Размещено на http://allbest.ru

27

На правах рукописи

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Экология пшеничных трипсов и устойчивость к ним яровой пшеницы в Поволжье

Специальность 06.01.11 - защита растений

Лихацкая Светлана Геннадьевна

Саратов 2009

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Научный руководитель ?доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чекмарева Людмила Ивановна

Официальные оппоненты:доктор сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник Маркелова Тамара Сергеевна

кандидат сельскохозяйственных наук, доцент Кошеляева Ирина Петровна

Ведущая организация ФГНУ «Российский научно-исследовательский и проектно-технологический институт сорго и кукурузы»

Защита состоится «22» мая 2009 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 220.061.06 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова».

Автореферат помещен на сайте www.sgau.ru

(E-mail: dissovet01@sgau.ru)

Автореферат разослан « »_____________ 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

профессор Н.Н. Гусакова

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Производство высококачественного зерна - один из основных факторов устойчивости экономики и гарантия продовольственной безопасности страны.

Зерновое производство является ведущей отраслью Поволжья. Здесь более 60 % общей посевной площади занято зерновыми культурами, в том числе яровой пшеницей - 1,8-2 млн га. Получение высоких урожаев зерна яровой пшеницы связано с рядом трудностей, прежде всего с неблагоприятными погодными условиями, снижением культуры земледелия и как следствие массовым развитием болезней и вредителей.

В настоящее время в защите растений от вредителей одним из наиболее перспективных является биоценотический подход, который предполагает сопряженное изучение биологии и экологии популяций доминирующих видов и особенностей функционирования агроценозов перспективных сортов. Это направление в системе интегрированной защиты растений необходимо для совершенствования существующих и разработки новых мер борьбы, предусматривающих комплексные мероприятия, направленные на уменьшение загрязнения окружающей среды, подавление численности вредных насекомых до экономически не ощутимых порогов при максимальном сохранении естественных регуляторных факторов агроценозов, в том числе энтомофагов.

Среди биологических методов борьбы с вредными объектами заслуживает внимания использование устойчивых к болезням и вредителям сортов различных культур, в том числе яровой пшеницы.

Цель исследований. Основной целью исследований было изучение экологии вредителей в агроценозе яровой пшеницы и их энтомофагов в Поволжье и выявление устойчивости районированных и перспективных сортов к наиболее распространенному вредителю - пшеничному трипсу в различные по погодным условиям годы.

В связи с этим решались следующие задачи:

? выявить видовой состав фитофагов и энтомофагов и изучить их экологию на перспективных сортах яровой пшеницы;

? исследовать фенологию пшеничного трипса - вредителя яровой пшеницы с учетом модифицирующих факторов;

? проанализировать влияние абиотических и биотических факторов на динамику численности трипса и его энтомофагов в посевах пшеницы;

? выявить вредоносность пшеничного трипса на посевах изучаемых сортов: Добрыня, Воевода, Л-503, Фаворит;

? дать оценку на устойчивость к пшеничному трипсу районированных и перспективных сортов этой культуры;

? рассчитать энергетическую и экономическую эффективность возделывания устойчивых к пшеничному трипсу сортов;

? на основе проведенных исследований разработать практические рекомендации по подбору для производственных посевов сортов, устойчивых к изучаемому вредителю.

Научная новизна. Исследованы видовой состав, фенология, динамика численности широко распространенного фитофага пшеничного трипса (Haplothrips tritici Kurd.) и его энтомофагов как регуляторов численности этого вредителя. Установлены существенные различия в фенологии, в динамике численности и в поведении насекомых на разных сортах яровой пшеницы. На основе корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов показана роль биотических и абиотических факторов среды в динамике численности пшеничного трипса и его энтомофагов как обитателей агроценоза изучаемых сортов яровой пшеницы.

Разработана методика расчета вредоносности пшеничного трипса.

Выявлены различия изучаемых сортов яровой пшеницы по устойчивости к данному вредителю в условиях Поволжья.

Практическая значимость. Результаты исследований послужили основой для внесения поправок в значения установленных экономических порогов вредоносности пшеничного трипса с учетом абиотических и биотических факторов на изучаемых сортах яровой пшеницы. Использование изучаемых сортов, особенности которых способствуют снижению количества вредителей и активизации энтомофагов, позволяет в отдельные годы отказаться от применения пестицидов. Это имеет большое значение для повышения качества зерна пшеницы и улучшения экологии окружающей среды.

Основные положения, выносимые на защиту:

? видовой состав, фенология, динамика численности основного фитофага - пшеничного трипса и его энтомофагов;

? действие абиотических и биотических факторов на численность вредителя;

? параметрические взаимосвязи фитофага и энтомофагов при экологическом равновесии их видов в агроценозе яровой пшеницы;

? вредоносность пшеничного трипса и его пороговая численность;

? реакция различных сортов яровой пшеницы на повреждения пшеничным трипсом; энергетическая и экономическая эффективность возделывания наиболее устойчивых к вредителю сортов.

Апробация работы. Основные теоретические положения исследований докладывались и обсуждались на конференции «Вавиловские чтения» (Саратов, 2007); на международных, всероссийских, региональных и внутривузовских научно-практических конференциях (Пенза, 2007, 2008); на областных научно-практических конференциях профессорско-преподавательского состава и специалистов лесного хозяйства (Саратов, 2006, 2007); на научно-практической конференции «Вопросы экологии и интенсивного земледелия в Поволжье» (Саратов, 2006); на конференции профессорско-преподавательского состава и аспирантов по итогам научно-исследовательской, учебно-методической и воспитательной работы за 2008 г. (Саратов, 2009).

