418.биоэкологическое обоснование эффективности энтомофагов вредителей гороха в лесостепи приобья

На правах рукописи

Мармулева Елена Юрьевна

Биоэкологическое обоснование эффективности энтомофагов

вредителей гороха в лесостепи Приобья

06.01.11 - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата

сельскохозяйственных наук

л-зъиг

Новосибирск 2004

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Работа выполнена в отделе защиты зерновых культур от вредителей и болезней Сибирского научно-исследовательского института земледелия и химизации сельского хозяйства в 1992-1997 гг.

Научный руководитель: кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Фисечко Римма Николаевна

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, Харитонов Анатолий Юрьевич

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Челяев Сергей Дмитриевич

Ведущее учреждение: Томский государственный университет

Защита состоится « 30 » dnfU-lA- 2004 г. в часов на заседании диссертационного совета Д 220.048.02 при Новосибирском государственном аграрном университете по адресу: 630039, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, 160 [тел. (3832) 67-05-10; факс (3832) 67-32-14].

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Новосибирского государственного аграрного университета

Автореферат разослан «<?ff» ut&funct- 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного с о в е т а — ^ ^ ^ - а ^ ^ й г ^ ^ ^ Т\&- Широких


ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Горох — основная зернобобовая культура. Его зерно богато белком, что имеет большое значение для увеличения ресурсов продовольственного и технического белка. Эта культура увеличивает плодородие^ почвы, обогащая ее азотом и способствуя росту урожайности последующих культур! Однако нужно отметить, что посевы гороха в значительной степени повреждаются фитофагами в лесостепи Приобья, особенно гороховой тлей и клубеньковыми долгоносиками. В результате этого урожайность гороха существенно снижается (Горбунов, Шадрина,' 1995).

В последнее время против вредителей гороха широко и не всегда обоснованно использовался химический метод, что приводило к отрицательному воздействию на агроцёнозы и неоправданным затратам средств на применение пестицидов. В связи с этим проведение истребительных мер должно строго ограничиваться слу-' чаями, когда численность вредителя превышает экономический" порог вредоносности (ЭПВ), стоимость сохраненного урожая окупает затраты на его защиту при экологической безопасности технологий для окружающей среды. Указанные задачи удается в значительной мере решить при повышении численности и активности энтомофагов как фундаментального* способа биологической защиты растений. Это вызывает необходимость знания видового разнообразия энтомофагов, а также их взаимоотношений в биоценозах с фитофагами! Управление численностью вредителей должно осуществляться на основе знания определенного соотношения численности полезных и вредных видоз, при котором возможна отмена обработок посевов инсектицидами. Такое направление защиты растений отвечает экологическим и экономическим требованиям, задействуя механизмы саморегуляции численности фитофагов (Викторов, 1974; Воронин и др., 1988). • .. «• • -. . . .

Цепи и задачи исследований. Целью исследований явилось изучение комплекса энтомофагов вредителей гороха в лесостепи Приобья, а также оценка этого комплекса в регулировании численности клубеньковых долгоносиков и гороховой тли при разных гидротермических условиях. "-:•:-• . . . . .

Задачи исследований: ,- . . . ... 1. Уточнение видового состава и динамики .численности энто

мофагов клубеньковых долгоносиков;" . • . . • . . . - . -2. Определение комплекса энтомофагов клубеньковых долго

носиков, имеющих наибольшее значение в подавлении численное- , ти последних; - • .

ЦгЙМСХА


3. Изучение биоэкологии и динамики численности гороховой тли; 4. Изучение биоэкологии и динамики численности наиболее мас

совых видов энтомофагов гороховой тли; • 5. Обоснование критериев эффективности энтомофагов клу

беньковых долгоносиков и гороховой тли на посевах гороха в лесостепи Приобья.

Научная новизна: Для условий лесостепи Приобья выделены комплексы массовых видов энтомофагов клубеньковых долгоносиков и гороховой тли, изучены колебания их численности и биологические особенности в связи со степенью влияния экологических условий, обоснованы критерии эффективности энтомофагов.

.Определены доминирующие, наиболее эффективные группы энтомофагов из числа мелких жужелиц, имеющие решающее значение в подавлении численности клубеньковых долгоносиков (Bembidion femoratum, В. quadrimaculatum, B.'lampros, Microlestes minutulus). К числу перспективных энтомофагов гороховой тли отнесены виды экологически пластичные, многочисленные и эффективные в системе триотрофа в течение всего сезона в различных ярусах гороха в зоне исследований (виды семейств Syrphidae: Syrphus ribesii L, S. corollae E, S. balteatus Deg., Sphaerbphoriasp.; Coccinellidae: Coccinella septempunctata L, C. quinguepunctata L, Propylaea quatuorbecimpunctata L, Hippodamia tredecimpunctata L, Adonia vanegata Goeze., C.trifasciata L, Chrysopidae: Chrysopa camea Steph., Ch: semptempunctata). Изучена сезонная динамика и биоэкология фитофагов и энтомофагов. Выявлены три новых вида кок-цинеллид - энтомофагов гороховой тли и четыре вида мелких жужелиц - энтомофагов клубеньковых долгоносиков для гороха в регионе. Определены и обоснованы критерии эффективности природного комплекса энтомофагов вредителей гороха лесостепи Приобья.

