Динамiка популяцiй i прогноз розвитку попелиць на баштанних культурах в лiвобережному лiсостепу України

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Харківський державний аграрний університет імені В.В. Докучаєва

03. 00. 09 - Ентомологiя

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата сiльськогосподарських наук

Динамiка популяцiй i прогноз розвитку попелиць на баштанних культурах в лiвобережному лiсостепу України

Черненко Володимир Леонiдович

Харкiв - 2000



Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті овочівництва і баштанництва УААН

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Білецький Євген Миколайович, Харківський державний аграрний університет, завідувач кафедри зоології та ентомології;

Офіційні опоненти:

доктор сільськогосподарських наук, професор Писаренко Віктор Микитович, Полтавський державний сільськогосподарський інститут, завідувач кафедри екології і ботаніки;

кандидат біологічних наук, доцент Максимова Юлія Петрівна, Харківський державний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди: доцент кафедри біології

Провідна установа:

Інститут захисту рослин УААН (м. Київ)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного аграрного університету ім. В.В. Докучаєва.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради М.О. Білик



ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальнiсть теми. Прогнозування з'явлення шкідників сільськогосподарських культур є складне і важке завдання, яке потребує ґрунтовного аналізу специфічного первинного матеріалу і не менш складної його обробки. Для отримання об'єктивних результатів ентомологічного моніторингу агроценозів баштанних культур потрібна розробка, уніфікація і оптимізація методів визначення екологічних, біоценотичних показників стану популяції домінуючих видів фітофагів.

Назріла нагальна потреба для впровадження нових методів обробки і аналізу отриманої інформації, які повинні базуватись на моделюванні досліджуваних процесів з використанням сучасних математичних методів прогнозу.

В інтегрованій системі захисту прогноз повинен виступати як основа стратегії і тактики, що дозволяє надійно управляти угрупованнями шкодочинних і корисних організмів, ефективно застосовувати новітні методи і засоби захисту рослин.

Недостатнє теоретичне обґрунтування закономірностей багаторічної і сезонної динаміки популяції баштанної та інших видів попелиць на баштанних культурах в Лівобережному Лісостепу України, відсутність методів короткострокового прогнозу розвитку домінуючого виду шкідника обумовили пріоритетність напрямку досліджень і актуальність обраної теми дисертаційної роботи.

Зв'язок роботи з науковими програмами. Дисертаційну роботу виконано в рамках державної науково-технічної програми “Овочівництво і баштанництво” на 1996-2000 рр., вона є складовою часткою теми 03.04 Інституту овочівництва і баштанництва УААН “Розробити системи інтегрованого захисту від шкідливих організмів, що забезпечують оптимальний контроль фітосанітарного стану агроценозів та знижують втрати врожаю”. Номер державної реєстрації 0196U017174.

Мета i завдання дослiджень. Мета досліджень - вивчення закономірностей динаміки чисельності баштанної попелиці в просторі й часі, обґрунтування критеріїв, розробка методів кількісної оцінки впливу на популяцію різних факторів навколишнього середовища, а на їх основі - короткострокових прогнозів розвитку цього шкідника в агроценозах.

Основнi завдання досліджень:

визначення видового складу, бiоекологiчних особливостей і господарчого значення домiнуючого виду попелиць в баштанних агроценозах;

оцiнка і аналіз стану популяції баштанної попелиці за неадекватною реакцією на різні фактори навколишнього середовища;

якісний аналіз регіонального ентомокомплексу баштанного агроценозу і кількісна оцінка процесів, що визначають ландшафтно-екологічну специфіку багаторічних і сезонних змін динаміки чисельності комах;

- добір якiсних предикторів i розробка на їх основi математичних моделей короткострокових прогнозiв чисельностi баштанної попелицi в агроценозах баштанних культур.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в проведенні системних еколого-фауністичних досліджень популяції баштанної попелиці на баштанних культурах. Вперше виділено низку екологічних чинників, які обумовлюють багаторічну і сезонну динаміку чисельності домінуючого в вивчаємих агроценозах виду - баштанної попелиці.

Для розробки прогнозу динаміки популяцій цього шкідника доведена доцільність використання в якості критерію тривалості сонячного сяйва (ТСС), циклічні зміни якого впливають на поведінку і шкодочинність виду у просторі й часі.

Розроблено математичні моделі короткострокового прогнозу розвитку баштанної попелиці, які дозволяють рекомендувати ефективні та екологічно орієнтовані варіанти захисту рослин.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблений алгоритм математичних моделей короткострокових і сезонних регіональних прогнозів появи баштанної попелиці на основі закону циклічності динаміки популяцій рекомендується для використання службою сигналізації і прогнозів Харківської області, а загальна методика моделювання - для всіх регіонів України.

