CC BY
59
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДИКИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФЕРОМОННЫХ ПРЕПАРАТОВ СОСНОВЫХ ЛУБОЕДОВ
А.И. ЯКОВЕНКО, асп. каф. экологии и защиты леса МГУЛ
Большим успехом является недавняя разработка новых отечественных феромонных препаратов сосновых лубоедов специалистами лаборатории феромонов ВНИИХСЗР Однако до широкого промышленного использования этих препаратов предстоит еще определенная работа.
Феромоны, используемые короедами при заселении кормового субстрата, более разнообразны и сложны по действию по сравнению с половыми феромонами бабочек [7], которые также успешно применяются в практике лесозащиты. Поэтому работа по их производству требует большего времени и объема исследований. Как известно, разработка и внедрение феромона в практику защиты растений состоит из нескольких последовательных этапов. Первым этапом является выделение естественных феромонов насекомого и идентификация их структуры. Второй этап - синтез искусственного аналога идентифицированного феромона в лабораторных условиях. На третьем этапе выполняется оценка аттрактивности и видоспецифичности нового препарата в естественных условиях. На пятом этапе происходит разработка методики практического использования препарата. И, наконец, на последнем этапе препарату присваивается собственное коммерческое название и происходит внедрение его в промышленное использование [1].
На данный момент можно считать завершенным третий этап производства феромонных препаратов сосновых лубоедов. В течение нескольких лет с 2007 г. проводилась апробация новых феромонов с различным сочетанием действующих компонентов в условиях резерваций сосновых лубоедов в разных сосняках России. Мы также участвовали в данных испытаниях в условиях Московской области. Результаты этих работ отражены в различных публикациях [4-6].
Тем не менее, полноценной методики использования новых феромонных препара-
тов пока не существует. Грамотная методика использования феромонных ловушек для тех или иных целей во многом определяет успешность всей работы в целом. Например, одним из элементарных правил при использовании любых ловушек является вывешивание их в период лёта соответствующих вредителей. Без выполнения этого простого условия применение ловушек будет бесполезно, каким бы совершенным ни был действующий феромонный препарат.
В процессе предшествующих полевых испытаний феромонных препаратов сосновых лубоедов мы придерживались лишь общих рекомендаций по использованию феромонов для мониторинга основных вредителей леса [5]. Изданные в 2008 г. рекомендации [6] также носят, скорее, общий характер.
Разработка эффективной методики использования новых феромонных препаратов - сложный процесс, требующий большого объема исследований, и наша работа - лишь первый шаг в этом направлении.
В своих исследованиях мы поставили следующие задачи: во-первых, выявить оптимальное размещение ловушек для наибольшего отлова разных видов сосновых лубоедов; во-вторых, оценить возможность использования феромонных ловушек в борьбе с сосновыми лубоедами; и в-третьих, сопоставить уловливость ловушек в разных условиях с соответствующей численностью сосновых лубоедов по данным разных видов учета.
Работа проводилась в насаждениях Щелковского учебно-опытного лесхоза Московской области в 2010 г. Период проведения работы - от начала лета сосновых лубоедов (апрель) до ухода жуков на зимовку (ноябрь). Для выполнения исследований были специально подобраны разные по возрасту, составу и лесорастительным условиям сосняки, где имеются крупные скопления валежа, благоприятные для массового размножения сосно-
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
61
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
Таблица 1
Краткая характеристика поднадзорных насаждений
Насаждение Характеристика насаждения Характеристика участка с массовым скоплением валежа
тип леса ТУМ воз- раст состав пол- нота D ср. общая площадь, га основная причина отпад сосны, шт. стволов
общий свежий
1. Свердловское лесничество, квартал 94, выдел 1 сосняк сложный С2 63 8С2Е+Б, ед.Ос 0,8 24 0,67 массовый ветровал 2008-2010 гг. 113 8
2. Свердловское лесничество, квартал 97, выдел 4 сосняк- долго- мошник В4 50 8С2Б 0,7 16 0,09 массовый ветровал 2008-2010 гг. 27 5
3. Воря-Богород-ское лесничество, квартал 48, выдел 2 сосняк сложный С2 86 6С4Е+Б 0,7 32 0,63 массовый ветровал 2009-2010 гг. 30 2
вых лубоедов. Краткая характеристика этих насаждений приводится в табл. 1.
