Экологические аспекты защиты древесных растений от зеленой дубовой листовертки в условиях Саратовской области

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

ЦАРЕНКО АКСАНА АНАТОЛЬЕВНА

Экологические аспекты защиты древесных растений от зеленой дубовой листовертки в условиях саратовской области

Специальность 03.00.16 - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов 2007



Работа выполнена на кафедре энтомологии ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»

Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор, Заслуженный лесовод РФ В.В. Дубровин

Официальные оппоненты:

- доктор сельскохозяйственных наук, профессор С.И. Калмыков

- доктор биологических наук, профессор В.А. Болдырев

Ведущая организация - ГНУ «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока»

Защита диссертации состоится 29 мая 2007 года в 1000 часов на заседании диссертационного совета Д-220.061.06 при ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ» по адресу 410012, г. Саратов, пл. Театральная, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

Автореферат разослан «27» апреля 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета А.Н. Данилов

Общая характеристика работы

Введение (актуальность темы). Зеленая дубовая листовертка (Tortrix viridana L.) среди листогрызущих насекомых является одним из опасных вредителей дубрав.

В Саратовской области часто образуются очаги вредителя, которые вызывают ослабление и усыхание дубрав и приводят к отмиранию. В связи с этим особую актуальность приобретает вопрос, связанный с изучением экологических особенностей вредителя в конкретных условиях его развития. Для совершенствования надзора за листоверткой важно иметь достаточно полные данные о характере стациальной приуроченности фитофага к конкретным лесорастительным условиям.

В настоящее время имеется ряд вопросов связанных с установлением особенностей популяционной динамики зеленой дубовой листовертки, которые требуют своего решения. Своевременное планирование и проведение защитных мероприятий напрямую связано с разработкой более совершенных методов учета и прогноза.

Цели и задачи исследований. Формирование экологического подхода к построению системы защиты древесных растений от зеленой дубовой листовертки. Для решения поставленной цели ставились следующие задачи:

- установить особенности образования очагов зеленой дубовой листовертки;

- выявить стациальную приуроченность зеленой дубовой листовертки;

- установить сроки появления и развития листовертки, ее развитие в зависимости от изменения метеорологических факторов;

- изучить характер распределения зеленой дубовой листовертки в пространстве древостоев;

- разработать, усовершенствованные, статистически обоснованные методы учета вредителя, позволяющие повысить точность и производительность учетных работ;

- изучить факторы популяционной динамики листовертки и важнейшие факторы регуляции ее численности;

- выявить ключевые факторы динамики численности, вызывающие наибольшую смертность за генерацию;

- разработать методику прогнозирования численности и вредоносности зеленой дубовой листовертки;

- на основе полученных данных разработать усовершенствованные мероприятия по защите древесных растений от зеленой дубовой листовертки.

Научная новизна. Установлены закономерности возникновения и развития очагов листовертки в конкретных лесорастительных условиях. Подробно изучена приуроченность фитофага к определенным стациям. Детально изучено пространственное распределение зеленой дубовой листовертки в насаждениях. Найдены параметры и модели распределения, позволяющие разработать статистические методы учета вредителя. Проанализирована популяционная динамика зеленой дубовой листовертки с помощью таблиц выживаемости. Выявлены ключевые механизмы регуляции численности, вызывающие наибольшую смертность за генерацию. Выявлен спектр природных энтомофагов и установлена их регулирующая роль.

Практическая значимость. Разработан фенопрогноз появления отдельных фаз онтогенеза зеленой дубовой листовертки в зависимости от накопления сумм среднесуточных положительных температур. Установлено влияние температуры и осадков в течении генерации. Разработаны оптимизированные методы учета зеленой дубовой листовертки в фазе гусеницы и яйца. Эти методы позволяют значительно сократить объем учетных работ и повысить их производительность. На основе выявленных закономерностей возникновения вспышек массового размножения фитофага, установлены периоды выхода его из депрессии и начала роста численности в насаждениях. Определены взаимозависимости между экологической плотностью листовертки и распространением ее очагов. Найдены критерии вредоносности, при которых целесообразно проведение защитных мероприятий. На основе полученных данных разработаны усовершенствованные мероприятия по защите древесных растений и даны их биологическая, экономическая и биоэнергетическая оценки.

Реализация результатов исследований. Данные исследования прошли проверку и внедрены в Саратовском, Аткарском лесхозах, а также леспаркхозе «Кумысная поляна» Саратовской области. Они будут использованы в практических целях для защиты насаждений от зеленой дубовой листовертки.

Акт внедрения в производство от 12.10.06г.