Особистий внесок здобувача полягав у безпосередній участі в плануванні і проведенні експериментів, аналітичній роботі, математичній обробці даних та підготовці матеріалів до друку.

Апробацiя роботи. Результати дослiджень викладено в доповідях на засiданнях вченої ради (1995, 1996, 1997) та координацiйній нараді в Iнституті овочiвництва і баштанництва УААН (1998), V Українському ентомологiчному з'їздi (Харкiв, 1998), Міжнародній науковій конференції “Интегральное выращивание овощей - теоретические и практические проблемы” (Литва, Бабтай, 8 9 вересня 1999).

Публiкацiї. За одержаними результатами дослiджень опублiковано 7 робіт, в яких викладено основнi положення дисертацiйної роботи.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 152 сторінках комп'ютерного тексту, складається з вступу, 6 розділів, висновків та переліку посилань. Робота містить 22 таблиці, 20 рисунків і 11 додатків. Перелік використаної літератури включає 211 найменувань, в тому числі 25 іноземних авторів.

ЗМІСТ РОБОТИ

Теоретичнi основи регуляцiї чисельностi попелиць в агроценозах баштанних культур

На основі аналізу узагальнених досліджень вчених показано суперечливість даних про екологію, біологію, шкодочинність та фактори, які регулюють динаміку чисельності баштанної попелиці в просторі й часі. Висвітлено можливі методологічні підходи до прогнозування і регулювання чисельності та шкодочинності баштанної попелиці в агроценозах.

Умови i методики проведення дослiджень:

Дослiдження проведено протягом 1995 -1998 рр. в лабораторії захисту рослин Iнституту овочiвництва i баштанництва УААН (ІОБ УААН).

Спостереження за температурним режимом i кiлькiстю опадiв проводили безпосередньо на дослідних дiлянках, тривалiсть сонячного сяйва (ТСС) обрахована за даними метеорологічного поста Харкiвського аеропорту (15 км вiд мiсця проведення дослiджень). В розділі наводяться метеорологічні дані за роками досліджень та їх відхилення від середніх багаторічних.

Аналіз модифiкацiйних факторiв наочно показав, що стабільними для життєвої системи популяцiї баштанної попелицi можна вважати 1995 i 1996 рр. Прояв важливих абіотичних чинникiв 1997 р. викликав депресiю її розвитку. Вихід деяких з них в зону оптимуму (1998) спричинив масовий спалах чисельностi досліджуваного виду.

Дослiдження афiдофауни біоценозів проводили подекадно впродовж усього перiоду вегетацiї кормових рослин, агроценозів баштанних культур - на 100 листках та на окремих iзольованих листках (пробах), де колонiї попелиць отримували штучно з однiєї самки-розселенки.

Моніторинг льоту крилатих комах проводили за методом жовтих коритець Мйорке. Зiбраних попелиць описували за методикою М.П.Божко (1976) з фiксацією в 70% -му спиртi.

Ступiнь пошкодження рослин агроценозів попелицями визначали за 5-бальною шкалою: 1- на поверхнi листка поодинокi комахи; 2 - колонiями попелиць заселено до 25% поверхнi листків; 3 - до 50%; 4 - до 75%; 5 - попелицями заселена вся рослина, в'януть i усихають листки (Беттхер, Ветцель, Древс, 1987).

Видовий склад, облiк чисельностi хижих комах i паразитiв баштанної попелицi визначали на тих же рослинах, де проводили облiк шкiдникiв, шляхом маршрутних обстежень i вiзуальних спостережень, з подальшим годуванням хижих личинок в колонiях попелиць пiд iзоляторами.

Дослiдження лiнiйних i нелiнiйних зв'язкiв найважливiших екологічних чинникiв з динамiкою розвитку популяції баштанної попелицi, розрахунки моделей короткострокових прогнозiв їх чисельностi в агроекосистемах розраховували за допомогою методiв математичного моделювання (Брусиловский, 1989; Уланова, Забелин, 1990).

Видовий склад, розповсюдження i шкодочиннiсть попелиць на баштанних культурах

Баштаннi культури в умовах Лiвобережжя Лiсостепу України пошкоджували такi види попелиць: баштанна (Aphis gossypii Glov.), персикова, або тютюнова (Myzodes persicae Sulz.), бобова (Aphis fabae Scop.), звичайна картопляна (Aulacorthum solani Kalt.), велика картопляна (Macrosiphum euphorbiae Thom.). Домiнуюче положення в агроценозах займала популяцiя баштанної попелицi. В роботі приведено детальний морфологiчний опис безкрилих самок-засновниць і розселенок баштанної і біометрична характеристика означених видів попелиць.

