Биоэкологические особенности вредной черепашки (eurygaster integriceps put.) и совершенствование мер борьбы с ней в центральном предкавказье 06. 01. 11 - защита растений
На правах рукописи
Скребцова Татьяна Ивановна БИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ВРЕДНОЙ ЧЕРЕПАШКИ (EURYGASTER INTEGRICEPS PUT.) И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НЕЙ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ 06. 01. 11 - защита растений
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук
Москва, 2009 г.
2
Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Ставропольский государственный аг рарный университет»
Научный консультант:
доктор биологических наук, профессор Ченикалова Елена Владимировна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор Чернышев Владимир Борисович Кандидат сельскохозяйственных наук, профессор Исаичев Виктор Васильевич
Ведущая организация: ГНУ «Ставропольский научно-исследовательский институт сельского хозяйства» Россельхозакадемии
Защита состоится 03 июня 2009 г. в 13.00 часов на заседании диссерта ционного совета Д 220.043.04. при ФГОУ ВПО «Российский государственный аграрный университет – МСХА имени К.А. Тимирязева» по адресу: 127550, г.
Москва, ул. Тимирязевская, д. 49.
С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке Российской государственной аграрного университета - МСХА имени К.А. Ти мирязева Приглашаю Вас принять участие в работе совета или прислать свой от зыв в двух экземплярах, заверенных гербовой печатью, по адресу указанному выше Автореферат разослан 30 апреля 2009 г. и размещен на сайте универси тета www.timacad.ru.
Ученый секретарь диссертационного совета, А.Н. Смирнов кандидат биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ. Эффективная защита зерновых культур от вредной черепашки предполагает совершенствование систем про гноза и борьбы с этим вредителем. Несмотря на ежегодно проводимую в ре гионе борьбу с черепашкой, наблюдается расширение зон ее высокой числен ности и вредоносности. В изменившихся экологических и хозяйственных ус ловиях требуется изучение влияния разнообразных факторов на популяции вредителя. Это роль изменений климата, внедрение новых сортов, применение новых классов пестицидов и их смесей. Важным рычагом управления популя циями вредителей, в том числе и вредной черепашки, служит оптимизация структуры агроландшафтов, поиску путей, которым в регионе Центрального Предкавказья посвящен раздел нашей работы.
Необходимость всестороннего изучения и регуляции численности вредной черепашки определяет актуальность проведенных исследований.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью работы было изу чение современного состояния популяций вредной черепашки в агроландшаф тах Центрального Предкавказья для совершенствования прогноза и борьбы с ней.
При проведении исследований решались следующие задачи:
1. Ретроспективный анализ динамики численности, распространения и вредоносности черепашки в Центральном Предкавказье.
2. Изучение эколого-биологических особенностей вредителя в условиях современных агроландшафтов.
3. Оценка влияния агроприемов и применения инсектицидов на числен ность и вредоносность ставропольских популяций черепашки.
4. Оценка полевой устойчивости сортов озимой пшеницы к вредителю.
5. Оптимизация прогноза, мониторинга и борьбы с вредной черепашкой в регионе исследований.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. Впервые изучена многолетняя динамика числен ности, распространения и вредоносности вредной черепашки за 10-летний пе риод в различных природно-климатических зонах Центрального Предкавказья.
Выявлена роль абиотических и биотических факторов в регуляции чис ленности вредителя в современных агроландшафтах. Оценено влияние агро экологических факторов возделывания озимой пшеницы на плотность вреди теля. Оценена повреждаемость ряда сортов озимой пшеницы вредителем.
Впервые оценена фенетипическая внутрипопуляционная изменчивость ставропольских популяций вредной черепашки за три года, в четырех агрок лиматических зонах и на разных сортах озимой пшеницы.
Определена биологическая и экономическая эффективность применения инсектицидов и их баковых смесей против вредной черепашки. Даны реко мендации по прогнозу численности вредителя и система борьбы с ним.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертационной работы доложены на конференциях Ставропольского государственного аграрного университета (2007, 2008, 2009 гг.), Всероссийской и Международных конференциях Став ропольского отделения РЭО РАН (2007, 2008, 2009 гг.), международной науч но-практической конференции «Биологическая защита растений – основа ста билизации экосистем» (Краснодар, 2008), IV международной научно практической конференции «Naukowym progress na rubiezy tysiacleci – 2008».
(Польша, Przemysl, 2008). По результатам исследований опубликовано 11 ра бот.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ. Тео ретическое значение проведенных исследований состоит во всестороннем ана лизе многолетней динамики численности, распространения и вредоносности популяций вредной черепашки в регионе Центрального Предкавказья, выявле нии эколого-биологических особенностей вредителя в регионе исследований и оценке его фенотипической изменчивости.
Практическое значение работы заключается в разработке рекомендаций по прогнозу и совершенствованию стратегии борьбы с вредной черепашкой в условиях Центрального Предкавказья. Результаты исследований автора могут быть широко использованы в производстве.
ЛИЧНЫЙ ВКЛАД СОИСКАТЕЛЯ. Исследования выполнялись лично ав тором в рамках плана НИР кафедры энтомологии Ставропольского государст венного аграрного университета на 2006-2008 гг.
ПУБЛИКАЦИИ. Результаты исследований изложены в 8 статьях и 1 мо нографии, в том числе две статьи - в рекомендованном ВАК издании и одна в международном сборнике (Przemysl, 2008г.).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация изложена на 176 страни цах текста компьютерного набора, иллюстрирована 41 таблицей и 27 рисунка ми. Состоит из введения, шести глав, выводов, рекомендаций производству и приложений на 16 страницах. Список источников литературы включает наименований, из них 23 иностранных авторов.