Защищаемые положения: .• : • 1. Видовой состав и динамика численности мелких жужелиц -

энтомофагов клубеньковых долгоносиков на горохе в лесостепи Приобья; -'••' • ' • - . ' '

2. Природный комплекс энтомофагов гороховой тли (хищные представители семейств Syrphidae, Coccinellidae; Chrysopidae), их сезонная динамика •; регулирующая-роль в системе энтомофаг-фитофаг по принципу дополнительности. ' - t

Практическое значение. Полученные данные позволяют "рекомендовать следующие предельные соотношения энтомофаг-жерт-ва: по гороховой тле 1:20-30, клубеньковым долгоносикам'1:2-3. Они • соотнесены с экономическим порогом вредоносности фитофагов

4


(тлей 400-500 особей на 10 взмахоз сачком в фазу бутонизации - цветения,, клубеньковых долгоносиков 10-15 жуков/м* в фазу всходов). Это позволяет отменять химические обработки посевов гороха против данных вредителей, повышая рентабельность' и экологическую безопасность фитосанитарных технологий воздел"ывания гороха." . Апробация работы. Материалы диссертационной работы до

ложены на конференции молодых ученых, посвященной'26-летию СО РАСХН (Новосибирск, 1996), на региональной конференции «Молодые ученые в решении проблем Сибирской аграрной науки» (Новосибирск, 1997), на общем годичном собрании и научной сессии СО РАСХН (Новосибирск, 1996), на научно-практической конференции по общему земледелию (Барнаул, 2000),'в сборнике научных трудов «Защита растений в Сибири»'(Новосибирск, 2003), на научно-практической конференции «Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири: наука, техника, практика» (Кемерово, 2003).

Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 142 страницах электронного текста, состоит из четырех глав, выводов, предложений производству, списка использованной литературы, включающего 208 наименований, D ТОМ числе 43 иностранных авторов. Работа проиллюстрирована 18 таблицами, 21 рисунком.

Объекты, условия и методика проведения экспериментов. Объектами наших исследований служили сорта и линии растений гороха - Pisum sativum van ecadicum, вредители: клубеньковые долгоносики рода Sitona, гороховая тля рода Acyrthosiphon и их энто-мофаги, относящиеся к следующим семействам - Carabidae, Syrphidae, Coccinellidae, Chrysopidae. ~ . •'

Годы проведения исследований существенным образом различались между собой по характеру обеспеченности влагой периода вегетации, запасам влаги в почве, сформированным осенью предшествующего года. Поэтому было произведено деление их на три группы: 1) с раннелетней засухой (1994 год), 2) среднеувлажнен-ный (1992 год) и 3) влажный (1993 год). Отсюда можно заключить, что самым неблагоприятным для растений гороха оказался засушливый год, так как горох очень чувствителен к недостатку влаги, особенно в критический период (цветение). Это оказало влияние на видовой состав и численность фитофагов и энтомофагов, а также их взаимоотношения в системе триотрофа. . к..

В своих исследованиях мы использовали несколько методов: 1.Кошения стандартным энтомологическим сачком. Кошения

проводили в 10 точках поля по 10 взмахов в точке и в двух точках в лесополосе по 25 взмахов в одной точке;

5


2.Почвенные ловушки. Ловушки располагали двумя параллельными рядами примерно через каждые двадцать метров.-Две из них были расположены в лесополосе. Всего было поставлено восемь ловушек: Их содержимое выбирали раз в 5-10 дней, а затем ловушки устанавливали снова;

З.Учеты на площадках. Проводили на разовых учетных площадках квадратной рамкой размером 50X50 см в 16точках поля. Ее размещали по 2-образной линии. Рамку накладывали на поверхность почвы и подсчитывали число особей, находящихся на растениях и упавших на почву (в пределах площади, ограниченной рамкой); - •

4.Учеты на модельных растениях. Насекомых подсчитывали на модельных'растениях в 30 точках поля по три растения в каждой точке. Учетные растения были расположены в два ряда параллельно линиям расположения почвенных ловушек и движения при кошении,'которое проводили одновременно с остальными учетами. На растениях подсчитывали количество колоний тли, численность данного вредителя в каждой колонии, а также численность всех фаз развития знтомофагов; . . , б.Определение процента заселения тлей паразитами. Для оп

ределения процента заселения тлей паразитами семейств Афиди-ид и Афелинид проводили отбор и анализ 1000 особей взрослых тлей (10 проб по 100 особей в каждой пробе) в период массового появления их мумий в колониях вредителя;

. б.Лабораторное выведение хищных знтомофагов тлей. Наряду с тем, что следили за появлением паразитов из зараженных тлей, помещенных в пробирки, выводили также имаго хищников, личинок которых собирали на посевах гороха в период питания их тлями. Доводили до имаго хищных сирфид и кокцинеллид, определяя в дальнейшем их видовую принадлежность;

