CC BY
82
doi: 10.24411/0235-2451-2020-10708 УДК 633.1:632.937.12:632.937.23
Регулирующая роль энтомофагов доминантных вредителей озимой пшеницы в системах органического земледелия*
М. В. ПУШНЯ, Е. Ю. РОДИОНОВА, Е. Г. СНЕСАРЕВА, В. Я. ИСМАИЛОВ
Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений, Краснодар, п/о 39, 350039, Российская Федерация
Резюме. Исследования проводили с целью изучения регулирующей роли энтомофагов доминантных вредителей озимой пшеницы и определения возможности использования их ресурсов, как одного из основных элементов защиты пшеницы в технологиях органического земледелия. Работу выполняли в 2014-2019 гг. в Центральной и Предгорной зонах Краснодарского края. В опытах определяли видовой состав и численность комплексов доминантных вредителей озимой пшеницы, а также их основных энтомофагов. При проведении исследований отсутствовали любые химические обработки, минеральные удобрения не вносили. Мониторинг насекомых в посевах пшеницы осуществляли еженедельно. Доминантными вредителями были клоп вредная черепашка, злаковые тли, пьявица красногрудая и пшеничный трипс. Активная деятельность комплекса афидофа-гов, в том числе многоядных хищников - жуков из семейства кокцинеллид, полностью сдерживала численность тлей. В фазе колошения их количество составляло 3,6...10,6 экз./25 кошений энтомологическим сачком, в фазе молочной спелости - 0,0... 0,5 экз./колос. Кокцинеллиды контролировали и численность пшеничного трипса на уровне не превышающем ЭПВ в течение всего вегетационного периода. Благодаря наличию в изучаемых агроэкосистемах (севооборотах) пропашных культур и нектароносов были созданы условия для активизации и воспроизводства паразитов клопа вредная черепашка - теленомусов (семейство Scelionidae), чему способствовало активное размножение в этих стациях их дополнительных хозяев - клопов из семейства Pentatomidae. Сцелиониды заражали 42,7.89,1 % яиц клопа вредная черепашка, что свидетельствует о возможности отмены любых защитных мероприятий против этого вида. В агробиоценозах озимой пшеницы при полном исключении химических пестицидов основную роль в регуляции численности экономически значимых вредителей играют природные популяции аборигенных видов энтомофагов.
Ключевые слова: озимая пшеница (Triticumdurum Desf. 1930), доминантные вредители, энтомофаги, регуляция численности, естественное воспроизводство, технологии органического растениеводства.
Сведения об авторах: М. В. Пушня, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник (e-mail: mar.pushnya2014@ yandex.ru); Е. Ю. Родионова, младший научный сотрудник; Е. Г. Снесарева, младший научный сотрудник; В. Я. Исмаилов, кандидат биологических наук, зав. лабораторией.
Для цитирования: Регулирующая роль энтомофагов доминантных вредителей озимой пшеницы в системах органического земледелия / М. В. Пушня, Е. Ю. Родионова, Е. Г. Снесарева и др. // Достижения науки и техники АПК. 2020. Т. 34. № 7. С. 49-55. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10708.
*коллектив авторов выражает благодарность сотруднику ФГБНУ ВНИИБЗР Ж. А. Ширинян за помощь в определении теле-номин и сотруднику ФГБУН Институт биологии внутренних вод имени И. Д. Папанина РАН, кандидату биологических наук А. С. Сажневу за помощь в определении кокцинеллид.
The regulatory role of entomophages of dominant winter wheat pests in organic farming systems
M. V. Pushnya, E. Yu. Rodionova, E. G. Snesareva, V. Ya. Ismailov
All-Russian Research Institute of Biological Plant Protection, Krasnodar, p/o 39, 350039, Russian Federation
Abstract. The purpose of the research was to study the regulatory role of entomophages of dominant winter wheat pests and to determine the possibility of using them as one of the main elements of wheat protection in organic farming technologies. The work was performed in 2014-2019 in the central and foothills zones of the Krasnodar Territory. In the experiments, we determined the species composition and number of complexes of dominant pests of winter wheat, as well as their main entomophages. During the research, we did not use any chemical treatments and did not apply any mineral fertilizers. Monitoring of insects in wheat crops was conducted weekly. The dominant pests were Eurygaster integriceps, greenbugs, Lema melanopus, and wheat thrips. The vigorous activity of aphidophages, including polyphagous predators: beetles from the Coccinellidae family, completely contained the number of aphids. In the earing phase, their number was 3.6-10.6 pcs/25 mowings using entomological net; in the milk ripeness phase, their number was 0.0-0.5 pcs/ear. Coccinellidae also controlled the number of wheat thrips at the level not exceeding the economic threshold of harmfulness during the entire growing season. The presence of row crops and nectar plants in the studied agroecosystems (crop rotations) created conditions for the activation and reproduction of parasites of Eurygaster integriceps - Telenomuses (Scelionidae family), that was facilitated by the active reproduction of their additional hosts, bugs from Pentatomidae family. Scelionidae infected 42.7-89.1% of the Eurygaster integriceps bug's eggs, which indicated the possibility of cancelling any protective measures against this species. If to completely abandon chemical pesticides in winter wheat agrobiocenoses, natural populations of native species of entomophages play the main role in the regulation of the population of economically significant pests.
Keywords: winter wheat (Triticum durum Desf. 1930); dominant pests; entomophages; regulation of population; natural reproduction; technologies of organic plant growing.
