Формирование структуры доминирования вредителей кукурузы, возделываемой в разных агроклиматических зонах Беларуси Текст научной статьи по специальности «Сельское хозяйство, лесное хозяйство, рыбное хозяйство»

nipumu™

ш, ЭФФЕКТИВНОЕ РАСТЕНИЕВОДСТВО

УДК 633.15:632.7 (476)

Трепашко Л.И., доктор биологических наук, профессор, зав. лаборатории энтомологии

Быковская А.В., кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник лаборатории энтомологии

РУП «Институт защиты растений», Беларусь

Формирование структуры доминирования вредителей кукурузы, возделываемой в разных агроклиматических зонах Беларуси

В связи с глобальным потеплением климата существенно изменилась структура доминирования в сформировавшихся энтомокомплексах посевов кукурузы, возделываемой в разных агроклиматических зонах Беларуси. В Южной, Центральной и Северной агроклиматических зонах основной вред посевам кукурузы наносят проволочники (сем. ЕШе^ае).

В отдельных районах начали формироваться очаги высокой численности стеблевого кукурузного мотылька (Ostrinia nubilalis ИЬп.),где поврежденность растений перед уборкой может достигать 60-80 %. В период выбрасывания метелок кукурузы на отдельных наблюдается увеличение вредоносности черемухово-злаковой (Ropalosiphum padi Ь.) и большой злаковой ^оЬ'юп avenae Р.) тли. С 2009 г. в районах, граничащих с Польшей и Украиной происходит инвазия опасного карантинного вредителя -западного кукурузного жука (й'тЬго^са virgifera virgifera ЬеСо^е). В сложившихся агроклиматических условиях, с учетом биологических и экологических особенностей вредителя и при несоблюдении карантинных мер возможно акклиматизация западного кукурузного жука на территории Беларуси.

Ввиду глобального потепления за период с 1989 по 2015 гг. среднегодовая температура воздуха в Беларуси превысила климатическую норму, принятую Всемирной метеорологической организацией (ВМО) на 1,3 °С. В результате потепления произошло изменение границ агроклиматических зон (областей): Северная агроклиматическая область распалась, а на юге Белорусского Полесья образовалась Новая, более теплая агроклиматическая область. Исследования белорусских метеорологов показывают, что тенденции этих изменений в ближайшие десятилетия будут сохраняться, что требует корректировки системы защиты сельскохозяйственных культур от вредных организмов, мигрирующих из сопредельных с Беларусью стран.

Такая ситуация соответствует продвижению на 150-200 км по широте (к северу) более южных климатических условий. В связи с этим, территория Беларуси разделена на четыре агроклиматические зоны с учетом суммы активных температур выше +10 °С, которые колеблются от 2000 до 2600 °С.

I - Северная - прохладная, с суммами температур 20002200 °С;

II - Центральная - умеренно теплая, с суммами 22002400 °С;

III - Южная - повышенно теплая, где суммы 2400-2600 °С;

IV - Новая - с суммой температур более 2600 °С.

Учитывая, что для развития стеблевого кукурузного мотылька сумма эффективных температур составляет 711 °С, оптимальные агроклиматические условия сложились в III и IV зонах, которые охватывают

большую часть территории Брестской, Гомельской, Гродненской и Минской областей. Сумма эффективных температур в этих зонах составляет 24002600 °С и более, увеличиваясь с севера на юг. В отдельные годы сумма активных температур может понижаться до 18002000 °С и повышаться до 28003000 °С. Заморозки прекращаются весной в период с 20 апреля по 5 мая, возобновляются в I декаде октября. Таким образом, безморозный период длится 5-6 месяцев.

Появление новых отечественных раннеспелых и среднеран-них сортов и гибридов кукурузы способствовали увеличению в республике посевных площадей культуры, которые в 2018 г. составляли 970,2 тыс. га, в т.ч. на зерно и семена - 168,6 тыс. га, при средней урожайности зеленой массы 249 ц/га, зерна -84 ц/га. Однако насыщение севооборотов кукурузой, возделывание ее на протяжении многих лет бессменно, несоблюдение агротехнических мероприятий, а также благоприятные метеоусловия повлияли на фитосанитарную ситуацию в агроценозах культуры, измене-нив структуру доминирования вредной энтомофауны и увеличив ее вредоносность.

