CC BY
95
УДК 633.1:632.754:632.937.1 (470.4)
Энтомофаги хлебных клопов в зерновых агроценозах Поволжья
С.Е. КАМЕНЧЕНКО, ведущий научный сотрудник НИИСХ Юго-Востока Н.И. СТРИЖКОВ, заведующий лабораторией Т.В. НАУМОВА, научный сотрудник e-mail: [email protected]
Стратегия современной защиты растений предполагает максимальное использование естественных механизмов саморегуляции агроценозов, и, в первую очередь, поддержание биоразнообразия и активизацию природной биоты агроландшафтов. Однако при интенсивном применении химических средств защиты растений в ходе вошедших в практику «истребительных мероприятий» возможности комплекса энто-мофагов остаются невостребованными. Установлено [1], что гибель энтомофагов в результате применения инсектицидов на озимой пшенице достигает 90-100 %.
В Саратовской области в последние годы прослеживается тенденция увеличения масштабов применения средств защиты рас-тений,особенно на зерновых культурах. Только против вредной черепашки площадь обработок ежегодно составляет 135-200 тыс.га. Объемы и кратность использования инсектицидов зависят, в основном, от энерговооруженности и финансовых возможностей хозяйств, а не от фактического распределения вредителей в агро-ландшафтах.
Начало вегетационного сезона 2014 г. в регионе характеризовалось типичной ранневесенней засухой. По данным НИИСХ Юго-
Востока, в Поволжье за последние 30 леттеплообеспеченность вегетационного периода возросла на 140-180 °С, количество осадков за вегетационный период (май-август) сократилось на 25-30 мм, повторяемость устойчивых засух (ГТК < 0,5) увеличилось с 12 до 27 %. Процессы ари-дизации способствуют усилению активности ксерофильных и термофильных фитофагов. Так, вегетационные периоды 2009-2012 гг. характеризовались дефицитом осадков, аномалиями температур на поверхности почвы (до 5560 °С). Такие условия, наряду с мягкими зимами, способствовали повышению вредоносности хлебных клопов и сдерживали размножение теленомин как мезофиль-ных энтомофагов.
Из биоценотических регулятор-ных механизмов хлебных клопов основная роль принадлежитяйце-едам-теленоминам - массовым специализированным энтомофа-гам. Несмотря на то, что они имеют сходный жизненный цикл и особенности развития, особый интерес представляло изучение видового состава и структуры комплекса паразитов - теленомин, относящихся к разным родам семейства сцелионид (БсеПогпСае) в условиях трансформации агроклиматических процессов.
Исследования проводились в экспериментальном хозяйстве НИИСХ Юго-Востока (южная правобережная микрозона), поля которого окружены старовозрастными лесополосами и расположены на склоновых агроландшафтах Приволжской возвышенности.
Мониторинг и идентификация теленомин показали, что на посевах доминировал паразит Trissol-cus grandis. На его долю на посевах озимой ржи приходился 91 %, озимой пшеницы - 77,5 %, яровой мягкой пшеницы - до 82,3 %. Также развивались эндопаразиты Trissolcus reticulates volgensis, Trissolcus chloropus и Ooencyrtus telenomicidae, причем последний вид зарегистрирован на полях яровой пшеницы, что связано с поздним сроком реактивации яйцееда после диапаузы и продолжительным периодом развития.
Согласно исследованиям ПА. Викторова [2], яйцеед Trissolcus grandis обладает большей плодовитостью и более коротким, чем другие яйцееды, периодом развития. Эти особенности биоэкологии паразита позволяют рассматривать его как наиболее эффективного энто-мофага. Агроклиматические параметры континентального климата Поволжья позволяют выживать и поддерживать устойчивую плотность популяции только видам энтомофагов, обладающих высокой экологической пластичностью.
Исследования видового состава клопов - хозяев яйцееда Trissolcus grandis в условиях региона показали, что яйцееды способны заражать и заканчивать эмбриональное развитие на яйцекладках клопов семейства щитники (Scutelle-ridae) рода Eurygaster и других. Такие широкие трофические связи энтомофага позволяют ему устойчиво развиваться в нескольких поколениях после уборки зерновых на яйцекладах клопов, обитающих на поздних полевых культурах, в частности на посевах подсолнечника. Эта культура в настоящее время имеет наибольший удельный вес в структуре посевных площадей региона (после зерновых), что создает условия для накопления яйцеедов в агроценозах и, соответственно, повышает
их буферную функцию в отношении вредной черепашки и других хлебных клопов.
