CC BY
20
УДК 631.8:633.11:632.6/7
DOI 10.24411/0235-2516-2018-10027
ВЛИЯНИЕ ДЛИТЕЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ УДОБРЕНИЙ НА ВИДОВОЙ СОСТАВ И ЧИСЛЕННОСТЬ НАСЕКОМЫХ-ФИТОФАГОВ И ИХ ЭНТОМОФАГОВ В ПОСЕВАХ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ НА ЧЕРНОЗЕМЕ ВЫЩЕЛОЧЕННОМ
Н.Н. Глазунова, к.б.н., Ю.А. Безгина, к.с.-х.н., Л.В. Мазницына, к.б.н., А.П. Шутко, д.с.-х.н., Л.В. Тутуржанс, к.с.-х.н.
Ставропольский государственный аграрный университет, e-mail: GNN2312@gmail.com
Проведены многолетние исследования по изучению влияния различных систем удобрений на развитие фитофагов и энтомофагов в посевах озимой пшеницы. Сбалансированное питание оказывают прямое влияние на развитие культуры, и косвенно влияет на вредителей за счет укрепления иммунных барьеров растений. Результаты обследований показали снижение численности злаковых тлей на 12,3-25,3%, пшеничного трипса на 7,4-24,7%, хлебных пилильщиков на 4,3-13,6%. При этом в опытах не установлено изменение численности популяции клопа вредной черепашки. За годы проведения исследований системы применяемых удобрений не оказывали влияния на численность популяций энтомофагов, как паразитов, так и хищников в агроценозе озимой пшеницы ни в одну из фаз ее развития.
Ключевые слова, озимая пшеница, чернозем выщелоченный, фитофаги, энтомофаги, система удобрений, иммунитет.
EFFECT OF LONG-TERM USE OF FERTILIZER SYSTEMS ON THE SPECIES COMPOSITION AND ABUNDANCE OF PHYTOPHAGOUS INSECTS AND THEIR ENTOMOPHAGES IN WINTER WHEAT CROPS ON LEACHED CHERNOZEM
Ph.D. N.N. Glazunova, Ph.D. Yu.A. Bezgina, Ph.D. L.V. Maznitsyna, Dr.Sci. A.P. Shutko, Ph.D. L.V. Tuturzhans
Stavropol State Agrarian University, e-mail: GNN2312@gmail.com
Long-term studies on the effect of various fertilizer systems on the development of phytophages and ento-mophages in winter wheat crops have been carried out. Balanced nutrition has a direct impact on the development of culture, and indirectly affects pests by strengthening immune plant barriers. The results of the surveys showed a decrease in the number of cereal aphids by 12.3-25.3%; wheat thrips by 7.4-24.7%; grain sawflies by 4.3-13.6%. In this experiment, the change in the population size of the bug of a harmful turtle has not been established. During the years of research, the system of applied fertilizers had no effect on the number ofpopulations of entomophages, both parasites and predators in the agrocoenosis of winter wheat, in any phase of the crop development.
Keywords, winter wheat, leached chernozem, phytophages, entomophages, fertilizer system, immunity.
Минеральное питание оказывает существенное влияние на развитие вредных организмов в агроце-нозе озимой пшеницы [1-3]. Фитосанитарное значение удобрений заключается в изменении метаболических процессов в растении в неблагоприятную для вредного организма сторону, в повышении активности биохимических процессов, обеспечивающих повышение естественного иммунитета; разрыве фенологической сопряженности в развитии растений и вредного организма, а также непосредственном влиянии на микроклимат и другие экологические факторы в травостое сельскохозяйственных культур [47]. Различные элементы питания могут изменять
характер развития фитофагов, например, азотные удобрения повышают численность сосущих вредителей [8, 9]. Результаты исследований в нескольких климатических зонах показали, что удобрения изменяют степень развития вредных насекомых, но этого влияния недостаточно для преодоления повышения численности того или иного вредного вида [10, 11]. Нарастание количества фитофагов приводит к увеличению численности их энтомофагов, что служит причиной отсутствия четкой связи между удобрениями и численностью вредных насекомых.
Цель исследований - определить влияние различных систем удобрений на численность вредите-
лей озимой пшеницы и их энтомофагов, а также на зараженность вредителей паразитами и соотношение хищник - жертва.
Объекты и методы исследований. Исследования проводились в период с 2013 по 2015 г. в условиях экспериментального севооборота многолетнего стационарного опыта кафедры агрохимии и физиологии растений Ставропольского ГАУ: «Разработка теоретических и технологических основ биогеохимических потоков веществ в агроландшафтах», предшественником была озимая пшеница, обработка почвы - отвальная. Фитосанитарное состояние озимой пшеницы изучали в соответствии с методиками ВИЗР. Методику и технику проведения учетов под-
бирали в зависимости от вида вредителей и их энто-мофагов, особенностей их биологии и поведения.
