Наблюдения за динамикой численности и заселенностью рапса ярового вредителями генеративных органов в Московском регионе

DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11107 УДК: 632.7.04/.08:633.853.494

Наблюдения за динамикой численности и заселенностью рапса ярового вредителями генеративных органов в Московском регионе

Т. А. ПОПОВА1, Н. И. ПЕТРОВА2, С. Я. ПОПОВ1

'Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева, ул. Тимирязевская, 49, Москва, 127550, Российская Федерация

2Якутская государственная сельскохозяйственная академия, ул. Красильникова, 15, Якутск, 677007, Российская Федерация

Резюме. Исследования проводили с целью регистрации и анализа динамики численности вредителей генеративных органов ярового масличного рапса, а также заселенности растений в условиях Московского региона. Наблюдения проводили в 2008-2009 и 2011-2013 гг. на растениях сорта Ратник на участке площадью около 0,4 га, при этом предшественниками в разные годы были овощные культуры и картофель; дополнительные обследования осуществляли на площади 2...4 га, а также на посевах рапса в разных районах Московского региона. Метеоусловия за небольшими исключениями соответствовали норме. В большинстве сезонов бутоны и цветки рапса были заселены яйцами и личинками рапсового цветоеда (Meligethesaeneus Fab.), гусеницами капустной моли (Plutellaxylostella L.) и яйцами и личинками крестоцветной галлицы (Contarinia nasturtii Kieff.). Ежегодно заселенность цветков и бутонов рапса рапсовым цветоедом превышала 10 %, при этом максимальную в опыте численность отмечали в 2012 г. - 2409 экз./м2, что, скорее всего, связано с накоплением вредителя на участке. Часть гусениц капустной моли в фазах бутонизации и цветения повреждала генеративные органы, при этом их максимальная в опыте численность достигала 80 экз./м2 в 2013 г. Бутоны рапса, заселенные личинками крестоцветной галлицы, вздувались и становились в 3.4 раза крупнее, не цвели и не образовывали плодов и семян. Личинок крестоцветной галлицы впервые зафиксировали на исследовательском участке рапса в 2009 г., далее их численность ежегодно возрастала и в 2013 г. достигла 1720 экз./м2 при заселенности генеративных органов 10 %. Корреляционные связи между динамикой численности изучаемых насекомых и погодными условиями (среднесуточной температурой и осадками) оказались несущественными. Значительно влияющие на популяции указанных вредителей энтомофаги и болезни не были зафиксированы.

Ключевые слова: рапс яровой (Brassica napus L.), рапсовый цветоед (Meligethes aeneus Fab.), капустная моль (Plutella xylostella L.), крестоцветная галлица (Contarinia nasturtii Kieff.).

Сведения об авторах: Т. А. Попова, кандидат биологических наук, доцент (e-mail: popovatatyana2016@yandex.ru); Н. И. Петрова, ассистент (e-mail: nati8712@yandex.ru); С. Я. Попов, доктор биологических наук, профессор (e-mail: sergei_ya_ popov@mail.ru).

Для цитирования: Попова Т. А., Петрова Н. И., Попов С. Я. Наблюдения за динамикой численности и заселенностью рапса ярового вредителями генеративных органов в Московском регионе // Достижения науки и техники АПК. 2019. Т. 33. № 11. С. 29-33. DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11107.

Observations over the Population Dynamics of the Pests of Generative Organs of Spring Rape in the Moscow Region

T. A. Popova1, N. I. Petrova2, S. Ya. Popov1

Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy, ul. Timiryazevskaya, 49, Moskva, 127550, Russian Federation

2Yakutsk State Agricultural Academy, ul. Krasil'nikova, 15, Yakutsk, 677007, Russian Federation