Основное содержание диссертации опубликовано в 6 статьях, в том числе 1 - в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Реализация результатов исследований. Предложенные мероприятия внедрены в заволжских хозяйствах: ООО «ГИС АгроБалаково» на площади 180 га; ГНУ «Краснокутская селекционно-опытная станция» на площади 100 га; «Дружба» Ровенского района на площади 200 га.

Применение предложенного метода расчета численности фитофага и энтомофагов, основанного на соотношении количества, и внедрение его на полях Поволжья дает экономический эффект за счет сокращения затрат на борьбу с пшеничным трипсом и повышения качества продукции. Сочетание предложенного метода с возделыванием сортов, устойчивых к специализированным вредителям пшеницы, дает дополнительно чистый доход 900-1000 руб. с 1 га.

Результаты исследований нашли отражение в рекомендациях производству (2007-2008 гг.), использованы в учебных пособиях, применяются при чтении лекций по курсам «Иммунитет растений к вредителям», «Сельскохозяйственная энтомология».

Степень личного участия. Соискатель лично занимался сбором и критической оценкой литературных источников, проведением полевых и лабораторных исследований. Материалы диссертации изложены в работах, опубликованных в соавторстве. Доля личного участия в подготовке и написании данных публикаций составляет 70-80 %.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 161 странице печатного текста и состоит из введения, 8 глав, выводов и рекомендаций производству. В работе содержится 16 таблиц, 40 рисунков. Список литературы включает 182 наименования, в том числе 15 на иностранных языках.

Содержание работы

Обзор литературы дается в каждой главе диссертации.

Условия и методика проведения исследований

Основные опыты были проведены на селекционных полях ГНУ НИИСХ Юго-Востока (Саратовская область). Климат района проведения исследований сухой континентальный. Сумма активных температур 2500-2700 ^оС. Среднегодовое количество осадков 392 мм. ГТК составляет 0,6-0,9. Годы 2005 и 2007 характеризовались незначительным количеством осадков и были относительно сухими, 2006 год был сравнительно влажным.

В связи с поставленными в работе задачами мы пользовались общепринятыми методами полевых и лабораторных исследований (Осмоловский Г.Е., 1964; Палий В.Ф., 1970).

Основные учеты и опыты проводились на посевах яровой пшеницы при богарном возделывании в течение трех лет (2005-2007) на четырех сортах: Добрыня, Воевода, Л-503, Фаворит.

Для учетов численности и исследования видового состава использовался метод кошения энтомологическим сачком, 25 взмахов в 4- кратной повторности на каждом изучаемом сорте. Количество пшеничных трипсов подсчитывалось по фенофазам развития пшеницы изучаемых сортов. Учет численности проводился на 10 колосьях в 5-кратной повторности. Исследования вредоносности пшеничных трипсов проводились на модельных растениях с применением изоляции колосьев тканевыми изоляторами.

Результаты полевых исследований обрабатывались математическими методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Доспехов Б.А., 1985), в программе Advance grofer.

Определение видового состава собранных насекомых было подтверждено и проверялось по коллекциям, составленным специалистами по соответствующим группам насекомых.

Биологическую урожайность определяли методом учетных площадок, хозяйственную - прямым комбайнированием.

Энтомофауна агроценозов яровой пшеницы изучаемых сортов

Энтомофауна изучаемых сортов. Как показали наши исследования, на яровой пшенице отмечено 83 вида насекомых, относящихся к 9 отрядам, 24 семействам. Насекомых с колюще-сосущим ротовым аппаратом 51 вид, из них трипсов 20 видов, относящихся к семействам Aeolothripidae, Thripidae и Phlоeothripidae, принадлежащих к 2 подотрядам: Terebrantia - яйцекладные и Tubulifera - трубкохвостые.

При изучении энтомофауны значительного различия в ее видовом составе не выявлено, тем не менее численность доминирующего вида на устойчивом сорте Добрыня была значительно выше, чем на менее устойчивых сортах. Доминирующим видом являлись пшеничные трипсы (рис. 1, 2).

Рис. 1. Энтомофауна яровой пшеницы сорта Добрыня (фаза колошения)



Рис. 2. Энтомофауна яровой пшеницы сорта Л-503 (фаза колошения)

Фенология развития пшеничного трипса (Haplothrips tritici Kurd.) на яровой пшенице. По нашим наблюдениям, в засушливые годы (2005, 2007) взрослые трипсы появились на посевах яровой пшеницы всех изучаемых сортов в конце третьей декады мая и начале первой декады июня, когда пшеница находилась в фазе кущения и частично - в фазе начала выхода в трубку.

Среднесуточная температура воздуха в это время соответственно по годам составляла 21,2 и 19,4 °С, а относительная влажность воздуха - 49 и 51 %.

Единичные экземпляры взрослых трипсов в эти годы отмечались на яровой пшенице всех изучаемых сортов до фазы молочно-восковой спелости. Среднесуточная температура воздуха по годам равнялась 27,2 и 18 °С, а влажность 45 и 56 %.

