Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. История изучения хлебных клопов-черепашек и методов борьбы с ними 8
Глава 2. Условия, объекты и методика исследований результаты исследований 33
Глава 3. Некоторые бйоэкологшескйе особенности клопов-черепашек в условиях каменной степи 44
Глава 4. Энтомофаги клопоб-черепашек
4.1. Хищные насекомые 46
4.2. Яйцепаразиты 48
Глава 5. Динамика численности клопов-черепашек и энтшофагов в местах зимовки и на посевах
5.1. Численность зимующих клопов, энтомофагов-хищников и их выживаемость в лесных полосах 52
5.2. Изменение численности клопов-черепашек и их энтомофагов на посевах зерновых культур в условиях лесных полос и открытой степи 58
Глава 6. Влияние некоторых агротехническм приемов на численность клопов-черепашек и степень их вредоносности в условиях лесонасждений
6.1. Изучение и оценка сортов на устойчивость к повреждениям клопа-черепашки 79
6.1.1. Влияние повреждений клопа-черепашки на посевные свойства семян 83
6.1.2. Влияние повреждений клопа-черепашки на качество клейковины различных сортов пшеницы 85
6.2. Влияние предшественников,минеральных удобрений, сроков сева и выколашивания озимой пшеницы на численность и вредоносность клопа-черепашки 89
6.3. Значение густоты стеблевания пшеницы в снижении вредоносности черепашки 97
6.4. Влияние сроков уборки и фазы созревания на поврежденность зерна клопом-черепашкой 102
Глава 7. Действие инсектицидов на клопов-черепашек и энтшофагов в местах зимовки 106
Глава 8. Вредоносность клопш-черепашек и применение инсектицидов на посевах пшеницы 107
Глава 9. Экономическая эффективность химических мероприятий в борьбе с черепашкой на посевах озимой пшеницы 114
Выводы и рекомендаций 118
Литература 123
Приложение 146
- История изучения хлебных клопов-черепашек и методов борьбы с ними
- Условия, объекты и методика исследований результаты исследований
- Некоторые бйоэкологшескйе особенности клопов-черепашек в условиях каменной степи
- Изменение численности клопов-черепашек и их энтомофагов на посевах зерновых культур в условиях лесных полос и открытой степи
Введение к работе
Решениями ХХУІ съезда КПСС, Майского (1982 г.) Пленума ЦК КПСС и,одобренной на нем Продовольственной программы, в XI-ой пятилетке намечается увеличить среднегодовой валовый сбор зерна по стране до 238-243 млн.тонн, а в ХП-ой пятилетке - до 250-255 млн.т. Неотъемлемым условием выполнения этой задачи является эффективная защита растений от вредителей и болезней.
Зерновые культуры повреждаются многочисленными вредителями, из которых только на пшенице отмечено 125 видов. В числе наиболее опасных издавно известны хлебные клопы, к которым относится вредная черепашка, маврский и австрийский клопы. Вредная черепашка занимает особое место. Она повреждает ценнейшие хлебные злаки на очень больших площадях именно в тех районах, где выращиваются лучшие сорта сильных и твердых пшениц. Вредная черепашка не только снижает урожай, но и резко ухудшает качество зерна.
Актуальность исследований. Проблема качества зерна в стране и Центрально-Черноземной зоне стоит очень остро.
Природно-климатические условия зоны осложняют получение урожая сильных пшениц. Высококачественное зерно можно получать, применяя соответствующие технологии, включающие наряду с высокими агрофонами специальные агроприемы, снижающие поврежденноеть зерна вредной черепашкой. Известно, что даже незначительная примесь зерен, поврежденных черепашкой (2-4$), вызывает существенное снижение технологических и хлебопекарных качеств пшеницы, несмотря на то, что количественные потери урожая незначительны (2-7$). При 10-20$ принеси поврежденных зерен происходит полная утрата семенных и значительное снижение продовольственных качеств зерна. За годы исследований на полях Талов-ского, Бутурлиновского, Аннинского районов Воронежской области поврежденное ть зерна озимой и яровой пшеницы колебалась от 0,8 до 18$.
Ареал черепашки в СССР продолжает расширяться, несмотря на громадные затраты на химические обработки посевов. Так, в I960 году было обработано 1,0 млн.га, а в. 1965 году - 4,4 млн.га. Однако, в 1966 году в период развития личинок, черепашка была обнаружена на 8,6 млн.га посевов. Всего в 1967 году в СССР черепашка выявлена почти на 8,0 млн.га, из них 6,6 млн.га обработаны химическими препаратами.
В последние годы объемы обработок посевов инсектицидами против черепашки были сокращены ввиду депрессии вредителя, а возможно и более рационального использования агротехники. Если в течение 5 лет (1964-1968 гг.), в среднем, ежегодно в РСФСР обрабатывали 4,088 млн.га, то в последующие 6 лет (1969-1974 гг.) - только 2,305 млн.га, т.е. почти в два раза меньше, с 1975 по 1978 год обработки сократились еще более и составили около I млн.га.
В северной зоне ареала черепашки (Воронежская и Белгородская области) химические обработки посевов также значительно сократились. Если в 1964-1969 годах они составляли в среднем 150-400 тыс. га, го в последние восемь лет - не более 40-80 тыс.га.
По прогнозам в Воронежской области с 1981 года предполагалось нарастание численности вредной черепашки и выход ее из депрессии. Нарастанию численности вредителя'могут способствовать внедрение в производство сортов пшеницы с высокими продуктивными качествами. Питание на них, как известно, повышает жизнеспособность вредителя и его устойчивость к неблагоприятным условиям.
Таким образом, вредная черепашка остается потенциально опасным вредителем зерновых культур в Центрально-Черноземной зоне.
Применяемые методы борьбы с вредителем до проведения настоящих исследований в системе долголетних полезащитных лесных полос, где, в основном, уже сформирован биогеоценотический комплекс, все
-6' -
еще не получили должного обоснования, не изучалось значение хищни-ков-энтомофагов в снижении численности вредных клопов, регулировании их размножения. Поэтому, изучение видового состава, особенностей биологии, экологии, динамики численности клопов-черепашек и хищных энтомофагов, возможности замены химического метода борьбы агротехническими и биологическими, являются актуальными для защиты растений, представляют определенный научный и практический интерес.
Цель работы: Изучение видового состава, особенностей биологии, экологии, динамики численности клопов-черепашек и хищников-энтомо-фагов, влияния их соотношений на повреждаемость зерна и разработка на этой основе эффективных профилактических приемов борьбы с данным вредителем.
Задачи исследований. В задачи исследований входило следующее: изучить сезонную динамику численности клопов-черепашек и хищников-энтомофагов в местах зимовок и на посевах зерновых культур; выявить видовой состав хлебных клопов, доминирующих хищников (энтомофагов и яйцепаразитов), определить их роль в регулировании численности черепашки; изучить влияние состояния лесных полос на биологию и численность клопов-черепашек и хищных энтомофагов; влияние агротехнических приемов на численность хлебных клопов и степень их вредоносности; определить действие инсектицидов на вредителей и энтомофагов в местах зимовок и на посевах; дать оценку устойчивости селекционного материала озимой пшеницы к хлебным клопам, изучить некоторые особенности выхода вредителя из состояния депрессии в разные годы.
Исследования выполнялись в соответствии с тематическим планом лаборатории иммунитета научно-исследовательского института сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им.В.В.Докучаева в соответствии с проблемой Q5I2 25 "Изучить значение энтомофагов (паразиты и хищники) в регулировании численности черепашки при различных
агроэкологических условиях, Ш государственной регистрации 71065568: 68034100.
Диссертация написана по материалам исследований, выполненных лично автором в 1970-1974 и 1982-1983 гг. с привлечением для сравнения результатов исследований ее научного руководителя, доктора сельскохозяйственных наук И.Ф.Павлова, выполненных в промежуточные годы, с его согласия и одобрения.
В работе использованы сведения о поврежденности зерна клопом-черепашкой лаборатории Таловского хлебоприемного пункта, данные ЦСУ по урожайности зерна за ряд лет в районах Воронежской области, ежегодно применяемых инсектициды на пшенице в борьбе с черепашкой и не проводивших химические обработки.
Автор выражает искреннюю благодарность своему руководителю, доктору сельскохозяйственных наук, профессору Ивану Фотиевичу Павлову за постоянную помощь и внимание в работе.
Следует отметить, что основные данные экспериментов и наблюдений были получены в период массового размножения хлебных клопов (с 1970 по 1974 гг.). В последующие годы мы наблюдали депрессию численности вредителей, которые с 1981 г. вновь стали наращивать свою численность. Именно поэтому мы привлекли данные исследований прошедших лет для сравнения с состоянием популяции вредителя в последующие годы.
Многие факты, ранее отмеченные нами, уже опубликованы во многих работах, но многое осталось за пределами обсуждений. Продолжая работы в данном плане, мы привлекаем внимание читателя к роли раз-новозрастности полезащитных лесополос, ходу жизненного цикла вредителей и их энтомофагов, полагая найти истинные причины регулирования численности популяции вредителей сильных и твердых пшениц.
