CC BY
98
ISSN 0202-5493.МАСЛИЧНЫЕ КУЛЬТУРЫ. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. Вып.2 (148-149), 2011
С.А. Семеренко,
кандидат биологических наук
ГНУ ВНИИМК Россельхозакадемии 350038, Россия, г. Краснодар, ул. Филатова, д. 17 Тел.: (861) 275-85-13 E-mail: alkonost s@mail.ru
ЭКОЛОГИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ НАСЕКОМЫХ-ВРЕДИТЕЛЕЙ В ПОСЕВАХ ПОДСОЛНЕЧНИКА
Ключевые слова: подсолнечник, экологизированная защита, энтомофауна, насекомые-вредители, резистентность, лесополосы, биологический препарат, севооборот, биологическая эффективность
УДК 632.7:633.854.78
Введение. Интенсификация земледелия и промышленные технологии возделывания сельскохозяйственных культур усиливают
требования к эффективности, надежности и безопасности для окружающей среды средств и методов защиты растений. В современных условиях возделывания сельскохозяйственных культур более чем на 80 % обрабатываемых площадей применяют химические средства защиты растений, и количество химических веществ, используемых в сельском хозяйстве, будет только увеличиваться.
Одной из негативных сторон применения традиционного химического метода защиты следует признать появление резистентных к пестицидам популяций вредных организмов. В основе подобной резистентности лежат глубокие генетические перестройки в популяции членистоногих под влиянием интенсивных обработок за счет селекции особей с измененными в сравнении с нормой поведенческими или физиолого-биохимическими показателями, способствующими их выживаемости в условиях пестицидного воздействия [9].
Конечно, резистентность крайне отрицательно сказывается на фитосанитарной обстановке в агробиоценозах и экономике возделывания сельскохозяйственных культур. Требуется пополнение арсенала средств борьбы соединениями все нового механизма действия, что, несомненно, ведет к поиску еще более токсических веществ абсолютно новых классов химических соединений и, разумеется, к увеличению стоимости производства пестицидов.
Анализируя современную практику использования ядохимикатов в сельском хозяйстве, мы можем сделать вывод, что человек уже практически проиграл битву с насекомыми-вредителями, которые приспосабливаются к инсектицидам быстрее, чем изобретаются и выпускаются новые препараты. Под воздействием пестицидов погибают и «враги наших врагов». Все это приводит к экологическому дисбалансу в звене «насеко-мое-энтомофаг», что служит причиной возникновения вторичных вспышек уцелевших, устойчивых к пестицидам популяций вредителей. Дальнейшее наращивание доз пестицидов ведет к бесконечной гонке по замкнутому кругу [5; 14].
По последним данным ФАО, в мире отмечено 428 видов вредных членистоногих, развивших резистентность к пестицидам разных химических групп, из которых 260 - вредители сельскохозяйственных культур. Помимо
этого, резистентность отмечена у 91 вида фи-топатогенов к более чем 40 видам фунгицидов, у 7 видов грызунов к антикоагулянтам, у 2 видов нематод к нематицидам и толерантность к гербицидам у 17 видов сорняков [9].
Главной задачей наших исследований являлся поиск элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника, основанный на учете закономерностей формирования агро-энтомоценоза в зависимости от воздействия природных и антропогенных факторов; на экологической, токсикологической и экономической целесообразности применения химических и биологических средств защиты растений и на оптимизации приемов агротехники, обеспечивающих реализацию высокой продуктивности растений и снижение вредоносности фитофагов.
Материалы и методы. Исследования проводили на центральной экспериментальной базе (ЦЭБ) ВНИИМК и в ОСХ "Березан-ское" Кореновского района Краснодарского края.
Опыты по изучению видового состава насекомых проводили по общепринятым методикам Г.Е. Осмоловского [7].
Определение вредителей масличных культур осуществляли по «Определителю сельскохозяйственных вредителей по повреждениям культурных растений» [6].
Изучение биологических особенностей вредителей велось по общепринятым методикам, изложенным в работах Н.В. Кожанчико-ва и К.К. Фасулати [3; 11].