Основные положения, выносимые на защиту

- экологические особенности развития и распространения в насаждениях зеленой дубовой листовертки;

- оптимизация методов учета зеленой дубовой листовертки;

- динамика численности зеленой дубовой листовертки;

- прогнозирование численности и вредоносности зеленой дубовой листовертки;

- усовершенствованные мероприятия по защите древесных растений.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались и публиковались на Международной научно-практической конференции - Саратов - Ухань - Галвестон 2006г., Всероссийской научно-практической конференции в г. Казане, научных и научно практических конференциях Саратовского государственного аграрного университета за 2005 - 2007 годы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, выводов, и рекомендаций производству общим объемом 170 страниц компьютерного текста. Она содержит 25 таблиц, 12 рисунков, 20 приложений. Список используемой литературы включает 362 наименования, в том числе 29 на иностранном языке.



Содержание работы

листовертка древостой учет

Введение Обоснована актуальность темы, показана новизна работы и ее практическая значимость, сформированы цели и задачи исследований.

1. Состояние вопроса по изученной теме диссертации (обзор литературы)

Согласно литературным данным существует ряд вопросов по особенностям экологии опасного вредителя дубрав - зеленой дубовой листовертки, ее надзора, прогноза численности и вредоносности в конкретных условиях развития.

2. Экологические условия и методика проведения исследований

Экспериментальная работа выполнялась в период с 2003 - 2005гг. на территории Саратовской области.

Леса области находятся главным образом на севере Правобережья. Насаждения представлены дубравами порослевого происхождения. Характерной особенностью порослевых дубрав является их ослабленное состояние, наличие большого количества сухостойных и усыхающих деревьев. Непрерывному ухудшению их состояния способствует периодически повторяющиеся засухи и повреждения насекомыми, а также рекреационные нагрузки. Продолжительность вегетативного периода колеблется от 150 до 190 дней. Климат Саратовской области характеризуется жарким, сухим летом и умерено холодной зимой с устойчивым снежным покровом, а также хорошо выраженными переходными сезонами. Годовая сумма осадков составляет в среднем 519 мм., на теплый период которых приходится 59-73% от всего количества, абсолютный минимум температур может достигать -38Со.

В соответствии с задачами и целями разрабатывалась методика проведения исследований. В связи с этим были заложены 18 постоянных пробных площадей в насаждениях леспаркхоза «Кумысная поляна», полезащитных лесополосах ГНУ НИИС/Х «Юго-Восток», Аткарском и Саратовском лесхозах Саратовской области. Пробные площади имели различную лесоводственно-таксационную характеристику. На пробных площадях проводили:

1. Лесопатологические обследования насаждений, с целью выявления очагов зеленой дубовой листовертки и ее вредоносности.

2. Установку сроков развития всех фаз онтогенеза фитофага в связи с абиотическими факторами среды.

3. Изучение стациального размещения зеленой дубовой листовертки на отдельных деревьях и в пространстве древостоев.

4. Изучение динамики популяции зеленой дубовой листовертки и роль природных регуляторов ее численности.

5. Выявление критических периодов регуляции численности вредителя.

6. Получение данных для разработки методов прогнозирования фитофага.

7. Изучение влияния различных средств защиты на популяцию зеленой дубовой листовертки с целью, разработки усовершенствованных мероприятий по защите растений.

В ходе исследований рассматривалась связь абиотических факторов среды в момент возникновения вспышек массового размножения. Метеоданные включали: среднемесячное количество осадков, средимесячную температуру и их отклонения от многолетней средней нормы. Изучалось влияние погодных условий в периоды развития гусениц и лета бабочек (апрель - июнь), влияние низких температур (январь, февраль) на выживаемость зимующих фаз листовертки.

Изучение фенологических и биологических особенностей производилось не реже, чем через 3-5 дней на постоянных маршрутных ходах, которые располагались в очагах размножения фитофага. Изучение проводилось с использованием методик Добровольского Б.А. (1969), Воронцова А.И. (1974), Доспехова Б.А. (1985). Данные полевых наблюдений дополнялись лабораторными исследованиями.

Оптимизация методов учета зеленой дубовой листовертки разрабатывалась путем отбора проб в период развития отдельных фаз насекомого. Взятие и расположение пробных единиц имело случайный и систематический характер. Учет гусениц и яйцекладок проводили методом отбора концевых ветвей на модельных деревьях по ярусам. Пробы брались послойно: из верхней, средней и нижней части модельных деревьев. На пробах проводился анализ состояния ослабленности деревьев.

Половой индекс популяции учитывался по куколкам. Плодовитость бабочек определяли путем вскрытия брюшка. Подсчет яиц проводился с помощью бинокулярного микроскопа - МБС-9. Основываясь на проведенных количественных учетах в различных фазах развития зеленой дубовой листовертки, изучалась ее популяционная динамика, а также изменение численности, вызванные природными факторами. При анализе динамики численности вредителя на различных фазах развития использовалась таблица выживаемости.

