ОСОБЕННОСТИ ЗАЩИТЫ ЭНТОМОФИЛЬНЫХ КУЛЬТУР ОТ ВРЕДИТЕЛЕЙ ГЕНЕРАТИВНЫХ ОРГАНОВ
Реферат. В исследованиях изучалось влияние инсектицидов на фитофагов и полезную энтомофауну (энтомофагов, полинофагов, в том числе медоносных пчел) в защите энтомофильных культур в лесостепном Поволжье. Видовой состав фитофагов, повреждающих соцветия гречихи в годы исследования, – цикадки, тли и клопы, значительный вред корзинкам подсолнечника причиняют ягодный клоп и гусеницы хлопковой совки, листьям – луговой мотылек; на бобовых многолетних травах выявлены цикадки и клопы. Посевы гречихи, подсолнечника и бобовых культур в природных условиях посещали более 15 видов пчелиных опылителей. Наиболее распространенные Melitturga, Eucera и ряд видов Andrena. На козлятнике встречались несколько видов шмелей genus Bombus, семейство Apidae. При использовании в защите посевов системного инсектицида «Диметоат-400», кэ (0,3 л/га), получена биологическая эффективность, которая в зависимости от вида сельскохозяйственной культуры варьировала от 92,4 на гречихе до 97,5% на подсолнечнике и от 89,0 до 95,8% на козлятнике и люцерне соответственно. В то время как при обработке посевов контактно-кишечным инсектицидом «Кинмикс», кэ (0,3 л/га), биологическая эффективности составила 72,4; 83,9 и 64–79,3% на бобовых культурах. Энтомоопыление, в том числе с привлечением медоносных пчел, является неотъемлемым элементом системы защиты растений, а также фактором повышения продуктивности семян ценных масличной и кормовой культур.
Ключевые слова: подсолнечник, гречиха, козлятник восточный, люцерна, фитофаги, энтомофаги, полинофаги, инсектициды.
Интегрированная система защиты растений – рациональная динамичная система защиты растений от вредных организмов, сочетающая использование природных регулирующих факторов среды с дифференцированным применением на основе порогов вредоносности комплекса эффективных методов, удовлетворяющих экологическим и экономическим требованиям. Сущность интегрированной защиты растений заключается в том, чтобы не только предотвратить потери сельскохозяйственной продукции, но и максимально сократить отрицательное воздействие применяемых методов на окружающую среду [3].
С самого начала практического использования химических средств защиты растений и по настоящее время одной из актуальных проблем экологии является сохранение полезных насекомых при химических обработках культур. Будучи физиологически активными соединениями пестициды при определенных условиях могут выполнять роль токсикантов не только в отношении вредных организмов, но и нецелевых объектов [1]. Особенно актуальна эта проблема в отношении насекомых-опылителей энтомофильных растений. Экономический эффект от опыления растений на 85% создается медоносной пчелой, остальная его часть – результат деятельности люцерновой пчелы-листореза, различных видов шмелей и других диких опылителей [2, 4].
Применение инсектицидов наносит ощутимый ущерб пчеловодству и в нашей стране, а также ухудшает экологические условия диких опылителей. В результате интоксикации насекомых происходят сокращение численности особей в пчелиных семьях и их ослабление, а иногда и полная гибель колоний, тем самым увеличивается общий дефицит опылителей в агробиоценозах. Это ведет к нарушению своевременного опыления энтомофильных культур, а следовательно, к снижению их урожайности и качества продукции. В последнее время все большее применение в земледелии получают инновационные технологии, предусматривающие внедрение в практику возделывания сельскохозяйственных культур энергосберегающих и экологически безопасных агротехнических приемов. Важным компонентом таких мероприятий является искусственное опыление полевых растений медоносными пчелами, которые расселены повсеместно [7, 8].
Цель исследований – изучение влияния инсектицидов на фитофаги и полезную энтомофауну (энтомофаги, полинофаги, в том числе медоносных пчел) в защите энтомофильных культур в лесостепном Поволжье.
Условия, материал
и методы исследований
Исследования проводились в 2012–2014 гг. в правобережье Сара-товской области. Климат района проведения исследований сухой континентальный. Сумма активных температур – 2500–2700 °С. Среднегодовое количество осадков – 392 мм. ГТК составляет 0,6–0,9. Почва – чернозем южный. По погодным условиям 2012 г. был засушливым, 2013 и 2014 гг. – относительно влажными.
