Многолетняя динамика численности вредных насекомых в зерновых агроценозах нижнего Поволжья

АГРОНОМИЯ И ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО

УДК 632.937.12

МНОГОЛЕТНЯЯ ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ В ЗЕРНОВЫХ АГРОЦЕНОЗАХ НИЖНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

Е.А. Иванцова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Волгоградский государственный аграрный университет Прикаспийский НИИ аридного земледелия

Проанализирована многолетняя динамика численности основных вредителей зерновых злаковых культур, обозначены тенденции изменения заселенных фитофагами площадей в Волгоградской области за период 1959-2013 гг.

Ключевые слова: динамика численности насекомых, вредители зерновых злаковых культур, вредоносность фитофагов, экологические факторы среды.

Проблема динамики численности животных, в том числе и насекомых, по праву считается центральной проблемой современной экологии. Несмотря на многочисленные энтомологические исследования, проблема динамики численности вредных насекомых еще не нашла окончательного решения. В связи с этим, существует много противоречивых взглядов и толкований одних и тех же явлений в области закономерностей массовых размножений.

История массовых размножений вредной черепашки в Советском Союзе и в зарубежных странах была подробно изложена А.А. Передельским [6]. Аналогичные данные имеются и для отдельных районов нашей страны [1, 5]. Не повторяя всех этих сведений, отметим лишь наиболее существенные моменты. Первые данные, имеющие легендарный характер о массовых размножениях вредной черепашки относятся к раннему средневековью. Согласно исследованиям ряда авторов, на которых ссылается Г.А. Викторов [1], они отмечались на территории нынешнего Ирана еще во времена Гарун-аль-Рашида (конец VIII в.), а в Ираке - в первой половине XVIII в. Более точные и регулярные сведения о массовых размножениях вредной черепашки, особенно на территории нашей страны, относятся к последним столетиям. По данным К.П. Гриванова [2], вспышки массового размножения в прошлом столетии в Нижнем Поволжье происходили в 1900-1905, 1909-1912, 1938-1942 гг. Отрывочные данные о Царицынском уезде приведены А.А. Передельским [6], с указанием лет массового размножения черепашки: 1982, 1901-1903, 1904-1905, 1909-1912. До Второй мировой войны вспышки массового размножения клопа продолжительностью в 2-7 лет сменялись устойчивыми депрессиями численности, подчас очень продолжительными, как, например, в период между 1-й и 2-й мировыми войнами. Затухание вспышек происходило под влиянием естественных факторов. В целом, динамика численности вредной черепашки имела характер, типичный для насекомых с периодическими вспышками массового размножения, что свидетельствует о существовании определенных естественных механизмов регуляции ее численности. Иную картину представляет динамика численности вредной черепашки в послевоенные годы. Не рассматривая всех частей нашей страны, ограничимся данными для Нижнего Поволжья, опубликованными в ежегодных обзорах распространения вредителей сельскохозяйственных культур, издаваемых ВИЗР и Волгоградской СТАЗР. Эти сведения охватывают площадь посевов и зимовок, занятых вредной черепашкой, сопровождаются оценками средней и максимальной плотности клопов и дают представление об общих тенденциях в

ходе численности вредителя.

В Нижнем Поволжье началом послевоенного массового размножения вредной черепашки большинство авторов считает 1952 год [1, 7], хотя постепенное нарастание ее численности, по данным Н.И. Нефедова [5], для Волгоградской области стало наблюдаться с 1949 года. Спады численности были очень кратковременными. Из вида с неправильно периодическими волнами размножения и резко выраженными депрессиями, она стала хроническим вредителем, численность которого колеблется на значительно более высоком уровне, превышающем порог экономической значимости. Следует заметить, что довоенные вспышки вредной черепашки, в особенности в дореволюционное время, протекали без значительного применения истребительных мероприятий, под влиянием естественных факторов. В отличие от этого во время послевоенного массового размножения в широких масштабах использовались химические средства борьбы - сначала ДДТ, затем хлор-, фосфорорганические инсектициды, пиретроиды и т.д. Можно допустить, что химическая борьба стала одним из факторов динамики численности клопа-вредной черепашки, эффективность которого может влиять на обилие вредителя в отдельные годы.

