Листкові злакові попелиці і цикади на озимій пшениці та обгрунтування заходів обмеження їх чисельності в північному степу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХАРКІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені В.В. ДОКУЧАЄВА

Чоловський Сергій Миколайович

УДК 632.934:632.752/753:633.11

ЛИСТКОВІ ЗЛАКОВІ ПОПЕЛИЦІ І ЦИКАДКИ НА ОЗИМІЙ ПШЕНИЦІ

ТА ОБГРУНТУВАННЯ ЗАХОДІВ ОБМЕЖЕННЯ ЇХ ЧИСЕЛЬНОСТІ

В ПІВНІЧНОМУ СТЕПУ УКРАЇНИ

16.00.10 - ентомологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата

сільськогосподарських наук

Харків - 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті зернового господарства Української академії аграрних наук.

Науковий керівник: кандидат біологічних наук,

старший науковий співробітник

Пінчук Надія Іванівна,

Інститут зернового господарства УААН,

провідний науковий співробітник відділу захисту рослин від шкідників і хвороб.

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук,

старший науковий співробітник

Красиловець Юрій Гаврилович,

Інститут рослинництва ім. В.Я. Юр'єва УААН,

завідувач сектором технології захисту рослин від шкідників та хвороб;

кандидат біологічних наук,

старший науковий співробітник

ЧАЙКА Володимир Миколайович,

Інститут захисту рослин УААН,

завідувач лабораторією прикладної екології і прогнозів.

Провідна установа: Полтавська державна аграрна академія, кафедра екології та ботаніки, Міністерство аграрної політики України, м. Полтава.

Захист відбудеться "25" _ червня_ 2002 р. о __13__ год. на засіданні спеціалізованої вченої ради К 64.803.02 в Харківському державному аграрному університеті ім. В.В. Докучаєва за адресою: 62483, Харківська обл., п/в "Комуніст-1", навчальний корпус № 4, аудиторія 407.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва за адресою: 62483, Харківська обл., п/в "Комуніст-1", навчальний корпус № 1.

Автореферат розісланий "__21__" ___травня____ 2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Білик М.О.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Озима пшениця є провідною зерновою культурою в Україні, за рахунок якої забезпечується загальний рівень виробництва зерна. Щорічно спричиняють відчутні втрати врожаю цієї культури листкові злакові попелиці і цикадки, шкодочинність яких посилюється у зв'язку зі здатністю переносити збудників вірусних і мікоплазмових хвороб зернових культур. Тому дослідження в даній області і в цілому проблеми захисту від сисних шкідників озимої пшениці, а також інших колосових не втрачають своєї актуальності, особливо при вирощуванні їх в умовах реформованих господарств, коли зміни елементів технології прямо або опосередковано можуть сприяти розповсюдженню та інтенсивному розвитку зазначених хвороб і їх переносників.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дослідження виконані згідно з тематичним планом Інституту зернового господарства УААН в рамках державної науково-технічної програми "Захист рослин" і завданнями "Розробити зональні системи інтегрованого захисту рослин від шкідливих організмів, що забезпечують оптимізацію фітосанітарного стану агроценозів і зниження втрат урожаю" (№ д.р. 0197U012341) та "Сформувати асортимент нових пестицидів, розробити та удосконалити технології їх застосування" (№ д.р. 0197U012336).

ентомокомплекс шкідник рослина інсектицид

На основі узагальнення даних літератури висвітлена історія вивчення видового складу, розповсюдження і шкодочинності листкових злакових попелиць і цикадок на озимій пшениці. Проаналізовані дані стосовно вивчення впливу гідротермічних умов, ентомофагів, агротехнічних та хімічних заходів захисту посівів озимої пшениці на розвиток та шкодочинність сисних шкідників ряду Homoptera.

ХАРАКТЕРИСТИКА УМОВ І МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дисертаційну роботу виконували на протязі 1997-2000 рр. у відділі захисту рослин від шкідників і хвороб ІЗГ УААН, в Дослідному господарстві "Дніпро" та Синельниківській селекційно-дослідній станції ІЗГ УААН.

Дослідження проводили в північній підзоні Степу України, яка характеризується помірно континентальним кліматом з недостатнім і нестійким зволоженням, а також суттєвими коливаннями погодних умов по роках.

Для вирішення поставлених завдань були закладені лабораторні, лабораторно-польові та польові досліди згідно з методичними рекомендаціями К.К. Фасулаті (1971), Б.О. Доспехова (1985).

