Биоэкологическое обоснование защиты семенников капусты от основных вредителей в условиях юга России

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Специальность 06.01.11. - защита растений

Автореферат

диссертации на соискание учёной степени доктора сельскохозяйственных наук

Биоэкологическое обоснование защиты семенников капусты от основных вредителей в условиях юга России

Мисриева Б.У.

Москва - 2008

Работа выполнена в Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А. Тимирязева (г. Москва) и на Дербентской селекционно-опытной станции виноградарства и овощеводства (Республика Дагестан)

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор С.Я.Попов.

Официальные оппоненты:

Соколов Михаил Сергеевич, академик РАСХН, доктор биологических наук, профессор

Словцов Ростислав Иванович, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Радченко Евгений Евгеньевич, доктор биологических наук

Ведущая организация: Российский университет дружбы народов (г. Москва)

Защита диссертации состоится в час на заседании диссертационного совета Д.220.043.04 при Российском государственном аграрном университете - МСХА имени К.А.Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, ул. Тимирязевская, 49, учёный совет РГАУ - МСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного аграрного университета - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Учёный секретарь диссертационного совета, доцент А.Н. Смирнов

1. Общая характеристика работы

Актуальность исследований. Юг России является крупнейшим производителем белокочанной капусты. Стратегия овощеводства, предусматривающая обеспечение в полном объёме потребностей населения в овощах, в значительной степени направлена на создание и совершенствование семеноводческой базы. Однако в связи с нарушением хозяйственно-экономических связей между овощными семеноводческими сельскохозяйственными предприятиями юга России, производство семян овощных культур в последние годы значительно сократилось. По данным ВНИИО, за последние 10 лет в целом по стране производство сортовых семян снизилось со 125 до 9 тыс. тонн, около 5 тыс. тонн семян импортируется в Россию из-за рубежа (Р. А. Гиш, 2003).

В последние годы семеноводство гибридов белокочанной капусты концентрируется в регионах, позволяющих использовать беспересадочный способ, обеспечивающий значительное снижение затрат на производство семян. В России наиболее благоприятным местом для промышленного семеноводства белокочанной капусты является южный Дагестан. Несмотря на высокую экономическую эффективность используемой прогрессивной технологии получения семян, есть немало причин, вызывающих ежегодные потери урожая. Потенциальная урожайность семенников белокочанной капусты в условиях юга России может составлять 1,2 ц и более с 1 гектара. Однако средняя урожайность культуры в последние годы нередко не превышает 0,2-0,3 ц/га. Основной причиной недобора урожая семян белокочанной капусты является вредоносная деятельность фитофагов, способных в годы их массового распространения полностью уничтожить урожай. К числу наиболее опасных вредителей семенников капусты относятся брюквенный барид (Baris coerulescens Scop.), капустная тля (Brevicoryne brassicae L.), рапсовый цветоед (Meligethes aeneus Fab.), крестоцветные блошки (Phyllotreta) и капустная моль (Plutella maculipennis Curt.).

К началу наших исследований в отношении семенной капусты, выращиваемой по беспересадочной технологии, вопросы защиты от фитофагов не освещались. Информация о популяционной динамике и биоэкологических особенностях названных вредителей была скудной и недостаточной для формирования стратегии и тактики защиты семенников капусты от вредителей. Проводимые из года в год защитные мероприятия сводились к календарным обработкам, назначаемым без учета реальной фитосанитарной ситуации. Из-за полного отсутствия экономических порогов вредоносности основных видов вредителей семенников капусты, применение химических средств защиты растений не обосновывалось. Не учитывались также роль и степень воздействия их на энтомофагов, как значимого звена интегрированной защиты растений. Решению этих актуальных проблем и посвящается настоящая исследовательская работа.

Цель и основные задачи. Цель работы - разработка научно-обоснованной интегрированной защиты семенников капусты от вредителей, основанной на изучении видового состава, экологических свойств фитофагов, их вредоносности и экономических порогов вредоносности, природных энтомофагов, способных эффективно ограничивать численность популяций вредителей семенников капусты в условиях юга России.

Для реализации поставленной цели потребовалось решение следующих задач:

1. Провести ревизию и уточнение видового состава вредителей семенников капусты в условиях юга России;

2. Изучить сезонную и многолетнюю динамику численности и вредоносности основных вредителей семенников капусты, их фенологические особенности и сопряженность развития с кормовым растением;

3. Изучить популяционную экологию вредителей семенников капусты с использованием К-факторных таблиц выживания;

4. Выявить роль и значение энтомофагов в регулировании численности популяций вредителей семенников капусты;

5. Разработать систему фитосанитарного мониторинга семенников капусты в отношении основных видов вредителей;

6. Оценить существующие и разработать новые (усовершенствованные) мероприятия по защите семенников капусты от вредителей;

7. Разработать интегрированную систему защиты семенников капусты с учетом её экономической эффективности.

