Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние и история вопроса 8
Глава 2. Место, условия и метода проведения исследований 48
1. Место и условия проведения исследований 48
2. Методика проведения исследований 55
Глава 3. Особенности динамики численности злаковых тлей в условиях черкасской области 62
1. Видовой состав, биологические особенности и динамика численности злаковых тлей 62
2. Влияние тлей на продуктивность растений озимой пшеницы . 77
3. Влияние климатических факторов на ограничение численности злаковых тлей 82
4. Сортовой состав кормовых растений и их влияние на размножение тлей 92
5. Влияние внутривидовых взаимоотношений на численность злаковых тлей 96
6. Роль афидофагов в динамике численности злаковых тлей 98
Глава 4. Приемы управления динамикой численности тлей .
Рекомендации произюдству
Литература
- Влияние тлей на продуктивность растений озимой пшеницы
- Влияние климатических факторов на ограничение численности злаковых тлей
- Влияние внутривидовых взаимоотношений на численность злаковых тлей
- Приемы управления динамикой численности тлей .
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", в решениях исторического ХХУІ сьезда ЦК КПСС, постановлениях июльского /1978 г./ и майского /1982 г./ Пленумов ЦК КПСС, в Продовольственной программе намечено величественную программу развития сельского хозяйства в одиннадцатой пятилетке, где особое внимание обращено на гарантированное получение высоких урожаев, максимальную нейтрализацию влияния на урожай неблагоприятных факторов среды, в том числе вредителей, болезней и сорняков.
А потери от вредителей, болезней и сорняков еще значительные. По данным Г»Г. Кремера /ФРГ/ общемировые потери сельскохозяйственной продукции оцениваются в 74,9 млрд.долларов, что составляет 34,9% стоимости урожая /Ченкин, 1974/.
В решениях задач сохранения урожая защите растений отводится важнейшая роль. Так, благодаря многим защитным мероприятиям удалось предотвратить катастрофическое влияние вредных обьектов на состояние растительного мира, снизить ущерб, который терпит от них сельское хозяйство, призванное обеспечить продуктами питания всевозрастающее население нашей страны. Путем применения защитных мероприятий предполагается снизить потери от вредителей, болезней и сорняков на 50$, по сравнению с существующим уровнем. / SoitiB , 1973/.
Всевозрастающее применение пестицидов для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур не обеспечивает полное предотвращение потерь урожая и сопряжено с серьезными отрицательными последствиями санитарно-гигиенического и фаунистического характера.
Заботой о снижении вредоносности вредных обьектов и охране
- б -
окружающей среды проникнуты решения ХХУ и ХХУІ съездов , Пленумов ЦК КПСС, из которых вытекает, что для рациональной борьбы с вредителями необходимы серьезные экологические исследования в области динамики численности их в агробиоценозах. Это позволит применить более гибкую тактику в борьбе за урожай - разработать и внедрить в жизнь интегрированные методы борьбы с вредными видами, одновременно обеспечивающие сохранение природных регуляторов численности в агроэкосистемах.
Среди всего многообразия вредителей озимой пшеницы злаковые тли играют определенную роль в снижении ее урожайности. Значительное заселение посевов озимой пшеницы этим вредителем снижает общую и абсолютную массу зерна, энергию прорастания и всхожесть семян, угнетает рост растений. Кроме этого, тли являются переносчиками вирусных заболеваний, а их выделения способствуют развитию вредной микрофлоры на поверхности растений.
Периодические вспышки массового размножения тлей привели к необоснованным сплошным обработкам посевов химическими веществами, уничтожению полезной энтомофауны, нарушению сложившихся связей в энтомокомплексах, загрязнению окружающей среды.
В связи с этим возникла необходимость изучить особенности динамики численности злаковых тлей и их энтомофагов и на этой основе разработать приемы интегрированной борьбы, в которой инсектициды должны использоваться как средство управления процессами саморегуляции организмов в агробиоценозе.
Эти соображения и легли в основу выбора темы диссертационной работы.