7".Лабораторные опыты на прожорливость. Лабораторные опыты на прожорливость ставили в отношении личинок и имаго кокцинеллид. Для этого жуков собирали на посевах гороха в период яйцекладки. В лаборатории их содержали в чашках Петри с тлей. На дно помещали фильтровальную бумагу и листья гороха, поддерживали необходимую влажность. По мере откладки яиц, самок отсаживали-в отдельные чашки. Просмотром насекомых занимались каждый день; -

8.Критерии эффективности природных знтомофагов определяли путем проведения:

- наблюдений и учетов за динамикой плотности популяции вредителей и их естественных врагов; •. : .--

6


- подбора модельных растений и учетов на них вредителей и знтомофагов; . . . . ' " . . ' " .

- лабораторных опытов по взаимоотношениям в системе энто-" мофаг-фитофаг. . ' ' , • , . . -

В качестве критерия, характеризующего деятельность энтомо-' фагов брали прожорливость хищников и процент заражения фитофагов паразитами.-Соотношение хищник-жертва на данньш'момент определяли делением количества тлей (без мумифицированных) на число питающихся хищников (имаго, личинок)!,', '

Все учеты проводили от посева и до уборки гороха раз в неделю. Полученные результаты подвергали статистической обработке по существующим методикам и программе Snedecbr.

Автор искренне благодарит доктора сельскохозяйственных наук, профессора В.А. Чулкину за консультации в период обобщения i i анализа результатов исследований. " '•' ' '

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ .

Клубеньковые долгоносики рода Sitona['лесостепи Приобья и их энтомофаги. В 1992 и 1994 годах первые жуки клубеньковых долгоносиков на посевах гороха появились в первой декаде июня, в 1993 - в середине второй декады июня. Вслед за фитофагами-отмечено появление знтомофагов.

За период исследований на горохе в лесостепи Приобья было выявлено четыре вида хищных мелких жужелиц: три вида из рода Bombidion и один вид рода Micmlestes (табл. 1).

Таблица 1 - Видовой состав жужелиц-энтомофагов Виды

В. femoratum . В. auadn'maculatum

В. lamaros М. rninutulus

' . Соотношение по годам; % 1992

• 51.6 • • 18.4

21,7 8.3

1993" 27,4 \ 17,2 48.8 6,6

• 1994 •.. 24,8

. V 27,7 . .43.5. . 4,0

В умеренно-влажных условиях 1992 года преобладал вид В. fomomtum, а в увлажненных -1993 и засушливых условиях-1994 годы преобладал В. lampros. Это свидетельствует о большой адаптивной способности последнего вида к гидротермическим условиям лесостепи. Этот вид, независимо от погодных условий, занимал первое или второе место по численности. - . .

7


Исследуя особенности динамики численности и сопряженность в развитии клубеньковых долгоносиков и мелких жужелиц, выяснили, что наибольшее количество жужелиц наблюдалось на посевах гороха в период яйцекладки клубенькопыхдолгоносиков. Энтсмофаги в ото время зктивно питались, уничтожая свежеотложенные яйца ф'.ттофага.

Нашими исследованиями также установлено, что присутствие на посевах гороха клубеньковых долгоносиков и мелких жужелиц, питающихся их яйцами, начиная^со всходов и до бутонизации, фиксируется лучше всего при учетах на квадратный метр площади гороха. Учеты, проводимые этим методом, показали, что соотношение знтомофаг-вредитель по годам колебалось в начальный период развития растений гороха незначительно, составляя в 1992 г. -1:1,5, в 1993 г 1:3,3, в 1994 г.-1:1,7.

При указанных соотношениях, существенной вредоносности' клубеньковых долгоносиков не наблюдали. Это служило основанием для отмены химических обработок инсектицидами.

Биоэкология и динамика численности популяций гороховой тли и ее энтомофагов на посевах гороха. В 1992-1994 и 1996 годах мы изучали динамику численности, структуру популяции, особенности биологии и экологии гороховой тли на горохе. Численность ее колебалась по годам достаточно значительно (табл. 2).

- Таблица 2 - Динамика численности гороховой тли Фазы растений гороха

Всходы Рост стебля

• Ветвление Бутонизация

Цветение Образование бобов . Зеленая спелость

Созревание Полное созревание

Численность, зкз./10 взмахов сачком по годам 1992

0 • 0

' • 1.. • .. 2 33 155 210 23 7 •

•• 1993 .0

"• 1 • 1

•• з - 257 •

4175 730 . 39 -.

-.1 • .

1994 0 1

•9 368 2953

. 183 . 274 •

927 . 600 •

Результаты наших исследований подтвердили приуроченность тли к определенным фазам развития растений. Чаще всего в годы исследований заселение посевов гороха происходило в фазу рос- • та стебля, хотя и приходилось на разные календарные даты.

