Как вообще в любой области борьбы с заболеваниями и повреждениями, мероприятия могут быть — с некоторой долей условности — разделены на:
1) профилактические, т. е. предупреждающие возможность появления и развития вредных организмов, и 2) активные истребительные, имеющие своим назначением ликвидировать уже возникшее заражение, пресечь разрушительную деятельность вредителей или микроорганизмов путем их уничтожения.
Излагаемый ниже обзор мероприятий по защите гербария имеет целью систематизировать весь опыт, — как наш собственный и отечественный, так и опыт зарубежных гербариев, и наконец, литературные данные, касающиеся проблемы борьбы с насекомыми — вредителями ботанических коллекций.
В правильной системе хранения гербарных материалов, исключающей возможности проникновения к ним яйценосных самок вредителей и пыли, одним из наиболее существенных условий является введение в обиход гербариехранилищ герметически закрытых шкафов, лучше всего, конечно, металлических — стальных или алюминиевых.
К настоящему времени некоторые зарубежные гербарии (главным образом в США, например, Гербарий Нью-Йорского ботанического сада, Гербарии Гарвардского университета и др., а в Европе — в Великобритании и в Будапеште) перешли или переходят к пользованию такими шкафами — в итоге постепенного внедрения их за минувшее шестидесятилетие (появление первых герметических стальных шкафов в Гербарии Грэя и в «Арнольд Арборетум» относится к 1905 —1908 гг.). По возможности полная непроницаемость шкафов с гербарными коллекциями, расположенных обычно в самих рабочих помещениях персонала, необходима еще и потому, что, в сущности, только тогда обеспечена относительная безвредность для сотрудников гербария применения химических средств борьбы (главным образом отпугивающих) внутри шкафов. Вообще говоря, крайне важно изолированное расположение хранилищ гербария от рабочих мест сотрудников и от жилых помещений.
Герметичность шкафов из алюминия в венгерском Гербарии Естественно-исторического музея позволяет будапештским ботаникам закладывать в них любые защитные химические вещества без всякого ущерба для персонала гербария (Бобров, 1961).
В. Э. Крейцберг (1953) указывает на необходимость не только введения плотно закрывающихся шкафов, но и по возможности изоляции самих гербарных помещений от внешней среды путем заделки окон или форточек (на теплое полугодие) густыми металлическими или марлевыми сетками для предупреждения проникновения вредителей извне при проветривании хранилищ.
Касаясь значения общегигиенических условий хранения, О. В. Косулина (Гос. библиотека им. Ленина, Москва) обращает внимание также на общее соблюдение чистоты в помещениях (регулярная чистка пылесосом, категорическое запрещение заноса в них пищепродуктов в связи с многоядностью вредителей) и поддержание необходимого для хранения гербария режима устойчивой температуры и влажности.
Одним из основных путей проникновения вредителей в гербарные хранилища является, конечно, занос их с гербарными образцами, поступающими извне, а именно:
1) со свежими полевыми сборами, заражающимися по пути следования (на железнодорожном транспорте, почте) до места их постоянного храпения (в связи с тем, опять-таки, что основные вредители гербария являются широко распространенными вредителями сухих растительных продуктов вообще); 2) с материалами, поступающими из других гербариев в порядке обменных отношений, возвращаемыми после временного пользования или же заимствованными для такового; 3) со всеми гербарными образцами, поступающими от разных лиц и учреждений или же привозимыми для обработки. Совершенно очевидно, что все перечисленные поступления извне должны проходить предупредительную дезинсекцию в камере (тем или иным методом). Поэтому все прибывающие материалы должны храниться в специальном помещении и не вноситься в основное хранилище ранее прохождения через дезинсекцию или хотя бы без тщательного просмотра их, гарантирующего полное отсутствие вредителей.
Что касается основных фондов, хранящихся в шкафах, то совершенно необходимо периодическое общее обследование их на возможную их зараженность с изъятием всех подозрительных материалов для пропуска через дезинсекционную установку.
Строго говоря, через нее следует проводить также и все отправляемые в другие гербарии материалы — в порядке профилактики.