Полевые деляночные опыты по выявлению биологической эффективности химических и биологических препаратов проводили в соответствии с «Методическими указаниями по испытанию инсектицидов, акарицидов и моллюскоцидов в растениеводстве» [4].
Уборка производственных опытов осуществляется обмолотом корзинок подсолнечника на комбайне. Одновременно отбирались пробы для определения сорности и влажности убранных партий для последующего пересчёта на 100 %-ную чистоту и стандартную влажность семян.
Результаты исследований обработаны соответствующими статистическими методами Б.А. Доспехова [2].
Результаты и обсуждение. За последние годы на Северном Кавказе фитосанитарная обстановка агроценозов крайне ухудшилась.
Возросла засоренность полей, нарушаются севообороты, системы обработки почвы, не соблюдаются правила и нормы применения удобрений. Весьма высока доля масличных культур в структуре посевных площадей, что в конечном итоге приводит не только к усилению вредоносности патогенов, но и к увеличению плотности насекомых-вредителей, в частности проволочников и ложнопроволоч-ников. Во многих хозяйствах Краснодарского края произошло накопление вредителя: плотность личинок достигла 50-70 экз./м2, а в отдельных случаях она превышала 100 экз./м2. При такой численности зачастую хозяйства пересевают подсолнечник дважды и даже трижды. Площадь пересева культуры по краю ежегодно колеблется от 30 до 50 тыс. га.
Стратегия защиты растений в настоящее время исходит из того, что экологически наиболее безопасными являются методы с использованием природных факторов регуляции численности вредных организмов. С этих позиций одним из перспективных направлений в защите растений представляется применение биологически активных веществ природного происхождения, биопестицидов, экологически безопасных отходов производства как элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника.
В 2009-2010 гг. отделом защиты растений ВНИИМК против почвообитающих вредителей в производственных условиях в ОСХ «Березанское» Кореновского района были впервые испытаны биопестициды: СОЧВА® и Биостат.
Широко известно, что отдельные растения могут отпугивать, подавлять или даже просто убивать насекомых-вредителей. По причине того, что активные вещества, содержащиеся в них, являются биопестицидами - ядами биологического, растительного происхождения.
Примером такого биопестицида и служит Биостат. Биостат - это препарат инсектицид-но-фунгицидного действия, представляющий собой раствор спиртовой кориандрового масла. Этот препарат был создан и недавно запатентован во Всероссийском Институте биологической защиты растений (ВНИИБЗР).
Другое испытанное нами экологически безопасное вещество - это препарат СОЧ-ВА®, который является репеллентом широкого спектра действия для защиты сельскохозяйственных культур от заселения
их вредителями. СОЧВА® представляет собой водный концентрат древесного дыма. Этот препарат действует сразу после применения, не токсичен для растений, людей и животных, не вызывает резистентности [10].
Производственный опыт был заложен на одном из полей ОСХ «Березанское». До посева подсолнечника были проведены почвенные раскопки и установлена плотность личинок жуков-щелкунов (проволочников) которая составила 8,0 экз./м2. Семена подсолнечника были предварительно проинкрусти-рованы препаратами круйзер, биостат и сочва на лабораторном инкрустаторе «Hege». Почвенные раскопки, проведенные в фазе всходов подсолнечника, выявили существенную разницу в снижении численности личинок жуков-щелкунов на вариантах с инкрустированием препаратами по сравнению с контролем. Так, применение биопестицидов сочва и биостат выявило их высокую биологическую эффективность - 91,3-92,5 %, что позволило сохранить густоту стояния растений на 5,08,0 тыс. шт./га выше в сравнении с контролем, с максимальным количеством сохраненного урожая от 0,22 до 0,29 т/га (табл. 1).
Таблица 1
Эффективность инкрустирования семян подсолнечника биопестицидами против проволочников, сорт Лакомка
ОСХ «Березанское», 2009-2010 гг.