ПІША І. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ КЛОПОВ-ЧЕРЕПАШЕК И МЕТОДОВ БОРЬБЫ С НИМИ
Зерновые культуры повреждают несколько видов растительноядных клопов семейства щитников - Ргпі&іоп'їіоіс-е, , принадлежащих к отряду настоящих полужесткокрылых Нетіріега, Наибольший вред в условиях Воронежской области причиняют клопы-черепашки, относящиеся К РОДУ &MUQCLS 1вЪ
Впервые род &>иъида$ге% был описан Лапорте де Гастелнау (с<,рог1е de Cas-lefnau, 1832). П.Путон ( P. Put on, , I88I) no экземплярам клопа из Сирии описал и дал название еигиоо^&ъ 1/г-tegitceps . Спустя два года В.Е.Яковлев (1883, 1884, 1885) привел этот вид в списках вредителей, а ташке указал места его обитания в России.
Б.Пастухов (1940, 1941) указывает, что сведения о вредной черепашке ( &> InieotUeps Put. ) имеются в иранских рукописях XI века, а по данным С.Б.Радзиевской (1941) о хлебных клопах упоминается даже в рукописях П-го века.
Ряд материалов по систематике рода bu%ifGisiet> и рода Яеиа-> по распространению их видов мы находим в трудах многих авторов: А.Ошанина (1891), Н.Н.Соколова (1901,1904), И.В.Васильева (1904, 1906, 1913), И.Н.Филипьева (1928), М.Г.Аристова (1937) и других.
Клопы-черепашки повреждают зерновые культуры не только в СССР, но и в Ираке (V> H&macAcirtoha Нао , 1921; 'I.Wiistet и notЛ.Я)и{і, 1926), в Палестине {Л ЛосІепАестег , 1930), в Турции {Jli.Suteua» 1929), в Сирии ( Е.ІсАагоі , 1926), в Иране {J.M Mfe, , 1931) в Германии ( X.Scfiucze, , 1936), в Испании и Португалии ( V. CcL/tizo , 1938), в Венгрии ( ^ Ж. Магыгсгг-
- 9 -
ег , 1933), в Польше ( S. Jl/ohxeeAi , 1926) и
в СССР.
Литература по вредной черепашке - обширна. Много русских и иностранных работ посвящено вопросам ее биологии, экологии и разработке мероприятий по борьбе с нею. В Иране и Сирии по М.Хибраони {Ж. Жіегао/и , 1930), вредная черепашка является бичом, вызывающим голод.
Первые данные о массовом размножении этих клопов мы находим у С.А.Мокржецкого (1894). По его словам, в 1865-1867 гг. из-за повреждений, наносимых черепашкой, был временно прекращен посев пшеницы в отдельных районах Северного Кавказа. В 1882-1893 гг. ее массовое размножение было отмечено в Крыму (П.А.Забаринский, 1893 и С.А.Мокржецкий, 1894).
В І90О-І905 гг. было зарегистрировано массовое размножение вредной черепашки в Закавказье, в Туркмении, в Донской области, в Харьковской, Екатеринославской и Саратовской губерниях.
Вспышка массового размножения в этих же районах повторилась в І909-І9ІІ годах (И.В.Васильев, 1913). С 1924 по 1929 годы она была отмечена в Ираке (J.F.WeSsiez , 1926), в Иране (Е, Jc/iazd > 1925) в Сирии (М, ЖсІгаопІ, 1930,1 и в Турции (W. Zw'66/et » 1930). Урожай зерновых в некоторых районах указанных стран был уничтожен целиком.
П.Д.Румянцев, в 1934 году сообщил, что в некоторых районах Советского Союза после уборки урожая был отмечен довольно высокий процент поврежденного черепашкой зерна на Украине, в Конотопском районе (9,8$), в Крыму в Феодоссийском районе (16-20%).
В 1937-1940 годах массовое размножение вредной черепашки охватило южные области СССР. Только в Ростовской области ею было пов-
реждено 4-200 га зерновых (Н.Н.Архангельский, I94-I). В местах зимовки плотность вредителя иногда достигала до 1000 экземпляр на кв. метр (В.И.Шауб, 1941).
Историю изучения вредной черепашки можно разделить на ряд периодов, из которых каждый совпадает со вспышками ее массового размножения.
К первому периоду относятся работы С.А.Мокржецкого (1894), Н.Н.Соколова (IS0I), И.В.Васильева (1913). Они посвящены изучению жизненного цикла вредителя, характеру повреждения злаковых культур в различные периоды его жизни, условий зимовки, поведения - в частности весенних и осенних миграций клопов. В этих работах значительное место уделяется мероприятиям по борьбе с черепашкой, причем уже тогда ставился вопрос о применении биологического метода. В связи с этим изучались одновременно паразиты клопов и возможности их использования на практике (И.В.Васильев, 1913; Н.А.Добровольский 1913).
Второй период изучения черепашки может быть отнесен к 1924-193' гг. В это время, в связи с массовым размножением kwwqaslei ш-
tecjxUeps в Сирии, Турции, Иране, Ираке и заметным повреждением зерновых культур в Германии и Венгрии, появляется ряд работ в зарубежной литературе. Биологии и экологии вредной черепашки и других видов хлебных клопов посвящены работы И.Ф.Вебстера (У./:. U/W?-de-h 1925, 1926), Е.Ахарда ( E.JcAatd , 1926), Н.Скотта {/.Scott, 1929), М.Хибраони ( ЛІ.ШІгаоґіі, 1930), В.Цвёлфера (U fro/ft г* 1930), Е.Майера ( Mttie% » 1937) и других. В этих работах дан деяаиьный анализ экологических факторов, благоприятствующих массовому размножению клопов. В.Цвёлфер ( ]//, %wotfet » 1930) дал подробный анализ влияния на черепашку климатических факторов. Он приходит к заключению, что для массового размножения вредителя необходимы: среднемесячная температура воздуха - +20-22 и
- II -
незначительное ежемесячное количество осадков - 10-20 мм в период развития личинок. Б.Цвёлфер (W ХАиоЩеъ , 1930) указывает гео-графиеские зоны постоянного размножения и зоны периодических вспышек, исходя из принятых условий, которые определяют возможность размножения черепашки.
К зонам постоянной вредоносности относятся районы Самарканда, Бухары, Ферганы и предгорий Туркмении по горной цепи Копет-Дага, юго-восточнее Ашхабада. Два следующих очага находятся в Иране, в районе Тегерана и Исфагана, сюда же относится часть Ирака, северо-восточнее Багдада, вдоль иранской границы.
По В.Цвёлферу (Vv/. sLwbffeii 1930) районами периодических вспышек являются южные и юго-восточные части России, к этим же районам относится и Северная Сирия. Дополнительным условием для массового размножения черепашки в зонах, где средняя месячная температура летом превышает 24, Б.Цвёлфер ( W. %wofeb , 1930) считает близость гор с лесами и зарослями кустарников. Сюда черепашка прилетает в жаркие месяцы года. Таким образом, автор связывает перелет черепашки о температурой. Работа В.Цвёлфера (^.jtwblfczffii) - это наиболее глубокая из всех работ второго периода.
Авторы работ второго периода на основе изучения биологии черепашки сделали некоторые выводы в отношении мер борьбы с нею. Так, И.Ф.Вебстер $R\JeSsiet> , 1925), Е.Ахард ( JeAazd , 1926), Н.Скотт {Л Scoii , 1929), М.Хибраони (<^« ЖіішпІ, 1930), Б.Цвёлфер (1л/ iwoife^ , 1930) рекомендовали в период массового размножения черепашки культивировать злаки с более коротким вегетационным периодом или вводить рано созревающие сорта пшеницы. По данным М.Хибраони ( Л/. Jultaoni^ 1930) это успешно проводилось в некоторых районах Сирии.
К третьему периоду изучения вредной черепашки относятся рабо-
ты, выполненные в течение вспышки ее массового размножения в СССР в 1937-1940 гг. Эти работы проводились ВИЗР и его сетью, Ростовской и Воронежской СТАЗР, ВНИИ хлопководства, Институтом Эволюционной Морфологии животных им.Северцева АН СССР, ВНИИ зерна и продуктов его переработки, ВНИИ масличных культур, Институтом Зернового хозяйства Юго-Востока СССР и другими учреждениями.
В.В.Смольянников в 1939 году, изучая влияние на имаго низких температур, пришел к выводу, что нижней температурной границей;выживаемости имаго является 7- 10, хотя многие клопы гибнут и при более высокой температуре. Многие авторы (Н.Н.Архангельский, 1951; А.П.Остапец, 1941; А.В.Жуковский, 1944; Д.М.Федотов , 1945; А.А. Махотин,1947 и другие) изучали влияние экологических факторов на скорость развития фаз черепашки. Различная продолжительность жизни клопов объяснялась непосредственным влиянием температуры и осадков, а также питанием на различных злаковых культурах (А.П.Остапец,1941;
А.В.Жуковский,1944).