Указанное правило обязательной предупредительной дезинсекции всех без исключения прибывающих и отправляемых гербарпых образцов является наиболее надежным способом борьбы с заносом в гербарии вредителей. Предупредительная дезинсекция принята в настоящее время в таких крупных ботанических учреждениях, как Ботанический сад в Кью (по сообщению Г. Тэйлора), Нью-Йоркский ботанический сад (по сообщению Б. Мэ — гуайра), и других, с успехом пройдя десятилетнее испытание временем, например, в Гербарии Грэя и в «Арнольд Арборетум» Гарвардского университета (Merrill, 1948). О ней упоминают — прямо или косвенно — специалисты гербариев самых различных стран, у нас, например, В. Э. Крейцберг (1953).
Неуклонное и регулярное проведение в жизнь этого требования является безоговорочно необходимым; однако отнюдь нельзя положиться только на него. Взрослые жуки способны проникать в хранилище самыми различными путями и, незаметно размножившись в отдельных шкафах, оказывающихся как бы очагами заражения, причинять катастрофические опустошения коллекций. Поэтому наряду с проведением предупредительной обработки в дезинсекционной установке в большинстве зарубежных гербариев практикуется и профилактическое протравливание кишечными ядами сухих сборов растений перед монтировкой их на картон. До недавнего прошлого наиболее распространенными из таких ядов был раствор двухлористой ртути (HgCl2, сулемы) в спирте (чаще этиловом, реже метиловом), обычно с добавлением и других ядовитых компонентов, как мышьяковая кислота (As4O6) (А. Юмбер, Париж, 1958 г.) или карболовая кислота (фенол) (Г. Тэйлор, Кью, 1958 г.; Е. Меррилл, Гарвардский университет), о чем нам было сообщено названными ботаниками.
В американской гербарной практике (Lawrence, 1955) предупредительное протравливание гербарных образцов раствором сулемы производится следующим образом. Кристаллы или порошок HgCl растворяются в 95%-м алкоголе в количестве, нужном для получения перенасыщенного раствора при комнатной температуре. Этот концентрированный раствор должен содержаться в стеклянной закупоренной бутыли с четким обозначением содержимого и с отметкой «яд» (ввиду крайней ядовитости сулемы храниться раствор должен в специальном недоступном для посторонних шкафу или помещении). Рабочий раствор, непосредственно используемый для протравливания образцов, приготовляется добавлением одной части концентрата к девяти частям 95%-го алкоголя. Обработка гербарных образцов, еще не монтированных на картон, производится погружением их в стеклянную ванну с раствором или нанесением его на растение мягкой кистью — с последующей закладкой образцов в листы фильтровальной бумаги для обычного высушивания под прессом. Образцы плодовых тел грибов тоже профилактически обеззараживаются погружением их в сулему.
К несомненным недостаткам метода протравливания сулемой относятся: 1) чрезмерно большая опасность отравления этим высокотоксичным ядом самих людей, работающих с протравленным гербарным материалом; 2) утрата образцами с течением времени токсического действия на вредителей в связи с распадом самого яда и 3) образование нежелательного желтоватого налета инсектицида на обработанном растении, а на бумаге, на которую монтирован образец, появление темных ртутных пятен при соприкосновении с образцом.
Но предупредительное протравливание гербарных образцов, несомненно, завоевывает все более широкое признание в кругах ботаников всего мира. При этом, однако, сулема (HgCl2) повсюду уступает место другим, менее ядовитым для людей и более стойким (во времени) соединениям. В английских и многих других гербариехранилищах прочно входит в широкую практику пропитка образцов лаурилпентахлорфенатом (LPCP). Этому прекрасному средству посвящена статья Уайтмора (Whitmore, 1965). Отдел ботаники Британского музея (естественной истории) любезно прислал Гербарию ВИН АН СССР исчерпывающее описание этого препарата и способа применения его в Гербарии Британского музея (естественной истории) (Лондон).
