Тератогенез сеянцев сосны обыкновенной в лесных питомниках

УДК 632.154

Тератогенез сеянцев сосны обыкновенной в лесных питомниках

И.А. ФРЕЙБЕРГ,

М.В. ЕРМАКОВА, С.К. СТЕЦЕНКО, сотрудники Ботанического сада Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург

Лаборатория искусственного лесо-восстановления Ботанического сада в течение ряда лет занимается изучением состояния посадочного материала сосны в лесных питомниках. Несмотря на то, что питомники лесной и лесостепной зон Уральского региона и их посевные отделения, как правило, содержатся в отличном состоянии, стандартный посадочный материал сосны в них практически отсутствует. Причиной является тератогенез сеянцев сосны, обнаруженный нами в 80-е годы.

При тератогенезе формируются сеянцы трех фенотипов: нормальный и два тератоморфных, которые обычно преобладают и хорошо различаются визуально - аномальный и условно нормальный. Аномальные сеянцы характеризуются разным количеством дополнительных побегов; условно нормальные - нарушениями корреляции органов, из которых прежде всего обращает на себя внимание очень длинная по сравнению со стволиком хвоя на его верхушке (табл. 1).

Многочисленные исследования показали, что явление тератогенеза -следствие включения в технологию выращивания сосны пестицидов, которые стали широко применяться при обработке почвы, протравливании семян, уходе за посевами, для профилактических и истребительных мероприятий против инфекций.

Тератогенез не зависит от почвен-но-климатических условий, но они могут влиять на число тератоморфных сеянцев и соотношение фенотипов. Более активно появление тератоморфных сеянцев происходит на легкой почве, более медленно - на бога-

той илистыми частицами. Тератогенез не зависит и от густоты посева. В наших исследованиях число сеянцев на 1 пог. м варьировало от 30 до 180 шт.

Поверхность хвои у аномальных и условно нормальных сеянцев имеет волнистые очертания с микронишами, удобными для внедрения инфекции (см. рисунок). Нарушено строение смоляных ходов и почти полностью отсутствует на поверхности хвои кутикулярный воск. Указанные особенности ведут к ослаблению растений и утрате иммунитета к грибным заболеваниям.

Изменение морфоструктур появляется, когда нарушен обмен веществ в растении (Федоров, 1958). В случае тератогенеза сосны морфо-анатоми-ческие изменения вызваны метаболизмом, который обусловлен пестицидами. Нами установлено, что тера-

томорфным сеянцам свойственен более напряженный обмен веществ. Так, активность пероксидазы у сеянцев условно нормального фенотипа была в 1,5 раза, а у сеянцев аномального почти в 2 раза выше, чем у нормального фенотипа.

Тератоморфные сеянцы отличаются более низкой водоудерживающей способностью. В первые часы они теряют в 2-4 раза больше влаги, чем сеянцы нормального фенотипа, что имеет особенно большое значение для приживаемости их в период послепосадочной депрессии растений и делает тератоморфные сеянцы менее устойчивыми на лесокультурной площади.

Гомогенат хвои аномальных и условно нормальных сеянцев в период активного роста отличается пониженной по сравнению с нормальными кислотностью, что свидетельствует о

Таблица 1

Диагностические признаки фенотипов 2-летних сеянцев сосны обыкновенной

Признак Фенотип

нормальный условно нормальный аномальный

Ветвление Мутовка образуется на 3-летних побегах Мутовка образуется на 3-летних побегах Побеги по всему стволику на 2-й год; два и больше стволиков

Отношение длины хвои к высоте стволика <0,69 >0,70 >0,70

Отношение прироста 2-го года к приросту 1-го года >1,0 <1,0 <1,0

Прикрепление хвои Прочное Слабое Слабое

Таблица 2

Сохранность и доля аномальных растений в производственных лесных культурах

Посадочный материал выращен с использованием пестицидов Посадочный материал выращен без пестицидов

Возраст

Лесная зона

5 60,0 25,0 5 86,0 0

8 35,5 22,0 5 92,0 0

6 51,0 21,0 5 81,0 0

4 57,0 35,0 5 81,8 0

Лесостепная зона

13 57,7 51,1 13 67,7 0

9 76,0 46,5 14 60,6 0

14 41,5 58,9 7 63,0 0

9 84,3 61,0 8 83,7 0

9 67,8 56,1

13 54,0 32,8

8 80,2 37,9

8 81,1 31,6

а

Поперечный срез хвои 2-летнего нормального (а) и аномального (б) сеянца: 1—микрониши на поверхности хвои; 2 — разрушающиеся обкладочные клетки смоляных каналов; 3 — разрыв в кольце лубяных волокон

сдвигах в метаболизме и служит косвенным доказательством более активного процесса фотосинтеза. Содержание хлорофилла в их хвое достоверно выше или имеет тенденцию к этому. Последнее отличает действие пестицидов на сосну от их влияния на травянистую растительность и лиственные породы.