Научная новизна и практическая значимость результатов исследований

На основании обширного фактического материала, полученного в результате десятилетнего фитосанитарного мониторинга, впервые приводится список видов фитофагов и энтомофагов в агроценозе семенной белокочанной капусты, выращиваемой по беспересадочной технологии, изучены и уточнены особенности их биологии, экологии и вредоносности в условиях южной оконечности России (Южного Дагестана);

- впервые проведена видовая идентификация сообщества баридов в Дагестане, выявлен доминант - Baris coerulescens Scop., который является наиболее опасным вредителем семенников капусты;

- впервые в условиях южного Дагестана проанализирована популяционная динамика основных вредителей семенников капусты с использованием K-факторных таблиц выживания;

- на основе разработанной модели предложена система прогнозирования, позволяющая устанавливать периоды возникновения вспышек массового размножения и распространения брюквенного барида;

- впервые в условиях Дагестана установлена роль основных энтомофагов в ограничении численности вредителей семенников капусты. По итогам многолетних учетов отмечено влияние афидофага Diaeretiella rapae (M'lntosh) на динамику численности капустной тли. Из комплекса паразитоидов капустной моли наиболее активны наездники Diadegma collaris Grav., D. semillausum Hell. и D. fenestralis Holm., относящиеся к семейству Icheneumonidae, заражающие до 70% числа гусениц капустной моли;

- с учетом изученных факторов вредоносности разработаны и уточнены экономические пороги вредоносности брюквенного барида, рапсового цветоеда, капустной тли и крестоцветных блошек применительно к семенной культуре капусты;

- впервые для семенников белокочанной капусты предложена схема интегрированной системы защиты от основных видов вредителей.

Основные положения, выносимые на защиту:

Особенности региональной (в условиях Дагестана) популяционной динамики численности основных фитофагов семенной капусты являются теоретической и методологической основой для построения интегрированной системы защиты семенников капусты от вредителей;

Новые пороги вредоносности основных вредителей семенников капусты как фактор эколого-экономической целесообразности применения истребительных мероприятий;

Биологическое обоснование и построение системы интегрированной защиты семенников капусты от основных вредителей на основе глубокого изучения ключевых моментов их экологических свойств и вредоносности.

Апробация работы. Экспериментальные и теоретические исследования выполнялись в рамках государственной НИР по контракту МСХА им. К.А.Тимирязева с Министерством сельского хозяйства и продовольствия РФ от 5.10. 2001г., № 2074: «Проведение исследований по разработке новых методов семеноводства позднеспелой гибридной кочанной капусты, полученной на основе мужскостерильных линий», а также в рамках научно-исследовательской работы ФГНУ «Дербентская селекционно-опытная станция виноградарства и овощеводства». Материалы диссертации представлялись на 12 международных научно - практических конференциях в том числе: Международной научной конференции "Селекция и семеноводство овощных культур в XXI в." (Москва, 24-27.VI. 2000г.), международной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения овощеводства юга России» (Краснодар, 4-7 IX. 2004г.), Всероссийской научно-практической конференции «Интегрированная защита сельскохозяйственных культур и фитосанитарный мониторинг в современном земледелии» (Ставрополь, 15-19.XI 2004г.), международной научной конференции «Актуальные проблемы земледелия, защиты растений, генетики, селекции и семеноводства овощных культур» (Москва XII. 2003 г.), международной научно-практической конференции «Современное состояние овощеводства» (Краснодар, КНИИОКХ, VIII , 2006г.), IX международной конференции «Биологическое разнообразие Кавказа» (Махачкала 5-6. XI 2007г.). Основные результаты исследований ежегодно докладывались на заседаниях и совещаниях ФГНУ ДСОСВ и О (Дербентской селекционно-опытной станции виноградарства и овощеводства), ФГУ «Территориальная станция защиты растений» по РД. Результаты исследований неоднократно докладывались также в РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 23 научных статьях, в том числе 10 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 269 печатных страницах. Состоит из введения, 8 глав, заключения, выводов, предложений производству, приложений, 46 таблиц, 32 рисунков, в том числе 9 фотографий. Список использованной литературы включает 237 наименований, в том числе 48 иностранных авторов.

Участие в работе. Диссертационная работа выполнена непосредственно соискателем и является самостоятельным завершённым трудом. В выполнении экспериментальной части в различные годы нам оказывали помощь сотрудники Дагестанского Института прикладной экологии, Дербентской межрайонной станции защиты растений. Автор глубоко признателен своему научному консультанту профессору Попову С.Я. за ценные советы и содействие в выполнении направлений исследований, а также искреннюю благодарность директору Селекционной станции им. Н.Н. Тимофеева Г.Ф. Монахос, гл. специалисту ЗАО «Сортсемовощ» РД Т.Х. Касимову за помощь в постановке проблемы и сотрудничество.

2. Содержание работы

Введение. Во вводной части диссертации обоснована актуальность решения важной народно-хозяйственной проблемы - снижения потерь урожая и качества семян от особо опасных вредителей семенников капусты. Показана научно-практическая значимость исследуемой темы, сформулированы цели и задачи направлений исследований.

Глава 1. Состояние изученности вопроса и задачи исследований (обзор литературы)

В главе приведён аналитический обзор литературных источников по изучаемой проблеме, дан анализ адаптивных технологий возделывания семенной капусты, позволяющих эффективно сокращать плотность популяций основных вредителей. Проанализированы имеющиеся в источниках литературы концепции экономических порогов вредоносности (ЭПВ).

Анализ литературных источников свидетельствует о недостаточном информационном обеспечении системы защиты семенников капусты. Для разработки интегрированной защиты в соответствии с современными требованиями необходимы исследования, позволяющие дать им теоретическое обоснование. На основании анализа показано, что в отечественной и зарубежной литературе вопросы защиты семенников капусты мало освещены, имеющиеся публикации не затрагивают существо многих проблем. Всё это ориентирует на необходимость поиска конкретных путей решения задач по разработке теоретически обоснованной системы защиты семенников капусты в условиях юга России. В настоящей квалификационной работе автором сформулированы основные направления исследований.