Цель и задачи исследований. Цель диссертационной работы -изучить особенности динамики численности злаковых тлей на посевах озимой пшеницы и на этой основе разработать систему интегри-
рованной борьбы с данным вредителем. В задачи исследований входило:
выявление видового состава и изучение биологических особенностей злаковых тлей;
изучение комплекса энтомофагов и выяснение их роли в динамике численности злаковых тлей;
определение экономического порога вредоносности тлей и уровня эффективности энтомофагов;
изучение роли инсектицидов системного и избирательного действия в динамике численности тлей и их влияние на накопление энтомофагов;
выяснение роли краевых обработок посевов озимой пшеницы инсектицидами на численность злаковых тлей и афидофагов;
разработка методов управления процессами саморегуляции в этом звене агроэкосистемы.
Научная новизна результатов исследований:
изучены особенности динамики численности тлей и их афидофагов на посевах озимой пшеницы;
доказана возможность управления процессами саморегуляции
в системе злаковые тли - афидофаги путем краевых обработок инсектицидами системного и избирательного действия;
- установлено, что в годы, когда на одного афидофага прихо
дится до 30 тлей создаются оптимальные соотношения между злако
выми тлями и афидофагами, что позволяет отказаться от проведения
истребительных мероприятий.
Практическая ценность работы. Разработаны приемы интегрированной борьбы со злаковыми тлями в агробиоценозе пшеничного поля, что позволяет максимально сохранить и использовать природные
ресурсы энтомофагов путем рационального использования инсектицидов.
Реализация результатов исследований. Внедрение интегрированных приемов проводилось в 14 колхозах Корсунь-Шевченковского района на общей площади 6116,9 га. Это дало прибавку урожая 1,4 -3,6 ц/га.
Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на конференциях профессорско-преподавательского состава факультета защиты растений УСХА и на производственных совещаниях специалистов по защите растений Корсунь-Шевченковского района в 1979, 1980, 1981, 1982 гг.
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликовано пять работ.
0бьем работы. Диссертационная работа изложена на 107 страницах машинописного текста. Состоит из введения, четырех глав, выводов, рекомендаций производству, списка литературы /229 названий, из них 14 иностранных авторов/. Работа иллюстрирована 24 рисунками и 31 таблицей.
*. 8 -
Влияние тлей на продуктивность растений озимой пшеницы
В условиях Лесостепи Украины злаковая тля, среди других сосущих вредителей, является постоянным вредителем озимой пшеницы и наносит ощутимый урон зерновому хозяйству страны.
В сообщениях ряда авторов /Мамонтова, 1959; Борисова, 1966; Ассаул, Пересыпкина, 1975; Каменченко, 1976; за рубежом - Баран и Пиданы, 1975; Freier и USetzeC \ 1976; и ряд других/ указывается на значительную вредоносность злаковых тлей, вызываемую в результате питания их на колосьях и листьях озимой пшеницы.
Нами также было установлено влияние питания злаковых тлей на продуктивность растений озимой пшеницы в полевых условиях в мелко-деляночных опытах /табл. 9/.
Анализируя данные таблицы 9, мы видим, что питание различного количества тлей на протяжении четырех лет оказывает некоторое влияние на продуктивность растений озимой пшеницы. Так, наблюдается снижение урожайности с 200 колосьев на 1,9-5,3$, а также наблюдается отрицательная корреляция между массой 1000 семян и численностью тлей /г э = -0,80/. Кроме этого, питание тлей оказывает влияние и на всхожесть семян /г = -0,94/. Но наряду с этим наблюдается слабая зависимость между численностью тлей и количеством зерен в колосе /rg = 0,53/, между численностью тлей и массой зерен из 200 колосьев /rj = 0,63/, а также энергией прорастания семян /г = -0,41/. В наших опытах различная численность тлей не оказала влияния ни на количество семян в колосе, ни на массу зерен из 200 ко лосьев, ни на энергию их прорастания. Хотя при проведении исследований /табл. 9/ наблюдается некоторое различие в количестве семян с заселенных и не заселенных тлями растений. Это можно обьяснить тем, что, постоянно находясь и питаясь на одном и том же растении, в частности, на колосе с момента выколашивания /а большая злаковая тля заселяет колосья в начале выколашивания озимых/ и до полной спелости высасывает соки на верхушках и у основания колоса. В этих местах, обычно, зерна не образуются, а колосочки остаются стерильными или там образуются щуплые недоразвитые семена, практически не дающие всхожести. Энергия прорастания семян озимой пшеницы в незначительной степени зависит от численности тлей.