Материалом исследований служили результаты наблюдений за полезной (энтомофаги, полинофаги, в том числе медоносных пчел (карпатская порода пчел – Apis mellifera carpatica) и вредной энтомофауной в период цветения видов нектароносов (сельскохозяйственных культур – бобовых, сложноцветных и гречишных) в лесостепной зоне Поволжья.
В период вегетации проводились обследования фитосанитарного состояния посевов для выявления вредителей генеративных органов. Обследования проводились в фазе бутонизации – начала цветения (до обработки и через три дня после опрыскивания посевов). Количество пробных площадок для исследований видового состава насекомых (по 1 м2) на каждом варианте варьировалось в зависимости от метода учета численности вредителей. Учеты по выявлению видового состава насекомых осуществляли по фазам вегетации сельскохозяйственных культур, используя методику Г. Е. Осмоловского (1964) [6].
В фазу бутонизации проводили опрыскивание: контактным инсектицидом «Кинмикс», кэ (50 г/л бета-циперметрин), норма расхода 0,3 л/га; системным инсектицидом «Диметоат-400», кэ (400 г/л), норма расхода 0,3 л/га) [5].
Для сравнения роли диких опылителей и медоносных пчел (пчелосемей с пасеки) на увеличение урожайности семян энтомофильных растений применяли экраны-изоляторы (при беспрепятственном доступе только диких или естественных опылителей), а на вариантах без изоляторов происходило свободное опыление как дикими опылителями, так и общественными пчелами.
Исследования включали в себя опыт по выявлению влияния инсектицидов на регуляцию численности фитофагов генеративных органов и полинофагов в агроценозах энтомофильных растений:
1) контроль (свободное опылений (естественная энтомофауна + медоносные пчелы));
2) контроль (изоляторы – опыление естественной энтомофауной);
3) свободное опыление + контактный инсектицид («Кинмикс»);
4) свободное опыление + сис-темный инсектицид («Диметоат-400»);
5) изоляторы + контактный инсектицид («Кинмикс»);
6) изоляторы + системный инсектицид («Диметоат-400»).
Экспериментальные данные обрабатывались методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов на компьютере по общепринятым методикам статистической обработки.
Результаты исследований
Исследования показали, что посевы энтомофильных культур в природных условиях посещали более 15 видов пчелиных опылителей. Наиболее распространенными были мелитурга (Melitturga), эвцера (Eucera), и ряд видов андрен (Andrena). Многие виды рода андрен и мелитурга дают большие колонии. Другие виды из родов эвцера устраивают единичные гнезда. На подсолнечнике, кроме диких пчел, встречались несколько видов шмелей (genus Bombus, семейство Apidae). Как показали наблюдения, виды одиночных пчел и шмелей достаточно охотно посещают многолетние бобовые, подсолнечник и гречиху, в то время как медоносные пчелы практически игнорируют люцерну и подсолнечник и сосредотачиваются на посевах гречихи и козлятника.
Генеративные органы гречихи повреждают в основном сосущие насекомые, это приводит к ослаблению ростовых процессов, деформациям листьев и соцветий. На медоносных сельскохозяйственных культурах в период цветения, повреждая генеративные органы, находится около 54 видов насекомых. Видовой состав фитофагов, повреждающих соцветия гречихи в годы исследования, – шеститочечная цикадка, бобовая тля и щавелевый краевик. Значительный вред корзинкам подсолнечника причиняют ягодный клоп и гусеницы хлопковой совки, листьям – луговой мотылек. На бобовых многолетних травах выявлены шеститочечная цикадка и люцерновый клоп.
В годы исследований доминирующими фитофагами энтомофильных культур были тли (семейство настоящих тлей – Aphididae) и клопы (семейство слепняки – Miridae) (табл. 1.).
В среднем за три года в агроценозах гречихи было зафиксировано наименьшее количество тлей – 32,0 экз./100 взм. сач. В посевах гречихи складывается в целом благоприятная фитосанитарная обстановка, очевидно из-за содержания в надземной части цветущих растений
1,9–2,5% гликозида рутина (рутина и фагопирина много в цветках и верхних молодых листочках). Эти соединения принимают активное участие в окислительно-восстановительных процессах, в размножении растений, а также выполняют роль ярких аттрактантов для насекомых и животных.
