Агроэкологическое обоснование защиты посевов яровой пшеницы от цикадок (Cicadinea) в условиях Нижнего Поволжья

 

6. Биотические факторы  динамики популяций 

неспециализированных  хищников на посевах зерновых

агрозенозов Поволжья

 

Влияние энтомофагов на снижение численности  цикадок и методы, с помощью  которых это определяется, изучали  в своих работах Бей-Биенко, Щеголев и Знаменский (1937), Дмитриев (1951), Якимович (1982), Савойская (1981).

В посевах яровой пшеницы был  выявлен ряд неспециализированных хищников, среди которых значительное место занимали златоглазки (табл. 4).

Таблица 4

 

Динамика численности златоглазок на яровой пшенице

(в среднем за годы исследований)

 

Формы развития растений	Даты учета		Засушливые годы		Влажные годы
			численность насекомых, экз. на 100 растений
	декады	месяцы	2007 г.	2009 г.	2008 г.
Всходы	1		0	0	0
Кущение	2	V	0	1,2 ±0,6	0,1±0,01
Трубкование	3		2,3 ±1,0	2,5 ±1,0	0,5 ±0,08
Трубкование	1	VI	2,3 ±1,0	2,5 ±1,0	0,5 ±0,08
Колошение	2		2,7 ±0,8	2,9 ±0,6	0,7 ±0,2
Цветение	3		2,9±0,9	3,0 ±1,2	0,8 ±0,2
Налив зерна	1	VII	1,8 ±0,4	2,4 ±0,5	1,9 ±0,02
Молочная спелость	2		0,5 ±0,1	2,2 ±1,2	2,7 ±0,09
Молочно-восковая спелость			0,4 ±0,01	2,0 ±1,7	3,9 ±0,07
Восковая спелость	3		0,2 ±0,01	0,4 ±0,01	1,8 ±0,08
Полная спелость			0,1 ±0,03	0,05±00,1	0,8 ±0,2

 

По нашим данным в 2007–2009 гг. доля участия кокцинеллид в снижении цикадок на посевах сортов яровой пшеницы равнялась 30,8 %, златоглазок – 6,8 % (см. табл. 4), неучтенные факторы составили 62,4 %.

На яровой пшенице за все годы исследования (2007–2009 гг.) жуки Coccinellidae обычно появлялись во второй декаде мая, когда пшеница находилась в фазе кущения (табл. 5). В этот период численность жуков была невелика и колебалась в разные годы в среднем от 0,09 до 0,10 экз. на 1 м². Небольшая численность кокцинеллид в этот период обусловливалась трофическими связями, число ее основных жертв (тлей, трипсов и др.) на яровой пшенице в это время было незначительно.

Личинки и имаго цикадок являлись основными жертвами этих неспециализированных хищников в начальный период вегетации  яровой пшеницы.

В последующие фазы развития яровой пшеницы на ее посевах наблюдался постепенный рост численности кокцинеллид. Этот рост происходил в основном за счет миграции жуков с посевов озимых культур, который обусловлен увеличением привлекательности посевов яровой пшеницы в связи с интенсивным ростом численности таких насекомых, как тли, трипсы и цикадки. Так, к периоду колошения численность кокцинеллид увеличивалась в отдельные годы более чем в 50 раз.

С периода трубкования наблюдалась четкая связь между ростом численности цикадок и ростом численности кокцинеллид. Снижение численности кокцинеллид отмечалось с фазы налива зерна и в последующие фазы развития пшеницы. Это связано с миграцией их в другие стации, вслед за специализированными фитофагами.

 

Таблица 5

 

Динамика численности  кокцинеллид на яровой пшенице

(в среднем за годы  исследований)

 

Формы развития растений	Даты учета		Засушливые годы		Влажные годы
	декады	месяцы	Численность насекомых на 1 м2
			2007 г.	2009 г.	2008 г.
Всходы	1	V	0	0	0
Кущение	2		0,09 ±0,1	0,1±0,01	0,1±0,01
Трубкование	3		0,4 ±0,02	0,25±0,05	0,2±0,02
Трубкование	1	VI	2,1 ±0,1	1,3±0,1	0,3±0,02
Колошение	2		5,2 ±0,7	2,7±0,2	0,9±0,06
Цветение	3		10,2 ±1,3	5,3±0,1	1,3±0,1
Налив зерна	1	VII	13,5 ±1,0	8,7±1,1	3,7±0,2
Молочная спелость	2		8,2 ±0,6	5,9±0,9	4,5±0,9
Молочно-восковая спелость			4,1 ±0,8	4,0±0,3	1,7±0,4
Восковая спелость	3		0,5 ±0,01	9,7±0,05	1,0±0,05
Полная спелость			0,2 ±0,01	0,1±0,03	0,2±0,01