К яйцекладке пшеничные трипсы приступали во второй декаде июня, когда пшеница колосилась. Их яйцекладки мы обнаруживали за колосковыми чешуйками, на стержне колоса, а также на цветочных пленках.

В конце июня, к фазе цветения, появились первые личинки. Эти личинки до молочно-восковой спелости пшеницы держались на колосьях и питались наливающимся зерном.

В относительно влажный 2006 год на яровой пшенице взрослые трипсы появились также в фазы ее кущения и выхода в трубку на всех изучаемых сортах.

Средняя температура воздуха составляла 16,7 °С, а средняя относительная влажность воздуха 52 %.

К яйцекладке пшеничные трипсы в этот год приступили несколько позже, в третьей декаде июня, при среднесуточной температуре воздуха 19,2 °С и относительной влажности 69 %.

Яйцекладка трипсов, как и в засушливые годы, была приурочена к фазе колошения. Было отмечено, что в такие годы изменялись места, куда трипсы помещали свои яйцекладки.

Последние обнаруживались в основном за колосковыми чешуйками. Личинки появились значительно позже, только к концу третьей декады июня, к периоду цветения пшеницы, и питались на растениях пшеницы до полной ее спелости. агроценоз фитофаг пшеница трипс

Наши исследования фенологии развития пшеничного трипса на изучаемых сортах яровой пшеницы в годы с различными гидротермическими режимами периода вегетации культуры четко показывают, что на сроки развития пшеничного трипса влияют не столько температура и влажность воздуха, сколько фенология кормового растения.

Влияние модифицирующих и регулирующих факторов на численность пшеничного трипса

Роль абиотических факторов. В зависимости от условий года отмечается значительное колебание численности трипса по фазам развития яровой пшеницы (рис. 3).



Рис. 3. Динамика численности пшеничного трипса за вегетацию по годам исследований (2005-2007)

В период кущения во все годы исследований численность трипса была небольшой и примерно одинаковой и колебалась от 2,9 до 4,5 экз. на растение (табл. 1).

Таблица 1

Динамика численности пшеничного трипса на яровой пшенице в среднем за 2005-2007 гг.

Фазы развития растений	Даты учета	Численность насекомых на 1 колос
	декада	месяц
			2005 г.	2006 г.	2007 г.
Кущение	2	май	3,2±0,5	4,5±0,2	2,9±0,05
Трубкование	3		4,9±0,3	25,4±2,3	4,7±0,27
Колошение	1, 2	июнь	5,7±0,7	22,3±3,5	8,9±0,7
Цветение	3		33,5±8,2	20,5±6,4	10,3±1,2
Налив	1	июль	57,4±7,1	22,9±1,3	15,9±2,8
Молочная спелость	2		72,5±5,4	24,3±3,7	22,9±0,7
Молочно-восковая спелость	2, 3		65,0±0,65	21,5±0,7	4,4±2,9

В 2006 относительно влажном году в фазу трубкования отмечено быстрое увеличение численности вредителя. Она возросла в 6 раз по сравнению с предыдущей фазой и составила 25,4 экз. на растение.

В сравнительно засушливые 2005 и 2007 годы в период трубкования яровой пшеницы численность трипса возросла незначительно, в 1,5-2,5 раза, и составила 4,9 и 4,7 экз. на растение.

В 2006 г. численность фитофага оставалась практически неизменной до конца вегетации и колебалась в пределах 24,3-21,5 экз. на колос. В 2005 г. наблюдалось постепенное увеличение вредителя с 3,2 экз. в кущение до 5,7 экз. в колошение.

В период цветения пшеницы плотность пшеничного трипса возрастала в 10 и более раз по сравнению с периодом кущения, в период налива зерна - в 18 раз, в фазу молочной спелости пшеницы - в 22,5 раза и достигла 57,4-72,5 экз. на колос. В молочно-восковую спелость культуры плотность вредителя снизилась до 65 экз. на колос.

В 2007 г. отмечалось постепенное увеличение численности вредителя с 2,9 экз. во время кущения до 22,9 экз. на колос в молочную спелость пшеницы. Это можно объяснить влиянием, в первую очередь, погодных условий - температуры, осадков и влажности воздуха.

Влияние средней температуры воздуха (х) на численность пшеничного трипса (у) выражалось уравнениями полинома третьей степени (рис. 4).

Рис. 4. Зависимость численности личинок пшеничного трипса от температуры воздуха (2005-2007 гг.)

Корреляционные отношения колебались в пределах 0,436-0,818. Погрешность интерполяции не превосходила 0,272-0,519.

Решение уравнений показало, что в 2005 г. оптимальной для развития пшеничного трипса была температура 19-20 ^оС.

Таким образом, получены по годам близкие результаты, в пределах 19-22 ^оС. Эту температуру можно принять за оптимальную при дальнейшей оценке абиотических факторов по фазам развития пшеницы.

Влияние относительной влажности воздуха (х) на численность пшеничных трипсов (у) по годам выражалось следующими уравнениями (рис. 5).

Рис. 5. Зависимость численности личинок пшеничного трипса от величины относительной влажности воздуха (2005-2007 гг.)

Корреляционное отношение изменялось в пределах 0,356-0,492, погрешность интерполяции - 0,141-0,311.

Решение уравнений показало, что в 2005 г. оптимальной влажностью для развития пшеничных трипсов можно считать 54 %; в 2006 г. - 64 %; в 2007 г. - 57 %.

