CC BY
20Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ/BIOLOGICAL SCIENCES
УДК 574.43 (575.2) https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/02
AGRIS H10
ТРОФИЧЕСКИЕ СВЯЗИ AGRIOTESMETICULOSUS (COLEOPTERA: ELATERIDAE) В ЕСТЕСТВЕННЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ БИОЦЕНОЗАХ
©Ахмаджонова С. Ш., Ферганский государственный университет, г. Фергана, Узбекистан, [email protected] ©Хамзаев Р. А., ORCID: 0000-0003-2076-6356, Самаркандский государственный
университет, г. Самарканд, Узбекистан, [email protected] ©Халимов Ф. З., ORCID: 0000-0003-0624-4586, канд. биол. наук, Самаркандский государственный университет, г. Самарканд, Узбекистан, [email protected]
TROPHIC RELATIONS AGRIOTES METICULOUS (COLEOPTERA: ELATERIDAE) IN NATURAL AND ARTIFICIAL BIOCENOSIS
©Ahmadjonova S., Fergana State University, Fergana, Uzbekistan, [email protected] ©Hamzaev R., ORCID: 0000-0003-2076-6356, Samarkand State University, Samarkand, Uzbekistan, [email protected] ©Halimov F., ORCID: 0000-0003-0624-4586, Ph.D., Samarkand State University, Samarkand, Uzbekistan, [email protected]
Аннотация. В статье анализируется пищевой спектр туркестанского щелкуна Agriotes meticulosus Candeze, 1863. Выявлено 81 видов растений относящихся к 20 семействам, которыми питаются личинки проволочника. В пищевом спектре щелкуна наиболее представительны семейства злаковые (Poaceae) — 22 вида, розоцветных (Rosaceae) — 8 видов, бобовые (Leguminosae) — 7 видов, сложноцветные (Compositae) — 6 видов, пасленовые (Solanaceae) — 6 видов и зонтичные (Umbelliferae) — 6 видов. Среди выявленных кормовых растений 12 видов из 6 семейств в сильной степени повреждаются личинками Agriotes meticulosus. Неощутимый вред от проволочников наблюдается у 40 видов растений. Наиболее привлекательными для личинок щелкуна являются яровая пшеница (Triticum durum Desf.), кукуруза (Zea mays L.), картофель (Solanum tuberosum L.), томат (Lycopersicon esculentum ssp. cultum) и лебеда белая (Chenopodium album L.).
Abstract. The article analyzes the food spectrum of Turkestan nutcracker Agriotes meticulosus Candeze, 1863. Identified 81 plant species belonging to 20 families that feed on the wireworm larvae. In the food spectrum of the nutcracker, the most representative is the grass family Poaceae — 22 species, Rosaceae — 8 species, Leguminosae — 7 species, Compositae — 6 species, Solanaceae — 6 species and umbrella species (Umbelliferae) — 6 species. Among the identified food plants, 12 species from 6 families in strong degrees are damaged by the larvae Agriotes meticulosus. Imperceptible damage from wireworms is observed in 40 species of plants. Spring wheat (Triticum durum Desf.), corn (Zea mays L.), potato (Solanum tuberosum L.), tomato (Lycopersicon esculentum ssp. cultum) and white quinoa (Chenopodium album L.) are the most attractive for larvae of the nutcracker.
Ключевые слова: проволочник, Agriotes meticulosus, кормовое растение, поврежденность, пищевой спектр, злаковые, розоцветные.
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
Keywords: wireworm, Agriotes meticulosus, fodder plant, damage, food spectrum, cereal, rosaceous.
Введение
Проволочники являются миксофагами с различными предпочтениями — от фитофагии и фитосапрофагии до хищничества [1]. Однако, если иметь в виду, что проволочники питаются жидкой пищей, оценить их роль в пищевых цепях очень сложно. Хотя, для решения этой проблемы были предприняты метод стабильного изотопа [2-4].
Проволочники рода Agriotes предпочитают питаться растительной пищей, хотя даже внутри популяции одного вида некоторые особи проявляют явное хищничество. Доля почвенных органических остатков в пищевом рационе у видов Agriotes незначительна [1-2]. Кроме того, проволочники отчасти меняют режим своего питания по мере взросления. Например, вылупляющиеся ранней весной личинки Agriotes и сначала являются сапрофагами (питаются гнилыми корнями в отсутствие живой растительности), затем становятся фитофагами, а в старших возрастах могут проявлять себя как хищники [1].
В агроланшафтах проволочники являются вредителями многих сельскохозяйственных растений. Наиболее предпочитаемыми для проволочников являются кукуруза и злаковые растения [5-6].