 

На этот период в пшеничных  агроценозах основными жертвами для оставшихся кокцинеллид становились  личинки трипсов, личинки и имаго цикадок в среднем ярусе и незначительное количество в нижнем. В умеренно увлажненные периоды (2008 г.) темпы заселения яровой пшеницы были более медленными, чем в годы с дефицитом влаги (2007 г., 2009 г.).

Таким образом, очевидно, что погодные условия определяли динамику численности фитофагов, а вследствие этого и регулирующую роль кокцинеллид, сдерживая численность цикадок.

Далее происходило постепенное  снижение численности кокцинеллид. Это снижение шло параллельно  с уменьшением числа основной ее жертвы (тлей) вплоть до полной спелости пшеницы. Исследования показали, что кокцинеллиды могут эффективно регулировать не только численность тлей на посевах яровой пшеницы, но и выступать в роли неспециализированного хищника цикадок начиная с фазы трубкования до молочно-восковой спелости культуры. Снижение количества цикадок хорошо коррелировало с плотностью кокцинеллид. Коэффициенты корреляции колебались от 0,555 до 0,827. Корреляция с плотностью златоглазок была незначительной. Коэффициенты корреляции не превышали 0,206 и 0,271. Зависимость численности цикадки у от количества кокцинеллид х  аппроксимировалась следующими уравнениями полинома третьей степени (рис. 7).

 

 

Рис. 7. Влияние кокцинеллид на численность  цикадок

на посевах яровой пшеницы

 

Исследования показали, что в  засушливые годы для снижения количества цикадок со 145 до 80 экз. необходима плотность  кокцинеллид до 2 экз./м², а с 170 до 50 экз. – до 6 экз./м². В относительно влажный год соотношение хищника и фитофага было почти таким же. Для снижения численности цикадок с 217 экз. до 20 необходима плотность кокцинеллид 6 экз./м².

Удельная эффективность снижения хищниками численности фитофагов (пищевая активность) составляла в  сухие годы 23,8–38,6 экз. цикадок на 1 кокцинеллиду. Во влажный год этот показатель на богаре снижался до 7,9–11,8 экз.

Важную роль в снижении цикадок  играют кокцинеллиды, особенно во второй половине вегетации. Применение инсектицидов рекомендуется при достижении численности сосущих вредителей пшеницы уровня экономического и экологического порогов вредоносности и низкой плотности энтомофагов.

Зависимость численности y наиболее эффективного энтомофага цикадок – кокцинеллиды от абиотических факторов, температуры x₁ и осадков х₂ в вегетационный период 2007–2009 гг. характеризовалась уравнением регрессии, с помощью которого можно прогнозировать численность неспециализированного хищника, способного регулировать численность цикадок:

2007 г.: y₁ = –4,49 + 0,24х₁ + 0,25х₂, коэффициент регрессии R = 0,702 (F_факт = 3,88; F_т = 0,07);

2008 г.: y₂ = – 3,29 + 0,25х₁ – 0,01х₂, коэффициент регрессии R = 0,556 (F_факт = 1,79; F_т = 0,23);

2009 г.: y₃ = – 3,60 + 0,33х₁ – 0,01х₂, коэффициент регрессии R = 0,465 (F_факт = 1,10; F_т = 0,38).

Из уравнения очевидно, что температура играет наиболее значимую роль в регуляции численности кокцинеллид по сравнению с осадками.

 

7. Энергетическая и  экономическая

эффективность

 

Расчет энергетической эффективности  возделывания яровой пшеницы показал, что устойчивый к повреждениям цикадок  сорт Добрыня имел обменную энергию 51,99 ГДж/га при урожайности зерна 3,17 т/га, что больше, чем у других сортов, на 1,6; 3,1 и 6,7 ГДж соответственно.

