The wheat trips dynamics in crop rotation

Full Text

В общей структуре посевных площадей зерновые культуры занимают 57,1% от общей уборочной площади, что составляет 40,23 млн. га [5]. Производство высококачественного зерна является условием продовольственной безопасности страны, важным фактором устойчивости ее экономики. Однако неблагоприятное фитосанитарное состояние агроэкосистем сдерживает развитие зернового производства [3]. Биоценотический подход является наиболее перспективным и предполагает сопряженное изучение биоэкологических особенностей популяций доминирующих видов с целью повышения устойчивости экосистем для обеспечения равновесного их состояния за счет саморегуляции [6]. Территория полевого севооборота функционирует как единая целостная агроэкосистема, поэтому защитные мероприятия против вредных организмов должны разрабатываться не для отдельной культуры, а для всего севооборота в целом. В Самарской области в посевах пшеницы доминирующим видом является пшеничный трипс. Его относительная численность в сборах составляет около 85%. Вредитель встречается в европейской части России, в Сибири, в Белоруссии, Молдавии, Украине, Казахстане, в Западной Европе, Малой и Средней Азии, Северной Африке. Заселяет озимую пшеницу, рожь, тритикале, ячмень, яровую пшеницу и другие злаки. В течение года фитофаг развивается в одном поколении. Взрослое насекомое черного цвета длиной около 2 мм. Глаза темно-бурые. Усики 8-членниковые. Характерным признаком является почти симметричный третий членик усиков с двумя трихомами. Ротовой аппарат хорошо развит, колюще-сосущий. Последний брюшной сегмент вытянут в трубку. Заднеугольные щетинки переднегруди обычно тупые или с закругленной вершиной, редко заострены. Крылья прозрачные, с 5-8 дополнительными ресничками. Вершинная трубка относительно длинная. Ноги бегательного типа темно-серого цвета. Яйцо округло-продолговатой формы слабо прозрачное, желтовато-белое. Личинки первого возраста имеют бледный зеленовато-желтый цвет, личинки 2 возраста ярко-красные с двумя короткими щетинками на последнем сегменте брюшка. В цикле развития пшеничного трипса после выхода из яйца до окрыления имеется пять стадий - две личиночных, пронимфа и две нимфальных. Стадия пронимфы отличается посадкой толстых и коротких усиков, менее подвижна, чем личинка. Нимфы не питаются, малоподвижны [7]. Вред зерновым культурам причиняют взрослые насекомые и личинки. Степень повреждения определяется фазой развития культуры. Сначала имаго питаются на диких злаках, злаковых многолетних травах, ржи, однако основная их масса отмечается в посевах озимой и яровой пшеницы в зависимости от степени ее преобладания в севообороте. Отмечены повреждения ячменя трипсом. Питание взрослых трипсов вызывает обесцвечивание молодых листьев и оберток формирующегося колоса, при высокой численности - искривление остей, частичную белоколосость. Личинки повреждают колосковые чешуйки, цветочные пленки и зерновки. У поврежденного зерна отмечается расширение бороздки, появление бурых или светлых пятен, деформация. Несмотря на малые размеры в отдельные годы вредитель может причинять значительный ущерб посевам зерновых. Цель исследований - обосновать необходимость защиты зерновых культур от пшеничного трипса. Задача исследований - определить динамику численности вредителя в посевах зерновых культур в зернопаровом севообороте. Материалы и методы исследований. Исследования проводились в Кинельском районе Самарской области на опытном поле кафедры «Землеустройство, почвоведение и агрохимия» ФГБОУ ВО Самарская ГСХА в п. Угорье в 1998-2010 гг. в зернопаровом севообороте со следующим чередованием культур: пар чистый - озимая пшеница - соя - яровая пшеница - ячмень. В статье приводятся результаты, полученные в 2008-2010 гг. в рамках программы «Разработка экологобезопасных и энергосберегающих основных элементов системы земледелия и технологий возделывания полевых культур, адаптированных к условиям лесостепи Заволжья». В севообороте применялись три различные системы основной обработки почвы: лущение дисковой бороной на глубину 6-8 см и вспашка на 20-22 см; двукратное лущение дисковой бороной на 6-8 см и 10-12 см; без осенней механической обработки - после уборки предшественника применялся гербицид Торнадо. В поперечном направлении к вариантам обработки почвы применялись варианты удобрений: при возделывании озимой пшеницы (без применения удобрений и прикорневая подкормка N30 в фазу кущения); при возделывании яровой пшеницы и ячменя (без применения удобрений и применение N24Р75К75 до посева). Посев