Вариант Норма расхода препарата, л/т Густота растений, тыс.шт./га Числен-лен-ность прово-лочни- ков, экз./м2 Биологи-че-ская эффек фек-тивно- сть, % Урожайность, т/га + - к конт ролю, т/га
Контроль (б/о) - 18,0 8,0 0,0 1,57 0,0
Круйзер, СК (350 г/л) (эталон) 10,0 23,4 1,0 87,5 1,72 +0,1 5
Сочва, Ж (20 г/л) 6,0 24,3 1,2 85,0 1,79 +0,2 2
8,0 26,0 0,7 91,3 1,85 +0,2 8
Биостат (ВНИИБЗР) 2,0 23,8 0,6 92,5 1,86 +0,2 9
В немалой степени накоплению фитофагов, патогенов и сорняков способствует загущенность лесополос и близость их к посевам культурных растений, и в частности к полям подсолнечника (рис. 1).
Рисунок 1 - Загущенная лесополоса, ОСХ «Березанское», 2011 г. (ориг.)
По мере роста и формирования полезащитных лесных полос, они превращаются в места, где скапливаются многие опасные вредители, создаются благоприятные условия для перезимовки инфекционного начала наиболее опасных патогенов и фитофагов. Создается благоприятный микроклимат с оптимальными температурой и влажностью для их развития, особенно в тех случаях, когда на протяжении ряда лет эти лесополосы не приводились в порядок, не проводилась их очистка и прореживание.
Так, например, на территории лесополос отмечается концентрация клопов-черепашек, крестоцветных блошек, многих видов тлей, акациевой огневки и ряда других опасных объектов [8].
И в этой связи особую значимость приобретает лесомелиоративное обустройство аграрной территории, как один из элементов восстановления экосистем до уровня, гарантирующего их устойчивое функционирование. В идеале, конечно, введение в агроэкосистему многопородных полифункциональных лесных полос способствовало бы формированию качественно новой экологической среды и, как следствие, преобразованию энтомофаунистических сообществ с привлечением полезных насекомых энтомо-фагов. В настоящее время ряд исследователей, таких как Черезова, Чернышев, Белицкая и другие ученые, изучали влияние лесополос на насекомых. В своих работах они не раз подчеркивали, что очищенные и прореженные лесополосы способствуют значительному улучшению фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур [1; 12; 13] (рис. 2).
Однако до настоящего времени комплексного изучения энтомо-населения лесозащи-щенного поля не проводилось. Изменение
фаунистического разнообразия в трансформированных агроэкосистемах и выявление особенностей состояния энтомофауны по ряду биотических показателей, на которые оказывают совокупное влияние компоненты обустроенного агроценоза, изучены недостаточно. И, безусловно, это дело ближайшего будущего. Загущенность лесополос и близость их к посевам культурных растений крайне негативно отражается и на фитосани-тарном состоянии масличных культур и подсолнечника в частности.
Рисунок 2 - Очищенная и прореженная лесополоса ОСХ «Березанское», 2011 г. (ориг.)
В наших опытах с короткоротационными севооборотами масличных культур на полях стационара отдела земледелия ВНИИМК изучалось влияние агротехнических приемов возделывания подсолнечника на заселение этой культуры насекомыми-вредителями (табл. 2).
Влияние предшественников практически не сказалось на заселении растений подсолнечника полевым клопом, но способы обработки почвы и сроки возврата культуры повлияли на численность фитофагов (табл. 2).
При поверхностной обработке почвы шло увеличение численности насекомых-вредителей на посевах подсолнечника по сравнению с отвальной вспашкой. Так, при сроке возврата культуры 4 года количество насекомых в варианте с поверхностной обработкой почвы было выше на 8,1 экз./раст., чем при отвальной вспашке, через 5 лет разница в количестве фитофагов уже составила 10,4 экз./раст., но при сроке возврата 8 лет разница в численности растительноядных клопов при поверхностной обработке почвы не была значительной и составила 1,3 экз./раст. При монокультуре численность полевых клопов была самой высокой и достигала 87,4 экз./раст. Однако на численность насекомых здесь повлияло в большей степени соседство посевов с загущенными лесополосами.
Таблица 2
Заселение растений подсолнечника клопом полевым (Lygus pratensis L.) в зависимости от близости посевов этой культуры к лесополосам, стационар отдела земледелия ВНИИМК
Краснодар, 2009-2010 гг.
