О комплексной вредоносности паразитов, болезней и сорняков на посевах проса Юго-Востока Центрально-черноземной зоны

Размещено на http://www.allbest.ru/

9

О КОМПЛЕКСНОЙ ВРЕДОНОСНОСТИ ПАРАЗИТОВ, БОЛЕЗНЕЙ И СОРНЯКОВ НА ПОСЕВАХ ПРОСА ЮГО-ВОСТОКА ЦЕНТРАЛЬНО-ЧЕРНОЗЕМНОЙ ЗОНЫ

А.М. ШПАНЕВ

Оценивали комплексную вредоносность болезней, сорняков и насекомых на посевах проса. Рассчитывали показатели вредоносности отдельных видов и потери урожая при совместном влиянии различных объектов на растения, а также с учетом других затрудняющих оценку факторов -- избирательности вредителей, мест произрастания сорняков, компенсации потерь.

Посевы сельскохозяйственных культур в течение вегетационного периода подвергаются воздействию со стороны комплекса опасных для урожая организмов, поэтому нецелесообразно оценивать вредоносность каждого из них, как было принято в прежние годы, когда в защите растений главенствующее положение занимали организменный и популяционный подходы. Программа по оптимизации фитосанитарного состояния посевов способствовала переходу на более высокий биоценотический уровень. При этом главной задачей является оценка совместного влияния организмов с учетом взаимосвязи между ними, способствующей как увеличению, так и уменьшению вредоносности отдельных объектов.

Сведения о совместном влиянии двух и более вредных объектов на урожайность растений в литературе немногочисленны. Первые уравнения для оценки комплексной вредоносности были предложены Зубковым для посевов яровой пшеницы в 1968-1970 годах (1, 2). В последующем было проанализировано совместное воздействие вредителей, болезней и сорняков на растения озимой пшеницы, риса, фасоли, льна-долгунца, а также в полевом севообороте (3-8).

Цель нашей работы -- определение комплексной вредоносности болезней, сорняков, насекомых и их влияния на урожайность посевов проса.

Методика. Исследования проводили в течение 3 лет (2001-2003) на посевах проса сорта Колоритное 15 в полевом севообороте опытного участка НИИ сельского хозяйства Центрально-Черноземной полосы им. В.В. Докучаева. Не нарушая естественных условий произрастания растений и обитания насекомых, в фазу всходов выделяли постоянные учетные площадки (по 0,1 м²), общее количество которых за 3 года составило 140 шт. (1). В фазы всходов, кущения и цветения проводили визуальные учеты, а также дополнительную оценку для отдельных видов вредителей. В конце вегетационного периода определяли элементы структуры урожая. Для анализа совместного воздействия вредных организмов на растения проса использовали множественно-регрессионный анализ.

Результаты. Состав вредителей, выявленных на посевах проса, был представлен традиционными для этой зоны видами и приурочен к определенным фазам развития растений. Так, на начальных фазах развития растения повреждались почвенными фитофагами, полосатой хлебной блошкой, пьявицей, минирующей мухой, кузнечиками, стеблевой блошкой (табл. 1). В фазу выметывания метелки в составе вредителей преобладали тли, трипсы и просяной комарик. Наибольшая численность тлей на растениях проса отмечена в фазу цветения, взрослых особей трипсов -- в фазу выметывания. Отрождение личинок трипсов происходило в фазу цветения, а в фазу налива зерна их насчитывалось 2,7 экз/стебель. Поврежденность зерновок проса просяным комариком составляла 0,19 %.

1. Степень повреждения (поражения) посевов проса сорта Колоритное 15 различными вредоносными объектами

Стеблевой мотылек повреждал растения проса в фазы выметывание метелки--уборка урожая. Численность этого вредителя возросла за 3 года: в среднем было повреждено 38 % стеблей, из них 7,5 и 30,5 % соответственно на ранних (выметывание метелки и цветение) и поздних фазах вегетации.

Корневые гнили поражали растения проса в слабой степени по всем годам исследований. В 2003 году отмечено поражение пыльной головней (2,9 %) и бактериальной пятнистостью (степень распространения 1,1 %, интенсивность поражения 0,4 %).

Сорная растительность была представлена следующими видами: марь белая, щетинник сизый, ежовник обыкновенный, бодяк щетинистый, вьюнок полевой, горец вьюнковый, горец шероховатый, горчица полевая, дрема белая, осот полевой, подмаренник цепкий, фиалка полевая, щирица запрокинутая, щирица жминдовидная, ярутка полевая. Доминировали щирица запрокинутая, злаковые сорняки (ежовник обыкновенный и щетинник сизый) и подмаренник цепкий -- соответственно 12,9; 14,9 и 3,8 шт/0,1 м².