Визначено, що домінуючими в баштанних і овочевих агроценозах вiдкритого i закритого ґрунту є сисні комахи підряду попелиць (Aphidinea), зокрема баштанна попелиця. В 1998 р. спалах чисельностi цього шкідника призвiв до рiзкого зростання ступеня агресивностi його в агроценозах. Доведено залежність кількісних характеристик взаємозв'язку урожайності баштанних культур в регіоні від показника максимальної щільності (МЩ) заселення рослин фітофагом. Шкодочинність виду в агроценозах (Y) прийнятно описується модельним рівнянням:

Y = 223,1 - 0,21 х МЩ ± 26,7 [1].

В умовах регіону збільшення цього показника на одну умовну одиницю (100 екз/ м²) спричиняє втрати продукції до 7 - 8%.

Екологiя популяцiї баштанної попелицi в харкiвській областi

Дослiдження особливостей трофiчних зв'язкiв баштанної попелицi з характерними природними фiтоценозами Лівобережного Лiсостепу дозволили встановити, що кормова база виду складалася з 15 типових видів рослин. Вивчення впливу комплексу ендо- i екзогенних екологічних факторiв на життєву систему популяцiї свідчить, що баштанна попелиця вiддавала перевагу зимовому дiапаузуванню на рослинах, пагони i бруньки яких були захищенi оболонкою з живих або мертвих листків (гемiкриптофiтнi форми), або надземна частина яких гинула, а бруньки спокою знаходились на коренях i кореневищах (крипто-, геофiтнi форми) (табл. 1).

Бiльша частина природних мiкропопуляцiй, якi складалися з безкрилих дорослих комах i личинок останнього вiку, вiддавали перевагу дiапаузуванню на рослинах осоту польового (Cirsium arvense Scop.), жовтого осоту польового (Sonchus arvensis L.), грицикiв звичайних (Capsella bursa-pastoris Medik.).

Динамiка річного життєвого циклу розвитку популяцiї мала ряд бiоекологiчних специфiчних особливостей, пiд впливом яких формувались сезонне перекриття поколiнь, міграційна активність і ступінь заселення рослин агроценозів (рис.).

Визначено, що в регіоні процес масового німфоутворення починався при сумі ефективних температур (СЕТ) 160-180⁰С (II декада травня). Збiльшенням СЕТ до 400-510⁰С (кiнець травня) стимулювало масове окрилення i мiграцiю крилатих розселенок на першорiчнi бур'яни, рослини-ефемери, а в рік масового розмноження - i на рослини агроценозiв.

Встановлена чітка сезонність з'явлення нiмф, яка зумовлювала чотири періодів льоту крилатих комах: кiнець травня - початок червня (лiт весняних мiгрантiв з мiсць зимiвлi); протягом липня (перший лiт лiтнiх мiгрантiв); кiнець липня - початок серпня (другий лiт лiтнiх мiгрантiв); кiнець липня - серпень (лiт осiннiх мiгрантiв в мiсця зимiвлi).

Мiграцiйнi процеси, якi протiкали в стабiльнiй фазi розвитку популяцiї (1995, 1996), носили типовий облiгатний характер. Мiграцiйний перiод починався з II-ї декади червня, тривав до 60 днів і закінчувався в II-й декаді серпня (табл.2).

Неадекватною реакцією на непередбачувані умови iснування виду була зміна характеру мiграцiйної активностi. Сформований абіотичними чинниками опір і ємкість середовища зумовлювали вiдхилення тривалості льоту в сторону подовження (1998), або його скорочення (1997).

Динамiка розвитку i поведiнка популяцiї в досліджуваних агроценозах формувалась під впливом внутрiшнiх (змiна щiльностi, мiграцiя та емiграцiя) і зовнiшнiх (лiмiтуючі абіотичні фактори, мiжпопуляцiйна конкуренцiя, тиск паразитичних i хижих комах) регуляторних механiзмiв. Характер взаємозв'язку і взаємообумовленості цих процесів сприяв регулюванню верхньої асимптоти росту чисельності виду в агроценозах, максимальні значення якої в регіоні спостерігались в кiнці липня - на початку серпня.

Досліджений хід багаторічних змін чисельності виду в агроценозах мав чiтко окреслений циклічний характер з чергуванням років депресій та різких підйомів його чисельності, який призвів до масового розмноження баштанної попелиці в 1998 р. При цьому показники тривалості льоту, абсолютної щільності (Ра), коефіцієнтів розмноження (Prp) і розподілу (Kl) та енергії розповсюдження (Ер) у попередній рік мали мінімальні значення (табл.3).

Мінімальна шкодочиннiсть баштанної попелицi в агроценозах спостерігалась на початку фази росту щільності популяцiї. Високу швидкiсть розселення виду зафіксовано тiльки в фазу спалаху чисельностi.

Ентомофаги попелиць в агроценозах баштанних культур

Передумовою до посилення ролi ентомофагiв є зменшення залежності агроценозiв вiд втручання людини за рахунок максимального використання бiотичних факторiв як основних регуляторiв чисельностi фiтофагiв (Секун, Кошевська, Поліщук, 1997).

