Хищные грибы —
друзья человека

DjVu

      ПРОБЛЕМА И МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ НЕМАТОД
      Проф. М. С. Дунин
      Нематоды относятся к числу наиболее распространенных и опасных паразитов человека, животных и растений. Достаточно сказать, что по результатам исследований, проведенных во многих странах, гельминтологи установили факт, который на первый взгляд кажется невероятным: не менее 25% всех людей, живущих па земле, заражены нематодами, возбудителями таких болезней, как анкилостомоз (Ancylostoma duodenale Dub.), некатороз (Necator cimericanum Stiles.) и др. Но «великое очервле-ние земли», как называют гельминтологи чрезвычайно широкое распространение нематод, отнюдь не ограничивается глистными заболеваниями человека. Не в меньшей, если не в большей мере подвержены поражению нематодами также домашние и дикие животные, рыбы и т. д. Таковы, например, гельминтозы, возбудителями которых являются:
      1. Галловая корневая нематода — Meloidogyne marioni Cornu, вызывающая тяжелые заболевания очень большого числа видов культурных и дикорастущих растений многих семейств.
      2. Свекловичная нематода — Heterodera schachtii Schmidt, паразитирующая на корнях свеклы. О ее вредоносности можно судить, например, по данным И. И. Кораба и А. П. Бутовского: в Низовском свеклосовхозе на полях, свободных от этой нематоды, средний урожай свеклы составил 296,1 ц/га, а выход сахара 52,4 ц/га. В том же хозяйстве на полях, заселенных нематодой, было собрано только 58,8 ц/га, а содержание сахара в корнях было на 3,1% ниже, так что в конечном счете выход сахара составил только 8,5 ц/га, т. е. всего лишь 16,2% нормального урожая.
      3. Картофельная корневая нематода (Heterodera rostochiensis Wallenweb.) и картофельная стеблевая нематода (Ditylenchus destructor) в ряде картофелеводческих районов, особенно в зарубежных странах, вызывают такое снижение урожая картофеля, что возделывание этой культуры становится экономически нерентабельным и даже совсем невозможным.
      Этими примерами лишь начинается очень длинный список растительноядных нематод (фитонематод). Они заражают пшеницу и овес, лук и цитрусовые, огурцы и томаты, табак и виноград, хлопчатник и клевер, декоративные, плодовоягодные и другие культуры. Гельминтозные (зараженные нематодами) растения снижают продуктивность, ухудшают качество урожаев, а зачастую преждевременно гибнут, не давая никакого урожая.
      Особую озабоченность и тревогу работников сельского хозяйства вызывает тот факт, что широкое распространение нематод и причиняемый ими ущерб в ряде отраслей растениеводства не уменьшаются, а возрастают. Так, например, галловая корневая нематода и картофельная нематода являются в СССР объектом внешнего и внутреннего карантина растений. Но дорогостоящие карантинные и другие мероприятия пока еще не дают удовлетворительных результатов. Об этом свидетельствует все большее распространение картофельной и галловой корневой нематод. Еще быстрее, по-видимому, распространяется другой вредоносный вид — стеблевая картофельная нематода. То же можно сказать и о свекловичной нематоде. Так, еще в период 1926 — 1929 гг. проф. И. И. Кораб с сотрудниками в условиях УССР обнаружили, что из 839 обследованных свекловичных совхозов поля 667 совхозов (80%) заражены этим опаснейшим и очень трудно искоренимым паразитом свеклы. Повторное обследование, про веденное в последующие годы Т. С. Скарбилович на полях колхозов Белгородской, Воронежской, Тульской, Винницкой областей и в Краснодарском крае, подтвердило широкое распространение свекловичной нематоды и в этих районах СССР Наличие этого паразита было установлено в почвах 82 колхозов из 192 обследованных, т. е. в 43% случаев.
      Широкое распространение и вредоносность множества видов растительноядных нематод требует эффективных практических мероприятий для защиты сельскохозяйственных и других культур от гельминтозов. В настоящее время необходимость в таких мероприятиях, в их усовершенствовании и разработке новых путей ощущается более остро, чем когда бы то ни было, в связи новыми задачами беспримерно быстрого развития советского земтеделия и всего народного хозяйства СССР в период jggg 1965 гг. В свете этих задач излишне пояснять, что успешная защита растений может и должна в значительной мере способствовать повышению урожая и улучшению его качества, снижению себестоимости и увеличению товарности растительной продукции. Поэтому здесь уместно хотя бы вкратце рассмотреть те пути, которыми идет наука и практика в этой области.
      Все разнообразие направлений, методов и средств защиты сельскохозяйственных культур и других полезных человеку растений от нематод сводится к следующему:
      1. Организационные профилактические мероприятия, предотвращающие распространение фитопатогенных нематод с семенами, посадочным и тому подобным материалом.
      2. Физико-химические средства и методы уничтожения нематод в почве, в зараженных растениях и в их отдельных органах.
      3. Агротехнические мероприятия.
      4. Биологические средства и методы защиты культурных растений от нематод.
      1. Организационные противогельминтозные мероприятия
      в первую очередь и главным образом связаны с применением методов карантина растений. Для этой цели разработана и применяется карантинная экспертиза посадочного и другого материала, который может содержать наиболее опасных нематод, являющихся карантинными объектами (например, галловую корневую нематоду и картофельную нематоду). Однако, как уже упомянуто, эти методы и их применение оставляют желать лучшего, так как, несмотря на карантинные ограничения, количество очагов названных и других опасных нематод за последнее десятилетие в СССР не уменьшилось, а в некоторых случаях даже значительно увеличилось.
      2. Физические методы уничтожения нематод в почве сводятся, главным образом, к сильному прогреванию почвы при помощи специальных парогенераторов и инжекторных устройств, путем поверхностного прокаливания («нажог»), стерилизации электрическим током и т. д.