8


Причем, в более теплые годы появление тли на посевах происходило раньше, чем в прохладные. Так, вегетационный период 1994 года отличался более высокими температурами воздуха/чем предыдущие годы, и появление тли на посевах зафиксировано в первой декаде июня, тогда как в 1993 и 1992 годах - во второй декаде. Дальнейшее развитие популяции происходило в 1994 быстрее, что привело к сильному размножению вредителя в более раннюю фазу развития растений, когда резкий подъем численности наблюдался в период цветения растений. В это время посевам гороха тля причиняла наибольший ущерб. Формировались массовые колонии на молодых стеблях, листьях, цветках, происходил массовый рост популяции вредителя. ' . . - • • • •

В 1993 году численность тли была максимальной и превышала ЭПВ. Однако массовое заселение посева гороха происходило только в фазу образования бобов, вследствие чего критический период вредоносности фитофага сокращался. Тем самым на примере тли проявилась та же закономерность, что и в отношении клубеньковых долгоносиков: вредоносность фитофагов зависит не только от численности, но и от. времени заселения посевсз. Раннее заселение более вредоносно.. .

Наиболее интенсивное размножение тли на посевах происхо-' дило от момента заселения до максимума при быстрой скорости нарастания суммы эффективных температур,. как в 1994 году. В связи с быстрым нарастанием суммы эффективных температур (СЭТ) в 1994 году, численность тли составила в фазу цветения 2953 особи на 10 взмахов сачком, что приблизительно составляет около шести порогов вредоносности. В1993 году насчитывалось в эту фазу 257 особей, в 1992 году -27 особей на 10 взмахов соответственно, что не превышало.пороговых значений. Превышение же порога вредоносности о 1994 году, обусловило обработку растений ротором, к.э. (0,5 л/га) в фазу начала цветения. Опрыскивание проводили первого июля. Вслед за обработкой наблюдали резкое снижение численности тли, в то время как в предыдущие годы лишь к следующей фазе - образование лопатки (вторая декада июля) наблюдали пик численности тли на посевах. Численность вредителя в это время в 1992 году составила 155 особей на.10 взмахов сачком и 4160 - в 1993. В 1994 году после обработки численность вредителя сократилась в 16 раз и составила 184 экземпляра на 10 взмахов сачком, что уже не превышало порога вредоносности. Биологическая эффективность составила 93,8%. В дальнейшем снова наблюдался небольшой подъем численности популяции, который при-

9


шелся на фазы зеленой спелости - созревания у растений гороха, затем последовал спад."

При химической обработке посевов гороха наблюдали изменения структуры популяции тлей. Так, после химической обработки резко возросло количество крылатых особей, вновь заселяющих посев, в то время как, например, в 1993 году крылатые особи в таком количестве появились только к осени, к моменту миграции тли с посевов гороха. " ' Если же рассматривать общий ход снижения численности тли, то проходившее в 1992,1993 годах естественным путем оно было более растянуто и захватило все последующие фазы развития культуры. Хотя нужно отметить, что прошедшие в 1992 году в третьей декаде июля ливневые дожди во многом способствовали снижению численности популяции гороховой тли. Они смыли большую часть популяции и, если на 27 июля количество тли составляло 21 особь на 10 взмахов, то на 4 августа (после дождей) уже пять особей. Причем, это произошло не из-за ухудшения условий питания, так как на следующую дату учета, когда погодные условия способствовали размножению вредителя -численность тли составляла уже 23 особи на 10 взмахов сачком. В июле - августе 1993 года влажные условия (при отсутствии дождей ливневого хзрактера) обусловили плавную картину снижения численности популяции тли. В целом, ло мере завершения вегетации растений численность вредителя постепенно снижалась.'При пожелтении листьев происходила массовая гибель тлей. В это время появлялись' крылатые особи,'перелетающие на многолетние бобовые.

Формирование крылатых тлей в засушливых условиях 1994 года происходило раньше - в фазе образования бобов, в то время как в увлажнённом 1993 году этот процесс затягивался и крылатые особи гороховой тли появлялись только в фазу зеленой спелости. . ' " Это свидетельствует о влиянии степени увлажнения периода веге

тации на продолжительность развития рассматриваемого вредителя. Биоэкология сирфид. Нашими исследованиями установлено,

что группа хищников, к которым отнесли сирфид, занимала главенствующее положение среди энтомофагов тлей на горохе в местных условиях. По исследованиям других авторов, проведенным немного ранее в рассматриваемой зоне на гороховой тле, сирфиды занимали лишь второе место после кокцинеллид (Шадрина, 1995). Однако нужно отметить, что наши исследования согласуются с литературными данными в том, что" самыми многочисленными были именно эти три группы энтомофагов: сирфиды, кокцинеллиды, хризопы.