За результатами дослiджень визначено характерний регiональний видовий склад хижих i паразитичних комах - консументiв баштанних попелиць. Активними ентомофагами попелиць були 30 вид комах, якi належали до 5 рядiв, 8 родин, 23 родiв.

В баштанних агроценозах домінували представники родини кокцинелiд (Сoccinellidae, Coleoptera) - 8 видів, зокрема Coccinella septempunctata L. (семикрапкове попеличне сонечко). Личинками, німфами i дорослими комахами попелиць на баштанних культурах живилися хижі клопи (Hemiptera) родин набід (Nabidae) та антокорид (Anthocoridae), галиці (Cecidomyiidae, Diptera), сирфiди (Syrphidae, Diptera) та хризопи (Chrysoperla, Neuroptera).

До групи спеціалізованих консументiв баштанних попелиць належали паразитичні комахи-їздцi (Hymenoptera) з родин афідіусів (Aphidiidae) та афелінід (Aphelinidae), домiнували види Aphidius matricariae Hal., Diaeretiella rapae M'Inthosh. i Aphelinus varipes Forst. (табл. 4).

Видове співвідношення ентомофагів попелиць в баштанних агроценозах було наступним: двокрилі - 36,8%, жуки - 26,6%, перетинчастотокрилі - 20%, сітчастокрилі - 10%, клопи - 6,6%.

Особливостi біології, екології, циклів розвитку семикрапкового сонечка спостерiгали синхронно з дослiдженнями баштанних попелиць. В умовах регiону даний вид був постiйним домiнуючим супутником її в біо- та агроценозах.

За роками визначено, що термiн часового розриву в системi “ентомофаг - шкідник” становив вiд 10 до 20 днiв. Це давало шкiдникам певний час на розселення i заснування колонiй на рослинах дослiджуваних сiвозмiн. В 1998 р. цього мiнiмального просторово-часового розриву виявилось досить аби кокцинеліди не стали важливим регулюючим чинником чисельностi баштанних попелиць. В агроценозах осiннi резервацiї кокцинелiд знищувались тiльки через негативний вплив антропогенного чинника.

Нами виявлено 8 видiв сирфiд (Syrphidae), личинки яких були хижаками баштанних попелиць з травня по вересень. Їх чисельнiсть i видовий склад в агроценозах протягом сезону i за роками значно змiнювалися. З початком масового заселення попелицями продовольчих i насiннєвих овочевих рослин (червень, липень) туди поступово мiгрували i дорослi сирфiди. Масовiй їх концентрацiї в овочевих i баштанних агроценозах сприяв i тривалий перiод цвiтіння багатьох видiв рослин-нектароносів. Максимальна чисельність личинок сирфiд в колоніях спостерігалась на початку серпня пiсля пiку заселення баштанних агроценозів попелицями.

Вилiт i вiдкладання яєць паразитами баштанних попелиць (афелінусами, афідіїдами) вiдбувався в перiод масового заселення агроценозів (липень) фітофагами. На стадiї максимального росту чисельностi популяцiї фiтофагiв (II декада липня - I декада серпня) регулююче значення паразитичних комах збільшувалось. Цьому сприяло активне розселення попелиць в межах поля i масове утворення колонiй на рослинах сiвозмiн.

Доведено, що в агроценозах бiологiчнi стосунки мiж паразитами i мiгруючими видами попелиць не мали передумов для прогресивного накопичення перших

Сезоннi i рiчнi змiни погодних умов, а також циклiчнiсть динаміки популяцiї живителя (з чергуванням максимумів і мінімумів) зумовлювали ступiнь регуляторної спроможностi хижих комах-афiдофагiв. Живитель бiльшу частину життєвого циклу вiдновлював чисельнiсть пiсля рiзких спадiв, активність хижих комах регулювалася межами, якi формувалися природними ресурсами i запасом жертви.

За роки дослiджень оцiнка щiльностi популяцiй хижих комах i баштанних попелиць дозволила виявити ряд важливих закономiрностей. Багаторічні цикли розвитку хижакiв значною мiрою повторювали цикл розвитку популяцiї баштанної попелицi. В регулярних циклiчних змiнах щiльностi популяцiй хижака i жертви (осциляцiя розвитку) спостерігали максимуми i мiнiмуми. В рік спалаху чисельностi баштанної попелицi за короткий термiн її консументи досягли стану насичення (швидкiсть споживання сягала максимуму), що й було межею регулюючої дiї ентомофагів.

Математичнi моделi короткострокового прогнозу розвитку баштанної попелицi в лівобережжі лiсостепу України

Для рацiонального використання хiмiчних заходiв захисту баштанних культур вiд попелиць необхiдно мати прогнози чисельностi домінуючого виду з урахуванням окремих фаз його розвитку (початок заселення посiвiв крилатими мiгрантами i масове вiдродження личинок самками-засновницями). Це дасть змогу організувати захист посівів методом крайового обприскування.