Для дальнейшей оценки абиотических факторов за оптимальную можно брать влажность воздуха в пределах 54-64 %.

Таким образом, оптимальной температурой воздуха для развития пшеничного трипса следует считать 19-22 ^оС, или в среднем 20,5 ^оС; оптимальной влажностью воздуха - 54-66 %, или в среднем 58,3 %.

Аналогичную зависимость численности пшеничного трипса от абиотических факторов по годам исследований мы наблюдали и по фазам развития культуры.

Роль биотических факторов. К биотическим факторам, влияющим на численность пшеничного трипса, в первую очередь следует отнести всех энтомофагов, которые питаются этим вредителем пшеницы, и прежде всего, полосатого хищного трипса, кокцинеллид и златоглазок.

С повышением численности пшеничного трипса увеличивалось и количество энтомофагов, так как первые насекомые являются кормовой базой для второй группы.

Специализированными хищниками пшеничных трипсов в природных условиях Саратовского Поволжья являются хищные трипсы.

Перед нами стояла задача выяснить роль хищных трипсов в динамике численности пшеничного трипса.

На яровой пшенице за все годы исследований имаго хищных трипсов обычно появлялись в конце второй декады мая, когда она находилась в фазе кущения (табл. 2). Отмечалось два вида этих трипсов - Aeolothrips fasciatus L. и Aeolothrips intermedius Bagn. Доминирующим видом во все годы исследований был Aeolothrips intermedius Bagn.

Таблица 2

Динамика численности хищных трипсов на яровой пшенице в среднем за 2005-2007 гг.

Фазы развития растений	Даты учета	Численность насекомых на 1 м2
	декада	месяц
			2005 г.	2006 г.	2007 г.
Кущение	2	май	3,4±0,5	1,9±0,3	2,9±0,4
Трубкование	3		7,9±0,9	5,2±0,8	6,7±1,3
Колошение	1	июнь	11,4±1,8	7,4±0,9	10,5±2,7
Цветение	2		12,9±1,2	9,6±1,2	11,7±2,9
Налив	3		15,7 ±2,8	12,1±1,4	14,6±2,3
Молочная спелость	1	июль	14,2±1,5	10,4±1,7	12,5±1,37
Восковая спелость	2		10,5±1,3	7,6±0,6	9,8±1,1
Полная спелость	3		6,7±1,9	4,3±0,25	7,2±0,7

Небольшая численность хищных трипсов в этот период обусловлена тем, что число их основных жертв - пшеничных трипсов на яровой пшенице в это время ничтожно. В последующие фазы развития пшеницы на ее посевах наблюдается постепенный рост численности хищных трипсов. Этот рост происходит в основном за счет миграции хищных трипсов с озимых культур, которая обусловлена увеличением привлекательности посевов яровой пшеницы в связи с интенсивным ростом таких насекомых, как пшеничные трипсы, цикадки и тли. Так, к периоду налива зерна численность хищных трипсов увеличилась в отдельные годы в 5 раз и достигла 15,7±2,8 экз./м².

К периоду молочной спелости численность хищных трипсов была несколько ниже, но оставалась значительной, от 10,4±1,7 до 14,2. В это же время начинается отрождение личинок нового поколения. Такое количество энтомофагов, судя по всему, обусловлено ростом численности их жертв от 22,9±0,7 до 72,5±5,4 экз. на колос (табл. 1).

Далее происходило постепенное снижение численности хищных трипсов, затем численность снижалась вслед за миграцией пшеничных трипсов с полей. Питались хищные трипсы личинками пшеничных трипсов старших возрастов, оставшимися на посевах.

После изучения динамики численности пшеничных трипсов в период вегетации яровой пшеницы и суточной активности хищных трипсов было рассчитано соотношение пшеничных трипсов и хищных трипсов, при котором последние могут выступать в качестве эффективных регуляторов численности фитофагов.

В 2005 г. в фазу кущения яровой пшеницы при численности пшеничных трипсов 3,2±0,5 на 1 растение численность хищных трипсов была равна 3,4±0,5 экз./м².

Математическая обработка экспериментальных данных показала, что зависимость численности пшеничного трипса от энтомофага была во все годы нелинейной. Зависимость численности пшеничного трипса (у) от количества полосатого хищного трипса (х) аппроксимировалась следующими уравнениями полинома третьей степени (рис. 6).

Рис. 6. Влияние численности хищного трипса на плотность пшеничного трипса (2005-2007 гг.)

Из уравнений следует, что при достижении числом хищников определенного «критического» значения плотность пшеничных трипсов начинала снижаться. Во все годы исследований «критическое» значение количества хищных трипсов было приблизительно одинаковым. В 2005 г. оно составило 6,8 экз., в 2006 г. - 5,8 экз., в 2007 г. - 5,2 экз. на колос.

Удельное снижение вредного трипса составляло 1,45 экз. на одну особь хищного полосатого трипса в 2005 г.; 0,73 экз. - в 2006 г. и 1,96 - в 2007 г. Очевидно, что в засушливые годы активность хищника повышалась по сравнению с влажными годами в 2-2,5 раза.

Среди неспециализированных хищников, питающихся пшеничными трипсами, существенное место занимают Coccinellidae и златоглазки сем. Chrysopidae.