Глава 2. Условия проведения, материалы и методы исследований. Климатическая характеристика вегетационных сезонов в годы исследований

В главе дана подробная характеристика климатических условий южно-плоскостной зоны Дагестана, где были проведены исследования. Агроклиматические условия южной зоны Дагестана относятся к зоне сухих субтропиков, являющихся весьма благоприятными для производства продовольственной и семенной белокочанной капусты.

Экспериментальная работа выполнялась в течение 10 лет - в период с 1998 по 2007 гг. Регулярные наблюдения велись на стационарных участках Дербентской селекционно-опытной станции виноградарства и овощеводства (ДСОСВ и О), Дагестанской опытной станции Всероссийского научно-исследовательского института растениеводства (ДОС ВНИИР), МУП агрофирма им. Г. Давыдовой, СПК «Колхоз им. Г. Казимова», агрофирма «Штул». Маршрутные обследования проводились в хозяйствах Дербентского района, культивирующих семенники капусты: МУП агрофирма «Низами», «Аглаби», «Джемикент», «Падар» и др. В указанных хозяйствах в разное время было заложено 26 стационарных опытных участка.

Методика проведения исследований. Мониторинг вредных и полезных видов вели в ходе регулярных обследований с использованием визуальных и инструментальных методов. Видовой состав и динамику численности наиболее распространенных видов устанавливали на основе проведения систематических учетов на стационарных участках в течение всего периода вегетации культуры. Наблюдения и эксперименты проводились с использованием лабораторных, вегетационных, полевых деляночных и производственных опытов по общепринятым методикам Г.Е. Осмоловского 1964, В.Ф. Палия (1966,1970), С.Р. Фасулати, 1971, А.С. Боголюбова, Е.А. Дунаева, (1996) и др. Изучение особенностей биологии и фенологии проводилось с использованием методик Б.В. Добровольского (1969). Для определения жизнеспособности популяций фитофагов использовали методики по составлению таблиц выживания, изложенные в работах Дж. К. Варли и др. (1978), а также С.Я. Попова (1981, 1983,1986).

Морфологические исследования насекомых сводились к микроскопии и сравнительному изучению таксономических признаков, с использованием стандартных стереомикроскопов. Видовой состав паразитоидов изучали методом индивидуального выведения из собранных в полевых условиях паразитированных хозяев по методикам С.В. Тряпицина, В.А. Шапиро, В.А. Щепетильникова (1969). Для учёта напочвенных беспозвоночных применялись ловушки Барбера (Barber, 1936). Идентификацию видов проводили по определителю О.Л. Крыжановского (1974). Определение видовой принадлежности насекомых подтверждено специалистами - систематиками ЗИН РАН: А.И. Халаим, А.Н. Рохлецовой, К.А. Надеин, М.Ш. Исмаиловой, И.А. Белоусовым, за что автор выражает признательность коллегам.

Объектами и материалами исследований были:

- наиболее распространенные и вредоносные фитофаги семенников белокочанной капусты: брюквенный барид (Baris coerulescens Scop.), капустная тля (Brevicoryne brassicae L.), рапсовый цветоед (Meligethes aeneus Fab.), капустная моль (Plutella maculipennis Curt.) и крестоцветные блошки (род Phyllotreta).

- энтомофаги, встречающиеся в агроценозе семенников капусты;

- инсектициды и биопрепараты, которые испытывались против вредителей семенников капусты.

Полевые мелкоделяночные и производственные опыты по определению биологической эффективности химических и биологических средств защиты проводили в соответствии с «Методическими указаниями по регистрационным испытаниям инсектицидов, акарицидов, моллюскоцидов и родентицидов в сельском хозяйстве» (ВИЗР, 2004). Статистическую обработку данных проводили по методикам, изложенным Б.А. Доспеховым (1985), а также с помощью пакета прикладных программ ПК.

Глава 3. Биофенологические особенности развития семенников белокочанной капусты в условиях южного Дагестана. На основе ежегодно проводимых фенологических наблюдений за семенниками белокочанной капусты получены среднемноголетние данные наступления и завершения каждой фенологической фазы растений. В условиях южного Дагестана начало сева культуры приходится на 10. VII ± 4.5 дней; массовый сев осуществляется 20. VII ± 3.5 дней; среднемноголетней датой высадки рассады является 16. IX ± 5.7 дней. Появление стебля и массовая бутонизация происходит следующей весной 14. IV ± 4.7 дней и 24. IV±4.1 дней соответственно.

Начало цветения в условиях Дербентского района отмечается 24. IV ± 6.1 дней, массовое цветение - 12.V ± 5.1 дней. Образование стручков фиксируется 3.VI ± 9.8 дней. Массовая уборка осуществляется 14. VII ± 4.9 дней. Нами отмечена достаточно тесная взаимосвязь между пиками численности основных видов фитофагов и фазами развития семенников капусты, позволяющая планировать защитные мероприятия и добиваться их большей эффективности. Во время выращивания рассады, и вскоре после её высадки в грунт особенно опасны крестоцветные блошки. В фазе листовой мутовки и начала стрелкования культуры большой вред наносят капустная моль и капустная тля, в фазе бутонизации - рапсовый цветоед. В начале цветения семенников к ним присоединяются брюквенный барид и капустная тля.