В экспериментах Hemerik et al. [7] проволочники вида Agriotes obscurus предпочитали растения Lolium perenne L. и Holcus lanatus L. и отвергали Festuca rubra L.
Виды рода Agriotes, в том числе Agriotes meticulosus, предпочитающие растительную пищу, являются экономически значимыми видами в агроценозах. Значение Agriotes meticulosus, как серьезного вредителя сельскохозяйственных растений в Средней Азии, обсуждаются во многих работах [8-13]
Хотя, трофические связи Agriotes meticulosus в агроландшафтах, предпочтение им тех или иных сельскохозяйственных растений более-менее изучено, широкий спектр пищевого рациона этого вида изучен недостаточно [14]. Поэтому, целью исследований стало определение видового спектра кормовых для личинок проволочников растений.
Материал и методы исследований
Полевые исследования поврежденности растений личинками щелкунов проводились в естественных биоценозах (тугай, степь, предгорья, среднегорья, пустыня) и агроценозах. Определение привлекательности того или иного растения для личинок проволочников проводились в лабораторных садках, где выращивали различные виды растений и искусственно помешали личинок щелкунов в 2016-2018 гг.
Результаты исследований и обсуждение
Проволочник, будучи широкими полифагами, повреждают довольно обширную группу сельскохозяйственных растений. Как показали исследования, вид Agriotes meticulosus повреждает 81 видов растений, относящихся к 20 семействам покрытосеменных растений (Рисунок). Как видно из Рисунка, среди повреждаемых туркестанским щелкуном (Agriotes meticulosus) растений наиболее представительным являются виды семейства злаковые (Poaceae). Отмечено питание личинок щелкуна 22 видами этого семейства, что составляет 27% от общего видового разнообразия пищевого спектра Agriotes meticulosus.
Отмечено повреждение проволочниками 8 видов растений из семейства розоцветных (10% от общего видового разнообразия).
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
В пищевом спектре Agriotes meticulosus семейство бобовые представлены 7 видами (9%), по 6 представителей — семейства сложноцветные, пасленовые и зонтичные (по 7%). Наименьшее количество видов (по 1) поврежденных щелкунами отмечены у семейств Amaryllidaceae, Iridaceae, Juglandaceae, Moraceae, Polygonaceae, Chenopodiaceae, Convolvulaceae, Labiatae.
Рисунок. Видовое соотношение различных семейств цветковых растений, повреждаемых проволочником.
В исследованиях анализировалась степень поврежденности определенных видов кормовых растений личинками щелкуна (Таблица). Как видно из Таблицы, из 81 вида — 40 повреждались в слабой степени, что составляет 49,4% всех видов.
Умеренное повреждение отмечено у 29 вида (35,8%), а сильное повреждение личинками наблюдалась у 12 видов (14,8%).
Таблица.
ВИДОВОЙ СОСТАВ И СТЕПЕНЬ ПОВРЕЖДЕННОСТИ КОРМОВЫХ РАСТЕНИЙ ПРОВОЛОЧНИКОМ Agriotes meticulosus
№ Вид кормового растения _Степень поврежденности_
_Сильное_Среднее_Слабое
Семейство Poaceae
1. Triticum durum Dosf. + - -
2. Triticum aestivum L. - + -
3. Zae mays L. + - -
4. Hordeum vulgare L. - + -
5. Sorghum vulgare Pers. - + -
6. Sorghum cernuum Horst. - - +
7. Sorghum echnicum Roshev. - - +
8. Av ena sativa L. - - +
9. Panicum miliaceum L. - + -
10. Setaria italica (L.) P. Beauv. - + -
11. Sorghum halepens (L.) Pers. - - +
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
№ Вид кормового растения _Степень поврежденности
_Сильное_Среднее_Слабое
12. Echinochola oryzoides (Ard) Koss. - - +
13. Echinochola erus-galli (L.) et Sch. - - +
14. Cynodnon dactylon (L.) Ters - - +
15. Phragmites communis Trin. - + -
16. Aeluropus litoralis (Gouan) Pari. - - +
17. Poa bulbosa L. - + -
18. Poa annua L. - + -
19. Elytrigia repens (L.) Nevski - + -
20. Bromus scoparius L. - - +
21. Br omus japonicus Thunb. - - +
22. Hordeum bulbosum L. - + -