В агроценозе озимой пшеницы изучали вредную черепашку и ее энтомофагов, устанавливали численность популяции тлей пшеничного трипса и их хищников и паразитов, а также численность хлебных пилильщиков и паразита коллирию в разные фазы онтогенеза культуры в зависимости системы удобрений.
Результаты. Статистическая обработка трехлетних данных (табл. 1) показала, что прямого влияния системы удобрений на численность популяции клопа вредной черепашки и его энтомофагов теленомин и фазий не выявлено.
1. Численность вредной черепашки и ее энтомофагов в разные фазы онтогенеза озимой пшеницы в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)
Фаза онтогенеза Система удобрений
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
Ету^аМег Шв%г1свр8
Трубкование 0,6 0,6 0,6 0,5
Колошение 1,1 1,1 1,2 1,1
Цветение 1,4 1,5 1,6 1,5
Молочная спелость 5,8 5,8 5,7 6,1
Восковая спелость 6,8 6,7 6,6 6,6
Полная спелость 7,0 6,9 7,0 6,8
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,221 2,152
Scelionidae, Encyrtidae
Трубкование 1,4 1,4 1,4 1,3
Колошение 1,9 2,0 1,9 1,8
Цветение 5,7 5,3 5,3 5,2
Молочная спелость 13,1 12,6 12,6 12,2
Восковая спелость 0,4 0,4 0,4 0,4
Полная спелость 0,0 0,0 0,0 0,0
НСР05 удобрения НСРо5 фаза онтогенеза 0,213 2,734
Tachinidae
Трубкование 0,3 0,3 0,2 0,3
Колошение 0,3 0,3 0,3 0,3
Цветение 0,6 0,6 0,6 0,6
Молочная спелость 1,3 1,3 1,3 1,3
Восковая спелость 2,3 2,2 2,3 2,3
Полная спелость 2,3 2,3 2,4 2,3
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,125 1,112
2. Численность злаковых тлей в разные фазы онтогенеза озимой пшеницы _в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)_
Фаза онтогенеза Система удобрений экз/стебель, колос
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
Трубкование 0,76 0,73 0,64 0,61
Колошение 1,15 1,02 0,93 0,90
Цветение 2,03 1,91 1,57 1,52
Молочная спелость 9,98 9,93 7,82 7,63
Восковая спелость 0,28 0,27 0,24 0,23
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,111 3,653
На численность популяции тлей в посевах агро-ценоза озимой пшеницы система оказывает опосредованное влияние. Из данных таблицы 2 видно, что их численность в фазе трубкования в варианте с расчетным применением удобрений за годы исследований была ниже.
В дальнейшем достоверное снижение численности популяции злаковых тлей мы отмечали в двух вариантах на биологизированной и расчетной системах удобрений. На биологизированной системе удобрений в фазе восковой спелости она снижалась от 12,3%, что составило 0,24 экз/колос в среднем за 3 года до 21,6-22,8% в фазе цветения и молочной спелости зерна. Самая низкая численность была в варианте с применением расчетных норм удобрений, здесь снижение составило от 17,3% в фазе восковой спелости зерна (0,23 экз/колос в среднем за 3 года) до 23,5-25,3% в фазе цветения и молочной спелости зерна и в среднем за три года состав-ляло1,52 и 7,63 экз/колос. Такая численность ниже экономического порога вредоносности данного вида вредителя, что свидетельствует о роли минерального питания в стабилизации фитосанитарной ситуации в агроценозе озимой пшеницы.
При изучении влияния системы удобрения на плотность популяции хищников злаковых тлей (сем. CoccmeШdae, Syrphidae, Chrysopidae) численность хищников из семейства CoccineUidae в начале весенней вегетации озимой пшеницы от фазы
трубкования до фазы цветения существенного различия по вариантам опыта не имела (табл. 3). С фазы молочной спелости и до конца вегетации в контрольном варианте численность хищников из семейства CoccineШdae увеличивается на 7-8%. Мы считаем, что это связано с лучшей кормовой базой, меньшем временным интервалом на поиск очередной жертвы и большим процентом выживших особей в популяции CoccineUidae, так как численность злаковых тлей в этом варианте в эти фазы развития больше на 20-25% по сравнению вариантами, где удобрения применяли. На численность других хищников из семейств Syrphidae и Chrysopidae системы применяемы удобрений за три года исследований влияния не оказали.
На численность популяции паразитов злаковых тлей из семейства Aphidiidae системы удобрений прямого влияния не оказали. Во все фазы развития онтогенеза озимой пшеницы численность была выше в контрольном варианте, но это увеличение существенной разницы не имело (табл. 4).
