CC BY
126
УДК 633.1:630.7
Пространственное распределение фитофагов в посевах зерновых культур
С.В. БОЙКО, О.Ф. СЛАБОЖАНКИНА, ведущие научные сотрудники Института защиты растений Республики Беларусь e-mail: [email protected]
Заселяя посевы зерновых культур, насекомые распределяются в них соответственно своим требованиям к экологическим условиям и под воздействием определенных факторов - это внутрипопуляцион-ные и межвидовые отношения, пищевая избирательность насекомых, способ откладки яиц, миграционные способности и др. [3, 6, 7, 11].
На пространственное распределение вредителей в посевах может также влиять размер поля: на небольших площадях насекомые многочисленнее в краевой зоне; на больших массивах они распределяются более равномерно по полю. Доминирование в севообороте монокультуры и возрастание в посевах численности специализированных вредителей по сравнению с первичными ценозами ведет к снижению роли краевого эффекта в распределении насекомых. Заметную роль в пространственном распределении фитофагов в посевах может играть структура посевов и наличие сорной растительности [4, 6].
Посевы в жизни вредных насекомых выступают в качестве среды обитания. Они являются для вредителей не только источником пищи, но и местом их развития. Посевы создают определенные микроклиматические условия, к которым насекомые предъявляют соответствующие биологии каждого вида требования. Заселение вредителями посевов с различной густотой стояния растений зависит от экологической нормы реакции зерновых
культур на температуру, свет и другие факторы. Известно, что загущенные посевы способствуют быстрому росту и одревеснению стеблей, отмиранию листьев растений, что делает их малопривлекательными для вредителей [8, 12, 17]. Из-реженные, хорошо прогреваемые посевы зерновых культур интенсивнее заселяются и повреждаются свето- и теплолюбивыми насекомыми, например шведскими мухами. Этот факт объясняется тем, что в густом стеблестое создается большая затененность, ускоряется рост влагалищных листьев, побегов, и огрубение их в фазах кущение и стеблевание происходит значительно быстрее, что позволяет им уйти от повреждений шведскими мухами. Внутристеблевые вредители подчинены правилу смены стаций, в результате чего насекомые избирают стации обитания, соответствующие их гидротермическим и световым требованиям. Сосущие фитофаги заселяют в основном загущенные посевы с более стабильным режимом температуры и относительной влажностью воздуха [19].
Изучение пространственного распределения насекомых имеет большое практическое значение. Полученные сведения о распределении насекомых в посевах необходимы не только с точки зрения изучения биоэкологических особенностей насекомых, но и для выбора тактики проведения агротехнических и химических защитных мероприятий на всей площади посева или только на отдельных участках.
Исследования выполняли в полевых опытах РУП «Институт защиты растений» и в производственных посевах яровых (ячмень, пшеница,
овес, тритикале) и озимых (рожь, тритикале, пшеница) зерновых культур в центральной и южной агроклиматических зонах республики. Установление пространственного распределения энтомокомплексов в агроценозах зерновых культур проводили с применением методов, принятых в энтомологии [10, 11, 15, 16].
Ретроспективный анализ многолетнего биологического материала по динамике численности популяций насекомых и их пространственном распределении в посевах показал, что в агроценозах зерновых культур обитает 93 вида фитофагов, однако периодически экономическое значение имеют лишь 16 видов. Среди них - овсяная и ячменная шведские мухи, зеленоглазка, ме-ромиза, красногрудая и синяя пья-вицы, большая злаковая и обыкновенная черемуховая тли, ржаной и пустоцветный трипсы, шеститочечная цикадка, полосатая и стеблевая хлебные блошки, хлебный жук-кра-сун, злаковая листовертка, клопы семейства слепняки и остроголовые клопы, листовые пилильщики, злаковый минер и др.
Выявлено, что пространственное распределение вредителей носит преимущественно характер случайного и равномерного, что подтверждается литературными данными [4, 12, 14, 17]. Так, в целом, характеризовалось заселение посевов зерновых культур злаковыми мухами, цикадками, клопами и хлебными блошками.