На динамику численности сирфид оказывали влияние погодные условия и динамика численности хозяина.- гороховой тли. В 1992

10


году, например, в обычное по погодным условиям лето, когда численность тли на посеве гороха была сравнительно небольшой, динамика численности сирфид немнсга запаздывала по сравнению с динамикой популяции тли. Если пик численности тли приходился на вторую декаду июля, на период образования бсбов у растений гороха, то у сирфид в это время наблюдали все стадии развития: имаго, яйца, личинки и пупарии (табл.3). Причем, яйцекладка сирфид была массовой, а к следующей декаде наблюдалась максимальная численность личинок, которые интенсивно питались гороховой тлей. •

Таблица 3 - Фенологический календарь развития

Год

1992

1993

1994

сирфид . Развитие насекомых по месяцам и декадам

май 1 2 3

+

«

июнь 1 .+

+

2 +

+

3 +

+

+

—

июль 1 + ,

-' • ' + •

. - • •

0 '

2 ..+

.

0

+ .

0

— ч 0

3

0 •

+ ' + .:

0

- , •0 •

+ •

август 1 .

0 +•

0 +

+ ,

2

0 +

t ,

0 +

3

0 . +

+

•

Примечание: + -имаго,. - яйцо, --личинка, 0-'куколка

Далее шло постепенное снижение численности популяции эн-томофага, и к концу третьей декады августа встречались'лишь единичные экземпляры питавшихся личинок. В это время в основном исчезла и тля с посевов гороха, в кошениях фиксировались лишь единичные о'ссби. , '

В 1D94 году, когда условия произрастания растений гороха были неблагоприятными, численность тли из-за быстрого нарастания СЭТ претерпевала резкий скачок, а из-за сухих условий увеличи-

11


лась также ее вредоносность, динамика численности сирфид проявилась совершенно иным образом. При резком возрастании плотности популяции вредителя, когда уже в начале первой декады июня его численность составляла 164 особи на квадратный метр, а через неделю возросла в 48 раз (по результатам кошений численность за указанную.неделю также резко возрастала), учеты численности сирфид дали обратную картину. Кошения, например, показали, что максимальная численность энтомофага приходилась на начало первой декады июня (численность личинок на 100 взмахов сачком составила 20 экземпляров), а к следующему учету, через неделю - период наибольшей численности тли - численность личинок сирфид составляла только 8 экземпляров на 100 взмахов.

Этими данными подтверждается тот факт, что энтомофаги более чувствительны к неблагоприятным погодным условиям, чем вредители. А в рассматриваемый период сложились крайне неблагоприятные условия в отношении влажности для сирфид. Так, за первую,декаду июня не выпало ни одного дождя, во второй декаде выпало лишь 17. мм осадков, а в третьей - 1 1 . Влажность воздуха также была невысокой: в первую декаду июня она составляла в среднем 10%, во вторую - 30, а в третью - 21%. В то время, как в предыдущем году, в период массового развития энтомофа-гов, осадков выпало за первую декаду июля около 52 мм, за третью - 71 мм и только за вторую - 16 мм.

Таким образом, к моменту инсектицидной обработки (1.07.) в 1994 году численность сирфид уже имела тенденцию к снижению из-за неблагоприятных погодных условий. Учеты, проведенные через неделю'после обработки, показали еще меньшую численность сирфид - лишь семь личинок на 100 взмахов сачком. Наряду с погибшими личинками и яйцами сирфид, на посевах присутствовали живые яйца, вновь отложенные после обработки. На четыре живых яйца приходилось одно погибшее. На модельных растениях на два живых яйца приходилось одно-два погибших, на одну живую личинку - три погибших, причем погибшими оказывались личинки младших и средних возрастов, живыми-старших. После инсектицидной обработки положение* изменилось. Если численность тли резко пошла на спад, вновь отрождающиеся молодые личинки сирфид дали небольшое увеличение численности, и во второй раз их спад начался перед увеличением численности тли. На завершающих этапах развития гороха личинки сирфид продолжали питаться тлей, но уже в меньших количествах.

12


Биоэкология кокцинеллид. Нашими исследованиями установлено, что семейство кокцинеллид является вторым по численности после сирфид среди энтомофагов тли. В отличие от сирфид, численность которых была самой высокой в 1993 году, у кокцинеллид она была в этом году наименьшей. Это объясняется тем, что сир-фиды - более влаголюбивы, чем кокцинеллиды и хризопы. Здесь следует отметить, что такое их различие является благоприятным с точки зрения регулирования численности вредителей. Если погодные условия лимитируют развитие сирфид, то данную нишу занимают кокцинеллиды, и наоборот.

Заселение кокцинеллидами посевов было приурочено к появлению всходов на горохе. Нарастание их численности происходило при заселении посевов тлей. Перед откладкой яиц хищники питались ею в течение примерно двух недель.

При" изучении видового состава кокцинеллид нами выявлено, что на посевах гороха в основном встречались следующие виды коровок: Coccinolla septempunctata L, С. quingucpunctata L, Propylaea quatuordecimpunctata L., Hippodamia tredecimpunctata L, Adonia variegata Goeze., C. trifasciata L, о трех из них уже упоминалось в литературе для Западной Сибири на горохе (Шадрина, 1995), а три последних выявлены нами впервые.