Глава 4. Биоэкологические особенности развития и хозяйственное значение основных вредителей, повреждающих семенники белокочанной капусты. В главе дана краткая характеристика сезонных сроков развития крестоцветных блошек, капустной тли, капустной моли, брюквенного барида и рапсового цветоеда в условиях Южного Дагестана. Приводятся сведения о динамике заселения ими плантаций семенников капусты, показаны сезоны с максимальной их численностью. Данные по многолетней сезонной динамике развития основных вредителей семенников белокочанной капусты свидетельствуют о том, что в различные климатические сезоны плотность популяций фитофагов контрастна. Это связано, прежде всего, с биологическими особенностями развития фитофагов, их пищевой активностью в определенные фазы развития кормового растения. Полученные данные имеют как практический, так и теоретический интерес, поскольку могут служить основой для разработки прогнозов и оптимизации системы защитных мероприятий на семенниках капусты.

4.1. Биоэкологические особенности развития брюквенного барида (Baris coerulescens Scop.) на семенниках белокочанной капусты в условиях южного Дагестана

Брюквенный барид является для региона новым вредителем, встречающимся, в отличие от других фитофагов, только на семенниках капусты. Вредоносность брюквенного барида зависит от способа питания. Потребляя относительно небольшое количество пищи, личинки вредителя вызывают усыхание целого растения. К моменту уборки на массивах отмечаются значительные (до 70% и более) выпады растений.

Для рациональной организации мероприятий по борьбе с фитофагом необходимо знание его видовой принадлежности. В результате проведенных исследований нами было выявлено 22 вида, из которых 5 питается на растениях из семейства капустные, 2 - на маревых; по одному - на растениях из семейств мальвовых и злаковых, 2 вида - на Phlomis pungens и P. Tuberose; остальные виды были отмечены на следующих видах растений: Salcola dendroides Pall, Syrenia seliculosa Bieb, Comphorosma speliaca Z, Halocnemun strobilaceum Pall, Artemisia marshalliana, Pulicaria dysenterica, Sisymbrium и Reseda luteola (см. табл.1).

Таблица 1. Видовой состав баридов в Дагестане

Из приведенных данных видно, что среди баридов наиболее массовым является Baris coerulescens Scop. (71,6% к общей численности), В. timida Rossi занимает 6,1 % от всех видов, примерно в равных количествах B. scolopacea Germar, B. janthina Boheman (3,6 и 3,1%), B. kirshi Desbrochers, B. semistriata Boheman - 2,2 и 2,4% соответственно. Другие виды имели второстепенное значение. В разные годы заметных отклонений в структуре видового сообщества не наблюдалось.

Детальный агроклиматический анализ закономерностей развития брюквенного барида на семенниках капусты показал, что вегетационные сезоны 1998, 2003 и 2005гг. характеризовались относительно низкими показателями ГТК. Именно в эти сезоны отмечалась высокая вредоносность брюквенного барида. Проведённый анализ позволил утверждать, что интенсивное размножение вредителя происходило при ГТК 0,1-0,3. Максимальная плотность вредителя в эти периоды составляла от 32 до 37 экз. на 1 растение. В 1999, 2004 и 2006 гг. плотность вредителя была на уровне разработанного нами ЭПВ - т.е. не превышала 0,5 - 0,7 экземпляров вредителя на заселенное растение. Оптимальное развитие вредителя происходило при сумме эффективных температур, равной 1700°С (см. рис. 1).

Рис. 1. Многолетняя сезонная динамика численности брюквенного барида на семенниках капусты. Дагестанская опытная станция ВНИИР.

Продолжительность откладки яиц у брюквенного барида иногда может продолжаться до 3 месяцев. В Южном Дагестане сроки отрождения личинок вредителя фенологически совпадают с окончанием цветения и началом образования стручков у семенников капусты - при достижении суммы эффективных температур 1113 °С.

B. coerulescens в условиях Южного Дагестана начинает откладывать яйца перед цветением (12.V - 15.V) и продолжает это вплоть до июня. Измерениями ширины головной капсулы показано, что личинка брюквенного барида в своём развитии претерпевает 4 возраста: 1-й возраст - 0,32-0,33 мм; 2-й возраст - 0,43-0,44 мм; 3-й возраст -0,61 мм; 4-й возраст-0,85-0,86 мм. Особи первых возрастов предпочитают питаться во внешней паренхиме кочерыги. Личинки 3-го возраста прогрызают отверстия перпендикулярно оси кочерыги и выводят из строя сосудистую систему корня. Личинки 4-го возраста не перегрызая эпидермиса, устраивают удлиненную колыбельку из огрызков ткани растения и экскрементов, где и окукливаются. В условиях южного Дагестана среднемноголетняя дата появления перезимовавших особей - 13.III ±9,8 дней; появление 50% перезимовавших жуков отмечается обычно 16 IV. ±7,7 дней. Начало откладки яиц приходится на 20. V ± 4, 1 дней; Средняя дата появления первых куколок - 9.VII ± 9,1 дней. Средняя дата появления массового количества куколок соответствует - 16. VII ±12 дней. Среднемноголетняя дата массового отрождения жуков нового поколения приходится на 27.VII ±10,5 дней. Средняя продолжительность стадии личинки при температуре воздуха 19-21°С колеблется от 35 до 45 дней. Оптимальные условия для развития куколки -- температура выше 25-27°С, относительная влажность - 65%. Фаза куколки в этих условиях проходит в течение 10-13 дней. При понижении температуры продолжительность фазы куколки увеличивается до 23-27 дней. При температуре воздуха 12-13°С превращения куколок в имаго не происходит. Отрождение жуков новой генерации начинается с середины июля.