      Высушивание иногда рекомендуется как «прекрасный и легкий способ дегельминтизации» почвы Но из-за технических условий (высушивание почвы, рассыпанной тонким слоем на листах и прогревание прямыми солнечными лучами) такой
      Подробнее об этих методах см. Ныохолл А. Г., Обеззараживание почвы путем прогревания, затопления и фумигации, М., Издательство иностранной литературы, 1958; Грушевой С. Е., Болезни табака и система мероприятий по борьбе с ними, Сельхозгиз, М., 1950, Гу р лев А. С., Платонова Е. М., Прищеп Л. Г., Электрическая стерилизация почвы, Известия ТСХА, № 12/15, 1957.
      Устинов А. А., Корневая (галловая) нематода в СССР, Сб. по нематодам сельскохозяйственных растений, Сельхозгиз, Л., 1939.
      способ, не говоря уже о производственных условиях, далеко не всегда пригоден даже для целей экспериментальной работы с небольшим количеством почвенных образцов. К тому же высушивание почвы губительно действует не на все виды фитопатогенных нематод. Нельзя применить в сколько-нибудь широких масштабах также и термические методы для обеззараживания почвы в открытом грунте. Но для оздоровления посадочного материала ряда декоративных культур (например, гладиолусов или тюльпанов) термическая механизированная обработка находит все более широкое применение в Голландии, США и некоторых других странах.
      Химические средства и методы уничтожения нематод в почве уже давно привлекают большое внимание исследователей во многих странах. В результате многочисленных исследований было предложено много веществ (нематоцидов) и методов их применения. Так, в настоящее время в США наиболее эффективными считаются такие нематоциды, как бромистый метил (720 — 945 л/га 10 — 15%-ной смеси), бромистый этилен (94 — 189 л/га 41%-ного препарата), дихлорпропеновые препараты (189 л/га), хлорпикрин (800 кгга) и др. Стоимость «гек-тарной нормы» хлорпикрина достигает 1000 долл. Даже наиболее дешевые фумиганты (дихлорпропеновые препараты и бромистый этилен) обходятся в 90 — 100 долл. на 1 га. На Международной конференции по нематодным болезням (Вагенинген, Голландия, 1955 г.) в представленных докладах хлорпикрин и препарат ДД (дихлорпропан-дихлорпропилен) также характеризовались как наиболее эффективные нематоциды.
      В практике овощеводческих хозяйств в СССР хлорпикрин дает хорошие результаты в борьбе с галловой корневой нематодой в условиях защищенного грунта Литовская опытная станция рекомендует применение того же нематоцида для ликвидации изолированных очагов картофельной нематоды в почве С этой целью предложено вносить хлорпикрин в почву при помощи инжекторов на глубину 17 см. При этом каждая инъекция должна производиться на расстоянии 20 см от другой (около 25 инъекций на 1 кв. м). Общий расход ядохимиката — 960 — 1500 л/га. Очевидно, наряду с большой стоимостью хлорпикрина сложность его применения (до 250 тыс. инъекций на 1 га) практически исключает использование этого препарата на значительных площадях, хотя бы и в изолированных очагах картофельной нематоды.
      Проф. А. А. Парамонов и его школа разрабатывают вопрос о возможности применения не гельминтоцидов (или пематоци-дов), убивающих нематод, а веществ, обладающих немато-статическим действием. Такие вещества, как, например, азотнокислый аммоний, роданистый калий и др., не убивают нематод, но дают известный лечебный эффект
      Это направление в известной мере сближается с теми исследованиями, которые уже давно ведутся в целях выяснения возможности использования удобрений, если не для полной дегельминтизации почв, то хотя бы для снижения поражаемости растений гельминтозами.
      3. Агротехнические методы занимают как бы промежуточное место между физико-химическими и в более узком смысле биологическими методами и средствами защиты сельскохозяйственных культур от нематод.
      Среди агротехнических методов наибольшее значение имеет применение севооборотов и удобрений. Севообороты находятся в известной связи с особенностями паразитической специализации (избирательности) нематод. Картофельная нематода, например, представляет собой узкоспециализированного паразита, способного жить и размножаться лишь в качестве паразита картофеля, поэтому исключение этой культуры из севооборота на достаточно длительный срок (не менее 3 — 4 лет) может обеспечить если не полное отмирание нематод, то по меньшей мере снижение их численности в почве. То же можно сказать и о ряде других нематод, вызывающих болезни растений.
      В опытах Т. С. Скарбилович поле площадью 8 га (в 1938 г.) характеризовалось средней плотностью заселения свекловичной нематодой в количестве 452 цисты на 1 кг почвы. В последующие 9 лет свекла на этом участке не возделывалась. В 1948 г. в 1 кг почвы было обнаружено в среднем «только 78» цист свекловичной нематоды.
      При наличии принципиальной возможности достигнуть оздоровления путем введения соответствующих севооборотов на полях, заселенных той или иной нематодой, даже и узко специавизированной в отношении растений-хозяев, фактически все же в большинстве случаев по производственно-экономическим причинам нельзя прекратить возделывание защищаемой культуры на такой длительный срок (6 — 9 лет и более), который необходим для полного или почти полного оздоровления почвы.
      Наряду с этим эффективность севооборотов в очень большой мере ограничивается еще и тем, что подавляющее большинство фитопатогенных нематод может паразитировать и размножаться не только за счет культурных, но также и родственных им (а нередко и филогенетически далеких) сорных и дикорастущих растений. Поэтому наличие таких растений-хозяев нематод в посевах может обесценить или значительно снизить противогель-минтозное значение любого севооборота, если на его полях не обеспечивается полное уничтожение сорных и дикорастущих растений.
      Минеральные и органические удобрения, как показывают многочисленные работы отечественных и зарубежных исследователей, могут давать существенный положительный эффект, вызывая выход нематод из цист и гибель личинок. Некоторые удобрения, как, например, цианамид кальция, при внесении в больших количествах (до 7 т/га) оказывают значительное (но далеко не 100%-ное) нематоцидное действие на галловую нематоду.
      Т. С. Скарбилович на основании своих исследований установила, что применение утроенных (по сравнению с обычными) доз калийной соли и суперфосфата (а также и натриевой -селитры) «снижает количество нематод (Heterodera schachtii М. Д.) и увеличивает урожай сахарной свеклы». Положительные результаты получены и при испытании минеральных удобрений в целях защиты от других нематод. Однако во всех этих работах отмечается в лучшем случае частичный противонематодный эффект и притом зачастую лишь в результате применения очень высоких доз удобрений.
