Агроэкологические аспекты регулирования биоценоза озимой пшеницы в Нижнем Поволжье

На правах рукописи

ШВЕДОВ Вячеслав Павлович

АГРОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ

БИОЦЕНОЗА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

Специальность 03.00.16 – экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата сельскохозяйственных наук

Волгоград 2008

Работа выполнена в ФГОУ ВПО Волгоградская государственная

сельскохозяйственная академия

Научный руководитель -	доктор сельскохозяйственных наук
Официальные оппоненты:
	доктор биологических наук
	кандидат сельскохозяйственных наук Ломтев Анатолий Виниаминович

Ведущая организация – ГНУ Всероссийский научно-исследовательский

институт орошаемого земледелия

Защита состоится «23» октября 2008 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 006.007.01 при ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт агролесомелиорации по адресу:

г. Волгоград, пр. Университетский, 97, а/я 2153

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВНИАЛМИ.

Автореферат разослан «19» сентября 2008 г. и размещен на

сайте http://www. *****

Ученый секретарь

диссертационного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей задачей сельскохозяйственного производства на современном этапе является стабильное получение высококачественной растениеводческой
продукции. Первостепенную роль в реализации этой задачи играет повышение урожайности зерновых культур на основе научно - обоснованных систем земледелия и совершенствования мероприятий по регулированию фитосанитарного состояния агроценозов. В Нижнем Поволжье озимая пшеницы является главной продовольственной культурой. Увеличение урожайности ее возможно за счет внедрения специализированных технологий возделывания, базирующихся на адаптации к природно-антропогенным особенностям региона и рациональном использовании природных ресурсов агроландшафта.

Изменение экологической среды под влиянием агротехники, селекционных, биологических и т. п. мероприятий оказывает существенное влияние на распространение, численность и роль насекомых в агроценозах. Зачастую, наблюдается улучшение условий существования вредителей при резком ухудшении условий для накопления и жизнедеятельности природных энтомофагов.

При переходе на специализированные технологии возделывания особую актуальность приобретает «биоценотическое управление фитосанитарными процессами», предполагающее сочетание разных методов сдерживания и подавления численности вредителей [Новожилов, 2003]. Назрела необходимость совершенствования существующих систем защиты зерновых культур. Все это и определило направление настоящих исследований.

Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является изучение состава и структуры энтомофауны в посевах озимой пшеницы и разработка приемов регулирования численности важнейших вредителей.

Для достижения намеченной цели на проработку поставлены следующие задачи:

- изучить видовое разнообразие и дать экологическую характеристику биотических комплексов озимой пшеницы;

- определить роль способов обработки почвы, разных видов удобрений в регулировании биоценотической ситуации;

- оценить эффективность специализированных средств контроля численности вредителей и установить пути снижения объемов применения инсектицидов;

- исследовать влияние химических средств защиты растений на паразитических и хищных насекомых;

- дать хозяйственную и экономическую оценку приемам оптимизации фитосанитарного состояния посевов озимой пшеницы.

Научная новизна. Впервые для условий засушливой зоны Нижнего Поволжья охарактеризованы вредная и полезная биота озимой пшеницы и проанализирована структурная организация фаунистических сообществ. Изучено влияние различных агроприемов на численность и вредоносность важнейших фитофагов. Определена эффективность современных инсектицидов (биологических, химических) и их баковых смесей против основных вредителей.

Практическая значимость работы. Полученные экспериментальные данные иллюстрируют возможности управления популяциями вредных насекомых в агроценозах озимой пшеницы путем использования агротехнических и химических средств защиты растений. Доказана экономическая эффективность и экологическая безопасность рекомендованных мероприятий.

Реализация результатов работы. Производственная проверка и внедрение разработанных защитных мероприятий проведены в г. г. в Калачевском районе на площади 1500га.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку: на заседаниях Ученого совета ВГСХА; международных научно-практических конференциях (Волгоград, 2005, Калининград, 2006); межрегиональных научно-практических конференциях молодых ученых (Пенза, 2006; Волгоград, 2006, 2007); заседании круглого стола ВОРЭА (Волгоград, 2005).

Публикации. Основное содержание и результаты исследований изложены в 7 научных работах из них 1 статья опубликована в центральной печати по рекомендациям ВАК РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- эколого-фаунистическая характеристика вредной и полезной биоты;

- основные экологические показатели и структура энтомофауны;

- влияние различных агроприемов технологии возделывания озимой пшеницы на численность и вредоносность важнейших вредителей;

- эффективность биологических и химических препаратов в оптимизации биоценотической ситуации и повышении продуктивности озимой пшеницы.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов и предложений производству. Диссертация изложена на 179 страницах машинописного текста, включает … таблиц, … рисунков и 17 приложений. Список литературы содержит 174 источника, из них 16 принадлежит иностранным авторам.

Личный вклад автора заключается в постановке проблемы, определении цели и задач исследований, разработке схемы исследований, проведении лабораторных и полевых исследований, анализе полученных данных.

Автор выражает глубокую признательность за помощь при выполнении диссертационной работы своему научному руководителю доктору сельскохозяйственных наук, профессору ВГСХА и кандидату сельскохозяйственных наук, доценту ВГСХА за помощь в определении видового состава.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1.  СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ БИОЦЕНОТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ФИТОСАНИТАРНОГО СОСТОЯНИЯ ПОСЕВОВ

Рассматриваются проблемы и перспективы защиты растений от вредных объектов, состояние изученности вопросов, составляющих задачи исследований, основные методы оптимизации фитосанитарного состояния агробиоценозов.

2. УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводились в течение гг. в сухостепной зоне светло-каштановых почв на базе учхоза «Горная Поляна» ВГСХА и КФХ (Калачевский район) Волгоградской области.

Район проведения исследований относится к зоне недостаточного увлажнения. Осадков выпадает мало, и количество их как по месяцам, так и по годам, неустойчиво. В исследуемый период за вегетационные годы количество выпавших осадков соответствовало или несколько превышало многолетние показатели.

Почвы опытных участков светло-каштановые с тяжелосуглинистыми разностями. Содержание гумуса в пахотном слое составляет в среднем 1,98 %, общего азота – 0,10-0,16 %, валового фосфора 0,12-0,15 %, обменного калия – 1,7-2,2 %.

Эколого-фаунистические исследования выполняли с использованием общепринятых методов [Добровольский, 1969; Кожанчиков, 1962; Осмоловский, 1964; Палий, 1970]. Видовой состав членистоногих определен автором с использованием определителей, справочников и справочных изданий [Великань и др., 1980; Осмоловский, 1976 и др.], а также идентифицирован по энтомологическому коллекционному материалу, собранному и определенному в предыдущие годы в ЗИН АН СССР.

В процессе организации и осуществления полевых опытов за основу брали общепринятые установки [Доспехов, 1985]. Размещение вариантов опытов систематическое, в один-два яруса, повторность трехкратная. Площадь опытных делянок м². Все технологические операции выполняли согласно зональным рекомендациям. Мониторинг состава и плотности энтомокомплекса осуществляли в течение всего вегетационного периода.

Биологическую эффективность защитных мероприятий устанавливали по формуле [Abbot, 1925], экономическую – по методике Иващенко [1968].

3. ЭКОЛОГО-ФАУНИСТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА БИОЦЕНОТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЫ

3.1.Таксономический состав, плотность популяций, встречаемость,

структура доминирования вредной биоты

В агроценозах озимой пшеницы зарегистрированы 91 вид вредных насекомых и 5 видов клещей. Доминирующее положение в энтомоценозе по численности особей занимает пшеничный трипс, относительное обилие которого составляет 90,64 %. Доля злаковых тлей составляет 8,05%. Достаточно высоко участие полосатой хлебной блошки и шведских мух – 0,51 и 0,43 % соответственно.

Соотношение количества видов по отрядам от общего количества выглядит следующим образом: отряд Coleoptera – 30,77 %, отряд Orthoptera – 19,78 %, отряд Diptera – 14,29 %, отряд Hemiptera – 12,09 %, отряд Lepidoptera)– 10,99 %, отряд Homoptera – 8,79 %, отряд Thysanoptera – 2,20 %, отряд Hymenoptera – 2,20 %. По количеству семейств наиболее представлены отряды Coleoptera – 7 семейств, Diptera – 6 семейств, Lepidoptera – 5 семейств. Наименее представлен отряд Hymenoptera (1 вид).

3.2. Эколого-биологические особенности специализированных вредителей

В настоящем разделе отмечена биологическая специфика основных фитофагов в условиях степной зоны светло-каштановых почв; описана фенология развития, численность и вредоносность в годы исследований таких вредителей, как: клоп – вредная черепашка, хлебные жуки, злаковые тли, стеблевые хлебные пилильщики, шведские мухи, пьявица обыкновенная, полосатая хлебная блошка, пшеничный трипс.

3.3. Видовое разнообразие комплекса энтомофагов

Видовой состав полезной энтомофауны, обитающей в агроценозах зерновых культур Нижнего Поволжья, довольно разнообразен. Нами зарегистрировано 106 видов насекомых из 8 отрядов и 32 семейств, обитающих в агроценозах озимой пшеницы. Набольшее число видов (39) относится к отряду Coleoptera; отряд Hymenoptera включает 37 видов, Diptera – 17 видов. Четырьмя видами представлен отряд Hemiptera, двумя - Thisanoptera, Orthoptera и Neuroptera, одним – Mantoptera.

3.4. Экологическая структура энтомофаунистического сообщества

Приуроченность насекомых к определенным экологическим группам позволяет достаточно полно оценить разнообразие энтомофауны. В агроценозах озимой пшеницы обитает 11 групп насекомых, соотношение которых по количеству видов отражено в таблице 1.

Наиболее богаты и разнообразны по составу фитофаги и энтомофаги. Доля фитофагов составляет 43,2 % от общего состава энтомокомплекса. Они подразделяются на 6 экологических групп. Наиболее представленной группой являются листогрызущие фитофаги – 27 видов (29,3 % от общего количества фитофагов) и сосущие вредители генеративных органов – 22 вида (23,9 %). К вредителям внутристеблевым и повреждающим корневую систему относится по 14 видов, что составляет 15,2%. Несколько меньше видов относится к грызущим вредителям генеративных органов – 10 видов, или 10,9 %. Минирующие мухи составляют 5,4 % от общего количества фитофагов.

К группе энтомофагов относится 46,9 % выявленных видов. Наиболее разнообразны хищные насекомые – 50 видов. Значительно беднее комплекс паразитов – 46 видов. Небольшую представленность имеет группа сапрофагов и некрофагов, ее участие в составе энтомокомплексов не превышает 1,9 % от общего состава комплекса. Доля опылителей составляет – 7,5 % от общего количества выявленных видов насекомых.