Abstract. The studies were aimed at recording and analyzing the population dynamics of pests of the generative organs of spring oilseed rape, as well as the colonization of the plants in the Moscow region. The observations were conducted in 2008-2009 and in 2011-2013 on the plants of Ratnik variety in a plot of about 0.4 hectares; the forecrops in different years were vegetable crops and potato. Additional surveys were conducted in an area of 2-4 ha, as well as on rape crops in different areas of the Moscow region. Weather conditions with a few exceptions were normal. In most seasons, rape buds and flowers were colonized by eggs and larvae of bronzed blossom beetle (Meligethes aeneus Fab.), diamontback moth caterpillars (Plutella xylostella L.) and eggs and larvae of swede midge (Contarinia nasturtii Kieff.). The annual colonization of rape flowers and buds with bronzed blossom beetle exceeded 10%, while its maximum number in the experiment was noted in 2012. It was 2409 pcs/m2, which was most likely due to the accumulation of the pests in the site. In the budding and flowering phases, some diamontback moth caterpillars damaged the generative organs, while, in the experiment, their maximum reached 80 pcs/m2 in 2013. The rape buds colonized by swede midge larvae swelled and became 3-4 times larger. They did not bloom and did not yield fruits and seeds. Swede midge larvae were first recorded on the rapeseed study plot in 2009. Then their number increased annually and in 2013 reached 1720 pcs/ m2 with 10% of generative organ colonized by the pests. The correlation between the dynamics of the number of studied insects and weather conditions (average daily temperature and precipitation) turned out to be insignificant. Entomophages and diseases significantly affecting the populations of these pests were not recorded.

Keywords: spring rape (Brassica napus L.); bronzed blossom beetle (Meligethes aeneus Fab.); diamontback moth (Plutella xylostella L.); swede midge (Contarinia nasturtii Kieff.).

Author Details: T. A. Popova, Cand. Sc. (Biol.), assoc. prof. (e-mail: popovatatyana2016@yandex.ru); N. I. Petrova, assist. (e-mail: nati8712@yandex.ru); S. Ya. Popov, D. Sc. (Biol.), prof. (e-mail: sergei_ya_popov@mail.ru).

For citation: Popova T. A., Petrova N. I., Popov S. Ya. Observations over the Population Dynamics of the Pests of Generative Organs of Spring Rape in the Moscow Region. Dostizheniya nauki i tekhniki APK. 2019. Vol. 33. No. 11. Pp. 29-33 (in Russ.). DOI: 10.24411/0235-2451-2019-11107.

Возросший интерес к масличному рапсу связан с тем, что из его семян создают специфические сорта растительного масла, как сидерат в севообороте он улучшает структуру и фитосанитарное

состояние почвы, потенциально культуру рассматривают как источник биотоплива.

Выделяют два критических периода развития растений рапса - всходы и бутонизация. Если в

фазе всходов основные вредители, способные нанести значительный вред посевам, - крестоцветные блошки, то в фазе бутонизации и цветения спектр фитофагов расширяется. Для разработки интегрированной системы защиты рапса ярового от вредителей необходимо знать видовой состав фитофагов в агро-биоценозах, степень заселенности растений-хозяев, динамику численности насекомых и связь с природными факторами [1, 2, 3], в том числе с температурой и влажностью [4]. Кроме того, определенную роль отводят энтомофагам [5].

К наиболее распространенным в центральных регионах России вредителям генеративных органов рапса относят рапсового цветоеда, капустную моль, предпочитающую для питания молодые нежные ткани растения и крестоцветную галлицу [6, 7].

Рапсовый цветоед распространен во многих частях земного шара, в России на крестоцветных растениях он встречается повсеместно. Во многих европейских странах этого вредителя считают одним из ключевых [8, 9]. Массовое появление цветоеда может резко снизить урожайность культуры. Ощутимый вред он наносит при наличии 2 жуков на растение, при повреждении одного растения 5 жуками урожай снижается на 16 %, 20 жуками - до 50 % [9, 10].

Капустная моль также распространена на крестоцветных культурах, в том числе рапсе повсеместно. В последние годы все чаще появляются сообщения о превышении порога вредоносности её популяциями на этой культуре [11].

Крестоцветная галлица отмечена на рапсе в Европе, в том числе в европейской части России [6]. В 2000 г. этот вид был обнаружен и на СевероАмериканском континенте в Канаде; дальнейшее распространение вредителя в Северной Америке отмечали в 6 канадских провинциях и 5 американских штатах [12, 13].

Капустная тля (Brevicoryne Ьгавв1аав L.) на рапсе в России вредит спорадически.

Цель исследований - зарегистрировать и проанализировать динамику численности вредителей генеративных органов ярового масличного рапса, а также заселенность растений в условиях Московского региона.