Вредоносность пшеничного трипса. В агроценозах зерновых колосовых культур нами изучались не только видовой состав и фенология пшеничных трипсов, но и вредоносность одного из основных и доминирующих видов Haplothrips tritici Kurd. на мягкой пшенице, оценивалась устойчивость перспективных сортов селекции ученых НИИСХ Юго-Востока, таких, как Добрыня, Воевода, Л-503, Фаворит.

Вредоносность пшеничного трипса легко подсчитать, если провести учет снижения озерненности колоса, количества поврежденных зерен в колосе, снижения массы 1000 поврежденных зерен по сравнению с неповрежденными. При этом следует учитывать количество колосьев на единицу площади. Зная число растений на единицу площади и продуктивную кустистость, можно подсчитать число колосьев. Отсюда формула для расчета вредоносности пшеничного трипса имеет следующий вид:

,

где n - потери зерна, кг/га; N - густота растений на 1 га; k₁ - продуктивная кустистость; k₂ - число зерен в колосе, шт.; k₃ - доля поврежденных зерен; m₁ - масса 1000 неповрежденных зерен, г; m₂ - масса 1000 поврежденных зерен, г.

Для определения устойчивости сортов пшеницы были по формуле рассчитаны потери зерна от вредоносности трипса (табл. 3).

Из таблицы видно, что наиболее устойчивым к повреждению трипсом следует считать сорт Добрыня, который имел озерненность колоса 32,8 шт. зерен. У него была наибольшая масса зерна в колосе.

У сорта Добрыня зерно повреждалось на 19,5 %, несмотря на высокую численность фитофага в период формирования и налива зерна (27,8 экз. на колос). Масса 1000 зерен у пораженных зерновок уменьшилась на 8,1 %. Поэтому потери зерна были меньше, чем у других сортов, - 65,4 кг/га, или 1,9 % от урожайности зерна: в 2 раза меньше, чем у Фаворита, и в 1,2-1,3 раза меньше, чем у сорта Воевода и линии Л-503.

Таблица 3

Влияние вредоносности трипса на различные сорта пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока

Сорта	Число зерен в колосе, шт.	Масса зерна в колосе, г	Количество поврежденных трипсом зерен	Масса зерен, 1000 г	Снижение массы 1000 зерен от повреждения, %	Потери зерна от повреждения трипсом, кг/га	Снижение урожайности зерна, %
			шт.	%	неповрежденных	поврежденных
Добрыня	32,8	1,212	6,4	19,5	38,1	35,0	8,1	65,4	1,9
Фаворит	37,0	1,196	14,1	38,1	34,0	29,6	12,9	105,7	2,6
Воевода	30,0	1,150	7,2	24,0	38,1	33,1	13,1	118,8	3,0
Л-503	28,7	1,080	6,8	23,0	40,2	35,0	12,9	113,3	3,0
НСР 05			2,72		3,2		0,83	4,03	0,6

Снижение массы 1000 поврежденных зерен у сорта Добрыня было меньше, чем у других сортов, в 1,6 раза. Это можно объяснить более интенсивными физиологическими процессами, происходящими внутри растений этого сорта, за счет которых растения быстро компенсируют вред от пшеничного трипса. Компенсаторные процессы у других сортов были заметно слабее.

Несмотря на такую же плотность пшеничного трипса у сорта Фаворит, количество поврежденных зерен возрастало по сравнению с сортом Добрыня почти в 2 раза - с 19,5 до 38,1 %. Масса 1000 поврежденных зерен возрастала в 1,6 раза - с 8,1 до 12,9 %. Потери зерна от повреждения трипсом составили 105,7 кг/га, или на 61,6 % больше, чем у сорта Добрыня. Снижение урожайности зерна у сорта Фаворит составило 2,6 %, или выше предыдущего сорта на 0,7 %.

Заметно колебалась и масса 1000 зерен. Наиболее крупное зерно было у сорта Воевода - 38,3 г; у Л-503 - 37,6 г и у Добрыни - 36,9 г. Здесь различие было незначительно и составляло 0,7-1,4 г, или 1,8-3,7 %. Заметно меньше была масса 1000 зерен у сорта Фаворит.

По сравнению с сортом Добрыня она снизилась на 14,3 %; по сравнению с сортом Воевода - на 18,6 %, по сравнению с Л-503 - на 16,4 %. Это объяснимо высокой озерненностью колоса сорта Фаворит.

Видимо, при формировании зерна погодные условия на юго-востоке за время проведения опыта не позволили реализовать потенциал этого сорта.

Несмотря на это, биологическая урожайность была выше у сорта Фаворит, и по ней он превышал сорт Добрыня на 17,8 %; сорт Воевода - на 2,3 %; линию Л-503 - на 8,3 %.

Урожайность сортов Фаворит и Воевода была практически одинаковой. У сорта Фаворит урожайность увеличивалась за счет озерненности колоса, а у сорта Воевода - за счет крупности зерна.

Заселение трипсами яровой пшеницы на ранних фазах развития приводит к снижению озерненности колоса, появлению недоразвитых колосков. Зависимость числа колосков в колосе (у) от плотности заселения колосьев пшеничным трипсом (х) аппроксимировалась следующими уравнениями (рис. 7).

Погрешность интерполяции теоретических кривых относительно экспериментальных точек равнялась 0,241-1,502; коэффициент корреляционных отношений - 0,301-0,361. Степень линейности взаимосвязи не превышала 9-13 %.