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:
1. Изучены биологические особенности и фенетипический состав популя ций вредной черепашки в агроландшафтах Центрального Предкавказья.
2. Определены значения ряда биотических, абиотических и антропоген ных факторов влияющих на динамику численности и распространение вредной черепашки.
3. Разработан комплекс мероприятий по совершенствованию системы прогноза, мониторинга и борьбы с вредной черепашкой в условиях Централь ного Предкавказья.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ГЛАВА I. ВРЕДНАЯ ЧЕРЕПАШКА – ВАЖНЕЙШИЙ ВРЕДИТЕЛЬ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПРЕДКАВКАЗЬЕ Обзор литературы состоит из 6 разделов, в которых рассмотрена история изучения вредной черепашки в России и за рубежом, морфологические и эко лого-биологические особенности, биотические и абиотические факторы влияющие на динамику численности, анализ ее распространения, изучения вредоносности и мер борьбы на территории России и Евразии.
ГЛАВА II. РЕГИОН И МЕТОДЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ 2.1. Природные условия климатических зон Ставропольского края. Тер ритория Ставропольского края в географическом отношении принадлежит к Центральному Предкавказью и относится к зоне степей, значительно подверг шихся антропогенному воздействию. Степи Предкавказья – это продолжение южнорусских степей. Но степи здесь неоднородны. Наиболее богатые флори стические комплексы локализуются в районе Кавказских Минеральных Вод и на Ставропольской возвышенности. Широко используется подразделение его территории на 4 агроклиматические природные зоны, характеризующиеся сходством погодных и других показателей.
2.2. Методы проведения исследований и схемы опытов. Полевые и лабора торные исследования были проведены на производственных и опытных посе вах озимой пшеницы в нескольких базовых хозяйствах четырех агроклимати ческих зон Ставропольского края, различающихся степенью увлажнения:
- в I – крайне-засушливой зоне – в СПК «Владимировский» Туркменско го района;
- во II - засушливой зоне - в ЗАО «Калининское» Буденновского района;
- в III зоне - неустойчивого увлажнения - в ОАО «Тищенское» Изобиль ненского района;
- в IV зоне – достаточного увлажнения (учебно-опытное хозяйство Став ропольского государственного аграрного университета).
При полевых исследованиях проводили следующие наблюдения и опыты:
Изучение фенологии и динамики численности вредной черепашки. В поле вых условиях методом маршрутных обследований посевов изучали фенологию и численность вредной черепашки по общепринятым методикам.
Изучение биоэкологических особенностей черепашки. Выявляли влияние абиотических (погодных) и биотических факторов в разных климатических зонах на перезимовку и динамику численности клопов. Оценивали поражен ность клопов мускардинозом и зараженность фазиями.
Анализировали влияние особенностей структуры агроландшафта на за селяемость полей вредителем: динамики роста посевных площадей озимой пшеницы, в том числе ее повторных посевов, роль предшественников, наличия лесополос, сроков сева и норм высева.
Оценка полевой устойчивости сортов озимой пшеницы к черепашке. Опре деляли численность вредителя на ряде сортов озимой пшеницы в производст венных условиях различных природных зон края. В 2006-2008 гг. в экологиче ском сортоиспытании кафедры селекции и семеноводства Ст ГАУ на 17 сортах озимой пшеницы, высевавшихся на делянках площадью 50 м2 в четырех по вторностях, учитывали заселяемость имаго и личинками черепашки, оценива ли поврежденность зерна вредителем по 5-балльной методике ВИЗР (Вилкова, Нефедова и др., 2003). На 36 сортах Новоалександровского ГСУ в 2006 г. про ведена оценка повреждаемости зерна черепашкой.
Фенетический анализ популяций вредной черепашки Центрального Пред кавказья. Анализ фенетической структуры клопов популяций вредной чере пашки и процентное соотношение клопов разных морфотипов из разных при родно-климатических зон производили, разделяя клопов на 4 морфотипа по окраске и рисунку щитка по методике С.Р. Фасулати (2005):
- морфотип 1 – щиток с четко выраженным контрастным узором, цвет верхней стороны тела серо-коричневый;
- морфотип 2 – щиток с нечетко выраженным малоконтрастным узором, цвет тела серо-желтый;
- морфотип 3 – щиток с четко, цвет серо-коричневый, тон окраски тем ный;
- морфотип 4 – щиток без узора, цвет серо-желтый, тон окраски светлый.
Анализ биологической эффективности и динамики применения инсектици дов против вредной черепашки. При выполнении работы был проведен ретро спективный анализ применения инсектицидов различных химических классов и их баковых смесей, объемов проведения борьбы с вредной черепашкой на территории Центрального Предкавказья за период от 40 – 50 до 10 лет.
В 2006-2008 гг. в базовых хозяйствах 4-х климатических зон края были заложены однотипные производственные опыты по испытанию различных классов инсектицидов и баковой смеси пиретроида и ФОС для оценки эффек тивности и совершенствования мер борьбы с вредителем. Опыты закладывали в 3-кратной повторности с площадью вариантов по 5 га. Варианты опыта: Тан рек, ВРК (200 г/л) -0.17 л/га, Данадим, КЭ (400 г/л) - 1,0 л/га, Шарпей, МЭ ( г/л) - 0.2 л/га, Шарпей, МЭ (250 г/л) +Данадим, КЭ (400 г/л) - 0.1 +0.5 и кон троль (без обработки). Биологическую эффективность рассчитывали по обще принятой формуле А. Аббота: С= {(А-В) : А} х 100 (%), где А – численность черепашки до обработки;
В - численность черепашки после обработки.
