.V.C., Arnemann J.A. Damage assessment and economic injury level of the two-spotted spider mite Tetranychus urticae in soybean // Pesq. Agropec. Bras., Brasília. – 2020. – V. 55.

25. Park Y. – L., Lee J. – H. Leaf cell and tissue damage of cucumber caused by twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) // Econ. Entomol. – 2002. – V. 95, № 5. – Pр. 952–957.

26. Pedigo L.P., Rice M.E., Krell R.K. Entomology and pest management. 7-th ed. Long Grove, Il: Waveland Press, Inc., 2021. – 584 p.

27. Popov S.Ya. Economic injury level and economic threshold in IPM for strawberries / XXV International Congress of Entomology. 25–30 th September, 2016. – Orlando (USA).

28. Sances F.V., Wyman J.A., Ting J.P., van Steenwyk R.A., Oatman E.R. Spider mite interactions with photosynthesis, transpiration and productivity of strawberry // Environ. Entomol. – 1981. – V. 10. – Pр. 442–448.

29. Suekane R., Degrande P.E., de Melo E.P., Bertoncello T.F., dos Santos de Lima Junior I., Kodama C. Damage level of the two-spotted spider mite Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) in soybeans // Revista Ceres. – 2012. – V. 59, № 1. – Pр. 77–81.

30. Uygun T., Ozguven M.M., Yanar D. A new approach to monitor and assess the damage caused by two-spotted spider mite // Exp. and Appl. Acarol. – 2020. – V. 82. – Pр. 335–346.

31. Zhang J., Huang Y., Pu R., Gonzalez-Moreno P., Yuan L., Wu K., Huang W. Monitoring plant diseases and pests through remote sensing technology: A review // Computers and Electronics in Agriculture. – 2019. – V. 165.