      4, Биологические методы и средства. Защита растений ог нематод по существу представляет собой проблему биологическую. Поэтому и решение этой проблемы следует искать, если не исключительно, то может быть прежде всего на путях использования биологических методов. Ведь даже и для физико-химических методов уничтожения нематод и особенно для агротехнических мероприятий в значительной мере характерен биологический подход.
      Тем большее значение для защиты растений от нематод могут иметь биологические методы в строгом смысле этого слова. В настоящее время определились следующие наиболее интересные пути: выведение сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к нематодам; применение высших растений в качестве «приманок» (или «ловчих» растений) и антагонистов нематод; разработка методов использования хищных грибов-гельминтофагов.
      Выведение сортов, устойчивых к нематодам. Как ни труден этот путь, но в случае успеха он может обеспечить наиболее радикальное решение задач в различных отраслях растениеводства. По мнению Даддингтона (см. стр. 49) такая работа «может привести к созданию гибрида, у которого устойчивость к нематоде, присущая дикому виду, сочетается с другими качествами, требуемыми от картофеля». В настоящее время уже имеются фактические доказательства того, что здесь речь идет не о потенциальных, а по крайней мере отчасти уже осуществленных возможностях. Участники Международной конференции по нематодным болезням растений были ознакомлены с результатами изучения гибридов культурного картофеля с его диким сородичем Solarium andigenum. В условиях Голландии были получены сорта картофеля путем обратных скрещиваний этих межвидовых гибридов с культурным картофелем. В полевых условиях некоторые из этих сортов «совершенно не поражались нематодами, несмотря на то, что выращивались на зараженной почве; соседние же восприимчивые сорта были сильно угнетены нематодой».
      Работами Всесоюзного института растениеводства установлено, что при выведении сортов, устойчивых к картофельной нематоде, перспективным является не один, а несколько сородичей картофеля, таких, как Solanum ballsii, S. andigenum, S. ca-tarthrum (из серии Transaequaiorialia). Ряд гибридов культурного картофеля с этими видами характеризуется устойчивостью к Heterodera rostochiensls
      На использование высших «растений-приманок» или «ловчих» растений уже давно указано, как на один из возможных методов дегельминтизации почвы. В новых опытах, проведенных недавно Т. С. Скарбилович, в качестве такого растения использовалась сахарная свекла. Ее выращивали на почве, зараженной свекловичной нематодой. В 1947 и 1948 гг. было проведено 5 таких «ловчих посевов» (растения выкапывали па 15 — 28 день) в условиях Московской области. В результате этих посевов наблюдалось значительное снижение пораженности свеклы: в 1946 г. (до начала «ловчих посевов») она составляла 45%, в 1947 г. — 24%, в 1948 г. — 7%. Наряду с этим рекомендуется возделывание растений, являющихся «врагами» свекловичной нематоды, таких как хлебные и кормовые злаки, клевер, люцерна, картофель, гречиха, конопля и лен.
      С этой же точки зрения представляют значительный интерес данные об оздоровительном влиянии видов Tagetes (бархатцы, сем. сложноцветных) при посеве их на участках, заселенных различными видами фитопатогенных нематод. Исследования и производственные испытания, проведенные в Голландии, показали, что Tagetes patuta и Т. erecta резко снижали число нематод в почве (виды Pratylenchus, Тylenchorhinchus, Paratylenchus и Rotylenchus). В результате этого обеспечивалось хорошее развитие культурных растений (и в частности — роз), выращивавшихся вслед за указанными растениями-дегельминтизаторами или в совместной культуре с ними
      Хищные грибы гельминтофаги за последние годы стали привлекать все возрастающее внимание исследователей. В истории вопроса об этих крайне своеобразных грибах немаловажную роль сыграли исследования классика русской и мировой микологии и фитопатологии Михаила Степановича Воронина. Он впервые с редкой тщательностью и точностью описал и зарисовал (на примере одного из наиболее распространенных гель-минтофагов Arthrobotrys oligospora Fres., -см. рисунок на стр. 13) необычайные приспособления («ловушки»), которыми, как было выяснено позже Цопфом, эти грибы ловят нематод.
      Однако понадобилось более полустолетия прежде чем первоначальные данные М. С. Воронина были дополнены, правильно поняты и по достоинству оценены исследователями XX в. В этот период были опубликованы многочисленные и разносторонние работы по исследованию хищных грибов-гельминтофагов, выполненные главным образом американскими, советскими, английскими и французскими микологами.
      В книге известного английского миколога Даддингтона, предлагаемой теперь советским читателям в переводе на русский язык, описаны в популярной и увлекательной форме единственные в своем роде морфологические и физиологические особенности хищных грибов-гельминтофагов. Читатели найдут в этой книге также и описания, а в некоторых случаях и обстоятельный критический разбор опытов, в которых изучалась пригодность хищных грибов для уничтожения нематод в различных условиях. Такие опыты, пока еще немногочисленные в зарубежных странах, далеко не всегда давали четкие положительные результаты. Но и сами неудачи в известной части этих опытов весьма поучительны. Они свидетельствуют о том, что исследователи, может быть невольно увлеченные необычными качествами грибов-гельминтофагов, стремясь поскорее получить практически ценные результаты, подчас слишком упрощенно подходили к поставленным задачам. Считали, например, что достаточно размножить гельминтофагов в чистой культуре, выпустить этих хищников «на волю» (в почву) и дело будет сделано.
      Старая, много раз совершавшаяся и вновь повторяемая ошибка Как будто хищнику-грибу необходимо и достаточно только того, чтобы в почве (или в организме растения) были нематоды, эта лакомая добыча гельминтофага. Как будто для его жизнедеятельности и даже для самой возможности его существования и проявления его хищности не имеет значения ни температура, ни влажность, ни кислотность или щелочность, ни микрофлора почвы, ни корневые выделения высших растений, ни прочие свойства среды. В действительности это, конечно, не так. И это выяснилось при постановке первых же опытов с гельмин-тофагами. Но сколько раз с этим сталкивались исследователи микрофлоры и микофлоры почвы в бесчисленных попытках изменить эту микрофлору и микофлору путем внесения извне тех или иных микробов и грибов (например, азотбактера и других азотфиксирующих микроорганизмов, препаратов гриба трихо-дермы и т. п.)