Условия, материалы и методы. Исследования выполняли в РГАУ-МСХА имени К. А. Тимирязева в 2008-2009 гг. и 2011-2013 гг. Основные наблюдения за динамикой численности и заселенностью растений ярового рапса сорта Ратник проводили на экспериментальном участке лаборатории защиты растений площадью 0,4 га, предшественниками в разные годы были овощные культуры и картофель. Дополнительные обследования осуществляли на площади 2.. .4 га в зависимости от года на Полевой станции РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева, а также на посевах рапса в разных районах Московского региона.

Выявление видового состава вредителей и оценку степени заселенности ими растений ярового рапса осуществляли методом рандомизированного последовательного отбора проб насекомых каждые 3.4 дня с 30 растений на каждом учётном участке [9]. Для изучения динамики численности фитофагов, повреждающих генеративные органы рапса, сопоставляли количество яиц и личинок каждого вида вредителя в фазах бутонизации, начала цветения, окончания цветения.

В 2008 г. во второй декаде мая выпало всего 10,1 мм осадков, в 2009 г. за аналогичный период - 24,1 мм осадков, что сказалось на темпах роста и развития растений рапса (рис. 1, 2). Июнь 2009 г. был достаточно засушливым, за этот период выпало 55,3 мм осадков, что на 14,7 мм ниже среднемноголетнего количества. В июле 2008 г. зафиксировано 135,8 мм осадков, что более чем в 1,5 раза превышало норму. Осадков за аналогичный период 2009 г. выпало значительно меньше. Лето 2011 г. отличалось от средних многолетних значений как по среднесуточной температуре воздуха, так и по сумме осадков. В первой декаде июня выпало менее 5 мм атмосферной влаги, но во вторую и в третью декаду осадков выпало на 23 и 4,6 мм больше, чем в первой, соответственно. В первую декаду июля выпало 15,9 мм осадков, в третьей декаде их сумма на 3,7 мм превысила средне-многолетнюю величину этого показателя. В целом вегетационный сезон 2012 г. можно признать жарким. Во все декады за период с 1 мая по 20 июля, кроме первой декады июня, среднесуточная температура воздуха была выше нормы на 0,6.8,0 °С. Сумма осадков по декадам сильно варьировала. Если в первой

Рис. 2. Сумма осадков в годы исследования в сравнении с нормой:  - 2008 г.;  - 2009 г.; ¡g - 2011 г.;  - 2012 г.; Щ - 2013 г.;  - среднемноголетняя.

декаде мая выпало на 28,8 мм больше осадков, чем и 2013 гг. (ГТК=1,8 и 1,5), оптимальными по гидро-за тот же период по средним многолетним данным, термическому коэффициенту - 2009 и 2012 гг. (ГТК то во вторую и третью декады этого месяца - вдвое = 1,3), 2011 г. оказался наиболее засушливым, по меньше нормы. Третья декада июня и первая дека- сравнению с другими годами наблюдений. да июля были засушливыми. В первую декаду июля Зависимость плотности популяций изучаемых осадков вообще не отмечали. Лето 2013 г., особенно насекомых от температуры и осадков определяли

методом корреляционного анализа.

Результаты и обсуждение. В большинстве сезонов бутоны и цветки рапса были заселены яйцами и личинками рапсового цветоеда (Meligethes aeneus Fab.), гусеницами капустной моли (Plutella xylostella L.) и яйцами и личинками крестоцветной галлицы (Contarinia nasturtii Kieff.). Спорадически регистрировали в небольшом количестве капустную тлю (Brevicoryne brassicae L.) и растительноядных май и июнь, было достаточно жарким, в сравнении трипсов (семейство Thripidae). со среднемноголетней нормой. Сумма осадков по Заселенность генеративных органов рапса ка-месяцам колебалась, при этом в мае она значительно пустной молью в годы исследований была незначи-превышала средние многолетние показатели, а июнь тельной. Численность крестоцветной галлицы на-выдался достаточно засушливым. чала возрастать в середине июля и при проведении

В целом по уровню влагообеспеченности в период последнего обследования не превышала 4 % (рис. с мая по июль достаточно увлажненными были 2008 3). В 2013 г. величина этого показателя начала расти

с первой декады июля и к 20 июля достигла 10 %, что было самым высоким уровнем в этот период в указанном году (рис. 4).