Семейство Liliaceae
23. Allum cepa L. - + -
24. Allium sativum L. - + -
25. Gagea turkestanica Pagcher. - + -
Семейство Amaryllidaceae
26. Narcissus pseudonarcissus L. - - +
Семейство Iridaceae
27. Iri s germanica L. - - +
Семейство Salicaceae
28. Sa lix babylonica L. - - +
29. Populus pruinos Schrenk. - - +
Семейство Juglandaceae
30. Juglans regia L. - + -
Семейство Moraceae
31. Morus alba L. - + -
Семейство Polygonaceae
32. Rumex crispus L. - + -
Семейство Chenopodiaceae
33. Chenopodium album L. + - -
Семейство Crucieferae
34. Brassica oleracea L. - + -
35. Capsella bursa - pastoris (L.) Medic - - +
36. Sisymbrium loeselli L. - - +
37. Rhaphanus sativus L. - - +
Семейство Rosaceae
38. Cydonia oblonga Mill. - - +
39. Malus domestica Borkh. - - +
40. Prunus domestica L. - - +
41. Armeniaca vulgaris Lam. - - +
42. Amygdalus communis L. - - +
43. Persica vulgaris Mill. - - +
44. Py rus communis L. - - +
45. Fragaria ananassa Duch. + - -
Семейство Leguminosae
46. Arachis hypogaea L. + - -
47. Ci cer arietinum L. + - -
48. Phaseolus aureus Roxb. + - -
49. Vi gna sinensis Endl. - + -
50. Pi sum sativum L. - + -
51. Glycirrhiza glabra L. - - +
52. Alhagi pscudalhagi. - - +
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
№ Вид кормового растения _Степень поврежденности
_Сильное_Среднее_Слабое
Семейство Malvaceae
53. Al thaea cannabina L. - - +
54. Malva neglecta Wall. - - +
55. Gossypium hirsutum L. - + -
Семейство Umbelliferae
56. Daucus carota L. - + -
57. Pe troselinum erispum Nym. - - +
58. Anethum graveleus L. - - +
59. Coriandrum sativum L. - - +
60. Er emodaucus lehmannii Bge. - - +
61. Pi mpinella anisum L. - - +
Семейство Convolvulaceae
62. Convolvulus arvensis L. - - +
Семейство Labiatae
63. Mentha asiatica Boriss. - + -
Семейство Solanaceae
64. Solanum tuberosum L. + - -
65. Solanum melongena L. - + -
66. Lycopersicum esculentum Mill. + - -
67. Ni cotiana tabacum L. - + -
68. Capsicum annuum L. - - +
69. So lanum nigrum L. - - +
Семейство Plantaginaceae
70. Plantago lanceolata L. - - +
71. Plantago major L. - - +
Семейство Cucurbitaceae
72. Cucurbita moschata Duch. - + -
73. Melo orientalis (S.Kudr) Nob. + - -
74. Citrullus vulgaris Schrad. + - -
75. Cucumis sativus L. + - -
Семейство Compositae
76. Helianthus annua L. - + -
77. Carthamus tinctorius L. - + -
78. Xanthium strumarium L. - - +
79. Bi dens tripatita L. - - +
80. Taraxacum officinale Web. - + -
81. So nchus oleraceus L. - + -
Итого 12 29 40
(14,8%) (35,8%) (49,4%)
Среди кормовых, для проволочников, растений, повреждающихся в сильной степени наиболее представительны семейства бобовые (Leguminosae) и тыквенные (Cucurbitaceae), которые включают по 3 вида. Это арахис (Arachis hypogaea L.: Fabaceae), горох (Pisum sativum L.: Leguminosae), маш (Phaseolus aureus Roxb.: Leguminosae), дыня (Melo orientalis (Kudr.) Nabiev: Cucurbitaceae), арбуз (Citrullus lanatus ssp. vulgaris (Schrad.) Fursa: Cucurbitaceae) и огурец (Cucumis sativus L.: Cucurbitaceae).
Из 22 видов поврежденных растений семейства злаковых, только два вида: яровая пшеница и кукуруза повреждались в сильной степени. Особенно сильно повреждаются всходы этих растений, то есть поврежденность всходов достигала до 50-60%. Среди представителей семейства пасленовых 2 вида (Solanum tuberosum и Lycopersicum esculentum) оказались наиболее привлекательными для личинок Agriotes meticulosus.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
Из 8 представителей розоцветных, только один вид — клубника (Fragaria ananassa) в сильной степени повреждалась личинками. Причем личинки щелкуна повреждали не только корневую систему, но и плоды клубники, что привело к потери качества продукции и гниению плодов. Среди сильно пострадавших от проволочников растений есть и Chenopodium album из семейства Chenopodiaceae.