Обработка коллекций производится раствором этого вещества (3.75 %-м) в «белом спирте», т. е. в чистом белом керосине, свободном от парафинов с высокой температурой кипения: бледная желтоватая маслянистая жидкость с физическими свойствами бензина, включая его запах. В эту жидкость, наполняющую оцинкованный железный бак, погружаются туго стянутые веревкой пачки немонтированного гербарного материала; пропитывание их идет довольно быстро. После стекания избытка жидкости пачки высушиваются в специальных шкафах с задвигающимися дверцами и с сетчатыми полками, на которых размещаются пачки. Специальный вентилятор гонит снизу теплый воздух, циркулирующий вокруг пачек и выходящий в верхней части шкафа через решетки. Пары керосина выводятся наружу специальным вентилятором. Процесс сушки занимает не менее одних суток. Внешне на обработанных этим методом растениях, а также и на картоне, на который они монтированы, не наблюдается никаких следов обработки, образцы не ядовиты для людей, а для вредителей надежно токсичны. Стойкость яда практически неопределенно продолжительна.
Конечно, к этому способу в недалеком будущем перейдет и Гербарий ВИН АН СССР. Правда, отечественное производство препарата пока еще не налажено — ни готового инсектицида, ни компонентов для дальнейшего их синтезирования не вырабатывается. Поэтому для первоначального освоения его в условиях Ленинграда Гербарием БИН АН СССР была получена первая пробная порция лаурилпеитахлорфената из Англии (фирма «Gee Lawson Chemicals Ltd», London, Sackville street, 6/8) в толстостенном флаконе под названием «Pentachlorphenyl laurate liquid» на этикетке.
Зарубежная гербарная практика (Simon, 1962) указывает и несколько других рецептов для подобного профилактического протравливания образцов перед их монтировкой, например: 1) раствор смеси ДДТ (10%) и феннловортутной соли уксусной кислоты (1%) в ацетоне, причем инсектицидный эффект обработки сохраняется более десяти лет; 2) полихлорфенолы и 3) гидрооксихинолиновая соль серной кислоты (8-hydrooxychinolinsulfat).
К. П. Попов (1964) рекомендует профилактическую химическую обработку свежесобранных растений (путем опрыскивания их или же промачиваипя) таким издавна и широко известным в практике защиты растений ядом кишечного действия, как «парижская зелень» — двойная медная соль уксусной и метамышьяковистой кислот (0.1—0.2%-я водная суспензия). После предварительной подсушки на ветру обработанные образцы высушиваются обычным способом в прессах и монтируются. По утверждению автора, подобная предупредительная обработка значительно предохраняет от повреждений даже столь излюбленные вредителями группы растений, как сложноцветные и в меньшей мере крестоцветные.
Этот автор высказывается также и за раскладывание (открыто) в гербарных помещениях специальных приманок (хотя бы из тех же крестоцветных), отравленных путем опрыскивания нелетучими кишечными ядами, вроде «парижской зелени» и т. и. Такие приманки, легкодоступные для яйцекладущих самок, будут привлекать последних и отравлять личинок, выходящих из отложенных ими яичек.
Принцип приманок в борьбе с вредителями гербария был в литературе намечен (Merrill, 1948) еще 20—30 лет назад при изложении опыта борьбы с вредителями в Гербарии Грэя и в «Арнольд Арборстум» Гарвардского университета (США). Этот метод приманок для яйцекладущих самок жуков, или «bug traps», как их называет автор, очень прост и вместе с тем эффективен. Он основывается на уже отмеченной выше явственной избирательной способности самок в отношении ряда растительных таксономических групп, являющихся предпочитаемыми для яйцекладки в гербарии. Из подобных гербарных материалов автор комплектовал «ловчие» грубоподсушенные пачки или связки, которые размещались намеренно более или менее доступно для жучков в пределах гербариехранилища и успешно заселялись их яйцами. В шкафы же предварительно вносились нужные количества отпугивающих веществ. Один раз в квартал каждого года «ловчие пачки» проводились через фумигационную камеру, а затем, обезвреженные, снова выкладывались, довольно долго выполняя свою роль «западни», и лишь изредка заменялись новым приманочным материалом. По оценке автора, регулярное и тщательное применение этого очень простого и дешевого метода дало возможность названному гербариехранилищу ликвидировать без проведения генеральных фумигаций в сравнительно короткий срок колоссальное заражение гербария, от которого он крайне страдал до того времени. Следовательно, в принципе этот метод аналогичен выкладыванию неошкуренных «ловчих стволов», которое широко применяется в лесном хозяйстве для отвлечения яйцекладущих самок короедов от основного древостоя леса.