В энтомокомплексах агроце-нозов кукурузы долгое время доминировали проволочники - личинки злаковых щелкунов (сем. ЕЫепСае). Однако с 2010 г. получил развитие новый для Беларуси вредитель -стеблевой кукурузный мотылек (ОзЫп'ш пиЬНаНз ИЬп.), отмечается инвазия опасного карантинного вредителя - западного кукурузного жука (О'шЬго^са у1гдКега у1гдКега ЬеСо^е).

№5 июнь 2019

lUHBUHM

Место и методы исследования. Учеты динамики численности и вредоносности фитофагов в агроценозах кукурузы проводили путем маршрутных обследований в 2009-2018 гг. на полях научных селекционных учреждений и опытных станций, в производственных посевах кукурузы в Северной, Центральной, Южной и Новой агроклиматических зонах.

Численность проволочников учитывали до посева кукурузы и в фазе 3-4 листа методом почвенных раскопок на глубину до 30 см ручным буром конструкции Г. К. Пятницкого, диаметром 11,3 см (площадь рабочей поверхности 0,01 м2). Отбирали 20 почвенных проб с опытного участка, затем устанавливали среднюю численность вредителей (особь на 1 м2).

Средневзвешенную плотность проволочников с учетом встречаемости определяли по формуле:

У = ((Х*0) + (Х1*1)+(Х2*2)+ ...

+ (Хп*п))*100/(Ы*п),

где, У - средневзвешенная плотность проволочников на 1 м пог.;

X - количество проб без проволочников;

XI - количество проб, в которых число проволочников равно единице;

Х2 - количество проб, в которых число проволочников равно двум;

Хп - количество проб, в которых число проволочников равно п;

п - максимальное количество проволочников в пробе;

N - общее количество проб.

В течение вегетационного периода в производственных условиях в динамике учитывали густоту стеблестоя, поврежден-ность растений. Подсчитывали среднее количество растений на 1 м погонный, число поврежденных растений, определяли процент поврежденности.

Мониторинг западного кукурузного жука ведется совместно с сотрудниками ГУ «Главная государственная инспекция по семеноводству, карантину и защите растений» на посевах кукурузы вокругмеждународногоаэропорта «Минск», вдоль международной трассы Брест-Москва, трассы Гомель - Минск и Гродно - Минск. В районах Брестской, Гомельской и Гродненской областей, которые граничат со странами, где западный кукурузный жук уже обнаружен, в пунктах пропуска, в зонах возможного заселения или появления данного вредителя на полях кукурузы осуществляли постоянный контроль: визуальный осмотр корневой системы, ослабленных пожелтевших и выпадающих растений, отлов жуков на феромонные ловушки.

Для выявления западного кукурузного жука использовали ло-

Западный кукурузный жук

Рисунок 1. Агроклиматические зоны Беларуси (согласно В.И. Мельник, 2015 г.)

вушки типа «PAL» с феромоном, синтезированным на кафедре органической химии УО «Белорусский государственный университет». Ловушка типа «PAL» представляет собой лист прозрачного пластика (36х23 см). Одна сторона покрывается энтомологическим клеем «Унифлекс». При установке пластик оборачивается вокруг стебля растения кукурузы липкой стороной наружу. Феромонная приманка прикрепляется у верхней части пластика. Ловушки развешивали на растениях кукурузы на высоте 1,2-1,5 метра с I декады июля вдоль поля на расстоянии 100-150 метров одна от другой. Срок действия феромона составляет 2-3 месяца, клеевая поверхность обновляется по мере необходимости. Учет жуков проводили каждые 10-14 дней.

Наблюдения за развитием и динамикой численности стеблевого кукурузного мотылька велись на стационарных полях и в базовых хозяйствах на производственных посевах кукурузы, которая воз-делывалась бессменно и в севообороте. Численность зимующих гусениц стеблевого мотылька, куколок, заселенность растительных остатков в осенний и весенний периоды учитывали путем вскрытия 100 стеблей пожнивных остатков, взятых в 10 местах по диагонали поля. В период вегетации кукурузы для определения численности яйцекладок и гусениц стеблевого кукурузного мотылька, повреж-денности растений отбирали пробы по 10 растений в 10 местах по диагонали опытного поля.

Полученные данные статистически обработаны методами корреляционно-регрессионного и дисперсионного анализов с использованием программ Excel, Oda.