      В опытах с применением грибов-гельминтофагов, которые вносились в почву в виде чистых культур, попутно были выяснены факты, заслуживающие особого внимания. Оказалось, что нейтральная или слабокислая реакция почвенного раствора, а главное органические удобрения, играют очень важную роль в числе факторов, определяющих успех применения хищных грибов.
      Не раз возникала в связи с этим мысль о том, что органическое удобрение может быть достаточно эффективно само по себе для активизации имеющихся в почве грибов-гельминтофагов и паразитов нематод. Однако экспериментальные факты не подтвердили такое предположение. Это хорошо видно даже и из тех опытов, которые описаны в книге Даддингтона. Так, в его собственных опытах наилучшие результаты получены от внесения в почву (зараженную картофельной нематодой) чистых культур хищных грибов и органического удобрения.
      В книге Даддингтона, вышедшей в 1957 г., не нашли почти никакого отражения результаты изучения хищных грибов-гель-миитофагов в СССР, если не считать сделанного мимоходом по частному вопросу и ничем не мотивированного замечания о «неубедительности» данных, полученных Сопруновым и Галлиулиной (см. стр. 75).
      В предисловии к своей книге английский миколог высказывает пожелание и надежду, что читатели сделают по отношению к автору книги должные выводы из напоминания о надписи — обращении к ковбоям, посетителям американского кабачка: «Просят не стрелять в пианиста: он делает все, что может». Это обращение найдет соответствующий отклик и у советских читателей, у которых ознакомление с книгой Даддингтона, несомненно, вызовет чувство признательности автору книги, талантливому исследователю и популяризатору. Вместе с тем советские читатели будут особенно признательны английскому микологу и зз то, что он дал им повод и возможность сравнить то (главное), что в области изучения и применения грибов-гельминтофагов сделано в зарубежных странах и в СССР.
      Примерно через год после выхода в свет английского издания книги Даддингтона была опубликована на русском языке монография проф. Ф. Ф. Сопрунова на ту же тему.
      На протяжении последних 14 лет проф. Сопрунов, его ученики и сотрудники опубликовали около 30 научных работ, в которых изложены результаты исследований ряда общих и частных вопросов, так или иначе связанных с проблемой применения хищных грибов в борьбе с патогенными нематодами. В новой обстоятельной книге проф. Сопрунова подытожены основные результаты многолетнего изучения хищных грибов.
      Хочется настойчиво и горячо рекомендовать монографию проф. Сопрунова не только специалистам, но и всем тем, кто по книге Даддингтона впервые ознакомится с удивительным миром хищных грибов в их взаимосвязях с миром нематод и других организмов. Сопоставив материалы, изложенные в книгах Даддингтона и Сопрунова, читатель сможет хорошо уяснить, в чем и насколько советские ученые опередили своих зарубежных коллег в области изучения грибов-гельминтофагов.
      В СССР открыт целый ряд новых видов хищных грибов-гельминтофагов. Они подробно описаны в монографии проф. Сопрунова. Но, на наш взгляд, особенно интересны и важны полученные советскими учеными результаты разносторонних физиологических и экологических исследований этих грибов, а также результаты их применения с целью борьбы с нематодами, вызывающими опасные болезни человека, животных и растений. Профессором Сопруновым и его школой сделана серьезная и небезуспешная попытка расшифровать физиологическими и физикохимическими методами, что собой представляют те таинственные «раздражители» или «медиаторы» (по терминологии зарубежных исследователей), «под воздействием которых хищные грибы образуют свои изумительные мгновенно действующие «ловушки» или «капканы» для нематод и моментально пускают эти «капканы» в ход, как только «почувствуют» случайное прикосновение нематоды.
      В лаборатории Ф. Ф. Сопрунова разработаны простые способы производства больших количеств чистых культур грибов-гельминтофагов.
      «В Туркмении, — писал в конце 1958 г. проф. Сопрунов автору этих строк, — в ближайшее время должно начаться производство дешевого препарата со спорами хищных грибов».
      Большой интерес представляют результаты опытов проф. Со-прунова, его учеников и сотрудников и других советских ученых, работающих в области изучения хищных грибов и применения их в различных областях жизни и производства.
      В одной группе таких опытов хищные грибы с успехом были использованы в шахте для защиты шахтеров от анкилостомоза. Не менее интересны положительные результаты опытов по скармливанию препаратов грибов-гельминтофагов животным в целях уничтожения патогенных для них нематод. При этом впервые установлен весьма важный факт: часть спор хищных грибов, скормленных животному, проходит через его желудочно-кишечный тракт, не теряя своей жизнеспособности.
      По отношению к растительноядным нематодам различные виды грибов-гельминтофагов испытывались в многочисленных вегетационных и полевых опытах в условиях Туркменской ССР (при участии канд. биол. наук Н. М. Свешниковой), в Азербайджанской ССР (на Азербайджанской станции защиты растений, работы научн. сотр. И. С. Шипиновой), в Московской области (на Московской станции защиты растений, работы проф. М. В. Горленко и Е. И. Кондаковой), а также на Вельяминов-ской опытной станции (работы Н. И. Рождественской и О. Д. Беловой) и в условиях Краснодарского края (работа садовода А. И. Беляева в хозяйстве санатория «X лет Октября»).
      Полученные результаты (они описаны и критически разобраны в монографии проф. Сопрунова, в статьях Ю. А. Тендет-ника и проф. М. В. Горленко) еще далеко не решают про-блему в целом. Но они убедительно показывают, что хищные грибы-гельминтофаги могут со временем найти разностороннее применение в комплексе эффективных противогельминтозных мероприятий в различных отраслях науки и практики.
      Книга К. Л. Даддингтона представляет существенный интерес для широких кругов советских гельминтологов, микологов, фитопатологов, ветеринаров и зоотехников, а также и для студентов, специализирующихся в этих и смежных отраслях биологии. Эта книга, несомненно, будет активизировать интерес советских читателей к упомянутым, а также и ко многим другим исследованиям хищных грибов, выполненным в СССР. Можно полагать, что все это будет способствовать дальнейшей разработке и практическому разрешению этой сложной и важной биологической и народно-хозяйственной проблемы.