Во всех экспериментах использовался феромонный препарат, показавший наилучшую аттрактивность по результатам наших исследований в 2008-2009 гг. Состав этого препарата следующий: а-пинен - 2800 мкл, трансвербенол - 20 мкл, миртенол - 20 мкл, этанол - 100 мкл. Толщина пленки диспенсера 100 мкм.
Для выполнения первой поставленной задачи мы решили прежде всего обратить внимание на тот факт, что заселение кормового субстрата сосновыми лубоедами происходит по-разному. T. piniperda начинает заселять деревья снизу вверх, в области толстой коры, в то время как T. minor поселяется в верхней части ствола. Поэтому было предположено, что интенсивность лёта разных видов сосновых лубоедов на разной высоте неодинакова.
В связи с этим ловушки в поднадзорных насаждениях размещались группами. Одна их них вывешивалась на стандартной высоте (1,3 м), а вторая была поднята примерно на 6 м. Для этого использовалась 12метровая веревка, перебрасываемая через ветви сухостоя, подлеска и подроста лиственных пород при помощи телескопического рыболовного спиннинга. Перемещение ловушки производилось по принципу блока. По завершении осмотра ловушка фиксировалась на нужной высоте обвязыванием свободного конца веревки вокруг ствола дерева. Во избе-
жание сильного раскачивания ветром ловушка закреплялась дополнительной веревкой, привязываемой к штырьку сборного стаканчика. Горизонтальное расстояние между двумя ловушками в группе составляло 2-5 м.
Также мы решили оценить влияние разного санитарного и лесопатологического состояния леса на привлекательность ловушек. Для этого ловушки в насаждении размещались по трем пунктам: в центре валежного участка среди массовых скоплений ветровала; на границе валежного участка со здоровой частью насаждения и в здоровой части насаждения. При этом минимальное расстояние между соседними пунктами составляло 20 м.
Таким образом, в каждом из трех поднадзорных насаждений размещалось по 6 ловушек. Группа из 2 ловушек, вывешенных на разной высоте, располагалась в центре ва-лежного участка, вторая такая же группа - на границе валежного участка и третья - в здоровой части насаждения.
Эксперимент проводился в течение всего периода лёта сосновых лубоедов. Осмотр ловушек в насаждениях 1 и 2 происходил каждые 2-3 дня, в насаждении 3 - раз в неделю. Помимо сосновых лубоедов, в ловушках учитывались также другие короеды. Общие результаты этой работы представлены в табл. 2.
Как видно из таблицы, высота размещения феромонных ловушек, действительно,
62
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
Таблица 2
Оценка влияния размещения феромонных ловушек на их привлекательность для сосновых лубоедов
Насаждение \ Количество \ отловленных \ насекомых Разме- \ на разной щение \ высоте ловушек \ относительно \ скоплений \ свежего валежа \ Низ (1,3 м) Верх (6,0 м) Итого по насаждению
Tomicus piniperda Tomicus minor прочие короеды 1 £ >) а о '1 Й Tomicus minor прочие короеды Е %
Tomicus piniperda Tomicus minor прочие короеды ^ -5 8 ^ £ Lo к ^ 'В, Tomicus minor прочие короеды
1 Центр 71 72 202 54 348 157 125 420 359 50 63 41
Граница 32 24 174 30 87 23 62 111 197 24 17 23
Неповрежденное насаждение 42 16 103 23 119 205 65 135 308 26 20 36
Итого Е 145 112 479 107 554 385 252 666 864 100 100 100
% 58 17 55 42 83 45 100 100 100 - - -
2 Ц ентр 105 35 89 63 62 150 168 97 239 46 46 61
Граница 75 29 56 19 20 23 94 49 79 26 23 20
Неповрежденное насаждение 82 29 41 19 36 31 101 65 72 28 31 19
Итого Е 262 93 186 101 118 204 363 211 390 100 100 100
% 72 44 48 28 56 52 100 100 100 - - -
3 Ц ентр 51 14 120 14 24 130 65 38 250 62 79 30
Граница 12 1 137 8 1 269 20 2 406 19 4 48
Неповрежденное насаждение 11 0 48 9 8 135 20 8 183 19 17 22
Итого Е 74 15 305 31 33 534 105 48 839 100 100 100
% 70 31 36 30 69 63 100 100 100 - - -
влияет на уловливость разных видов сосновых лубоедов. Для T. piniperda более привлекательны ловушки на обычной высоте. T. minor, наоборот, летит преимущественно в высоко поднятые ловушки.