Как известно, у вредной черепашки периоды массового размножения, или высокой численности, чередуются с периодами ее низкой численности. Теплая, дружная, сухая весна и такое же лето, ровная, сухая, прохладная осень, снежная, без резких скачков температуры зима и совпадение фенологии озимой пшеницы с развитием вредной черепашки, обеспечивающее хорошее питание, являются благоприятными условиями для клопа. Повторение таких условий в течение нескольких лет и воздействие их на ряд следующих друг за другом поколений черепашки повышают уровень жизнеспособности и плодовитости этого насекомого и приводят к его массовому размножению. Наоборот, дождливая, холодная, недружная весна и холодное, дождливое лето и связанное с этим расхождение фенологии пшеницы и развития клопов, дождливая, теплая осень, бесснежная зима, весна с ветрами и резкими скачками температуры, являются условиями, неблагоприятными для вредной черепашки. Воздействие таких условий жизни в течение двух-трех лет подряд, приводят к понижению жизнеспособности и плодовитости клопа-вредной черепашки, а, следовательно, и к низкой численности этого вредителя. По мнению Г.А. Викторова [1], в зоне хронических массовых размножений численность вредной черепашки утратила свою естественную регуляцию и колеблется под влиянием комбинаций случайных по своему характеру воздействий естественных факторов и истребительных защитных мероприятий. Вспышки массового размножения вредной черепашки зарегистрированы в Нижнем и Среднем Поволжье в 18901892, 1900-1905, 1909-1912, 1931, 1938-1942, 1952-1957, 1965-1968, 1972-1974, 1986-1988, 1996-2003, 2007-2011 гг.

В результате анализа многолетней динамики вредителя в условиях Волгоградской области в 1959-2013 гг. установлено, что в период с начала девяностых годов происходит уменьшение заселенной площади (мест зимовки) с одновременным увеличением плотности популяции черепашки. Коэффициент корреляции составляет 0,77. Средневзвешенная численность вредителя на посевах зерновых культур, как правило, ежегодно достигает или превышает ЭПВ. Высокая численность клопов наблюдалась в 1963 г. (6,3 экз./м2), 1968 г (4,3 экз./м2), 1997 г. (8,2 экз./м2), 1998 г. (6 экз./м), 1999 г. (4,2 экз./м), в 2007 г. - (16,4 экз./м). Обработанная площадь против черепашки в Волгоградской области составляет в среднем 206,6 тыс. га, колеблясь по годам от 1,5 (1978 г) до 774,4 тыс. га (1968 г.). В

результате изучения зимовок черепашки в Волгоградской области в течение ряда лет установлено, что в нормальные годы смертность диапаузирующих клопов не превышает 5-10 %, хотя и увеличивается в годы, когда их физиологическое состояние ухудшается. Гибель в местах зимовки при суровой, бесснежной зиме может достигать 70-96 % (1968-1969, 1971-1972, 1992-1993, 2001-2002 гг.).

Вредоносная деятельность хлебных жуков в агроценозах зерновых культур Волгоградской области отмечена с 1961 года и продолжается поныне. Плотность популяции жуков может достигать 100 и более экз./м2 Наиболее высокая численность жуков наблюдалась в 1961, 1963, 1967, 1979-1980, 1982-1986, 1990, 1994, 1996-2005 гг. С 2001 г. отмечалась стойкая тенденция снижения заселенных площадей при увеличении численности вредителя, в 2006 году произошло резкое снижение численности жуков. Повышенная численность хлебных жуков, как правило, отмечается в Заволжье (Палласовский, Быковский, Старополтавский р-ны), в южных и центральных районах области.

Пшеничный трипс ежегодно заселяет всю площадь посевов озимой и яровой пшеницы в Волгоградской области. Численность фитофага по годам подвержена значительным колебаниям. В отдельные годы большое влияние на их развитие и размножение оказывают абиотические факторы: низкие температуры в период зимовки (погибает 16-50 % личинок), ранняя с сухой и жаркой погодой весна или затяжная, холодная и влажная (повышенная смертность личинок во время метаморфоза), холодная, сырая погода в период массового лета имаго (снижение яйцепродуктивности самок). Жаркая сухая погода летом способствует повышению численности пшеничного трипса в текущем году, но ускоренное развитие пшеницы сокращает продолжительность нажировочного питания личинок и обрекает их на значительное вымирание зимой. На следующий год в этом случае численность трипса снижается. Прохладное и дождливое лето неблагоприятно для размножения трипса, но обеспечивает личинкам возможность длительного питания и повышает их выживаемость зимой, на следующий год, как правило, происходит повышение численности трипса [4]. Пики численности вредителя отмечались в 1970, 1976, 1979, 1981, 1984, 1988, 1994, 1996, 1999, 2002 гг. Средневзвешенная численность трипсов за период 1970-2013 гг. колебалась на уровне 1-25 экз./колос, на отдельных полях достигая до 100 экз./колос. Превышение численности личинок выше ЭПВ наблюдалось практически ежегодно на отдельных полях в различных районах области (от 30 до 100 экз./колос). Проводимые химические обработки зерновых культур против комплекса вредителей, совпадающие по срокам с вредоносной деятельностью трипсов, снижают их численность ниже хозяйственно ощутимой. Наметить тенденцию изменения численности трипса на несколько лет вперед можно, ориентируясь на общее развитие системы земледелия в области. Чем выше уровень агротехники (паровой предшественник, сжатые сроки сева, равномерная заделка семян, осенние обработки почвы), тем ниже численность и вредоносность трипса.