29 видов растений из 13 семейств в средней степени повреждались личинками проволочника, что составляет 35,8%. Из всех 81 видов поврежденных растений половина (40 видов, 49,4%) повреждались личинками в слабой степени. Среди них 10 видов из семейства злаковых (Poaceae), 7 видов розоцветных (Rosaceae) и 5 видов зонтичных (Umbelliferae). Причем, такие виды розоцветных, как айва (Cydonia oblonga Mill.), яблоня (Malus domestica Borkh.), слива (Prunus domestica L.), абрикос (Armeniaca vulgaris Lam.), фисташка (Amygdalus communis L.), персик (Persica vulgaris Mill.), груша (Pyrus communis L.) повреждаются только в период прорастания семян и всходов.
В лабораторных опытах, проведенных в специальных садках, где выращивались томат, кукуруза, перец, сорго, портулак огородный, ежовник обыкновенный и лебеда, первые 3 дня всходы не повреждались личинками. На 4 день наблюдалось повреждение кукурузы и томата, затем эти растения погибли. По мере уменьшения влажности почвы личинки начинали повреждать портулак огородный и пырей ползучий. Однако в садках питание личинок с щирицой и лебедой не наблюдалось. В садках, где растения не высаживали, личинки питались дождевыми червями и личинками насекомых. Если в почве пищевые ресурсы заканчиваются, личинки начинают активно мигрировать вверх и вниз. При недостатке пищи взрослые личинки окукливаются на глубине почвы 25-30 см. Молодые же личинки, без пищи могут жить до 3-4 месяца, но потом наблюдается массовая их гибель.
Выводы
Таким образом, пищевой спектр широко распространенного в Средней Азии вида проволочников Agriotes meticulosus включает 81 видов дикорастущих и культурных растений, которые относятся к 22 семействам. Высокая вредоносность проволочника наблюдается у 12 видов выращиваемых растений, что делает Agriotes meticulosus серьезным вредителем для данного региона.
Список литературы:
1. Долин В. Г. Личинки жуков-щелкунов (проволочники) Европейской части СССР Киев: Урожай, 1964. 207 с.
2. Traugott M., Schallhart N., Kaufmann R., Juen A. The feeding ecology of elaterid larvae in central European arable land: new perspectives based on naturally occurring stable isotopes // Soil Biology and Biochemistry. 2008. V. 40. №2. P. 342-349. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.08.013
3. Pázmándi C., Traugott M. A stable isotope analysis of wireworms puts new light on their dietary choices in arable land // IOBC/wprs Bulletin. 2005. V. 28. №2. P. 127-132.
4. Космачевский А. С. Биология и экология туркестанского щелкуна (Agriotes meticulosus Cand.) // Труды научно-исследовательского института защиты растений. 1962. Т. 7. С. 405-408.
5. Бобинская С. Г., Григорьева Т. Г., Персин С. А. Проволочники и меры борьбы с ними. Л.: Колос, 1965. 224 с.
Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
6. Космачевский А. С. Биология крымского (Agriotes litigiosus var. Tauricus Heyd.) и посевного (Agriotes sputator L.) щелкунов (Coleoptera, Elateridae) // Энтомологическое обозрение. 1959. XXXVIII. №4. С. 738-749.
7. Hemerik L., Gort G., Brussaard L. Food preference of wireworms analyzed with multinomial logit models // Journal of insect behavior. 2003. V. 16. №5. P. 647-665. https://doi.org/10.1023/B:JOIR.0000007701.04296.45
8. Давлетшина А. Г., Аванества Г. А., Мансуров А. К. Энтомофауна юго-западного Кызылкума. Ташкент: Фан, 1979. 128 с.
9. Плотников В. И. Главные вредители и болезни сельскохозяйственных растений в Средней Азии и борьба с ними в условиях социалистического хозяйства. Ташкент, 1932. 87 с.
10. Мадьяров Ш. Р., Хамраев А. Ш. Искусственные корма для биотехнологии насекомых // Биотехнология: состояние и перспективы развития: материалы VIII Московского Международного Конгресса. М., 2015. С. 100-102.
11. Хомицская Л. Н., Васильченко А. В., Чистилина М. Г. Проволочники: как мы с ними боремся // Защита и карантин растений. 2007. №5. С. 21.
12. Яхонтов В. В. Вредители сельскохозяйственных культур и продуктов Средней Азии. Ташкент, 1953. 653 с.
13. Khamrayev A. Sh. Sоil organisms and entomocomplexes in Khorezm and Karakalpakstan (Uzbekistan) // Soil ecology. 2003. №6. Р. 1-67.