Состояние насаждения также существенно влияет на уловливость сосновых лубоедов. Ловушки, размещенные среди скоплений валежа, обладают наибольшей аттрактивнос-тью. Это может объясняться наличием большого количества подходящего для заселения жуками кормового субстрата, усиливающего общую феромонную привлекательность места. Кроме того, если ветровальник начал образовываться в предыдущие годы, на отлов сосновых лубоедов может влиять повышенная численность жуков на зимовке в соответствующих местах.
Ловушки в здоровой части насаждения привлекают больше короедов, чем ловуш-
ки, размещенные по границе ветровального участка. Причины этого нам пока не совсем ясны.
Интересно, что для других учитываемых нами короедов (Hylurgopspalliates Gull., Trypodendron lineatum Oliv., Trypodendron laeve Egg.), являющихся второстепенными вредителями, состояние насаждения на привлекательность ловушек влияет не столь значительно. Уловливость этих жуков остается на близком уровне с изменением размещения ловушек относительно скоплений валежа. Кроме того, высота размещения ловушек на этих короедов также влияет мало.
Очевидно, чем сильнее физиологическая активность короедов и выше их численность в насаждении, тем более контрастна их уловливость в феромонные ловушки с разным размещением и тем отчетливее выражены отмеченные выше особенности.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
63
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
Таблица 3
Сравнение эффективности феромонных ловушек и ловчих деревьев в борьбе с сосновыми лубоедами
Насаждение 1 2 3
Количество жуков, отловленных 1 ловушкой на высоте 1,3 м T. piniperda 71 105 51
T. minor 72 35 14
на высоте 6,0 м T. piniperda 54 63 14
T. minor 348 62 24
Количество жуков, поселившихся на 1 ловчем дереве с диспенсером диаметр на высоте груди (см) / высота ловчего дерева, (м) 24 / 28 - 22 / 28
на всем дереве T. piniperda 358 - 966
T. minor 8 - 418
на 1 м2 боковой поверхности ствола T. piniperda 29 - 84
T. minor 1 - 36
без диспенсера диаметр на высоте гр та ловчего де >уди (см) / высо-рева, (м) 24 / 27 11 / 11 36 / 27
на всем дереве T. piniperda 202 214 556
T. minor 0 72 510
на 1 м2 боковой поверхности ствола T. piniperda 17 95 30
T. minor 0 32 27
Рис. 1-2 наглядно иллюстрируют усредненные результаты данного эксперимента.
Для оценки использования феромонных ловушек в борьбе с сосновыми лубоедами мы решили сравнить их эффективность с эффективностью ловчих деревьев. Выкладка ловчих деревьев является в настоящее время широко применяемым и высокоэффективным способом активной борьбы с хозяйственно значимыми стволовыми вредителями.
Для выполнения данного эксперимента перед началом лета сосновых лубоедов на ветровальных участках в поднадзорных насаждениях были выбраны ловчие деревья из числа свежего валежа. К одному из них в комлевой части был прикреплен диспенсер с феромоном, аналогичным используемому в ловушках, а второе оставалось как есть. Летом ловчие деревья окорялись с определением числа поселившихся особей сосновых лубоедов по удвоенному количеству полноценных маточных ходов. Привлекательность ловчих деревьев сравнивалась с аттрактивностью ловушек, размещенных на тех же ветровальных участках.