Математичні моделі короткострокового прогнозу мiграцiйної активностi i максимальної чисельності баштанної попелицi в агроценозах розробляли за наступним алгоритмом:

1) добiр предикторiв за коефiцiєнтами кореляцiї на рiвнi значущостi не менше 95%;

2) добiр кращих рiвнянь регресiї, керуючись наступними критерiями: кiнцеве рiвняння повинно пояснювати не менш 90% варiацiй фактичних даних; iнтервали значень загального коефiцiєнту кореляцiї пiдсумкового рiвняння повиннi бути статистично достовiрними, на рiвнi, не нижче 0,99;

3) верифiкацiя моделей пiдставлянням чисельних значень вiдповiдних предиктантiв у рiвняння з наступним порiвнянням фактичних i теоретичних значень.

Математичний аналiз довiв наявнiсть статистично достовiрного зв'язку мiж показниками максимальної щiльностi (МЩ) заселення рослин польових сiвозмiн i кiлькiстю крилатих мiгрантiв (ККМ).

Результати первинної варiацiйно-статистичної обробки i парного кореляцiйного аналiзу свідчать, що для створення рiвнянь регресiї (прогнозу) ККМ доцiльно використовувати предиктори: тривалість сонячного сяйва в серпнi (ТССс) та кiлькість опадiв у жовтнi попереднього року (ОПж), гiдротермiчний коефiцiєнт червня поточного року (ГТКч).

Обчислені нами модельні рівняння короткострокового прогнозу, за якими можна встановити ККМ (міграційну активність) баштанної попелиці в агроценозах, мають вигляд:

ККМ = 780,19 + 9,78 х ОПж - 3,5 х ТССс ±30 (сезонний прогноз) [2];

ККМ = 636,59 - 226,97 х ГТКч ±20 (уточнюючий) [3].

Аналіз даних 1999 р. засвідчив, що очікуваний показник кількості крилатих мігрантів (ККМ) за моделлю 2 буде коливатись в межах 323 ± 30 екземплярів на 1 коритце, фактично отриманий - становив 362 і знаходився в прогнозованому інтервалі. Уточнюючий прогноз за моделлю 3 показав, що в липні спостерігатиметься тенденція до посилення міграційної активності виду до 416 ± 20.

До вагомих регуляторiв темпу розвитку i поведiнки виду в агроценозах, за доцiльнiстю i репрезентативнiстю даних, вiднесено: тривалість сонячного сяйва в серпнi (ТССс) та кiлькiсті опадiв в груднi попереднього року (ОПгр), гiдротермiчний коефiцiєнт червня поточного року (ГТКч).

Для побудови вихiдного динамiчного ряду користовувалися отриманними даними максимальної щiльностi (МЩ) баштанної попелицi в перiод максимального заселення агроценозiв.

Модельні рівняння короткострокового прогнозу, за якими можна встановити МЩ баштанної попелиці в агроценозах, мають вигляд:

МЩ = 1022,07 - 4,55 х ТССс + 11,64 х ОПгр ± 32 (сезонний прогноз) [4];

МЩ = 2489,7 - 7,5 х ТССс - 94,36 х ГТКч ± 29 (уточнюючий) [5].

Верифікацiйна перевiрка математичних моделей очікуваної МЩ баштанної попелицi за моделлю 4 свідчить, що в агроценозах на 1999 р. чисельнiсть цього шкiдника повинна бути невисокою - 168 ± 32 екз/м². Фактична облiкова чисельнiсть його становила 181 екз/м², що вiдповiдало розрахунковiй. За модельним рiвнянням 5, в агроценозах з липня слід очiкувати подальше нарощування чисельностi. Прогнозована кількість попелиць на початок липня становила 127 ± 29, фактична - 97 екз./м².

Шляхом введення до модельного рівняння прогнозу шкодочинності виду [1] значення очікуваної щільності фітофага встановлено, що на наступний рік втрати продукції в регіоні становитимуть до 20 %, а очікувана урожайність баштанних культур дорівнюватиме 200 ± 26,7 ц/га.

Розроблені нами модельні рівнянні короткострокових та сезонних прогнозів з високим ступенем достовірності можуть бути використані службою сигналізації і прогнозів Харківської області.

Загальну схему, алгоритм i математичнi методи створення прогностичних рiвнянь динамiки чисельностi баштанної попелицi з вiдповiдним аналiзом впливу на популяцiю конкретних предикторiв можна рекомендувати для всіх регiонiв України.