Согласно данных таблицы 9 тли, фактически, не оказали влияния на продуктивность растений озимой пшеницы в 1975 году, когда их численность составляла 4,8 и меньше особей на одно растение. Тут существенных различий на заселенных и незаселенных тлями растениях выявлено не было.
Аналогичная зависимость продуктивности растений озимой пшеницы от численности тлей наблюдалась нами при подсадке различного количества тлей в марлевые изоляторы /5, 10, 15, 20, 30, 40 особей на одно растение озимой пшеницы/. Одновременно в этих же опытах определялся и порог вредоносности, при достижении которого злаковые тли могут значительно снизить урожайность данной культуры /табл.10/. Данные таблицы 10 подтверждают данные полевых опытов, приведенные выше. С увеличением плотности тлей наблюдается обратная корреляция массы зерен с одного колоса /rj = -0,95/, массы 1000 зерен /rg = -0,92/ и лабораторной всхожести /г% = -0,97/.
Таким образом, злаковые тли при питании и различной их численности оказывают влияние на продуктивность растений озимой пшеницы, в частности, снижая массу зерен с одного растения, 1000 зерен и всхожесть семян. Кроме вышеперечисленного, анализируя таблицы 9 и 10, мы можем установить пороги вредоносности злаковых тлей, при которых они наносят вред.
Известно, что любой вредитель становится вредителем только при определенном уровне численности. Данные уровни численности, или пороги вредоносности, были установлены для хлопковой совки в условиях Средней Азии В.И. Танским и П.М. Степановым /Нарзикулов, 1975/. Для гороховой тли в условиях Лесостепи Украины - Г.А. Посылае-вой /1977, 1978/ и рядом других исследователей для различных вредителей.
Нашими наблюдениями было установлено, что при количестве 5-Ю тлей на одно растение масса зерна с одного колоса не изменялась. Аналогичная картина получается и с массой 1000 зерен и всхожестью. Если при численности 10 экземпляров тлей на одно растение всхожесть составляла 98,9%, а в контроле 99,1%, то уже при численности 15 особей на одно растение всхожесть составляла 98%, а при 20 экзкмплярах - 97,8%. При дальнейшем увеличении плотности тлей соответственно падает и продуктивность одного растения, масса 1000 зерен и лабораторная всхожесть семян /табл. 10/.
В полевых опытах 1975 года при средней численности тлей до 5 экземпляров на одно растение вреда не наблюдалось во всех вариантах. При средней численности II особей на растение также сильного различия во всех вариантах не наблюдалось, а уже при 14-15 экземплярах на одно растение вредоносность увеличивается, и этот процесс продолжается и при 30 экз. на растение в 1976 году.
Таким образом, подводя итоги результатов исследований по влиянию питания тлей на продуктивность растений озимой пшеницы, а также определения порога вредоносности, можно сказать, что злаковые тли влияют на продуктивность растений озимой пшеницы. Иначе говоря, вредоносность зависит от плотности вредителя, от продолжительности периода питания насекомого-фитофага на растении, потому что наличие вредителя на растение не всегда дает нам возможность считать его вредителем. Так, в 1975 году при средней численности тлей на одно растение - 4,8 экземпляра вредоносности не наблюдалось. Численность 15-20 тлей на растение и более можно считать порогом вредоносности фазу молочной спелости так как до созревания растений численность вредителя значительно возрастает и соответственно усилится его вредоносность. Поэтому в этот период, при превышении пороговой величины, а именно в фазу цветения - начала молочной спелости необходимо проводить защитные мероприятия с целью сохранения урожая озимой пшеницы и посевных качеств семян.
