Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Научное обоснование технологии защиты древесных растений от зимней пяденицы в Нижнем Поволжье

ВАК РФ 06.01.07, Плодоводство, виноградарство

Автореферат диссертации по теме "Научное обоснование технологии защиты древесных растений от зимней пяденицы в Нижнем Поволжье"

На правсарукописи

Егорова Людмила Дмитриевна

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗАЩИТЫ ДРЕВЕСНЫХ РАСТЕНИЙ ОТ ЗИМНЕЙ ПЯДЕНИЦЫ В НИЖНЕМ ПОВОЛЖЬЕ

Специальность 06.01.07 - защита растений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

Саратов - 2014

005558710

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова»

бюджетном образования

Научный руководитель - Дубровин Владимир Викторович,

доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты: Белицкая Мария Николаевна,

доктор биологических наук, профессор,

ФГБНУ «Всероссийский НИИ агролесомелиорации»,

главный научный сотрудник;

Девяткин Александр Михайлович,

доктор сельскохозяйственных наук, профессор,

ФГБОУ ВПО «Кубанский ГАУ», профессор

кафедры фитопатологии, энтомологии и защиты

растений

Ведущая организация - Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юго-Востока»

Защита состоится 29 декабря 2014 года в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.05 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410012, г. Саратов, Театральная площадь, д. 1. E-mail: dissovet01@sgau.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГЕОУ ВПО «Саратовский ГАУ» и на сайте www.sgau.ru.

Автореферат разослан «с?¿Г» 2014 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Нарушев Виктор Бисенгалиевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. На территории Нижнего Поволжья часто возникают вспышки массового размножения многих листогрызущих насекомых.

В Саратовской области снижение прироста стволовой древесины дуба от дефолиации составляют в среднем 20% ежегодно, что ведет к значительным экономическим потерям.

К числу наиболее опасных представителей листогрызущих насекомых в регионе относится зимняя пяденица (Operophthera brumata L).

В связи с этим особую актуальность приобретает разработка научно обоснованной технологии защиты древесных растений от данного вредителя.

Это, в свою очередь невозможно без разработки усовершенствованных методов учета численности и прогноза вредоносности, которые необходимы при принятии решения о необходимости защитных мероприятий.

Также важно изучение экологических особенностей вредителя, поскольку для назначения сроков защитных мероприятий необходимо иметь достаточно полные данные о сроках наступления фенологических фаз развития насекомого.

Степень разработанности проблемы. Основополагающие работы по вопросам динамики численности и борьбе с вредными лесными насекомыми были проведены во второй половине 20 века [Викторов, 1955, 1960, 1969, 1971, 1975; Ильинский, 1961; Воронцов, 1963, 1967, 1978, 1984, 1988, 1991, 1995; Исаев, Хле-бопрос, 1974,1977; Крушев, 1978; Исаев, 1984].

Наиболее обширные исследования по изучению биологических особенностей зимней пяденицы на территории нашей страны проводились в Ленинградской области [КожанчикоБ, 1947, 1950], Воронежской области [Моравская, 1960; Рубцов, Рубцова, 1984; Дубровин, 2005], а также на территории Саратовской области [Дубровин, 2005].

Отдельные вопросы биологии вредителя рассмотрены в работах Марковца [1948], Селшценской [1948], Кононовой [1964].

Изучением зимней пяденицы занимались также в Великобритании [Варли, Градуэлл, Хасселл, 1978; Holliaay, 1983], Чехии [Mrkva, 1968], Канаде [Cuming, 1961; MacPhee, 1967; MacPhee et al., 1988; Embree, 1970, 1991; Gillespie et. al., 1978; Topp, Kirsten, 1991,1991a].

Вопросы защиты древесных растений от зимней пяденицы рассматриваются в работах ряда авторов [Воронцов, 1995; Дубровин, 2005; Мешкова, Давиденко, 2008; Бахвалов, 2010; Симоненкова, 2011].

Однако, несмотря на длительные исследования в области защиты древесных растений от зимней пяденицы, эффективная и экологически обоснованная технология защиты от данного вредителя в Нижнем Поволжье разработана недостаточ-

НО«

Цель исследований - разработать научно обоснованную технологию защиты древесных растений от зимней пяденицы в Нижнем Поволжье.