популяція попелиця баштанний агроценоз



ВИСНОВКИ

В Лiвобережному Лiсостепу України фауна попелиць баштанних культур представлена 5 видами: баштанною (Aphis gossypii Glov.), пер-сиковою (Myzodes persicae Sulz.), бобовою (Aphis fabae Scop.), звичайною картопляною (Aulacorthum solani Kalt.) і великою картопляною (Macrosiphum euphorbiae Thom.). Домінуюче положення серед них займає баштанна попелиця (61-84%).

2. Багаторiчна динамiка популяцiї баштанної попелицi має чотирирiчну циклiчнiсть з поступовою змiною фази спалаху чисельностi на глибоку депресiю. В агроценозах баштанних культур спалаху чисельності цього шкідника передують максимально низькі кількісні значення коефіцієнтів розмноження (Prp) і розподілу (Kl) та енергії її розповсюдження (Ep) у попередній рік.

3. В Харкiвськiй областi на баштанних культур виявлено 30 видів комах - ентомофагiв баштанних попелиць, які належали до рядів: Coleoptera (8 видів), Hemiptera (2), Diptera (11), Hymenoptera (6), Neuroptera (3).

Важливими регуляторами чисельностi шкiдників в агроценозах є Coccinella septempunctata L. (семикрапкове попеличне сонечко).

4. Встановлено залежнiсть регуляторної функцiї ентомофагiв баштанної попелицi вiд мiнливостi показникiв щiльностi i термiнiв просторово-часового розриву популяцiй живителя i консумента. При низькiй (1:10-15) i середнiй (1:25-30) щiльностi жертви регулююча дiя ентомофагiв задовiльна, при високiй (понад 30) - подальший розвиток популяції жертви регулюють внутрiшньовидова конкуренцiя (мiграцiя, емiграцiя) та фiтогенний фактор.

5. Проведено добiр предикторiв, якi в умовах регiону формують i вiдповiдають за загальний стан, мiграцiйну активнiсть i агресивнiсть виду в агроценозах. Це - показники гiдротермiчного коефiцiєнта червня поточного року (ГТКч), тривалостi сонячного сяйва в серпнi (ТССс), кiлькiсть опадiв в жовтнi (ОПж) i груднi (ОПгр) попереднього року.

6. Розроблено алгоритм i методику математичного моделювання прогнозiв поведiнки популяцiї баштанної попелицi в агроценозах на основi показників кількості крилатих мігрантів (ККМ) і максимальної щiльностi (МЩ) виду.

7. Розроблений алгоритм чотирьох математичних моделей короткострокових і сезонних регіональних прогнозів появи баштанної попелиці на основі закону циклічності динаміки популяцій рекомендується для використання службою сигналізації і прогнозів Харківської області, а загальна методика моделювання - для всіх регіонів України.

Для агроценозів баштанних культур Лівобережного Лісостепу України побудовано математичні моделі короткострокових сезонних прогнозів очiкуваної кiлькостi крилатих мiгрантiв (ККМ) i максимальної щiльностi (МЩ) баштанної попелицi в агроценозах баштанних культур:

ККМ = 780,19 + 9,75 х ОПж - 3,5 х ТССс ± 29;

МЩ = 1022,07 - 4,55 х ТССс + 11,64 х ОПгр ± 32;

та короткострокових (уточнюючих), якi дозволяють в разi потреби коригувати або визначити термiни проведенням хiмiчних обробок:

ККМ = 636,59 - 226,97 х ГТКч ± 20;

МЩ = 2489,69 - 7,47 х ТССс - 94,36 х ГТКч ± 29.

8. Для iнших регiонiв України математичнi моделi прогнозiв динамiки чисельностi баштанної попелицi доцiльно модифікувати за схемою, в основу якої покладено визначення суттєвостi зв'язкiв конкретних елементiв навколишнього середовища (тривалiсть сонячного сяйва, гiдротермiчний коефiцiєнт, опади) з багаторiчними змiнами її чисельностi.

9. Важливою перевагою розроблених нами моделей прогнозiв є скорочення кiлькостi польових облiкiв, чiтке регламентування ступеня загрози i оптимальнiсть визначення термiнiв хiмiчних обробок посiвiв.



ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ДИСЕРТАЦІЇ ВИСВІТЛЕНО В ПУБЛІКАЦІЯХ:

Черненко В.Л. Смена кормовых растений в цикле развития Aphis gossypii Glov. в условиях Харьковской области // Изв. Харьков. энтомол. об-ва. - 1997. - Т.V., вып.1. - С. 107-109.

Черненко В.Л. Видовой состав энтомофагов и паразитов бахчевой тли в условиях Харьковской области // Изв. Харьков. энтомол. об-ва. - 1998. - Т.VI., вып.1. - С. 132-134.

Черненко В.Л. Попелицi // Захист рослин. - 1999. - №10.- С. 11-12.

Черненко В.Л. Краткосрочный прогноз появления тлей на бахчевых культурах //Sodininkyste ir darzininkyste.-1999.- V. 18 (1).- S. 180-186.