Оценка экономической эффективности борьбы с вредной черепашкой и статистическая обработка данных. При расчете экономической эффективно сти борьбы с вредной черепашкой применяли общепринятый метод расчета экономической эффективности. При статистической обработке результатов ис следований, использовали методы дисперсионного и корреляционно регрессионного анализов (ЭВЦ Ставропольского ГАУ), а также компьютерной программы однофакторного дисперсионного анализа.
ГЛАВА III. ЭКОЛОГИЯ ВРЕДНОЙ ЧЕРЕПАШКИ В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРЕДКАВКАЗЬЯ 3.1. Зональные особенности фенологии вредной черепашки в регионе. В 2006-2008 гг. мы фиксировали наступление фенологических фаз черепашки в различных зонах края, связывая их наступление с прохождением озимой пше ницей 12-ти этапов органогенеза (по Ф.М. Куперман, 1977). Подробные фено логические наблюдения нами были проведены в условиях опытного хозяйства СтГАУ, расположенного на границе зон недостаточного и неустойчивого ув лажнения. В связи с различиями погодных условий 2006-2008 гг., изменялись и сроки наступления отдельных фаз развития вредителя, хотя сохранялась чет кая онтогенетическая сопряженность развития черепашки и растений озимой пшеницы. Длительность периодов нанесения вреда черепашкой и развития ее личинок различаются по годам и по агроклиматическим зонам. В условиях опытной станции период вредоносности был наиболее длительным в 2006 г., около 100 дней. В 2007 и 2008 гг. этот период был короче, составив лишь дней. Развитие личинок продолжается в среднем 40-50 дней. Наиболее короток этот период в крайне-засушливой зоне, где длится около 40 дней. В остальных зонах он длиннее и достигает 50 дней.
3.2. Многолетняя динамика распространения и численности вредителя.
Вредная черепашка является главным вредителем зерновых культур в Ставро польском крае. Здесь создаются благоприятные условия для ее развития, пита ния имаго и личинок и перезимовки диапаузирующих клопов.
По многолетним данным до конца прошлого века на территории Ставро польского края районы, относящиеся к крайне-засушливой и засушливой при родно-климатическим зонам, заселялись вредителем сильнее, чем районы, рас положенные в зонах недостаточного и умеренного увлажнения. В конце про шлого - начале текущего столетия черепашка стала повсеместно многочислен ным вредителем в крае, плотность популяций которого ежегодно превосходит ЭПВ.
тыс.га 600 500 Рисунок 1. Ди I зона намика заселен 400 II зона ности посевов III зона 300 озимой пшеницы IV зона вредной чере пашкой по агро климатическим зонам Ставро польского края в 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 1997-2007 гг.
Как показано на рис. 1, во всех зонах наблюдается рост заселенности вре дителем площадей, особенно с 2005 года, площади распространения черепаш ки постепенно возрастают. Причиной этого служит совместное влияние абио тических, биотических и антропогенных факторов. К важнейшим абиотиче ским факторам следует отнести череду засушливых и жарких лет последнего десятилетия на всей территории края, а антропогенные факторы выражены прежде всего, как рост площадей возделывания озимых колосовых культур на территории всех зон, особенно повторных посевов озимой пшеницы, наряду с сокращением посевов других культур. Обеднение флористического разнообра зия агроландшафтов приводит к сокращению трофических цепей, обеднению видового разнообразия энтомофагов черепашки и их дополнительных хозяев, снижению роли биотических факторов регуляции численности вредителя.
3.3. Влияние погодно-климатических факторов на численность вредной черепашки. В 2006-2008 гг. анализировали связь перезимовки кло пов и их физиологической подготовки к зиме с зональностью, характером по годных условий, а также роль энтомофагов и энтомопатогенов в снижении зи мующего запаса клопов. Более благоприятны для накопления резервных ве ществ клопами, оказались вторая и четвертая зоны края. В IV зоне - достаточ ного увлажнения - масса тела клопов была за 3 года максимальной, достигая 131 мг у самок и 121 мг самцов (рис. 2).
Рисунок 2. Масса тела самцов и самок вредной черепашки в аг роклиматических зонах Центрального Предкавказья Масса тела, мг (2006-2008 гг.) Условные обозначения:
Масса тела самцов, мг;
Масса тела самок, мг В среднем гибель кло I II III IV зоны пов в зимний период со ставляла около 10%. Она была минимальной в зоне недостаточного увлажне ния, которая характеризуется наиболее высокой численностью и вредоносно стью черепашки. Снижение зимующего запаса черепашки складывается под воздействием комплекса абиотических и биотических факторов. Низкий про цент гибели клопов в зимний период вызывает необходимость поиска эффек тивных нехимических мер борьбы с клопами вредной черепашки в местах зи мовки.
3.4. Фенетическая изменчивость популяций вредной черепашки в Цен тральном Предкавказье. В 2006-2008 гг. нами был проведен фенетипический анализ популяций клопов из разных зон региона, динамика соотношения мор фотипов по годам, а также на разных сортах озимой пшеницы.
Клопы из крайне-засушливой зоны (СПК «Владимировский» Туркмен ского района) распределялись по I и II морфотипам в равной мере, составляя по 24.9-23.6% популяции. Между соотношением клопов III и IV морфотипов были отмечены значительные различия. Доля III морфотипа была выше, чем всех других, составляя 30.9%, а доля IV морфотипа составляла всего 17.8%.
В условиях засушливой зоны было проведено изучение динамики соот ношения морфотипов в ЗАО «Калининское» Буденновского района в течении трех лет (рис. 3).
Рисунок 3. Динамика соотношения морфотипов вредной черепашки в засушливой зоне в 2006 - 2008 гг. (ЗАО «Калининское» Буденновского района) В соотношении клопов разных морфотипов 2006-2008 гг. наблюдалось большое сходство: доминирующими по численности были I и II морфотипы.