Рис. 7. Зависимость числа зерен в колосе различных сортов пшеницы от плотности пшеничного трипса

Решение уравнения показало, что снижение озерненности колоса у всех сортов, кроме сорта Добрыня, отмечалось при плотности заселения колосьев трипсами 5-10 экз. на колос, а у сорта Добрыня - 22 экз. на колос. Это еще раз подчеркивает устойчивость данного сорта к пшеничному трипсу.

Аналогичная закономерность отмечена и в отношении количества поврежденных зерен и массы 1000 зерен.

Взаимосвязь количества поврежденных зерен в колосе (у) от плотности заселения колосьев пшеничным трипсом (х) выражалась следующими уравнениями полинома третьей степени (рис. 8).

Рис. 8. Зависимость количества поврежденных зерен различных сортов пшеницы от плотности пшеничного трипса

Погрешность интерполяции теоретических кривых на превышала 1,790-2,399; коэффициенты корреляционных отношений 0,307-0,429; степень линейности - 9,4-18,4 %. Взаимозависимость вполне можно выразить нелинейной формой связи.

Решение уравнений выявило, что заметное увеличение поврежденных зерен наблюдалось у сорта Добрыня при плотности заселения колосьев трипсами не менее 22 экз. на колос, у остальных сортов оно отмечено при плотности трипсов 10-12 экз. на колос, у Фаворита - 17 экз. на колос.

По этому показателю к наиболее устойчивым к данному вредителю сортам следует отнести сорта Добрыня и Фаворит.

Взаимосвязь величины массы 1000 поврежденных зерен (у) от плотности заселения колосьев пшеницы пшеничным трипсом (х) выражалась следующими уравнениями (рис. 9).

Рис. 9. Зависимость величины снижения массы 1000 пораженных зерен по сравнению с непораженными

Погрешность интерполяции теоретических кривых не превышала 2,007-2,949; коэффициент корреляционных отношений 0,307-0,765; степень линейности 9,4-58,5 %. Взаимозависимость можно представить с небольшой погрешностью нелинейной формой связи.

Решение уравнений показало, что заметное уменьшение массы 1000 зерен у сорта Добрыня отмечалось при плотности заселения колосьев пшеницы 22 и более экз. пшеничного трипса на колос; Фаворита и Л-503 - не менее 10 экз. на колос, Воеводы - 5 экз. на колос. По этому показателю наиболее устойчивым к данному вредителю сортом оказался сорт Добрыня, а наименее устойчивым - Л-503. Воевода и Фаворит занимали промежуточное положение.

Наиболее высокая компенсаторная способность к повреждению пшеницы пшеничным трипсом выявлена у сорта Добрыня. Она обеспечивает заметную устойчивость к этому вредителю.

Удельное снижение числа зерен в колосе у сорта Воевода составило 1 зерно на 1 экз. пшеничного трипса; у сорта Фаворит - 0,6 шт. зерна на 1 экз.; у Л-503 - 0,2 шт. зерна на 1 экз.; у сорта Добрыня - 0,1 шт. зерна на 1 экз.

Удельное количество поврежденных зерен составило у сорта Воевода 1,0 шт. зерна на 1 экз. пшеничного трипса, у Фаворита - 0,55 шт. зерна на 1 экз. пшеничного трипса, у Л-503 - 0,5 шт. поврежденного зерна на 1 экз. пшеничного трипса и у Добрыни - 0,4 шт. зерна на 1 экз. пшеничного трипса.

Удельное снижение массы 1000 зерен у Фаворита - 0,52 г на 1 экз. пшеничного трипса, у Воеводы - 0,6 г на 1 экз. пшеничного трипса, у Л-503 - 0,3 г на 1 экз. пшеничного трипса, у Добрыни - 0,2 г на 1 экз. пшеничного трипса.

Урожайность пшеницы и ее структура

Одним из важнейших элементов продуктивности пшеницы является густота стояния растений и колосьев на 1 м², а отсюда и продуктивная кустистость.

Для изучения зерновой продуктивности и устойчивости к вредителям перспективных сортов селекции НИИСХ Юго-Востока посев проводился нормой 3,5 млн шт. на гектар. Все сорта имели приблизительно одинаковую полевую всхожесть (табл. 4).

Таблица 4

Структура урожайности сортов яровой пшеницы в среднем за 2005-2007 гг.

Сорта	Полевая всхожесть, %	Сохранность, %	Показатели структуры
			Число растений на 1 м2, шт.	Число колосьев на 1 м2, шт.	Число зерен в колосе, шт.	Масса зерна в колосе, г	Масса 1000 зерен, г	Масса зерна с 1 м2, г
Добрыня	93,6	94,9	310	341	32,8	1,212	36,95	413,3
Фаворит	90,4	97,3	307	337	37,0	1,196	32,32	403,0
Воевода	92,8	96,0	311	343	30,0	1,150	38,33	394,5
Л-503	94,4	95,3	314	345	28,7	1,080	37,63	372,6

По сортам она колебалась в пределах 90,4-94,4 %. Различие составляло 1,6; 3,2 и 4,0 %, что в пределах ошибки опыта.

Сохранность растений к уборке была также примерно одинакова и изменялась в пределах 94,3-97,3 %. Различие по сортам составляло 1,1; 1,9 и 2,4 %, что также в пределах точности опыта.

Густота стояния растений изучаемых сортов была практически одинаковой и составляла 3102,46 растений на 1 м².