На равномерное заселение посевов внутристеблевыми вредителями указывает ряд авторов [8, 14], связывая это с влиянием климатических факторов, стаций, фаз развития растений и др. Плотность вредителя на зерновых культурах определяется сроком и нормой посева, скороспелостью сорта и местоположением участка.
Шведские мухи являются тепло-и светолюбивыми насекомыми, чутко реагирующими на изменение этих условий. При более низкой
6 Защита и карантин растений № 3, 2013
температуре мухи концентрируются на сильно освещенных участках, при более высокой - уходят в тень. Этим и объясняется то, что в северных районах шведские мухи наиболее охотно заселяют прогреваемые поля с изреженным травостоем, избегая загущенных посевов. На поведение мух оказывает влияние и ветер. В ветреную погоду мухи забираются в укромные места и становятся менее активными [8, 17]. Шведские мухи концентрируются также в посевах с разреженным травостоем, что объясняет предпочтение мухами растений с высокой кустистостью для яйцекладки. Овсяная муха преобладает в районах и в годы с повышенной влажностью и умеренными температурами, а ячменная муха доминирует в засушливые, теплые годы.
Как показали наши исследования, в течение вегетационного периода пики численности шведских мух приходятся на заселение всходов яровых зерновых культур перезимовавшим поколением;на периодлёта летнего поколения, развивающегося в посевах яровых культур, что совпадает с фазой цветения культур и формированием зерновок; на период заселения всходов озимых культур (август-сентябрь). Весеннее и осеннее поколения шведских мух предпочтительней заселяют всходы ярового и озимого тритикале и овса, летнее - овса и ячменя.
На начальных стадиях развития зерновых культур (всходы -кущение) цикадки концентрируются в краевой полосе, но при этом не образуют скоплений. В течение сезона они пространственно распределялись в посевах равномерно, с повышенной численностью в середине поля. Незначительное повышение плотности вредителей отмечалось в начале вегетации культур. Зафиксированы два пика повышения численности цикадок: первый наблюдался в стадии 2-3-го листа, второй - в конце июля в фазы цветения и созревания культур. Сезонное развитие цикадок
в большей степени приурочено к календарным срокам, нежели к фенологии культур (вредители способны питаться зерновыми независимо от фазы развития культуры).
В течение вегетационного сезона распределение хлебных блошек в посевах озимых и яровых зерновых характеризовалось как неустойчивое, жуки распределялись по краю и в середине поля, что связано с поисками наиболее пригодных для питания растений в зависимости от фазы развития культуры. Подобный характер заселения вредителями посевов яровой пшеницы отмечает
Н.А. Дубровская (1970). Однако в литературе имеются и другие данные, например А.И. Кудрин (1969), изучавший распределение вредителей на пшенице с помощью специальных ловушек, указывает, что при заселении поля жуки концентрируются в полосе 300 м от его края [9]. Анализ динамики численности жуков в посевах яровых зерновых показывает, что независимо от погодных условий пики численности вредителей соответствуют одним и тем же фазам культур: всходы - 2-
3 листа и формирование зерна.
Аналогичным было пространственное распределение клопов семейств М1пс1ае и Рег^аШт1с1ае в посевах зерновых культур. Численность насекомых по краю и в середине поля как в отдельные периоды, так и в целом за сезон, была примерно одинаковой. В различные по погодным условиям годы максимум численности клопов наблюдался в разные фазы развития растений -от колошения до молочно-восковой спелости зерна.
Пространственное распределение пьявицы в посевах зерновых культур неравномерно и носит очаговый характер по краям поля, что связано с биологическими и экологическими ее особенностями [2, 3, 14]. Образование очагов зависит от микроклимата участка и вызвано необходимостью многократного спаривания насекомых. В наиболее
благоприятных условиях диаметр «очага» в среднем равен 15-20 м, интервал между «очагами» в пределах 5-20 м.