На посевах преобладали самки. В период цветения растений гороха у тлей наблюдалась массовая численность. Коровки в это время приступали к яйцекладке, которая продолжалась до наступления зеленой спелости у растений. Максимальная плодовитость кокцинеллид составляла 590 яиц на одну самку. Стадия яйца длилась оттрех до пяти дней, личинки- 10-12дней. Их появление приходилось на начало образования лопаток у гороха. Стадия куколки длилась четыре - пять дней. Имаго летнего поколения появлялись уже после прохождения растениями фазы зеленой спелости, когда гороховая тля на посевах практически отсутствовала, поэтому кокцинеллиды мигрировали на другие стации (табл. 4).

13


Таблица 4 - Фенологический календарь развития кокцинеллид

Год'

• 1992

1993

1994.

Развитие насекомого по месяцам и декадам май

1

-•

2

•

,-. •

3 -.+-.

-

-

июнь • -• 1 + •'

+-• ' •

+•

2" " +

+

+ , .

..

3 +

• + •

• -+-.

июль 1

- + ' '.

; + --

• • «

. •

0 -

2 -+ -

. *

+. .

•

-••

0 - +

-3 +

' -

0 • + -

0 +

август • 1

+

0 +

+

2. + '

0 +

* +

3

0 +

.

Примечание: + - взрослая стадия,. - яйцо, __.-личинка, 0 - куколка.

Отмечено,' что в период массовой численности тли наблюда; . лась массовая численность энтомофага. - . ...

'" 'Биоэкология хризоп. В результате наших исследований установлено, что вс1992-1994 годах златоглазки на посевах гороха в лесостепи Приобья наблюдались в незначительных количествах! Хризопы,гкак и кокцинеллиды, гораздо менее влаголюбивы, чем . сирфиды, и их численность (как и у коровок) была наименьшей в 1993 году более,-чем в два разапо сравнению с1992 году, а по сравнению с 1994 годом : в пять раз: Регулирующая роль численности тли хризопами проявлялась в лесостепи Приобья в первой-второй декадах июля, когда горох находится в фазах цветения -зеленой спелости, а тля достигала максимального подъема численности или происходил ее спад (табл. 5).

14


Таблица 5 - Фенологический календарь развития хризоп

Год-

1992

1993

1994

' Развитие насекомого со месяцам и декадам май

1 2

•' •

3 +

июнь 1 ' 4

-

+

2 +

, .

+ .

+

3 '+

• + .*

+

июль ' 1 +

+

,

•2 • +

.

•

3 *

.-. :. .

'

+

август 1

„*

2

+

3

+

Примечание: + - взрослая стадия,. - яйцо, _ - личинка.

Более раннее отрождение и хищничество личинок отмечено в засушливых условиях 1994 года. Они действовали по принципу дополнительности, поскольку увеличение их численности и численности кокцинеллид совпадало по годам.

Критерии эффективности природного комплекса популяций эн-томофагов нужно рассматривать в плане суммарного аффекта численности всех взаимодействующих видов, влияющих на численность вредителя. В нашем случае в комплекс энтомофагов гороховой тли входили три группы хищных энтомофагов (табл. 6).

Таблица 6 - Соотношение основных групп энтомофагов, % Год

•1992 1993 1994

Сиофиды •• 62 95 64

Ксшинеллиды 27 3

22

ХРИЗОПЫ 11 ' 2

• 1 4

При рассмотрении соотношения вредителя и его энтомофагов, важно учитывать не только все виды, но и все стадии, питающиеся на вредителе. •. .

В период наших исследований соотношение знтсмофаг : вре-

15


дитель значительно менялось; Оно составляло в 1992 году 1:13, в 1993 г. 1:28, в 1994г. - 1:1,6, и в 1996г." 1:13. Причем, если в 1992-1993 и 1996 гг. регуляция численности знтомофагами вредителей при указанных соотношениях происходила успешно, то в 1994 году в основном из-за погодных условий (теплое, сухое лето), складывающихся в период вегетации растений гороха, энтомофаги не смогли подавить высокую численность вредителя, почему и была проведена химическая обработка. В целом, ситуация в отношении вредителей и их энтомофагов на посевах гороха имела свои закономерности, повторяющиеся из года в год. _

На начальных этапах развития растений (рост стебля) соотношение численности тли и энтомофагов является благоприятным, то есть энтомофаги (сирфиды, кскцинеллиды, хризопы) мсгут способствовать подавлению численности вредителя. Но после резкого увеличения численности тли, которое может произойти вследствие благоприятно складывающихся для нее погодных условий, огромного" потенциала размножения и обилия пищи увеличение численности

, энтомофагов, хотя и имеет место, но идет не такими быстрыми тем-; пами, как размножениетли партеногенетическим способом. В результате все больше намечается разрыв между численностью вредителя и численностью энтомофагов; проявляется явление ускользания.