Результаты исследований.

Результаты мониторинга показали, что в первой половине вегетации кукурузы значительный вред растениям наносят проволочники (сем. Elateridae, род Agriotes), особенно в Северной, Центральной и Южной агроклиматических зонах. Таксономическая структура щелкунов представлена 13 видами: Agriotes sputator L., A. lineatus L., A. obscurus L., Selatosomus aeneus L., S. latus F., Athous niger L., Ath. Haemorrhoidalis F., Limonius aeruginosus Ol., Actenicerus (Corymbites) sjaelandicus Muell., Adrastus pallens F., Cardiophorus

Aipornu™

ЭФФЕКТИВНОЕ РАСТЕНИЕВОДСТВО

sp., Ampedus sp., Hypnoidus (Cryptohypnus) sp. Наиболее распространены в Беларуси три вида щелкунов: посевной (A. sputator L.), полосатый (A. lineatus L.) и темный (A. obscurus L.). Значительно реже встречаются личинки щелкунов из родов Selatosomus Steph и Athous Eschz. Период вредоносности проволочников растянут с периода прорастания семян кукурузы до появления 8-9 листьев, однако наиболее характерные повреждения отмечаются в фазе 2-4 листьев.

По результатам маршрутных обследований в 2010-2018 гг. установлено, что проволочниками заселено 80-90 % обследуемых посевных площадей республики со средней численностью 15-25 ос./м2, в очагах - до 3035 ос./м2. Нарастание численности вредителя происходит на посевах многолетних трав, полях, сильно засоренных пыреем. В агроцено-зах кукурузы при численности фитофагов выше экономического порога вредоносности (12-15 ос./м2 при возделывании кукурузы на зерно, 15-18 ос./м2 - при возделывании на зеленую массу), по-врежденность растений достигает 40 %, что снижает урожай зеленой массы на 35-50 %.

Изучение многолетней динамики численности проволочников в севооборотах с разным насыщением зерновыми и пропашными культурами показало, что при возделывании в течение 3летяровых и озимых зерновых культур и 2 лет кукурузы происходит нарастание численности проволочников, соответственно, возрастает и поврежденность растений. Установлено, что индекс нарастания численности проволочников при возделывании кукурузы изменялся от 0,9 до 1,2. После яровых зерновых культур численность вредителей увеличивалась в 2,9 раза. Поэтому наибольшая плотность проволочников отмечалась в посевах после зерновых культур и многолетних злаковых трав, в таких популяциях присутствовали личинки всех возрастов, в том числе 1-го года жизни - до 63 %. При возделывании кукурузы в монокультуре из-за многочисленных обработок почвы численность фитофагов снижалась. Преобладание в севообороте пропашных культур способствует лишь поддержанию плотности популяции, а многолетних трав и зерновых

культур - нарастанию высокой численности проволочников. В связи с высоким процентом зерновых культур и многолетних трав в структуре посевных площадей, проблема численности и вредоносности проволочников остается актуальной.

Кроме проволочников большой ущерб растениям кукурузы наносит стеблевой кукурузный мотылёк ^Мп'ш nubilalis ИЬп.), массовое развитие которого началось с 2010 г. на бессменных посевах кукурузы, возделываемой в Гомельской и Брестской областях (Южная и Новая агроклиматические зоны). В результате мониторинга вредитель был выявлен на 35-50 % от обследованной площади. В этих областях сформировались очаги его высокой численностью, где повреж-денность растений колебалась от 30,2 до 90 %. Потери урожая зерна составили от 14 и до 20 %, поэтому на 70 % обследованных посевов кукурузы внесение инсектицидов было экономически целесообразно. В очагах массового развития вредителя заселенность растительных остатков гусеницами осенью достигала 80 %.

По результатам исследований установлено, что за последние три года численность и вредоносность Ostrinia nubilalis НЬп. существенно выросла. В Центральной и Северной агроклиматических зонах на полях при бессменном возделывании кукурузы в годы с теплой и влажной погодой в период вылета имаго-откладки яиц стеблевого мотылька зарегистрированы его очаги высокой численности. В 2014-2015 гг. в Витебской области (Северная агроклиматическая зона) поврежденность растений кукурузы перед уборкой урожая составляла от 20 до 40 %, в 20162017 гг. в Гродненской области (Южная агроклиматическая зона) на отдельных полях перед уборкой было повреждено 48-65 % растений.