Для обліку чисельності листкових злакових попелиць, цикадок і ентомофагів використовували загальноприйняті для ентомологічних досліджень методики: методи облікових рядків, облікових рослин та облікових ділянок, метод ентомологічного косіння, облік чисельності дрібних рухливих комах з використанням ящика Петлюка (Поляков, Полоскина, 1975; Костюковський, Гончаренко, Ушакова, 1992).

Значення агротехнічних заходів вирощування озимої пшениці у регулюванні чисельності листкових злакових попелиць і цикадок та в розповсюдженості вірусних хвороб проводили в багатофакторному досліді в Дослідному господарстві "Дніпро". Площа ділянки - 100 м², облікова - 70 м², повторність - 3-кратна. Агротехніка вирощування - загальноприйнята для зони.

Оцінку стійкості районованих та перспективних сортів озимої пшениці до сисних шкідників ряду Homoptera проводили згідно з методичними рекомендаціями ВІЗР (1978).

Вплив стерньового попередника на динаміку чисельності сисних шкідників ряду Homoptera і ураженість рослин вірусними хворобами вивчали на Синельниківській селекційно-дослідній станції.

Ефективність хімічних заходів захисту рослин від листкових злакових попелиць і цикадок, а також ураженості рослин вірусними хворобами вивчали у польовому та лабораторно-польовому дослідах з використанням марлевих ізоляторів на сорті Альбатрос одеський в Дослідному господарстві "Дніпро".

Розрахунки економічної оцінки хімічного захисту посівів проведені за А.Ф. Ченкіним, К.П. Гривановим (1974), В.І. Танським (1977), а також згідно з методичними рекомендаціями Інституту аграрної економіки УААН (1983).

Статистичну обробку експериментальних даних проводили методом дисперсійного аналізу (Вольф, 1966; Доспехов, 1985).

ВИДОВИЙ СКЛАД ТА ШКОДОЧИННІСТЬ КОМПЛЕКСУ СИСНИХ ШКІДНИКІВ РЯДУ HOMOPTERA

Видовий склад і структура комплексу листкових злакових попелиць і цикадок. Виявлено, що видовий склад злакових попелиць на озимій пшениці представлений великою злаковою (Sitobion avenae F.), звичайною злаковою (Schizaphis graminum Rond.), черемхово-злаковою (Rhopalosiphum padi L.) та кукурудзяно-сорговою (Rh. maidis Fitch.) попелицями.

Домінуючим видом протягом усієї вегетації була велика злакова попелиця (70-80%), субдомінантним - звичайна злакова (20-25% загальної чисельності попелиць). Черемхово-злакову та кукурудзяну попелиць реєстрували в незначній кількості. Співвідношення видового складу змінювалось протягом вегетації.

Із цикадових в посівах озимої пшениці нами було зареєстровано 41 вид, з них 7-10 видів належали до випадкових, які живляться на рослинах з родин Papilionaceae, Labiatae, Compositae та ін. Найпоширенішими в залежності від року досліджень було 3-6 видів: смугаста (Psammotettix striatus L.), шестикрапкова (Macrosteles laevis Rib.), темна (Laodelphax striatella Fall.) цикадки, види роду Empoasca і Zyginidia sp. Крім того, в посівах озимої пшениці постійно фіксували такі види цикадок: строката (Eupteryx atropunctata Goeze), Empoasca solani Curt., Empoasca affinis Nast., коренева (Pentastiridius leporinus L. = Oliarus leporinus L.), лепіронія жукоподібна (Lepyronia coleoptrata L.), пінявка слинява (Philaenus spumarius L.), Mocuellus collinus Boh., Jassargus ukrainikus Logv., Limotettix sp., Cicadula sp., Doratura homophyla Fl. Інші види цикадок траплялись випадково і були малочисельними.

В осінній період домінуючим видом була смугаста цикадка (50,1-86,6%). Субдомінантними видами були шестикрапкова цикадка (3,8-18,8%), комплекс видів роду Empoasca (1,4-27,1%) і Zyginidia sp. (4,9-20,9%). Їх кількісний склад значно коливався залежно від фази осіннього розвитку рослин (рис. 1). На долю інших видів цикадок в цей період припадало 0,2-1,5%.

Рис. 1. Чисельність цикадок залежно від фази розвитку рослин озимої пшениці

У весняно-літній період вегетації домінували смугаста (98-99,6% в період "воскової - повної стиглості зерна") і шестикрапкова цикадки (64,9-96,9% в період "колосіння - початку наливу зерна"). Інші види складали незначну частку. Лише в 2000 р. помітно збільшилась чисельність темної цикадки (до 4,2-13,5% в фазі воскової стиглості зерна).