Анализируя многолетнюю динамику численности хлебного пилильщика в Волгоградской области можно отметить очень высокую его численность в период 1961-1966 гг., рост популяции отмечен также в 1968, 1970, 1978, 1982, 1987-1991, 1998 гг. С 1999 года наметилась тенденция снижения численности личинок и уменьшения заселенных площадей, с 2005 года - подъем численности и увеличение заселенной площади. С 2007 года зафикирован продолжающийся рост заселенных площадей с одновременным снижением численности пилильщика. Основными факторами, определяющими выживаемость пилильщиков, являются условия перезимовки, качество корма, хозяйственная деятельность человека.

Высокую гибель личинок пилильщиков вызывают суровые бесснежные зимы с резкими колебаниями температуры и влажности, высокие температуры и низкая относительная влажность воздуха в летний период. Снижение вредоносности стеблевых хлебных пилильщиков вызывают также некоторые агротехнические мероприятия: оптимальные ранние сроки сева с применением удобрений и подкормок, обеспечивающих повышенную густоту стояния стеблей, раздельная уборка на ранней фазе восковой спелости, лущение стерни с последующим ранним подъемом зяби. С расширением площадей поверхностной обработки почвы, при недостаточном внимании к проведению лущения стерни и растягивании сроков уборки можно ожидать увеличения численности и вредоносности пилильщиков.

Увеличение численности и вредоносности полосатой хлебной блошки отмечалось с 2001 года в северных и центральных районах области. Быстрое нарастание суммы эффективных температур (СЭТ) в первой декаде апреля способствует дружному выходу вредителя из мест зимовки, а сухая, жаркая погода в весенний период - увеличению их вредоносности. Так, в 2001, 2004 гг. заселение посевов озимых культур началось с 8-9 апреля, яровых - с 27 апреля, сразу же с появлением всходов. Блошки были выявлены на 76 % обследованных площадей со средней численностью 57-60 экз./100 взмахов сачка. В северных и центральных районах на посевах яровых культур численность доходила 300-400 экз./100 взмахов сачка с повреждением 16-30 % растений по 1-11 баллам. С 2005 года начался спад численности и вредоносности хлебных блошек, с 2008 года - подъем численности.

На интенсивность размножения злаковых мух влияют, с одной стороны, потенциальная плодовитость и быстрота развития, способствующие увеличению численности популяции и, с другой, сдерживающие факторы: температура и влажность, недостаток кормовых растений, паразиты, хищники и болезни, а также проведение хозяйственных мероприятий. Численность этих вредителей изменяется по годам и даже в течение одного года. Причем, осеннее поколение мух, как правило, более многочисленно и вредоносно. Количество личинок осеннего поколения может превышать численность весенней популяции примерно в 7-8 раз. В условиях Волгоградской области с высокими дневными температурами и низкой влажностью в весенне-летний период злаковые мухи испытывают температурную депрессию, что вызывает диапаузирование личинок летнего поколения, сдерживая их массовое размножение. Наибольшая численность и вредоносность шведской и гессенской мух наблюдается в северозападных (Алексеевский, Нехаевский) и центральных районах (Дубовский, Фроловский).