Результаты этой работы представлены в табл. 3. С целью оценки влияния размера ловчих деревьев на величину отлова жуков данные их уловливости представлены также в переводе на 1 м2 боковой поверхности ствола.
По полученным данным совершенно очевидно, что в отношении T. piniperda ловчие деревья гораздо эффективнее феромонных ловушек. Даже без диспенсера ловчее дерево привлекает в среднем в 4,3 раза больше жуков по сравнению с нижней ловушкой и в 7,4 раза - по сравнению с верхней. С эффективностью одного ловчего дерева с диспенсером, более того, могут сравниться лишь 8-9 нижних ловушек и 15-16 верхних.
Таким образом, применение диспенсера на ловчем дереве усиливает его привлекательность для T. piniperda примерно в два раза.
В отношении T. minor наблюдается немного иная ситуация. Аттрактивность верхней ловушки здесь уже более или менее сравнима с привлекательностью ловчих деревьев. Без диспенсера ловчее дерево превосходит верхнюю ловушку всего в 1,3 раза, а с диспенсером -в 1,5 раз. Относительно нижней ловушки превосходство соответственно в 4,8 и 5,3 раза.
Как видим, диспенсер на ловчем дереве не играет существенной роли для T. minor.
Дело в том, что T. minor, как уже отмечалось, в естественных условиях предпочитает заселять стоячие деревья в верхней части ствола, которая обычно хорошо освещена. По-видимому, это отражается и на заселе-
64
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
Таблица 4
Сравнение численности сосновых лубоедов на разном расстоянии от скоплений свежего валежа по данным разных видов учета
Насаждение i 2 3
Положение относительно скоплений свежего валежа центр гра- ница непо- вреж- денное насаж- дение центр гра- ница непо- вреж- денное насаж- дение центр гра- ница непо- вреж- денное насаж- дение
Среднее количество отловленных жуков на одну ловушку, шт. Tomicus piniperda 62,5 31,0 32,5 84,0 47,0 50,5 32,5 10,0 10,0
Tomicus minor 210,0 55,5 67,5 48,5 24,5 32,5 19,0 1,0 4,0
Среднее количество остриженных сосновыми лубоедами побегов на 1 м2, шт. в прошлом году 2,2 1,3 0,7 0,5 0,1 0,2 0,8 0,2 0,0
в текущем году 2,0 1,3 0,9 0,8 0,4 0,6 1,8 0,8 0,5
Численность Tomicus piniperda на зимовке в текущем году, тыс. шт./га 13,3 9,6 7,4 13,7 8,5 6,5 11,2 9,1 6,7
Фактическая численность жуков по данным детального обследования, тыс. шт./га в прошлом году (молодое поколение) Tomicus piniperda 38,4 0,0 27,6 5,8 19,9 0,0
в текущем году Tomicus piniperda старое поколение 3,8 4,6 13,7 5,7 9,1 0,0
молодое поколение 17,2 22,1 19,6 7,9 34,6 0,0
Tomicus minor старое поколение - - 1,8 0,0 6,5 0,0
молодое поколение - - 5,4 0,0 26,2 0,0
нии ловчих деревьев. Так, по нашим наблюдениям, лучшая привлекательность ловчих деревьев отмечается, если их ствол в области поселения T. minor поднят над землей на некоторую высоту (1 м и более) и при этом хорошо освещается. Именно с освещаемой стороны ствола ловчего дерева наблюдается наиболее плотное поселение T. minor с заходом на нетипичный район поселения.
Сопоставляя количество сосновых лубоедов, поселившихся на всем ловчем дереве с данными, приведенными на единицу площади боковой поверхности его ствола, можно заключить, что размер ловчего дерева влияет на величину отлова жуков не сильно. Небольшое дерево при правильной его выкладке может оказаться таким же или более эффективным, чем крупное, благодаря более плотному поселению жуков.
Усредненное соотношение уловливос-ти феромонных ловушек с привлекательнос-
тью ловчих деревьев по данным настоящего эксперимента показано на рис. 3.