Посевы проса характеризовались сильной степенью засоренности. В среднем за 3 года исследований на постоянной площадке насчитывалось 35,9 сорных растений; 96 % от общего количества было представлено однолетними и 4 % многолетними растениями -- соответственно 28,1 и 1,0 шт/0,1 м². Средняя численность сорных растений за 3 года, несмотря на обработку гербицидом, составляла 29,1 шт/0,l м².

На постоянных площадках одновременно с учетом вредных определяли численность полезных организмов. Отмечена наибольшая распространенность кокцинеллид, численность которых в фазу цветения составляла 0,12 экз/0,1 м².

Урожайность растений проса в среднем за годы исследований равнялась 21,7 г/0,1 м², коэффициент детерминации по массе зерна с одного стебля, числу продуктивных стеблей на единицу площади, числу зерен в метелке и массе одной зерновки составлял соответственно 48, 39, 24 и 7 %.

Влияние вредных объектов на урожайность растений предварительно оценивают по коэффициентам корреляции. Отрицательная взаимосвязь выявлена между урожайностью, с одной стороны, степенью повреждения зерновок просяным комариком (r = -0,12), интенсивностью поражения стеблей пыльной головней (r = -0,12), численностью сорных растений (r = -0,36; р 0,95), с другой. Взаимосвязь между остальными организмами, в том числе стеблевым мотыльком, сильно повреждающим посевы проса, и урожайностью оказалась слабо положительной. Однако коэффициенты корреляции не дают точного представления о влиянии вредных объектов на урожайность, что связано с их избирательностью, проявляющейся как на популяционном (выбор тех или иных площадок), так и организменном уровне (разная степень развития растений).

Коэффициент корреляции между количеством тлей и высотой растений в фазу цветения составлял 0,32 (р 0,95), что свидетельствует о выборе вредителями более высокорослых и развитых стеблей. Аналогичная закономерность выявлена и для трипсов (r = 0,15; р 0,95).

Бабочки стеблевого мотылька откладывают яйца, как правило, на более мощные и развитые растения, подходящие для дальнейшего развития гусениц внутри стебля: между высотой стебля и поврежденностью стеблевым мотыльком r = 0,32 (р 0,95). Значительно больше поврежденных стеблей выявлено на разреженных участках (r = -0,35; р 0,95), что может быть связано с интенсивным развитием растений проса и привлекательностью последних для вредителя. В то же время в таких посевах (по сравнению с загущенными) облегчается перелет бабочек, в результате чего они откладывают больше яиц.

Элиминирование фактора избирательности приведет к более реальной оценке вредоносности различных видов, особенно тех, степень повреждения которыми проявлялась наиболее четко.

Следующим, пожалуй, наиболее важным, этапом является подбор биологической модели, соответствующей ценозу проса. На основании результатов нашей работы и данных литературы вредные организмы можно подразделить на две группы, и проводить оценку вредоносности внутри каждой из них.

В I группу входят виды, которые могут оказывать влияние на урожайность зерна посредством изменения как густоты стояния стеблей и числа зерен с площадки, так и массы зерна с метелки, массы одной зерновки: это почвенные вредители, полосатая хлебная блошка, кузнечики, пьявица, минирующая муха, стеблевая блошка, взрослые особи трипсов, просяной комарик, стеблевой мотылек. Кроме того, к этой группе относятся сорные растения и болезни (пыльная головня и корневые гнили).

Для получения более точной оценки вредоносности объектов I группы в уравнение множественной регрессии были включены следующие признаки (Х_L): густота стояния растений проса в период первого учета (позволяет устранить избирательность организмов при заселении ими площадок и учесть эффект замещения сорняками свободного пространства); общая фитомасса (характеризует условия произрастания растений и уравнивает их влияние); длина метелки (позволяет устранить избирательность вредными объектами растений проса с разной степенью развития). В уравнение множественной регрессии для полной характеристики вредоносности стеблевого мотылька необходимо включать два признака -- поврежденность стеблей на ранних и поздних фазах развития. Для оценки вредоносности сорняков их разделяли на многолетние и однолетние виды.