Author Details: M. V. Pushnya, Cand. Sc. (Biol.), senior research fellow (e-mail: [email protected]); E. Yu. Rodionova, junior research fellow; E. G. Snesareva, junior research fellow; V. Ya. Ismailov, Cand. Sc. (Biol.), head of the laboratory. For citation: Pushnya MV, Rodionova EYu, Snesareva EG, et al. [The regulatory role of entomophages of dominant winter wheat pests in organic farming systems]. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2020;34(7):49-55. Russian. doi: 10.24411/0235-2451-2020-10708.
В Российской Федерации озимая пшеница Triticum durum Desf. 1930 - ведущая продовольственная культура, которую ежегодно возделывают на значительных (15803,3 тыс. га) площадях, что составляет до 34 % пахотных земель. Урожайность и
качество зерна культуры в большой степени зависит от заселенности посевов вредными насекомыми [1]. По результатам наших многолетних наблюдений (2014-2019 гг.) и литературным источникам в агро-ценозе озимой пшеницы в Краснодарском крае посто-
янно присутствуют 7.. .8 видов основных вредителей и 15...20 видов энтомофагов [1, 2].
Широкое применение химических препаратов на озимой пшенице против вредителей негативно отражается на состоянии окружающей среды и здоровье человека. Поэтому постепенный переход к органическим технологиям - перспективное направление растениеводства. В России под применение органик-технологии сертифицированы порядка 250 тыс. га, или 0,2 % пашни. По темпам их расширения Российская Федерация занимает третье место в мире. При этом большая часть (около 70 %) таких посевов в мире приходится на зерновые и зеленые корма [3].
Хотя по Российской Федерации официальных статистических данных пока нет, считают, что на зерновые приходится до 38 % от общей площади под органик-культурами. Например, в Краснодарском крае их выращивают в двух хозяйствах [3].
В регулировании численности вредителей на пшенице большую роль играют энтомофаги, активизации и естественному воспроизводству которых, способствует отмена любых химических обработок [2, 4]. При этом для систем органического земледелия вопросы, связанные с изучением естественной биоценотиче-ской регуляции и воспроизводством полезных членистоногих, изучены недостаточно, как в России, так и в других странах [3].
Цель исследований - определение регулирующей роли энтомофагов доминантных вредителей озимой пшеницы и возможности использования ресурсов аборигенных энтомофагов как одного из доминирующих элементов защиты пшеницы в технологиях органического земледелия.
Условия, материалы и методы. Эксперименты выполняли в 2014-2019 гг. в Центральной и Предгорной зонах Краснодарского края. Объекты исследований -основные вредители озимой пшеницы в регионе: клоп вредная черепашка (Eurygaster integriceps Put. 1881), хлебные клопы (Aelia acuminata, L. 1758, Carpoœris fuscispinus Boh. 1851, Dolycoris baccarum L. 1758), злаковые тли (большая Sitobionavenae F. 1794 и обыкновенная Schizaphisgraminum Rond. 1852), пшеничный трипс (Haplothrips tritici Kurd. 1912), пьявица красногрудая (Lema melanopus L. 1758), а также их энтомофаги - яйцепаразиты из семейства Scelionidae (Trissolcus grandis Thoms. 1860 и Telenomus chloropus Thoms. 1861), хищные кокцинеллиды Coccinellidae (7-точечная коровка Coccinella septempunctata L. 1758 и 14-точечная Propylaea quatuordecimpunctata L. 1758, коровка изменчивая Adonia variegata Geoze 1777, хармония Harmonia axyridis Pallas 1773), мухи - фа-зии (золотистая - Clytiomyia (Phasia) helluo F. 1861, серая - Phasia subcoleoptrata L. 1767), хищный трипс (Aeolothrips intermedius Bagnall 1934).
Исследования проводили в ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений (ФГБНУ ВНИИБЗР), расположенном в Центральной зоне Краснодарского края на общей площади около 60 га в научном 10-польном зерно-травянопропашном севообороте и производственных посевах озимой пшеницы сортов Таня и Гром (в зависимости от года исследований, 2014-2019 гг.), на участках энтомофильных, нектароносных и «ловчих» культур, а также в базовом хозяйстве органического земледелия, расположенном в Предгорной зоне края (Лабинский район), в посевах озимой пшеницы сорта Юка общей площадью более 200 га в 2017-2019 гг.
Предшественниками в разные годы были преимущественно пропашные культуры - кукуруза Zea mays L. 1753 , подсолнечник Helianthus annuus L. 1753, соя Glycine max (L.) Merr. 1917. Во всех хозяйствах использовали только технологии органического земледелия, без химических средств защиты растений и минеральных удобрений.
В Центральной зоне Краснодарского края во все годы исследований проводили двукратное дискование в период с 15 по 20 сентября. Посев осуществляли с 20 по 27 октября. Густота продуктивного стеблестоя составляла в среднем 512,0 колосьев/м2. В Предгорной зоне обработку почвы проводили преимущественно путем глубокой зяблевой вспашки с 20 по 30 сентября. Посев осуществляли с 20 по 30 октября. Густота продуктивного стеблестоя составляла в среднем 539,0 колосьев/м2.
Для Центральной зоны края характерны слабо выщелоченные (типичные), с небольшим содержанием гумуса сверхмощные черноземы, для Предгорной зоны - лесостепные и серые лесные оподзоленные почвы.