Наши данные свидетельствуют о том, что энтомофаги могут сказывать влияние на популяцию тли следующего года, поскольку их активность на завершающих фазах жизненного цикла тли возрастает. На посевах можно встретить в небольших количествах мумифицированную тлю. Наибольшее число мумий (6 экземпляров на квадратном метре) обнаруживалось в период максимальной численности гороховой тли. В это время также встречаются особи тли, больные энтомофторозом. Причем, в отдельные годы наблюдается поражение половины колоний тли. Наблюдали также в небольших количествах хищных клопиков, питавшихся на посевах.. . Таким образом, полученные данные свидетельствуют о регули-.

ровании численности полезными насекомыми популяций вредителей. Причем, энтомофаги по-разному регулируют численность тли" на разных этапах ее динамики: их роль выше в начало заселения посевов "и на заключительных этапах жизненного цикла тли на горохе, когда формируется мигрирующая на зимовку популяция тли. Явление «ускользания» численности тли и превышение ее численности выше ЭПВ отмечается в умеренные по увлажнению годы в период массового размножения.тли. ' . • - ' • .

Из четырех лет исследований на протяжении трех лет удалось

16


отменить химические обработки посевов инсектицидами против гороховой тли, поскольку численность ее регулировалась энтомо-фагами при оптимальном соотношении в системе энтомофаг-. фитофаг, равное 1:20 - 30.

При оценке окономической эффективности мы учитывали состав инсектицидов и цены, сложившиеся в Новосибирской области, При уровне урожайности гороха 15 ц/га при биологической защите растений прибыль в расчете на гектар составила 70 рублей, или 11,2%,. рентабельность возделывания гороха возросла на 5,4% при экологической безопасности технологии для окружающей среды.

ВЫВОДЫ

1.В результате регулирующей роли энтомофагов клубеньковых долгоносиков и гороховой тли на посевах гороха в лесостепи Приобья, существует возможность отменять нерациональное применение инсектицидов. Численность и активность энтомофагов зависит от численности фитофагов и погодных условий;

2.0собенности формирования популяций двух видов клубеньковых долгоносиков: Sitona /meatus и S. crinitus на посевах гороха

• включают миграции их с естественной растительности, лесополос, с посевов многолетних бобовых трав и возврат их на исходные стации в конце вегетации гороха;

3: Мелкие жужелицы - онтомофаги клубеньковых долгоносиков на посевах гороха в лесостепи Приобья способны регулировать численность последних. В работе впервые для зоны исследований' отмечено четыре новых вида мелких жужелиц на горохе: три из них относятся к роду Bembidion - В. fcmoratum, В. quadrimaculatum, В. lampros и один к роду Microlestes: - М. minutulus. Максимум активности мел'ких жужелиц установлен в начальный период развития-растений гороха, когда происходит массовая откладка яиц клубеньковыми долгоносиками;

4. Появление на посевах гороха знтомофагов сопряжено с появлением фитофагов: сначала появляются клубеньковые долгоносики, затем энтомофаги, которые уничтожают яйца, отложенные вредителем. Это, в свою очередь, влечет за собой уменьшение численности выходящих из яиц личинок, вредящих корневой системе гороха;

5. В результате изучения сезонной динамики численности горохск вой тли - постоянного вредителя гороха в лесостепи Приобья отмече:

на приуроченность популяций гороховой тли к фазам развития растения-хозяина, а также то, что заселение ею посевов происходит в одну

17


и ту же фазу развития растений гороха - рост стебля, хотя и приходится в разные годы в различные календзрные сроки. Максимальная вре-

• доносность тли совпадает с фазой цветения. На скорость нарастания , численности тли большое влияние оказывает быстрое нарастание СЭТ..

Ливневые дожди также снижают численность фитофага; 6: В период «ускользания» численности тли от регулирующего;

действия знтомофагов при соотношении в системе энтомофапг-фитофаг 1:73 и выше в фазу бутонизации -цветения растений го-

- роха установлена высокая биологическая эффективность (93,8%) I применения рогора; --••• -• " • - - . • • . .

Появление повышенного количества самок - расселительниц при обработке посевов инсектицидами; свидетельствует о наличии механизма адаптации у тли к экстремальным факторам внешней среды;

; :7; Основные энтомофзги гороховой тли - хищные представите- - • ;'-ли;семейств Syrphidae,Coccinellidae, Chrysopidao действуют по

принципу дополнительности^Сирфиды занимают преобладающее положение среди этих групп хищников, их доля составляет от 60 до,

•90% и более в разные по погодным условиям годы. Отмечена повышенная численность сирфид в прохладные увлажненные годы, а кокцинеллид и хризоп - в относительно теплые, засушливые;

8. Кокцинеллиды являются вторыми после сирфид по значив-мости в регулировании численности гороховой тли. Практическое

. значение на горохе имеют следующие; виды: Coccinolla septempunctata L, С. trifasciata L, С. quinqucpunctata L, Hippodamia

'. tredecimpunctata L., Adonia: variegata -Goeze, Propylaoa quatuordecimpunctataL,Новыми для зоны исследований на горохе явились Coccinella tnfasciata L, Hippodamia tredecimpunctata L, Adonia variegata Goeze.; ••,". ;.•'/•• » ': •. • ,'.' /. Хризопы в годы исследований в силусзоей малочисленности'

не оказывали существенного влияния на популяции вредителей; -.9: Критерии эффективности природного комплекса энтомо:.