Результаты собственных наблюдений очагового распределения пьявицы согласуются с литературными данными. Массовое развитие вредителя отмечалось лишь в постоянно сформировавшихся очагах, в основном в южной и центральной агроклиматических зонахреспублики. Так, в фазе кущения зерновых культур на отдельных полях отмечалась численность жуков 268-661 особь на 100 взмахов сачком. Поврежден-ность листьев личинками вредителя повсеместно достигала 25 %, в очагах - 50-70 %. Яровые культуры, особенно ячмень и пшеница, предпочтительнее заселялись и повреждались вредителем по сравнению с озимыми зерновыми.
Хлебные жуки так же распространяются в посевах очажно, преимущественно по краю поля. Плотность заселения краевых зон вредителями в основном зависела от расположения участка по отношению к местам резерваций и зимовок хлебных жуков (лесополосы, стерня прошлого года). Наибольшая численность жуков в фазе цветения наблюдалась в посевах озимой ржи и тритикале на расстоянии до 20 м, наименьшая - 60-80 м от края поля (см. таблицу). В середине поля
Распределение хлебных жуков в посевах озимых зерновых культур (стационарные поля, фаза - цветение, ПСК «Комсомольск» Речицкого района Гомельской области)
Расстояние от края поля (м) Численность (экз/м2)
2006 г. 2007 г.
Озимая рожь
0-20 42,8 12,8
40 11,6 5,3
60 3,8 2,4
80 2,4 1,2
Озимая тритикале
0-20 7,6 4,6
40 5,0 3,1
60 2,1 1,6
80 1,5 0,4
встречались лишь единичные экземпляры. В фазе молочно-восковой спелости озимых зерновых культур при массовом развитии вредителей жуки по мере сильного повреждения колосьев растений, расположенных по краю поля, перемещаются к его середине.
Сведения о характере заселения зерновых культур злаковыми трип-сами довольно ограничены и противоречивы. Одни исследователи утверждают, что трипсы заселяют зерновые поля равномерно [13, 18], другие сообщают о концентрации фитофагов по краю поля [21]. Расселению по полям трипсов в значительной мере способствует ветер, даже слабый ветер переносит вредителей на расстояние до 1 км, чего не наблюдается в безветренную погоду. Закономерность краевого заселения посевов яровых зерновых культур трипсами отмечалась нами в начале стеблевания культур. На краевой полосе шириной 20-40 м численность фитофагов доходила до 8 особей на стебель, в то время как на расстоянии 80 м от края поля их количество на стебель не превышало 3 особей. В более поздние фазы развития яровых отмечалось рассредоточение трипсов по всему полю. Плотность заселения краевых зон злаковыми трипсами в основном зависит от расположения участка по отношению к местам резерваций и зимовок вредителей (стерня и растительные остатки прошлого года), а также от величины посевных площадей. На малоконтурных полях (2-
4 га), расположенных вблизи мест резерваций трипсов, их численность как в краевой зоне, так и в середине поля всегда выше, чем на больших (20-50 га) открытых массивах [5, 6].
Сопоставление пиковой численности злаковых трипсов в посевах озимых зерновых культур с погодными условиями в весенний период позволило установить следующее. Благоприятными факторами для формирования высокой численности вредителей являются теп-
лая погода в III декаде апреля и I декаде мая, когда средняя температура воздуха на 1,5-3,5 °С выше нормы, месячное количество осадков - в пределах нормы или в
1,5 раза выше. Такие условия способствуют дружному выходу трип-сов из мест зимовки, активному лёту и массовому заселению ими озимых культур, которые находятся в фазе 1-2 узлов.
Взрослые особи ржаного трипса обитают в злаковом травостое и ведут полускрытый образ жизни. Наибольшую активность проявляют в солнечные тихие дни при температуре воздуха выше 13 0С; в пасмурную погоду трипс находится за обертками колоса или за листовой пластинкой.