     
      ПРЕДИСЛОВИЕ
      Эта книга посвящена описанию хищных грибов, обитающих в различных средах, и в частности в почве, где они улавливают и уничтожают нематод. Поскольку нематоды относятся к числу злейших врагов земледельца, такая деятельность грибов является весьма похвальной. Нам не известно, в какой степени хищные грибы способствуют уменьшению числа нематод при нормальных условиях ведения сельского хозяйства, но существует мнение, разделяемое многими, что при некоторых мероприятиях они могли бы стать ценными союзниками в борьбе с нематодами. В настоящее время в Англии убытки, приносимые нематодами, повреждающими сельскохозяйственные растения, равняются нескольким миллионам фунтов в год, так что любая помощь в деле борьбы с этими вредителями желательна или должна быть желательна. Часть этой книги посвящена рассмотрению произведенных и производимых в настоящее время попыток использования хищных грибов в этом направлении.
      Помимо потенциальной ценности как истребителей нематод, хищные грибы сами по себе являются увлекательным объектом исследования. При составлении этой книги я стремился избегать специальной терминологии, чтобы читатель, не обладающий научными знаниями, мог познакомиться с хищными грибами и оценить представляемый ими интерес. В то же время я старался включить в книгу достаточное количество сведений для исследователя, который захотел бы заняться более серьезным изучением данного вопроса, поэтому в приложении 1 я дал краткое описание методов, обычно применяемых при изучении хищных грибов; оно предназначается не столько для широкой публики, сколько для ботаников, и как по изложению, так и по содержанию носит специальный характер.
      Поскольку хищные грибы нападают на нематод, которые, несмотря на экономическое значение, мало известны, первые две главы посвящены описанию нематод, их образа жизни и некоторых способов, которые пытались применять для борьбы с ними. Вторгаясь в эту не знакомую мне область, я сознаю, что поступаю опрометчиво. Я сделал все, что мог, для того чтобы обеспечить правильность всего написанного, но не смею надеяться, что это мне всегда удавалось. Рассказывают, что в маленьких городах западных скотоводческих районов Америки в XIX в. в кабачках, где собирались ковбои, чтобы истратить свой месячный заработок, за стойкой иногда вывешивалось такое объявление: «Посетителей просят не стрелять в пианиста — он делает все, что может». Если кто-нибудь из моих друзей нематодологов прочтет эту книгу, я надеюсь, что он окажет мне такую же любезность.
      Одной из наиболее приятных сторон каких бы то ни было научных занятий является та щедрость, с которой коллеги по работе в одной и той же или в разных областях тратят свое время и терпение, когда возникает необходимость в их помощи. В течение тех 20 лет, которые я провел за изучением хищных грибов, мне многие оказывали помощь, настолько многие, что выразить здесь мою благодарность всем им было бы невозможно. Однако я хотел бы поблагодарить тех, кто дал мне возможность осуществить работу, описанную в этой книге. Советы и помощь, которые я получал время от времени от покойного д-ра Тома Гудэя и его сотрудников из отдела нематодологии Ротамстед-ской опытной станции, были неоценимыми; в частности, д-р Д. У Фенуик не только снабжал меня большим количеством почвы, зараженной нематодами, но и любезно обеспечил меня технической помощью, без которой проведение экспериментальной работы было бы невозможным. В последнее время некоторые опыты на микроделянках были проведены в сельскохозяйственном институте при Кембриджском университете, за что я должен благодарить г-на Ф. Г У. Джонса и его сотрудников, взявших на себя всю эту работу. Опыты с корневыми нематодами хлебных злаков па посевах овса были проведены на главной станции Национальной сельскохозяйственной консультативной службы в Уэст-Мидлендсе с разрешения м-ра X. К. Ф. Ньютона, который, кроме того, был настолько любезен, что сделал фотоснимки (рис. 29, 30). Я хотел бы поблагодарить его, а также мисс К. М. Г Дютуа и ее сотрудников, которые охотно помогали мне в работе по подготовке опытных делянок и поддержанию их в надлежащем виде, а также по проведению требуемой обработки. С большим удовольствием выражаю свою благодарность м-ру А. У Биллитту и мисс А. Т. Уильсон, сотрудникам компании «Boots Pure Drug Co., Ltd.» за их неоценимую помощь и поощрение, а также за предоставление оборудования и материалов для проведения полевых опытов с картофельной нематодой. Эти опыты были организованы д-ром М. Бруком, сотрудником компании «Boots Pure Drug Со.» на Лейтонской опытной сгаи-
      ции. Он же наблюдал за их проведением. Фотоснимки (рис. 21, 32, 33) были сделаны м-ром Джоном Кольером, также сотрудником Лейтонской опытной станции. Культуры для опытов были любезно предоставлены д-ром М. Ламбом, сотрудником компании «Boots Pure Drug Со.» (Отдел антибиотиков и ферментации). Табл. 3 была первоначально опубликована в журнале Mature, а фотоснимок, очень сходный с рис. 32, появился в журнале The Farmers Weekly. Мне хочется поблагодарить редакторов этих журналов за разрешение перепечатать этот материал. Мои коллеги по Отделу химии и биологии при Политехническом институте помогали не только советами и активным содействием, по также своим терпеливым отношением в тех многочисленных случаях, когда срочность работы вынуждала меня быть надоедливым. Д-р Мэри Пич была особенно мне полезна во многих отношениях, а д-р А. Дж. Джунайпер оказался в высшей степени цепным руководителем в вопросах зоологии. Частично эта работа финансировалась Сельскохозяйственным научно-исследовательским комитетом из специальных ассигнований па исследовательскую работу, которому я тоже должен принести благодарность. Наконец, я особенно хотел бы поблагодарить д-ра Б. Бэрнса, который первым ознакомил меня с хищными грибами и чьи советы и поощрение в течение многих лет были для меня неиссякаемым источником вдохновения.