Исследованиями, выполненными в ВИЗР [3, 9], установлено, что яйцееды обладают слабыми миграционными возможностями, в связи с чем в соответствующих зерновых агроценозах размножаются аборигенные виды яйцеедов. По этой причине подавление естественных врагов при интенсивном использовании химических средств приводит к хронической вредоносности хлебных клопов.
Яйцееды, в том числе доминирующий вид Trissolcus grandis, в отличие от хлебных клопов, имеют более короткий период пассивной части жизненного цикла. Они заканчивают развитие при наступлении низких положительных температур и возобновляют его рано весной, до появления клопов на полях. В этот период стации яйцеедов приурочены к местам зимовки - древесным насаждениям, где энтомофаги сосредоточены по шлейфовой зоне лесополос и краям полей.
Особый практический интерес представляло изучение характера распределения теленомин в период завершения миграции клопов на полях и, соответственно, наступления оперативного периода борьбы с перезимовавшими клопами. В условиях Поволжья полное завершение миграции клопов на посевы приходится на конец I -начало II декады мая, что совпадает с интенсивным отрастанием озимых культур и появлением всходов ранних яровых. При учетах плотности яйцеедов в этот период (при соотношении клопов по половому признаку I : I ) установлено, что в подавляющем большинстве яйцееды распределены по краям массива (рис.). Такое распределение яйцеедов поддерживается продолжительный период, так как связано с дополнительным пита-
Расстояние от лесополосы
Распределение имаго теленомин на посевах озимой пшеницы, прилегающих к лесополосе, в период завершения миграции перезимовавших хлебных клопов (НИИСХ Юго-Востока, 2010-2013 гг.)
нием теленомин на нектароносах перед появлением первых яйцекладок хлебных клопов.
В отличие от яйцеедов, распределение клопов, в частности, вредной черепашки на посевах, как правило, равномерное [4] в связи с активной миграцией фитофага. Соответственно этому, с начала массовой откладки яиц клопами поисковое поведение теленомин изменяется, и они продвигаются вглубь посевов.
Основным универсальным показателем эффективности яйцеедов является зараженность ими яиц хлебных клопов. Показатель зараженности - величина динамичная, колебания которой зависят как от плотности яиц, так и от численности теленомин на посевах, последовательно возрастающей со сме-
ной поколений энтомофага. Как подчеркивает ряд авторов [6, 7], особую важность представляет зараженность первых яйцекладок клопов, из которых развиваются наиболее жизнеспособные и вредоносные особи.
Отдельные авторы [8] выделяют у клопов период активной (эффективной) яйцекладки, которая составляет 25 % от общего периода откладки яиц, а яйца, отложенные в другое время, дают неполноценное потомство.
По результатам наших исследований, активный период яйцекладки клопов в Поволжье совпадает с фазами выхода в трубку-колоше-ния-начала цветения пшеницы, что обусловлено определенной синхронностью развития фитофага и кормового растения. Заражение яйцекладок в этот период те-леноминами имеет решающее значение для подавления клопов на этапе эмбрионального развития.
На полях стационарных зерно-паропропашных севооборотов экспериментального хозяйства НИИСХ Юго-Востока изучалась динамика зараженности яицхлебных клопов в активный период их откладки на посевах озимых и ранних яровых зерновых культур (см. таблицу).
Как видно из таблицы, зараженность яиц клопов даже в относительно короткий период развития
Показатели эффективности яйцеедов хлебных клопов на зерновых культурах (Экспериментальное хозяйство НИИСХ Юго-Востока)
Культура Зараженность яиц хлебных клопов теленоминами в период выход в трубку — конец колошения (%)
2010 г. 2013 г.
Озимая пшеница 9,6-40,6 13,2-52,3
Озимая рожь 12,0-41,5 10,1-43,4
Озимая тритикале 7,0-35,2 14,5-41,3
Яровая пшеница мягкая 2,4-31,2 5,3-40,3
Яровая пшеница твердая 3,5-28,0 6,0-43,1
Овес 0-17,4 1,2-20,5
Ячмень 1,5-12,3 0-18,5
растений подвергается значительным колебаниям. Наиболее высокий процент зараженности яиц отмечен в 2013 г. при сравнительно благоприятных условиях для размножения теленомин, более низкий процент - в 2010 г. в условиях экстремальной весенне-летней засухи. В 2013 г. на озимых культурах наибольшая зараженность яиц клопов теленоминами выявлена на озимой пшенице. Озимая рожь и озимая тритикале имели более низкие показатели зараженности, несмотря на идентичную плотность яиц, что связано с более высоким стеблестоем культур, осложняющим поисковые возможности теленомин.