На третьем месте по численности в 2006 г. были клопы III морфотипа. А в и в 2008 гг. – клопы IV морфотипа. Можно полагать, что клопы III-го морфо типа, сокращавшиеся в численности, или погибали в большей мере при обра ботках инсектицидами, а также зимой, чем клопы других морфотипов, или их самки обладают пониженной плодовитостью, чем у клопов других морфоти пов. Поэтому данный морфотип можно отнести к элиминирующему.
Для зоны недостаточного увлажнения оказалось характерным доминиро вание клопов I морфотипа. На втором месте были клопы II или III морфотипов.
Таким образом, погодно-климатические условия зон региона отражаются на морфотипическом составе популяций вредной черепашки.
На разных сортах озимой пшеницы, были также выявлены различия в структуре популяций вредителя (рис. 4). Соотношение морфотипов клопов на разных сортах озимой пшеницы варьировало, выходя за рамки среднего для зоны соотношения. Этот факт может свидетельствовать о различиях пищевых потребностей у клопов разных морфотипов.
Рисунок 4. Соотношение морфотипов клопов вредной черепашки на сортах озимой пшеницы в засушливой зоне (ЗАО «Калиновское» Буденновского района, 2006-2008 гг.) Фенетический анализ популяций вредной черепашки свидетельствует о происходящих у вредителя микроэволюционных процессах, отражающих при способление вредителя к современным экологическим и трофическим услови ям и требующих дальнейшего изучения.
ГЛАВА IV. ВЛИЯНИЕ АГРОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ЧИСЛЕННОСТЬ ВРЕДНОЙ ЧЕРЕПАШКИ За период исследований был проведен анализ влияния предшественни ков и размещения посевов озимой пшеницы в структуре агроландшафта, сро ков сева и густоты посева, сортовых особенностей культуры на численность вредной черепашки.
4.1. Разнообразие сортов озимой пшеницы в регионе и их заселяемость вредной черепашкой. Среди факторов, определяющих численность и вредо носность черепашки, важнейшее место принадлежит влиянию сортов, а также сортового разнообразия, предоставляющего вредителю возможности выбора кормовых растений. Сортовое разнообразие озимой пшеницы в регионе зна чительно возросло, особенно за 5 последних лет - с 70 до 100 сортов. При этом сорта существенно различаются по степени заселяемости черепашкой.
В хозяйствах разных агроклиматических зон наблюдались сходные тенден ции в поведении черепашки по отношению к сортам. К сильно заселяемым вредителем относились сорта Краснодарская 99, Донской маяк и Батько. К устойчивым – Дон 95, Прикумская 140,Украинка одесская.
4.2. Влияние предшественников озимой пшеницы на плотность вредной черепашки. Заселенность вредной черепашкой посевов сорта Станичная в разных зонах края, показало, что численность вредителя была выше при по вторных посевах озимой пшеницы, чем после бобовых и чистого пара (табл.
1). Повторные посевы озимой пшеницы в среднем по краю заселялись вреди телем на 46.4% выше, чем посевы по чистому пару, а посевы по бобовым предшественникам были заселены в среднем на 27.4% выше, чем посевы по пару.
Таблица 1 – Влияние предшественников на заселение посевов озимой пшеницы вредной че репашкой в разных климатических зонах (сорт Станичная, 2006-2008 гг.) Плотность популяций вредной черепашки, экз./м Зона Фаза развития растений проведения наблю- Предшественник дений, хозяйство Молочно- В%к Колошение восковая спелость пару Озимая пшеница 1.3 4.4 176. I СПК «Владими- Эспарцет 1.1 3.8 152. ровский» Чистый пар 0.5 2.5 100. II Озимая пшеница 1.5 4.0 160. ЗАО «Калинин- Эспарцет 0.7 3.2 128. ское» Чистый пар 0.5 2.5 100. Озимая пшеница 1.2 3.4 147. III ОАО Горох 1.1 2.8 121. «Тищенское» Чистый пар 0.8 2.3 100. IV Озимая пшеница 1.0 3.7 112. Оп. станция Горох 0.2 3.7 106. СтГАУ Чистый пар 0.1 3.3 100. Озимая пшеница 1.3 3.85 146. В среднем по краю Бобовые 0.85 3.35 127. Чистый пар 0.52 2.63 100. 4.3. Значение сроков сева и густоты посева озимой пшеницы на заселение вредной черепашкой. Важнейшим агротехническим требованием при возде лывании озимой пшеницы является соблюдение сроков сева. Однако, при воз растающих площадях посева хозяйства не всегда успевают произвести сев в оптимальные для зоны сроки. Мы сравнивали заселенность посевов разных сроков сева в двух хозяйствах II и III зон региона (табл. 2).
Таблица 2 - Влияние сроков сева озимой пшеницы на плотность вредной черепашки во II-III зонах Ставропольского края (сорт Станичная, 2006-2008 гг.) 2006 г. 2007 г. 2008 г. за 3 года Сроки сева Экз./ Экз./ Экз./ Экз./ % % % % м2 м2 м2 м ОАО «Тищенское» 2.6 68.4 2.8 80.0 2.9 82.9 2.8 77. Ранний15- 25. Оптимальный, 3.5 92.1 3.3 94.3 3.4 73.9 3.4 86. 30.09-10. 3,8 100 3,9 100 4,6 100 4,0 Поздний, 15-20. ЗАО «Калининское» 3.5 72.9 3.3 76.7 3.4 87.2 3.4 78. Ранний, 05-15. Оптимальный, 3.9 81.3 3.8 88.4 3.9 84.8 3.9 84. 25.09-5. 4.8 100 4.3 100 4.6 100 4.1 Поздний, 5-10. Было установлено, что вредная черепашка предпочитает заселять посевы позднего срока сева, на которых происходит и большее размножение клопов, вследствие удлинения периода развития растений и питания личинок. Для снижения заселенности посевов вредителем предпочтительно производить по сев озимой пшеницы в оптимально-ранние сроки.