изучаемых культур проводили в оптимальные агросроки в поперечном направлении к вариантам основной обработки почвы сеялками АУП-18 и DMC «Primera». Размер одной делянки 780 м2. Почва опытного поля характеризуется высокой поглотительной способностью, средним содержанием гумуса, нейтральной реакцией среды. По северной и южной границам поля расположены лесополосы. Численность имаго вредителя учитывали по фазам развития культур кошением сачком. Сезонную динамику популяции определяли путем анализа колосьев в лабораторных условиях. Численность зимующих личинок в почве диагностировали перед посевом и перед уборкой методом отбора почвенных проб. Анализ поврежденности зерна проводили перед уборкой по общепринятой методике, выделяя слабую, среднюю и сильную степени повреждения. Объект исследования - пшеничный трипс (Haplothrips tritici Kurd.), предмет исследования - озимая пшеница (сорт Поволжская 86), яровая пшеница (сорт Кинельская 59), ячмень (сорт Поволжский 65). Изучаемые сорта выведены в ФГБНУ «Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства имени П. Н. Константинова» путем сложной ступенчатой гибридизации, не обладают устойчивостью к изучаемому вредителю [4]. Результаты исследований. Годы исследований по метеорологическим условиям значительно не различались между собой. Период с мая по июль 2009 г. в характеризовался повышенной температурой и незначительным количеством выпавших осадков. В мае наблюдалось превышение средней многолетней температуры на 10С, в июне - на 3,70С, в июле - на 1,10С, в то время как в мае выпало осадков 46%, в июне - 45,1%, в июле - 81,3% от среднемноголетней нормы. 2010 г. отличался рано наступившей весной, засушливой и жаркой погодой в летний период, что способствовало увеличению вредоносности пшеничного трипса. Основным местом зимовки личинок фитофага является почва. В условиях зернопарового севооборота вредитель зимует на полях озимой и яровой пшеницы. Для онтогенеза пшеничного трипса характерно избыточное превращение - гиперморфоз. Период выхода личинок из почвы может растягиваться до 1 месяца. Превращение личинок в имаго является критическим моментом в цикле развития фитофага (выживаемость трипса в это время зависит от гидротермического режима поля и активности энтомофагов) [1, 2]. На поле, где предшественником была озимая пшеница, численность ушедших на зимовку личинок была в 1,2-1,3 раза выше (осень 2008 г. - 1850,0 экз./м2; осень 2009 г. - 2000,0 экз./м2), чем на поле, где предшественником была яровая пшеница (1530,0 и 1600,0 экз./м2 соответственно). Весной отмечалось существенное снижение численности перезимовавших личинок. На поле, где предшественником была озимая пшеница, их численность весной 2009 г. снизилась до 160 экз./м2, весной 2010 г. - до 240 экз.м2. Аналогичная ситуация отмечалась на поле, где предшественником была яровая пшеница, весной 2009 г. численность личинок составляла 133 экз./м2, весной 2010 г. - 200 экз./м2. Таким образом, гибель личинок второго возраста в период зимовки в 2009 г. составила 91,3%, в 2010 г. - 88,0%. Двукратное лущение дисковой бороной на 6-8 см и 10-12 см снижало численность личинок в почве на 30-88%. В пробах почвы, отобранных на поле, где предшественником был ячмень, личинки вредителя не обнаружены. Весной личинки трипса были обнаружены не только в почве, но и в растительных остатках. В 2009 г. на поле, где предшественником была озимая пшеница в среднем их численность составила 35,1 экз./м2, на поле, где предшественником была яровая пшеница, - 52,9 экз./м2; в 2010 г. - 40,1 и 58,6 экз./м2 соответственно. Имаго пшеничного трипса в зернопаровом севообороте встречались на полях озимой и яровой пшеницы, ячменя (табл. 1). Расстояние между полями позволяло вредителю перемещаться между посевами. Наибольшая численность имаго отмечалась в посевах озимой пшеницы, наименьшая - в посевах ячменя. В среднем в годы исследований численность фитофага в посевах озимой пшеницы составила 710 экз./100 взмахов, в посевах яровой пшеницы - 490,5 экз./100 взмахов, в посевах ячменя - 178,7 экз./100 взмахов. Большая численность вредителя наблюдалась в посевах всех изучаемых культур в 2010 г. Таблица 1 Численность имаго пшеничного трипса в зернопаровом севообороте, в среднем за 2009-2010 гг., экз./100 взмахов Культура 2009 г. 2010 г. В среднем Ячмень 133,3 224,0 178,7 Яровая пшеница 462,0 519,0 490,5 Озимая пшеница 612,0 808,0 710,0 Численность имаго в посевах озимой пшеницы возрастала с фазы кущения до фазы колошения. Максимум отмечался в фазу колошения как в 2009 г., так и в 2010 г. (табл. 2). Таблица 2 