Задачи исследований:

- выявить очаги формирования вспышек массового размножения, стациаль-ную приуроченность и кормовые породы вредителя;

- изучить фенологические особенности зимней пяденицы в зависимости от изменения метеорологических факторов для установления оптимальных сроков проведения защитных мероприятий;

- установить характер распределения фитофага в пространстве древостоев для разработки усовершенствованных методов учета вредителя на различных фазах развития;

- изучить факторы популяционной динамики зимней пяденицы для выявле-

шкг потттттплитай «лтттж Антлппп лпоттт г- разработать методику прогноза вредоносности фитофага для определения необходимости проведения защитных мероприятий;

- исследовать возможность применения посева нектароносных растений как способа борьбы с зимней пяденицей;

- установить эффективность биологических и химических препаратов в защите древесных растений от зимней пяденицы.

Научная новизна. Впервые для условий Нижнего Поволжья разработан экспресс-метод учета бабочек зимней пяденицы, позволяющий в полевых условиях определить плодовитость самок вредителя.

Разработаны методы прогноза вредоносности зимней пяденицы.

Впервые в условиях Нижнего Поволжья был использован метод привлечения энтомофагов путем посева нектароносных растений как способ борьбы с зимней пяденицей в комплексе мероприятий по защите древесных растений.

Теоретическая н практическая значимость работы. Выявлены особенности развития очагов зимней пяденицы в конкретных лесорастительных условиях на территории Нижнего Поволжья.

Детально изучено пространственное распределение зимней пяденицы в насаждениях.

Найдены параметры и модели распределения, на основе которых разработаны статистически обоснованные методы учета вредителя.

Проанализирована популяционная динамика зимней пяденицы с использованием таблицы выживаемости.

Выявлены ключевые механизмы регуляции численности вредителя, вызывающие наибольшую смертность за генерацию, а также спектр природных энто-мофагов.

Предложенный метод прогноза позволяет оценить угрозу объедания насаждений с целью назначения защитных мероприятий.

Разработана научно обоснованная технология защиты древесных растений от зимней пяденицы и дана ее экономическая оценка.

Методология и методы исследования. Методология работы основана на анализе научных публикаций отечественных и зарубежных авторов. Исследования включали полевые и лабораторные наблюдения и эксперименты, а также статистический анализ полученных результатов.

Положения, выносимые на защиту:

- условия образования очагов зимней пяденицы;

- особенности развития и распространения зимней пяденицы в древесных насаждениях;

- динамика численности зимней пяденицы;

- оптимизация методов учета зимней пяденицы;

- прогнозирование вредоносности зимней пяденицы;

- научно обоснованная технология защиты древесных растений от зимней пяденицы.

Степень достоверности результатов обеспечена использованием общепринятых методик по закладке и проведению опытов, а также математической обработкой экспериментальных данных методами корреляционного, регрессионного и дисперсионного анализов.

Апробация результатов исследований. Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Саратовского государственного аграр-

ного университета им. Н.И. Вавилова (Саратов, 2012-2014), на международных научно-практических конференциях Саратовского государственного аграрного университета им. Н.И. Вавилова: «Вавиловские чтения» (Саратов, 2012, 2013), на международной научно-практической конференции Воронежского государственного аграрного университета: «Развитие аграрного сектора экономики в условиях глобализации» (Воронеж, 2013).

Публикации. По материалам диссертационного исследования опубликовано 9 научных работ, в том числе 3 в изданиях, включенных в перечень ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения и рекомендаций производству общим объемом 164 страницы компьютерного текста. Работа содержит 30 таблиц, 21 рисунок, 15 приложений. Список используемой литературы включает 260 наименований, в том числе 138 на иностранном языке.