Значение энтомофагов. Наблюдениями, проведёнными в 2004-2005 гг., установлено, что одним из многочисленных компонентов агробиоценоза семенной капусты являются жужелицы. В отдельные годы они были способны ощутимо снизить численность фитофагов. Отмечено, что капустные агроценозы населяли в основном жужелицы 9 видов, из которых доминантным являлся Poecilus cupreus Linnaeus (54% особей всех видов), а субдоминантными -- Brachinus crepitans Daft. (13,6 %) и Clivina spaliatus Linn. (13% общей численности). Количество Amara aenaea De Geer., составляло 9,5% . Остальные виды (Anchomenus dorsalis Pontop., Laemostenus caspius Fald., Harpalus distinquendus Daft., Brachinus explodens Daft.) - встречались значительно реже (1,9-1,1% от общей численности). Указанные виды присутствовали на полях семенников белокочанной капусты практически с ранней весны и до поздней осени, но численность их в течение вегетации культуры значительно колебалась. В 1-й декаде мая плотность насекомых составляла 1,5 экземпляра на ловушку в сутки, в 3-й -- 2,2 экземпляра, во второй и третьей декадах июня -- 4,2 и 5,3 экземпляра на ловушку в сутки соответственно. Увеличение плотности хищных жужелиц, было связано с увеличением габитуса растений, которые к моменту образования стручков формировали довольно густую крону. Повышенная влажность и умеренный микроклимат в приземном слое в этот период являются благоприятными для развития жужелиц. Значительная разница в плотности жужелиц отмечена на полях, где предшественником была озимая пшеница (1,7±0,8 экземпляра на ловушку в сутки). По пласту многолетних бобовых трав (люцерна 2-го года) плотность жужелиц была в 3 раза выше (5,3±0,4 экземпляра на ловушку в сутки). Экспериментально установлено, что численность личинок брюквенного барида в севообороте с озимой пшеницей была достоверно выше, чем после люцерны 2-го года: 13,1±0,9 экз. на растение и 3,3±0,5 экз. на растение соответственно. Таким образом, насыщение овощного севооборота люцерной позволит в последующем ограничивать численность брюквенного барида.

Оценка сортов и родительских линий F1 гибридов семенников белокочанной капусты на устойчивость к брюквенному бариду. Для разработки интегрированной защиты семенников белокочанной капусты от брюквенного барида большое значение имеют сведения об устойчивости сортов к фитофагу. Исследования по изучению фенологических показателей ряда сортов и родительских линий F1 гибридов белокочанной капусты, которые по нашему мнению могли быть диагностическими при определении устойчивости к вредителю, проводились в 2000 - 2002 гг. Объектами исследований служили родительские линии следующих гибридов: Трансфер, Казачок, Малахит, Соло, Экстра, Крюмон, Монарх и др. Наблюдения показали разную степень устойчивости родительских линий F1 гибридов к брюквенному бариду. Устойчивость некоторых гибридов тесно связана с периодом одревеснения корневой шейки (если этот процесс полностью заканчивался ко времени массового отрождения личинок, то гибрид слабо заселялся вредителем). В зависимости от продолжительности вегетационного периода семенников белокочанной капусты посев раннеспелых сортов и гибридов в южной зоне Дагестана проводят с 15 по 25 августа; среднеспелых с 25 июля по 5 августа и позднеспелых с 22 по 28 июля. Высадку в грунт ранних сортов производят с 25 сентября по 5 октября; среднеспелых - с 25 августа по 15 сентября, позднеспелых - с 20 августа по 5 сентября. Нами было отмечено, что общее количество поврежденных растений возрастало при более ранних сроках сева, т.е. у позднеспелых родительских линий F1 гибридов (Экстра, Крюмон, Монарх и др.). Это связано с растянутостью периода бутонизации и цветения, что благоприятно сказывалось на откладке яиц и питании личинок брюквенного барида. Потери урожая семян у этих сортов были ежегодно высоки и составляли 45,5 % и более. Сорта раннеспелых сортов и гибридов (Трансфер, Экспресс, Казачок и др.), повреждались личинками брюквенного барида слабее. Потери урожая семян обычно не превышали 10,8-15,0% (см. табл. 2).

Таблица 2. Повреждаемость родительских линий F1 гибридов семенников белокочанной капусты личинками брюквенного барида. Дербентский район, 2000-2002 гг.

Примечание: графа 1 - % заселенных растений в поле; графа 2 - численность личинок вредителя на 1 растение (экз. на растение).

Таким образом, в результате проведенных исследований достоверно выявляется фенологический тип устойчивости у раннеспелых сортов и родительских линий F1 гибридов белокочанной капусты, которые на протяжении исследуемых лет повреждались от слабой до средней степени.

Вредоносность и экономический порог вредоносности брюквенного барида на семенниках капусты

В связи с особенностями технологии выращивания семенников капусты, рекомендованные для продовольственной капусты экономические пороги вредоносности малоприемлемы при назначении химических обработок. Для таких вредителей, как капустная тля, рапсовый цветоед и брюквенный барид они не разработаны. В этой связи предусматривалось решение задач по разработке порогов вредоносности основных видов вредителей семенников капусты в условиях южного Дагестана.