Для подкормки растений в обоих зонах использовали микробиологическое удобрение Азолен, Ж на основе бактерии Azotobacter vinelandii Lipman 1903, штамм ИБ-4, титр 8х109 КОЕ/мл, норма расхода 1 л/га в комплексе с биофунгицидом Псевдобактерин-2, Ж на основе бактерии Pseudomonas aureofaciens Kluyver 1956, штамм BS 1393, титр 2*109 КОЕ/мл. Обработку проводили против комплекса заболеваний, таких как септориоз, мучнистая роса, фузариоз и др. в фазах 3.. .4 листьев и цветения, расход рабочей жидкости 300 л/га. Гербициды не применяли.
Определяли видовой состав и численность комплексов доминантных вредителей озимой пшеницы и их основных энтомофагов в течение всего периода вегетации культуры. Учеты насекомых на всех полях пшеницы в хозяйствах осуществляли еженедельно. Одновременно выявляли роль полезных насекомых в снижении численности фитофагов. При наличии в хозяйствах защитных лесополос определяли численность таких многоядных хищников, как кокцинеллиды, на удалении 0.50 и 100.200 м от них. Наиболее многочисленными, по сравнению с афидидами и другими энтомофагами, были кокцинеллиды которых было легко обнаружить как в кошениях, так и при визуальных обследованиях. Поэтому их использовали в качестве видов-индикаторов. При изучении эффективности энтомофагов клопа вредная черепашка определяли зараженность их имаго мухами-фазиями путем сбора имаго E. integriceps. Зараженность яйцекладок сцелионидами выявляли с помощью кайромонно-кормовых площадок (ККП), которые устанавливали в центре исследуемых полей с начала и до окончания яйцекладки.
Численность вредителей и их энтомофагов определяли, как стандартными методами кошения энтомологическим сачком и визуальных наблюдений, индивидуального и массового учета выведения паразитов из яиц, личинок и куколок фитофагов, учета полезной деятельности хищных насекомых [5, 6], так и с использованием оригинальных методик оперативного определения уровней эффективности энтомофагов (УЭЭ) [4]. Численность имагинальных стадий таких вредителей, как злаковые тли определяли в экз./25 взмахов, количество личинок этих видов - в экз./колос при осмотре 50 растений, численность имагинальных и
личиночных стадий пшеничного трипса - в экз./колос при осмотре 50 колосьев, количество имаго и личинок клопа вредная черепашка и пьявицы - в экз./м2 при осуществлении 25 взмахов [5, 6].
Таксономическую принадлежность кокцинеллид и теленомин идентифицировали по определителям Зоологического института РАН (г. Санкт-Петербург) [7, 8], при просмотре под бинокулярным микроскопом МБС-10 (увеличение *8, ОАО «ЛЗОС», Россия), видовую принадлежность остальных видов членистоногих устанавливали с помощью определителя вредителей зерновых культур и их энтомофагов [5].
Анализ поврежденности урожая пшеницы проводили по ГОСТ 13586.4-83. Достоверность полученных результатов оценивали по Б. А. Доспехову (М., 2011).
Метеоусловия в годы исследований были в среднем типичными (табл. 1). В Центральной зоне исключение составляли очень жаркие июнь-июль в 2018-2019 гг. (ГТК=0,1...0,3, при среднемноголетнем 0,4). Для Предгорной зоны характерен более влажный климат, по сравнению с Центральной, но и на ее территории июнь-июль 2018-2019 гг. были более засушливыми (ГТК - 0,4.0,7 при среднемноголетнем 0,9).
Результаты и обсуждение. Комплекс доминантных вредителей на пшенице в 2014-2019 гг. в период вегетации был представлен клопом вредная черепашка, пьявицей красногрудой, тлями, трипсами. После
Таблица 1. Метеорологические данные периода ницы
Год 1 Апрель I Май 1 Июнь Июль
Центральная зона (метеостанция г. Краснодар)
температура воздуха, 0С
2014 12,9 19,9 21,9 23,6
2015 10,8 17,8 22,9 25,3
2016 14,6 17,6 22,8 24,8
2017 12,0 17,4 21,9 24,8
2018 13,7 18,3 23,8 26,4
2019 14,4 19,8 23,2 26,4
Средняя многолетняя 10,9 17,3 20,4 20,3
осадки, мм
2014 5 16 37 24
2015 17 16 15 18
2016 13 19 13 21
2017 14 19 20 5
2018 9 14 7 2
2019 14 21 10 10
Среднее многолетнее 16 19 22 21
ГТК
2014 0,1 0,3 0,6 0,4
2015 0.5 0,3 0,2 0,2
2016 0,3 0,3 0,2 0,3
2017 0,4 0,4 0,3 0,1
2018 0,2 0,4 0,1 0,1
2019 0,3 0,4 0,2 0,3
Средний многолетний 0,5 0,4 0,4 0,4
Предгорная зона (метеостанция г. Лабинск)
температура воздуха, 0С
2017 11,9 17,3 19,2 20,3
2018 12,9 18,1 22,8 24,3
2019 10,5 19,2 23,1 25,3
Средняя многолетняя 10,9 16,5 19,5 20,3
осадки, мм
2017 38 183 47 83
2018 17 79 17 31
2019 63 83 31 61
Среднее многолетнее 41 128 55 38
ГТК
2017 1,1 3,4 0,8 1.3
2018 0,4 1,4 0,2 0,4
2019 2,0 1,3 0,4 0,7
Средний многолетний 1,2 2,5 0,9 0,6
возобновления вегетации весной в Центральной зоне посевы в первую очередь заселяли хлебные блошки, которые обычно повреждали небольшое количество листьев (2.5 %) с невысокой степенью (до 1 % поверхности листовой пластинки). В этот период также наблюдали миграцию на поля озимой пшеницы жуков пьявицы красногрудой L. melanopus и клопа вредная черепашка E. Integriceps из мест зимовки. В целом основной комплекс вредителей был сравнительно одинаков как для Центральной, так и для Предгорной зон Краснодарского края, за исключением того, что в фазе «флаговый лист» в хозяйстве с органическим земледелием отмечены единичные растения, пораженные злаковой мухой Phorbia fumigata Ме1д. 1826, которую в дальнейших наблюдениях не выявляли.