По сравнению с ранними яровыми культурами, озимые имели более высокие показатели зараженности отложенных яиц, что связано с первоочередным заселением их клопами и, соответственно, яйцеедами. Более низкая зараженность яиц на ранних яровых культурах, несмотря на существенное отставание их по фазе (на 15-20 календарных дней) и постепенное накопление яйцеедов в период формирования стебля и генеративных органов, связана с большим удельным весом этих культур в системе севооборотов и, соответственно, последовательным распространением яйцеедов по стациям размножения клопов, включая посевы кукурузы и проса.
Проведенными в НИИСХ Юго-Востока [5] многолетними исследованиями зависимости между показателями коэффициента размножения клопов, как фундаментальной интегральной характеристики состояния фитофага в агро-ценозе, и показателями зараженности яиц клопов теленоминами установлено наличие высокой устойчивой отрицательной корреляции между этими величинами (-0,97...-0,99). При зараженности
более 80 % яиц клопов на озимой пшенице в фазе колошения коэффициент размножения вредителя не превышал единицы, то есть в этом случае воспроизводство клопов на этапе смены поколений происходило со снижением плотности популяции фитофага. При зараженности яиц клопов теленоминами 80 % и более в фазе колошения пшеницы целесообразна отмена химических обработок по личинкам вредителя.
Таким образом, активная регулирующая роль энтомофагов особенно значима на посевах озимых. Это требует иного подхода к тактике проведения химических обработок. Выявленный в ходе наших исследований выраженный краевой эффект в распределении энтомофагов в начале вегетации озимых культур ставит под сомнение целесообразность проведения ранневесенних краевых обработок этих посевов инсектицидами (указания в ряде рекомендаций). Краевые обработки, широко применяемые по соображениям удобства их выполнения и экономии, несостоятельны с точки зрения оптимизации фитосанитарной обстановки, поскольку не подавляют основной целевой объект -вредную черепашку, а приводят к массовому истреблению энтомо-фагов.
Проведенные исследования свидетельствуют о том, что учет механизмов биоценотической регуляции, сохранение и активация энтомофагов являются залогом поддержания стабильной оптимальной фитосанитарной ситуации в агроценозах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Алехин В.Т. Вредная черепашка// Защита и карантин растений, 2002, № 4, с. 65-90.
2. Викторов Г.А. Проблемы динамики численности насекомых на примере вредной черепашки. - М.: Наука, 1967, 271 с.
3. Воронин К.Е. и др. Биологическая защита зерновых культур от вредителей - М.: Агропромиздат, 1988, 198 с.
4. ГривановК.П., ЗахаровЛ.В. Вредители полевых культур на Юго-Востоке. -Саратовское книжное изд-во, 1958, 236 с.
5. Каменченко С.Е., Лебедев В.Б., Наумова Т.В. Роль яйцеедов-теленомин в регулировании численности вредной черепашки на посевах зерновых культур в условиях Нижнего Поволжья. Материалы докладов междунар. научно-практ. конф. «Биологическая защита растений - основа стабилизации агроэкоси-стем». - Краснодар, вып. 5, 2008, с. 116118.
6. Картавцев Н.И. Роль теленомин и фазий в снижении численности хлебных клопов в степной зоне Крыма / Бюллетень ВИЗР, 1988, вып. 56, с. 10-13.
7. Чуприна В.П., Исмаилов В.Я., Гончаров В.П. Система фитосанитарного мониторинга посевов с.-х. культур на территории Северо-Кавказского региона // Актуальные вопросы биологиза-ции защиты растений. - Пущино, 2000, с. 33-45.
8. Шумаков Б.М., Виноградова Н.М. Экология вредной черепашки // Тр. ВИЗР, 1958, вып. 9, с. 19-71.
9. Щепетильникова В.А. Эффективность яйцеедов хлебной черепашки и факторы ее обусловливающие // Тр. ВИЗР, 1958, вып. 9, с. 243-284.
Аннотация. Приведены результаты исследований видового состава, трофических связей, миграционных особенностей, эффективности яйцеедов хлебных клопов. Рассматривается возможность сокращения химических обработок посевов озимых в целях сохранения и воспроизводства энтомофагов.
Ключевые слова. Энтомофаги, хлебные клопы, популяция, фитофаги, фито-санитарная ситуация, зараженность, озимые культуры, яровые культуры, инсектициды, яйцекладки.
Abstract. The results of studies of the species composition, trophic relations, migration features, efficiency oviphages cereal bugs. The possibility of reducing chemical treatments of winter in order to preserve and reproduce entomophages.
Keywords. Insectivorous, grain bugs, population, phytophagous phytosanitary situation, contamination, winter crops, spring crops, insecticides, lay.