Для расчета экономического порога вредоносности брюквенного барида была использована методика определения ЭПВ на основе оценки истребительных мероприятий. Было установлено, что при слабом повреждении растений (2-3 личинки на поврежденное растение) потери массы семян с 1 растения составляли - 6±1,1г, при среднем (6-8 личинок на 1 растение) - 12,8±1,2г, при сильном повреждении (более 13 личинок) - 32,2±1,3 г с одного растения, когда урожай семян снижался почти вдвое. Для обоснованности ЭПВ нам потребовалось конкретизировать этот показатель применительно к производственным условиям с учетом цен на продукцию и пестициды, затрат на защитные мероприятия и уборку сохраненного урожая, а также накладных расходов. На основе опытных данных было установлено, что снижение урожая в пересчете на 1 особь вредителя составляло 0,0202%. Снижение урожая рассчитывали по формуле В.И. Танского (1988):

где ЭПВ - экономический порог вредоносности (число особей на растение); З - затраты на защиту растений, руб./га; Зу - затраты на уборку сохраненного урожая, руб./ц; Н - накладные расходы, (%); Р - рентабельность, (%); У - планируемый (фактический) урожай, ц/га; Ц - закупочная цена продукции, руб./ц; К - биологическая эффективность, %; П - снижение урожая в пересчете на 1 особь вредителя, %.

На основе опытных данных установили: 3 - 12500 руб./га; Зу - 455 руб./ц; Н - 25%; Р -115,6%; У - 6,27 ц/га; Ц - 560 руб./кг; К-65%; П - 0,0202%. Подставляя полученные значения в формулу расчета ЭПВ, получили - 58361,1; Полученную цифру делили на среднюю численность семенников капусты на 1 га и получили 2,16 экз. на 1 растение. При средней плодовитости самок брюквенного барида - 80 яиц и соотношении полов 1:1 ЭПВ вредителя будет соответственно 0,05 экз. жуков на 1 растение.

Концептуальная модель прогноза численности популяции брюквенного барида в условиях Дагестана

Важнейшим требованием к химическим обработкам против вредителей является их своевременность. Но, к сожалению, из-за недостатков прогнозирования оно выполняется далеко не всегда. Основой предлагаемой модели может служить фенологическая сопряженность развития брюквенного барида и растения-хозяина (семенной капусты). Для прогнозирования результата необходимо знать экспериментальные значения всех входящих в модель факторов. Наиболее существенными для построения модели были: ГТК (по Селянинову); сумма эффективных температур (У эфф. t°); сумма активных температур (У акт t°); смертность преимагинальных стадий вредителя (данные таблиц выживания). Каждый показатель условно делили на три уровня: годы с высокой плотностью вредителя - ГТК-1 (0,15-0,20); средней плотностью вредителя ГТК - 2 (0,3-0,6) и показатель ГТК <0,6, когда вредитель отмечается незначительно. Таблицы выживания: 10-15% -я; 30-40% - я и 70-80% - я выживаемость. Анализ корреляций между сопряжёнными факторами позволил нам выявить основной фактор модели (ГТК), который с одной стороны, показывает высокую отрицательную корреляцию между У акт t°, У эфф. t° в градации А (100% заселённость растений) (r = - 0,94) и тесную положительную связь между теми же показателями в градации Б (60% заселенность растений) (r = 1). Результативный признак численности популяции мы обозначили через h, а два других факторных признака соответственно через X1, и х2.

Однофакторная полиномиальная модель зависимости численности популяции от величины ГТК выражается функцией: h=a+в X1+СX12.

Таблица 3. Зависимость численности популяции от величины ГТК по годам исследований

Используя данные таблицы, решив систему уравнений, получаем модель

h=0,031x12-0,252x1+l, 158 0,15 <=х1<=0,3,h >0,6

Для оценки влияния фактора X1=ГTK на численность популяции вычисляется коэффициент эластичности, который характеризует относительное изменение результата при изменении ГТК на 1%. 3 - (B+2cх1) (х1/h), где х1, h - средние значения. В нашем случае Э = - 0,08766. Это означает, что при увеличении ГТК на 1%, численность популяции уменьшается на 8%. Двухфакторная модель зависимости численности популяции от ГТК (х1) и Y(х2) имеет вид: h=0,029 х12-0,2 х1+l,l6+0,01х2, совокупный коэффициент детерминации R=0,89. На основании выводов модели, а также изучения корреляционных зависимостей численности популяции брюквенного барида, нами для практических целей создана логическая модель, позволяющая прогнозировать плотность популяции вредителя на следующий год.

Таблица 4. Логическая модель прогноза развития брюквенного барида

Таким образом, для прогноза распространения вредителя достаточными являются гидротермический коэффициент, градации выживания популяции за осенне-зимний период (альтернативно - смертность) и проведенные в предыдущем году химические обработки. Последний фактор учитывается в том случае, если не соблюден севооборот и семенная капуста высаживается на прежних участках.