Повсеместно практикуется в гербариях мира применение летучих химических соединений, обладающих, помимо некоторых токсических свойств, характерными резкими запахами и в связи с этим специально используемых в качестве отпугивающих средств («repellents» английских авторов) против проникания яйценосных самок жучков к пачкам с растениями, хранимым в шкафах. В качестве таких средств в большинстве стран (например, в США, Англии, Франции) наиболее распространена смесь пара-дихлорбеизола (одна часть по объему) с нафталином (две части), помещаемая в марлевых мешочках или в пакетиках в глубине отделений гербарных шкафов. Все авторы сообщений о пара-дихлорбензоле (П-ДХБ, C6H4Cl2), применяющие его в гербариях, подчеркивают обязательность плотного (по возможности герметического) закрывания дверец шкафов для создания внутри последних более высокой концентрации этого вещества, а равно и для устранения проникновения этих испарений в рабочее помещение гербария: с течением времени оба компонента смеси полностью испаряются, причем П-ДХБ гораздо более летуч, чем нафталин, поэтому через год навеска смеси обновляется. Смесь плавится при температуре порядка 40°, а спекаться начинает даже при более низкой, тогда как один П-ДХБ остается твердым до 50°. Эти обстоятельства следует иметь в виду при употреблении названных отпугивателей в районах с жарким летом (Martin, 1925).
Ряд авторов (Merrill, 1948, и др.) отмечает, что иногда среди работающих в гербарии встречаются лица аллергически повышенной восприимчивости к испарениям П-ДХБ, если даже не к обоим компонентам смеси. Впрочем, при правильных дозировках их, при условии постоянного тщательного запирания плотно закрывающихся шкафов и при исправной принудительной приточно-вытяжной системе вентиляции помещений запах отпугивающей смеси еле ощутим.
Относительно объективной ядовитости испарений П-ДХБ (для лиц нормальной восприимчивости) не существует, видимо, единого мнения. Одни авторы обращают внимание на необходимость строгого соблюдения осторожности при его употреблении в гербариях, чтобы не вдыхать его испарений: держать дверцы шкафов плотно запертыми, вентилировать помещение и закладывать репеллент один раз в год из расчета не более 10 см3 на 1 м3 объема гербарного шкафа, как это, по сообщению А. Юмбера (Н. Humbert, 1958 г.), практикуется в Париже (Национальный музей естественной истории). Другие (ряд американских специалистов), наоборот, не указывают сколько-нибудь четких количественных формулировок, кроме «щепотки» или даже «пригоршни», или же считают необходимой для выполнения отпугивающей роли дозировку в 1 см3 П-ДХБ на 700 см3 объема шкафа (т. е. примерно в 140 раз более высокую, чем применяемая в Париже!), — такая цифра названа нам для Британского музея (естественной истории) в Лондоне (W. Т. Stearn).
В конечном счете, разумеется, решающим обстоятельством для безопасности работающих в гербариехранилище людей является герметичность заряженных П-ДХБ шкафов (особенно в теплое время года) при безупречной общей вентиляции помещения. При длительном воздействии высоких концентраций испарений П-ДХБ у людей отмечаются явления отравления. Предельно допустимая концентрация испарений в воздухе рабочих помещений — на уровне дыхания — порядка 0.5 мг/л. В настоящее время у нас рекомендован в 25 раз более строгий максимум допустимой концентрации, т. е. не превышающий 0.02 мг/л (Украинский институт гигиены труда и профессиональных заболеваний, Харьков).