Количество продуктивных колосьев колебалось от 337 до 345 шт. на 1 м², что равно 341,51,93 колоса на 1 м².

Заметно различались сорта по числу зерен в колосе. Наибольшее число зерен в колосе отмечено у сорта Фаворит - 37,0 шт., наименьшее у линии Л-503 - 28,7 шт.

Различие с Фаворитом составило 22,4 %. У сортов Добрыня и Воевода число зерен в колосе было меньше, чем у Фаворита, на 11,4 и 18,9 % соответственно.

Несколько иная закономерность наблюдалась в отношении массы зерна в колосе.

Наибольшая масса зерна в колосе была у Добрыни и Фаворита - 1,212 и 1,196 г.

Различие между ними составляло всего 0,016 г, или 1,3 %. Сорт Добрыня превышал по массе зерна в колосе сорт Воевода на 0,06 г, или 5,2 %, а линию Л-503 - на 0,132 г, или 12,2 %.

Последнее заметно влияло на зерновую продуктивность пшеницы. Сорт Фаворит выигрывал по сравнению с другими сортами за счет более высокой озерненности колоса.

У сорта Воевода поврежденных зерен в колосе было в 1,3 раза меньше, чем у сорта Фаворит, и в 1,2 раза больше, чем у сорта Добрыня. Масса 1000 поврежденных зерен, снизилась по сравнению с сортом Добрыня в 1,6 раза. Потери у этого сорта равнялись 118 кг с гектара или 3,0 % от урожайности зерна.

Аналогичную устойчивость к трипсу показала линия Л-503. По сравнению с сортом Добрыня число пораженных зерен было больше на 3,5 %, а масса 1000 поврежденных семян снизилась на 12,9 %, или на 4,0 % больше, чем у сорта Добрыня.

Потери зерна от повреждения трипсом составляли 113,3 кг с гектара, что на 73,2 % выше, чем у сорта Добрыня. На посевах Воеводы и Л-503 трипс снижал урожайность зерна на 3,0 %, или на 118,8 и 113,3 кг/га.

Урожайность зерна изучаемых сортов в соответствии со степенью их устойчивости к повреждению пшеничными трипсами показана в табл. 5.

Таблица 5

Урожайность зерна различных сортов яровой пшеницы

Сорта	Урожайность зерна т/га	Различия с сортом Добрыня
		т/га	%
Добрыня	4,13	?	?
Фаворит	4,03	0,10	2,4
Воевода	3,94	0,19	4,6
Л-503	3,72	0,41	9,9
НСР 0,5	0,15

Наибольший урожай получен у сорта Добрыня - 4,13 т/га. Менее устойчивые к вредителю сорта снизили урожайность на 2,4-9,9 %.

Энергетическая и экономическая эффективность

агроценоз фитофаг пшеница трипс

Расчет энергетической эффективности возделывания яровой пшеницы показал, что устойчивый к повреждениям пшеничными трипсами сорт Добрыня имел обменную энергию 67,7 гДж/га при урожайности зерна 4,13 т/га, что больше, чем у других сортов, на 1,6; 3,1 и 6,7 гДж соответственно.

Различия по энергозатратам при возделывании различных сортов были незначительны, так как пшеница выращивалась по одинаковой технологии. Различие определялось лишь уборкой дополнительного урожая зерна.

Коэффициент энергетической эффективности был выше у наиболее устойчивого сорта Добрыня и составил 4,26, что выше, чем у Фаворита, на 0,33 единицы, или 8,4 %.

Затраты на выращивание 1 т зерна были ниже у устойчивого сорта Добрыня. Они составили 3,84 гДж на 1 т зерна, что ниже, чем у сорта Фаворит, на 0,08 гДж, больше, чем у сорта Воевода, на 0,17 гДж и больше, чем у Л-503, на 0,33 гДж.

Таким образом, наиболее энергетически выгодным было выращивание устойчивого сорта Добрыня.

Расчет экономической эффективности подтвердил результаты определения энергетической эффективности.

С 1 га посева сорта Добрыня получено продукции больше, чем у сорта Фаворит, на 0,21 тыс. руб./га; больше, чем у сорта Воевода, на 0,48 тыс. руб. и больше, чем у сорта Л-503, на 1,14 тыс. руб./га, или на 11 %.

Условный чистый доход у сорта Добрыня был больше, чем у других сортов, соответственно на 0,26; 0,65 и 1,18 тыс. руб./га.

Наименьшая себестоимость зерна отмечена также у сорта Добрыня. Она составила 1,09 тыс. руб./т. У сорта Л-503 себестоимость зерна равнялась 1,20 тыс. руб./т, что выше на 10,1 %.

Наибольший уровень рентабельности был также у сорта Добрыня. Он составил 174 %, что выше, чем у других сортов, соответственно на 5; 18 и 25 %.Таким образом, возделывание более устойчивого сорта Добрыня было экономически более эффективно.

Выводы

1. Изучение численности энтомофауны в агроценозе посевов пшеницы разных сортов показало, что пшеничные трипсы составляли от 54 до 66 %. Среди остальных представителей энтомофауны преобладали хлебные блошки, цикадки, хлебные пилильщики, тля, вредная черепашка.

2. Во влажные годы появление имаго пшеничного трипса отмечено в начале мая, начало яйцекладки во второй декаде июня, а появление личинок в третьей декаде июня. В сухой год появление имаго пшеничного трипса было отмечено в третьей декаде мая, яйцекладка в третьей декаде июня, а появление личинок в первой декаде июля.