Шкодочинність листкових злакових попелиць і цикадок. Шкодочинність попелиць у весняно-літній період проявляється у зниженні кількості та якості врожаю. При чисельності великої злакової попелиці на період "формування зерна - воскова стиглість" 5±1 особин/стебло відбувається зменшення маси колосу, маси зерна з колосу та маси 1000 насінин залежно від сорту відповідно на 12-18, 11,4-18,2, 12,4-17,6%. Із збільшенням чисельності попелиць їх шкодочинна дія посилюється: при чисельності 20±4 попелиць/стебло зменшення маси колосу складало 21-34,2, зерна - 24,2-40,9, 1000 насінин - 20,8-40,6%.

При однаковій чисельності попелиць втрати зерна сорту Скіф'янка в 1,6-1,7 і зменшення маси 1000 насінин в 1,3-2,4 раза переважали втрати сорту Альбатрос одеський. Тобто сорт Альбатрос одеський виявився більш толерантним, ніж Скіф'янка.

Нами виявлений тісний зв'язок між чисельністю злакових попелиць в осінній період вегетації озимої пшениці та розповсюдженістю ВЖКЯ (r = 0,867-0,966). Посіви раннього і оптимального строків сівби уражувались ВЖКЯ в значно більшому ступені, ніж пізнього. Більш тривалий осінній період вегетації зі сприятливим для розвитку вірусної інфекції та її переносників температурним режимом призводить до збільшення ураженості рослин ВЖКЯ. В посіві раннього строку сівби в середньому по сортах вона становила 17,4, оптимального - 11,2 і пізнього - 0,4%. Відносно стійкими до ураження ВЖКЯ виявились сорти Тіра, Одеська 161, Фантазія, Донецька 48, Альбатрос одеський.

Виявлено, що при чисельності вище 40-50 особин/м², цикадки несуть загрозу посівам озимої пшениці як безпосередні шкідники. Особливо небезпечними вони ставали за посушливих умов в зріджених посівах, як це спостерігалось в 1999 р. Внаслідок пригнічення росту та розвитку пошкоджених рослин знижувалась морозо- та зимостійкість, зменшувалась густота рослин та кількість продуктивних стебел. Вірусні хвороби, збудників яких переносять цикадки, в нашому регіоні нам виявити не вдалося.

ОСОБЛИВОСТІ РОЗВИТКУ ПОПУЛЯЦІЙ ЛИСТКОВИХ ЗЛАКОВИХ ПОПЕЛИЦЬ І ЦИКАДОК В АГРОЦЕНОЗІ ОЗИМОЇ ПШЕНИЦІ

Значення ентомофагів і ентомофторових грибів у формуванні популяцій сисних шкідників ряду Homoptera. За роки досліджень в посівах озимої пшениці виявлено 43 види афідофагів. Ефективним регулятором чисельності попелиць були кокцинелліди (6 видів). З них найпоширенішими були сонечко семикрапкове (Coccinella 7-punctata L.), сонечко мінливе (Adonia variegata Goeze.), сонечко чотирнадцятикрапкове (Propylaea 14-punctata L.), кокцинуля чотирнадцятиплямиста (Coccinula 14-pustulata L.). Найвищу чисельність кокцинеллід спостерігали лише в роки масового розмноження попелиць (1999 р.).

У весняно-літній період вегетації при співвідношенні личинок кокцинеллід і попелиць 1:350 - 1:500 у період "формування - наливу зерна" відбувалось лише стримування розвитку шкідника. У фазі молочної стиглості зерна при співвідношенні 1:100 - 1:280 кокцинелліди знищували попелиць за 5-7 днів. На долю личинок кокцинеллід припадало 42,9-76,3, або в середньому по посіву - 59,8% загальної чисельності афідофагів. В цілому ж ефективне знищення шкідника відбувалось при співвідношенні афідофагів і попелиць 1:40 - 1:60.

Роль афідіїд була незначною. Так, ураженість попелиць паразитами у період "формування - наливу зерна" становила 3, у фазі молочної стиглості зерна - 6,8, а у фазі воскової стиглості зерна - 29,1%. Тобто афідіїди як фактор регуляції чисельності попелиць мали значення лише при спаді чисельності останніх.

Інші афідофаги, такі як золотоочки, сферофорії, хижі клопи набіси та антокоріси, жуки-малашки, хижі туруни та ін., за нашими спостереженнями, не спроможні зупинити наростання чисельності злакових попелиць.

Значення ентомофторових грибів у регулюванні чисельності попелиць було не суттєвим і загибель шкідника не перевищувала 2-5% загальної чисельності популяції.