Результаты исследований на влияние системы удобрений на численность популяции пшеничного трипса в агроценозе озимой пшеницы в разные фазы ее онтогенеза представлены в таблице 5. В варианте с рекомендованной системой удобрений мы наблюдали снижение численности популяции от 7,4% в фазе цветения до 13,2% в фазе восковой спелости зерна. В варианте с биологизированной
3. Численность хищников злаковых тлей в разные фазы онтогенеза озимой пшеницы _в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)_
Фаза онтогенеза Система удобрений
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
сем. Coccinellidae
Трубкование 0,4 0,3 0,3 0,3
Колошение 0,5 0,5 0,6 0,5
Цветение 1,5 1,5 1,5 1,5
Молочная спелость 2,5 2,3 2,3 2,3
Восковая спелость 4,3 4,0 4,0 4,0
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,121 1,132
сем. Syrphidae
Трубкование 0,25 0,24 0,21 0,23
Колошение 0,42 0,42 0,42 0,41
Цветение 0,48 0,45 0,46 0,48
Молочная спелость 1,74 1,80 1,75 1,75
Восковая спелость 3,11 3,11 3,10 3,13
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,215 1,353
сем. Chrysopidae
Трубкование 0,42 0,40 0,37 0,40
Колошение 0,65 0,64 0,61 0,63
Цветение 0,63 0,57 0,59 0,58
Молочная спелость 2,49 2,50 2,38 2,42
Восковая спелость 4,16 4,10 4,07 4,01
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,131 1,623
4. Численность паразитов злаковых тлей из семейства ЛрМйИйае в разные фазы онтогенеза
озимой пшеницы в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)
Фаза онтогенеза Система удобрений
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
Трубкование 0,55 0,52 0,50 0,50
Колошение 0,98 0,94 0,93 0,93
Цветение 0,99 0,90 0,94 0,93
Молочная спелость 2,77 2,65 2,62 2,63
Восковая спелость 6,00 5,84 5,83 5,78
НСР05 удобрения НСР05 фаза онтогенеза 0,065 1,623
5. Численность трипсов в разные фазы онтогенеза озимой пшеницы в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)
Фаза онтогенеза Система удобрений
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
ИарШкпрз 1гШа
Трубкование 13,7 12,6 12,4 12,1
Колошение 15,5 14,0 13,6 13,3
Цветение 16,0 14,8 13,9 13,7
Молочная спелость 40,1 36,4 34,5 32,7
Восковая спелость 6,8 5,9 5,4 5,1
НСро5 удобрения НСр05 фаза онтогенеза 1,112 5,541
АеШкпрз fasciatus
Трубкование 0,57 0,56 0,56 0,56
Колошение 0,55 0,54 0,55 0,54
Цветение 0,56 0,54 0,55 0,54
Молочная спелость 0,72 0,67 0,65 0,67
Восковая спелость 0,22 0,21 0,21 0,21
НСр05 удобрения НСр05 фаза онтогенеза 0,091 0,241
6. Численность хлебных пилильщиков и коллирии в разные фазы онтогенеза озимой пшеницы в зависимости от системы удобрений (среднее за 2013-2015 гг.)
Фаза онтогенеза Система удобрений
контроль рекомендованная биологизированная расчетная
Серкт ру%шает
Трубкование 3,3 3,2 3,1 3,0
Колошение 5,2 5,0 4,8 4,7
Цветение 5,9 5,3 5,2 5,1
Молочная спелость 1,8 1,6 1,6 1,4
НСРо5 удобрения НСр05 фаза онтогенеза 0,231 2,321
Со11упа сохаО
Трубкование 1,9 1,9 1,9 1,7
Колошение 3,1 3,2 3,1 3,0
Цветение 3,9 4,1 3,7 3,9
Молочная спелость 1,1 1,3 1,2 1,2
НСр05 удобрения НСр05 фаза онтогенеза 0,211 1,998
системой удобрений численность популяции снижалась от 9,7% в фазе трубкования до 20,9% в фазе восковой спелости зерна. В варианте с расчетной системой удобрений мы наблюдали снижение численности популяции пшеничного трипса (Иар1о-thrips Миа) росло от 11,9% в фазе трубкования до 24,7% в фазе восковой спелости зерна. На числен-
ность популяции хищника полосатого трипса (Ае-lothrips fasciatus) системы удобрений за три года не оказали влияния ни в одну из фаз развития озимой пшеницы, что подтверждает статистическая обработка данных.
Результаты исследований по влиянию системы удобрений на численность хлебных пилильщиков и
паразита коллирию показали, что влияние системы удобрений на численность популяции хлебного пилильщика было опосредованным (табл. 6). Чем лучше и сбалансированнее у растения питание, тем меньше мы наблюдали фитофагов в посевах озимой пшеницы, статистически значимый уровень различия достигался во все годы исследований в пик лета: в фазе цветения. В эту фазу максимальное снижение численности хлебных пилильщиков в среднем за три года было 13,6% по сравнению с контролем и отмечено в варианте с расчетными дозами применения минеральных удобрений.