В начале проведения обследования (первая декада июля) в оба года отмечали наибольшую заселенность генеративных органов культурных растений рапсовым цветоедом. При этом если в 2012 г. Рис. 4. Заселенность генеративных органов рапса различными видами фитофагов, 2013 г.: такое превосходство со— — - рапсовый цветоед; ——— - капустная моль; — • - - крестоцветная галлица. хранялось в течение всего

20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

-- --«ГТЖ1-»— . - . .р  —--- - -г-------1------

03 июля 05 июля 09 июля 12 июля 16 июля 20 июля

Рис. 3. Заселенность генеративных органов рапса различными видами фитофагов, 2012 г.: — — - рапсовый цветоед; ——— - капустная моль; — • • - крестоцветная галлица.

2500

"г 2000 «

п

1500

1000

ш

500

г

0

Бутонизация

Начало цветения

Рис. 5. Численность яиц и личинок рапсового цветоеда:  - 2008 г.; г.;  - 2012 г.; - 2013 г.

периода проведения обследования, то в 2013 г. по результатам последнего обследования заселенность рапсовым цветоедом была ниже, чем крестоцветной галлицей.

Плотность популяции рапсового цветоеда в связи с увеличением числа откладываемых яиц и слабой смертностью личинок внутри бутонов рапса естественным образом повышалась в ходе вегета-

личинок, обнаруженных в одном цветке, составляло 10 экз. В 49,84 % заселенных рапсовым цветоедом бутонах и цветках питалось по одной личинке. Тем не менее, корреляционная связь между численностью яиц и личинок рапсового цветоеда, с одной стороны, и температурой и осадками, с другой, оказалась слабой и несущественной (г < 0,3).

Численность гусениц капустной моли в 2011 и 2012 гг. возрастала в начале и конце цветения, а в 2013 г. наиболее высокой она была в начале фазы бутонизации и в дальнейшем снижалась (рис. 6). Это связано с переходом гусениц на питание листьями. Относительно 2011 и 2012 гг., в 2013 г. численность гусениц, питавшихся в верхнем ярусе растений, возросла - с 3,4 экз./м2 до 80 экз. м2. Заселенность генеративных органов рапса гусеницами капустной моли в годы наших наблюдений не

превышала 2 %. Основная

Окончание цветения

- 2009 г.; Ш - 2011

сч 90

5 80

2 70

п 60

л 1- 50

0 О 40

X X 30

ш 20

^

о 10

У 0

Бутонизация

Начало цветения

Окончание цветения

Рис. 6. Численность гусениц капустной моли:  - 2008 г.; 2012 г.; Ш - 2013 г.

ционного сезона. Наиболее благоприятные условия для этого (высокая плотность популяции перезимовавших жуков, температура выше нормы) сложились в 2012 г. - численность яиц и личинок рапсового цветоеда в фазе бутонизации составляла 803 экз./ м2, а к фазе цветения достигла 2409 экз./м2 (рис. 5) при заселенности 13,89 % (см. рис. 3). В среднем на 1 заселенный бутон в этот год приходилось 2,2 экз. яиц и 1,84 экз. личинок. Максимальное количество

- 2009 г.; ш - 2011 г.;

1800 <4 1600

^ 1400 | 1200 а 1000

I-

о о

800 600 400 200 0

Бутонизация

Начало цветения

Рис. 7. Динамика численности личинок крестоцветной галлицы:  - 2008 г.;  - 2009 г.; Ш - 2011 г.;  - 2012 г.; II - 2013 г.

их часть питалась на листьях в нижнем и среднем ярусах растений. Корреляционная связь между численностью гусениц капустной моли, питавшихся в верхнем ярусе растений рапса, с одной стороны, и температурой и осадками, с другой, также оказалась слабой и несущественной (г < 0,3).

Бутоны, заселенные личинками крестоцветной галлицы, значительно отличались от незаселенных: ткани чашелистиков сильно разрастались, бутон становился в 2, а иногда в 4 раза крупнее; поврежденные бутоны не цвели и не давали плодов. В среднем за 5 лет исследований в каждом заселенном вредителем бутоне насчитывали по 5,5 личинок.