      Я хотел бы с полной ясностью подчеркнуть то обстоятельство, что многие лица, помогавшие мне в моей работе, ни в коем случае не ответственны за положения, изложенные в этой книге, со многими из которых они могут быть несогласны. Если я изучал хищные грибы с некоторым успехом, то этим я в значительной мере обязан моим друзьям, — ошибки же мои принадлежат мне одному.
      К. Л. Паддингтон.
      Кингстон па Темзе, 1936.
     
      ГЛАВА 1
      ГУБИТЕЛЬНАЯ НЕМАТОДА
     
      Вы до сих пор еще владеете некоторыми из цветов рая, но на всех них лежит след Змея
      Томас Мур.
     
      В 1904 г. на небольшом участке одного картофельного поля в йоркшире стали появляться признаки ослабления растений, вызвавшие подозрение в наличии какого-то заболевания. Насколько нам известно, это был первый случай появления в Англии картофельной нематоды — вредителя, борьба с которым спустя полвека сделалась одной из наиболее серьезных и трудно разрешимых проблем современного сельского хозяйства Англии. Проведенное недавно обследование показало, что в одной только Англии картофельная нематода уничтожает ежегодно почти 254 тыс. т картофеля. Так как значительная часть этого картофеля относится к ранним сортам, рыночные цены на которые очень высоки, то ежегодные убытки для английского сельского хозяйства достигают 2 млн. ф. ст.
      По всей вероятности, картофельная нематода попала в Англию с континента, так как уже в 1881 г. результаты ее жизнедеятельности наблюдались в Германии. В 1913 г. она появилась в Шотландии; вскоре после окончания первой мировой войны она нанесла серьезные повреждения картофелю в Кемберленде и Кембриджшире, а к 1922 г. стало известно, что она достигла северной части Ирландии. За 20 лет до второй мировой войны она проникла почти во все районы возделывания картофеля в Англии, так что в настоящее время нам приходится столкнуться с тем печальным фактом, что значительная часть наших лучших картофельных земель испытывает «картофелеутомление» и, по существу, бесплодна.
      Наличие картофельной нематоды само по себе уже является достаточным бедствием, но оно не единственное. Свекловичная нематода, близкая родственница картофельной нематоде, уничтожает сахарную свеклу в широких масштабах, а корневая нематода хлебных злаков — также близкая родственница картофельной — представляет все более опасную угрозу для хлебных злаков, в особенности для овса, в Уэст-Мидлендсе и ряде дру-тих местностей. Стеблевая нематода является серьезным вреди-
      телем ряда культур: от лука и луковиц гиацинта до клевера, а корневая галловая нематода причиняет много забот особенно овощеводам, возделывающим томаты. Множество других нематод наносят по всей стране значительный ущерб земледелию и садоводству.
      Что такое нематода? Английское название ее «eelworm» (по-русски означает «угрица». — Ред.) хорошо характеризует это животное, потому что при рассмотрении под микроскопом нематода очень похожа на маленького угря, быстро двигающегося при помощи энергичных ударов тела и напоминает геральдическое изображение молнии. Для зоолога они являются круглыми червями типа нематоды; круглыми червями они называются потому, что не приплюснуты подобно солитеру или печеночной двуустке и не разделены на ряд колец подобно земляному червю. Их движения напоминают движения угря; у них не наблюдается сжимания и разжимания, благодаря которым земляной червь осуществляет свое медленное продвижение вперед. Их тело, за немногими исключениями, длинное и тонкое и суживается по направлению к хвостовому концу; они очень мелкие. Некоторые нематоды, например встречающиеся в кишках позвоночных животных, сравнительно крупные, но название «eelworm» обычно относится только к мелким видам, свободно живущим в почве или паразитирующим в растениях. Большинство этих нематод имеют длину не более 1,2 мм, а многие еще мельче. При ярком освещении их можно видеть на темном фоне невооруженным глазом, но в условиях естественной окружающей среды они, как правило, не видны. Однако небольшие размеры нематод вполне компенсируются огромными количествами их. На рис. 1 изображена стеблевая нематода Ditylenchus dipsaci, паразитирующая на растениях и причиняющая большой ущерб целому ряду культур.
      Иногда нематод смешивают с хорошо известными проволочниками. Как те, так и другие похожи на червей, и те и другие — злостные враги земледельца, но они ни в какой мере не являются родственниками. Проволочник — по существу, не червяк, а личинка насекомого; во взрослом состоянии — это жук-щелкун. Кроме того, проволочник во столько же раз крупнее нематоды, во сколько сам он меньше огромного боа-констриктора. Следует также помнить, что нематоды не имеют никакого отношения ни к личинкам долгоножки, ни к мелким червям, выползающим иногда из навозных куч.
      Не следует думать, что все нематоды являются вредителями. Существует много видов свобод ноживущих нематод, питающихся бактериями или каким-либо другим материалом; они встречаются в почве, в разлагающемся органическом материале, в воде и в ряде других местообитаний, где они существуют в несметных количествах и не вредят ни растениям, ни животным. Некоторые из них заслуживают даже нашей благодарности, потому что поедают других нематод; к ним относятся, например, некоторые виды Monotichus, так что эти хищные нематоды могут оказать большую услугу земледельцу, помогая защитить возделываемые им культуры от таких мародеров, как Ditylertchus dip-saci. Свободноживущие нематоды встречаются повсюду и в изобилии; в среднем на 1 кв. м поля количество их исчисляется миллионами. В общем известно несколько тысяч различных видов нематод, из которых несколько сот видов паразитируют на растениях.
      Одним из самых странных местообитаний, в которых встречаются нематоды, является уксус. Казалось бы, степень кислотности неочищенного уксуса не сможет выдержать никакая нематода, однако уксусная нематода достаточно распространенный вид, прекрасно себя чувствующий в уксусе и плохо в любой другой среде, хотя она может жить небольшой период времени в растворе сахара. Поскольку уксусную нематоду нетрудно содержать в лабораторных условиях, для чего ее необходимо пересаживать время от времени из выдохшегося уксуса в свежий, она часто используется для экспериментальной работы, в особенности если надо испробовать новые вещества, употребляемые в качестве нематоцидов, т. е. ядов для нематод. Уксусная нематода является как бы морской свинкой нематодолога.