Плотность популяции перезимовавшего клопа вредная черепашка в посевах озимой пшеницы в Центральной зоне находилась на уровне 0,2.0,8 экз./м2 с возрастанием в отдельные годы до 1,0.1,2 экз./м2, в Предгорной зоне численность вредителя также не превышала ЭПВ и составляла 0,5 экз./м2. Учитывая, что для вредной черепашки характерен растянутый по времени период заселения полей, даже при численности 2,0 экз./м2 защитные мероприятия против перезимовавших клопов считаются не эффективными. На фазы стеблевание, колошение, цветение и налив зерна приходится питание личинок пьявицы красногру-
вегетации озимой пше- дой. при отмечаемой в ходе
регулярных учетов в обеих
зонах наблюдений невысокой численности вредителя - 1,0.5,0 экз./м2, он не представлял угрозы для урожая. Известно, что паразит Anaphes lamae Вакк. 1970 (сем. МутапСае, отр. Нутепор1ега) заражает яйцекладки L. melanopus [9], однако за годы наших исследований такие случаи регистрировали единично.
В период колошение-цветение, как правило, значительно увеличивается численность злаковых тлей Э. avenae и Э. graminum, которая достигает максимума в фазе налива зерна. Сведения о предпочтении злаковыми тлями определенных участков посевов зерновых достаточно противоречивы, что связано с их видовыми особенностями, разнообразием природно-климатических условий и возможной разницей по времени проведения учетов [10]. Ранее как в хозяйствах органического земледелия, так и в условия традиционного растениеводства, была установлена тенденция заселения злаковыми тлями края поля в начале вегетационного периода и во время всту-
Рисунок. Видовое соотношение кокцинеллид в посевах озимой пшеницы в Краснодарском крае: а) Центральная зона (среднее за 2016-2019 гг.); ■ - Harmonía axyridis Pallas, 1773; □ - Hippodamia variegata Goeze, 1777; 0- Propylea quatuordecimpunctata L., 1758; □ - Coccinellaseptempunctata L., 1758; ■ - остальные виды; б) Предгорная зона (среднее за 2017-2019 гг.); ■ - Hippodamia variegata Goeze, 1777; □ - Propylea quatuordecimpunctata L., 1758; YA- Coccinella septempunctata L., 1758; □ - остальные виды.
пления основной массы растений озимой пшеницы в фазе выхода в трубку - колошения [2, 10]. В наших
исследованиях в отсутствие химических обработок при заселенности тлями 25 % стеблей и средней численности 0,5...2,4 экз./колос (ЭПВ - 10 особей/ колос) до 50 % тлей были заражены паразитами - афидии-дами (Aphidiidae), из которых наиболее эффективны Aphidius colemani Viereck 1912, при постоянном присутствии комплекса хищных афидофагов: коровок (Coccinellidae), златоглазок (Chrysopidae - наиболее распространенный вид златоглазка обыкновенная Chrysoperla carnea Stephens 1836) и мух-сирфид (Syrphidae).
Видовой состав кокцинеллид, выбранных в качестве индикаторов, в посевах озимой пшеницы был в целом сходен как в Центральной, так и в Предгорной зоне края: в основном доминировали C. septempunctata, Pquatuordecimpunctata, A. variegata, а в Центральной зоне дополнительно постоянно отмечали H. axyridis. Численность доминирующих видов составляла до 45 %, остальных представителей семейства Coccinellidae -13.30 % (см. рисунок).
Отсутствие обработок химическими пестицидами, а также присутствие в агроэкосистемах (севооборотах) люцерны Medicago sativa L. 1753, во многом способствовали тому, что в течение всего вегетационного периода общая численность кокцинеллид и других афидофагов (2,0.8,6 экз./м2) в посевах озимой пшеницы была достаточной для сдерживания численности тлей на уровне ниже ЭПВ: имаго в Предгорной зоне - не более 3,6 экз./25 взмахов, в Центральной -10,6 экз./25 взмахов; личинок - соответственно 0,5 и 2,0 экз./колос (табл. 2).
Наибольшую численность кокцинеллид, как и колоний тли, отмечали в краевой зоне полей, прилегающих непосредственно к лесополосам - места зимовки и резервации хищников. Численность афидофагов в фазе налива и формирования зерна в Центральной зоне составляла в среднем по годам наблюдения от 0,5 экз./м2 на расстоянии 200 м от лесополосы до 4,9 экз./м2 на удалении 0.50 м, в Предгорной зоне - от 2,5 до 8,0 экз./м2 соответственно (табл. 3). По результатам наших наблюдений и более ранних исследований представители семейства Coccinellidae появляются на озимой пшенице еще до заселения ее тлями, в фазе весеннего кущения [2, 10]. К фазам молочной и восковой спелости их численность возросла в среднем до 7,2.8,6 экз./м2, одновременно исчезли личинки тли на колосьях, которых больше не наблюдали до конца периода вегетации. Следует отметить, что в Предгорной зоне количество насекомых из семейства Coccinellidae практически в течение всего вегетационного периода было выше, чем в Центральной (см. табл. 3), очевидно, этому способствовал более влажный климат этого района. Примечательно, что хищники, закончив питание на пшенице, в поисках кормовой базы активно мигрировали на другие культуры севооборота, такие
Таблица 2. Динамика численности злаковых тлей в посевах озимой пшеницы в условиях Краснодар-
ского края (2019 г.)