Численность личинок крестоцветной галлицы в посевах рапса в период наблюдений возрастала от года к году (рис. 7), что свидетельствует о накоплении этого фитофага в агроценозе. Если в 2009 г. величина этого показателя не превышала 3 экз./м2, то в 2011 в начале и конце цветения отмечали 166,5 и 148 личинок/м2 соответственно, в 2012 г. - 74 и 795,5 экз./м2. В 2013 г. их численность в фазе бутонизации составляла 55 экз./м2, в начале цветения - 499,5 экз./1 м2, а в конце цветения - 1720,5 при заселенности 0,18, 2,39 и 10 % соответственно. Коэффициент корре-

Окончание цветения

ляции между численностью личинок крестоцветной галлицы, с одной стороны, и осадками, с другой, составил r = 0,5. Связь между численностью личинок и среднесуточной температурой оказалась слабой и несущественной (r < 0,3).

Выводы. Таким образом, основными вредителями генеративных органов рапса ярового в условиях Московского региона в течение 5 исследуемых лет оказались рапсовый цветоед (Meligethes aeneus Fab.), капустная моль (Plutellaxylostella L.) и крестоцветная галлица (Contarinia nasturtii Kieff.).

Плотность популяции рапсового цветоеда отличалась большей относительной стабильностью, в сравнении с остальными видами. Так, в 2008 г. наибольшая численность рапсового цветоеда составляла 860 экз./м2, в 2009 г. - 501,6, в 2011 г. - 856,6, в 2012 г. - 2409, в 2013 г. - 870 экз./м2; численность

капустной моли в 2008 г. находилась на уровне 16,3 экз./м2, в 2009, 2011 и 2012 гг. - 3,4 экз./м2, в 2013 г. - 80 экз./м2. Крестоцветной галлицы в 2008 г. не зафиксировано, в 2009 г. ее численность была равна 3 экз./м2, в 2011 г. - 166,5 экз./м2, в 2012 г. -795,5 экз./м2, в 2013 г. - 1720,5 экз./м2. Исходя из данных по динамике численности этого вредителя по годам и особенностей повреждения растений, можно сделать вывод, что это потенциально опасный вид для посевов рапса ярового.

Влияние метеорологических условий (среднесуточной температуры воздуха и осадков) на плотность популяций исследуемых вредителей оказалось слабым несущественным (r не превышал 0,3); и только между численностью личинок крестоцветной галлицы, с одной стороны, и осадками, с другой, коэффициент корреляции достиг 0,5.

Литература.

1. EPPO Workshop on integrated management of insect pests in oilseed rape. Conclusions and recommendations / European and Mediterranean Plant Protection Organization. EPPO Secretariat, Berlin: JKI, 2017. 7 p.

2. Wernon R., Van Herk W. Wireworm and flea beetle IPM in potatoes in Canada: Implications for managing emergent problems in Europe // Potato Research. 2017. Vol. 60. No 3-4. Pp. 269-285.

3. Costs and benefits of a leaf beetle integrated pest management (IPM) program. I. Modelling changes in wood volume yields from pest management/ T. Wardlow, N. Cameron, A. Carnege et al. //Australian Forestry. 2018. Vol. 81. No 1. Pp. 46-52.

4. Supercooling ability and cold hardiness of the pollen beetle Meligethes aeneus / K. Hiiesaar, I. H. Williams, M. Mand et al. // Entomologia Experimentalis et Applicata. 2011. Vol. 138. No 2. Pp. 117-127.

5. Landscape configuration affects herbivore - parasitoid communities in oilseed rape/ J. S. Berger, K. Birkhofer, K. Hedlund et al. // Journal of Pest Science. 2018. Vol. 91. No 3. Pp. 1093-1105.

6. Маслова А. А., Ушаков А. А. Капустный черешковый комарик// Защита и карантин растений. 2015. № 11. С. 4950.

7. Попова Т. А., Петрова Н. И., Кольчугин Н. В. Видовой состав фитофагов на посевах рапса в Московской и Тульской областях // XV съезд Русского энтомологического общества: материалы съезда. Новосибирск: Гарамонд, 2017. С. 406-407.