4.2. Биоэкологические особенности развития капустной тли (Brevicoryne brassicae L.) на семенниках белокочанной капусты

Особенности расселения капустной тли и закономерности её пространственного распределения на полях позволяют предвидеть массовое размножение вредителя, что в свою очередь даёт возможность сделать своевременный и грамотный прогноз. Для правильного учета численности фитофага и установления оптимальных сроков борьбы с ним необходимы сведения о «миграционных пиках». Мы изучали динамику численности популяции капустной тли, регистрируя возрастную структуру и миграционные процессы. Исследованиями установлено, что интенсивность лёта насекомых значительно менялась в течение сезона вегетации культуры. В весенний период количество отлавливаемых в ловушки насекомых незначительно (в среднем 27,6 экз. на ловушку в сутки). В это время в популяции капустной тли преобладают личинки младших возрастов (до 70%); во второй половине вегетации семенников капусты пропорция возрастных групп была примерно одинаковой. В колониях капустной тли помимо девственных самок, развиваются крылатые самки - расселительницы, активно перелетающие на соседние агроценозы. В июне средняя численность отловленных в ловушках насекомых составила 56 экз., в июле - 129,7. Из-за отсутствия факторов, сдерживающих численность фитофага, наблюдается значительное увеличение размеров популяции. Наиболее высокая численность отмечали в сентябре, когда за сутки отлавливалось до 230 особей тли на 1 ловушку в сутки. Осенью в колониях вредителя появляются самки - полоноски, отрождающие личинок, из которых развиваются и самки и самцы. Мигрируя, они также способствуют концентрации вредителя в новых очагах. Популяция мигрирующих особей сохранялась относительно высокой вплоть до декабря.

Результаты исследований свидетельствуют о выраженной тенденции к росту популяции в течение сезона и больших потенциальных возможностях вредителя.

Изменение плотности популяции капустной тли на семенниках капусты в течение года и уровень паразитизма её афидофагами. Агроценоз семенников капусты обладает достаточно высокими резервными возможностями саморегуляции, обеспечивающими предотвращение возникновения вспышек размножения капустной тли. Капустная тля на плантациях семенников белокочанной капусты ассоциирована с 17 видами многоядных и специализированных энтомофагов. Наиболее активную регулирующую роль в сокращении популяции капустной тли проявляют златоглазки Chrysopa carnea Stephens и C. formosa Brauer, а также наездник-афидофаг Diaeretiella rapae (M'Intosh) сем. Aphidiidае. В отличие от хризопид для имаго D. rapae характерна способность быстро находить и откладывать яйца на растения, заселенные единичными тлями. Нами в течение ряда лет прослеживалось влияние D. rapae на динамику численности капустной тли. По итогам многолетнего мониторинга мы пришли к выводу, что в отдельные годы энтомофаг способен эффективно регулировать численность капустной тли. Появление мумифицированных особей тли на семенных растениях капусты отмечается сразу после образования небольших колоний вредителя в начале марта, но в силу незначительной его численности в этот период афидофаг не способен оказывать ограничивающего воздействия на популяцию вредителя. Это воздействие начинает проявляться только со второй половины июля, когда соотношение хищник - жертва достигает 1:40. Именно при таком соотношении комплекс природных афидофагов, в котором доминирует D. rapae, способен самостоятельно сдерживать численность тлей. Таким образом, природные механизмы, ограничивающие размножение капустной тли, включаются в действие, как правило, во второй половине лета. К этому времени вредитель успевает достичь высокой численности и причинить значительный ущерб урожаю капусты. Процент паразитированных особей в этот период бывает незначительным (22,3 - 24,7%). Максимум численности D. rapae наблюдался с июля по сентябрь (70-80 % паразитированных особей). В 2005-2007гг. гидротермические условия были благоприятны для развития вредителя. Экспериментально установлено, что D. rapae и в полевых, и в контролируемых лабораторных условиях отдавала предпочтение личинкам второго (32,8%) и третьего (43,2 %) возрастов капустной тли, чем личинкам первого возраста и взрослым особям. Среднее количество личинок на одну паразитированную самку составило 8,6, а на непаразитированную - до 32 экземпляров. Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что в отдельные годы соотношение хищник ? жертва и синхронизация их развития в значительной степени могут влиять на вредоносность капустной тли.

Экономический порог вредоносности капустной тли. ЭПВ капустной тли определяли по методике В.И. Танского (1988). Для получения дифференцированной степени заселения семенников капусты вредителем, проводили варьированное опрыскивание растений инсектицидами. Варианты были сгруппированы следующим образом: 1 балл - отдельные колонии на 15% поверхности листьев; 2 балла - 25% поверхности листьев и побегов; 3 балла- до 50% поверхности растений; 4 - контроль (без тлей). Урожай семян собирали в фазе восковой спелости отдельно по вариантам. В результате было установлено, что при повреждении растений по 1- му баллу, урожай семян почти не снижался. При повреждении растений по 2 - му баллу урожайность семян капусты снижалась на 18%, по 3 - му баллу - почти вдвое, т.е. средняя масса семян с неповрежденных растений составляла в среднем 55 г; с поврежденных по 1-му баллу - 54 г, по 2-му -- 33 г, по 3 - му- 28 г семян с 1 растения. Подставляя полученные значения в расчётную формулу:

Х = Р2 х Б2+ Рз х Бз /М,

(где X - общие потери (%); Р2, Рз - число растений с повреждениями 2 и 3 балла во всех учетах; Б2, Бз - потеря урожая (%), при повреждении с 2-мя и 3-мя баллами; М- общее число обследуемых растений), мы получили: 15,7% общих потерь. Таким образом, ЭПВ 5% капустной тли соответствовал - 25% заселенных растений семенной капусты (по 2-му баллу). Данный критерий достаточно легко использовать при полевой оценке численности вредителя.