Фаза развития пшеницы Численность вредителя Численность кокцинеллид, экз./м2 ЭПВ
Центральная агроклиматическая зона (сорт Гром) Колошение (7 55-59) 10,6 экз./25 взмахов 2,0 Налив и формирование зерна (7 59-69) 2,0 экз./колос 2,8 Молочная спелость (7 70-80) 0 7,2 Предгорная агроклиматическая зона (сорт Юка) Налив и формирование зерна (7 59-69) 3,6 экз./25 взмахов 5,3 Молочная спелость (7 70-80) 0,8 экз./колос 6,4 Восковая спелость (7 80-85) 0,5 экз./колос 8,6 30 экз./25 взмахов 7.10 экз./колос 7.10 экз./колос 30 экз./25 взмахов 7.10 экз./колос 7.10 экз./колос
Таблица 3. Динамика численности божьих коровок-кокцинеллид (Coccinellidae) в посевах озимой пшеницы в зависимости от расположения участков по отношению к местам их постоянных резерваций и зимовок (полезащитные шлейфовые лесополосы)
Фаза Численность кокцинеллид экз./м2
0...50 м от лесополос 100.200 м от лесополос средняя
Центральная зона Краснодарского края (среднее за 2016-2019 гг.)
Колошение и цветение (7 55-59) 3,5 0,5 2,0
Формирование и налив зерна (7 59-69) 4,9 0,8 2,8
Восковая и полная спелость (7 80-85) 12,6 1,8 7,2
НСР05 2,1 0,3 1,5
Предгорная зона Краснодарского края (среднее за 2018-2019 гг.)
Налив и формирование зерна (7 59-69) 8,0 2,5 5,3
Молочная спелость (7 70-80) 10,4 2,4 6,4
Восковая спелость (7 80-85) 15,7 1.5 8,6
нср05 3,2 0,9 2,2
НСР05 (по зонам) 4,6 0,9 1,8
как кукуруза, подсолнечник, соя и др., где продолжали свою полезную деятельность, ограничивая распространение не только тлей, но и других насекомых. При этом их численности достигала 5,4 экз./м2. Такую закономерность отмечали и зарубежные исследователями, однако ранее ее не рассматривали применительно к системам органического земледелия [10].
При изучении роли энтомофагов в регулировании численности доминантного вредителя озимой пшеницы клопа вредная черепашка E. integriceps установлено, что ведущую роль в биоконтроле этого вида играли яйцепаразиты - теленомусы (сем. Scelionidae). Преимущественно два вида (T. grandis и T. chloropus) этого семейства в отдельные годы в посевах озимой пшеницы в Центральной зоне Краснодарского края заражали до 90,0 % первых яйцекладок вредителя. Для сравнения, зараженность имаго E. integriceps мухами-фазиями C. helluo и Ph. subcoleoptrata в Центральной зоне не превышала 15,0 %, в Предгорной зоне - 10 %. В работах как российских, так и зарубежных ученых подчеркивается ведущая роль яйцееедов в ограничении численности клопа [11, 12, 13]. Однако их авторы приводили лишь характеристику теленомин, обитающих в соответствующем регионе, и описывали новые виды. Соответственно все исследования проводили на фоне традиционных систем земледелия. Добавим также, что в проведенных ранее исследованиях [14, 15, 16], не показана возможность разведения сцелионид в полевых условиях, благоприятствующих размножению и сохранению их дополнительных хозяев. Тогда как в наших исследованиях основное внимание уделяется именно изучению возможности воспроизводства теленомин в естественных условиях.
Основную роль в обеспечении высокой эффективности пролонгированного защитного действия природных популяций яйцепаразитов - теленомусов, помимо отсутствия негативного влияния обработок химическими препаратами, играло создание оптимальных условий для их развития. Это достигалось благодаря поддержанию в структуре посевных площадей агроэ-косистемы ВНИИБЗР доли пропашных культур (подсолнечник, кукуруза, соя) на уровне 30.40 %, наличию небольших участков энтомофильных и нектароносных растений (укроп Anethum graveolens L.1753, фацелия Phacelia secunda J.F.Gmel. 1789, кориандр Coriandrum sativum L., 1753) и естественных стаций цветущего дикорастущего разнотравья, шлейфовых полезащитных лесополос, обочин полей, залежей, в которых активно размножались дополнительные хозяева теленомин -клопы из семейства Pentatomidae (C. fuscispinus, D.
Ьассагит, Graphosoma НпваШт L. 1758, Еигубвта о1егасеа L. 1758). Кроме того, сохранению теленомин способствовало наличие в местах их обитания цветущих растений, нектар которых насекомые используют в качестве подкормки [4, 14]. Поэтому для улучшения биологического контроля численности вредителей очень важно сохранять нетронутыми краевые зоны лесополос с травянистой растительностью в качестве мест зимовки, питания и размножения энтомофагов и тех фитофагов, которые могут быть их дополнительными хозяевами [10, 11].