3. На динамику численности пшеничного трипса влияли абиотические факторы. В сухие годы температура влияла на численность пшеничного трипса в меньшей степени, чем во влажные. Относительная влажность воздуха интенсивнее влияла на численность пшеничного трипса во влажные годы и меньше в сухие. Осадки интенсивно влияли на численность пшеничного трипса как в сухие, так и во влажные годы. С увеличением осадков до 10-15 мм численность пшеничного трипса снижалась в два раза.

4. Среди энтомофагов пшеничного трипса преобладали хищные трипсы, кокцинеллиды и златоглазки, которые значительно снижали численность вредителя. С увеличением хищного трипса с 6 до 10 экз./м², златоглазок до 5-6 экз./м² численность пшеничного трипса снижалась в два раза; с увеличением численности кокцинеллид до 6-7 экз./м² численность пшеничного трипса снижалась в 3-4 раза;

5. В сухие годы наибольшая пищевая активность отмечалась у хищных трипсов, во влажные - у кокцинеллид; златоглазки были активны как в сухие, так и во влажные годы.

6. Во влажные годы начало проявления вредоносности пшеничного трипса отмечено в третьей декаде мая, а в сухие в первой декаде июня. Вредоносность проявлялась в снижении числа зерен в колосе, а увеличение количества поврежденных зерен снижало массу 1000 зерен, массу зерна в колосе и урожайность зерна с гектара.

7. В соответствии со степенью устойчивости сортов яровой пшеницы к повреждению пшеничными трипсами урожайность этих сортов была различной. Наибольший урожай получен у сорта Добрыня - 4,13 т/га; Фаворит снизил урожайность на 0,1 т/га, Воевода - на 0,19 т/га, Л-503 - 0,41 т/га. Менее устойчивые сорта снижали урожайность на 2,4-9,9 %.

8. Наиболее устойчивый сорт Добрыня имел наивысший коэффициент энергетической эффективности - 4,26 ед. и наибольший уровень рентабельности - 174 %. Линия Л-503 характеризовалась коэффициентом энергетической эффективности 3,93 ед. и уровнем рентабельности 149 %.

Рекомендации производству

1. Анализируя роль абиотических факторов и заселенность посевов энтомофагами, можно рекомендовать в отдельные годы выращивание яровой пшеницы без химических обработок. Для снижения численности пшеничного трипса до фитоценотического порога вредоносности необходимо, чтобы в посевах пшеницы на 1 м² имелось не менее 10 экз. хищного трипса, 5-6 экз. златоглазок и 6-7 экз. кокцинеллид.

2. Рекомендуются химические обработки посевов яровой пшеницы исходя из порогов вредоносности пшеничного трипса в зависимости от степени устойчивости к нему высеваемых сортов. У слабоустойчивых сортов порог вредоносности можно считать в пределах 18-22 экз., а у высокоустойчивых - более 35 экз. вредителя на колос.

3. Рекомендуем высевать в хозяйствах Поволжья сорт Добрыня, как наиболее устойчивый к повреждениям пшеничными трипсами.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Чекмарева, Л. И. Неспециализированные энтомофаги (Coccinellidae) вредителей зерновых культур в Поволжье / Л. И. Чекмарева, С. Г. Лихацкая, И. С. Калмыков // Вавиловские чтения - 2007: материалы конф., посвящ. 120-й годовщине со дня рождения академика Николая Ивановича Вавилова, 26-30 нояб. 2007 г. - Саратов : Научная книга, 2007. - С. 246-248.

2. Чекмарева, Л. И. Фенология развития пшеничного трипса (Haplothrips tritici) на яровой пшенице в Поволжье / Л. И. Чекмарева, С. Г. Лихацкая // Вест. Саратовского гос. универ. им. Н. И. Вавилова. - 2008. - № 5. - С. 46-48.

3. Чекмарева, Л. И. Трипсы, или Бахромчатокрылые (Thysanoptera), степной зоны Поволжья / Л. И.Чекмарева, С. Г. Лихацкая // Резервы сберегающего земледелия на современном этапе : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2008. - С. 82-84.

4. Чекмарева, Л. И. Вредоносность пшеничных трипсов на новых сортах яровой пшеницы селекции НИИСХ Юго-Востока / Л. И. Чекмарева, С. Г. Лихацкая // Резервы сберегающего земледелия на современном этапе : сб. науч. работ / ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2008. - С. 51-53.

5. Чекмарева, Л. И. Фитофаги в агроценозе яровой пшеницы Саратов. Поволжья / Л. И. Чекмарева, С. Г. Лихацкая, Л. В. Лебедева // Эффективность агромелиоративных приемов в земледелии: сб. науч. работ, посвящ. 95-лет. агроном. факульт. / ФГОУ ВПО «Сарат. ГАУ». - Саратов, 2008. - С. 94-100.

6. Чекмарева, Л. И. Энтомофаги агроценоза яровой пшеницы в Поволжье / Л.И. Чекмарева, С.Г. Лихацкая, Л.В. Лебедева // Эффективность агромелиоратив. приемов в земледелии: сб. науч. раб., посвящ. 95-лет. агроном. факультета / ФГОУ ВПО «Сарат. ГАУ». - Саратов, 2008. - С. 91-94.

Размещено на Allbest.ru

...