В условиях I - III зон мы анализировали влияние густоты стеблестоя озимой пшеницы на плотность популяций имаго и личинок черепашки. Во II и III зонах густота стеблестоя в большей мере влияла на плотность особей чере пашки, чем в I зоне. Предпочтение вредителем изреженных посевов прояви лось во всех агроклиматических зонах, что можно объяснить оптимальными микроклиматическими условиями таких посевах для развития клопов – хоро шим прогреванием стеблестоя, лучшей аэрацией и др.
4.4. Структуры агроландшафтов и распространение черепашки. Анализи руя динамику изменения площадей посевов основных культур в Ставро польском крае за 2004-2008 гг., можно заметить продолжающийся рост доли посевов зерновых колосовых культур (на 17.9% по сравнению с 2004 г.), включая озимую пшеницу (на 25.4%), а также кукурузы на зерно (на 35.2%) и гороха (на 41%). Под урожай 2009 года в крае засеяно 1892 тыс. га озимой пшеницы, что еще на 206 тыс. га больше, чем в 2008 г.
Одновременно происходит сокращение посевов таких энтомофильных культур, как люцерна (на 62.9%), эспарцет (на 41.9%), гречиха (на 24.7%), горчица (на 24.6%) и другие. Сокращаются посевы овощебахчевых, кормо вых корнеплодов, проса, многолетних и однолетних трав. За счет флористи ческого обеднения агроландшафтов интенсивно происходит сокращение биоразнообразия энтомофауны, рост численности специализированных вре дителей зерновых и других культур, например, кукурузы. Это создаёт и бла гоприятные условия для накопления вредной черепашки в агроландшафтах.
Стабилизирующее действие на фитосанитарное состояние агроландшаф тов, оказывают полезащитные лесополосы. Нами оценено влияние лесополос на плотность черепашки в посевах озимой пшеницы в условиях ОАО «Тищен ское» и ЗАО «Калининское» в 2006-2008 гг.
Как показали наши учеты, как следствие преобладания посевов озимой пшеницы в агроландшафтах, численность клопов была выше на полях, где ле сополосы максимально приближены к полям, окружая посев с 3 сторон. Это связано тем, что местом зимовки клопов являются лесополосы. На полях, где лесополосы были расположены только с одной стороны, численность вредите ля оказалась ниже на 41,5%. Вместе с тем, известно, что именно в лесополосах накапливаются природные энтомофаги черепашки – теленомины и их допол нительные хозяева. Таким образом, негативное влияние доминирования посе вов озимой пшеницы в условиях зоны исследований перекрывает позитивное влияние лесополос на регуляцию численности вредителя.
Если лесополосы располагались от поля на расстоянии 1 км и более, то численность клопов и личинок в посевах снижалась.
ГЛАВА V. ВРЕДОНОСНОСТЬ ЧЕРЕПАШКИ В РЕГИОНЕ ИССЛЕДОВАНИЙ 5.1. Вредоносность черепашки в агроклиматических зонах региона. Хотя регион Предкавказья относится к зоне постоянной вредоносности черепашки, но в разрезе природно-климатических зон края наблюдается рост площадей ее повышенной вредоносности. Практически вся территория края стала зоной высокой плотности и вредоносности черепашки (Скребцова, 2008).
Хотя по всем зонам наблюдаются сходные тенденции роста заселенных вредителем площадей, особенно с 2004-2005 гг., но в каждой зоне динамика заселения имеет и свои отличия.
За 3 года наших исследований максимальная плотность популяций личи нок отмечалась во II зоне края. В I и IV зонах она была минимальной. Средняя плотность отмечалась в III зоне края.
5.2. Размеры потерь урожая и качества зерна от вредной черепашки. Ана лизируя взаимосвязь динамики урожайности озимой пшеницы и степени по врежденности зерна черепашкой по Ставропольскому краю, можно убедиться, что между этими показателями наблюдается обратная зависимость (рис. 5).
40, Урожайность, ц/га y = 1,4845x + 19,811 Рисунок 5. Динамика 30, урожаев озимой пшеницы и 20,0 поврежденности зерна черепашкой 10, y = -0,3373x + 4, На фоне роста урожаев 0,0 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 наблюдается Средняя урожайность, ц/га Средний, % повреждения значительное снижение поврежденности зерна вредителем. Это свидетельствует о том, что борьба с вредителем проводится своевременно, не допуская повреждения клопами зерна.
В 2006 году нами был проведен анализ поврежденности черепашкой зерна 36 сортов озимой пшеницы на посевах Новоалександровского ГСУ в зо не неустойчивого увлажнения. Высокой потенциальной продуктивностью вы делялись сорта Булгун, Виктория одесская, Доминанта, Дон 105, Дон 95 и Мафэ. Наиболее повреждаемыми вредной черепашкой оказались сорта Булгун, Волжанка, Восторг, Москвич, Танаис. Устойчивыми к повреждениям чере пашкой были сорта Грация, Девиз, Актер, Есаул и Коллега.
ГЛАВА VI. ЭФФЕКТИВНОСТЬ БОРЬБЫ С ВРЕДНОЙ ЧЕРЕПАШКОЙ 6.1. Динамика применения инсектицидов против черепашки в регионе.
Рост популяций вредной черепашки в регионе Центрального Предкавказья вы нуждает повсеместно проводить борьбу с ней в возрастающих объемах (рис.6).