Составление таблиц выживаемости и обработка материалов проводилась по методикам (Страхов, В.В. 1974, Воронцов, А.И. 1978, Watt 1962, Morris 1963, Harcourt 1969, Varley, Cradwel 1970).

При анализе таблиц выживаемости выявлялись ключевые факторы, вызывающие наибольшую смертность за генерацию. Разработка методики прогнозирования зеленой дубовой листовертки основывалась: на зависимости между плотностью популяции и площадью очагов, при анализе вспышек массового размножения.

Многократные учеты листовертки, а также оценка степени объедания, выявили статистическую зависимость между указанными показателями. Это позволило установить критерии для назначения лесозащитных мероприятий. Были испытаны средства, обеспечивающие экологическую безопасность и надежный эффект защиты.

Полученный в результате исследований материал обрабатывался математическими методами дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов (Снедекор, Дж. У. 1960; Вольф, В.Г. 1966; Плохинский, Н.А. 1970; Свалов, Н.Н. 1975; Доспехов Б.А., 1979) в вычислительном центре ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ».

3. Экологические особенности развития и распространения в насаждениях зеленой дубовой листовертки

3.1 Условия образования очагов зеленой дубовой листовертки

В результате проведенных исследований было установлено, что подъем численности и интенсивность развития очагов фитофага происходили в периоды 1998, 1999, 2000, 2001, 2003, 2005 годы. В эти годы в период отрождения и развития гусениц (апрель, май) стояла жаркая, сухая погода. Со значительным отклонением среднемесячной температуры воздуха и среднемесячных осадков от многолетней нормы. Важную роль также играли температуры воздуха в период лета бабочек и «мягкие зимы».

3.2 Вредоносность зеленой дубовой листовертки

Как отмечают Ю.Н. Иванченко (1957), А.И. Ильинский (1965) Р.И Золотин (1970), Е.Н. Иерусалимов (1967,1979), В.С. Знаменский (1982) в очагах распространения зеленой дубовой листовертки происходит полная или частичная потеря листвы, что значительно ослабляет устойчивость насаждений.

Для установления вредоносности зеленой дубовой листовертки был произведен количественный перечет деревьев по степени их физиологической ослабленности в очаге. Было установлено, что средневзвешенная категория ослабления дуба ранней формы от объедания листоверткой составила 3,67. Это свидетельствует о преобладании деревьев в очаге с признаками сильного ослабления. На вязе мелколистном вредоносность зеленой дубовой листовертки была меньше, степень ослабления составила 1,98. На клене остролистном вредоносность фитофага составила 1,22. Липа мелколистная практически не была заселена листоверткой.

Используя специальную методику, был произведен расчет размера вредоносности фитофага и величины потерь прироста древостоя, подвергшегося дефолиации крон. Это позволило составить таблицу 1. Из таблицы видно, что степень объедания крон деревьев, при увеличении запаса яйцекладок листовертки, закономерно вызывало увеличение потерь прироста насаждений.

Таблица 1 - Величина потерь прироста насаждений дуба в зависимости от объедания крон деревьев зеленой дубовой листоверткой

№ п/п	Коэффициент феногруппы	Среднее число яиц на 100 точек роста	Градация поврежденности крон деревьев, %
			Усредненный показатель потери прироста, %
			5-10	11-20	21-30	31-40	41-50	51-60	61-70	71-80	81-90	91-100
1	0,42	50	5
2		150		13
3		250			21
4		350				32
5		450					43
6		550						56
7		650							66
8		750								72
9		850									86
10		950										94

3.3 Выявление стациальной приуроченности зеленой дубовой листовертки

Несмотря на широкое распространение зеленой дубовой листовертки и наносимый большой вред древостоям, многие вопросы ее стациального размещение в насаждениях изучены недостаточно (Воронцов, А.И. 1978, Апостолов, Л.Г. 1984, Дубровин, В.В. 1994, 2000).

В результате проведенных исследований и анализа данных было установлено, что наиболее предпочитаемые стации для развития и образования очагов зеленой дубовой листовертки в условиях Саратовской области складывались в насаждениях, возраст которых составлял от 20 до 70 лет. Тип условий местопроизрастания - дубравы узкомятликовые и боромятликовые, ЙV - V бонитетов с полнотой 0,5, также осоково-злаковые нагорные дубравы IV бонитета с полнотой 0,6.

3.4 Особенности биологии, фенологии, фенопрогноз развития зеленой дубовой листовертки. Связь фитофага с абиотическими факторами среды

При изучении биологических особенностей зеленой дубовой листовертки было установлено, что лёт бабочек происходил в июне в дневное и ночное время при положительной температуре воздуха +17оС…+18оС. В отдельных случаях при снижении температуры до +7оС лёт бабочек прекращался, и они прятались в листьях деревьев.

Самки откладывали до 140 яиц, их плодовитость по данным различных источников может составлять до 70 штук яиц (Аверкиев, И.С. 1984.), 150 штук яиц (Воронцов, А.И. 1995.), 120 штук яиц (Дубровин, В.В. 2000).