1. Экологическая структура энтомоценоза озимой пшеницы

Отряд	Всего видов, экз.	Количество видов по группам, экз.
Фитофаги	Сапро-фаги, некро-фаги	Энтомофаги	Опылители
листо-грызущие	внутри-стебле-вые	Вредители генеративных органов	мине-ры	Вреди- тели корне- вой системы
грызу-шие	сосу-щие
хищ- ники	пара- зиты
Coleoptera	67	3	2	9	-	-	11	3	39	-	-
Diptera	30	-	6	-	1	5	-	1	-	14	3
Hemiptera	15	-	-	-	11	-	-	-	4	-	-
Thysanoptera	4	-	-	-	2	-	-	-	2	-	-
Homoptera	8	-	-	-	8	-	-	-	-	-	-
Hymenoptera	41	-	2	-	-	-	-	-	-	32	7
Lepidoptera	9	6	3	1	-	-	-	-	-	-	-
Mantoptera	1	-	-	-	-	-	-	-	1	-	-
Neuroptera	2	-	-	-	-	-	-	-	2	-	-
Orthoptera	20	18	-	-	-	-	-	-	2	-	-
ВСЕГО	197	27	12	10	22	5	11	4	50	46	10

4. АГРОТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ – ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ ФАКТОР РЕГУЛИРОВАНИЯ ВРЕДНЫХ НАСЕКОМЫХ

4.1. Влияние способов обработки почвы на вредных и полезных насекомых

Изучение роли разных способов основной обработки почвы в регулировании численности насекомых показало, что наиболее эффективно подавляет фитофагов вспашка почвы плугами с предплужниками. Заселенность стеблестоя важнейшими вредителями на данном варианте оказалась на 16,3-40,2 % ниже, чем при безотвальной обработке (табл. 2). Хороший результат отвальная вспашка показала в отношении злаковых мух. Заметно снижалась при этом численность таких широко распространенных и опасных вредителей хлебных злаков как хлебные блошки, плотность популяции которых в наших условиях зачастую превышает порог вредоносности. Несколько менее отзывчивым на указанный способ обработки почвы оказался пшеничный трипс.

2. Влияние способов обработки почвы на численность

важнейших вредителей озимой пшеницы ( гг.)

Вредители	Численность, экз./ед. учета
Пахота плугами с предплужниками	Безотвальная обработка
Хлебный клопик	0,9 ± 0,02	0,8 ± 0,01
Хлебные блошки	11,4 ± 0,1	15,9 ± 0,1
Пшеничный трипс	9,8 ± 0,2	11,4 ± 0,3
Злаковые мухи	3,4 ± 0,05	5,6 ± 0,08

Проведение обычной вспашки относится к числу эффективных приемов сдерживания таких опасных вредителей озимой пшеницы, как хлебные жуки. Данный способ обработки почвы в местах концентрации личинок вредителей (как правило, вблизи полезащитных лесных полос, на стыке насаждений) заметно ослабляет биоценотическую связь фитофагов с озимой пшеницей и активизирует деятельность полезной биоты. Под влиянием механической обработки плотность личинок жуков сокращается на 70,5-99,2 % (табл. 3).

3. Влияние способов обработки почвы на популяцию хлебных жуков

( гг.)

Глубина размещения личинок хлебных жуков, см	Смертность, %
отвальная обработка	безотвальная обработка
от механических факторов	от энтомофагов	от механических факторов	от энтомофагов
0-10	20,1 ± 0,4	50,4 ± 0,9	16,9 ± 0,7	42,5 ± 1,0
10-15	28,5 ± 1,2	60,7 ± 2,3	25,3 ± 1,1	15,7 ± 0,1
15-20	35,0 ± 1,7	64,2 ± 1,1	29,8 ± 1,5	14,4 ± 0,2

Нами установлено, что безотвальная обработка почвы способствует существенной активизации деятельности паразитических и хищных насекомых. Так, накопление паразитических яйцеедов клопа-вредной черепашки - теленомин из семейства Scelionidae и повышение гибели яиц вредителя от них в 1,7-2,2 раза (табл. 4) обусловлено в первую очередь формированием в агроценозе благоприятных условий для выживания паразитов.

4. Влияние способов обработки почвы на активность

яйцеедов клопа - вредной черепашки

Варианты	2004 г	2005 г	2006 г
Всего яиц в пробе, экз.	в т. ч. паразитировано,%	Всего яиц в пробе, экз.	в т. ч. паразитировано, %	Всего яиц в пробе, экз.	в т. ч. паразитировано,%
Отвальная обработка	251	11,3	305	14,5	272	20,1
Безотвальная обработка	194	24,7	208	29,2	248	34,1
НСР 0,5	2,7		2,9		2,6

Следует отметить, что наиболее высокая зараженность яйцекладок клопа-черепашки теленоминами наблюдается в агроценозах лесоаграрного ландшафта, поскольку у этих паразитов сохранились достаточно прочные экологические связи с естественными стациями (обширно представленными на трансформированной территории), где в основном проходит их зимовка и в которых присутствуют многие виды клопов – дополнительных хозяев. Учет численности хищных насекомых показал, что в среднем за вегетацию озимой пшеницы на 1 га посевов с безотвальной обработкой почвы приходится 58-87 тыс. экз. жужелиц, тогда как на посевах с отвальной обработкой плотность их значительно ниже – 34-56 тыс. экз.