Динамика численности имаго пшеничного трипса в посевах озимой пшеницы, экз./100 взмахов Фаза развития 2009 г. 2010 г. Кущение 25,0 40,0 Выход в трубку 215,0 - Колошение 2365,0 2840,0 Цветение 170,0 349,3 Молочная спелость 285,0 - Восковая спелость - 3,0 В 2010 г. численность имаго пшеничного трипса была выше, чем в 2009 г.: на поле озимой пшеницы на 24,3%, в посевах яровой пшеницы - на 11,0%, в посевах ячменя - на 40,6%. Однако экономический порог вредоносности превышен не был. Для развития половых продуктов имаго нуждаются в дополнительном питании. Спаривание происходит на кормовых растениях. Самки начинают откладку яиц при среднесуточной температуре 18-20оС, продолжительность этого периода составляет около месяца. Первые кладки яиц были обнаружены в посевах озимой и яровой пшеницы на внутренней стороне вершины колосковых чешуй, на ножках колосков в 2009 г. 11 июня, в 2010 г. - 2 июня. Численность яиц в посевах озимой пшеницы в 2009 г. изменялась от 20,4 до 23,7 экз./колос, в 2010 г. - от 27,9 до 46,8 экз./колос. В посевах яровой пшеницы в среднем численность отложенных яиц в 2009 г. составляла 6,2 экз./колос, в 2010 г. - 9,0 экз./колос. Продолжительность развития эмбриона 6-7 дней. Яйца и личинки трипса обладают высокой выживаемостью. Смертность всех стадий трипса до ухода личинок на зимовку составляет 13,0-20,0%. После отрождения личинки высасывают сок из колосковых чешуй и цветочных пленок, по мере развития колоса переходят на зерновки. Личинки повреждают зерна в течение всего их развития. Численность личинок в посевах озимой пшеницы в 2009 г. в среднем составила 4,4 экз./колос, в 2010 г. - 32,5 экз./колос. В посевах яровой пшеницы численность личинок в 2009 г. варьировала от 9,1 до 15,9 экз./колос, в 2010 г. - от 16,1 до 25,8 экз./колос. Экономический порог вредоносности в 2010 г. в посевах озимой пшеницы был превышен в 1,6 раза. Развитие личинок длится 19-22 дня. В колосьях ячменя встречались единичные кладки яиц, личинок пшеничного трипса обнаружено не было. Поврежденность зерна - один из факторов проявления вредоносности пшеничного трипса. В 2010 г. поврежденность пшеничным трипсом была выше, чем в 2009 г. В среднем поврежденность зерна озимой пшеницы в годы исследований составила 68,4%, яровой - 58,2% (табл. 3). Таблица 3 Поврежденность зерна пшеничным трипсом в зернопаровом севообороте в среднем в 2009-2010 гг., % Степень поврежденности Озимая пшеница Яровая пшеница Сильная 2,1 7,4 Средняя 21,5 19,4 Слабая 44,8 31,4 Зерно, поврежденное в сильной степени (светлая окраска большей части покровов, деформация), встречалось сравнительно редко, преобладала слабая степень поврежденности зерна (посветление в местах сосания, расширение бороздки). Большая численность вредителя в посевах озимой пшеницы способствовала большей (на 10,2%), поврежденности зерна озимой пшеницы по сравнению с яровой. В условиях зернопарового севооборота пшеничный трипс встречается в посевах озимой, яровой пшеницы и ячменя с начала мая вплоть до уборки яровой пшеницы. Уход личинок второго возраста на зимовку происходит во второй и третьей декадах июля. Сезонная динамика численности характеризуется приуроченностью появления стадий вредителя к наиболее благоприятным в трофическом отношении фенологическим фазам растений. Необходимость борьбы с пшеничным трипсом обусловлена его высокой численностью. Численность и вредоносность фитофага регулируется климатическими условиями, особенностями развития кормовых растений, комплексом естественных врагов, хозяйственной деятельностью человека. Заключение. Пшеничный трипс - фитофаг, ведущий скрытый образ жизни, трофически связанный преимущественно с пшеницей (хотя имаго обнаруживались и в посевах ячменя). В результате проведенных исследований установлено, что послеуборочное двукратное лущение стерни снижало численность зимующих личинок пшеничного трипса на 30-88%. Наибольшая численность имаго и личинок фитофага отмечалась в посевах озимой пшеницы (710 экз./100 взмахов, 18,5 экз./колос). Поврежденность зерна озимой пшеницы в годы исследований составила 68,4%. Оптимизировать систему защитных мероприятий позволит послеуборочное лущение стерни и обработка посевов инсектицидами, при превышении численности пшеничного трипса экономического порога вредоносности.

About the authors

L N Zhichkina

FSBEI HE Samara SAA

Email: zhichkinaln@mail.ru
cand. of biol. sciences, associate prof. of the department «Land management, soil science and agricultural chemistry» 446442, Samara region, settlement Ust’-Kinelskiy, Uchebnaya, 2 str

References

Supplementary files