1 800, 1 600, Тыс. га 1 400, 1 ЗОНА 1 200, 2 ЗОНА 1 000,0 3 ЗОНА 4 ЗОНА 800, Обработки 600, Посев.пл.
400, 200, 0, Год 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 Рисунок 6. Динамикам применения инсектицидов против вредной черепашки на посевах зерновых колосовых культур в Ставропольском крае Как можно убедиться, во всех зонах региона наблюдаются сходные тенденции роста обрабатываемых площадей, особенно с 2005 года, но в каждой зоне эта динамика имеет и свои отличия.
6.2. Биологическая эффективность применения инсектицидов. В произ водственных опытах нами была определена биологическая и экономическая эффективность возделывания озимой пшеницы с применением разных групп инсектицидов: органических соединений фосфора (Данадим, КЭ);
пиретроида (Шарпей, МЭ);
неоникотиноида (Танрек, ВСК) и их баковой смеси (Шарпей, МЭ+Данадим, КЭ) (табл. 3).
Таблица 3 – Биологическая эффективность борьбы с вредной черепашкой ЗАО «Калининское» Буденовского района, (сорт – Фишт, 2008 г.) Численность вредителя, Норма Биологическая экз./м Вариант расхода, эффективность, До обра- После обра л/га % ботки ботки 1. Контроль - 10,2 16,4 2. Данадим, КЭ (400 г/л) 1,0 12,6 0,4 92, 3. Шарпей, МЭ (250 г/л) 0,2 11,8 0,4 93, 4. Танрек, ВРК (200г/л) 0,17 10,5 0,3 95, 5. Данадим, КЭ (400 г/л) + 0,5+0,1 12,0 0,3 96, Шарпей, МЭ (250 г/л) Наиболее биологически эффективно и экономически рентабельно приме нение баковой смеси Шарпей+Данадим за счет снижения затрат на препараты и прибавки урожая. Себестоимость применяемых баковых смесей ниже, чем при применении отдельных препаратов (табл. 4).
Таблица 4- Экономическая эффективность применения инсектицидов против вредной че репашки (ЗАО «Калининское», 2008г.) Варианты опыта Шарпей, МЭ ( Кон- Танрек, Данадим, Шарпей, Показатели г/л) + Данадим, КЭ троль ВРК КЭ (400 г/л) МЭ (250 (400 г/л) (200г/л) г/л) Урожайность с 1 га,ц 32,5 36,5 37,5 36,5 38, на сумму, руб. 13000 17155 17625 17155 Прибавка урожая с 1 га,ц - 4,0 5,0 4,0 5, на сумму, руб. - 1880 2350 1880 Затраты труда на 1 га, ч.-ч. 15,3 15,3 15,3 15,3 15, в т.ч. дополнительные - 2,5 1,7 1,5 1, Затраты материально-денежн. 3850 4300 4080 4000 средств на 1 га, руб.
в т.ч. дополнительные - 355,4 220 76 Цена реализации, руб./ц 400 470 470 470 Себестоим. 1 ц прод., руб. 118,5 117,8 108,8 109,6 107, Уровень рентабельности, % 237,7 301,3 332,7 328,9 335, 6.4. Пути оптимизации прогноза, мониторинга и борьбы с вредной чере пашкой в Центральном Предкавказье. На основании результатов собствен ных исследований, а также прогноза и мер борьбы с вредной черепашкой, ре комендованных для Ставропольского края, мы произвели уточнение и допол нение этих рекомендаций (табл. 5. 6). Рекомендации внедрены в ЗАО «Кали нинское» Буденновского района, ОАО «Тищенское» Изобильненского района и ООО «Победа» Красногвардейского района, что подтверждено актами вне дрения.
Таблица 5 – Система мониторинга и прогноза вредной черепашки в Центральном Предкавказье Предварительный прогноз Мероприятия Цель и методы проведения Сроки активации клопов в мест Рекомендуем проводить наблюдения за клопа зимовки – начала и массового ми, используя изоляторы;
Выявление заселенности посевов Планирование объемов обработок в текущем зерновых культур черепашкой. году. Важно выявить слабозаселенные поля, где не требуются обработки против перезимо вавших клопов Расчет средней численности На посевах с плотностью клопов до 2 экз./м не клопов на 1м2 по каждому полю. проводить краевых обработок для сохранения полезной энтомофауны, включая теленомин и фазий.
Установление сроков начала и Для точного определения сроков предлагаем массовой откладки яиц. содержание клопов в изоляторах в полевых ус ловиях или инсектариях Оценка эффективности теленомин Применение развешивания яйцекладок, полу ченных в инсектариях Определение точных сроков начала Наблюдения проводить под изоляторами или в и массового отрождения личинок инсектариях, под контролем погодных условий Выявление заселенности посевов В первую очередь обследовать поля повторного посева озимой пшеницы, затем - по другим пред зерновых культур личинками черепашки шественникам, изреженные, с минимальной обра боткой почвы, окруженные лесополосами. В по следнюю очередь – поля, посеянные по парам, по сле вспашки с оборотом пласта, с оптимальной гус тотой стеблестоя, удаленные от лесополос.
Вычисление коэффициента размноже- Позволяет судить, насколько благоприятны ус ния вредителя ловия для накопления вредителя Определение сроков начала и массового Точное знание сроков необходимо для окрыления клопов нового поколения планирования порядка уборки полей.
Анализ возрастного состава личинок к Начинать уборку при окрылении первых кло началу массовой уборки зерновых;
пов (при условии готовности зерна к комбай процент окрылившихся клопов новому обмолоту) Обследованная и заселенная клопами Рекомендуется обследование в первую очередь площадь лесополос;
средняя и макси- лесополос с шириной не менее 15 м., с широ мальная плотность клопов на 1м2 колиственными породами деревьев Средняя масса тела клопов (самцов и Прогноз успешной перезимовки клопов при самок), уходящих в зимовку массе тела самок более 130 мг.