Различия по энергозатратам при  возделывании различных сортов были незначительны, так как пшеница  выращивалась по одинаковой технологии. Различие определялось лишь уборкой дополнительного урожая зерна (табл. 6). Коэффициент энергетической эффективности был выше у наиболее устойчивого сорта Добрыня и составил 4,26, что выше, чем у Фаворита, на 0,33 единицы, или 8,4 %. Затраты на выращивание 1 т зерна были ниже у устойчивого сорта Добрыня. Они составили 3,84 ГДж на 1 т зерна, что ниже, чем у сорта Фаворит, на 0,33 ГДж, ниже, чем у сорта Воевода, на 0,50 Гдж и меньше, чем у Л-503, на 0,77 ГДж.

Таким образом, наиболее энергетически выгодным было выращивание устойчивого сорта Добрыня.

 

Таблица 6

 

Урожайность зерна  различных сортов яровой пшеницы

(среднее 2007–2009 гг.), т/га

 

Сорта	2007 г.	2008 г.	2009 г.	В среднем за 2007–2009 гг.
Добрыня	4,01	4,24	1,27	3,17
Фаворит	3,99	3,89	1,29	3,07
Воевода	3,79	3,89	1,19	2,98
Л-503	3,54	3,59	1,14	2,76
НСР 0,5 Fфакт.	0,033 432,370	0,098 69,215	0,031 47,203	–

 

Примечание:  F_факт.= 3,490

 

Расчет экономической  эффективности подтвердил результаты определения энергетической эффективности. С 1 га посева пшеницы сорта Добрыня по сравнению с сортами Фаворит, Воевода и Л-503 получено продукции больше на 0,45; 1,00 и 2,10 тыс. руб./га соответственно. Условный чистый доход у сорта Добрыня был больше, чем у других сортов, на 0,64; 1,06 и 2,19 тыс. руб./га соответственно. Наименьшая себестоимость зерна отмечена также у сорта Добрыня. Она составила 2,42 тыс. руб./т. У сорта Л-503 себестоимость зерна равнялась 2,54 тыс. руб./т, что выше на 4,9 %. Наибольший уровень рентабельности был также у сорта Добрыня. Он составил 106 %, что выше по сравнению с другими сортами на 9; 14 и 29 % соответственно.

Таким образом, возделывание более  устойчивого сорта Добрыня было экономически более эффективно.

 

Выводы

 

1. В результате проведенных исследований выявлен комплекс фитофагов и их энтомофагов в агроценозе посевов яровой пшеницы сортов Добрыня, Фаворит, Воевода и Л-503; процентная доля цикадок в годы исследований была не высокой и составляла 1,9–2,5 %.
2. Составлена карта ареала распространения и вредоносности полосатой и шеститочечной цикадок в Саратовской области. Анализ картирования показал, что наибольшая численность цикадок отмечена в северных Левобережных районах области.
3. Установлены особенности биологии цикадок, заселяющих новые перспективные сорта яровой пшеницы. В условиях Саратовской области полосатая и шеститочечные цикадки дают полных два поколения на яровой пшенице с максимальной численностью в фазу трубкования. На динамике численности цикадок сказывались абиотические факторы. Температура влияла на численность цикадок в большей степени, чем осадки во все годы исследований.
4. Выявлена различная степень воздействия энтомофагов – кокцинеллид и златоглазок на динамику численности цикадок. Кокцинеллиды в значительной степени снижали численность фитофага по сравнению со златоглазками.
5. В засушливые годы пищевая активность неспециализированных хищников (кокцинеллид и златоглазок) значительно выше по сравнению с влажными. Температура играет наиболее значимую роль в регуляции численности кокцинеллид по сравнению с осадками.
6. Коэффициент энергетической эффективности был выше у наиболее устойчивого сорта Добрыня и составил 4,26, против 3,93 у Фаворита, 3,79 у Воеводы и 3,58 у Л-503.
7. С 1 га посева пшеницы сорта Добрыня получено зерна больше по сравнению с другими сортами на 0,10–0,41 т/га. Наибольший уровень рентабельности был у сорта Добрыня – 106 %, что выше, чем у других сортов, на 9; 14 и 29 % соответственно.
8. Сорт Добрыня наиболее устойчив к повреждению цикадками, несмотря на высокую численность фитофага. Это объясняется более высокой компенсаторной способностью этого сорта.