Влияние климатических факторов на ограничение численности злаковых тлей
Среди всех факторов, влияющих на уровень плотности популяций злаковых тлей, климатические факторы имеют первостепенное значение. Природа не наделила тлей твердыми хитиновыми покровами, чтобы они могли противостоять неблагоприятным условиям окружающей среды, но дала им возможность реагировать на действие экологических факторов живорождением личинок и большой плодовитостью, а также сравнительно коротким периодом развития одного поколения /6-15 дней/ и большим количеством генераций за сезон /11-14/. Значительная плодовитость тлей и большее количество генераций за сезон обуславливает подьемы, а при неблагоприятных условиях /под действием абиотических и биотических факторов/ - спад численности тлей. Так, по данным Каневского пункта сигнализации и прогнозов появления вредителей и болезней наблюдается прямая зависимость в развитии злаковых тлей и погодных условий /рис. 6/. Массовые вспышки тлей наблюдаются через два-три года, как исключение, через один год в зависимости от температурных условий и влажности. Установлено, что в 1975 году был спад численности тлей, начавшийся еще в благоприятном 1973 году, а в 1976 году подьем численности до 34,1 особи на одно растение /рис. 7/. В целом за годы исследований динамика тлей контролировалась, в первую очередь, погодными условиями,а плотность популяции тлей колебалась по фазам развития культуры. Так, в 1975 году засушливая погода мая значительно ограничила размножение злаковых тлей,но ускорила вегетацию озимых, в результате чего началось раннее огрубение тканей озимой пшеницы и началось ее созревание.
В этом случае растение "ушло" от вредителя. Пик численности приходится на 31-е мая и составляет в среднем 3,3 особи тлей на одно растение, после чего начался спад численности /Табл. II/. В данном и последующих вариантах тля учитывалась на 100 растениях в 3-х кратной повторности. Погодные условия 1976 года резко отличались от погодных условий 1975 года. Так, лето по тепловому режиму началось на 8-Ю дней позже средних сроков, а среднесуточная температура воздуха в июне была на 1-2С ниже нормы. Пик численности приходился на 28.06.76 г. и составлял 34,1 особей на один колос, тогда как в 1975 году пик численности приходился на 31.05, что на 28 дней раньше Дабл. 12/. В 1977 году весна была ранняя, умеренно-теплая, но с возвратом холодов, и в связи с этим отрождение тли было отмечено лишь 27 ал реля, так как с II апреля резко похолодало. При этом среднесуточная температура воздуха понизилась до +4С, а потепление наступило с 27-28 апреля. Лето было влажным, прохладным с периодическими дождями. Так, температура воздуха июня была меньше среднегодовых на I-I,4C, а осадков выпало полторы нормы. Это сдерживало развитие озимых культур, особенно в фазу формирования колоса. Формирование урожая проходило при пониженном тепловом режиме. Погодные условия были менее благоприятными для развития и расселения тлей, чем в 1976 году.
Пик численности тлей приходился на 20 июня и составлял 11,5 особей на одно растение, после чего в связи с началом созревания озимой пшеницы начался спад численности /Табл. 13/. огодные условия 1978 года также в некоторой степени отрицательно сказывались на динамике численности злаковых тлей. Так, несмотря на то, что весна наступила на три недели раньше обычного, начало отрождения тлей было отмечено лишь 24 апреля, так как в начале апреля преобладала неустойчивая погода, и потеплело только с 15 апреля. В мае наблюдался пониженный температурный режим, в результате чего развитие тлей проходило медленно, особенно задерживалось образование крылатых самок-расселительниц и их расселение. Вместе с тем частые ливни смывали тлей с колосьев, а высокая влажность воздуха вызывала их энтомофторовые заболевания. Таким образом, погодные условия года также были малоблагоприятными для роста и развития тлей, и пик их численности был достигнут 30 июня. В этот период на одно растение в среднем насчитывалось 18,1 особи тлей при 88% заселенности растений, после чего наблюдался спад численности данного фитофага /табл. 14/. Установлена также прямая зависимость между средней плотностью тлей и величиной гидротермического коэффициента, выражающего комплексное действие основных показателей погоды на численность тлей /табл. 15/. Согласно данным таблицы 15 мы видим, что при увеличении гидротермического коэффициента до 4,14 количество тлей увеличивается, а при гидротермическом коэффициенте, равном уже 5,0 /1978 г./, количество тлей было меньшим и составляло в среднем 18,1 особей на одно растение. Таким образом, параллельно увеличению гидротермического коэффициента увеличивается и количество тлей, но до определенного уровня, после которого численность тлей начинает уменьшаться, несмотря на то, что коэффициент /ГТК/ увеличивается.