На подсолнечнике также было отмечено небольшое количество тлей по сравнению с другими энтомофильными культурами (36,0 экз./100 взм. сач.). Это объясняется тем, что отдельно стоящие растения подсолнечника создают менее комфортный микроклимат для сосущих малоподвижных фитофагов по сравнению с тесно растущими растениями бобовых культур, образующими плотный травостой.
При сравнении заселенности тлями многолетних бобовых культур на козлятнике отмечено 198,4 экз./100 взм. сач., что на 33,8 экз., или 17%, больше, чем на растениях люцерны.
В среднем в агроценозах энтомофильных культур развивался практически идентичный комплекс видов тлей (бересклетовая – Aphisevonymi F., свекловичная (бобовая) – Aphisfabae Scop., люцерновая – Aphiscraccivora Koch.) с численностью 107,7 экз./100 взм. сач. (по мере увеличения предпочтения трофической базы популяция тлей располагалась на энтомофильных культурах: гречихе (7,4%), подсолнечнике (8,4%), люцерне (38,2%), козлятнике (46,0%)).
На генеративных органах насекомоопыляемых культур активно питались клопы (люцерновый – Adelphocorislineolatus Goeze, луговой (полевой) – Lyguspratensis L.).
Тенденции заселения насекомоопыляемых растений клопами были такими же, что и в случае с тлями. В агроценозах гречихи было зафиксировано в среднем 6,2 экз./м2 клопов, в посевах подсолнечника – 9,3 экз./м2. В посевах многолетних бобовых трав численность клопов варьировалась от 17,7 до 23,9 и 9,3 экз./м2 на люцерне и подсолнечнике.
Средняя численность клопов в агроценозах энтомофильных культур составила 14,3 экз./м2 (клопы активнее заселяли растения бобовых (31,0–41,9% от всех зафиксированных клопов). Клопы охотно питались на растениях подсолнечника (16,3%), и, так же как и тли, клопы-слепняки были зафиксированы на гречихе, но их численность оказалась ниже по сравнению с другими стациями в опыте (10,8% от всех учтенных клопов).
За годы исследований численность тлей превысила порог вредоносности на многолетних бобовых культурах на 2–3-й годы жизни
(2013–2014 гг.) – в среднем 107,7 экз./100 взм. сач.; процент заселения растений варьировал от 9,5 на гречихе до 33,3% на козлятнике, в среднем – 20,2%.
Так как в исследованиях изучалось влияние химического метода на энтомофауну насекомоопыляемых культур, делянки опыта обрабатывались инсектицидами с различным механизмом действия.
Необходимо отметить, что биологическая эффективность инсектицидов, как контактного действия («Кинмикс»), так и системного («Диметоат-400»), была выше в защите сельскохозяйственных культур от тлей (62,1–93,6%), нежели от клопов (54,5–89,2%) (табл. 2).
В целом эффективность сис-темного инсектицида «Диметоат-400», кэ (д.в. диметоат), на всех культурах в опыте была выше, чем контактного инсектицида «Кинмикс», кэ (д.в. β-ципермерин).
Так, при использовании сис-темного инсектицида биологическая эффективность в борьбе с сосущими фитофагами варьировала от 86,7 (на козлятнике) до 96,6% (на подсолнечнике), в то время как при использовании контактного пиретроида этот показатель изменялся в пределах от 43,7 (на гречихе) до 67,9% (на подсолнечнике).
Системный инсектицид снизил численность клопов и тлей в среднем на 91,3% (по мере повышения эффективности защитных мероприятий в зависимости от сельскохозяйственных культур в ряду: люцерна (89,8%), козлятник (90,2%), гречиха (91,7%), подсолнечник (93,8%).
Контактный инсектицид снизил численность сосущих фитофагов в среднем на 58,3% (по мере повышения эффективности защитных мероприятий в зависимости от сельскохозяйственной культуры в ряду: гречиха (53,4%), люцерна (56,7%), козлятник (58,1%), подсолнечник (64,9%).