Если соотнести уловливость ловушек с фактической численностью родительского поколения сосновых лубоедов по данным детального обследования, о котором будет сказано дальше, то в условиях ветровальни-ка одна нижняя ловушка на 1 га собирает в среднем 1,01 % популяции для T. piniperda и 0,71 % популяции для T.minor, а одна верхняя ловушка - соответственно 0,64 % и 1,26 %.
Следует отметить, что в насаждении 3, где эффективность феромонных ловушек оказалась очень низкой, ловушки размещались непосредственно рядом с ловчими деревьями. Вероятно, это усиливало общую привлекательность группы, однако подлетающие жуки все же делали выбор в пользу естественного кормового субстрата. Данный факт также необходимо учитывать при вывешивании феромонных ловушек.
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
65
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
Для выполнения третьей поставленной нами задачи в летний период в поднадзорных насаждениях проводилось детальное лесопатологическое обследование с перечетом деревьев на пробных площадях, анализом короед-ных моделей и последующим установлением численности сосновых лубоедов в прошлом и текущем годах. Осенью, после ухода жуков на зимовку, были выполнены также специальные виды учета сосновых лубоедов (учет по интенсивности дополнительного питания и учет T. piniperda на зимовке).
Для сопоставления с уловливостью ловушек в разных частях насаждения представляют интерес соответствующие данные о численности старого поколения сосновых лубоедов в текущем году, численности молодого поколения в прошлом году и численности в прошлом году при дополнительном питании. Кроме того, могут быть соотнесены численность молодого поколения, численность при дополнительном питании и на зимовке в текущем году. Все эти данные представлены в табл. 4.
Полученные данные достаточно неоднородны. Так, согласно учету лубоедов по интенсивности дополнительного питания, численность жуков обоих видов практически везде составляет до 5,0 тыс. шт./га [2], в то время как соответствующая фактическая численность по данным детального обследования для T. piniperda разнится от 2 до 38 тыс. шт./га, а для T. minor - до 26 тыс. шт./га. С одной стороны, такое расхождение может говорить о несовершенстве данной методики. С другой стороны, для дополнительного питания сосновым лубоедам не требуется такой скученности, как, например, при заселении деревьев, поэтому можно предположить, что часть популяции после вылета молодых жуков рассеивается и проходит дополнительное питание в соседних насаждениях. Однако в любом случае количество остриженных побегов всегда прямо пропорционально соответствующей локальной численности жуков. Таким образом, данный способ учета сосновых лубоедов, скорее, подходит лишь для ориентировочной, сравнительной оценки численности.
Численность старого поколения T. piniperda в текущем году по данным детального обследования также несопоставима с численностью молодого поколения прошлого года (особенно в местах скоплений валежа), будучи в несколько раз ниже. Вероятно, это обусловлено рассеиванием части популяции после вылета молодых жуков в прошлом году, а также высокой смертностью во время зимовки. Поэтому прошлогодние показатели численности сосновых лубоедов в насаждениях также не являются объективными данными, отражающими настоящую численность в текущем году.
Таким образом, уловливость феромонных ловушек может быть сопоставлена лишь с фактической численностью жуков старого поколения в текущем году по данным детального обследования насаждений.
С учетом того, что все 6 ловушек в каждом опытном насаждении приходились примерно на 1 га, средняя уловливость одной ловушки для T. piniperda соответствует 0,50,9 % (в среднем 0,8 %) от фактической численности старого поколения, а для T. minor - 0,3-17,4 % (в среднем 8,8 %). Эти данные могут использоваться в качестве предварительных ориентиров, однако для установления более корректных придержек требуются дальнейшие исследования.
В типичных очагах численность сосновых лубоедов обычно составляет более 20-25 тыс. жуков на 1 га [3]. В наших экспериментах численность жуков не достигала таких значений, тем не менее, согласно имеющимся данным, можно предположить, что критической численности в насаждении примерно будет соответствовать средняя уловли-вость ловушек более 100 жуков.