14. Просвиров А. С., Коваленко Я. Н. Жуки-щелкуны (Coleoptera: Elateridae) Узбекистана из материалов совместной российско-узбекской экспедиции 2014 года // Эверсманния. Энтомологические исследования в России и соседних регионах. 2015. Отд. вып. 5. C. 26-29.
References:
1. Dolin, V. G. (1964). Lichinki zhukov-shchelkunov (provolochniki) Evropeiskoi chasti SSSR. Kiev, Urozhai, 207. (in Russian).
2. Traugott, M., Schallhart, N., Kaufmann, R., & Juen, A. (2008). The feeding ecology of elaterid larvae in central European arable land: new perspectives based on naturally occurring stable isotopes. Soil Biology and Biochemistry, 40(2), 342-349. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2007.08.013
3. Pazmandi, C., & Traugott, M. (2005). A stable isotope analysis of wireworms puts new light on their dietary choices in arable land. IOBC/wprs Bulletin, 28(2), 127-132.
4. Kosmachevskii, A. S. (1962). Biologiya i ekologiya turkestanskogo shchelkuna (Agriotes meticulosus Cand.). Trudy nauchno-issledovatel'skogo instituta zashchity rastenii, 7, 405-408. (in Russian).
5. Bobinskaya, S. G., Grigoreva, T. G., & Persin, S. A. (1965). Provolochniki i mery borby s nimi. Leningrad, Kolos, 224. (in Russian).
6. Kosmachevskii, A. S. (1959). Biologiya krymskogo (Agriotes litigiosus var. Tauricus Heyd.) i posevnogo (Agriotes sputator L.) shchelkunov (Coleoptera, Elateridae). Entomologicheskoe obozrenie, 38(4), 738-749. (in Russian).
7. Hemerik, L., Gort, G., & Brussaard, L. (2003). Food preference of wireworms analyzed with multinomial logit models. Journal of insect behavior, 16 (5), 647-665. https://doi.org/10.1023/B:J0IR.0000007701.04296.45
8. Davletshina, A. G., Avanestva, G. A., & Mansurov, A. K. (1979). Entomofauna yugo-zapadnogo Kyzylkuma. Tashkent, Fan, 128. (in Russian).
Бюллетень науки и практики /Bulletin of Science and Practice Т. 5. №7. 2019
https://www.bulletennauki.com DOI: 10.33619/2414-2948/44
9. Plotnikov, V. I. (1932). Glavnye vrediteli i bolezni selskokhozyaistvennykh rastenii v Srednei Azii i borba s nimi v usloviyakh sotsialisticheskogo khozyaistva. Tashkent, 87. (in Russian).
10. Madyarov, Sh. R., & Khamraev, A. Sh. (2015). Iskusstvennye korma dlya biotekhnologii nasekomykh. In: Biotekhnologiya: sostoyanie i perspektivy razvitiya: materialy VIII Moskovskogo Mezhdunarodnogo Kongressa. Moscow, 100-102. (in Russian).
11. Khomitskaya, L. N., Vasilchenko, A. V., & Chistilina, M. G. (2007). Provolochniki: kak my s nimi boremsya. Zashchita i karantin rastenii, (5), 21. (in Russian).
12. Yakhontov, V. V. (1953). Vrediteli sel'skokhozyaistvennykh kultur' i produktov Srednei Azii. Tashkent, 653.
13. Khamrayev, A. Sh. (2003). Soil organisms and entomocomplexes in Khorezm and Karakalpakstan (Uzbekistan). Soil ecology, (6), 1-67.
14. Prosvirov, A. S., & Kovalenko, Ya. N. (2015). Click-beetles (Coleoptera: Elateridae) from Uzbekistan collected by joint Russian-Uzbek expedition 2014. Eversmannia, Suppl. 5, 26-29. (in Russian).
Работа поступила Принята к публикации
в редакцию 11.05.2019 г. 14.05.2019 г.
Ссылка для цитирования:
Ахмаджонова С. Ш., Хамзаев Р. А., Халимов Ф. З. Трофические связи Agriotes meticulosus (Coleoptera: Elateridae) в естественных и искусственных биоценозах // Бюллетень науки и практики. 2019. Т. 5. №7. С. 20-27. https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/02
Cite as (APA):
Ahmadjonova, S., Hamzaev, R., & Halimov, F. (2019). Trophic Relations Agriotes meticulous (Coleoptera: Elateridae) in Natural and Artificial Biocenosis. Bulletin of Science and Practice, 5(7), 20-27. https://doi.org/10.33619/2414-2948/44/02 (in Russian).