Яйцекладки находились преимущественно в верхней части кроны, около черешков листьев 2-3 годичного прироста. Распределение кладок яиц по кроне модельных деревьев соответственно было: 50% - верхняя, 30% - средняя, 20% - нижняя части кроны. На развитие гусениц в среднем уходило 22 дней при сумме среднесуточных температур 286оС, на развитие куколки - 25 день при сумме среднесуточных температур - 359оС, а на бабочку в среднем -16 дней при сумме среднесуточных температур -339оС. Полученный фенопрогноз может использоваться при планировании и проведении истребительных мероприятий.

Таким образом, исследования позволили дополнить данные по биологии зеленой дубовой листовертки, что очень важно при ведении лесопатологического надзора и учета за ней, а также для прогнозирования распространения фитофага в условиях Саратовской области. Исследования влияния температур и осадков на развитие всех фаз онтогенеза зеленой дубовой листовертки позволили составить усредненную феноклимограмму, которая позволяет спрогнозировать появление и сроки развития насекомого под влиянием складывающейся метеоситуации.

4 Оптимизация методов учета зеленой дубовой листовертки

4.1 Учет гусениц листовертки

Были разработаны методы оптимизированного учета зеленой дубовой листовертки в фазах гусеницы и яйца. Для разработки статистически обоснованных методов учета, важно знать пространственное распределение листовертки в насаждениях. Найти устойчивые параметры распределения. Преимущественный выбор листоверткой более освещенных участков леса, а также деревьев с определенными признаками обуславливает агрегированность распределения фитофага в насаждениях. Степень агрегированности распределения определялась по показателям отношения дисперсии к средней численности выборочных данных. Исследования показали, что распределение листовертки в насаждениях с различной лесоводственно-таксационной характеристикой в основном носило агрегированный характер. Регрессионный анализ установил зависимость между параметрами распределения - дисперсий и средней на единицу учета.

Как было установлено распределение листовертки, в фазе гусеницы, носит агрегированный характер, а величина дисперсии тесно связана со средней численностью вредителя. Это позволило выявить зависимость между этими показателями, выразить уравнением 1:

S2 = 0,450 + 0,050 2 (1)

R = 0,806, P > 0,95

где S2 - дисперсия

- средняя численность гусениц на 100 точек роста.

Полученное уравнение позволило преобразовать уравнение связи между постоянными характеристиками распределения листовертки и получить формулу для построения графика последовательного учета гусениц вредителя для трех уровней относительной ошибки D0 (рис. 1).

Tn = (2)

Tn - суммарная численность вредителя в пробе;

n - число проб для определенного уровня точности D0.

При использовании графика рисунок 6 учет заканчивают в том случае, когда точка общего количества гусениц при данном объеме учета будет у стоп-линии или несколько выше ее.

Рис. 1 - График последовательного учета гусениц зеленой дубовой листовертки для трех уровней допустимой относительной ошибки (До)

График последовательного учета позволяет оценить численность с заданной точностью в два этапа. После предварительной выборки соединяют начало координат с точкой суммарного количества гусениц на графике и продолжают прямую до пересечения со стоп-линеей, а затем из точки пересечения опускают перпендикуляр на ось абсцисс и находят общий объем выборки.

4.2 Учет яйцекладок листовертки

По данным ряда авторов (Знаменский, В.С., Лямцев, Н.И. 1986, Дубровин, В.В. 2005) численность листовертки в различных частях кроны и на ветвях различного диаметра меняется при колебаниях плотности популяции. Для повышения производительности работ следует установить зависимость между отдельными отрезками ветвей в кроне дуба и численностью на них яиц.

При изучении распределения яйцекладок листовертки в пространстве древостоев была выявлена зависимость между дисперсией и средней численностью яйцекладок. Эта зависимость хорошо аппроксимируется параболой второго порядка, имеющей следующий вид:

S2 = 0,403 + 0,7692 (3)

R = 0,791, Р>0,95;

где S2 - дисперсия,

- средняя численность яйцекладок на 100 точек роста.

Исследования показали, что наиболее оптимальным местом взятия проб для учета яйцекладок может быть расстояние от вершины дерева в зависимости от возраста древостоя, оно варьирует от 1,5 до 3 м. Основная масса яйцекладок концентрируется на отрезках ветвей с диаметром от 1,0 до 3,0см, общей протяженностью 1,0 -1,5м. Полученные данные позволили составить таблицу 2.