Таблица 4. Эффективность природных популяций яйцепаразитов - теленомусов сем. Scelionidae в зараженности яйцекладок вредной черепашки Е. ¡Мвдпсврв на посевах озимой пшеницы
Год Количество яиц вредной черепашки
отложено в ККП* из них заражено теленоминами
шт. 1 УЭЭ, %
Центральная зона Краснодарского края
(среднее за 2014-2019 гг.)
2014 501 446 89,0
2015 497 261 52,5
2016 562 362 64,4
2017 555 415 74,7
2018 442 354 80,1
2019 506 357 70,5
НСР05 (по УЭЭ) - - 9,0
Предгорная зона Краснодарского края
(среднее за 2018-2019 гг.)
2018 213 91 42,7
2019 195 110 56,4
НСР05 (по УЭЭ) 7,3
*суммарные данные в среднем на ККП
В течение последних 6 лет в севообороте ФГБНУ ВНИИБЗР теленомусы заражали от 52,5 до 89,1 % яиц (табл. 4). Значительные различия в уровне эффективности сцелионид, могут быть связаны с тем, что их активная деятельность в летний период значительно снижала численность дополнительных хозяев - клопов-пентатомид, сроки яйцекладки которых совпадают с летом яйцепаразитов. А поскольку выход теленомусов из мест зимовки весной начинается раньше, чем яйцекладка Е. iпtвgricвps, то численность следующей генерации энтомофагов, заселяющих непосредственно яйца целевого объекта сокращалось [2, 4]. Такие изменения носят циклический характер (см. табл. 4).
Зараженность яйцекладок клопа в Предгорной зоне была ниже, так как озимую пшеницу в этом хозяйстве
Таблица 5. Динамика численности основных вредителей на посевах озимой пшеницы в период вегетации в условиях Краснодарского края
Фаза Численность вредителя ЭПВ Поврежденность зерна, %
Центральная агроклиматическая зона (среднее за 2014-2019 гг.)
вредная черепашка
Выход в трубку - колошение (7 31-59) 0,2 экз./м2 (имаго) 2,0 клопа/м2 0,1
Молочная спелость (7 71-85) 0,5 экз./м2 (личинки) 5,0 личинок/м2 0*
Полная спелость (7 80-90) 1,1 экз./м2(личинки, клопы) 1,1
пьявица красногрудая
Выход в трубку (7 31-37) 3,8 имаго/м2 40.50 имаго/м2 0
Колошение (7 51-59) 5,0 личинок/м2 0
Налив зерна (7 71-75) 3,8 имаго/м2 0
злаковые тли
Выход в трубку-колошение (7 31-59) 10,8 экз./взмахов 30 экз./25 взмахов 0
Налив и формирование зерна (7 71-75) 3,5 экз./м2 7.10 экз./колос 0
Молочная спелость (7 71-85) 0 экз./колос 0
пшеничный трипс
Молочная спелость (7 71-85) 5,1 личинки/колос 10.20 личинок/колос 0,1
Общая поврежденность зерна основными вредителями 1,3
Предгорная агроклиматическая зона (среднее за 2017-2019 гг.)
вредная черепашка
Колошение (7 51-59) 0,1 экз./м2 (имаго) 2,0 клопа/м2 0,1
Молочная спелость (7 71-85) 0,2 экз./м2 (личинки) 5,0 личинок/м2 0*
Полная спелость (7 80-90) 0,6 экз./м2(личинки, клопы) 1,0
пьявица красногрудая
Колошение (7 51-59) 1,0 личинок/м2 40.50 имаго/м2 0
Налив зерна (7 71-75) 1,0 имаго/м2 0
злаковые тли
Колошение (7 51-59) 4,9 экз./ 25 взмахов 30 экз./25 взмахов 0
Налив и формирование зерна (7 71-75) 1,5 экз. /колос 7.10 экз./колос 0
Молочная спелость (7 71-85) 0,5 экз./колос 0
пшеничный трипс
Молочная спелость (7 71-85) 2,4 личинки/колос 10.20 личинок/колос 0
Общая поврежденность зерна основными вредителями 1,1
*влияние личинок на урожай проявляется только в снижении качества зерна.
стали выращивать лишь с 2016 г., соответственно, комплекс специализированных яйцеедов-теленомусов здесь еще находится в стадии формирования. В 2018 г. она составляла 42,7 %, в 2019 г. - 56,4 %, что отчасти связано с увеличением доли пропашных культур в севообороте до 40 %. При этом, согласно имеющимся рекомендациям, обработка защитными средствами против личинок вредителя в фазе молочной спелости зерна при зараженности яйцекладок более 40 % нецелесообразна [2]. Предуборочная численность имаго и личинок E. integriceps, отродившихся из незараженных яиц, в годы исследований составляла в зависимости от зоны 0,6.1,1 экз./м2, что полностью предотвращало ухудшение качественных и количественных параметров урожая пшеницы.
Численность пшеничного трипса в посевах пшеницы H. tritici ограничивали хищные афидофаги - кок-цинеллиды из родов Propylaea и Harmonia, которые могут проникать во время питания его личинок на формирующихся колосьях за колосовые чешуйки, и успешно уничтожать вредителя. Кроме того, на озимой пшенице постоянно отмечали наличие хищного трипса A. intermedius, в количестве 0,1.0,5 экз./25 взмахов в фазы налива и полной спелости зерна. Благодаря деятельности этих активных энтомофагов численность трипса была значительно ниже ЭПВ (10.20 личинок на колос) и составляла 2,4.5,1 личинок/колос в течение всего периода наблюдений в обеих зонах (табл. 5).