фагов в системе энтомофаг-вредитель, при котором даже порого-, вое значение тлей в наиболее уязвимую фазу развития растений.

гороха не приносит ощутимого вреда для лесостепи Приобья находятся в пределах 1:20-30, позволяя отменять применение ин-, сектицидов. Отмечено бол ее.благоприятное соотношение в сис-̂ теме афидофаг-тли в начале заселения посевов гороха тлей и на завершающей фазе динамики (спад) тли. Это позволяет сделать заключение о регулирующей роли знтомофагов не только на се-, зонную, но и на последующую.(многолетнюю) динамику тли. .Численность клубеньковых долгоносиков сдерживается на хозяйствен-

18-;


но-неощутимом уровне при соотношении хищник-жертва как 1:2-3 в фазу всходов. В результате этого необходимость химической борьбы отпадает.

ПРЕДЛОЖЕНИЕ .ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения экологической безопасности и экономической эффективности возделывания гороха в лесостепи Приобья рекомендуется учитывать регулирующую роль природного комплекса энтомофагов наиболее распространенных и вредоносных фитофагов - клубеньковых долгоносиков и гороховой тли. Пестицидные обработки целесообразно отменять при соотношении численности в системе энтсмофаг - фитофаг в фазу всходов по мелким жужелицам - энтомофагам клубеньковых долгоносиков 1:2-3, в фазу роста стебля - цветения по комплексу энтомофагов (сирфиды, кокцинел-лиды,' хризопы) гороховой тли в пределах 1:20-30. Отмена применения инсектицидов на основе установленных критериев эффективности энтомофагов позволяет увеличить прибыль при возделывании гороха от 5,1 до 11,2% при экологической безопасности технологии для окружающей среды.

ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Мармулова ЕЛО. Биозкологическое обоснование критериев эффективности основных энтомофагов гороховой тли северной лесостепи Приобья // Научное обеспечение агропромышленного комплекса Сибири. Материалы годичнсго общего собрания и научной сессии / РАСХН. Сиб. отд-нио. - Новосибирск, 19S6. - С. 60-63.

2. Мармулсоа ЕЛО. Биоэколсгические особенности кокцинеллид (CoccineUidae), заселяющих посевы гороха в лесостепи Приобья // Молодые ученые в решении проблем Сибирской аграрной науки. Материалы конференции научной молодежи. - Новосибирск, 1997. - С . 36-37.

3. Мармулсоа Е.Ю. Клубеньковые долгоносики и их энтомофаги, об'.ггающие на посевах гороха в лесостепи Приобья // Проблемы стабилизации и развития сельского хозяйства Казахстана, Сибири и Монголии. Материалы третьей международной науч.-практ. конференции, Алма-Аты, 18-19 июля 2000г. - Новосибирск, 2000. - С. 33-34.

4. Мармулооа Е.Ю. Особенности биоэкологии гороховой тли Acyrthosiphon pisum Harr. в лесостепи Приобья // Материалы конференции молодых ученых, посвященной 26-летию СО РАСХН (14 ноября 1995г., Краснообск). - Новосибирск, 1996. - С.13.

19


. б.МармулеваЕ.Ю. Соотношение численности клубеньковых долгоносиков и их энтомофагов, мелких жужелиц, на посевах гороха в северной лесостепи Присбья //Защита растений в Сибири: Сб. науч. тр. / Новосиб. гос. аграр. ун-т. - Новосибирск, 2003. - С. 25-30.,

б.Мармулова Е.Ю:', Фйсечко Р.Н. Об энтомофагах гороховой тли лесостепи Приобья // Материалы конференции молодых ученых, посвященной 26-летию СО РАСХН (14 ноября 1S95r., Красно-обск).-Новосибирск, 1996.-С. 14

7.Мармулсва Е.Ю. Энтомофаги на горохе //Повышение устойчивости и эффективности агропромышленного производства в Сибири; наука, техника; практика. Материалы науч.-пра:сг. конференции, Кемерово, 21 -24 октября 2003г. - ' Кемерово, 2003. - С. 100-101.

20


Подписано в печать 25.03. 2004 г. Формат 60x84 1/16 Объем 1,25 уч.-изд. л., 1,3 усл. печ. л. Бумага офсетная. Гарнитура «Arial».

Заказ № 56. Тираж 100 экз. Издательский центр «АГРО-СИБИРЬ»

г. Новосибирск, ул. Никитина, 155, тел.: (3832) 67-19-90,64-00-72 e-mail: [email protected]


mailto:[email protected]

f/ч-

S3 - 6 6 5 5


Documents

418.биоэкологическое обоснование эффективности энтомофагов вредителей гороха в лесостепи приобья