Личный вклад. Соискатель принимал участие в разработке программы исследований, проводил полевые и лабораторные опыты. Статистическая обработка данных проводилась автором, анализ полученных результатов, выполнен автором с редакцией руководителя.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении и первой главе дается аналитический обзор имеющихся в литературе данных по образованию очагов и приуроченности зимней пяденицы к определенным стациям и кормовым породам [Моравская, 1960; Рубцов, Рубцова, 1984; Дубровин, 2005; Tikkanen et. al. 2000, 2002, 2006]; биологии и фенологии вредителя [Кожанчиков, 1947, 1950; Марковец, 1948; Селищенская, 1948; Моравская, 1960; Кононова, 1964; Рубцов, Рубцова, 1984; Дубровин, 2005; Mrkva, 1968; Cuming, 1961; MacPhee, 1967; MacPhee et. al., 1988; Embree, 1970, 1991; Gillespie et. a!., 1978; Topp, Kirsten, 1991]; по динамике численности насекомых и борьбе с вредителями [Викторов, 1955, 1960, 1969, 1971, 1975; Ильинский, 1961; Воронцов, 1963, 1967, 1978, 1984, 1988, 1991, 1995; Исаев, Хлебопрос, 1974, 1977; Варли, Градуэлл, Хасселл, 1978; Крушев, 1978; Исаев, 1984; Дубровин, 2005; Бахвалов и др., 2007; Мартемьянов, Бахвалов, 2007; Мешкова, Давиденко, 2008; Бахвалов, 2010; Симоненкова, 2011; Solomon, 1957; Holliday, 1983; Roland, 1987, 1988, 1994, 1995].

Во второй главе описываются условия района проведения исследований и методика работы.

Исследования выполнялись в период с 2012 по 2014 годы на стационарных площадях, заложенных на территории Энгельсского и Саратовского лесничеств, леспаркхоза «Кумысная поляна» и в лесополосах НИИСХ Юго-Востока, в насаждениях с различной лесоводственно-таксационной характеристикой.

Климат Саратовской области умеренно-континентальный, с достаточно жарким летом и холодной, малоснежной зимой, а также хорошо выраженными переходными сезонами. Протяженность зимы в среднем 139 дней, абсолютный минимум температур может достигать -38С°. Снежный покров наблюдается с декабря до конца марта. Для районов Правобережья годовая сумма осадков составляет 400—460 мм, а для Левобережья - 275-360 мм, при этом на теплый период приходится 59-73% от их количества.

Изучение фенологических и биологических особенностей проводилось каждые 3-5 дней на постоянных маршрутных ходах, расположенных в очагах размножения фитофага. Точки учета размещались равномерно по маршрутному ходу [Дубровин, 2005].

Учет численности гусениц проводился в верхней, средней и нижней частях кроны на концевых ветвях, имеющих 15-25 точек роста при помощи сучкореза. При этом учитывались сопутствующие виды насекомых и производилась оценка степени объедания деревьев [Наставления по надзору, учету и прогнозу хвое- и листогрызущих насекомых в европейской части РСФСР, 1988].

Учет куколок зимней пяденицы проводился методом почвенных раскопок [Осмоловский, 1964].

Бабочек подсчитывали на клеевых кольцах [Моравская, 1960; Уткина, 2011], а также с помощью разработанного нами метода, который заключается в закреплении вокруг ствола лент из миллиметровой бумаги шириной 10 см с целлофановой защитной пленкой. На пленку наносят энтомологический клей и проводят учет прилипших бабочек самок зимней пяденицы.

Динамика лета бабочек в течение суток устанавливалась путем отлова самцов на специально сконструированную световую ловушку с одновременным слежением за активностью самок на клеевых кольцах.

При анализе динамики численности вредителя на различных фазах развития результаты учетов переводились на унифицированную единицу учета, равную 100 точкам роста.

Для разработки плана последовательного учета гусениц зимней пяденицы была применена методика Е. А. Kuno [1969], основанная на уравнении связи дисперсии и средней (1):

S1 ={а + \)-т + (ф-\)тг, (1)

где S2- дисперсия;

т - средняя плотность популяции, экз./м2;

anß- постоянные характеристики.

Применялась также существующая в статистике формула определения объема выборки на заданном уровне вероятности (2):

2 ,,2

(2)

X £

где t - критерий Стьюдента;

82-дисперсия;

х—средняя численность, шт.;

«-относительная точность учета.

Составление таблиц выживаемости и обработка материалов проводилось по методикам В.В. Страхова [1974]; А.И. Воронцова [1978]; Дж.К. Варли, Дж.Р. Гра-дуэлла [1978]; D.G. Harcourta [1969].

Система прогноза степени объедания древостоев основана на методике, описанной в книге «Методы мониторинга вредителей и болезней леса» [2004].

Испытание препаратов проводилось на территории Энгельсского лесничества.