Таблица 2 - Оптимальное размещение модельных ветвей для учета яйцекладок зеленой дубовой листовертки

Возраст древостоя (лет)	30	40	50	60	70	80
Расстояние от вершины дерева (м)	3,0	3,0	2,5	2,5	2,0	1,5
Отрезки модельных ветвей, диаметр (см)	1,0	1,0	1,0-2,0	1,0-2,0	2,0-3,0	1,0-2,0 2,0-3,0
Общая длина модельных ветвей (м)	1,5	1,5	1,5	1,5	1,0-1,5	1,0-1,5

Для разработки статистически обоснованного метода учета яйцекладок зеленой дубовой листовертки был разработан план их последовательного учета график, рисунок 2, с использованием уравнения 4.

Tn = (4)

где Tn - суммарная численность вредителя в пробе;

n - число проб для определенного уровня точности D0.

Для учета яйцекладок, вначале определяется место взятия модельной ветви и ее размер по таблице 2. Далее используя график последовательного учета берется необходимое количество модельных ветвей для определения заселенности насаждений с заданной точностью.



Рис. 2 - График последовательного учета яйцекладок зеленой дубовой листовертки для трех уровней допустимой ошибка D0

5. Динамика численности зеленой дубовой листовертки

5.1 Анализ причин и факторов популяционной динамики зеленой дубовой листовертки с помощью таблиц выживаемости

В основе разработанной методики анализа легли данные, позволяющие получить оценки численности и факторов популяционной динамики зеленой дубовой листовертки в течении генерации.

Важность использования таблиц выживаемости при изучении популяционной динамики насекомых отмечалась многими авторами (Воронцов, А. И. 1978; Семевский, Ф.Н. 1971; Дж.К. Варли, Дж.Р. Градуэлл, М.П. Хассел, 1978; Рубцов, В.В. 1984; Дубровин, В.В. 1999; Morris, R.F. 1963; Emlree, D.G. 1965).

Путем сгруппирования полученных данных была составлена таблица выживаемости (таб.3). С помощью такой таблицы можно наиболее полно выявить изменения численности природной популяции листовертки под воздействием выявленных факторов смертности и установить среди них ключевые.

Таблица 3 - Таблица выживаемости зеленой дубовой листовертки за период 2003-2005 гг.

Возрастной интервал x	Количество живых особей lx	Факторы вызывающие смертность dxF	Количество погибших особей в течении интервала dx	100qx (как отношение dx к lx)
Яйца	182,84	Абиотические факторы	17,47	9,6
Гусеницы I-III возрастов	165,37	Миграция и асинхронность	2,71	1,63
		Паразиты	3,63	2,2
		Хищники	37,97	22,96
		Болезни	-	-
		Внутривидовая конкуренция	7,39	4,47
		Межвидовая конкуренция	9,27	5,61
		Неустановленные причины	83,47	50,47
			144,44	87,34
Гусеницы ЙV-V возрастов	20,93	Паразиты	1,14	5,45
		Хищники	7, 42	35,45
		Болезни	1,36	6,5
		Внутривидовая конкуренция	3,24	15,48
		Межвидовая конкуренция	2,67	12,76
		Неустановленные причины	2,14	10,22
			17,97	85,86
Куколки +	2,96	Паразиты	1,03	34,80
		Хищники	0,12	4,05
		Болезни	-	-
		Неустановленные причины	0,48	16,22
			1,63	55,07
Бабочки	1,33
За поколение			181,51	99,27



В результате исследований было установлено, что гибель вредителя в фазе яйца происходила главным образом от абиотических факторов в период перезимовки и в среднем составила 9,6 %. В отдельные годы под воздействием ранневесенних заморозков была зафиксирована гибель отрождавшихся гусениц при внедрении в почки кормовой породы дуба до 30 %. Смертность также была вызвана неустановленными причинами, которые составили 50,47%, а также хищниками - малым лесным красотелом Calasoma sucophanta L. и четырехточечным мертвоедом Xylodrepa guadripunctata Sech до 22,96%. Гибель гусениц листовертки в этом возрастном интервале от паразитов Phytodietus sp. и Phytodietus polizonis Forst не превышала - 2,2%. Межвидовая и внутривидовая конкуренции вызывали гибельь гусениц до 10%. Смертность гусениц старшего возраста была вызвана паразитами Apanteles spurius Wesm, Microgaster meridiana Hal, а также Itoplectis alternans Grav и не превышала - 5,45 %. Среди болезней отмечалися нозематоз и мюскардиноз - Beauveria bassiana (Bals) Vuill. Гибель гусениц от них составила в среднем - 6,5%. Основная смертность куколок была вызвана паразитами, которые приводили их к гибели до - 34,8 %. Среди них доминировал ихневмонид - Phaeogenes invisor Thunb. Встречалась также тахина - Elodia tragica Meig и наездник Itoplectis alternans Grav. От неустановленных причин гибель куколок не превышала - 16,22%. Среди хищников куколок листовертки был зарегистрирован малый лесной красотел Calasoma sucophanta L., который вызывал их гибель до 4,1 %.