Срок возврата, лет Обработка почвы Пред-шест-вен-ник Сорт Расстояние от посевов культуры до лесополос, м Числен-лен-ность вредителя, экз./раст. В среднем, экз./раст.
1 2 3 4 5 6 7
Отваль- СУР 0,1
ная Бузулук 1,6 0,5
вспашка Лен Лакомка 0,0
3 мас- Мастер 390,0 0,3
Поверх- лич- СУР 2,2
ностная ный Бузулук 0,3 0,65
обра- Лакомка 0,1
ботка Мастер 0,0
Отвальная вспашка СУР 7,1
Бузулук 4,2 4,7
Ози- Лакомка 5,3
4 мая Мастер 195,0 2,1
Поверх- пше- СУР 9,2
ностная ница Бузулук 19,6 12,8
обра- Лакомка 15,5
ботка Мастер 6,8
СУР 34,5
Отваль- Бузулук 61,6 45,1
5 ная вспашка Ози- Лакомка 100,0 42,8
пше- Мастер 41,4
Поверх- ница СУР 82,5
верх- Бузулук 67,3
ностная Лакомка 41,5 55,5
обработка Отваль- Мастер СУР Бузулук 30,7 7,0 9,0
ная вспашка Ози- Лакомка 4,4 6,4
8 мая Мастер 195,0 5,1
Поверх- пше- СУР 11,5
ностная ница Бузулук 4,3 7,7
обра- Лакомка 10,9
ботка Мастер 3,9
Отвальная Семена подсолнечника без обработки (сорт Мастер) 87,4 70,4
Монокуль тура вспашка Монокультура Семена инкру- стиро- ваны (сорт Мастер) 45,0 53,3
Поверхностная обработка Семена без обработки (сорт Мастер) 76,2
Семена инкру- стиро- ваны (сорт Мастер) 73,3 74,8
Следует отметить и некоторое различие по заселению этими насекомыми-вредителями сортов подсолнечника. В ходе проведения обследования было обнаружено, что численность полевого клопа на сортах Мастер и Лакомка была несколько меньше по сравнению с сортами Сур и Бузулук и колебалась от 1,8 до 20,2 экз./раст.
Однако наиболее существенное влияние на заселение подсолнечника насекомыми-вредителями оказало удаленность посевов этой культуры от лесополос. Наиболее высокое заселение подсолнечника растительноядными клопами, со средней численностью 72,6 экз./раст., нами отмечено на участках посевов подсолнечника, расположенных на расстоянии 45 метров от загущенных лесополос (рис. 3).
Рисунок 3 - Заселение корзинок подсолнечника растительноядными клопами, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2010 г. (ориг.)
С увеличением расстояния от лесополос до посевов культуры в пределах 100 метров численность полевого клопа уменьшалась в 1,6 раза и составляла уже 45,0-55,0 экз./раст. При расположении посевов подсолнечника от лесополос на расстоянии до 200 метров количество имаго и личинок полевого клопа уменьшилось в 5,8 раза и составило уже 12,8 экз./раст.
Наиболее значительные результаты были получены при удалении посевов подсолнечника от лесополос на расстояние до 390 метров, где численность полевого клопа уже снизилась до 0,6 экз./раст., что ниже порога вредоносности растительноядных клопов, который составляет 2-3 экз./раст. Такое снижение численности полевых клопов весьма существенно для посевов культуры и позволяет не применять пестициды для защиты подсолнечника.
Обобщая полученные результаты в опытах с короткоротационными севооборотами масличных культур отдела земледелия ВНИИМК
можно сделать следующий вывод, что нарастание численности мигрирующих вредителей, таких как растительноядные клопы, зависит в большей степени от близости посевов подсолнечника к загущенным лесополосам, как местам перезимовки вредителей и источнику их дополнительного питания.