Черненко В.Л. Математичні моделі короткострокових прогнозів розвитку баштанної попелиці в Лівобережжі Лісостепу України // Изв. Харьков. энтомол. об-ва.- 1999.- Т. VII.- Вып. 1.- С. 163-167.

Черненко В.Л. Оцінка шкодочинності і короткостроковий прогноз розвитку баштанної попелиці //Овочівництво і баштанництво.-1999.-Вип. 44.-С. 244-248.

Черненко В.Л. Бiоекологiчнi особливостi i трофiчнi зв'язки баштанної попелицi в умовах Лiсостепу України // V-й з'їзд Українського ентомол. тов-ва: Тез. доп. - К.: УЕТ. - 1998. - С. 176.



АНОТАЦІЇ

Черненко В.Л. Динаміка популяцій і прогноз розвитку попелиць на баштанних культурах в Лівобережному Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.09 - Ентомологія, Харківський державний аграрний університет, Харків, 2000.

Досліджена одна з найбільш шкодочинних груп комах, які заселяють баштанні культури - попелиці. Визначено їх видовий склад, вивчено особливості біології та екології найбільш поширеного в них виду - баштанної попелиці.

В Лівобережному Лісостепу України вперше ґрунтовно вивчено закономірність багаторічної та сезонної динаміки чисельності баштанної попелиці та її ентомофагів.

Визначено роль впливу абіотичних, біотичних і антропогенних чинників на регулювання чисельності фітофага в баштанних агроценозах та розроблено моделі короткострокових регіональних прогнозів його розвитку.

Обґрунтовано доцільність використання показника тривалості сонячного сяйва (ТСС) для аналізу і розробки кількісних моделей розвитку баштанної попелиці з урахуванням природних регулюючих чинників агроценозу.

Ключові слова: динаміка популяції, ентомофаги, кількість крилатих мігрантів, максимальна щільність, прогноз розвитку, спалах чисельності, тривалість сонячного сяйва.

Chernenko V.L. Dynamics of population and prognosis of aphids development on melon crops in the left coast Forest-Steppe of Ukraine. - Manuscript.

Thesis for a candidate's degree by speciality 03.00.09 - entomology. - Kharkov State Agrarian University, Kharkov, 2000.

The group of insects - aphids is investigated which harm melon crop. The structure of kinds is established, the biology and ecology prevailling in agrocenosis melon aphid is investigated.

For the first time there is studied, the regularity of many years seasonal dynamics of melon aphid and it's entomophags quantity in the left coast Forest-Steppe of Ukraine.

Influence of abiotic, biotic and anthropogenic factors on the regulation of phytophag quantity in melon crop rotations is studied and short-term regional models prognoses of it's development are worked out.

In the process of investigations there is substantiated the expediency of using the duration of solar radiance (DSR) index for analysis and working out quantitative models of melon aphid behavior, taking into account natural regular factors of the crop rotation.

Key words: dynamic of population, entomophags, quantity of winged migrants, maximum density, prognosis of development, out-break of quantity, duration of solar radiance.

Черненко В.Л. Динамика популяций и прогноз развития тлей на бахчевых культурах в Левобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук по специальности 03.00.09 - энтомология, Харьковский государственный аграрный университет, Харьков, 2000.

Изучена одна из наиболее вредоносных групп насекомых, обитающих на бахчевых культурах - тли. Установлен их видовой состав, изучены особенности биологии и экологии массового вредящего вида - бахчевой тли.

В Левобережной Лесостепи Украины впервые наиболее полно изучена закономерность многолетней и сезонной динамики популяции бахчевой тли и ее энтомофагов .

Изучено влияние абиотических, биотических и антропогенных факторов на популяцию фитофага. Определены те, влияние которых обуславливает резкие изменения многолетнего и сезонного хода динамики численности бахчевой тли.

Изучена вредоносность и проанализированы причины ее повышения. Доказано, что в будущем году количественная характеристика вредоносности фитофага зависит от количества крылатых мигрантов (ККМ) и максимальной плотности (МП) его в агроценозах в текущих годах. Разработан прогноз потерь урожая бахчевых культур по прогнозируемым показателям максимальной плотности бахчевой тли в агроценозах.

Установлен и изучен минимальный (четырехлетний) цикл многолетнего развития бахчевой тли, определено влияние на его формирование природных регулирующих факторов агроценоза (энтомофагов). Проанализирована зависимость плотности энтомофагов от плотности жертвы. Многолетние циклы динамики афидофагов в значительной мере повторяют цикл развития популяции бахчевой тли. В регулярных цикличных изменениях плотности энтомофагов отмечены свои максимумы и минимумы. Доказано, что в год вспышки численности вредителя его консументы в короткий срок достигали состояния насыщения (скорость потребления жертвы максимальна), что и служило пределом их регуляторной функции.