5.3 Выявление ключевого фактора в популяционной динамике зеленой дубовой листовертки

Для выявления ключевого фактора был использован коэффициент Бесса, который показывает, насколько плотность популяции увеличилась бы, если смертность от данного фактора отсутствовала.

Было установлено, что в изменении численности листовертки по годам ключевую роль играли хищники гусениц старшего возраста, а также паразиты куколок. Коэффициенты Беса составили соответственно 0,56 и 0,54.

6. Прогнозирование численности и вредоносности зеленой дубовой листовертки

Предлагаемая методика прогнозирования позволяет установить периоды выхода фитофага из депрессии и начало роста численности вредителя.

Выход популяции из депрессии происходил в период со значительными отклонениями среднесуточных температур воздуха и суммы осадков в период развития гусениц. Дальнейший рост численности листовертки сопровождался увеличением площадей очагов вредителя.

При анализе взаимосвязи между плотностью популяции фитофага и площадью его очагов была установлена тесная зависимость, которая была выражена моделью 5.

Данная модель имеет следующий вид:

y = 55,765 x - 310,66 (5)

R = 0,85, P> 0,95

где: y - предполагаемая площадь распространения очагов;

x - количество гусениц на 100 точек роста.

Ошибка модели прогноза составляет: my = ± 38%

Массовые учеты листовертки с одновременной оценкой степени объедания насаждений позволили выявить зависимость между степенью их объедания и экологической плотностью фитофага. Эта зависимость была выражена регрессионной моделью, позволяющей прогнозировать степень ожидаемого повреждения насаждений.

Данная модель имеет следующий вид:

y = 0,1194 x + 16,119 (6)

R = 0,98, P> 0,99

где: y - предполагаемая степень объедания насаждений;

x - число яиц на 100 точек роста.

Ошибка модели составляет: my = ± 24%

7. Защита древесных растений от зеленой дубовой листовертки

7.1 Биологическая, экономическая и биоэнергетическая оценки защитных мероприятий

В основу разработки мероприятий защиты растений от зеленой дубовой листовертки легли разработанные методы учета и прогноза, а также испытанные в очаге различные препараты таблица 4.

Таблица 4 - Результаты применения средств защиты в очаге зеленой дубовой листовертки

Препараты Показатели	Шерпа, 25 % к.э.	Лепидоцид, 100 млрд спор/г	Децис, 2,5 % к.э.	Лепидоцид 100 млрд спор/г + 1/20 от нормы шерпы 25% к.э.	Битоксибациллин, 45 млрд спор/г	Контроль
Норма расхода, кг/га, л/га.	0,2 л/га	0,75 кг/га	0,1 л/га	0,75 кг/га + 0,01	2 кг/га	0
Численность гусениц на 100 т.р. по повторениям	Й	15,34 ± 6,2	11,04 ± 2,8	9,12 ± 2,9	5,31 ± 1,7	20,27 ± 4,4	8,24 ± 1,6
	ЙЙ	8,19 ± 1,9	7,94 ± 1,9	6,38 ± 1,7	9,87 ± 3,0	11,33 ± 3,9	4,17 ± 1,1
	ЙЙЙ	11,00 ± 3,1	8,06 ± 2,1	7,26 ± 1,9	8,67 ± 2,7	10,57 ± 3,9	2,22 ± 0,5
	ЙV	19,22 ± 4,3	9,82 ± 3,1	12,41 ± 4,0	4,67 ± 1,8	10,14 ± 2,7	6,82 ± 2,0
Среднее по повторениям	13,44 ± 3,1	9,22 ± 2,8	8,79 ± 2,2	7,13 ± 2,3	13,08 ± 4,4	5,81 ± 2,2
Численность гусениц на 100 т.р. через 20 дней после обработки по повторениям	Й	1,68 ± 0,2	0,87 ± 0,02	1,17 ± 0,6	0,04 ± 0,001	4,32 ± 0,6	5,31 ± 1,6
	ЙЙ	1,02 ± 0,2	0,42 ± 0,05	2,51 ± 0,6	0,34 ± 0,01	5,44 ± 1,3	2,32 ± 0,4
	ЙЙЙ	0,72 ± 0,01	1,02 ± 0,1	2,38 ± 0,9	0,09 ± 0,002	3,17 ± 0,7	3,94 ± 0,01
	ЙV	1,74 ± 0,8	0,12 ± 0,01	2,52 ± 0,6	0	1,92 ± 0,4	4,75 ± 1,3
Среднее по повторениям	1,029 ± 0,09	0,61 ± 0,02	2,15 ± 0,6	0,16 ± 0,01	3,71 ± 1,0	4,08 ± 1,9
Эффективность обработки, %	90,4	93,5	75,4	97,8	71,6	0
НСР0,5 = 1,695

Было установлено, что лепидоцид 100 млрд спор/г с нормой расхода 0,75кг/га, а также смесь препаратов лепидоцида 100 млрд спор/г + 1/20 шерпы 25% к.э с нормой расхода 0,75кг/га и 0,01 соответственно обеспечили наибольшую смертность в популяции зеленой дубовой листовертки. Биологическая эффективность этих препаратов составляла 93,5% и 97,8% соответственно. Наименьшая существенная разница по вариантам опыта в очаге вредителя была достоверна на фоне НСР05 = 1,695.