Массовому развитию и повышенной вредоносности злаковых мух способствует сравнительно мягкая, теплая зима со снежным покровом, прохладное, дождливое лето и умеренно-влажная продолжительная осень. Ранняя с резкими колебаниями температуры весна, сухой летне-осенний период, пониженные температуры и ливневые осадки в августе-сентябре, отсутствие падалицы, позднее появление всходов озимых сдерживает развитие и вредоносность злаковых мух (1994, 2001 гг.). Резкие колебания температур, отсутствие снежного покрова, образование ледяной корки в зимний период 19771978, 1984-1985, 1985-1986, 1986-1987, 1993-1994, 1994-1995 гг. вызывали гибель от 20 до 75 % пупарий мух. Майский возврат холодной погоды, с заморозками на поверхности почвы, а также сухая, жаркая погода в августе-сентябре резко снижают плодовитость самок, вызывают частичную гибель яиц и отродившихся личинок (1978, 1986, 1994, 1995 гг.).

Анализ особенностей массовых размножений злаковых мух в условиях Волгоградской области на протяжении 40 лет показывает, что изменение численности этого вредителя носит волнообразный характер с чередованием резких перепадов подъемов и депрессий. Как и следовало ожидать, определенный ритм в динамике изменения численности мух отсутствует; после массового появления, продолжающегося 1-2 года, наступает период спада продолжительностью от 1-2 до 9 лет. Благоприятными погодными условиями для развития и размножения весеннего поколения шведских мух характеризовались 1967, 1973, 1984, 1985, 1989, 1990, 1994, 1996, 2000, 2003 гг., для осеннего - 1964, 1970, 1984, 1985, 1987, 1989, 1990, 1992, 1995, 1997, 2000, 2004, 2012 гг. Нарастание численности и вредоносности весеннего поколения гессенской мухи наблюдалось в 1965, 1982, 1988, 1989, 1996, 1997, 2004, 2006 гг., осеннего - в 1964, 1970, 1978, 1984, 1989, 1992, 1995, 1997, 1999 гг. Очаги размножения этого фитофага в области очень подвижны, что связывается с пассивной миграцией имаго с потоками воздуха.

Особенности агротехники, безусловно, влияют на динамику численности злаковых мух. Так, в 1988 г. во Фроловском, Суровикинском, Котовском, Камышинском районах на озимых ранних сроков сева (первая-вторая декада августа) обнаруживались очаги с численностью личинок гессенской мухи до 390 экз./м2 с повреждением до 48 % растений. В системе мероприятий по предотвращению потерь зерновых культур от повреждений злаковыми мухами ведущая роль должна принадлежать агротехническим приемам, создающим экологические условия, неблагоприятные для массового размножения вредителей. В числе этих приемов решающее значение имеют своевременная запашка или культивация падалицы, а также мест резервации вредителей, борьба с сорняками, особенно с пыреем ползучим. Предупреждению повреждений способствует также размещение зерновых культур по нестерневым предшественникам, пространственная изоляция посевов, посев в оптимально допустимые сроки, разработанные для условий Волгоградской области и исключающие посевы озимых культур в ранние сроки.

Библиографический список

1. Викторов, Г.А. Проблемы динамики численности насекомых (на примере вредной черепашки) [Текст]/ Г.А. Викторов. - М.: Наука, 1967. - 271 с.

2. Гриванов, К.П. Защита зерновых культур от вредителей в Поволжье [Текст] / К.П. Гриванов // Защита растений. - 1976. - № 4. - С. 18-20.

3. Заговора, А.В. Вредная черепашка в Харьковской области [Текст]/ А.В. Заговора // Тр. Укр. ин-та растениеводства, селекции и генетики. - Киев, 1960. - № 2. - С. 197-223.

4. Иванцова, Е.А. Биология развития и вредоносность пшеничного трипса (Haplotrips tritici Kurd.) в Нижнем Поволжье [Текст] / Е.А. Иванцова // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. - 2007. - № 1(5). - С. 39-43.

5. Нефедов, Н.И. К вопросу вспышки черепашки в условиях юго-востока Европейской части СССР [Текст]/ Н.И. Нефедов // Ученые записки Ульяновского гос. пед. ин-та. - Ульяновск, 1956. - Вып. 9. - С. 17-36.

6. Передельский, А.А. Биологические основы теории и практики борьбы с вредной черепашкой [Текст]/ А.А. Передельский // Вредная черепашка. - М.: Изд-во АН СССР, 1947. - Т. 2. - С. 82-270.

7. Сазонова, Г.В. Динамика численности вредной черепашки в Нижнем Поволжье [Текст] / Г.В. Сазонова // Докл. ТСХА. - М., 1959. - Вып. 48. - С. 109-113.

E-mail: Ivantsova.volgu@mail.ru