Как свидетельствуют результаты многолетнего изучения динамики численности доминантных вредителей озимой пшеницы в Центральной и Предгорной зонах края, их количество в течение всего периода наблюдений не достигало ЭПВ, что стало возможным
благодаря созданию условий для сохранения и воспроизводства энтомофагов, как политопных многоядных хищников (кокцинеллиды), так и специализированных видов (сцелиониды). Поврежденность зерна составляла 1,1.1,3 %, что также не превышало пороговый уровень 5 % (см. табл. 5).
Выводы. Таким образом, в ценозах озимой пшеницы при полном исключении обработки химическими пестицидами основную роль в регуляции численности экономически значимых вредителей осуществляют аборигенные виды энтомофагов. При этом уровень зараженности яйцекладок клопа вредная черепашка теленомусами в Центральной зоне Краснодарского края достигает 52,2.89,9 %, в Предгорной - 42,7.56,4 %, численность злаковых тлей снижается до 0.0,5 экз./колос, пшеничного трипса -до 2,4.5,1 экз./колос. Благодаря созданию условий, способствующих активному воспроизводству и сохранению зимующих запасов зоофагов, становится возможным их пролонгированная в течение ряда лет полезная деятельность, которая позволяет заблаговременно отменять любые защитные мероприятия против вредителей. Кроме того, благоприятные для энтомофагов экотоксикологическая обстановка и кормовая база, поддерживаемые при органическом земледелии, позволяют им активно реализовывать свою полезную деятельность как на уровне целевого ценоза, так и на других сельскохозяйственных культурах в рамках агроэкосистемы (севооборота), поддерживая, таким образом, общую стабильность агроландшафта в целом.
При этом численность таких доминантных вредителей озимой пшеницы, как клоп вредная черепашка, пьявица красногрудая, злаковые тли и пшеничный
трипс стабильно на протяжении ряда лет поддерживается на уровне значительно ниже ЭПВ. Так, количество имаго и личинок Е. 1п1вдг1аврв в Центральной зоне края за период наблюдений не превышало 1,1 экз. м2, в Предгорной зоне - 0,6 экз./м2, имаго и личинок О.
melanopus - 3,8 и 1,0 экз./м2, имаго злаковых тлей -10,8 и 4,9 экз./25 взмахов, личинок H. tritici - 5,1 и 2,1 экз./колос соответственно, что связано с восстановлением механизмов естественной биоценотиче-ской регуляции.
Литература.
1. Бердыш Ю. И. Защита пшеницы от вредителей в Краснодарском крае // Агро XXI. 2001. Вып. 4. С. 4-5.
2. Shirinyan Zh. A., Ismailov V. Ya. Ecological and biocenotic regularities of the spatial distribution of phytophages and entomophages in agroecosystems as the basis of non-pesticidal protection of winter wheat from pests: agrobiotechnological techniques for organic farming // Entomological Review. 2015. Vol. 95. No. 4. Pp. 463-473. doi: 10.1134/S0013873815040028.
3. Органическое сельское хозяйство; инновационные технологии, опыт, перспективы/ С. А. Коршунов, А. А. Любовед-ская, А. М. Асатурова и др. М.: Российский научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований по инженерно-техническому обеспечению агропромышленного комплекса (Правдинский), 2019. С. 30-40.
4. Восстановление биоценотической регуляции в посевах зерновых культур с помощью естественного воспроизводства природных энтомофагов /Ж. А. Ширинян, М. В. Пушня, Е. Ю. Родионова и др. // Сельскохозяйственная биология. 2018. Т. 53. № 5. С. 1070-1079. doi: 10.15389/agrobiology.2018.5.1070rus.
5. Артохин К. С. Фауна фитофагов и их вредоносность. Вредители зерновых колосовых культур. М.: Печатный город, 2012. С. 3-57.
6. Воронин К. Е., Шапиро В. А., Пукинская Г. А. Методы учета численности энтомофагов в природных условиях// Биологическая защита зерновых культур от вредителей. М.: Агропромиздат, 1988. С. 102-180.
7. Заславский В. А. Сем. Coccinellidae - Божьи коровки // Определитель насекомых Европейской части СССР. Т. 2. М.-Л.: Наука, 1965. С. 319-326.
8. Козлов М. А., Кононова С. В. Определители по фауне СССР. Т. 136. Теленомины фауны СССР (Hymenoptera, Scelionidae, Telenominae). M.: Наука, 2012. 186 c.
9. Шуровенков Б. Г. Листоеды-пьявицы Lema lichenis и L. melanopus L. (Coleoptera, Chrysomelidae), их биология, энто-мофаги и значение в европейской лесолугостепи // Энтомологическое обозрение. 1979. Т. 43. № 2. С. 250-259.
10. Ecology and behaviour of the ladybird beetles (Coccinellidae) / H. Hodek, F. van Emden, A. Honek, et al. UK: A John Wiley & Sons, Ltd., 2012. 600 p.
12. A contribution to the scelionid wasps (Hymenoptera: Scelionidae) from some regions of Eastern Iran / N. Samin, H. Ghahari, E. Kocak, et al.//Zoosystematica Rossica. 2011. Vol. 20. No. 2. Pp. 299-304.