      Хотя нематоды очень маленькие, они имеют довольно сложное строение. Их тонкие, угреподобные тела снабжены мышцами, которые дают возможность производить энергичные, ударяющие движения; они обладают пищеварительной системой, часто связанной со специальными органами питания, а также нервной и выделительной системами. У них имеются хорошо развитые репродуктивные органы, и у большинства видов имеются как самцы, так и самки, хотя у некоторых нематод партеногенез, т. е. развитие яйца в новую особь без его оплодотворения, является довольно обычным.
      Жизненный цикл нематоды, паразитирующей на растениях, включает несколько определенных стадий. Яйца откладываются в почву или в ткани растения-хозяина в зависимости от данного вида нематоды. Из яиц вылупляются незрелые нематоды, или «личинки», начинающие кормиться на соответствующем растении, если оно имеется в наличии. Строго говоря, эти молодые нематоды следует называть «молодью», а не личинками, потому что они довольно близко напоминают взрослых червей, тогда как истинные личинки не бывают похожи на взрослых особей. Так, личинка бабочки — гусеница — нечто совершенно непохожее на взрослое насекомое ни по внешнему виду, ни по способу питания. Однако молодые стадии развития нематоды широко известны под названием «личинок», так что во избежание путаницы мы будем здесь употреблять термин «личинка», предварительно признав его неточность и извинившись перед пуристами — сторонниками точной терминологии.
      В процессе развития во взрослую особь молодая нематода проходит не менее 4 личиночных стадий, отделенных одна от другой линьками. После последней линьки нематода становится взрослой и способной к размножению.
      Нематоды, нападающие на растения, являются облигатными паразитами, т. е. они могут питаться только на живом растении-хозяине. Если личинки выходят из яиц в почве, то они должны или найти себе подходящего хозяина или погибнуть. Хотя движения нематоды под микроскопом кажутся очень быстрыми, тем не менее вследствие ее малых размеров она перемещается очень медленно; в большинстве случаев за всю свою жизнь нематода не отдаляется от места своего выхода из яйца более, чем на 30 — 60 см. Пока она передвигается в негостеприимной почве в поисках удобного местообитания, она питается за счет запасов, имеющихся в ее собственном теле, причем быстрота, с которой они истощаются, зависит от обстоятельств. В теплой почве нематода движется быстрее, так что эти запасы истощаются быстро, тогда как в более прохладную погоду нематода менее активна и может дольше оставаться без пищи. Утверждают, что личинка свекловичной нематоды Heterodera schachtii может прожить в почве без растения-хозяина в течение 2 лет.
      Различные виды нематод сильно различаются по способности выдерживать высыхание. Некоторые виды при высыхании быстро погибают, тогда как другие обладают способностью переходить в состояние покоя, которое иногда длится годами, и быстро оживать в результате увлажнения. Утверждают, что наблюдался случай оживления паразитирующей на ржи нематоды, находившейся в состоянии покоя в течение 39 лет. Многие виды обладают значительной холодостойкостью и способны перезимовывать в замерзшей почве.
      У некоторых из видов нематод, паразитирующих на растениях, совершенно отсутствует стадия пребывания в почве. Так, нематода Aphelenchoides cocophilus, вызывающая болезнь кокосовой пальмы, известную под названием «красное кольцо», переносится с одной пальмы на другую жуком-носорогом, совершенно минуя почву. С другой стороны, многие нематоды, поражающие растения, постоянно живут в почве. Они пронзают подземные части растений своими острыми стилетами, но не поселяются в тканях хозяина в какой бы то ни было период своей жизни.
      Подобно многим специализированным паразитам, нематоды обладают огромной способностью к размножению. Самка корневой галловой нематоды Meloidogyne может отложить свыше 500 яиц, а так как в течение одного лета происходит смена нескольких поколений, то увеличение популяции нематод к концу лета будет огромным даже в том случае, если при каждой кладке выживет лишь по нескольку особей. Нематоды не уступают в этом отношении даже саранче, а плодовитая морская свинка не может с ними сравниться.
      Большинство нематод, поражающих растения, специфичны в отношении своих х о з я е в, другими словами, они ограничиваются только одним или немногими видами растений-хозяев. Картофельная нематода Heterodera rostochiensis нападает лишь на немногие растения из семейства Solanaceae, среди которых наиболее важными являются картофель и томаты, хотя известен случай нападения ее на львиный зев. Стеблевая нематода Ditylenchus dipsaci менее разборчива: она поражает целый ряд растений, от лука до клевера; однако и в данном случае выяснилось, что D. dipsaci встречается в нескольких формах, из которых каждая ограничивается определенной группой растений-хозяев.
      Поскольку нематоды обычно попадают на растения из почвы, не удивительно, что в первую очередь нападению подвергаются корни, корневища, клубни и другие подземные части растений. Однако не следует думать, что надземные части растений никогда не бывают поражены нематодами; они встречаются в стеблях, листьях, а иногда и в цветках. Обычно нематода повреждает растение-хозяина благодаря своему способу питания. Большинство растениеядных нематод обладают органом питания, имеющим форму копья и служащим для того, чтобы пронзать ткани растения; это полое копье, или стилет, подобный игле для подкожного впрыскивания, служит для извлечения соков из тканей, в которые оно проникает. Иногда в ткани растения через стилет попадают жидкости, способствующие перевариванию некоторых из содержащихся в тканях веществ, что облегчает поглощение их нематодами. По способу питания нематоды напоминают тлей, или «растительных вшей», как, например, черную бобовую тлю (Aphis rumicis), поражающую фасоль, или салатную тлю (Macrosiphum rosae), нападающую на розы.
      Помимо непосредственного повреждения, нематоды могут вредить растению-хозяину еще и тем, что способствуют проникновению грибных заболеваний. В поврежденные растительные ткани легко проникают грибы, которым трудно проникнуть в неповрежденные растения, и таким образом ущерб, наносимый нематодами, усугубляется вторичной грибной инфекцией. Высказывалась даже такая мысль, что хорошо известные симптомы, проявляемые растениями картофеля, пораженными картофельной нематодой, могут частично быть вызваны одновременным заражением грибом Rhizoctonia solani, обитающим в корнях растений. Однако это предположение лишено, по-видимому, оснований.