Таблица 6 - Система мероприятий по борьбе с черепашкой в Центральном Предкавказье Организационно-хозяйственные:
Создание и восстановле- Расширение сети лесополос для накопления энтомофагов и энтомо ние лесополос патогенов вредной черепашки Рекомендуем сорта: Дон 95, Ростовчанка 3, Прикумская 140 и Ук Подбор устойчивых раинка одесская.
сортов Сокращение повторных посевов озимой пшеницы, расширение на Соблюдение севооборота бора полевых культур Посев озимой пшеницы по Оптимальные предшественники: чистый пар, кукуруза на силос (за оптимальным предшест- нятой пар), однолетние и многолетние бобовые культуры венникам Агротехнические:
Нормы высева Оптимальные для каждой агроклиматической зоны Посев смещать на первую половину рекомендуемых для зоны опти Сроки сева озимой мальных сроков посева пшеницы Обеспечение флористического разнообразия агроландшафтов, рас Структура ширение посевов энтомофильных и многолетних культур, сохране агроландшафтов ние целинно-залежных участков.
Химические:
Краевые обработки при численности 2 и более клопов/ м2 баковыми Борьба с перезимовавшими смесями одного из фосфорорганических препаратов с одним из пи клопами вредной черепаш ретроидов со сниженными в два раза максимальными нормами рас ки до начала откладки яиц.
хода каждого из препаратов для снижения численности личинок.
Конец кущения – начало выхода в трубку ЭПВ личинок вредной черепашки: Обработки начинать при нали чии 15 % личинок 3-го возраста (от общей численности) в конце Борьба с личинками вред- цветения – начале формирования зерна, при плотности не менее личинок/м2 баковыми смесями ФОС + пиретроида. Выбор препара ной черепашки тов - исходя из чувствительности местной популяции вредителя к конкретным инсектицидам.
ВЫВОДЫ 1. Проведенный нами анализ показал, что в конце ХХ – начале ХХI вв. в регионе Центрального Предкавказья наблюдается значительный рост площа дей посевов зерновых культур, заселенных вредной черепашкой. В зонах не устойчивого и достаточного увлажнения региона, где ранее черепашка не яв лялась опасным вредителем, она стала объектом, с которым постоянно прово дится борьба, т.к. плотность популяций вредителя превосходит экономический порог вредоносности. Расширение зон повышенной вредоносности черепашки свидетельствует о создании благоприятных для экспансии данного вида усло вий.
2. Причиной роста численности вредной черепашки в регионе Централь ного Предкавказья служит комплекс антропогенных и абиотических факторов.
К антропогенным факторам следует отнести: нарушение научно обоснованных севооборотов, резко возросшие площади возделывания озимой пшеницы на территории всех зон Ставропольского края, а особенно - площадей ее повтор ных посевов, вследствие чего происходит нарушение требований по уборке культуры в сжатые сроки, до окрыления и отлета клопов. К важнейшим абио тическим факторам следует отнести череду засушливых и жарких лет послед него десятилетия на всей территории края.
3. В динамике численности черепашки наблюдаются периоды депрессии и резких подъемов. В период с 1966 по 1991 гг. колебания численности были относительно небольшими, средний уровень плотности популяций личинок составлял 4-5 экз./ м2. После резкого подъема численности в 1992-1998 гг. - до 26 экз./ м2, в 2000-2008 гг. средний уровень держится на отметке 5-6 экз./м2, несмотря на повсеместно и ежегодно проводимую борьбу.
4. Изучение фенологии вредителя показало, что длительность периодов нанесения вреда черепашкой и развития ее личинок по годам и в разных аг роклиматических зонах различны. В зоне достаточного увлажнения период вредоносности наиболее длителен, достигая 100 дней. Наиболее короткий пе риод нанесения вреда наблюдается в зоне неустойчивого увлажнения из-за позднего перелета клопов на поля.
Длительность развития личинок черепашки составляет 40-50 дней. Наи более короток этот период в крайне-засушливой зоне (40 дней).
5. Фенетический анализ ставропольских популяций вредной черепашки свидетельствует о происходящих в них микроэволюционных процессах, отра жающих приспособление клопов к изменениям экологических условий.
На феногенетическом составе популяций вредителя и соотношении кло пов разных морфотипов сказываются агроклиматическая зональность, погод ные условия, пищевые предпочтения вредителя (сорта озимой пшеницы).
6. Зоны засушливого (II) и достаточного (IV) увлажнения края наиболее благоприятны для накопления клопами резервных веществ перед зимовкой. В зоне достаточного увлажнения по средним многолетним данным отмечена максимальная масса тела клопов – 131 мг у самок и 121 мг у самцов. Клопы зоны неустойчивого увлажнения (III) не успевают пройти необходимый пери од нажировочного питания в связи с более низкими температурами и отлича ются минимальной массой тела.
7. Смертность клопов зимой максимальна в крайне-засушливой зоне, дос тигая в среднем 17.2 %. Минимальной гибелью клопов отличается вторая – за сушливая зона. Погодные условия играют наибольшую роль в гибели клопов зимой - до 10%. Среди биотических факторов, вызывающих гибель клопов вредной черепашки в процессе зимовки в регионе исследований имеют значе ние поражение белой мускардиной (грибы рода Боверия), реже - фузариумом, ослабление с последующей гибелью клопов производят мухи тахины - фазии, личинка которых развивается в зимующих клопах. Эти факторы суммарно снижают плотность зимующего запаса черепашки на 9-14 %.