Влияние внутривидовых взаимоотношений на численность злаковых тлей
Из многочисленных литературных источников известно, что качество пиши наряду с другими факторами среды является ведущим фактором в развитии тлей.
Известно, что злаковые тли на протяжении эволюции, с целью сохранения своего потомства, имеют возможность питаться на многих культурах семейства Grotmlneexe , периодически меняя их. Так, Н.В. Курдюмовым /I9II/ было отмечено, что ячменная тля питается на пшенице, овсе, ячмене, ржи. А.К. Мордвилко /1929/ отмечает питание тлей этого же вида на дикорастущих злаках, таких как пырей, плевел, ежа и другие.
В процессе эволюции тли специализировались на определенной культуре. Нами было установлено, что при пересадке личинок злаковых тлей примерно одного возраста с озимой пшеницы на пырей ползучий погибло 65% пересаженных особей /табл. 17/.
Оставшиеся в живых тли заметно снижали плодовитость. Крылатые самки, пересаженные на пырей ползучий, были более приспособленны и выживали почти полностью, давая при этом полноценное потомство. Личинки тлей, пересаженные с одного растения озимой пшеницы на другое, во всех случаях выживали полностью. А при пересадке личинок тлей с черемухи на озимую пшеницу большинство их погибало, тогда как окрыленные особи выживали и да вали потомство.
Данные опыта говорят об избирательности корма для определенной стадии тлей, в частности, крылатых самок-расселительниц, которые в процессе своего развития уже подготовились к переселению на определенную группу растений. Так, по мнению Г.Х. Шапошникова /1955/ тли находят на других травянистых растениях благоприятные условия влажности для их развития внутри растения и вокруг него, хотя травянистые растения бывают и далеки от деревянистых и других растений.
Кроме того, сортовой состав озимых также, в некоторой степени, оказывает влияние на плотность тлей в агробиоценозе пшеничного поля. Известно, что раннеспелые сорта, опушенные или с плотной консистенцией колоса, в меньшей мере заселяются тлями.
Так, в более благоприятные для развития тлей 1976-1978 годах при маршрутных обследованиях в ряде колхозов района на различных сортах озимой пшеницы было установлено, что наименьшее количество тлей на протяжении трех лет наблюдалось на сортах Днепровская 775, Одесская 51. Несколько большее количество тлей наблюдалось на сор тах Ахтырчанка, Ильичевка и Прибой. /Рис. 8/.
Внесение различных видов и доз минеральных удобрений во время посева и при подкормке удлиняет или ускоряет вегетацию озимой пшеницы, что сказывается на продолжительности питания злаковых тлей. Чем раньше созревает культура, тем меньше вредоносность тли на этой культуре. Так, в колхозе "Зоря" на площади, где предшественником был горох и весной проведена подкормка аммиачной селитрой, на одно растение насчитывалось 16,8 тлей. На площади озимой пшеницы, размещенной в этом же поле, но подкормка весной аммиачной селитрой не проводилась, на одно растение насчитывалось по 4,4 особей тлей, что составляет лишь 26,2% в сравнении с численностью тлей в первом поле.
По нашему мнению, причиной увеличения численности злаковых тлей на различных сортах, а также на высеянных по различным предшественникам, является как продолжительность роста и созревания различных сортов озимых, так и опушенность и плотность колоса. Здесь же имеет основное значение и система удобрений озимых. Так как от количества питательных веществ в растениях зависит продолжительность развития растений, а от этого зависит продолжительность питания фитофага на растениях. Таким образом, качество корма, сортовой состав растений и система удобрений их в определенной степени влияют на численность злаковых тлей.
Приемы управления динамикой численности тлей .