В заключении следует еще раз отметить, что агроэкосистемы представляют собой природные экосистемы, измененные в процессе сельскохозяйственного производства и при замене сложного естественного растительного покрова однообразным по видовому составу посевом или насаждением, при отсутствии должного ухода за лесонасаждениями происходит резкая перестройка в комплексе консументов. Снижается эффективность многих энтомофагов, поэтому в аг-роценозах обычны вспышки массовых размножений вредителей, для подавления которых мы применяем преимущественно химический метод борьбы, что приводит к загрязнению экосистем. Сельскохозяйственная деятельность не уничтожила влияние естественного отбора, но появился новый мощный антропогенный фактор отбора - деятельность человека, способствующая выживанию одних и подавляющая развитие других групп организмов.
Для поддержания высокой продуктивности современных агроэкосистем мы, порой несвоевременно и бессистемно, применяем удобрения и пестициды. Однако подобная практика их использования во многих случаях приводит к нарушению равновесия в системе и разрушению агроценозов.
Использование элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника, таких как применение биопестицидов, ведение селекционного отбора наиболее устойчивых сортов и гибридов этой культуры к повреждению фитофагами и агротехнические мероприятия, включающие правильное размещение подсолнечника в севообороте с возвращением на прежнее поле не ранее чем через 8-10 лет, основную обработку почвы, способствующую уничтожению сорняков, на которых развиваются болезни и многие виды вредителей (чернотелки, клопы, проволочники, луговой мотылек, тли), а также чистки и прореживания лесополос обеспечат не только высокое повышение продуктивности растений подсолнечника, но и будут способствовать получению экологической чистотой сельскохозяйственной продукции, а также значи-
тельно улучшат фитосанитарное состояния посевов этой культуры.
Список литературы
1. Белицкая, М.Н. Экологические аспекты управления фитосанитарным состоянием ле-соаграрных ландшафтов аридной зоны: дис. д-ра биол. наук: 06.01.11, 03.00.16. - Краснодар, 2004. - 396 с.
2. Доспехов, Б.А. Методика полевого опыта / Б.А. Доспехов. - М.: Колос, 1985. - Изд. 5-е. - 351 с.
3. Кожанчиков, И.В. Методы исследования экологии насекомых. - М.: Высшая школа, 1961. - С. 1-286.
4. Методические указания по испытанию инсектицидов, акарицидов и молюскоцидов в растениеводстве / Под ред. К.В. Новожилова, А.А. Смирновой, К.Н. Савченко, Г.И. Сухору-ченко, Ю.С. Толстовой. - М., 1986. - С. 279.
5. Небел, Б. Наука об окружающей среде. -М.: Мир, 1993. - Т.1. - С. 229-248.
6. Определитель сельскохозяйственных вредителей по повреждениям культурных растений / Под ред. Г.Е. Осмоловского. -Л.,1976. - 696 с.
7. Осмоловский, Г.Е. Выявление сельскохозяйственных вредителей и сигнализация сроков борьбы с ними. - М., 1964.
8. Осмоловский, Г.Е. Энтомология / Г.Е. Осмоловский, Н.В. Бондаренко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Колос, Ленингр. отд-ние, 1980. - 359 с.
9. Резистентность вредителей сельскохозяйственных культур к пестицидам и ее преодоление / Под ред. Г.И. Сухорученко, И.В. Зильберминц, А.А. Кузьмичева. - М.: Агро-промиздат, 1991. - С.192.
10. Справочник пестицидов и агрохимика-тов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2008 год. - М.: ООО «Издательство Агрорус», 2008. - С. 90.
11.Фасулати, К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. - М.: Высшая
школа, 1971. - 424 с.
12. Черезова, Л.Б. Опушки лесных полос
как стации формирования специфичных ком-
плексов жесткокрылых в агроландшафте /
Л.Б. Черезова, Е.В.Комаров // Бюл. ВНИАЛ-
МИ. - М., 1989. - Вып. 3 (58). - С. 21-26.
13. Чернышев, В.Б. Экологическая защита растений. Членистоногие в экосистеме: Учебное пособие. - М.: Изд-во МГУ, 2001. - 136 с.
14. Яблоков, А.В. (ред.), Реймерс Н.Ф., Ильичев В.Д. Биология и современность. -М.: Просвещение, 1990. - С. 14-206 с.