Схема опыта:

1. Контроль (обработка водой);

2. Лепидоцид, CK 10 млрд спор/г, с нормой расхода 3 л/га;

3. Битоксибациллин, П 20 млрд спор/г, с нормой расхода 3 л/га;

4. Актеллик, КЭ 500 г/л, с нормой расхода 1 л/га;

5. Битоксибациллин, П 20 млрд спор/г, с нормой расхода 2 л/га + 1/20 нормы

расхода актеллика, КЭ (500 г/л);

6. Битоксибациллин, П 20 млрд спор/г, с нормой расхода 2 л/га + нектароносы.

Препараты испытывались в 4-х кратной повторности. Обработка проводилась с помощью ранцевого опрыскивателя. Площадь каждой учетной делянки составляла 50 м2, на каждой из них обрабатывалось по 4 дерева.

Нектароносные растения высевались в очагах зимней пяденицы на участках размером 1x10 м. В качестве нектароноса был выбран укроп (Anethum graveolens L.). При подзимнем посеве (конец октября - начало ноября) период цветения этого растения наступает раньше и совпадает с присутствием в природе гусениц зимней пяденицы.

Полученный в результате исследований материал обрабатывался математическими методами с помощью дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов [Плохинский, 1970, Свалов, 1975, Доспехов, 1979], а также с использованием программ Microsoft Office Excel и Statistica 6.0.

В третьей главе отражены результаты исследований по особенностям развития зимней пяденицы и образования очагов вредителя.

В наших исследованиях очаги зимней пяденицы были обнаружены в насаждениях с различной лесоводственно-таксационной характеристикой, при этом самый высокий показатель численности был зафиксирован в пойменной и боромятликовой дубравах III - IV с полнотой 0,7-0,8.

Очаги развивались и в снытьевой дубраве IV бонитета с полнотой 0,5 (таблица 1).

Таблица 1 - Характеристика насаждений в очагах зимней пяденицы (среднее за 2012-2014 гг.)

Пробная площадь Состав насаждений Возраст насаждений, лет Высота, м Диаметр, см Ярус Бонитет Полнота Тип леса Средняя численность гусениц на 100 точек роста, шт.

1 ЮД 45 14 20 1 III 0,8 дубрава пойменная 5,31 ±0,42

2 5ДНН4ЛП1КпО 45 13 16 1 IV 0,7 дубрава боромятликовая 4,82±0,29

3 9Д1Б 78 15 24 1 IV 0,5 дубрава 3,45±0,36

4 8Д1КЛ01 Вз+Ос 82 20 12 1 IV 0,7 полезащитная лесополоса 2,47±0,29

Примечание: 1 - Энгельеское лесничество, 2 -леспаркхоз «Кумысная поляна», 3 Саратовское лесничество, 4 - полезащитные лесополосы НИИСХ Юго-Востока.

Для выявления предпочитаемых зимней пяденицей пород была проведена сравнительная оценка численности гусениц вредителя на различных видах деревьев (таблица 2).

Таблица 2 - Численность гусениц зимней пяденицы, масса куколок- самок и выживаемость яиц после перезимовки на различных кормовых породах (среднее за 2012-2014 гг.)

Кормовая порода Среднее число гусениц зимней пяденицы на 100 точек роста, шт. Средняя масса куколок-самок, г Среднее число яиц, шт. Число жизнеспособных яиц после перезимовки, шт. Выживаемость яиц после перезимовки, (W),%

Дуб черешчатый ранней формы Quercus robur L. 4,27 ± 0,24 0,17 ±0,14 182 ±6,8 163 ±7,2 89,6

Ясень зеленый Fráxinus excélsior Borkh. 0,8 ± 0,32 0,09 ± 0,24 123 ± 10,2 81 ±8,6 65,9

Осина обыкновенная Pópulus trémula L. 0,52 ±0,18 0,05 ± 0,02 108 ± 12,5 61 ±11,3 56,5

Яблоня лесная Malus sylvestris L. 0,4 ±0,21 0,08 ±0,11 115 ± 14,7 72 ± 13,2 62,6

Вяз обыкновенный Ulmus laevis L. 1,15 ±0,67 0,10 ±0,12 159 ±9,4 141 ± 8,7 88,4

Клен Acerplatanoides L. 0,63 ±0,83 0,06 ± 0,08 136 ± 10,2 97 ± 9,3 71,3

Рфакт.> FTeop. HCPo,95 0,2 0,03 14 12

Данные таблицы 2 показывают, что наибольшая численность вредителя наблюдалась на дубе черешчатом и составляла в среднем 4,27 гусениц на 100 точек роста, наиболее неблагоприятными породами для развития гусениц были осина и клен, численность фитофага здесь была значительно ниже и составляла соот-ветстветственно 0,52 и 0,63 гусеницы на 100 точек роста.