О плодовитости вредной черепашки в литературе имеются довольно разноречивые данные. В первый период изучения биологии черепашки исследователи считали, что самка >. liziegticeps Ри. может отложить только 14 яиц и, лишь в виде исключения - 26. Последующие наблюдения показали, что количество яиц, откладываемое одной самкой, может колебаться от 70 (А.Карягды, 1946) до 280 (В.И.Талицкий, 1942). Другие авторы приводят промежуточные данные между этими крайними величинами: Е.П.Кулаков (1940) говорит о плодовитости в 100 яиц, Я.А. Алексеев (1940) - в 122, А.В.Жуковский (1946) - в 175. Среднее количество яиц, откладываемых одной самкой, по В.В.Смольянникову (1939) равно - 100.
Судя по приведенным данным, в разные годы отмечалась различная плодовитость вредителя. В работе А.В.Жуковского (1946), на основе
- ІЗ -прямых наблюдений указывается максимальное количество яиц от одной самки в 1940 году - 176, а в 1941 - 84, при среднем количестве яиц, откладываемых одной самкой в 1940 году - 43,6; в 1941 -19,5. Объяснить меняющуюся плодовитость клопов оказалось трудно, хотя изучению половых органов были посвящены специальные исследования (Д.М.Федотов, 1944; М.Я.Теплякова, 1941, 1945).
Данные о кормовой специализации kuxLjcj&steb іггіе^гІсер<, приводятся почти во всех работах, касающихся биологии и экологии вредителя. Для черепашки основными кормовыми растениями указаны -пшеница, рожь, ячмень, овес, просо, а также дикорастущие злаки.
В работах К.В.Арнольди (1944), А.А.Передельского (1947), А. Карягды (1946) снова отмечен известный уже из статьи В.Цвёлфера ( w. z>woc/ez> , 1932) факт питания черепашки не только на разных диких злаках, но и на растениях из других семейств, в частности, на сложноцветных. Указанные авторы, приводя эти факты отмечают вместе с тем явное предпочтение, оказываемое диким злакам перед культурными. На диких злаках, отличающихся многообразием видов, клопы находят в разные периоды весенне-летнего сезона наиболее подходящую пищу.
Питаясь злаками, делая уколы на листьях, стеблях, клопы вызывают пожелтение, высыхание, свертывание растений. Укол, нанесенный у основания растения клопом, вызывает полное увядание растения. Стебли, поврежденные до выколашивания, не дают колоса.
При повреждении растения в фазе колошения, перед началом цветения или в момент цветения, зерна в колосе не развиваются, а сам колос засыхает и белеет.
Такие повреждения называются "белоколосицей" (И.В.Васильев, 1913).
Степень повреждения зерен клопами-черепашками зависит от ста-
,дии их созревания. Зерно, поврежденное в фазе налива или молочной спелости, становится щуплым и легковесным, почти полностью теряя эндосперм (И.В.Васильев, 1913; JJ.XtSicionL , 1930; |л/7Й/7$2, 1939, П.Д.Румянцев, 1934; А.И.Марушев и К.П.Гриванов, 1939 и другие) Форма налившихся зерен изменяется слабо. Еще меньше изменяются зерна, поврежденные в фазе восковой спелости. Однако, такие зерна, несмотря на внешнюю целостность и присутствие достаточного количества крахмала, являются неполноценными, как с точки зрения их пригодности для хлебопечения, гак и с точки зрения их использования в качестве посевного материала (В.Л.Кретович и Р.Р.Токарева, 1939; И.Е.Мамбиш, 194-0; В.В.Усенко, 1939 и др.).
Повреждение клопами зародышевой зоны зерен тесно связано с тр* бованиями и спецификой питания их. Это подтверждают данные Д.Н.Прянишникова (1929) о биохимическом составе зерен (табл.1).
В зернах злаков основная масса крахмала и белка находится в мучнистом ядре эндосперма, а жир содержится, главным образом, в зародышевой и алейроновой ткани зерна.
Таблица I
Химический состав .зерен главнейших представителей хлебных злаков (в %)
Зола{
Культура
Вода
Сырой 1
'протеин
Клет-!Безазот. чатка!экстракт ! в-ва
Сырой жир
Жир в зародыше
Данные о биохимическом составе зерна объясняют нам приспособленность вредной черепашки к питанию зародышевой частью зерна. Кроме богатства жиром, зародышевая часть зерна также имеет тонкую оболочку. Ее прокалывание требует наименьших усилий насекомого. Этими двумя обстоятельствами, по-видимому, и объясняется локализация повреждений преимущественно в этой области. Легкость прокалывания места питания, как условие выбора, подчеркивалась также в работах И.Е.Мамбиш, Т.А.Кацанович (1941), А.Кромберг (1939).
А.В.Жуковский и А.П.Остапец (1944) вслед за В.Цвёлфером^и/. моцеъ t 1932) приходят к выводу, что основную роль в ходе развития вредной черепашки играют температура и количество осадков. Они считали на основании анализа метеорологических условий Воронежской области в 1938-1940 годах, что при начавшемся массовом размножении черепашки средняя температура мая должна быть не ниже 16, июня - не ниже 21, а июля - 23. Количество осадков в те же месяцы не должно превышать 10-20 мм. Эти авторы приводят данные о средних температурах и количестве осадков в указанные месяцы за период 1937-I94-I гг. для Богучарского района Воронежской области.Необходимо отметить, что количество осадков в эти годы выходило за указанные пределы. Так, в июне 1938 г. количество осадков равнялось 33,1 мм; в мае 1939 г. - 50 мм, а в июле 1939 г. - 62 мм.
Таким образом, выводы А.В.Жуковского и А.П.Остапца (1944) о количестве осадков в пределах 10-20 мм, как условии для возможности массового размножения черепашки, не подтверждаются их же собственными материалами.
Придерживается той же точки зрения Д.А.Пономаренко (1944), который считает, что основными факторами, определяющими возможность массового размножения, являются высокие температуры и малое количесї во осадков в период развития личиночной фазы.
По вопросу о причине различного поведения клопов в поле мнения авторов расходятся. Наблюдениями установлено, что в одних случаях клопы мигрируют в лес, в горы и сады при наличии высоких температур и малом количестве осадков, а в других, при сходных условиях, ищу# временные убежища и лишь через некоторое время мигрируют на зимовку.
Н.Н.Архангельский (194-0), учитывая эти противоречия, допускает, что с одной стороны клопы стремятся избегнуть высоких температур, а с другой - задерживаются в поле от недокорма. Поэтому клопы, недопитавшиеся на посевах после их уборки, вынуждены переходить на сорняки и на ряд других злаковых и незлаковых растений. Неполное питание вынуждает их задерживаться в поле: причиной этого является раннее созревание культур, скороспелость сортов и ранняя уборка.
Многочисленные наблюдения указывали на большую смертность вредной черепашки в местах зимовки. Одни исследователи считают причиной гибели холод, однако А.В.Жуковский (1946) указывает на резкое снижение численности вредителя в местах зимовки Воронежской области в 1940 году до наступления морозов и при отсутствии бактериальных и грибных заболеваний. Все эти наблюдения относятся к годам начавшейся депрессии вредителя.
До Великой Отечественной войны черепашка в СССР первоначально размножалась периодически, так как в природе существовал механизм регуляции ее численности. В послевоенные годы она стала в основных зерновых районах СССР хроническим вредителем (Г.Я.Бей-Биенко, 1968). Известно, что северная часть ареала вредоносности черепашки в СССР проходит по границе лесостепи, основные же очаги расположены в степной зоне, а на юго-востоке они доходят до пустынь.
Массовые размножения вредной черепашки наблюдаются в главных районах возделывания товарной пшеницы в центральной и южной полосе СССР.
Многие авторы (Г.А.Викторов, 1967; В.Н.Буров, 1969 и другие) в своих работах исследовали причины создавшегося критического положения и предлагают в дальнейшем совершенствовать систему мер борьбы с вредной черепашкой по пути использования селективных методов воздействия на популяцию вредителя.
Они объясняют такое положение во-первых, резким увеличением площадей, занятых под пшеницу (с 1940 по 1965 г. - на 29 млн.га), во-вторых, существенным изменением структуры посевных площадей в связи с интенсификацией зернового хозяйства и укрупнением массивов пшеничных полей (пшеница стала.занимать 65% площадей зерновых культур и далеко продвинулась в новые районы); в третьих - значительно возросли площади, занятые лесополосами, что заметно улучшило условия зимовки вредителя (в 1940 г. лесополосы занимали 844 тыс.га, а в 1965 г. их площади увеличились почти в 3 раза); в-четвертых, введением новых высокоурожайных сортов, которые повысили коэффициент размножения вредителя; в-пятых, изменениями средств химической защиты посевов.
Вместо инсектицидов с длительным сроком действия стали применять более эффективные, но быстро теряющие токсичность. Период же отрождения личинок длителен и данные препараты не обеспечивали необходимой смертности личинок. Все эти процессы нарушают естественные связи черепашки в биоценозах, так как изменяется видовой состав и численность ее паразитов и хищников, улучшаются условия ее существования на полях и в местах зимовки.
Система истребительных мер вызывает резкое, но кратковременное снижение численности вредителя, потому, что она не учитывает и не устраняет условия, которые способствуют ее нарастанию. Таким образом, по мнению указанных авторов, все перечисленные выше факторы, а также благоприятные метеорологические условия (высокая темпе-
pa тура и частые засухи) поддерживают высокую жизненность черепашки, большую плодовитость и выживаемость.