7. Сорта озимой пшеницы различаются по степени заселяемости вредной черепашкой, а также по размножению на них нового поколения вредителя. В хозяйствах I-III агроклиматических зон наблюдались сходные тенденции в поведении черепашки по отношению к сортам. Наиболее ус тойчивы к заселению черепашкой оказались сорта Дон 95. Ростовчанка 3, Степная 7, Памяти Калиненко, Прикумская 141. Наиболее неустойчивы сорта Краснодарская 99, Батько и Юбилейная 100.
8. В зависимости от предшественников (чистый пар, бобовые, озимая пшеница), плотность популяций клопов и личинок в посевах озимой пшеницы была различной. Максимальная плотность вредителя отмечалась при повтор ных посевах озимой пшеницы. Посевы по бобовым предшественникам были заселены в среднем на 27.4% выше, чем посевы по пару.
В среднем по краю повторные посевы озимой пшеницы также заселялись на 46.4% выше, чем посевы по парам.
9. Установлено, что вредная черепашка предпочитает заселять посевы позднего срока сева, на которых происходит и большее размножение клопов.
Плотность популяций личинок вредителя на полях оптимального срока сева была ниже на 13.2-15.2%, чем при позднем сроке посева. На полях раннего срока сева она была ниже на 22.1-21.1 %, чем при позднем посеве.
10. Потери урожая от повреждений вредной черепашкой заключаются, главным образом, в снижении качества зерна. При сравнении динамики урожаев зерна озимой пшеницы и поврежденности черепашкой проявилась обратная тенденция. Биологическая урожайность 36 испытанных сортов была отрицательно связана со степенью поврежденности их зерна черепашкой. Это обстоятельство создает перспективы подбора и районирования сортов, соче тающих высокую продуктивность и низкую повреждаемость вредителем.
11. Оценка биологической и экономической эффективности применения против черепашки инсектицидов разных химических классов и их баковых смесей показала, что применение баковых смесей, включающих один из пи ретроидов и фосфорорганический препарат, не только позволяет получать вы сокую биологическую эффективность обработок, но и экономически оправда но.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ 1. Для борьбы с вредной черепашкой в условиях Центрального Предкав казья целесообразно применение баковых смесей инсектицидов, включающих один из пиретроидов и фосфорорганический препарат.
2. При подборе сортов озимой пшеницы для возделывания в регионе и агроклиматических зонах края следует учитывать их устойчивость к вредной черепашке. Устойчивыми к заселению черепашкой в 2006-2008 гг., были сорта Дон 95, Ростовчанка 3, Степная 7, Памяти Калиненко, Прикумская 141. К не устойчивым - Батько, Краснодарская 99, Юбилейная 100, Станичная.
3. Уборку озимой пшеницы следует проводить в максимально сжатые сроки, сокращая длительность нажировочного питания клопов и опережая их миграции в места зимовки.
СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ а) список статей в журналах, входящих в перечень изданий, рекомендуе мых ВАК 1.Скребцова, Т.И. Ресурсосберегающие технологии и защита озимых культур/ Т.И. Скребцова // Защита и карантин растений. - №5. – 2008. – С 7-9.
2.Стамо, П.Д. Защита растений и семеноводство звенья одной цепи / П.Д. Ста мо, Т.И. Скребцова // Защита и карантин растений. - №1. – 2009. – С 6-8.
б) остальные публикации 3. Скребцова, Т.И. Фенотипические особенности популяций вредной черепаш ки в условиях Ставропольского края и их значение для борьбы с ней / Е.В. Че никалова, Т.И. Скребцова// Интегрированная защита сельскохозяйственных культур и фитосанитарный мониторинг в современном земледелии. Сб. научн.
трудов по материалам международной науч.-практ. конфер. - Ставрополь, АГ РУС, 2007. - С. 331-336.
4.Скребцова, Т.И. Многолетняя динамика распространения и численности вредной черепашки на территории Ставропольского края/ Е.В. Ченикалова, Т.И. Скребцова //Materialy IV megdzynarodowej naukowi-praktycznejkonferencji «Naukowym progress na rubiezy tysiacleci – 2008». - Przemysl, 2008. - Tym 17. С. 60-64.
5.Скребцова, Т.И. Эффективность новых инсектицидов в борьбе с вредной че репашкой (Eurigaster integriceps Put.)/ Т.И.Скребцова// Труды Ставропольского отделенияРЭО. Материалы 2-й Всероссийской науч.-практ. конфер.– Ставро поль:АГРУС,2007.-Вып. 3.-С.98-102.
6.Скребцова, Т.И. Эффективность инсектицида Танрек в борьбе с вредной че репашкой (Eurigaster integriceps Put.) в зоне не устойчивого увлажнения Став ропольского края/ Т.И.Скребцова// Труды Ставропольского отделенияРЭО.
Материалы 2-й Всероссийской науч.-практ. конфер.– Ставрополь: АГРУС, 2007. - Вып. 3. – С.102-104.
7.Скребцова, Т.И. Ретроспективный анализ распространения и численности вредной черепашки (Eurigaster integriceps Put.) в Ставропольском крае/Т.И.
Скребцова// Труды Ставропольского отделения РЭО. Материалы Междуна родной науч.-практ. конфер., СтГАУ. – Ставрополь, 2008. - Вып. 4.- С. 317 321.
8.Скребцова Т.И. Ресурсосберегающие технологии возделывания озимой пше ницы и их роль в динамике численности вредной черепашки в Центральном Предкавказье/Т.И. Скребцова // Сб. научн. трудов по материалам международ ной науч.-практ. конфер. «Биологическая защита растений – основа стабилиза ции экосистем» Краснодар, 2008. - Вып. 5. - С. 65-66.