У сеянцев под действием пестицидов происходит нарушение закономерности линейных отношений между размерами растений и сухой массой. Тератоморфные сеянцы достоверно отстают от нормальных по высоте и диаметру, но достоверно превосходят их по длине хвои и фитомас-се надземной части.

Следовательно, угнетение их роста не связано с реакцией, вызванной почвоутомлением, недостатком почвенного плодородия, повреждением растений промышленными эмиссиями, грибными заболеваниями, вызывающими хлороз, падение органической массы и увядание. Хотя сеянцы не имеют ничего общего по своему состоянию с больными растениями в классическом понимании, они явля-

ются больными. Их болезнь вызвана действием пестицидов и относится к ятрогенным (Попкова, 1989).

Как показали наши исследования, создание лесных культур из терато-морфных сеянцев сосны ведет к их низкой приживаемости и в дальнейшем к снижению устойчивости и производительности (Фрейберг, Ермакова, Стеценко, 2000). Продолжается трансформация морфологического строения саженцев. Установлено, что в производственных культурах сосны в первом десятилетии их роста число аномальных растений в лесной зоне колеблется от 21 до 35 % от общего количества, в лесостепной - от 31 до 61 % (табл. 2).

Трансформации саженцев сопутствует низкая сохранность растений. Отмечено, что от сеянцев первоначальной посадки к возрасту перевода в лесопокрытую площадь (8 лет) остается от 11 до 37 %. Остальные растения - результат ежегодных (в течение 2-7 лет) дополнений. При этом у деревьев, независимо от года посадки, часто наблюдаются дефекты развития стволов.

Считаем, что создавшаяся в воспроизводстве сосны ситуация диктует необходимость разработки нового ОСТа на сеянцы, так как только производство культур на основе использования стандартных сеянцев, фено-типически отвечающих генетической природе сосны, обеспечит высокую приживаемость культур и формирование устойчивых и производительных насаждений.

УДК 632.93

Грушевый клоп вновь опасен

Л.М. ХРОМОВА, М.А. КЕЛДЫШ, Ю.И. ПОМАЗКОВ

Грушевый клоп, или грушевая кружевница 81врЬапШв руп (семейство Tingidae) относится к вредителям, которые в последние годы из разряда второстепенных перешли в разряд экономически значимых. Северная граница его ареала проходит по

52° с.ш. (по линии Рамонь-Саратов-Оренбург-Барнаул). Информация о вредителе, его распространении на территории стран бывшего СССР, биологических особенностях относится к 1960-1970 гг. Обычными его хозяевами в природных условиях являются липа, лещина, дуб, а также представители семейства розоцветных.

В период вегетации 2007 г. на приусадебных участках в г. Нальчик в Кабардино-Балкарии грушевый клоп выявлен нами на вишне, груше, черешне, яблоне, сливе, алыче и абрикосе. Отмечены случаи развития вредителя на боярышнике, виноградной лозе, сирени, ежевике, цветочных культурах (флоксы, клематисы, розы, гортензии, петунии), грецком орехе, а также на огурцах и томатах.

Вредитель предпочитает затененные влажные участки. Обычно он развивается в одном поколении, а в южных районах Кабардино-Балкарии в благоприятные годы дает 2-3 поколения. Зимуют имаго в трещинах коры, дуплах и под опавшими листьями. Перед уходом на зимовку взрослые особи активно питаются, а оставшиеся личинки погибают. От мест зимовки грушевый клоп способен мигрировать на расстояние до 5 км. Весной с появлением первых листьев на яблоне и груше самки откладывают на нижнюю сторону вдоль главной жилки от 20 до 400 яиц. В зависимости от погодных условий кладка продолжается 1,5-2 месяца. Отродившиеся через 3-5 недель светло-бурые личинки с тонкими шипами по бокам концентрируются в небольшие колонии по 3040 особей. Личинки живут около 1 месяца и за это время 5 раз линяют.

Вредят имаго и личинки. Поврежденные листья обесцвечиваются и преждевременно опадают. При сильном повреждении плодовые почки не образуются. Более того, на вишне и груше отмечались случаи полного оголения и отмирания побегов. Интересен тот факт, что в местах резервации грушевого клопа на груше не обнаруживались повреждения основным вредителем - грушевой медяницей.

Таким образом, оценка вредоносности и расширение круга повреж-