Исключительно холодная и бесснежная зима 1968-1969 гг. снизила к весне 1969 года численность черепашки и сократила заселенные ею площади. Погибшие озимые пересевались яровыми (ячмень, овес, кукуруза) - менее благоприятными для питания черепашки. Выжившие особи вышли с зимовки ослабленными. В 1969 г. вредитель был выявлен лишь на 5,0-5,5 млн.га посевов, к началу вегетации численность черепашки снизилась в 2-5 раз.
С 1971 г. началось интенсивное размножение и нарастание численности и вредоносности клопа-черепашки. Развитию вредителя, в частности, в Европейской части СССР, способствовали погодные условия, а частые дожди во второй половине июня мешали химической обработке посевов. В результате этого численность личиной накануне массовой уборки хлебов оказалась весьма высокой (до 20 личинок на I м ), а в южных районах ЦЧО, Нижнего Поволжья и на Северном Кавказе их было еще больше.
Дождливая, относительно холодная, неустойчивая погода весны и лета 1977-1980 годов сдерживала расселение вредителя на посевах, его развитие, вызывала смыв яйцекладок, понижала выживаемость личинок. Перезимовавшие клопы были отмечены в 1977-1979 гг. на 2,5-2,8 млн.га, а личинки на 3,4-4,5 млн.га. В период зимовки I980-I98I гг. гибель клопов составляла 15-20$, а в отдельных районах Центрально-Черноземной полосы из-за развития белой мюскардины - 30-50$. Средняя численность зимующих клопов в РСФСР была равна 0,2-0,8 на I кв.м. По прогнозам в 1982 году, после длительной депрессии ожидался под-ь-ем численности вредной черепашки на Северном Кавказе, Украине, юге Воронежской области, в Поволжье, на Южном Урале и в Молдавии.
Таким образом, вредная черепашка превратилась в потенциально
опасного хронического вредителя зерновых культур и разработка эффективных способов борьбы с ней приобрела первостепенное значение.
В настоящее время специалисты все чаще отказываются от одностороннего воздействия на какой-либо один элемент экосистемы, стремясь не истреблять вредные организмы, а регулировать динамику их популяций всеми доступными средствами, включая применение химических препаратов.
Методы борьбы с хлебными клопами
В настоящее время против клопов-черепашек разработана, проверена в производстве и внедрена эффективная система мероприятий, включающая агротехнические, организационно-хозяйственные, биологические и химические приемы борьбы.
В целом эта система складывается из следующих элементов:
Профилактических и истребительных мероприятий по борьбе с клопами в местах зимовки.
Агротехнических мероприятий, снижающих численность и вредоносность перезимовавших клопов на посевах и повышающих эффективность борьбы с ними в весенний период.
Химических истребительных мероприятий, применяемых для борьбы с перезимовавшими клопами и личинками на посевах.
Агротехнических мероприятий, направленных на уничтожение вредителя во время уборки и в послеуборочный период.
Комплекс агротехнических мероприятий, воздействуя на вредителя, меняет общую экологическую обстановку в поле.
Исследованиями многих авторов показано, что потенциал размножения вредителя, скорость его развития и физиологическое состояние зависят не только от создающихся на поле абиотических условий (температура, влажность, освещенность и др.), но и в очень большой степени от качества кормового растения, его сортовой при-
надлежносги (М.Д.Шапиро, 1966; Т.А.Борщева, 1967; Н.И.Деров, 1967; Н.В.Экман, Н.А.Вилкова, 1970 и др.) и условий выращивания (А.Л. Злотина, С.В.Рабинович, 1971; К.А.Буденная, 1969). Использование сортов пшеницы с повышенной устойчивостью к вредителю - элемент системы, препятствующий быстрому нарастанию численности вредителя при периодически создающихся благоприятных погодных условиях. Система должна учитывать, что в зависимости от условий выращивания меняется и реакция растений на повреждение, а, следовательно, и экономические нормы вредоносности.
Так, в зависимости от предшественника, системы удобрений, уровня увлажненности меняются критические уровни численности вредителя, при которых может быть получено кондиционное по качеству клейковины зерно (Д.М.Пайкин, 1969; Б.А.Арешников, 1979.; В.Н.Буров, Л.Е.Степаненко, 1972; В.Л.Теселько, А.П.Знаменский, 1969).
В зонах с повышенной численностью вредителя особое внимание обращается на соблюдение агротехнического комплекса, который обеспечивает оптимальное развитие растений, ускоряет созревание зерна и повышает его качество. Быстрое и дружное развитие растений оказывает неблагоприятное действие на популяцию вредителя, создавая фенологический разрыв между началом уборки хлебов и нажировочным питанием клопов. Устойчивые сорта слабо реагируют на повреждения черепашки.
Высококачественная обработка почвы и посев культур в лучшие агротехнические сроки очень важны в борьбе с черепашкой. Всходы появляются дружные, густые, более устойчивые к повреждениям. В густом травостое пшеницы создаются менее благоприятные температурные условия для клопов и более благоприятные для хищников и паразитов черепашки. В первую очередь зяблевой вспашке подвергаются поля, значительно заселенные клопами. Лущение стерни вслед за убор-
кой - важное профилактическое мероприятие. По данным К.И.Буденной (1969) на невзлущенной стерне на седьмой день клопы увеличивались в весе на 17$, а на взлущенном поле за то же время вес их снизился на 13,5-16,8$.
Ранняя уборка зерновых, завершаемая в максимально сжатые сроки, остается одним из важнейших агротехнических элементов борьбы. В зависимости от погоды и климатических условий зоны она может быть прямой или раздельной. Ранняя уборка хлебов (раздельная) проводится в фазе начала восковой спелости, при влажности зерна 30-40$. Она приходится на период, когда большая часть вредителя находится еще в личиночной фазе и оказывается неспособной завершить нажировочное питание на убранных полях. В то же время это мероприятие резко (в 2-3 раза) снижает поврежденносгь зерна и повышает качество его клейковины. В годы, когда погода способствует опережающему развитию кормовых растений, это мероприятие имеет особое значение. В таких случаях ранняя и сжатая уборка хлебов не только резко снижает зимующий запас вредителя, но и вызывает депрессивное состояние его популяции на несколько последующих лег (И.Ф.Павлов, 1971).
Агротехнические и хозяйственные мероприятия ухудшают условия существования вредителя, повышают его смертность, отрицательно влияют на физиологическое состояние особей и снижают коэффициент размножения популяции.
Химические мероприятия
За последние два десятилетия в борьбе с клопом-черепашкой широко применяются химические мероприятия. В местах зимовки, где она проводит 3/4 своей жизни, концентрируясь в громадных количест-
- 22 -вах на ограниченных площадях и на посевах используют следующие инсектициды: хлорофос - 80$; суспензия-диптерекс, 80$ (смачивающийся порошок); метафос (эмульсия 20$-ного концентрата); вофа-гокс (30$-ный смачивающийся порошок).
Ряд авторов (П.Ф.Менде, 1961; Д.М.Пайкин и П.Ф.Менде, 1953; Г.А.Чигарев, 1965; Г.А.Чигарев, К.А.Панафидин, С.П.Старостин, Б.Л.Сорокин, 1970; Н.Федько, Н.Штейн, М.Волошин, 1971 и другие) считают, что уничтожение клопов в местах зимовки экономически более выгодно и безопасно для окружающей флоры и фауны, так как обрабатывается меньшая площадь, исключается непосредственный контакт растений с ядохимикатами. При этом обработка ведется либо осенью, либо ранней весной до вылета клопов на посевы. Особенно благоприятны весенние обработки, когда клопы в лесополосах пробуждаются от зимнего оцепенения при средне-суточной температуре + 10-12. Они очень активны, подвижны, скапливаются в верхнем слое листовой подстилки, в теплые часы (с II до 13) делают пробные вылеты, а на ночь и в пасмурные дни снова прячутся в верхние слои листьев.
Для борьбы с клопом-черепашкой в лесополосах используются контактные и контактно-фумигационные препараты. Из испытаний Г.А. Чигарева, В.А.Покатаева (1969) эффективным препаратом зарекомендовал себя ДДВФ - гранулированный инсектицид контактно-фумигацион-ного действия с нормой расхода 100 кг/га. По данным В.А.Покатаева, В.И.Вйльямсон, Н.Федько и других (1971) эффективность при обработке мест зимовок клопа-черепашки в оптимальные сроки от применения 2,5$ дуста мегафоса путем опыливания колебалась от 45,0-60,0$ до 80,0-96,0$, хлорофоса - 75,0-92,0$, гранулированного ДДВФ -86,2-96,3$.
Недостатками химического метода против хлебных клопов в ле-
сах и лесополосах являются: I) малая продолжительность весеннего периода воздействия инсектицидов на вредителя; 2) часто наблюдаемые весной резкие колебания температуры воздуха, снижающие активность клопов и непосредственный контакт их с пестицидами; 3) значительная гибель зимующих в лесах и лесополосах энтомофагов; 4) большая опасность отравления людей и животных.