Этим же Институтом разработана и химическая методика количественного определения содержания П-ДХБ в воздухе, которой, конечно, следовало бы пользоваться при периодических анализах воздуха в помещениях гербариехранилищ, поскольку воздержаться от применения П-ДХБ пока не всегда возможно. Гербарий БИН АН СССР, прежде систематически применявший этот репеллент, все же, учитывая указанную выше его небезопасность для здоровья сотрудников, еще с осени 1958 г. решительно от него отказался и заменил другими широко известными отпугивающими средствами — нафталином, камфорой (технической).
Оба эти вещества издавна испытаны в музейной практике хранения коллекций, как отечественной, так и иностранной. Однако сколько-нибудь точно обоснованных дозировок закладки их (на единицу объема шкафа) нигде никогда не устанавливалось, как и при употреблении нафталина в быту для защиты одежды и т. п. от моли. Нафталин (порошковидный) применяется, например, в швейцарском хранилище гербариев Буассье, де-Кандолля и др. (по сообщению Ш. Бэни, Женева), а в США — в Гербариях Гарвардского университета, по сведениям, полученным от д-ра Р. Трэйон.
Нельзя упускать из вида, что в повышенных концентрациях испарения и нафталина, и камфоры далеко не безвредны для работающих в хранилище гербария. В связи с токсическими свойствами содержание паров обоих этих веществ в воздухе рабочих помещений ограничено санитарными правилами: для паров нафталина предельно допустимая концентрация равна 0.02 мг/л, а для камфоры — 0.003 мг/л.
В соответствии с этим разъяснением (Ленинградский гос. н.-иссл. институт гигиены труда и профессиональных заболеваний) и информациями некоторых коллег по гербарной работе, Гербарий БИН АН СССР придерживается при закладке в шкафы тампонов с нафталином дозы примерно в 5—10 г на 1 м3 объема шкафа, а для камфоры эта цифра уменьшается в 10 раз.
Техническая камфора с успехом применяется в течение ряда лет в шкафах Гербария Томского университета (проф. Л. П. Сергиевская). По сообщению В. П. Бочанцева (БИН АН СССР, Ленинград), в Гербарии Агрономического музея в Каире (ОАР: Египет) используется крезол — препарат, совмещающий успешное отпугивающее действие с безвредностью и даже с приятным для работающих в помещении запахом. Принятая там норма закладки его не отличается существенно от указанной выше, принятой у нас дозировки репеллентов.
Вполне понятно, что в условиях отсутствия герметически изолированных гербарных шкафов, а также и полноценной приточно-вытяжной системы вентиляции в гербарных помещениях, где обычно протекает рабочий день персонала, возможности пользования таким проверенным и эффективным предупредительным методом, как закладка отпугивающих химических веществ, сильно ограничиваются. Наоборот, в гербариях, оснащенных полноценной вентиляцией и герметичными стальными шкафами, упомянутые выше репелленты (нафталин, камфора, парадихлорбензол) настолько успешно и устойчиво обеззараживают гербарные коллекции от вредителей (без вреда для здоровья сотрудников), что никаких иных мероприятий истребительного порядка уже вовсе не требуется. Примером является длительный (15-летний) опыт Гербария Миссурийского ботанического сада в Сент-Луис (США), как нам сообщил куратор Гербария д-р Р. Э. Вудсон. По его словам, к фумигации четыреххлористым углеродом в этом гербарии прибегают как исключение только для обработки явно зараженных вредителями листов, поступающих со стороны. Дозировка закладки репеллентов, принятая там, — 40—50 г нафталина и 120 г П-ДХБ в рыхлом матерчатом мешочке на 1 м3 объема шкафа.
Такая система защиты коллекций, введенная в названном гербарии еще покойным проф. Э. Д. Мерриллом, выдержала столь долгое испытание временем, несмотря на благоприятствующий размножению вредителей теплый и влажный климат штата Миссури.
Все рассмотренные выше мероприятий имеют своей задачей предотвратить возможности проникновения и размножения вредителей в гербариехранилшце, в шкафы с гербарными пачками для откладки там яиц, дающих поколение личинок — разрушителей гербария.
Иными словами, сущность всей группы мероприятий — правильная организация хранения гербарных фондов, исключающая шансы их заражения и разрушения насекомыми, с чем борьба оказывается гораздо более трудной.