Затраты на проведение защитных мероприятий в среднем окупились 5,2 раза.

При расчете биоэнергетической оценки эффективности использования различных препаратов, практически одинаковую высокую энергетическую эффективность показали: смесь препаратов Лепидоцида с сублетальной добавкой Шерпы, а также Лепидоцид. Коэффициенты энергетической эффективности составляли 1,58; 1,52; соответственно. Энергетическая себестоимость данных препаратов в среднем была соответственно 11,40ГДж; 11,84ГДж. Самый низкий коэффициент энергетической эффективности показал битоксибациллин 45 млрд спор/г - 1,25, энергетическая себестоимость его была самой высокой и составила 14,43 ГДж/га. Энергозатраты на применение средств защиты и сохранения 1 м3 прироста древесины составили 18 ГДж. Экономическая оценка испытанных средств защиты растений согласуется с энергетической оценкой применяемых средств защиты растений и изменяется на опытных вариантах от 11,40 до 14,43 ГДж (таблица 5).

Таблица 5 - Биоэнергетическая оценка применения средств защиты насаждений против зеленой дубовой листовертки

№п/п	Варианты	Сохранность прироста древесины, м3	Накопление обменной энергии в биомассе леса, ГДж	Общие энергетические затраты на применение препаратов, ГДж/м3	Энергетическая себестоимость, ГДж/м3	Коэффициент энергетической эффективности
1	2	3	4	5	6	7
1	Контроль	0	0	0	0	0
2	Лепидоцид 100 млрд спор/г	2,52	45,36	29,84	11,84	1,52
3	Битоксибациллин 45 млрд спор/г	1,93	34,74	27,85	14,43	1,25
4	Лепидоцид 100 млрд спор/г + 1/20 Шерпа 25% к.э.	2,64	47,52	30,11	11,40	1,58
5	Шерпа 25% к.э.	2,44	43,92	29,00	11,88	1,51
6	Децис 2,5% к.э.	2,04	36,72	28,00	13,73	1,31



Выводы

Проведенные исследования по теме диссертации позволили сделать следующие выводы:

1. Саратовская область является регионом, где часто возникают вспышки массового размножения многих фитофагов, среди которых наибольшую опасность представляет зеленая дубовая листовертка. Площадь очагов по годам исследований колебались от 320 до 773 га, объедание крон деревьев составляло от 30 % до 70 %.

2. Выход популяции листовертки из состояния депрессии происходил каждый раз в засушливые годы со значительными отклонениями среднемесячной температуры воздуха и осадков от многолетней нормы в период развития гусениц (апрель - июнь). Также важную роль в развитии вспышек массового размножения сыграли «мягкие» зимы, не вызывавшие вымерзание особей вредителя.

3. В очаге листовертки наибольшему ослаблению подвергался дуб черешчатый ранораспускающейся формы. Категория ослабления составила 3,67. Вяз мелколистный в меньшей степени был подвержен ослаблению, категория ослабления составила 1,98. Наиболее устойчивыми породами к объеданию листоверткой были клен остролистный и липа мелколистная, категория ослабления составила 1,22.

4. Наилучшими условиями развития фитофага было в узкомятликовых, боромятликовых дубравах IV, V бонитетов с полнотой 0,5. Возраст насаждений 50 - 70 лет.

5. Дан краткосрочный прогноз сроков появления фаз развития вредителя, в зависимости от накопления сумм среднемесячных положительных температур, что важно при планировании защитных мероприятий. Также была построена феноклимограмма влияния температур воздуха, сумм осадков в период развития листовертки в течении генерации.

6. На основании найденных моделей пространственного распределения зеленой дубовой листовертки в фазах гусеницы и яйца, разработаны усовершенствованные методы учета ее численности.

7. Исходя из анализа динамики численности, с помощью таблицы выживаемости установлена регулирующая роль выявленных факторов популяционной динамики листовертки. Выявлены ключевые факторы, вызывающие наибольшую смертность в течении генерации.

8. Были построены модели прогнозирования распространения очагов зеленой дубовой листовертки, а также угрозы предстоящего объедания деревьев.

9. Уровень рентабельности на всех вариантах опытов оказался достаточно высоким. Затраты на проведение защитных мероприятий в среднем окупились 5,2 раза.