8. Ekbom B., Popov S. Y. A. Host plant affects pollen beetle (Meligethes aeneus) egg size // Physiological entomology. 2004. Vol. 29 (2). Pp. 118-122.

9. Попов С. Я., Мисриева Б. У. Таблицы выживания популяций рапсового цветоеда (Meligethes aeneus Fab.) на семенниках белокочанной капусты в условиях Южного Дагестана // Известия ТСХА. 2007. № 4. С. 93-100.

10. Федотов В. А., Гончаров С. В., Савенков В. П. Рапс России. М.: Агролига России, 2008. 336 с.

11. Шпанев А. М. Массовое размножение капустной моли // Защита и карантин растений. 2015. № 9. С. 40-42.

12. Occurrence of the new invasive insect Contarinia nasturtii (Diptera: Cecidomyiidae) on cruciferous weeds / M. Chen, A. M. Shelton, P. Wang et al. // Journal of Economic Entomology. 2009. Vol. 4. No. 1. Pp. 115-120.

13. Contarinia nasturtii Kieffer, swede midge (Diptera, Cecidomyiidae) / P. K. Abram, C. Boivin, T. Haye et al. // Biological control programmes in Canada 2001-2012. Ottawa: Agriculture and Agri-Food Canada, Eastern Cereal and Oilseed Research Centre, 2013. Pp. 134-138.

References

1. EPPO Workshop on integrated management of insect pests in oilseed rape. Conclusions and recommendations. Berlin: JKI; 2017. 7 p.

2. Wernon R, Van Herk W. Wireworm and flea beetle IPM in potatoes in Canada: Implications for managing emergent problems in Europe. Potato Research. 2017;60(3-4):269-85.

3. Wardlow T, Cameron N, Carnege A, et al. Costs and benefits of a leaf beetle integrated pest management (IPM) program. I. Modelling changes in wood volume yields from pest management. Australian Forestry. 2018;81(1):46-52.

4. Hiiesaar K, Williams IH, Mand M, et al. Supercooling ability and cold hardiness of the pollen beetle Meligethes aeneus. Entomologia Experimentalis et Applicata. 2011;138(2):117-27.

5. Berger JS, Birkhofer K, Hedlund K, et al. Landscape configuration affects herbivore - parasitoid communities in oilseed rape. Journal of Pest Science. 2018;91(3):1093-105.

6. Maslova AA, UshakovAA. [Cabbage petiole mosquito]. Zashchita i karantin rastenii. 2015;11:49-50. Russian.

7. Popova TA, Petrova NI, Kol'chugin NV. [The species composition of phytophages on rapeseed in the Moscow and Tula regions]. In: XV s"ezd Russkogo entomologicheskogo obshchestva [XV Congress of the Russian Entomological Society]. Novosibirsk: Garamond; 2017. p. 406-7. Russian.

8. Ekbom B, Popov SYA. Host plant affects pollen beetle (Meligethes aeneus) egg size. Physiological entomology. 2004;29(2):118-22.

9. Popov SYa, Misrieva BU. [Survival tables of populations of rapeseed flower beetle (Meligethes aeneus Fab.) on seed plants of white cabbage under the conditions of South Dagestan]. Izvestiya TSKhA. 2007;4:93-100. Russian.

10. Fedotov VA, GoncharovSV, Savenkov VP. Raps Rossii [Russian rape]. Moscow: Agroliga Rossii; 2008. 336 p. Russian.

11. Shpanev AM. [Mass propagation of cabbage moth]. Zashchita i karantin rastenii. 2015;9:40-2. Russian.

12. Chen M, Shelton AM, Wang P, et al. Occurrence of the new invasive insect Contarinia nasturtii (Diptera: Cecidomyiidae) on cruciferous weeds. Journal of Economic Entomology. 2009;4(1):115-20.

13. Abram PK, Boivin C, Haye T, et al. Contarinia nasturtii Kieffer, swede midge (Diptera, Cecidomyiidae). Biological control programmes in Canada 2001-2012. Ottawa (Canada): Agriculture and Agri-Food Canada, Eastern Cereal and Oilseed Research Centre; 2013. Pp. 134-8.