4.2. Значение удобрений в подавлении численности и

вредоносности фитофагов

В ходе исследовательских работ выявлено существенное отличие в эффективности действия разных систем удобрений на плотность вредного комплекса. Достаточно эффективно снижают численность важнейших вредителей навоз с расходом 30 т/га (до 27,2-42,1 %) и композиция: навоз, 15 т/га +N60 P35 (до 24,6-44,7%). Менее результативно применение минеральных удобрений - N120P75, которые подавляют численность данных насекомых до 16,2-38,3 %.

Отмечено, что внесение в почву испытанных систем удобрений в разной степени сказывается на изменении плотности популяций отдельных вредителей. Лучший фитосанитарный эффект удобрения показали в отношении вредной черепашки. Максимально эффективной при этом оказалась композиция, включающая навоз, 15 т/га и N60P35. Плотность личинок вредной черепашки на данном варианте в среднем была на 39,2 % ниже по сравнению с контролем. Практически аналогичный результат (подавление плотности популяции в среднем на 37,3 %) получен также в отношении злаковых мух. Несколько менее выражено воздействие на фитосанитарное состояние посевов озимой пшеницы оптимизации режима питания с помощью N120P75. При заделке в почву минерального удобрения заселенность стеблестоя клопами-черепашками сокращалась в среднем на 32,6%, а злаковыми мухами - на 23,8%. Наименьшее воздействие оказывают испытанные системы удобрений на состояние популяции пшеничного трипса. Улучшение минерального питания растений приводило к подавлению вредителя на 5,2-16,2% (или 11,7 % в среднем), а применение навоза (30 т/га) - на 12,8-27,2% (20,4%). Внесение под пар смеси этих удобрений (навоз 15 т/га + N60P37) обеспечивало несколько более высокий результат - количество трипсов сократилось на 21,9-34,6 %, или 26,3 % в среднем.

Внесение удобрений сказывается также и на состояние полезного комплекса насекомых. Так, на варианте с применением навоза, 30 т/га отмечено нарастание количества паразитических и хищных насекомых до 27,4-65,8 % (рис. 1).

Рис. 1. Влияние удобрений на полезную биоту в агроценозе озимой пшеницы

В большей степени реагируют на изменение экологических условий паразиты. На варианте с использованием композиции, включающей навоз и минеральные удобрения, количественные показатели этой группы энтомофагов изменяются не столь ярко. Хищные насекомые оказались менее отзывчивы на применение разных систем удобрений. Нами не зафиксировано существенной разницы в численности хищников на вариантах с навозом и органо-минеральной смесью.

Некорневая подкормка озимой пшеницы минеральными удобрениями и смесью их с микроудобрениями приводит к снижению заселенности посевов вредителями в среднем на 18,8-34,6 %. Наиболее результативной оказалась подкормка сбалансированной минеральной смесью в сочетании с микроудобрениями (Cu, Zn, Mn, B) – снижение численности вредителей колебалось на уровне 30,8-39,2 %. При использовании минерального удобрения, данный показатель уменьшился лишь на 19,6–24,4 %. Еще более низкие результаты (количество вредных насекомых снизилось лишь на 17,1–20,3 %) показало опрыскивание посевов 10 %-ным раствором аммиачной селитры.

Проведение некорневой подкормки положительно сказалось на заселенности посевов полезными насекомыми. Так, применение аммиачной селитры и минерального удобрения для обработки озимой пшеницы сопровождалось повышением количества паразитических насекомых на 10,3-14,8 %, а хищников на 20,1-24,8 %. Введение в раствор N8P7 микроудобрений ещё более стимулировало привлечение в биоценоз паразитов, количество которых возрастало на 40,7-48,8 %. Также весьма отзывчивы на данный прием оказались хищники - их численность повышалась на 21,2-27,5 %.

Некорневая подкормка озимой пшеницы также обеспечивает снижение недобора урожая зерна от вредителей. Опрыскивание посевов 10 %-ным раствором аммиачной селитры способствовало уменьшению потерь продукции на 25,8-32,3 %, минеральным удобрением – на 24,7-35,1 %, а при использовании смесевой композиции - на 38,1-45, 0 % от фактического урожая

4.3. Результативность применения почвоудобрительных

препаратов в повышении устойчивости растений к вредителям

Наблюдения за состоянием посевов показали, что инкрустация семян флавобактерином обеспечивала уменьшение численности вредителей на 4,0-44,7 %. Наиболее отзывчивыми на применение данного средства оказались хлебные блошки, пшеничный трипс и клоп - вредная черепашка. Эффективность ризоагрина была заметно ниже. На данном варианте было отмечено уменьшение заселенности растений вредными клопами на 47,8 % и небольшая убыль хлебных блошек - на 7,5 %. Другие вредители практически не реагировали на ризоагрин, численность их колебалась на уровне таковой в контроле.

Характерной особенностью последствий применения микробиологических удобрений является отсутствие негативного воздействия на энтомофагов. Более того, в стеблестое опытных вариантов зафиксировано увеличение плотности паразитических и хищных насекомых на 6,3-15,4 %.

Улучшение биоценотической ситуации на опытных вариантах обусловило снижение вредоносности растительноядных насекомых. Недобор зерна на варианте с флавобактерином уменьшился на 5,4 % по сравнению с контролем. Эффективность ризоагрина в этом отношении оказалась несколько ниже - 2,9 %.

5. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНСЕКТИЦИДОВ

В ОПТИМИЗАЦИИ ФИТОСАНИТАРНОЙ ОБСТАНОВКИ

5.1. Результативность применения бактериальных препаратов против вредных жесткокрылых

В настоящее время существует острая необходимость применения для борьбы с вредителями экологически безопасных средств. Среди них большой интерес представляют биопрепараты из группы Bacillus thuringiensis (ВТ).