На численность популяции паразита коллирии (Collyria coxator) в агроценозе озимой пшеницы системы удобрений влияния не оказали не в одну из фаз развития онтогенеза.
Таким образом, системы удобрений, применяемые в агроценозе, оказывают прямое влияние на растения озимой пшеницы, путем улучшения
питания, и косвенное на злаковых тлей, пшеничного трипса и пшеничных пилильщиков. Чем сбалансированнее питание, тем ниже численность фитофагов, так как иммунные барьеры растений становятся выше. Увеличение иммунных барьеров озимой пшеницы приводит к снижению численности злаковых тлей на 12,325,3%; пшеничного трипса на 7,4-24,7%; хлебных пилильщиков на 4,3-13,6% в различные фазы онтогенеза.. Из энтомофагов только численность хищников из семейства СосстеШйае в контрольном варианте увеличивается на 7-8% с фазы молочной спелости и до конца вегетации. То есть прямого влияния на численность энтомо-фагов, как паразитов, так и хищников системы удобрений не оказали. Также не выявлено прямого влияния системы удобрений на численность популяции клопа вредной черепашки с его энто-мофагами теленоминами и фазиями.
Литература
1. Трухачев В.И., Пенчуков В.М., Дорожко Г.Р. Энергосберегающие, почвозащитные системы земледелия Ставропольского края / Эволюция и деградация почвенного покрова: сборник научных трудов по материалам III Международной научно-практической конференции. - Ставрополь: СтГАУ, 2007. - С. 206-209.
2. Саленко Е.А., Есаулко А.Н., Шутко А.П., Подколзин А.И. Влияние минеральных удобрений на пораженность озимой пшеницы корневой гнилью в умеренно-влажной зоне Ставропольского края // Современные проблемы науки и образования, 2014, № 6. - С. 1642.
3. Защепкин Е.Е., Шутко А.П., Есаулко А.Н. Фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы при технологии прямого посева на черноземе выщелоченном // Достижения науки и техники АПК, 2015, Т. 29, № 9. - С. 25-28.
4. Иванова О.А., Айсанов Т.С., Есаулко А.Н. Влияние систем удобрения на качество продукции культур зерно-пропашного севооборота / Научное обеспечение агропромышленного комплекса молодыми учеными: сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 85-летнему юбилею Ставропольского государственного аграрного университета (г. Ставрополь, 15-22 апреля 2015 г.). - Ставрополь: Агрус, 2015. - С. 32-34.
5. Агеев В.В., Есаулко А.Н., Стороженко А.Ю. Биологизация систем удобрения - путь гармонизации экологии в севообороте / Труды международного форума по проблемам науки, техники и образования. - М.: Академия наук о земле, 2002. - С. 126-127.
6. Трухачев В.И., Злыднев Н.З., 3лыднева Р.М. Производство и использование органических удобрений // Вестник АПК Ставрополья, 2015, спецвыпуск № 2(17.2). - С. 120-131.
7. Скрементова Е.Н., Есаулко А.Н. Влияние систем удобрений на урожайность сельскохозяйственных культур звена севооборота / Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе: сборник научных трудов 77-й ежегодной научно-практической конференции. - Ставрополь: СтГАУ, 2013. - С. 111-114.
8. Дорожко Г.Р., Целовальников В.К., Шутко А.П. Система интегрированной защиты сельскохозяйственных культур от сорной растительности, вредителей и болезней // Вестник АПК Ставрополья, 2015, спецвыпуск № 2(17.2). - С. 67-72.
9. Тутуржанс Л.В., Шутко А.П. Влияние предшественников и способов обработки почвы на численность пшеничного трипса / Труды Ставропольского отделения русского энтомологического общества: сборник научных трудов по материалам VIII Международной научно-практической интернет-конференции. - Ставрополь: Агрус, 2015. - С. 117-121.
10. Саленко Е.А., Есаулко А.Н. Программирование урожая озимой пшеницы как способ рационализации сельскохозяйственного производства / Современные ресурсосберегающие инновационные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в Северо-Кавказском федеральном округе: сборник научных трудов по материалам 78-й ежегодной научно-практической конференции. - Ставрополь: Агрус, 2014. - С. 177-179.
11. Шутко А.П. Агроэкологические проблемы возделывания зерновых культур и пути их решения / Агроэкологи-ческие проблемы сельскохозяйственного производства в условиях антропогенного загрязнения: сборник научных трудов по материалам Всероссийской научно-практической конференции (г. Ульяновск, 08-09 сентября 2004 г.). -Ульяновск: Ульяновская ГСХА, 2004. - С. 88-93.