Миграции большой злаковой тли с многолетних злаковых трав на посевы яровых зерновых культур способствуют конвенционные токи и воздушные течения. Поэтому тля заселяет посевы по-разному: с краев, очагами или равномерно все поле [1]. Данные о предпочтении тех или иных участков посева зерновых злаковыми тлями и их энто-мофагами разноречивы, что связано с их видовыми особенностями, разнообразием местных условий, а также разницей во времени учета. Так, многие авторы указывают на заселение тлями краевой части поля в начальный период вегетации культуры, в дальнейшем - расселение их на остальную площадь [1, 2]. Некоторые исследователи не отмечают значительной разницы между видовым составом, плотностью и распределением тлей в середине и по краям поля. Нами определена тенденция заселения тлями края поля в начале вегетационного периода и во время вступления основной массы растений яровых зерновых культур в фазе стеблевания, озимых зерновых - в период формирования зерна. Обыкновенная черемуховая тля предпочитает заселять растения зерновых на пониженных участках, по краям поля. В
течение сезона более равномерное распределение тлей по посеву наблюдалось во время пика их численности.
Типичными местами обитания злакового минера являются края поля, обочины дорог с посевами диких злаков. Вредитель выбирает защищенные от ветра, хорошо прогреваемые солнцем места, с изрежен-ным посевом. Минер обычно летает в спокойную солнечную погоду над цветущими растениями и другим растительным покровом поля, не опускаясь внутрь посева [14, 20].
Таким образом, наши наблюдения показали, что характерной особенностью в заселении посевов зерновых культур и последующем пространственном размещении вредителей является начальное присутствие их в краевой зоне посева. Одним из возможных объяснений этому может быть то, что заселение посевов насекомыми, а, следовательно, и их накопление в краевой зоне имеет часто локальный характер и наблюдается, в первую очередь, на тех участках, которые прилегают к местам резерваций насекомых. Большинство видов насекомых встречается по краям посевов, и меньшее их количество -в середине поля.
Планируя проведение агротехнических и химических защитных мероприятий в посевах зерновых культур против вредителей, необходимо учитывать закономерности заселения ими посевов. Такие приемы, как размещение посевов зерновых культур по нестерневым предшественникам, соблюдение пространственной изоляции посевов зерновых культур от мест резерваций и зимовки вредителей и др., будут способствовать снижению численности злаковых трипсов и мух, хлебных жуков. Экономически целесообразно химическую борьбу против вредителей с краевым и очаговым заселением проводить не на всей площади посева, а только на отдельных участках и кра-
евых полосах. Замена сплошных обработок локальными, краевыми снижает пестицидную нагрузку на окружающую среду и сохраняет полезную энтомофауну.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бокина И.Г. Пространственное распределение энтомофагов злаковых тлей на полях зерновых культур / Фитосанитарная безопасность агроэкосистем: материалы междунар. науч. конф. (Новосибирск, 7-9 июля 2010 г.). - Новосибирск,
2010, с. 31-35.
2. Володичев М.А. Красногрудая пья-вица // Зашита растений, 1989, № 3, с. 14-16.
3. Гришенцев С.Г. Факторы, регулирующие распространение пьявицы красногрудой в агробиоценозах Степи УССР // Защита зерновых от вредителей и болезней при интенсивных технологиях: сб. науч. тр./ Днепропетров. с.-х. ин-т. - Днепропетровск, 1990, с. 108-112.
4. Гусева О.Г. Пространственное распределение жужелиц и стафилинид в агроэкосистеме / О.Г Гусева, А.Г. Коваль // С.-х. биология. Сер. биол. растений,
2011, № 1, с. 118-123.
5. Дубровская H.A. О типах пространственного распределения некоторых массовых насекомых в агроценозах // Экология, 1975, № 6, с. 54-60.
6. Дубровская Н.А. Зависимость численности вредителей от режима питания растений // С.-х. биология, 1970, т. 5, № 6, с. 931-932.
7. Жуковский С.Г. Влияние температуры и света на устойчивость пшеницы к шведской мухе: автореф. дис. ... канд. с.-х. наук; Ленингр. СХИ. - Л.-Пушкин, 1962, 20 с.
8. Кудрин А.И. Особенности заселения полосатой хлебной блохой посева пшеницы //Материалы науч. конф. молодых ученых, посвящ. 50-летию Великой Октябрьской Социалистической революции: Рефераты докладов. - Л., 1967, с. 208-211.