Поэтому более целесообразен химический метод против личинок черепашки, а против взрослых клопов инсектициды нужно применять лишь при высокой их численности, угрожающей снижению урожая. Ряд исследователей (Г.А.Чигарев, 1955; М.А.Федченко, 1956; П.В.Заринг, 1956; П.Ф.Менде, 1958; П.Ф.Менде и Г.В.Смирнова, 1961; М.Ф.Ново-дед, І96Г; К.П.Гриванов, 1965) установили, что эффективность действия эмульсии хлорофоса против личинок черепашек изменяется в пределах 68,2-89,9%," 2,5% дуста метафоса-82,8-99,1%. Результаты испытаний показали высокую эффективность нового препарата метатиона в борьбе с клопом-черепашкой. Он слабо токсичен для человека и может быть заменителем метафоса. Хорошие результаты имел при испытаниях смачивающийся Що порошок хлорофоса. По эффективности он не уступает обычному техническому хлорофосу и более удобен для применения.
На современном этапе химический метод борьбы усовершенствуется в направлении разработки приемов по борьбе с взрослыми клопами и личинками в отдельности, так как для них нужны различные по токсическим свойствам препараты. Против взрослых клопов нужны препараты с продолжительным токсическим действием (период полураспада не менее 10 дней) и выраженными овицидными свойствами, а против личинок - с коротким токсическим действием. Рекомендуемые в настоящее время химические мероприятия базируются на их эконо-
- 24 -мической целесообразности и на оценках возможных последствий их применения. Для отдельных зон страны определяются критические нормы численности вредителя, при которых проведение защитных мероприятий оказывается рентабельным и экономически целесообразным (И.Ф.Палов, 1969; К.П.Гриванов, О.П.Антоненко, 1971; В.й.Вильям-сон, 1972). Основное внимание на борьбе с личинками черепашки было продиктовано во-первых, стремлением получения зерна с минимальной поврежденностью личинками и соответствующего кондиции сильных пшениц, во-вторых, стремлением проводить химические мероприятия в период их максимальной безвредности для естественных врагов хлебных клопов (паразитических и хищных членистоногих и особенно яйцеедов-теленомусов, мух-фазий, хищных жужелиц, пауков и pp.). Рядом работ было показано, что простой сдвиг обработки на более поздний период (начало налива) повышает эффективность энтомофагов в 3-4 раза и значительно увеличивает численность их природных популяций в агробиоценозе (И.П.Заева, 1969; К.В.Каменкова, 1969, 1970; Н.И. Картавцев, 1972). Кроме этого, своевременное и качественное проведение борьбы с личинками обеспечивает не только получение кондиционного зерна, но и низкую предуборочную численность вредителя. Для обеспечения высокой эффективности обработок при пониженных нормах расхода препарата применяется прогрессивный метод малообъемного мелкокапельного опрыскивания с помощью авиации или наземных машин.
Биологический метод
Совершенствование методов борьбы с вредной черепашкой связано с расширением ареала ее вредоносности. Химический метод, основанный на применении ядовитых веществ против взрослых клопов и их личинок, чреват нежелательными последствиями. Поэтому в настоящее
время возникла настоятельная потребность усилить исследования по биологическому методу борьбы с хлебными клопами.
Использование энтомофагов в борьбе с вредной черепашкой с давних пор является предметом исследований русских ученых (С.А. Мокржецкий, 1895; Н.Н.Соколов, 1897; И.В.Васильев, 1906, 1913 и др.).
На территории Советского Союза в яйцах хлебных клопов-черепашек паразитирует около 13 видов яйцеедов, которые принадлежат к шести родам семейства Sceiionidae .Выпуску теленомин в практике сельского хозяйства СССР и других стран препятствовало отсутствие доступного, дешевого метода массового разведения яйцеедов.
Сейчас имеется реальная возможность разработки такого метода - это размножение теленомуса на поливольтинных видах клопов, которые легко культивируются в лаборатории.
Как энтомофаги-теленомины имеют следующие свойства:
Высокая плодовитость (160 яиц на самку).
Преобладание самок в популяции (до 1:5-1:8).
Активность поиска хозяина.
Экологическая пластичность всех видов.
Возможность массового разведения в искусственных условиях.
В настоящее время в СССР исследования с целью практического использования яйцеедов черепашки ведутся в следующих направлениях:
Разработка мер, способствующих повышению эффективности имеющихся в биоценозе теленомин.
Оценка эффективности в различных зонах СССР мировой коллекции теленомин.
3. Разработка и усовершенствование методов массового разве- , дения и выпуска яйцеедов.
Велика роль многоягодных насекомых-хищников в сокращении численности черепашки, особенно в активный период ее жизни посредством уничтожения яиц и молодых личинок клопов. Ряд исследователей (К.В.Арнольди, 1947; А.А.Переделъский, 1947; Е.Н.Поливанова, 1969; И.П.Заева, 1969; К.П.Гриванов и О.П.Антоненко, 1970 и другие) придают большое значение в снижении численности вредителя личинкам златоглазок и кокшшеллид, хищным клопам, жужелицам, паукам, муравьям. Известно (И.П.Заева, 1965), что они играют важную роль в регуляции численности многих членистоногих. Причем, среди хищных обитателей поверхности почвы, жужелицы более других подвержены гибели при химических обработках; восстановление их популяции происходит относительно медленно. Установлено (О.П.Антоненко, 1980), что 26 видов жужелиц, обнаруженных на полях, питаются черепашкой в различные периоды ее развития.
На полях, прилегающих к лесополосам, численность хищников обычно в 2-4 раза выше, чем на удаленных от них на 200-300 м. В период яйцекладки черепашки эффективность хищных жужелиц в истреблении яиц вредителя составляла ЗО-GQfo. Хищные жужелицы уничтожали 25-60^ личинок младших возрастов черепашки. В период массового окрыления молодых клопов эффективность жужелиц уменьшалась: личинок старших возрастов и молодых имаго вредителя было уничтожено I7-30f0.
Наиболее ценные в фитосанитарном отношении в степи - представители родов С& do so то, cUnllcoiie Іл/eS., Caianius, me-ioce-
pitccius, oC.t JicL'tpaius pygmeus 0г1.7Сога4с/з coneeUohnJll.l обладающие постоянством пищевых потребностей. Максимум числен-
ности жужелиц этих родов совпадает с периодом наибольшей вредоносности почвообитающих фитофагов.
Исследования по питанию отдельных видов жужелиц (ІОіВорівШ, LQloSiaCfB ) биоценоза пшеничного поля степной зоны выявили потенциальную возможность питания этих жужелиц черепашкой в различных фазах ее развития, при свободном выборе жертвы. Реакцией преципитации установлены тесные трофические связи природных популяций массовых видов жужелиц с разными фазами развития черепашки (Э.В.Титова, Н.С.Егорова, 1978).
Определенную и существенную роль в ограничении численности вредной черепашки играют пауки. На основании данных об относительном обилии и трофических связях пауков учеными расчитана сравнительная эффективность воздействия доминантных видов на популяцию вредной черепашки. На численность этого вредителя пшеницы наибольшее влияние оказывают из наземных видов Pazdosd то/гіісоіа С-С. и TtocAosa, іеггіС0&,
Опубликованы материалы и по охотничьей деятельности степных
муравьев {Луггге/горіем% Fottntcicfae). В добыче муравьев регуляр
но встречаются около 130 видов беспозвоночных. Самыми активными
хищниками являются муравьи рода /-ог/пі^а- . В пище F. рг&-
ie/zsLS преобладают обитатели наземного и почвенного ярусов (чернотелки, жужелицы, наземные пауки, клопы), а в пище ЙсА/i/c^/au'a -обитатели травостоя (тли, цикадки, клопы-хорбионты).
Биогеоценотическая эффективность степных муравьев складывается в результате суммарного воздействия разных видов муравьев, среди которых заметную роль играют виды подрода Se t*?vlJottnlea рода Foimtea (Ж.И.Резникова, А.В.Куликов, 1978).
Способы сохранения энтомофагов
Особое внимание к проблеме охраны окружающей среды от загрязнения способствовало развитию нового направления в биологической защите урожая - к сохранению и использованию энтомофагов, обитающих в агроценозах. Исторически сложившиеся сообщества на наших полях представляют собой сложную, устойчивую, саморегулирующуюся экосистему, в которой основные связи осуществляются по линиям питания. В агроценозах около Т$> видов являются фитофагами, около 65-7($ существуют за счет фитофагов, остальные перерабатывают отмершие ткани растений и животных, играя огромную роль в круговороте веществ в природе (Н.П.Дядечко, 1978). Таким образом, в экосистемах создается крайне подвижное равновесие между жертвой и энто-мофагом, приводящее к саморегуляции организма, т.е. установлению оптимального уровня плотности данной популяции. Исследователями разрабатываются методы сохранения, накопления и использования естественных ресурсов энтомофагов. Активизация деятельности энтомофагов на посевах зерновых проводится различными путями. Во-первых, используются рациональные способы применения пестицидов (краевая и ленточная обработка); во-вторых, разрабатываются оптимальные сроки, способы обработок (ультрамалообъемное опрыскивание) и формы препаратов; в третьих, используются иммунные сорта. Сохранению теленомин способствует перенос обработок посевов озимой пшеницы на фазу молочной спелости. Сохранению хищных членистоногих, сдерживающих размножение вредной черепашки, способствуют:
сокращение кратности химических обработок на основе расчета экономических порогов вредоносности вредителя и определения соответствующего соотношения хищник-жертва;
установление сроков химических обработок, наиболее безопасных для энтомофагов;
- 29 - і
выборочные обработки полей;
подбор селективных инсектицидов (О.П.Антоненко, 1979). Для максимального сохранения естественных врагов вредной черепашки химические обработки проводят в период массового появления личинок младших возрастов, когда яйцееды 2-го поколения находятся на преимагинальных стадиях развития (С.П.Старостин, В.Н. Буров, 1976);
подсев цветочных конвейеров и медоносов на шлейфах лесополос, обочинах дорог;
создание энтомологических микроэаповедников;
- введение культурных ландшафтов (сады, лесополосы).