Следует отдельно отметить учет T. piniperda на зимовке. Численность зимующих жуков по данным этого метода относительно близка к фактической численности молодого поколения в насаждении по данным летнего обследования. По-видимому, разницу составляет смертность взрослых жуков и рассеивание части популяции. Так что данный метод учета может применяться для оценки эффективности проведенных мер борьбы, а также с
66
ЛЕСНОЙ ВЕСТНИК 4/2011
ВОПРОСЫ лесной энтомологии
целью ориентировочной оценки предстоящей угрозы для насаждения в следующем году.
Таким образом, на основе проведенной работы можно сделать следующие выводы и рекомендации.
• Для T. piniperda более предпочтительными являются феромонные ловушки, размещаемые на стандартной высоте (примерно 1,3 м). Поэтому с целью максимального отлова данного вида ловушки следует вывешивать согласно стандартной методике.
Для большего же отлова T. minor ловушки должны быть высоко подняты (по нашим опытам - примерно на 6 м). Это повышает эффективность ловушек более чем в два раза.
В случае, когда требуется отлов обоих видов сосновых лубоедов, лучшим вариантом будет чередование высоко и низко висящих ловушек.
• Состояние насаждения также влияет на уловливость ловушек. Для лучшего отлова сосновых лубоедов размещение феромонных ловушек необходимо приурочивать к участкам насаждения, имеющим худшее состояние. При этом ловушки не должны находиться рядом со свежим кормовым субстратом, пригодным для заселения жуками (в противном случае ловушки будут игнорироваться сосновыми лубоедами, лишь усиливая привлекательность естественного субстрата).
Для размещения ловушек желательно выбирать места с повышенной численностью сосновых лубоедов на зимовке, о чем свидетельствует сравнительно большое количество остриженных жуками прошлогодних побегов, а также сосен со свежими зимовочными ходами.
• Не исключается возможность использования феромонных ловушек для борьбы с сосновыми лубоедами, с целью массового отлова жуков.
В борьбе с T. piniperda применение ловушек сомнительно. Одна ловушка на высоте 1,3 м в условиях повышенной численности вредителя в среднем в 4 раза уступает по своей эффективности ловчим деревьям, официально используемым для подобных целей. Кроме того, крепление диспенсера с феромо-
ном к ловчему дереву увеличивает его привлекательность для T. piniperda еще вдвое.
Для борьбы с T. minor применение феромонных ловушек более перспективно. Эффективность одной ловушки на высоте 6 м здесь уже сравнима с привлекательностью ловчего дерева. С учетом простоты обслуживания использование ловушек выглядит более предпочтительным.
Оптимальным же вариантом для борьбы с сосновыми лубоедами будет сочетание ловчих деревьев с феромонными ловушками (избегая непосредственной близости их размещения). При этом для более эффективного отлова T. minor ловчие деревья должны быть приподняты на некоторую высоту (1 м и более) и располагаться в достаточно освещаемых местах. Диспенсер на ловчем дереве для T. minor не играет существенной роли.
Размер ловчего дерева влияет на величину отлова жуков не сильно. При правильной выкладке небольшое дерево может оказаться столь же эффективным, как крупное, благодаря более плотному поселению жуков.
В условиях повышенной численности сосновых лубоедов одна феромонная ловушка на высоте 1,3 м в среднем способна собрать 1,01 % популяции T. piniperda на 1 га, а ловушка на высоте 6 м - 1,26 % популяции T. minor на 1 га.
• Показатели уловливости феромонных ловушек могут быть использованы для ориентировочной оценки численности сосновых лубоедов в насаждении. Средняя улов-ливость одной ловушки отражает примерно 0,8 % фактической численности жуков на 1 га насаждения для T. piniperda и 8,8 % - для T. minor.
О явном наличии действующего очага T. piniperda предположительно будет свидетельствовать среднее количество отловленных одной ловушкой жуков, превышающее 100 шт.
• Из специальных методов учета сосновых лубоедов учет по интенсивности дополнительного питания (по количеству остриженных побегов) не дает объективного представления о конкретной численности жуков в насаждении, однако может использо-
ЛЕСНОИ ВЕСТНИК 4/2011
67