На посевах кукурузы, возделываемой в Минской области до настоящего времени наблюдалась невысокая вредоносность стеблевого мотылька, на обследованных полях в фазе молочно-восковой спелости зерна (перед уборкой на зеленую массу) поврежденность растений кукурузы составляла не более 3-5 %. В 2018 г. при сложившихся благоприятных погодных условиях в сформировавшихся

очагах перед уборкой было повреждено 15-30 % растений.

Результаты мониторинга фи-тосанитарной ситуации агроце-нозов кукурузы в разных агроклиматических зонах показали, что ареал стеблевого мотылька расширился и очаги с его высокой численностью появились в более северных регионах. На основании полученных данных, согласно Постановлению Министерства сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь от 22.08.2006 № 48 «Об установлении перечня особо опасных вредителей, болезней растений и сорняков» стеблевой кукурузный мотылек был внесен в перечень опасных вредителей сельскохозяйственных культур в Беларуси.

Фенология развития стеблевого мотылька в онтогенезе кукурузы в разных агроклиматических зонах республики изучалась в течение 2011-2018 гг. Как видно из данных представленных в таблице, периоды прохождения фенологических фаз вредителя в Южной и Новой зонах существенно отличаются от Центральной зоны, что связано в первую очередь со сложившимся температурным режимом. Оптимальными условиями для массового развития вредителя являются среднесуточная температура воздуха + 15... +16 °С и сумма осадков 55-85 мм (в мае-первой половине июня), средняя температура воздуха +18. +25 °С и сумма осадков 60-90 мм (вторая половина июня - июль) сложились в Южной и Новой агроклиматических зонах, что способствовало

Стеблевой кукурузный мотылек

№5 июнь 2019

АП'ОФиРУМ

Таблица. Фенология развития стеблевого кукурузного мотылька в разных агроклиматических зонах Беларуси (среднемноголетние данные)

Стадия развития стеблевого кукурузного мотылька Южная и Новая агроклиматические зоны Центральная агроклиматическая зона Фаза развития кукурузы

Окукливание III декада мая-I декада июня II-III декады июня 2-3 листьев (ст. 12-13 ВВСН)-5-6 листьев (ст. 15-16 ВВСН)

Вылет имаго III декада июня-I декада июля II-III декада июля 8-10 листьев (ст.18-20 ВВСН)-начало выбрасывания метелки (ст. 51 ВВСН)

... III декада начало выбрасывания метелки „ III декада июня- . , ,, г, DDriJ, Откладка яиц .. июля-I декада (ст. 51-53 ВВСН)-начало II декада июля августа цветения (ст. 53-61 ВВСН)

Отрождение гусениц I-II декада июля II-III декада июля конец выбрасывания метелки -цветения (ст. 53-65 ВВСН)

формированию очагов высокой численности и вредоносности фитофага.

В условиях Южной и Новой зон гусеницы начинают окукливаться в III декаде мая - I декаде июня, бабочки вылетают во II-III декадах июня. Откладка яиц проходит в фазе начало выбрасывания ме-телки-цветение, в III декаде июня -I декаде июля. Самки откладывают яйца группами по 10-15 штук на нижнюю сторону листьев кукурузы. Период откладки яиц продолжается 15-25 дней. Эмбриональный период отмечается от 3 до 14 дней в зависимости от температуры воздуха и суммы осадков (таблица).

В Центральной зоне окукливание перезимовавших гусениц обычно проходит во II-III декадах июня, в фазе кукурузы 5-6 листьев, бабочки летают в II-III декадах июля, в фазе начало выбрасывания метелки у кукурузы, что на 10-14 дней позже, чем на юге республики (таблица). Это связано с более низкими среднесуточными температурами воздуха в северном регионе.

Появление гусениц и первых повреждений растений приурочены к фазе конец выбрасывания метелки-начало цветения кукурузы в I-II декадах июля (южные районы) и во II-III декадах июля (центральные районы). Отродившиеся из яиц гусеницы проникают за влагалища листьев, соцветия и стебли. Гусеницы живут 12-57 дней, питаясь внутри стеблей и початков, где выгрызают ходы и полости, приводя к сломам стеблей и недобору урожая зерна и зеленой массы.