9. Осмоловский Г.Е. Выявление сельскохозяйственных вредителей и сигнализация сроков борьбы с ними. - М.: Рос-сельхозиздат, 1964, 204 с.
10. Палий В.Ф. Методика изучения фауны и фенологии насекомых. - Воронеж: Центр.-чернозем.кн. изд-во, 1970, 191 с.
11. Павлов И.Ф. Экология основных скрытностеблевых вредителей хлебных злаков и борьба с ними в условиях черноземной полосы: автореф. дис. ... д-ра с.-х. наук // Моск. с.-х. акад. им. Тимирязева. - М., 1961, 36 с.
12. Писаренко В.Н. Особенности развития и вредоносности пшеничного трипса в орошаемых условиях степи Украины и обоснование мер борьбы с ним. Автореф. дис. ... канд биол. наук, Харьковский с.-х. ин-т. - Харьков, 1976, 22 с.
13. Слабожанкина О.Ф. Биологическое обоснование системы защиты яровой пшеницы от вредителей в условиях Беларуси: автореф. дис. ... канд. биол. наук, РУП «Ин-т защиты растений». - п. Прилуки, Мин. обл., 2004, 22 с.
14. Фасулати К.К. Полевое изучение наземных беспозвоночных. - М.: Высш. школа, 1971, 424 с.
15. Федоренко В.П. Методика енто-мологічньїх досліджень / В.П. Федоренко, О.М. Сумароков // Карантин і захіст рослін, 2006, № 9, с.18-20.
16. Шапиро И.Д. Биологические основы построения систем мероприятий по защите кукурузы от шведской мухи: ав-тореф. дис. ... д-ра биол. наук, Всесоюз. ин-т защиты растений. -Л.: ВИЗР, 1964, 46 с.
17. Шуровенков Ю.Б. Пшеничный трипс в Зауралье и меры борьбы с ним. -М.: Колос, 1971, 89 с.
18. Шуровенков Б.Г. Большая злаковая тля // Защита растений, 1975, № 9, с. 16-17.
19. Шуровенков Ю.Б. Пшеничный лис-
товой минер - новый вредитель в Северном Зауралье // Материалы VII съезда ВЭО. -Л., 1974, вып. 2, с. 64-69.
20. Яченя С.В. Трипсы - вредители зерновых культур в Белоруссии и биологическое обоснование мер борьбы с ними // Автореф. дис. ... канд. биол. наук. ВИЗР: Л.-Пушкин, 1979, 21 с.
21. Корра P. Studies on the thrips (Thysanoptera) species most commonly occurring on cereals in Finland // Ann Agric. Fenn, 1970, vol. 9, № 3, р. 191-265.
Аннотация. В статье приводятся факторы, влияющие на пространственное распределение фитофагов в посевах зерновых культур. Выявлены особенности миграции, концентрации и расселения злаковых мух, пьявицы, злаковых тлей и трипсов, цикадок, клопов, хлебных блошек и жуков по зерновому полю в разные фазы развития растений.
Ключевые слова. Зерновые культуры, шведские мухи, пьявица, хлебные жуки, злаковые тли и трипсы, пространственное распределение.
Abstract. In the article the factors influencing phytophage space incidence infrain crops are presented. The migration peculiarities, concentration and settling of cereal flies, Cereal leaf beetle, cereal aphids and thrips, cicads, bugs, cereal stem fleas and beetles along grain field at different stages of plant development are revealed.
Keywords. Grain crops, fruit flies, Cereal leaf beetle, cereal stem beetles, cereal aphids and thrips, space incidence.
Вниманию читателей
В некоторых статьях журнала излагаются опыт или результаты исследований химической защиты растений с применением препаратов, которые не зарегистрированы в России или имели регистрацию в прошедшие годы, но в настоящее время в Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов не вошли.
Такие статьи не следует рассматривать как рекомендацию к применению. Выбирая препарат или способ его применения, сверяйтесь, пожалуйста, с действующим Государственным каталогом пестицидов и агрохимикатов.