В результате вегетативных обработок посевов установлена высокая биологическая эффективность бацикола в отношении хлебных блошек и пьявицы обыкновенной – 91,6-97,9 % (табл. 5).

5. Биологическая эффективность инсектицидов против вредных жесткокрылых,

в среднем за годы исследований

Варианты	Норма расхода препарата, кг(л)/га	Биологическая эффективность, %
хлебные блошки	пьявица обыкновенная
Актара	0,08	86,7	85,4
Битоксибациллин	5,0	51,1	45,1
Бацикол	3,0	97,9	91,6
Бацикол +актара	1,5+0,01	99,8	97,2

Применение смеси, включающей половинную дозу бацикола и сублетальную добавку актары, повышало результативность борьбы с вредителями (по сравнению с действием данного препарата ВТ в полной дозе) в среднем на 1,9-6,1%. Использование смесевой композиции вызывало быстрое подавление активности жуков. Действие ее начинало проявляться уже через 20-30 часов.

5.2. Влияние химических обработок на вредителей озимой пшеницы

и пути сокращения объемов применения инсектицидов

Полученные материалы свидетельствуют о возможности подавления клопа - вредной черепашки в очагах с высокой численностью путем опрыскивания посевов препаратами актара, фьюри, пермефос в ранневесенний период. Однако использование такого приема негативно сказывается на полезной биоте – гибель паразитических и хищных насекомых, опылителей колеблется на уровне 87-99 %. Поэтому, внедрение в производство данного способа борьбы с вредной черепашкой нецелесообразною. Более перспективна организация химической борьбы с перезимовавшими имаго клопов с учетом их пространственного распределения по полю. Особенно это касается посевов озимой пшеницы, расположенных среди лесных полос, на долю которых в наших условиях приходится основная масса площадей.

Для выяснения целесообразности истребительных мероприятий с учетом данного фактора был заложен специальный опыт с использованием актары, в. д.г. – 0,08 л/га, включающий варианты:

- контроль – опрыскивание водой;

- опрыскивание, прилегающих к лесным полосам зон поля;

- сплошная обработка посевов на поле.

Исходя из данных таблицы 6 можно сделать следующий вывод: внесение в стеблестой синтетического инсектицида (актара, в. д.г. в дозе 0,08 л/га) любым способом обеспечивает существенное подавление численности вредной черепашки. При этом лучшие результаты (смертность клопов составила 84,7-86,6 %) зафиксированы при обработке участков поля, прилегающих к полезащитным лесополосам, на которых в этот период была сконцентрирована основная масса вредителя. Сплошная обработка посевов привела к более высоким результатам (смертность клопов составила 89,8-92,2 %). Дальнейшие наблюдения показали, что испытанные способы применения актары по-разному сказались на численности личинок вредной черепашки нового поколения. В период налива зерна на варианте с опрыскиванием краевых зон лесозащищенного поля численность их составила 36,8-45,2 % по сравнению с таковой в контроле. При обработке полностью всего поля результат был на 8,5-10,6 % выше.

6. Результативность разных способов применения актары против перезимовавших особей вредной черепашки на облесенном поле

Варианты	Биологическая эффективность, %	Количество поврежденного зерна, %
Контроль- обработка водой	–	12,2
Опрыскивание краевых зон поля	85,7	4,5
Сплошная обработка поля	91,0	3,6

При оценке эффективности защитных мероприятий представляют интерес данные не только по подавлению численности вредителей, но также и по влиянию их на продукцию. Нами установлено, что в контроле клоп - вредная черепашка повреждала в среднем от 10,2 до 14,1 % зерна. Опрыскивание посевов озимой пшеницы раствором актары только в краевых зонах поля приводило к снижению этого показателя в 2,6-2,8 раза, а сплошная обработка поля - в 3,1-3,7 раза.

Таким образом, более эффективным способом применения химических инсектицидов против перезимовавших особей вредной черепашки на межполосных полях является опрыскивание участков, прилегающих к лесополосам. В то же время следует отметить, что проведение истребительных мероприятий в данный период не позволяет существенно снизить поврежденность урожая клопами. Поэтому, на наш взгляд, целесообразно рекомендовать локальные обработки посевов озимой пшеницы, расположенных среди полезащитных лесных полос, лишь при прогнозируемой высокой численности вредной черепашки для предотвращения расширения площади очагов массового размножения этого опасного вредителя.

Учитывая особенности пространственного распределения личинок клопа – вредной черепашки по межполосному полю были проведены обработки посевов в местах их концентрации и сплошная обработка посева актарой с нормой расхода 0,08 кг/га. На варианте с локальным внесением препарата биологическая эффективность колебалась в пределах 90,1-92,2 %, а при обработке всей площади поля этот показатель составлял 84,7-89,5 %. Анализ поврежденности зерна выявил существенное подавление вредной деятельности клопов на опытных вариантах. При опрыскивании посевов в местах концентрации вредителей (локальная обработка) количество поврежденных зерен составляло 0,7-0,9 %, а при сплошной обработке поля - 0,3-0,4 %. На контроле доля поврежденных клопом зерен была значительно выше и составляла в среднем 2,6-3,3 %.