Химическая защита растений от сосущих фитофагов наиболее эффективна на подсолнечнике (в среднем численность сосущих фитофагов уменьшилась на 79,4%). На многолетних бобовых культурах биологическая эффективность составила 73,2–74,2%. На гречихе она была наименьшей 72,6%.
Оценивая влияние инсектицидных обработок на полезную энтомофауну агроценоза, выявили, что для повышения урожайность важное значение имеет механизм воздействия действующего вещества на насекомых. Так, инсектициды контактно-кишечного действия способствовали повышению урожайности семян в среднем на 11,0–11,6% в зависимости от характера энтомоопыления соответственно. Инсектициды системного действия способствовали повышению урожайности в среднем на 12,2–14,6% соответственно в изоляторах и свободном опылении.
В изоляторах эффективность опыления естественной энтомофауной составила в среднем 2,3 (контактные инсектициды) и 4,1% (системные инсектициды). При свободном опылении эффективность опыления естественной энтомофауной была в среднем 14,8 (контактные инсектициды) и 25,8% (системные инсектициды) соответственно.
Выводы
- Видовой состав фитофагов, повреждающих соцветия гречихи в годы исследования, – шеститочечная цикадка, бобовая тля и щавелевый краевик. Значительный вред корзинкам подсолнечника причиняют ягодный клоп и гусеницы хлопковой совки, листьям – луговой мотылек. На бобовых многолетних травах выявлены шеститочечная цикадка и люцерновый клоп.
- Посевы гречихи, подсолнечника и бобовых культур в природных условиях посещали более 15 видов пчелиных опылителей. Наиболее распространенными были мелитурга (Melitturga), эвцера (Eucera) и ряд видов андрен (Andrena). На козлятнике встречались несколько видов шмелей (genus Bombus, семейство Apidae).
- При использовании в защите посевов системного инсектицида «Диметоат-400», кэ (0,3 л/га), получена биологическая эффективность, в зависимости от вида сельскохозяйственной культуры, которая варьировала от 92,4 на гречихе до 97,5% на подсолнечнике и 89,0–95,8% на козлятнике и люцерне соответственно. В то время как при обработке посевов контактно-кишечным инсектицидом «Кинмикс», кэ (0,3 л/га), биологическая эффективности составила 72,4; 83,9 и 64–79,3% на бобовых куль-турах.
- Энтомоопыления, в том числе пчелоопыление, энтомофильных культур – не только неотъемлемый элемент системы защиты растений, но и фактор повышения продуктивности семян масличных и кормовых культур.
ЛИТЕРАТУРА
- Валь О. Физиологическое состояние и чувствительность медоносной пчелы к пестицидам // XXY Междунар. конференция по пчеловодству. – Гренобль, Бухарест, 1975. – С. 430–433.
- Еськов И. Д., Теняева О. Л., Бондаренко М. А. Влияние агротехнических приемов на энтомофауну семенной люцерны. – 2012. – № 5. – С. 17–19.
- Дубровин В. В. Интегрированные методы защиты растений : краткий курс лекций для аспирантов. – Саратов : Изд-во ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2014. – 62 с.
- Мельников А. В., Еськов И. Д. Видовой состав и численность опылителей на медоносных культурах в условиях Балашовского района Саратовской области // Фундаментальные и прикладные исследования в высшей аграрной школе : мат. конференции ППС и аспирантов (16–26 февр. 2015 г.) / под ред. И. Л. Воротникова, М. В. Муравьевой. – Саратов : ЦеСАин, 2015. – С. 55–59.
- Методические указания по регистрационным испытаниям инсектицидов, акарицидов, моллюскоцидов и родентицидов в сельском хозяйстве / под ред. В. И. Долженко. – СПб. : Изд-во ВНИИЗР РАСХН, 2004. – 363 с.
- Осмоловский Г. Е. Выявление сельскохозяйственных вредителей и сигнализация сроков борьбы с ними. – М. : Россельхозиздат, 1964. – С. 18–127.
- Панков Д. М. Пчелоопыление и урожай : монография. – М. : Академия Естествознания, 2010. – 121 с.
- Цветков М. Л., Панков Д. М. Пчелоопыление как элемент экологизации земледелия юга Западной Сибири // Вестник Алтайского ГАУ. – 2013. – № 5(103). – С. 69–74.
Метки: Общая биология