При обліках спеціалізованих ентомофагів, які регулюють чисельність цикадок, ми реєстрували окремих особин, уражених паразитом з ряду Diptera. Проте істотного впливу цих паразитів на чисельність цикадок не спостерігали - ураження шкідників не перевищувало 1%.

Більш суттєво на чисельність цикадок впливали павуки. Восени, коли інші ентомофаги були майже відсутні, вони представляли суттєвий елемент в системі біологічного контролю шкідників: в одну павутину потрапляло до 5-10 цикадок, що в середньому складало 20-40 особин/м².

Вплив агротехнічних заходів вирощування озимої пшениці на динаміку чисельності сисних шкідників ряду Homoptera. Значення строків сівби у регулюванні чисельності злакових попелиць і цикадок. В зв'язку з тим, що поява сходів в більш ранніх (1-15 вересня) посівах збігалась з періодом найвищої активності сисних шкідників, такі посіви заселялись набагато інтенсивніше, ніж пізні (30 вересня). Так, кількість попелиць у пік максимальної чисельності в посівах раннього, оптимального і пізнього строків сівби по чорному пару становила відповідно 190,4; 145,4 і 49,8 особин/100 рослин при заселеності 57,5; 54,7 і 29,6%, а цикадок - 41,3, 24,5 і 4,7 особин/м².

Вплив строку сівби на чисельність попелиць в весняно-літній період проявляється лише при сприятливих умовах, коли вони максимально реалізують свій репродуктивний потенціал, і їх чисельність сягає досить високих показників. Саме така ситуація спостерігалась в 1999 р., коли їх кількість відповідно ранньому та оптимальному строкам сівби у 8 і 3,5 раза була вищою, ніж в посівах пізнього строку. В інші роки при низькій чисельності попелиць впливу строку сівби не виявили. Загалом, вплив цього фактору зводиться до формування навесні високої початкової чисельності шкідників в посіві раннього строку і низької - в посівах більш пізніх строків. Строк сівби певною мірою також впливає на густоту і висоту стеблостою, які визначають мікроклімат в посіві, а тим самим фізіологічний стан рослин і популяції шкідника.

Найважливішим чинником, що обумовлює швидкий розвиток злакових попелиць є метеороло-гічний, а саме температура і кількість опадів в період "трубкування - наливу зерна". При ГТК<0,9 і ГТК>2,5 чисельність і шкодочинність злакових попелиць різко знижується і немає економічного значення.

Виявлено, що особливості біології та екології цикадок визначали два типи динаміки їх чисельності (з одним або двома піками) залежно від видового складу та строку появи сходів. Перший тип динаміки чисельності характерний для посівів раннього та оптимального строків сівби. Протягом вегетаційного періоду кількість цикадок зростає двічі: у період "колосіння - наливу зерна" (перша декада червня) і в період "воскової - повної стиглості зерна" (перша декада липня). Відповідно цим фазам в посіві раннього строку сівби вона становила 56,4-80,4 та 133,3-334,4 і в посіві оптимального строку - 34-88 та 123,3-423,2 особин/100 помахів сачка (табл. 1). Перший пік чисельності відбувся за рахунок масового окрилення личинок шестикрапкової та смугастої, а другий - за рахунок 2-го покоління смугастої цикадки. Другий тип динаміки чисельності характеризується тим, що внаслідок незначної кількості шестикрапкової цикадки в осінній період в посівах пізніх строків сівби чіткого першого піку чисельності в період "колосіння - наливу зерна" практично не спостерігається. Чисельність цикадок сягає максимальних значень лише у період "воскової - повної стиглості зерна".

Таблиця 1 - Динаміка чисельності цикадок залежно від строку сівби озимої пшениці

в середньому по сортах, особин/100 помахів сачка

В цілому у пік чисельності шестикрапкової цикадки кількість шкідників в посіві пізнього строку сівби була меншою у 2,9-14,4 раза, ніж в посіві раннього і 3,5-6,5 раза - оптимального строків. Під час другого піку кількість шкідників в посіві пізнього строку сівби у 1,2-1,7 та 1,4-1,5 раза нижче, ніж в посівах раннього і оптимального строків.

Найбільш сприятливі умови для розвитку цикадок в весняно-літній період складаються при ГТК < 1,2, коли їх чисельність може сягати 423,2 особин/100 помахів сачка.

Вплив попередника на динаміку чисельності листкових злакових попелиць і цикадок. Вплив попередника в осінній період вегетації на заселеність посівів і розвиток сисних шкідників ряду Homoptera відбувався опосередковано - через вплив на строк появи сходів озимої пшениці, густоту, фізіологічний стан та швидкість розвитку рослин, що обумовлювалося запасами продуктивної вологи в грунті і кількістю опадів в осінній період.