10. Среди примененных в очаге зеленой дубовой листовертки препаратов наибольшую биологическую эффективность показали смесь препаратов Лепидоцида 100 млрд спор/г + 1/20 Шерпы 25% к.э., с нормой расхода 0,75кг/га, 0,01кг/га соответственно, а также Лепидоцида 100 млрд спор/г с нормой расхода 0,75кг/га эффективность - 97,8 и 93,5. Коэффициенты энергетической эффективности составляли 1,58; 1,52; соответственно. Энергетическая себестоимость данных препаратов в среднем составляла 11,40ГДж; 11,84ГДж. Энергозатраты на применение средств защиты и сохранения 1 м3 прироста древесины составили 18 ГДж.

Экономическая оценка испытанных средств защиты растений согласуется с энергетической оценкой применяемых средств защиты растений и изменяется на опытных вариантах от 11,40 до 14,43 ГДж.

Рекомендации производству

На основе полученных данных предлагаются следующие рекомендации производству. Надзор за развитием и образованием очагов зеленой дубовой листовертки необходимо проводить в узкомятликовых, боромятликовых дубравах IV, V бонитетов с полнотой 0,5 в возрасте 50-70 лет, т.к. они являются стациями для развития и образования очагов вредителя.

Согласно установленным закономерностям развития очагов вредителя, можно установить периоды выхода насекомого из состояния депрессии и образования вспышек массового размножения. Прогноз распространения очагов вредителя в насаждениях устанавливается по модели 21 в диссертации на странице 93.

Использование рекомендуемых методов учета листовертки позволит значительно сократить объем учетных работ и повысить их производительность.

При назначении защитных мероприятий, необходимо учитывать критерии вредоносности насекомого, который составляет 350 яиц на 100 точек роста. Это вызывает предполагаемое объедание насаждений 60%.

Исходя из выявленных закономерностей популяционной динамики, в борьбе с листоверткой лучше применять бактериальные препараты, т.к. при этом происходит сохранность природных энтомофагов до 60-80%. Наилучшие результаты защиты показали лепидоцид концентрированный 100 млрд спор/г с нормой расхода 0,75кг/га и данный препарат с сублетальной добавкой (1/20 от нормы расхода) пиретроидного инсектицида - Шерпы 25% к.э.. Эффект от их использования составил 93,5%, 97,8% соответственно.

При сигнализации сроков и планировании защитных мероприятий против зеленой дубовой листовертки следует ориентироваться на то, что первое появление гусениц в природе происходит в среднем 21 апреля. На фазу гусениц в среднем уходит 22 дня при накоплении сумм среднесуточных положительных температур 2860С.

Лучшие сроки обработки, когда листовая пластина достигнет 30-50% своей нормальной величины, основная масса гусениц перейдет во II - III возрасты. При использовании мероприятий по защите насаждений от зеленой дубовой листовертки, затраты на их использование окупились.



Список опубликованных работ

1. Царенко, А.А. Биологические особенности зеленой дубовой листовертки в Саратовской области / А.А. Царенко, В.В. Дубровин// Международная конференция «Молодые лидеры аграрного сектора России». - Казань, 2005. - С. 287-289.

2. Царенко, А.А. Анализ вспышек массового размножения зеленой дубовой листовертки в Саратовской области / В.В. Дубровин, А.А. Царенко // Актуальные проблемы земледелия: сб. научных работ ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2006. - С. 187-189.

3. Царенко, А.А. Насаждения - резервации зеленой дубовой листовертки / В.В. Дубровин, А.А. Царенко // Экологические проблемы в АПК: сб. научных работ; Международная конференция. ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов -Ухань - Галвестон, 2006. - С. 112-115.

4. Царенко, А.А. Особенности распределения гусениц зеленой дубовой листовертки в насаждения Саратовской области / А.А. Царенко, В.В. Дубровин // Вестник Саратовского госагроуниверситета. - Саратов, 2006. Вып. 5 - С. 31-33.

5. Царенко, А.А. Зеленая дубовая листовертка (Tortrix viridana L.) - опасный вредитель дубрав Саратовской области / А.А. Царенко, В.В. Дубровин // Всероссийская научно-практическая конференция «Вавиловские чтения-2006». - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2006. - С. 102-104.

6. Царенко, А.А. Влияние экологических факторов среды на развитие и образование очагов зеленой дубовой листовертки / А.А. Царенко, В.В. Дубровин //Всероссийская научно-практическая конференция «Социально-экономические преобразования в сельском хозяйстве России: исторические аспекты столыпинской реформы и приоритеты современной аграрной политики» ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2006. - С. 115-117.

7. Царенко, А.А. К биологии дубовой зеленой листовертки (Tortrix viridana L.)/ А.А. Царенко // Итоги научно-исследовательской и профессиональной работы студентов и аспирантов Саратовского государственного аграрного университета за 2005 год. - ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ». - Саратов, 2006. - С. 121-124.

Размещено на Allbest.ru

...