Ко II группе относятся вредные организмы, которые не оказывают существенного влияния на количество продуктивных стеблей и число зерен с площадки, но обусловливают потери продуктивности за счет снижения массы одной зерновки и массы метелки: тли (питаются только на листьях проса), личинки трипсов (появляются в фазу цветения растений, вред наносят в фазу налива зерна), а также бактериальная пятнистость (поражает растения в слабой степени). Важно, что в уравнении были учтены энтомофаги -- кокцинеллиды, которые значительно снижают численность тлей и трипсов, что позволяет сохранить урожай. Для более надежной оценки вредоносности этих объектов в уравнение множественной регрессии также включали X_L-признаки (густота стояния растений в период первого учета, общая фитомасса и число зерен с площадки).

Предварительные расчеты вредоносности отдельных объектов с элиминированием признаков X_L представлены в таблице 2. У полосатой хлебной блошки, кузнечиков, пьявицы и минирующей мухи стандартизованный коэффициент регрессии был ниже, чем коэффициент корреляции. Несколько снижалось отрицательное влияние просяного комарика, пыльной головни и сорных растений; стандартизованный коэффициент регрессии у стеблевого мотылька при повреждении стеблей на поздних фазах развития растений принимал отрицательные, а коэффициент корреляции -- положительные значения.

Общие потери урожая растений проса можно было бы оценить посредством суммирования вредоносности каждого вида. Однако это было бы ошибкой и не соответствовало действительной ситуации, складывающейся в ценозе этой культуры, когда в течение сезона на растения оказывает влияние комплекс объектов. При этом между вредными организмами, питающимися на растениях проса как на разных фазах развития, так и в одно время, прослеживается взаимодействие, которое учитывается при расчете множественного регрессионного уравнения.

Определенные сведения по биоценотическим связям между вредными организмами можно получить при анализе корреляционной матрицы всего ценоза. Степень повреждения имеющихся в посеве злаковых сорняков (куриное просо и щетинник сизый) жуками полосатой хлебной блошки была значительно выше, чем растений проса, и в среднем составляла 65,3 % (интенсивность поражения 34,8 %). Коэффициент корреляции между количеством злаковых сорняков и поврежденностью растений проса этим вредителем (r = -0,26; р 0,95) свидетельствует о том, что сорняки этих видов наиболее привлекательны для блошек. На засоренных участках растения проса в меньшей степени заселялись трипсами (r = -0,15; р 0,95) и тлями (r = -0,27; р 0,95), что связано с избирательностью этих фитофагов.

Аналогичная закономерность выявлена и для стеблевого мотылька: чем сильнее степень засоренности посева, тем ниже интенсивность повреждения растений. Коэффициент корреляции между густотой стояния всех сорняков и поврежденностью стеблей проса мотыльком составлял -0,29 (р 0,95). Между тем степень повреждения стеблевым мотыльком зависела от вида сорных растений: у злаковых сорняков, подмаренника цепкого и вьюнка полевого -- соответственно r = -0,37, r = -0,26 и r = = -0,14 (р 0,95). Злаковые сорняки при высокой численности заметно угнетали растения проса: снижалась высота стебля, в результате чего бабочки стеблевого мотылька откладывали меньше яиц.

вредитель урожайность просо сорняк

2. Оценка влияния вредителей I и II групп (X_k) на урожайность (Х₀) растений проса сорта Колоритное 15 после устранения избирательности

Произрастание подмаренника, сцепляющего стебли проса, и вьюнка, сплетающего рядом расположенные растения, препятствовало лёту бабочек и откладке яиц. Положительная взаимосвязь со стеблевым мотыльком обнаружена для растений мари (r = 0,21; р 0,95), щирицы (r = 0,34; р 0,95), осота (r = 0,10) и бодяка (r = 0,11), которые также повреждались вредителем, а также горчицы (r = 0,13), цветки которой служат для дополнительного питания бабочек. Растения проса, пораженные пыльной головней, заметно отставали в развитии, характеризовались меньшей высотой и не привлекали бабочек стеблевого мотылька.

Предварительные расчеты уравнений множественной регрессии для каждого вредного объекта в отдельности позволили выявить виды, которые оказывали существенное влияние на растения проса, а также виды, которые не причиняли вреда этой культуре (см. табл. 2). Поэтому в итоговые уравнения регрессии урожайности по признакам вредных объектов, оценивающие комплексную вредоносность (с учетом взаимодействия между организмами), мы включили основные вредные объекты (стеблевой мотылек, пыльная головня, сорные растения) и организмы, относящиеся ко II группе, оказывающие слабое влияние (тли, трипсы) (табл. 3).

3. Оценка комплексной вредоносности болезней, сорняков и вредителей на посевах проса сорта Колоритное 15