В 2016-2018 гг. в Южной и Новой агроклиматических зонах республики в агроценозах кукурузы наблюдалось увеличение вредоносности злаковых тлей (сем. АрЫС1Сае). К наиболее распространенным видам относятся черемухово- (Rhopalosiphum padi Ь.) и большая злаковая (Sitobioп aveпae Р.) тля. В засушливые годы также и в Центральной агроклиматической зоне отмечается рост численности злаковых тлей в посевах кукурузы. Появление колоний вредителя происходит в период выбрасывания метелок. Первоначально тли концентрируются на молодых верхних листьях, затем образуют плотные колонии на листьях, метелках, в листовых влагалищах. В местах обитания колоний тлей листовая поверхность часто обесцвечивается, а при высокой плотности вредителей, происходит усыхание листьев, снижается урожай.

Для посевов кукурузы значительную угрозу представляет карантинный вредитель - западный кукурузный жук (Diabrotica virgifera virgifera ЬеСо^е). Первичная инвазия западного кукурузного жука произошла в 2009 г. в Брестском районе. Через два года повторно выявлено 3 очага вредителя. С тех пор ежегодно регистрируется вторжение D. virgifera virgifera на полях, расположенных вдоль границы с Польшей и Украиной. В 2016 г. в Малоритском районе зарегистрирован новый очаг инвазии диабротики в посевах кукурузы возле границы с Украиной.

Результаты феромонного мониторинга показывают, что за-

падный кукурузный жук может акклиматизироваться в южных районах Беларуси, поэтому возникает необходимость постоянного контроля за возможной его инвазией с соседних государств для своеременной ликвидации и предупреждения формирования постоянных очагов вредителя.

Таким образом, потепление климата в Беларуси способствовало изменению структуры посевных площадей под кукурузу, что в свою очередь способствовало изменению структуры доминирования фитофагов. Если до недавнего времени основными вредителями считались злаковые щелкуны, то в настоящее время, доминируют стеблевой кукурузный мотылек, злаковые тли, западный кукурузный жук. Полученные данные по биологическим особенностям развития и вредоносности основных фитофагов кукурузы, возделываемой в разных агроклиматических зонах, необходимы для обоснования системы мероприятий по защите культуры от комплекса вредителей, наносящих повреждения на разных этапах ее онтогенеза.

Литература

1. Агроклиматическое зонирование территории Беларуси с учетом изменения климата [Электронный ресурс]: выполнение работ по проекту СЕЕР2016-071-В1. в рамках Службы предоставления экспертных услуг / В. Мельник [и др.]. - Минск - Женева,

2017. - 84 с.

2. Быковская, А.В. Распространенность злаковых тлей (АрЫСИае) в посевах кукурузы Беларуси / А.В. Быковская, М.Г. Немкевич // Итоги и перспективы развития энтомологии в Восточной Европе: сб. статей II Междунар. науч.-практ. конф., Минск, 6-8 сентября 2017 г. / НАН Беларуси; редкол.: О.И. Бородин, В.А. Цинкевич. - Минск, 2017.

- С. 102-111.

3. Влияние гидротермических условий на ареал стеблевого кукурузного мотылька (ОэЫта пиЬНаИэ НЬп.) в Беларуси / А.В. Быковская. А.С. Самонов // Защита растений: сб. науч. тр. / РУП «Ин-т защиты растений»; гл. ред. Л. И. Трепашко. - Минск,

2018. - Вып. 42. - С. 201-208.

4. Вредители сельскохозяйственных культур: справочное и учебно-методическое пособие. / Под общей ред. К.С. Артохина. // Том I: Вредители зерновых культур. - М.: Печатный город, 2012. - 532 с.

5. Методические указания по выявлению, идентификации и ликвидации западного кукурузного жука (ЭтЬго^са укд^ега укд^ега 1_еСоп1е) / С.В. Сорока [и др.]. -Минск: Колорград, 2017. - 28 с.

6. Кукуруза / Д. Шпаар [и др.]; под общ.ред. В. А. Щербакова. - Минск: Беларус. навука, 1998. - 200 с.

7. Распространение, динамика численности и вредоносность жуков сем. Е^епСае в Беларуси / Л.И. Трепашко [и др.] // Защита растений: сб. науч. тр. / РУП «Ин-т защиты растений»; редкол.: Л.И. Трепашко [и др.].

- Несвиж, 2013. - Вып. 37. - С. 216-227.