      Из всех нематод наибольшее беспокойство вызывает в настоящее время в Англии, несомненно, картофельная нематода (.Heterodera rostochiensis). Выше уже было указано, что убытки, причиняемые ею английскому картофелеводству, достигают 2 млн. ф. ст. в год. Подобно другим нематодам из рода Heterodera, картофельная нематода отличается тем, что яйца ее заключены в очень прочную оболочку, называемую цистой, которая образуется из тела самки. Циста твердая, темно-коричневого цвета, бутылкообразной формы с выступающей «шейкой».
      Рис. 2. Циста картофельной нематоды Heterodera rostochiensis. Эта циста представляет собой твердую коричневого цвета структуру, образованную телом самки нематоды и наполненную яйцами и личинками. Увеличено в 100 раз.
      Каждая циста содержит от 50 до 600 яиц, хорошо защищенных от повреждения твердой стенкой (рис. 2 — 4). Цисты с содержащимися в них яйцами могут оставаться в почве в состоянии покоя в течение ряда лет и с большим трудом поддаются уничтожению. Наличие цист у картофельной нематоды и у других цистообразующих видов Heterodera, например у свекловичной нематоды и корневой нематоды хлебных злаков, очень затрудняет борьбу с этими вредителями. В настоящее время очень мало что может быть сделано для эффективной борьбы с нематодой в широких масштабах, если принимать во внимание, что стоимость проводимых мероприятий не должна превышать экономического уровня.
      Из цист картофельной нематоды выходят личинки первой стадии и нападают на корни растений картофеля, проникая в корень
      Рис. 3. Циста корневой нематоды Heterodera major, поражающей хлебные злаки, вскрыта для того, чтобы показать яйца и личинки. Яйца — прямоугольные, с закругленными концами; каждое яйцо содержит свернувшуюся личинку нематоды. Увеличено в 100 раз.
      вблизи его кончика. Личинки располагаются в тканях корня обычно параллельно его оси, и в этом положении проходят первые две личиночные стадии, продолжающиеся по нескольку дней каждая. В конце каждой стадии происходит линька, т. е. сбрасывание кутикулы. Личинки первой и второй стадий тонкие, похожи па угрей, личинки же третьей стадии значительно толще. Примерно через 10 дней происходит следующая линька и переход в четвертую стадию, в течение которой самцы развиваются иначе, чем самки. Самка сильно разбухает, принимает грушевидную форму, причем вследствие сильного увеличения размеров ее задний конец выступает над поверхностью корня, располагаясь с наружной его стороны. На этой стадии развития ее можно различить и невооруженным глазом. Самец, приближаясь к взрослому состоянию, опять становится тонким, и к концу четвертой личиночной стадии его можно видеть под микроскопом свернувшимся внутри старой личиночной кутикулы. Затем происходит четвертая линька, и взрослый самец мигрирует в почву, где он отыскивает самку и оплодотворяет ее, в то время как она продолжает оставаться прикрепленной к корню растения картофеля.
      После оплодотворения тело самки еще больше разбухает и наполняется яйцами. На этом кончается ее жизнь; тело ее становится растянутым мешком с яйцами, который вскоре превращается в цисту. Вначале цисты бывают белого цвета (стадия «белой цисты»), их можно видеть на корнях картофеля. Далее, по мере уплотнения стенок, они становятся желтыми, а затем коричневыми. Зрелые цисты легко стряхиваются с корней и остаются в почве в ожидании следующей культуры картофеля. Ярко-желтый цвет созревающих цист в период цветения картофеля явился причиной того, что в Америке картофельная нематода известна под названием золотой нематоды.
      Если почва была заражена, то взрослые самки могут появиться на корнях растений картофеля примерно через 6 недель после начала его развития; процесс оплодотворения и развития личинок внутри цист занимает еще около месяца. Период времени, требующийся для прохождения всего жизненного цикла нематоды, зависит до некоторой степени от температуры почвы: чем она выше, тем быстрее идет развитие.
      Нематода оказывает на растение картофеля губительное действие. Прежде всего рост молодых растений приостанавливается обычно в то время, когда высота их достигает всего нескольких сантиметров. Нижние листья начинают отмирать, а остальные обесцвечиваются, а затем желтеют. Корни ненормально ветвятся, иногда отмирают, начиная с кончиков, так что корневая система укорачивается. Примерно через 2 месяца после начала роста появляются белые цисты, представляющие собой тела оплодотворенных самок. Эти белые блестящие цисты мельче булавочной головки. Если повреждение сильное, то они могут быть очень многочисленны. Позже цисты принимают желтую окраску, а затем буреют и становятся очень твердыми. Если растение сильно повреждено, то оно рано погибает, а клубни, им образуемые, немногочисленны и мелки. На землях с высокой степенью карто-фелеутомления поражение картофеля настолько сильное, что возделывание его не имеет смысла.
      Одним из влияний повреждения нематодами является задержка поступления воды в стебель растения. Этим объясняется склонность растений к увяданию в жаркую погоду. Такое увядание служит верным признаком деятельности нематоды.
      Иногда вред, причиняемый нематодами, менее серьезен. Интересен тот факт, что в некоторых условиях хороший урожай картофеля может быть получен и на сильно зараженной почве, причем растения не обнаруживают или обнаруживают очень мало внешних признаков повреждения, хотя на их корнях цисты могут находиться в изобилии. Причина этого явления неизвестна, хотя весьма вероятно, что растения, хорошо развивавшиеся в начальный период своей жизни и успевшие хорошо укорениться до нападения на них нематод, могут избежать серьезных последствий, несмотря па то, что их корни в дальнейшем подвергаются такому нападению. Так, например, наблюдалось, что ранняя культура картофеля в некоторых частях Ирландии может дать хороший урожай, несмотря на поражение нематодами. Предполагают что причина этого заключается в том, что растения успевают хорошо развиться в начале сезона, до того как почва прогреется настолько, что нематоды могут напасть на растения в больших количествах. По всей вероятности, по той же самой причине ранняя культура картофеля хорошо удается на зараженной почве в Шотландии, тогда как в Корнуэлле, где климат теплее и весна наступает раньше, картофель часто сильно страдает от нематод.