Совместное использование актары с мочевиной (0,08 кг/га+30 кг/га) в значительной степени улучшает развитие озимой пшеницы и повышает результативность активной борьбы на 6,1-8,5 % - численность вредной черепашки снижается на 93,2-95,6 %. Применение смесевой композиции способствует существенному подавлению вредной деятельности клопов, количество поврежденных черепашкой зерен снижается (по сравнению с вариантом, где использовалась актара в чистом виде) в 2-3 раза. Какого-либо существенного прироста урожая зерна на варианте с применением актары в чистом виде и испытываемой смеси (по сравнению с контролем) нами не зафиксировано. Следует, однако, отметить улучшение качества продукции на последнем варианте. В годы наших наблюдений зерно, собранное с данного варианта, отличалось более высоким содержанием клейковины – в среднем на 2-3 % выше, нежели в контроле или на варианте с применением актары.

5.3. Действие химических инсектицидов на энтомофагов

зернового поля

Результативность истребительных мероприятий нельзя рассматривать без учета влияния их на энтомофагов, в частности, на паразитических и хищных членистоногих Проведенные в производственных условиях исследования показали, что при опрыскивании посевов химическими средствами защиты растений, в течение нескольких часов происходит практически полная убыль паразитических и хищных видов. При этом отдельные препараты оказывают разное действие на полезный комплекс. Наименьшей токсичностью отличается пиретроидный инсектицид фьюри (рис. 2). На вторые сутки после обработки количество энтомофагов на данном варианте сокращается на 87,3 % по сравнению с численностью их до начала проведения истребительных мероприятий.

Более выраженное токсическое воздействие на паразитов и хищников зафиксировано для актары (90,8 %) и пермефоса (92,5 %). Особенно губительно на обилии данной биотической группы сказывалось применение баковой смеси пермефос+фьюри. Убыль энтомофагов на варианте, обработанном этой смесью, в среднем составляла 95,0 %, т. е. она превышала таковую на вариантах с использованием указанных инсектицидов в чистом виде на 2,5-7,7 %. Следует отметить, что негативное воздействие указанных инсектицидов на энтомофагов непродолжительно. Через 5-6 дней после опрыскивания начинается восстановление численности паразитов и хищников, а спустя 22–25 дней количество их на опытных вариантах достигает уровня контрольного варианта.

Рис. 2. Сравнительное действие химических инсектицидов на энтомофагов

В ходе наблюдений нами оценивалось влияние инсектицидов не только на паразитических и хищных насекомых, но также и на пауков. Установлено, что представители данной систематической группы оказались более устойчивы к действию химических средств защиты растений. Они практически не реагировали на токсикацию агроценоза актарой. Заселенность стеблестоя пауками на данном варианте составляла в среднем 1,7 тыс. экз./га, что незначительно уступало плотности этих членистоногих в контроле (2,3 тыс. экз./га). Применение фьюри сопровождалось несколько большим снижением численности пауков (до 1,2-1,4 тыс. экз./га) по сравнению с актарой. Наиболее токсичным среди испытанных нами химических инсектицидов оказался пермефос – заселенность пауками варианта, обработанного указанным препаратом, колебалась на уровне 0,9-1,1 тыс. экз./га. Применение пермефоса (половинная дозировка) в сочетании с сублетальной добавкой фьюри (0,003 л/га) не повышало токсичность рабочей жидкости, более того плотность пауков на варианте с применением данной смеси была на 18-22 % выше по сравнению с использованием чистого пермефоса.

6. ХОЗЯЙСТВЕННАЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА

ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКОЛОГИЗИРОВАННЫХ ПРИЕМОВ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ НА ОЗИМОЙ ПШЕНИЦЕ

6.1. Влияние защитных мероприятий на урожайность

озимой пшеницы и ее структуру

При проведении исследовательских работ выявлена прямая зависимость структурных показателей урожая озимой пшеницы от уровня минерального питания растений. Внесение в почву перед посевом минеральных, органических и органо-минеральных удобрений ведет к увеличению сбора зерна на опытных вариантах на 8,4-20,2 % при урожайности 3,37-3,94 т/га в контроле. Лучший результат обеспечивает применение органо-минеральной композиции – навоз, 15 т/га в сочетании с N60P38. Урожайность зерна при этом возрастает на 0,58-0,77 т/га, или на 16,5-20,2 %. по сравнению с контролем. Хозяйственная эффективность отдельно взятых минеральных (N120P75) и органических (навоз, 30 т/га) удобрений практически в два раза ниже.

Предпосевная обработка семян озимой пшеницы почвоудобрительными препаратами позволила существенно повысить урожайность культуры. Так, на контрольном варианте (без обработки семян) средняя урожайность за два года наблюдений составила 3,77 т/га. Применение же бактериальных удобрений обеспечивало интенсивный прирост урожая – на 0,38-1,08 т/га, или 10,1-28,6 % в среднем. Надо отметить, что в 2006 году действие почвоудобрительных препаратов проявилось ярче по сравнению с предшествующим вегетационным периодом (сбор зерна увеличился на 11,4-32,7 %). В ходе исследований выявлены резкие различия в эффективности испытываемых препаратов. Лучшие результаты в наших условиях зафиксированы на варианте с обработкой семян озимой пшеницы флавобактерином. Прирост урожая зерна здесь колебался от 0,90 до 1,26 т/га, или от 24,5 до 32,7 % по годам. Применение ризоагрина не показало столь интенсивного повышения урожайности. Количество зерна, собранного на варианте с инкрустацией семян данным препаратом, лишь на 0,32-0,44 т/га, или 8,7-11,4 % превышало таковое в контроле. Статистическая обработка материала показала очевидность разницы в величине прибавки между опытными и контрольным вариантами.