Численность златоглазок зависит во многом от погодных условий данного года. Они более активны в жаркую и сухую погоду, но все же их количество не превышало 29% /1977 г./, а в среднем 14% от количества всех олигофагов. Более эффективны хризопы в годы с низкой численностью тлей на озимых, так как тля размножается более интенсивно, чем златоглазки. Немаловажное значение из специализированных афидофагов в ограничении численности тлей имеют и сирфиды, заселяющие озимые в начале июня. Яйцекладки появляются в период подьема численности злаковых тлей. На озимых обычно развивается одно поколение журчалок, и окукливаются они перед созреванием озимых. А перед уборкой начинается массовое отрождение мух. В наших условиях, за годы исследований, собрано пять видов журчалок. Среди них преобладали такие виды, как Syrp/iccs rcbesLt 1,. и S /rpAt -s aceoctics Pea. /Рис. 15/. Личинки мух-журчалок отличаются необыкновенной прожорливостью. Так, перед окукливанием одна личинка за день может уничтожить около 120-150 тлей. На численность злаковых тлей, в определенной степени влияют афидиусов характерно то, что пораженные злаковые тли приобретают шаровидную форму, а пораженные праонами тли приобретают округлую форму с приклеенным основанием к поверхности колоса или листа. /Рис. 16/. Численность этих паразитов увеличивалась с увеличением численности злаковых тлей. Максимальное количество пораженными афидиусами и праонами тлей обычно насчитывается к моменту созревания озимых.
Отрождающиеся афидофаги после дополнительного питания на цветущей растительности спаривались и продолжали поражать оставшихся тлей на озимых. Среди всего количества олигофагов на паразитов приходится 17,9%. А в отдельные годы этот показатель достигал 21,9%. Таким образом, афидииды могут выступать и как регуляторы численности злаковых тлей в агробиоценозе пшеничного поля, так как их численность возрастает в меру возрастания численности злаковых тлей. Однако сами они не в состоянии ограничивать или сдерживать численность злаковых тлей, даже в годы, благоприятные для развития паразитов, так как они расселяются значительно медленнее чем тли. Интересно отметить, что в колониях злаковых тлей все чаще встречаются личинки мух из семейства C/iacemyttotote . В частности, в 1978 году тут обнаружен вид Letccopis oLp/icoti/=ercSot. на долю которого приходится 1,55% в среднем, а максимально - 5,18% от общего количества специализированных видов. Из семейства Сессо отуісоіосе в колониях тлей хищничают четыре вида галлиц, процент которых в среднем составляет - 3,63%. Среди олигофагов отмечается приуроченность отдельных видов к питанию определенными видами тлей. При питании не соответствующими данному виду кокцинеллид видами тлей, значительно снижается выживаемость личинок и плодовитость последующего поколения /табл. 21/. приспособлена к питанию всеми исследуемыми видами тлей. Уровень жизнеспособности популяций кокцинеллид при воспитании личинок на различных видах тлей. Поэтому данный вид кокцинеллид в природе встречается практически на всех видах тлей, а остальные значительно чаще встречаются в аг-робиоценозе пшеничного поля. Установлено, что кроме специализированных видов афидофагов /существующих только за счет тлей/, определенную роль в снижении численности тлей играют и неспециализированные виды, т.е. питающиеся не только тлями, но и другими видами вредителей /полифаги/. Это жужелицы /сем. асгассе/ссг /, насчитывающие около 25 видов.
Наиболее ЧаСТО СреДИ НИХ ВСТречаЮТСЯ /1пс$оосСс и.Г fcynotCUf г . t Все обнаруженные виды жужелиц обычно начинают питание тлями в период нарастания численности последних. Особенно активно они истребляют тлей, попавших на землю при сильном ветре или смытых дождями. В основном, жужелицы уничтожают тлей ночью, подымаясь по стеблю пшеницы к колониям тлей. Жужелицы в значительной степени могут сдерживать и даже ограничивать численность злаковьк тлей,сводя их к минимуму. Но действие жужелиц начинается уже при определенной плотности фитофага/Рис. 17/. Хищные клопы появляются в колониях тлей уже в период нарастания численности последних. Всего в колониях тлей собрано десять видов клопов, принадлежащих к пяти семействам и на их долю от общего количества полифагов приходится 19,83%. Преобладающим и наиболее МНОГОЧИСЛеННЫМ бЫЛ ВИД ОоепТ Аосге eeroe.fcs f- и ore s PCLOSCCS- tjE 0 - . Все выявленные виды, особенно их личинки /Рис. 18/, имеют большое значение в ограничении численности злаковых тлёй.