Имеются многочисленные данные о влиянии самой возделываемой
культуры через вредителя на энтомофагов. При прямой положительной зависимости можно рассчитывать на значительное повышение биотического потенциала энтомофагов и увеличение их полезной роли (К.Е. Воронин, 1975). Биотический потенциал может повышаться у энтомофагов при их переселении на новый участок, в новый район, при приспособлении к паразитизму или хищничеству на новых объектах (насекомых). Продуктивные и жизнеспособные формы получаются в результате гетерозиса при отдаленном скрещивании.
Хищники-полифаги, питаясь различной пищей и паразиты, развивающиеся на различных видах насекомых, нередко обладают глубокой приспособленностью к неблагоприятным условиям среды.
В Каменной Степи видовой состав полевых, овощных культур и лесных пород разнообразен. Питание энтомофагов отмечено на цветках 150 видов растений. Излюбленными цветущими растениями для них в наших условиях являются: горичник русский, синяк красный, тысячелистник, девясил, смолевка, крестовник, люцерна, вика и др.; из кустарниковых пород - амурская сирень, шиповник, боярышник, сви-
- зо -
дина, жимолость татарская и др.
Лесные полосы в степной зоне привлекают птиц многих видов. Так, в Каменной Степи общее число видов птиц возросло с 47 в 1897 году до 178 в 1965 году. Для сохранения и размножения птиц необходимы в лесных полосах группы кустарников и густого подлеска с промежутками между ними, что удовлетворяет требованиям лесополос продуваемой конструкции и созданию нормальных условий для гнездования птиц.
Таким образом, разработке способов сохранения природных популяций энтомофагов и поддержанию их численности на хозяйственно-полезном уровне способствует создание оптимального флористического разнообразия в сельскохозяйственных ландшафтах за счет рациональной структуры посевных площадей и приемов, обеспечивающих энтомофагов питанием и местами концентрации.
Сочетание биологических и химических
методов борьбы
Очень важно рациональное применение инсектицидов. Так, при обработке зерновых культур диптерексом в период яйцекладки черепашки сохраняется большая часть яйцеедов. Это дает возможность сочетать химические и биологические методы. Разрабатываются приемы, которые направлены на сохранение яйцеедов, после отлета черепашки во второй половине лета и в зимний период.
В 1969 году в ряде областей СССР был осуществлен массовый выпуск теленомин в полевых условиях. При норме выпуска І0000-І5000 теленомусов на гектар уничтожается до QOfo яиц черепашки. В 1970 году исследования продолжались в различных географических зонах нашей страны (Г.В.Гусев, 1969). Все работы проводились в целях разработки способов сочетания биологических приемов с другими методами борьбы с черепашкой, в частности изучалась эффективность
- ЗІ -
биопрепарата боверина (6 млрд.спор в І грамме).
В результате поставленных опытов выявлена высокая эффективность смеси боверина с пониженной нормой инсектицида (I кг боверина + 1/4 инсектицида от полной нормы). Так, в течение 20 дневного периода от одного боверина погибло 16,1% клопов (в контроле 13,2%), от пониженной нормы инсектицида гибель вредителя составила 56% (А.И.Сикуро, П.А.Симчук, 1969). При совместном же их применении эффективность обработки возросла до 78,7% и была выше той, которая достигнута при обычном использовании химических средств (67,6%).
При применении боверина и его смесей с диптерексом продолжительность жизни самок сокращается на 5-6 дней. Под влиянием боверина плодовитость клопа снижается на 20,0-33,9% по сравнению с применением диптерекса в пониженной норме.
Смесь боверина с пониженной дозой инсектицида является эффективным средством борьбы с вредной черепашкой в местах зимовки при весенней обработке (Т.А.Шехурина, I960, 1963; А.Крюков, А.Евлахо-ва, Л.Тарасов, 1970). Боверин "работает" на защиту зерна не в сезон применения, поскольку развитие инфекции в теле зараженных клопов нового поколения проходит медленно (массовая гибель отмечена / через 1-2 месяца). Биопрепарат подавляет численность зимующего вредителя. Для производства это представляет большой практический интерес. У выживших особей сокращается продолжительность жизни и снижается плодовитость самок.
Отмечено, что при осеннем обследовании на участках, где применялся боверин, гибель клопов новой генерации составляла 56,9% против 13, в контроле (О.Е.Реутская, 1969). Это указывает на возможность длительного сохранения возбудителя заболевания в подстилке лесополосы и создания очагов инфекции в местах зимовки вредителя.
На современном этапе борьбы с клопами-черепашками, кроме усовершенствования существующих способов борьбы, изучаются новые нэп-51 равления, в частности, возможности применения синтетических феромонов, хемостерилянтов и гормональных препаратов, препятствующих метаморфозу насекомых. При этом необходимо детальное изучение отдельных сторон биологии вредителя и, прежде всего, биологии его размножения.
Кроме этого, ведутся исследования по раскрытию специфической роли и путей использования половых аттрактантов в процессе воспроизводства популяции (А.В.Ликвентов, 1969).
В результате лабораторных исследований обнаружен половой ат-трактант вредной черепашки. Его продуцируют самцы. Итоги исследований позволяют наметить два пути воздействия на популяции вредной черепашки:
Прямое истребление самок, перелетевших на поле, используя привлечение их на половой аттрактант.
Нарушение внутривидовых связей между особями разного пола путем нанесения на поверхность почвы аттрактантов, запах которого дезориентирует половозрелых самок.
Дальнейшее совершенствование системы борьбы с вредной черепашкой должно идти:
По пути максимальной рационализации использования химических средств, путем коррекции направленности их воздействия на популяцию вредителя и сохранения регулирующих природных механизмов.
Включение новых нехимических факторов избирательного воздействия на черепашку.
Первое может быть достигнуто при изыскании новых препаратов селективного действия и совершенствования формы их применения. Второе-за счет выведения и использования устойчивых сортов,
снижающих биотический потенциал вредителя, создания агротехнических и биоценотических условий, препятствующих его размножению (С.П.Старостин, В.Н.Буров, 1976).
Таким образом, для эффективной борьбы с хлебными клопами необходима комплексная система мероприятий по защите растений.
История изучения хлебных клопов-черепашек и методов борьбы с ними
Зерновые культуры повреждают несколько видов растительноядных клопов семейства щитников - Ргпі&іоп їіоіс-е, , принадлежащих к отряду настоящих полужесткокрылых Нетіріега, Наибольший вред в условиях Воронежской области причиняют клопы-черепашки, относящиеся К РОДУ &MUQCLS 1вЪ
Впервые род & иъида$ге% был описан Лапорте де Гастелнау (с ,рог1е de Cas-lefnau, 1832). П.Путон ( P. Put on, , I88I) no экземплярам клопа из Сирии описал и дал название еигиоо &ъ 1/гegitceps . Спустя два года В.Е.Яковлев (1883, 1884, 1885) привел этот вид в списках вредителей, а ташке указал места его обитания в России.
Б.Пастухов (1940, 1941) указывает, что сведения о вредной черепашке ( & InieotUeps Put. ) имеются в иранских рукописях XI века, а по данным С.Б.Радзиевской (1941) о хлебных клопах упоминается даже в рукописях П-го века.
Ряд материалов по систематике рода bu%ifGisiet и рода Яеиа- по распространению их видов мы находим в трудах многих авторов: А.Ошанина (1891), Н.Н.Соколова (1901,1904), И.В.Васильева (1904, 1906, 1913), И.Н.Филипьева (1928), М.Г.Аристова (1937) и других.
Клопы-черепашки повреждают зерновые культуры не только в СССР, но и в Ираке (V H&macAcirtoha Нао , 1921; I.Wiistet и notЛ.Я)и{і, 1926), в Палестине {Л ЛосІепАестег , 1930), в Турции {Jli.Suteua» 1929), в Сирии ( Е.ІсАагоі , 1926), в Иране {J.M Mfe, , 1931) в Германии ( X.Scfiucze, , 1936), в Испании и Португалии ( V. CcL/tizo , 1938), в Венгрии ( Ж. Магыгсгг ег , 1933), в Польше ( S. Jl/ohxeeAi , 1926) и в СССР.