В посушливі осені (1998, 1999 рр.) спостерігали переважаюче заселення злаковими попелицями посівів по чорному пару, ніж після інших попередників. В 1998 р. сходи після непарових попередників (кукурудза на силос, озима пшениця) при сівбі в оптимальний строк з'явились в кінці жовтня - на початку листопада, коли активність комах внаслідок низьких температур майже припинилась. Це обумовило низьку чисельність в цих посівах, яка становила у фазі сходів 9 попелиць/100 рослин при заселеності 7,7% і 1,3 цикадок/м², в той час як по паровому попереднику - 117 попелиць/100 рослин при заселенності 55,4% і 38,3 цикадок/м².

Навіть при співпадінні появи сходів після різних попередників в 1999 р. чисельність попелиць у пік розвитку в посівах по чорному пару була в 3,1 раза вищою, ніж після кукурудзи на силос та в 1,8 раза вищою, ніж після озимої пшениці.

Внаслідок того, що сходи озимої пшениці після кукурудзи на силос були більш зрідженими і прогрівались набагато краще, ніж по чорному пару, цикадки переважно заселяли саме ці посіви. Їх кількість у 4,7 раза була вищою, ніж по чорному пару і становила 22-112, або 67,9 особин/м² в середньому по посіву. У зв'язку зі зрідженістю посіву після непарового попередника навантаження цикадок на одну рослину значно зросло, що збільшило їх шкодочинність.

В роки достатнього зволоження (1997 р.) вплив попередника на чисельність сисних шкідників послаблюється або зовсім нівелюється.

В весняно-літній період в посушливі роки (1998, 2000 рр.) чисельність попелиць після непарових попередників в 1,1-1,7 раза була вищою, ніж в посівах по чорному пару. В 1999 р. їх кількість у пік розвитку була вищою в 1,8 раза в посіві по чорному пару, ніж після кукурудзи на силос і в 2,2 раза, ніж по стерньовому попереднику. Низька чисельність у пік розвитку влітку після непарових попередників в цей рік була обумовлена тим, що в посівах по чорному пару початкова кількість шкідника на ранніх етапах розвитку була більш вищою.

На відміну від попелиць, розвиток та чисельність цикадок 1-го покоління в весняний період, головним чином, детермінується умовами, що склалися в осінній період. Майже завжди чисельність цикадок вища по паровому попереднику.

Вплив попередника на чисельність цикадок 2-го покоління обумовлюється мікрокліматом в травостої. В посівах по чорному пару внаслідок формування більш густого і високого стеблостою з більш м'яким мікрокліматом, кількість цикадок у період "воскової - повної стиглості зерна" була відповідно в 2,1-5,8 і 2,3-5,3 раза вищою, ніж після кукурудзи на силос і озимої пшениці.

Значення сортів озимої пшениці в обмеженні розвитку листкових злакових попелиць і цикадок. Злакові попелиці і цикадки при міграції в посіви озимої пшениці восени заселяли рослини незалежно від їх сортових особливостей. Проте вплив сортів на розвиток попелиць був досить відчутним вже після заселення ними посівів. Так, на сортах Айсберг одеський і Скіф'янка чисельність цих шкідників в 1,6-2,3 раза була вищою, ніж на інших сортах. На відміну від попелиць, цикадки в цей період концентрувались в посівах зі сприятливим мікрокліматом незалежно від сорту.

Значення сорту озимої пшениці у розвитку попелиць і цикадок проявляється більш чітко у весняно-літній період, коли їх чисельність сягає високих значень. Внаслідок живлення злакових попелиць на сприйнятливих сортах підвищується потенціал розмноження, темпи розвитку і виживання шкідника. Незважаючи на майже однакову чисельність в фази трубкування, колосіння, кількість попелиць у пік розвитку значною мірою відрізняється між сортами.

Найбільш стійкими до попелиць виявились сорти Альбатрос одеський, Айсберг одеський та Одеська 161. На цих сортах їх чисельність у 2,2-2,8 раза була меншою, ніж на сприйнятливих сортах (Скіф'янка, табл.2).

Сорт Айсберг одеський восени був нестійким до попелиць, а влітку, навпаки, стійким. Очевидно, це обумовлювалось формуванням інтенсивного воскового нальоту в весняно-літній період, що ставало перешкодою при живленні попелиць на цьому сорті.

Таблиця 2 - Чисельність злакових попелиць у пік розвитку залежно від сорту озимої пшениці