13. Islamoglu M., Tarla S. Some biological properties of Trissolcus semistriatus Nees (Hymenoptera: Scelionidae) adults stored at different temperature // Bulg. J. Agric. Sci. 2013. Vol. 19. No. 6. Pp. 1364-1371.
14. Gozuacik C., Yigit A. The alternative hosts of Trissolcus species, egg parasitoids of the sunn pest and host—parasitoid interactions in Southeastern Anatolia region, Turkey // Journal of Agricultural, Food and Environmental Science. 2016. Vol. 67. Pp. 68-74.
15. Emebiri L. C., Tan M.-K., El-Bouhssini M., et al. QTL mapping identifies a major locus for resistance in wheat to Sunn pest (Eurygaster integriceps) feeding at the vegetative growth stage // Theor. Appl. Genet. 2017. Vol. 130. No. 2. Pp. 309-318. doi: 10.1007/s00122-016-2812-1.
16. Islamoglu M., Kocak E. Behavioral responses of egg parasitoid Trissolcus semistriatus (Nees) (Hymenoptera: Scelionidae) to odors of five plant species //Acta zool. bulg. 2014. Vol. 66. No. 1. Pp. 59-64.
References
1. Berdysh YuI. [Protecting wheat from pests in the Krasnodar Territory]. Agro XXI. 2001;(4):4-5. Russian.
2. Shirinyan ZhA, Ismailov VYa. Ecological and biocenotic regularities of the spatial distribution of phytophages and entomophages in agroecosystems as the basis of non-pesticidal protection of winter wheat from pests: agrobiotechnological techniques for organic farming. Entomological Review. 2015;95(4):463-73. doi: 10.1134/S0013873815040028.
3. Korshunov SA, Lyubovedskaya AA, Asaturova AM, et al. Organicheskoe sel'skoe khozyaistvo; innovatsionnye tekhnologii, opyt, perspektivy[Organic farming: innovative technologies, experience, prospects]. Moscow.: Rossiiskiinauchno-issledovatel'skii institut informatsii i tekhniko-ekonomicheskikh issledovaniipo inzhenerno-tekhnicheskomu obespecheniyuagropromyshlennogo kompleksa (Pravdinskii); 2019. p. 30-40. Russian.
4. Shirinyan ZhA, Pushnya MV, Rodionova EYu, et al. [The restoration of biocenotic regulation in cereal crops using the natural reproduction of natural entomophages]. Sel'skokhozyaistvennaya biologiya. 2018;53(5):1070-9. Russian. doi: 10.15389/ agrobiology.2018.5.1070rus.
5. Artokhin KS. Fauna fitofagov i ikh vredonosnost'. Vrediteli zernovykh kolosovykh kul'tur [Fauna of phytophages and their harmfulness. Pests of cereal crops]. Moscow: Pechatnyi gorod; 2012. p. 3-57. Russian.
6. Voronin KE, Shapiro VA, Pukinskaya GA. [Methods of accounting for the number of entomophages under natural conditions]. In: Biologicheskaya zashchita zernovykh kul'tur ot vreditelei [Biological protection of crops from pests]. Moscow: Agropromizdat; 1988. p. 102-80. Russian.
7. Zaslavskii VA. [Coccinellidae Family - Ladybugs]. In: Opredelitel' nasekomykh Evropeiskoi chasti SSSR [Key to insects of the European part of the USSR]. Vol. 2. Moscow, Leningrad (USSR): Nauka; 1965. p. 319-26. Russian.
8. Kozlov MA, Kononova SV. Opredeliteli po faune SSSR [Keys to the fauna of the USSR]. Vol. 136, Telenominy fauny ^ SSSR (Hymenoptera, Scelionidae, Telenominae) [Telenominoses of the fauna of the USSR (Hymenoptera, Scelionidae, Telenominae)]. Moscow: Nauka; 2012. 186 p. Russian.
9. Shurovenkov BG. [Leaf beetles Lema lichenis and L. melanopus L. (Coleoptera, Chrysomelidae), their biology, entomophages and significance in the European forest-steppe]. Entomologicheskoe obozrenie. 1979;43(2):250-9. Russian.
10. Hodek H, van Emden F, Honek A, et al. Ecology and behaviour of the ladybird beetles (Coccinellidae). UK: A John Wiley & Sons, Ltd.; 2012. 600 p.
12. Samin N, Ghahari H, Kocak E, et al. A contribution to the scelionid wasps (Hymenoptera: Scelionidae) from some regions of Eastern Iran. Zoosystematica Rossica. 2011;20(2):299-304.
13. Islamoglu M, Tarla S. Some biological properties of Trissolcus semistriatus Nees (Hymenoptera: Scelionidae) adults stored at different temperature. Bulg. J. Agric. Sci. 2013;19(6):1364-71.
14. Gozuacik C, Yigit A. The alternative hosts of Trissolcus species, egg parasitoids of the sunn pest and host-parasitoid interactions in Southeastern Anatolia region, Turkey. Journal of Agricultural, Food and Environmental Science. 2016;67:68-74.
15. Emebiri LC, Tan M-K, El-Bouhssini M, et al. QTL mapping identifies a major locus for resistance in wheat to Sunn pest (Eurygaster integriceps) feeding at the vegetative growth stage. Theor. Appl. Genet. 2017;130(2):309-18. doi: 10.1007/s00122-016-2812-1.
16. Islamoglu M, Kocak E. Behavioral responses of egg parasitoid Trissolcus semistriatus (Nees) (Hymenoptera: Scelionidae) to odors of five plant species. Acta zool. bulg. 2014;66(1):59-64.