Литература по вредной черепашке - обширна. Много русских и иностранных работ посвящено вопросам ее биологии, экологии и разработке мероприятий по борьбе с нею. В Иране и Сирии по М.Хибраони {Ж. Жіегао/и , 1930), вредная черепашка является бичом, вызывающим голод.
Первые данные о массовом размножении этих клопов мы находим у С.А.Мокржецкого (1894). По его словам, в 1865-1867 гг. из-за повреждений, наносимых черепашкой, был временно прекращен посев пшеницы в отдельных районах Северного Кавказа. В 1882-1893 гг. ее массовое размножение было отмечено в Крыму (П.А.Забаринский, 1893 и С.А.Мокржецкий, 1894). В І90О-І905 гг. было зарегистрировано массовое размножение вредной черепашки в Закавказье, в Туркмении, в Донской области, в Харьковской, Екатеринославской и Саратовской губерниях.
Вспышка массового размножения в этих же районах повторилась в І909-І9ІІ годах (И.В.Васильев, 1913). С 1924 по 1929 годы она была отмечена в Ираке (J.F.WeSsiez , 1926), в Иране (Е, Jc/iazd 1925) в Сирии (М, ЖсІгаопІ, 1930,1 и В Турции (W. Zw 66/et » 1930). Урожай зерновых в некоторых районах указанных стран был уничтожен целиком. П.Д.Румянцев, в 1934 году сообщил, что в некоторых районах Советского Союза после уборки урожая был отмечен довольно высокий процент поврежденного черепашкой зерна на Украине, в Конотопском районе (9,8$), в Крыму в Феодоссийском районе (16-20%).
В 1937-1940 годах массовое размножение вредной черепашки охватило южные области СССР. Только в Ростовской области ею было пов реждено 4-200 га зерновых (Н.Н.Архангельский, I94-I). В местах зимовки плотность вредителя иногда достигала до 1000 экземпляр на кв. метр (В.И.Шауб, 1941). Историю изучения вредной черепашки можно разделить на ряд периодов, из которых каждый совпадает со вспышками ее массового размножения.
К первому периоду относятся работы С.А.Мокржецкого (1894), Н.Н.Соколова (IS0I), И.В.Васильева (1913). Они посвящены изучению жизненного цикла вредителя, характеру повреждения злаковых культур в различные периоды его жизни, условий зимовки, поведения - в частности весенних и осенних миграций клопов. В этих работах значительное место уделяется мероприятиям по борьбе с черепашкой, причем уже тогда ставился вопрос о применении биологического метода. В связи с этим изучались одновременно паразиты клопов и возможности их использования на практике (И.В.Васильев, 1913; Н.А.Добровольский 1913).
Второй период изучения черепашки может быть отнесен к 1924-193 гг. В это время, в связи с массовым размножением kwwqaslei ш tecjxUeps в Сирии, Турции, Иране, Ираке и заметным повреждением зерновых культур в Германии и Венгрии, появляется ряд работ в зарубежной литературе. Биологии и экологии вредной черепашки и других видов хлебных клопов посвящены работы И.Ф.Вебстера (У./:. U/W?-de-h 1925, 1926), Е.Ахарда ( E.JcAatd , 1926), Н.Скотта {/.Scott, 1929), М.Хибраони ( ЛІ.ШІгаоґіі, 1930), В.Цвёлфера (U fro/ft г 1930), Е.Майера ( Mttie% » 1937) и других. В этих работах дан деяаиьный анализ экологических факторов, благоприятствующих массовому размножению клопов. В.Цвёлфер ( ]//, %wotfet » 1930) дал подробный анализ влияния на черепашку климатических факторов. Он приходит к заключению, что для массового размножения вредителя необходимы: среднемесячная температура воздуха - +20-22 и незначительное ежемесячное количество осадков - 10-20 мм в период развития личинок. Б.Цвёлфер (W ХАиоЩеъ , 1930) указывает гео-графиеские зоны постоянного размножения и зоны периодических вспышек, исходя из принятых условий, которые определяют возможность размножения черепашки.
К зонам постоянной вредоносности относятся районы Самарканда, Бухары, Ферганы и предгорий Туркмении по горной цепи Копет-Дага, юго-восточнее Ашхабада. Два следующих очага находятся в Иране, в районе Тегерана и Исфагана, сюда же относится часть Ирака, северо-восточнее Багдада, вдоль иранской границы.
По В.Цвёлферу (Vv/. sLwbffeii 1930) районами периодических вспышек являются южные и юго-восточные части России, к этим же районам относится и Северная Сирия. Дополнительным условием для массового размножения черепашки в зонах, где средняя месячная температура летом превышает 24, Б.Цвёлфер ( W. %wofeb , 1930) считает близость гор с лесами и зарослями кустарников. Сюда черепашка прилетает в жаркие месяцы года. Таким образом, автор связывает перелет черепашки о температурой. Работа В.Цвёлфера ( .jtwblfczffii) - это наиболее глубокая из всех работ второго периода.
Условия, объекты и методика исследований результаты исследований
Каменная Степь находится на юго-востоке Воронежской области, на границе двух природных зон - южной лесостепи и северных степей. Она представляет собой плоскую равнину, рассеченную системой балок, ветвистых оврагов, ложбин. Территория Института им.В.В.Докучаева расположена в 12 км южнее железнодорожной станции Таловая.
Почвенный покров - обыкновенный чернозем средней мощности. По данным Н.С.Камышева (1950) в институте выделено семь растительных формаций, из которых наибольшие площади занимают поля культурных растений. Каменная Степь знаменита своими лесными полосами, которые в настоящее время представляют собой в целом законченную систему полезащитных, водорегулирующих и противоэрозионных, сформировавшихся преимущественно лесных полос, имеющих хорошее состояние.
Состав пород разнообразен. Здесь преобладают: дуб; ясень обыкновенный, ясень пушистый, клен остролистный, береза бородавчатая и ильмовые (вяз обыкновенный и бересклет), а из кустарниковых: акация желтая, ирга, бузина (черная и красная). Почвенный покров в сформировавшихся насаждениях в основном не выражен, с рыхлой лесной подстилкой толщиной до 4 см, а только в насаждениях шириной менее 20 м встречается травяной покров из представителей лесной и степной растительности. Конструкция лесополос преимущественно ажурная в верхней и средней частях и плотная (почти без просветов) внизу. Межполосные пространства - от 20 га (старые насаждения) 100-120 га (более поздние насаждения), на которых возде-лываются озимая и яровая пшеница, ячмень, овес, рожь, горох, кукуруза, сахарная свекла, картофель, овощные и другие культуры.
Климат по своему характеру является типично степным, континентальным о теплым или жарким, нередко засушливым летом, умеренно холодной или холодной зимой. Средняя годовая температура воздуха составляет 5,3. Распределение температур в течение года неравномерно. Самым теплым месяцем является июль. Средняя температура воздуха в этом месяце составляет 20,5. Самые холодные - январь и февраль месяцы, которые близки по термическому режиму. Средняя многолетняя температура этих месяцев составляет - 10.
Годовое количество осадков в Каменной Степи равно 414 мм. Среднее количество дней с осадками колеблется от 10 до 14 в месяц. Атмосферные осадки распределяются в течение года неравномерно: основное их количество выпадает в теплое время года (около 75%) и только небольшая часть (около 2) приходится на долю снега, выпадающего в холодный период. Однако, в холодное время года дней с осадками значительно больше. По многолетним данным среднее количество осадков составляет за период вегетации (май-сентябрь) -252 мм. В засушливые годы эта величина значительно снижается.
Устойчивый снежный покров в среднем появляется с половины ноября, а исчезает в начале апреля. Глубина снежного покрова в открытой степи составляет в среднем 15-20 см, достигая в отдельные зимы - 40 см. Наибольшей глубины снежный покров достигает в первой декаде марта.
Период вегетации при среднесуточной температуре не ниже +5 начинается в среднем 13-14 апреля, кончается - 15-17 октября. Имеют место поздние весенние и ранние осенние заморозки. Средний безморозный период составляет 149 дней. Наиболее высокая относительная влажность воздуха приходится на холодные месяцы года, наиболее низкая - в мае, июне, июле, августе. В эти же месяцы (а иногда и в сентябре) имеют место летние суховеи преимущественно юго-восточного направления с высокой температурой и большой сухостью воздуха.
Весенние суховеи отличаются повышенной скоростью ветра (16-28 м в секунду), но температуры при этом могут быть невысокими. Животный мир Каменной Степи представлен большим многообразием видов из простейших, червей, молюсков, членистоногих и позвоночных. Членистоногие наиболее обширны по числу видов, и особенно важны по хозяйственному значению. Сюда входят клещи, паукообразные, многоножки и насекомые.
Среди насекомых важнейшими в полеводстве являются: полужесткокрылые или клопы ( Hemtp-irezci) жуки ( Cofeoptezd)) прямокрылые {Oilnopieza-), равнокрылые ( Hojnopieza ), двукрылые {01рїеі& ), чешуекрылые { enidoptezo-), перепончатокрылые ( Humenopie iO).