Наиболее благоприятной породой для развития гусениц является дуб черешчатый ранней формы. Такие показатели, как средняя масса куколок-самок и выживаемость яиц после перезимовки были выше, чем на других породах и составляли соответственно 0,17 г и 89,6%.

На ясене и вязе масса куколок-самок была ниже (0,09 г и 0,10 г), однако величина выживаемости при развитии на вязе оставалась на достаточно высоком уровне и составляла 88,4 %.

Для выявления стациальной приуроченности зимней пяденицы к различным лесорастительным условиям было изучено распределение величины плодовитости и рассчитан коэффициент асимметрии, который характеризует меру скошенности показателя от нормального распределения (таблица 3).

Таблица 3 - Плодовитость бабочек зимней пяденицы и коэффициент асимметрии при питании на различных породах (среднее за 2012-1014 гг.)

Порода Дуб Вяз

Возраст, лет 45 60 30 50

Средняя плодовитость, шт. яиц 204±11 159±8 172±6 146±5

Коэффициент асимметрии 0,202 озоо 0,265 0317

Исходя из данных таблицы 3, наиболее благоприятные условия для развития вредителя складываются на дубе (45 лет) и вязе (30 лет), так как величина плодовитости здесь выше - соответственно 204 и 172 шт. яиц, а коэффициент асимметрии меньше - соответственно 0,202 и 0,265.

Для выявления фенологических особенностей вредителя производился учет сроков наступления фаз онтогенеза с одновременной оценкой накапливающихся положительных температур воздуха. Полученные результаты представлены в таблице 4.

Таблица 4 - Фенологические особенности развития зимней пяденицы в зависимости от накопления сумм среднесуточных положительных температур воздуха (среднее за 2012-1014 гг.)

Фаза развития Дата Срок развития (фаза/дни) Сумма среднесуточных положительных температур, °С

Появление первых гусениц 22.04 21 310

Массовый выход гусениц 25.04

Появление первых куколок 13.05 куколка 147 2982

Массовое окукливание 15.05

Конец окукливания 21.05

Появление первых бабочек 5.10 бабочка 33 300

Начало массового лета 22.10

Конец лёта 9.10

По наблюдениям за развитием зимней пяденицы и влиянием метеоусловий на продолжительность отдельных фаз онтогенеза составлена феноклимограмма (рисунок 1).

20

0

О

«г

О,

1

8-

с

2

15

10

I

апрель ,

осадки, мм

-температура, °С

октябрь

25 20 15 10

5 0

х

(5

апрель май июнь июль август сентябрь октябрь

1 В В в

я я я

Я Я я я

о и ? г Г Г Г Г

К К К К К К К К К К К К К к

В в в

Рисунок I - Феноклимограмма развития зимней пяденицы Я - яйцо; Г - гусеница; К - куколка; В - взрослое насекомое

В четвертой главе приведены результаты исследований динамики численности зимней пяденицы.

Составление таблиц выживаемости дает возможность изучить роль отдельных факторов, влияющих на плотность популяции, что является основной задачей в исследованиях динамики численности насекомых.

Согласно исследованиям, на выживаемость яиц влияют абиотические факторы, смертность на этой стадии не превышает 18,3% (таблица 5).

Смертность гусениц I—III возрастов достигала 50,8%. Основное влияние на численность вредителя на этой стадии оказывала асинхронность распускания почек и отрождения гусениц.

Таблица 5 - Таблица выживаемости зимней пяденицы в насаждениях (среднее за 2012-2014 гг.)

Численность, Число погиб- Смертность, %

Фазы развития шт. на 100 то- Факторы смертности ших, шт. на 100

чек роста точек роста

Яйца 76,22 Хищники 1,52 2,0

Абиотические факторы 12,43 16,3

13,95 18,3

Гусеницы 1-Ш возрастов Асинхронность отрождения гу-

62,27 сениц и распускания почек на дубе 27,79 44,6

Хищники 3,86 6,2

31,65 50,8

Паразиты 0,83 2,7

Гусеницы IV-V Болезни 0,31 1,0

30,62 Хищники 5,66 18,5

возрастов Межвидовая и внутривидовая конкуренция 14,36 46,9

Неустановленные пр1гчины 1,54 5,0

25,7 74,1

Паразиты 0,12 2,5

Куколки 4,82 Хищники 2,38 49,4

Неустановленные причины 0,14 2,9

2,64 54,8

Бабочки 2,43

За поколение 73,94 96,7

Среди энтомофагов зимней пяденицы, нами были выявлены следующие виды:

- хищники гусениц

■ младших возрастов: красотел бронзовый Calosoma inquisitor L., мертвоед четырехточечный Xylodrepa quadripunctata Sehr.;

" старших возрастов: скакун простой Cicindela soluta Dej., мягкотелка бурая Cantharis ñisca L., платизма медная Pterostichus cupreus L., стафилинид Phiionthus sp.;

- паразиты:

■ гусениц: хальцид Eulopus larvarum L., тахина Blondelia nigripes Fall., ихнев-монид Agrypon flaveolatum L. и бракониды Apanteles sericeus Ratzb. и Ascogaster rufidens Wesm.;

■ куколок: ихневмонид Pimpla spuria Grav.

В пятой главе приводятся разработанные методики оптимизированного учета численности зимней пяденицы и прогноза ее вредоносности.

Учет гусениц зимней пяденицы. План последовательного учета гусениц зимней пяденицы был построен на основе уравнений (1) и (2), а также выявленной в ходе исследований зависимости дисперсии от средней численности, которая была выражена уравнением (3):

Б2= 0,887х-Ю,216*2, (3)

д = 0,889; Р > 0,95

где Б2 - дисперсия;

х - средняя численность гусениц, шт.;

г) - индекс корреляции;

Р — доверительная вероятность.

График последовательного учета позволяет определить численность вредителя с заданной точностью в два этапа (рисунок 2).

Рисунок 2 - График последовательного учета гусениц зимней пяденицы для двух уровней допустимой ошибки

После предварительной выборки на оси ординат огмечают точку суммарного количества гусениц и продолжают прямую до пересечения со стоп-лшшей, а затем из этой точки опускают перпендикуляр на ось абсцисс и находят общий объем выборки.

Учет бабочек-самок зимней пяденицы. Связь между дисперсией и средней численностью была выражена параболой второго порядка (4):

Б2= - 0,016* + 1,72л2, (4)

где 82 - дисперсия,

* - средняя численность, шт.

Используя уравнения (1) и (2) и выявленную зависимость между дисперсией и средней численностью, получили таблицу 6.

Таблица 6 — Объем выборки для получения оценки средней численности бабочек-самок зимней пяденицы с заданной точностью

Средняя численность бабочек-самок, шт. Количество учетных единиц, шт. при относительной точности учета, е

0.2 0,3

0,5 85 38

1 43 19

2 21 9

3 14 6

4 10 5

5 8 4

6 7 3

7 6 3

8 5 2

9 4 2

10 4 2

Для использования этой таблицы на практике необходимо сначала по предварительной выборке определить среднюю численность бабочек зимней пяденицы на дерево. Затем по ней находим число учетных единиц, необходимое для оценки средней численности бабочек с заданной точностью.

Количественный учет бабочек без анализа плодовитости самок не дает точных прогностических результатов, так как число отложенных яиц сильно варьирует по годам и районам.

Из-за особенностей откладки яиц самками зимней пяденицы, учет вредителя на этой фазе практически невозможен.

Поэтому численность самок необходимо соотнести с числом яиц, что можно сделать, учитывая установленную в ходе исследований связь плодовитости с шириной брюшка, которая была выражена уравнением (5):

у = -6,39х2 + 141,89х - 173,51, (5) Бу=± 17,15

где у - плодовитость бабочки-самки, шт. яиц; х — ширина брюшка, мм; Бу— стандартная ошибка модели.

Для удобства практического использования, по этому уравнению была составлена таблица 7.

Таблица 7 - Плодовитость бабочек-самок зимней пяденицы в зависимости от

ширины брюшка

Ширина брюшка, мм Плодовитость, шт. яиц Ширина брюшка, мм Плодовитость, шт. яиц

1,5 25 2,5 141

1,6 37 2,6 152

1,7 49 2,7 163

1,8 61 2,8 174

1,9 73 2,9 184

2,0 85 3,0 195

2,1 96 3,1 205

2,2 108 3,2 215

2,3 119 3,3 225

2,4 130 3,4 235

Далее необходимо перевести полученное значение на 100 точек роста.