Некорневая подкормка посевов озимой пшеницы 10 %-ной аммиачной селитры, а также минеральным удобрением (N8P7) в чистом виде и в сочетании с микроэлементами не только сдерживает численность важнейших вредителей и их вредоносность, но способствует также стабильному получению более высоких урожаев зерна. Так, прибавка урожая на опытных вариантах составила в среднем 5,2-11,9%. Более результативным оказалось совместное применение смеси N8P7 и микроэлементов. По сравнению с контролем прирост урожая в годы наших исследований на данном варианте колебался от 10,5 до 12,2 % (11,5 % в среднем). Использование N8P7 в чистом виде обеспечивало несколько меньший эффект - увеличение урожая составило 5,0-8,2 % (6,2 % в среднем). Опрыскивание посевов 10 %-ным раствором аммиачной селитры обеспечивает примерно такой же результат - 4,3-6,6 %, или 5,0 % в среднем.

Применение синтетических препаратов в борьбе с клопом - вредная черепашка способствовало приросту урожая по сравнению с контролем до 11,5 %. Лучший результат достигнут при опрыскивании посевов актарой и пермефосом.

6.2. Экономическая оценка защитных мероприятий

Для расчетов экономической эффективности возделывания озимой пшеницы были определены производственные расходы на гектар посева в соответствии с технологическими картами. Стоимость дополнительного урожая рассчитывали по закупочной цене реализации с учетом качественных характеристик продукции, которая составляла 4200 руб. за 1 т.

При проведении обработки посевов озимой пшеницы против вредных жесткокрылых наилучшие результаты получены на вариантах с применением смесевой композиции бацикол+актара, где уровень рентабельности достигал 225,39 % (в контроле 196,20 %). Несколько ниже составляла рентабельность на вариантах с использованием актары и бацикола - 216,35 и 214,98 % соответственно.

Использование всех инсектицидов против имаго клопа-вредной черепашки в годы исследований было экономически выгодным. На вариантах с использованием смесевой композиции пермефос+фьюри и актары отмечен наивысший уровень рентабельности – 227,25 и 226,36 % соответственно (в контроле 208,64 %).

При обработке озимой пшеницы против личинок клопа – вредной черепашки наиболее экономически выгодно использовать баковую смесь актара+ мочевина. Уровень рентабельности на вышеуказанном варианте составлял в среднем за годы исследований 207,06 % (в контроле 196,23%).

Средний уровень рентабельности по чистому доходу от внесения почвоудобрительных препаратов составлял 219,55 %. При этом предпочтительным являлся вариант с использованием Флавобактерина, где прибавка урожая достигала 1,08 т/га, сумма чистого дохода на 1 т продукции составляла около 3 тыс. руб., рентабельность 241,01 %.

ВЫВОДЫ

1. На озимой пшенице в условиях Нижнего Поволжья нами зарегистрировано 207 видов насекомых, относящихся к 63 семействам из 10 отрядов и 5 видов клещей из 4 семейств. По таксономическим группам энтомокомплекса доминируют насекомые из отряда Coleoptera – 67 видов, менее разнообразны Hymenoptera – 41, Orthoptera – 30 и Diptera – 30 видов. Наиболее низким видовым обилием отличаются отряды Hemiptera – 15 видов, Lepidoptera – 9, Homoptera – 9, Thysanoptera – 4, Neuroptera – 2 и Mantoptera – 1 вид.

2. Среди экологических групп насекомых лидирующее положение по числу видов занимают энтомофаги – 96, вредители генеративных органов – 32 и листогрызущие фитофаги – 27 видов. Группа важнейших вредителей пшеницы включает 14 видов насекомых, из которых доминирующее положение по численности занимают Haplothrips tritici Kurd., Sitobion avenae F. и Schizaphis graminum Rond.

3. Отвальная обработка почвы под озимую пшеницу обеспечивает эффективное подавление численности важнейших вредителей (злаковые мухи, хлебные жуки, хлебные блошки). Безотвальная обработка почвы способствует существенной активизации деятельности паразитических и хищных насекомых. Учет численности хищников показал, что в среднем за вегетацию озимой пшеницы на 1 га посевов с безотвальной обработкой почвы приходится 58-87 тыс. экз., тогда как на посевах с отвальной обработкой плотность их значительно ниже – 34-56 тыс. экз.

4. Внесение в почву минерального, органического и органо-минерального удобрения способствует снижению численности вредителей на 16,2-44,7 % и повышению количества паразитов и хищников на 27,4-65,8 %. Прибавка урожая при этом составляет 8,4-20,3 %.

5. Некорневая подкормка посевов минеральными удобрениями, микроудобрениями и их смесью оптимизирует биоценотическую ситуацию (численность вредителей уменьшается на 17,1-39,2 %, количество паразитов возрастает на 10,3-48,8 %, хищников – на 20,1-27,5 %) и приводит к повышению урожайности озимой пшеницы.

6. Инкрустация семян озимой пшеницы почвоудобрительными препаратами (флавобактерин, ризоагрин - по 0,6 кг/га) уменьшает недобор урожая от вредителей на 2,9-5,4 % при полном отсутствии негативного воздействия на полезную биоту.