Позвоночные представлены земноводными (лягушки, жабы, чесночницы и др.), пресмыкающимися (ящерицы, ужи), птицами, среди которых очень много насекомоядных, и млекопитающими. В целом можно сказать, что фауна Каменно-Степных лесных полос является следствием адаптации степных видов к облесению, а также других, ранее не встречающихся видов животных, получающих здесь благоприятные условия для существования.
Некоторые бйоэкологшескйе особенности клопов-черепашек в условиях каменной степи
Вредная черепашка, как и другие виды клопов, развивается с неполным превращением - минуя стадию куколки. В течение года вредитель дает одно поколение. Активный период жизни клопов короткий -около трех месяцев: в Воронежской области май-июль, частично август. Около 8-9 месяцев черепашка проводит в неактивном состоянии в местах зимовки. Зимуют неполовозрелые клопы в лесах, лесополосах и садах под опавшей листвой. Из мест зимовок клопы вылетают обычно при среднесуточной температуре воздуха +10-12, когда листовая подстилка прогреется до +17. Начало вылета клопов из лесополос на посевы в условиях Каменной Степи отмечено в апреле и первой половине мая. Весенние перелеты черепашки растянуты, до двух-трех недель, что отражается на дальнейшем развитии вредителя. После перелета на посевы насекомые усиленно питаются на зерновых культурах, преимущественно в прикорневой части растений. Перед яйцекладкой у клопов очень высокая потребность в пище. В результате этого вредоносность их значительная. Появляясь на посевах в период развития всходов (яровая пшеница) или кущения (озимая пшеница), перезимовавшие клопы вредят в отдельные годы до фазы колошения. Первые яйцекладки отмечены на 10-12 день после начала массового перелета клопов на посевы, т.е. во второй половине мая. Период яйцекладки был растянут и изменялся по годам от 40 до 50 дней. Поздние яйцекладки, как правило, уничтожаются паразитами яиц-теленомусами. Яйца самки откладывают на листья, стебли хлебов, располагая их двумя правильными рядами по семь яиц в каждом. Плодовитость самок обусловлена, главным образом, условиями питания клопов перед отлетом на зимовку и весной в период полового созревания. За период от выхода из яйца до имаго черепашка проходит пять личиночных возрастов. Эмбриональное развитие личинки длится 6-17 дней и определяется температурными условиями. Длительность развития отдельных возрастов при равных температурных условиях неодинакова.
Для личинок первого возраста требуется сумма эффективных температур - 55, второго - 90, третьего - 65, двух последних - 165. Особенность размножения клопа-черепашки в условиях сформировавшихся лесополос Воронежской области заключается в том, что вредитель не заканчивает цикл развития на посевах и находится к периоду уборки в фазе личинок третьего-четвертого возрастов. В данной зоне очень редко бывают годы (25%), когда основная часть личинок успевает закончить развитие, превратиться в клопов и улететь в места зимовки до массовой уборки хлебов. Такими годами в прошлом были 1951, 1954, 1959, I960, 1961, 1968, 1972, 1975. В эти годы не только июнь был жарким месяцем со средней месячной температурой воздуха 20,5-22,8, но и май, и первая половина июля отличались повышенной температурой воздуха. В основном же, в северном ареале черепашки, около 75$ составляют годы с температурой, близкой к средней многолетней. Личинки в эти годы в большинстве своем не успевают превратиться в клопов в период массовой уборки. Они чаще всего появляются после скашивания озимой пшеницы, допитываются под валками, на стерне и при сжатых сроках уборки не могут в заметной степени снизить количество зерна, в меньшей мере влияя на снижение его качества. Молодые клопы через два-три дня становятся активными, усиленно питаются и быстро (за 10-12 дней) накапливают жировые запасы. Массовый отлет клопов на зимовку наблюдается в период полной спелости озимой пшеницы. Он может активизироваться при жаркой сухой погоде. В таких условиях (1972 г.) отлет происходит за 7-Ю дней, в пасмурную дождливую погоду он растягивается на 20-30 дней и более. В первое время после перелета вредитель концентрируется на лесных полянах, опушках лесополос, питается на злаковой растительности, пополняя запасы влаги. Перераспределение клопов в лесу прекращается с наступлением похолодания. Вредители забираются под листовую подстилку и впадают в диапаузу до весны.
Изменение численности клопов-черепашек и их энтомофагов на посевах зерновых культур в условиях лесных полос и открытой степи
На динамику численности вредной черепашки влияют погодные условия, наличие и активность паразитов, хищников и патогенных микроорганизмов, пища, хозяйственная деятельность человека и др. Различные сочетания указанных факторов, в зависимости от складывающейся экологической ситуации, определяют динамику численности насекомого (Б.А.Арешников, С.П.Старостин, 1982). Хлебные клопы в условиях Каменншй Степи представлены тремя видами из рода Ви ьи easier : вредная черепашка- Eunleoticzps fit і, маврский клоп - Е. тйига, , австрийский клоп - . ausiiiacusScfc одним видом из рода JЄІсь - остроголовый клоп -J. їозішіа Лоя Из других видов следует отметить зеленого хлебного клопика -(Tzicfonoit/fus cu Lcotnls ), ягодного клопа ( оfyco гc s 4ассаъшгС) рапсового клопа {Еиц/о/е/па о/еъасеа &.), травяного {Jcle-SpAocoiU iubeoo s ffieze). Наиболее многочисленным видом является вредная черепашка.
Она по вредоносности и численности (75,1%) занимает главное место, вторым видом является - маврский клоп (16,2%). Австрийский клоп распространен повсеместно, но по численности уступает маврскому - 1,9%. Из остроголовых клопов преобладает Л t sttai& J o/i. - 6,8%. Хлебная черепашка при наличии одногодичной генерации является видом с резко изменяющейся численностью. При изучении численности клопов-чеперашек и их энтомофагов на посевах озимой пшеницы в системе полезащитных лесополос нами в 1970-1973 гг. отмечена тенденция нарастания вредных видов (табл.9). численностью личинок черепашки и другими видами клопов существенна на Ъ% уровни значимости. Максимальное количество вредителей наблюдалось в 1972-1973 гг. оно колебалось в пределах 5,25-12,53 особей на один квадратный метр. В 1972 г. среднесуточная температура воздуха была выше нормы в мае на 1,2, июне 4,5, июле 2,8, что обусловило интенсивную откладку яиц клопами-черепашками, быстрое развитие личинок при усиленном питании на зерне пшеницы. В результате личинки и взрослые клопы повреждали его не в конце созревания, а во время налива и молочной спелости, что явилось основной причиной сильной вредоносности клопа-черепашки (шабл.Ю).
Зависимость плотности черепашки от энтомофагов положительная (коэффициент корреляции равен +0,14), а между поврежденноетью зерна клопами и плотностью энтомофагов - отрицательная ( -=-0,89). В условиях 1970 года при соотношении численности хищник-жертва11:1 поврежденность зерна озимой пшеницы составила 1,0%, а в 1972 году - 5,33% при соотношении хищник-жертва 1:1. Коэффициент размножения вредителя в 1970-1972 гг. увеличился с 6,0 до 59,0 (табл.И). Экстремальные условия 1972 года отрицательно повлияли на численность энтомофагов (табл.І2). В 1973 году коэффициент размножения энтомофагов увеличился в сравнении с 1970-1972 гг. в 3 раза. Анализируя изменение численности вредителей и энтомофагов на посевах озимой пшеницы в открытой степи отмечаем, что рост их численности происходит на фоне сокращения видового состава (приложение 9, 10,11). На посевах, окруженных лесными полосами энтомофауна представлена более широким видовым составом, его разнообразием, в степи она значительно беднее. Аналогичная закономерность отмечена А.Я.Понуров-ским (1970). Наши исследования позволяют констатировать, что даже при несколько большей численности хлебных клопов на посевах среди лесополос, количество энтомофагов в этих условиях в 1,5-2 раза больше, чем в открытой степи. Анализируя изменение численности клопов-черепашек, их развитие в зависимости от фенологии пшеницы, нужно отметить, что в условиях 1970 года на посевах в системе лесных полос численность вредителя была единичная (рис.1). Общее количество вредоносных клопов в фазах трубкования-колошения озимой пшеницы возрастало в основном за счет хлебного зеленого клопика (Ttlponoiijfus lutieotnU ). Среднемесячная температура воздуха в данный период была в норме, в фазах молочной спелости и полного созревания зерна-несколько выше средне-многолетней. Лето отличалось засушливостью, с пониженной относительной влажностью воздуха, сумма осадков была в 5-6 раз ниже нормы. Вылет клопов из мест зимовок закончился в фазе трубкования, откладка яиц отмечена дружная, отрождение личинок младших возрастов зафиксировано в фазе цветения, 4-го возраста - в конце налива зрена. В период уборки шли ливневые моросящие дожди, значительно затянувшие косовицу хлебов, в результате чего создалась благоприятная трофическая ситуация для питания и завершения развития личинок старших возрастов и имаго нового поколения. В условиях 1970 года высокая плотность эн-томофагов наблюдалась при колошении-цветении озимых и яровых культур (рис.4,6).