4.3. Биоэкологические особенности развития рапсового цветоеда (Meligethes aeneus Fab). на семенниках белокочанной капусты

Результаты фитосанитарного мониторинга, проведённого на семенниках капусты за ряд последовательных лет, показали, что в 1998 и 2003 гг. отмечался подъём численности вредителя. Заселенность растений рапсовым цветоедом в эти годы составляла 50-75%, при средней численности 7,9 экз. вредителя на растение. Менее благоприятными для развития фитофага были 2006-2007 годы. Плотность популяции вредителя в этот период была ниже ЭПВ и составляла 0,2-0,6 экз. на растение при 5 - 7% -ой заселённости (см. рис.4).

Рис. 4. Многолетняя сезонная динамика численности рапсового цветоеда на семенниках капусты, ДСОСВ и О, Дербентский район Дагестана.

Мы связываем это с низкими температурами в период выхода жуков с мест зимовки. Так, среднесуточная температура воздуха в апреле 2007 г. составляла 9,7° С (нижний порог развития вредителя - 9,4°С). В 2006 году этот показатель составлял 12,2 °С. Для планирования защитных мероприятий необходимо знать сроки начала выхода популяции вредителя с мест зимовки. В условиях Дербентского района рапсовый цветоед появляется на полях семенной капусты при среднедекадной температуре воздуха -10,8°С. В эти дни максимальные дневные температуры обычно достигали 12-17°С. Массовое появление жуков рапсового цветоеда мы регистрировали в середине 2-й декады апреля, при достижении У эфф. t° - 24°С ±10,1°С. Как правило, откладка яиц происходит через 3-5 дней после выхода жуков. Массовая откладка яиц осуществлялась в 3-й декаде апреля - при У эфф. t° - 47,9°С. Среднемноголетняя дата начала отрождения личинок рапсового цветоеда - 26 IV. ± 5,8 дней, что обычно наблюдается при достижении У эфф. t° - 67,5°С. Куколки рапсового цветоеда развивались в основном во 2-й и 3-й декадах мая. Средняя дата появления первых куколок по наблюдениям в исследуемые сезоны соответствовала 4.V ± 5,3 суток. Средняя дата появления массы куколок соответствовала - 15.V ± 5,4 суток. Приведенные нами многолетние показатели сезонного развития рапсового цветоеда могут служить ориентиром для практических целей, т.к. с их помощью можно прогнозировать наступление отдельных фенологических фаз развития вредителя, а также планировать сроки проведения обработок.

Вредоносность и экономический порог вредоносности рапсового цветоеда на семенниках капусты

Для определения критериев ЭПВ рапсового цветоеда нами были заложены эксперименты на базе агрофирмы им. Г. Давыдовой Дербентского района в 2004-2005 гг. Порог вредоносности рапсового цветоеда также определяли по методике Танского В.И. (1988). В зависимости от плотности популяции вредителя в первую очередь снижались такие показатели, как число ветвей первого порядка, число стручков на растении, число семян в стручке и масса семян с растения. Последовательное увеличение количества жуков с 3 до 20 приводило к снижению массы семян с одного растения по сравнению с контролем на 2,4; 4,0; 8,3; 15,4 и 19,8 г соответственно. По нашим данным, потери урожая семян семенной капусты от рапсового цветоеда довольно значительны. Максимальная разница в урожае семян составила 37,6%. Используя данные опыта мы получили: 3 - 435 руб./га, Зу -115 руб. 80 коп, Н - 25% = 1,0 (коэффициент), Р -124,53% = 2,27, У - 5,5 ц/га, Ц - 5600 руб./ц, К- 95,8% = 0,99, П - 0,0402 %.

Таким образом, двукратное опрыскивание семенников капусты Арриво, КЭ (250 г/л) с биологической эффективностью 95,8%, целесообразно при достижении рапсовым цветоедом плотности 2 экземпляра на растение в фазу бутонизации.

4.4. Биоэкологические особенности развития крестоцветных блошек (род Phyllotreta) на семенниках белокочанной капусты

Сопряженность критических фенологических фаз семенников капусты и крестоцветных блошек обусловливает различный характер их вредоносности. В условиях Дербентского района развитие вредителя характеризуются двумя пиками. Первый соответствует фазе молочно-восковой спелости семян (массовое формирование стручков), второй приурочен к наиболее уязвимой фазе всходов -- две пары настоящих листьев. Наибольшая вредоносность крестоцветных блошек отмечается с 20. VII по 10.VIII. вредитель семенник капуста кормовой

Данные многолетнего фитосанитарного мониторинга семенников капусты за ряд последовательных лет в агроценозе агрофирмы «Штул» свидетельствуют о периодичности вспышек распространения вредителя, происходящих раз в 2-3 года (см. рис. 5). Вредитель имеет довольно широкий круг трофических связей в ареале распространения. Высокую плотность крестоцветных блошек в годы исследований отмечали на Barbarea vulgaris, Sinapis arvensis, Raphanus raphanistrum, Capsela bursa pastoris и др. в начале марта, при среднесуточной температуре воздуха 6-7°С. Численность блошек в этот период достигала 150 экз. на кв. м. Наибольшее количество крестоцветных блошек в годы исследований мы находили на Barbarea vulgaris (сурепка обыкновенная) и Raphanus raphanistrum (редька дикая) - до 86,2% всех отмеченных поврежденных растений.