7. Опрыскивание посевов водной суспензией бактериального препарата бацикол, с. п. с нормой расхода 3,0 кг/га обеспечивает эффективную защиту от хлебных блошек (97,1-98,6 %) и пьявицы обыкновенной, или красногрудой (89,4-93,7 %). Применение баковой смеси бацикола, с. п. – 1,5 кг/га с сублетальной дозой (0,01 кг/га) актары, в. д.г. повышает эффективность обработки на 3,9-7,4 %. Негативного влияния бакпрепарата на энтомофагов не выявлено.

8. Биологическая эффективность химических инсектицидов актара, в. д.г. (0,08 л/га), фьюри, в. э. (0,2 л/га), пермефос, в. э. (0,1 л/га) в борьбе с клопом-вредная черепашка составляет 85,2-97,8 %. Более эффективно использование смеси пермефос+фьюри (99,2–99,9 %). Данные препараты не оказывают сильного токсического действия на паразитов и хищников. Выжившие особи способны быстро восстановить численность популяции энтомофагов.

9. Эффективным способом контроля численности перезимовавших особей вредной черепашки на лесозащищенных полях является опрыскивание участков, прилегающих к насаждениям. Подавлению вредной деятельности личинок клопов способствует обработка посевов озимой пшеницы в начале налива зерна - количество поврежденных зерен сокращается в 6,5-11 раз (по сравнению с контролем). Получение более высокого хозяйственного эффекта (биологическая эффективность возрастает на 6,1-8,5 %, содержание клейковины в зерне – на 2-3 %) обеспечивает использование актары, в. д.г. – 0,08 л/га в сочетании с мочевиной – 30,0 кг/га.

10. При проведении обработки посевов озимой пшеницы против вредных жесткокрылых наилучшие результаты получены на вариантах с применением смесевой композиции бацикол + актара, где уровень рентабельности достигал 225,39 %. Несколько ниже составляла рентабельность на вариантах с раздельным использованием актары и бацикола. На вариантах с использованием смесевой композиции пермефос+фьюри и актары против имаго вредной черепашки отмечен наивысший уровень рентабельности – 227,25 и 226,36 % соответственно. При обработке озимой пшеницы против личинок вредной черепашки наиболее экономически выгодно использовать баковую смесь актара+мочевина - уровень рентабельности в среднем за годы исследований составлял 207,06 %. Средний уровень рентабельности по чистому доходу от внесения почвоудобрительных препаратов - 219,55 %. При этом предпочтительным являлся вариант с использованием флавобактерина.

11. Установленная зависимость энтомоценоза озимой пшеницы от используемых приемов агротехники и специализированных средств защиты растений является основой для перехода к регулированию биоценотической ситуации на посевах озимой пшеницы с целью улучшения экологической обстановки в агроландшафтах.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВУ

1. В условиях засушливой зоны при возделывании озимой пшеницы Дон-95 целесообразно проводить вспашку с оборотом пласта, вносить удобрения под основную обработку почвы с дополнительной некорневой подкормкой посевов в фазу колошения, осуществлять предпосевную обработку семян почвоудобрительными препаратами.

2. Для подавления численности вредных жесткокрылых рекомендуется использовать бактериальный препарат бацикол (3 кг/га) в чистом виде или в сочетании его половинной дозы (1,5кг/га) с сублетальной добавкой химического инсектицида (актара 0,01кг/га)

3. В борьбе с вредной черепашкой вводить как обязательный прием совмещение химической обработки (актара, вдг – 0,08 кг/га) с поздней некорневой подкормкой посевов мочевиной (30 кг/га).

4. При проведении истребительных мероприятий сплошные обработки целесообразно заменять локальными (краевыми, очаговыми) с учетом пространственного распределения вредителей.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1.  Лобанов, длительного возделывания сельскохозяйственных культур на плодородие светло-каштановых почв Волгоградской области / , // Актуальные проблемы развития АПК: материалы междунар. научно-практич. конференции. – Волгоград, 2005. – С. 76-78.

2.  Лобанов, оценка состояния почвенного плодородия учхоза «Горная Поляна» / , // Поволжский экологический вестник. – Волгоград. – 2005. № 11. – С. 343-346.

3.  Иванцова, и микобиота зерновых культур Нижнего Поволжья / , , // Перспективные технологии для современного сельскохозяйственного производства: сб. научн. тр. – Волгоград: ГНУ НВ НИИСХ, 2006. – С. 159-161.

4.  Иванцова, структура фаунистических сообществ насекомых зерновых агроценозов Нижнего Поволжья / , . // Наука и образование сельскому хозяйству: сб. научн. тр.- Пенза, 2006. – С. 38.

5.  Иванцова, и формирование энтомокомплексов зерновых колосовых культур Нижнего Поволжья / , // Проблемы сельского хозяйства: междунар. сб. научн. тр. – Калининград: КГТУ, 2006. – С. 152-159.

6.  Шведов, -биологические особенности вредных насекомых в агробиоценозах зерновых культур Нижнего Поволжья / , . // Материалы конференции по защите растений и агроэкологии: Научная книга.- Саратов­, 2007.- С. 54-60.

7.  Иванцова, -биологические особенности вредных насекомых в агробиоценозах зерновых культур Волгоградской области / , , // Вестник Саратовского ГАУ. – 2007. - № 1 (Вып. 2). – С. 25-27.

Подписано в печать 18.09.2008. Формат 60х84 1/16

Бумага офсетная. Гарнитура Таймс. Ризограф.

Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ

Издательско-полиграфический комплекс ФГОУ ВПО ВГСХА «Нива»

г. Волгоград, пр. Университетский, 26