Для разработки количественных моделей поведения популяции бахчевой тли доказана целесообразность использования показателя продолжительности солнечного сияния (ПСС).

Использован системный анализ первичного материала, основанный на современных методах математического моделирования прогнозируемых процессов. Созданы модели краткосрочных региональных прогнозов развития тлей на бахчевых культурах. Теоретической основой полученных прогнозов служит современная теория цикличности динамики популяций.

Важным преимуществом разработанных прогнозов численности бахчевой тли является сокращение количества полевых учетов, четкая регламентация степени угрозы и определение оптимальных сроков и способов химической защиты посевов бахчевых культур.

Ключевые слова: вспышка численности, динамика популяции, количество крылатых мигрантов, максимальная плотность, продолжительность солнечного сияния, прогноз развития, энтомофаги.



ДОДАТКИ

Таблиця 1

Рівень розвитку популяції баштанної попелиці на різних кормових рослинах (середнє за 1995-1998 рр.)

Вид рослини	Місце мешкання попелиць	Рівень розвитку популяції
Весняно-осінній період
Гемікриптофіти
Кульбаба лікарська	Прикореневі розетки, листки, пагони	Низький
Калачики непомітні	Прикореневі розетки, листки, пагони	Середній
Подорожник великий	Прикореневі розетки, листки, пагони	Низький
Подорожник середній	Прикореневі розетки, листки, пагони	Середній
Крипто- , геофіти
Грицики звичайні	Корені, пагони, листки	Високий
Осот звичайний	Корені, пагони, листки	Середній
Осот польовий	Корені, пагони, листки	Високий
Жовтий осот городній	Корені, пагони, листки	Низький
Жовтий осот польовий	Корені, пагони, листки	Високий
Літній період
Рослини - ефемери
Щириця: Загнута Зігнута Біла	Листки, пагони Листки, пагони Листки, пагони	Високий Високий Високий
Березка польова	Листки, пагони	Низький
Суріпиця звичайна	Пагони, суцвіття	Середній
Лобода біла	Листки, пагони	Високий
Рослини агроценозів
Огірок посівний	Листки, суцвіття, огудина	Високий
Диня посівна	Листки, суцвіття, огудина	Середній
Гарбуз звичайний	Листки, суцвіття, огудина	Високий
Кавун звичайний	Листки, суцвіття, огудина	Високий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблиця 2

Особливості льоту крилатих мігрантів баштанної попелиці в баштанних агроценозах

Рік	Кількість попелиць в пастках, екз.	Початок льоту	Інтенсивний літ	Закінчення льоту
	загальна	баштанної	декада, місяць	ГТК місяця	декада, місяць	ГТК, декади	тривалість льоту, днів	Декада, Місяць	ГТК, декади
1995	389	290	ІІ, червень	1,36	І, серпень	4,20	60	ІІ, серпень	0,05
1996	284	75	ІІ, червень	2,56	І, серпень	2,00	60	ІІ, серпень	0,06
1997	124	54	ІІІ, червень	2,65	І, серпень	2,02	40	І, серпень	0,12
1998	860	586	І, червень	0,32	І, липень	4,80	40
					І, серпень	2,27	70	ІІ, серпень	0,91

Таблиця 3

Основні показники розмноження популяції баштанної попелиці в агроценозах

Рік	Фаза розвитку популяції	Абсолютна щільність (Ра), м2	Відносна щільність (Prl), %	Коефіцієнт	Енергія розповсюдження (Ер)
				розмноження (Prp)	Розподілу (kl)
1995	Пік чисельності	560	74	1	1	1
1996	Спад чисельності	380	39	0,67	0,82	0,54
1997	Депресія	121	25	0,31	0,64	0,19
1998	Спалах	944	95	7,80	3,8	29,5



Таблиця 4

Максимальна кількість ентомофагів баштанних попелиць в агроценозах, екз. (з 50 листків)

Родина	1995	1996	1997	1998	Х	%
Кокцинеліди	24,2	19,0	8,0	28,0	19,8*	57,8
Клопи (набіди, антокориди)	3,2	3,0	0,7	1,3	2,05	5,9
Сирфіди	7,2	3,2	0,8	3,4	3,65*	10,8
Хризопи	5,0	1,6	0,3	1,5	2,1	6,2
Галиці	4,0	0,3	0,2	0,3	1,2	3,5
Паразити-їздці (афідіуси,афелінуси)	6,4	3,7	6,0	5,5	5,4*	15,8
Всього за сезон	50,0	30,8	16,0	40,0	34,2	100
Максимальна щільність попелиць	1040	720	242	1890	973
Співвідношення “ентомофагшкідник”	1 : 21	1 : 23	1 : 15	1 : 48	1: 28

Примітка: * домінуючі родини

Размещено на Allbest.ru

...