То есть для оценки численности яиц вредителя на 100 точек роста (п), необходимо произвести вычисления по следующей формуле (6):

ахЬхЮО

П=-5- (б)

33.9(1 + 7,24

где а — число бабочек-самок на 1 дерево, шт.;

Ь - средняя плодовитость самок, шт. яиц;

й — диаметр дерева, см.

В полевых условиях пользоваться такими вычислениями достаточно сложно. Поэтому, чтобы максимально упростить эти расчеты, формула (2) была приведена к следующему виду:

п = а х С, (7) где а - число бабочек-самок на 1 дерево, шт.;

С - коэффициент, определяемый по таблице 8.

Таблица 8 - Таблица для определения коэффициента С, позволяющего перевести численность зимней пяденицы на экологическую плотность (на 100 точек роста)

Диаметр ствола, см Плодовитость^\^ шт. яиц 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

100 9,02 6,65 5,11 4,06 3,30 2,73 2,30 1,97 1,70 1,49

110 9,92 7,32 5,62 4,46 3,63 3,01 2,53 2,17 1,87 1,63

120 10,82 7,98 6,14 4,87 3,96 3,28 2,76 2,36 2,04 1,78

130 11,72 8,65 6,65 5,27 4,29 3,55 2,99 2,56 2,21 1,93

140 12,62 9,31 7,16 5,68 4,62 3,83 3,23 2,76 2,38 2,08

150 13,53 9,98 7,67 6,08 4,95 4,10 3,46 2,95 2,55 2,23

Примечание: из-за большого объема в таблице представлена лишь часть данных

Коэффициент С показывает, какой бы была заселенность учетного дерева яйцами зимней пяденицы (на 100 точек роста), в зависимости от плодовитости и диаметра ствола, если бы численность самок составляла 1 особь на дерево.

Таким образом, чтобы получить численность яиц на 100 точек роста, необходимо численность бабочек на 1 дерево умножить на коэффициент С.

Прогнозирование степени объедания древостоев проводится по графикам при учете гусениц (рисунок 3) или бабочек-самок (рисунок 4).

Рисунок 3

- График прогноза вредоносности гусениц зимней пяденицы

Число осмотренных деревьев, тт.

Рисунок 4 - График прогноза вредоносности зимней пяденицы на основе учета

бабочек-самок

Например, учет гусениц зимней пяденицы на 5 модельных ветвях показал численность в 10 экз. на 100 точек роста.

Откладываем это значение на графике 3. Это значение попадает в зону неопределенности, поэтому нельзя делать заключение о заселенности участка и необходимо продолжить учет.

Следующий этап учета проводим также на 5 ветвях.

Он показал численность в 15 экз. на 100 точек роста. Суммируем эти значения и получаем 25 экз. на 100 точек роста. Эта величина попадает в зону, соответствующую высокой заселенности.

Следовательно, можно сделать вывод, что заселенность данного участка высокая, и прекратить учет.

Аналогично проводится прогноз предстоящей степени объедания древосто-ев по численности бабочек-самок.

В шестой главе приводятся результаты испытания средств защиты растений от зимней пяденицы и метода посева нектароносов.

Основой для разработки мероприятий по защите растений от зимней пяденицы послужили усовершенствованные методики учета и прогноза, а также испытания инсектицидов и оценка эффективности привлечения энтомофагов путем посева нектароносов.

Эффективность посева нектароносных растений. Была произведена оценка зараженности гусениц и куколок зимней пяденицы энтомофагами на опытном и контрольном участках (таблица 9).

Как видно из таблицы, на участке с посевом нектароносов количество зараженных энтомофагами гусениц увеличивалось" с 8 до 15%, куколок - с 6 до 17%.

Таблица 9 — Эффективность посева нектароносных растений (среднее за 2013-2014 гг.)

Показатели Контрольный участок Участок с посевом укропа

Степень объедания деревьев, % 50-60 30—40

Процент заражен™ энтомофагами: - гусеницы 8 15

- куколки 6 17

При этом установлено, что процент объедания листвы дуба на опытном участке на 20 % ниже, чем на контроле.

Таким образом, привлечение энтомофагов с помощью посева нектароносов может снизить вредоносность вредителя, однако данный метод не может полностью заменить применение химических и микробиологических препаратов.

Самую высокую эффективность в очаге зимней пяденицы показала смесь микробиологического препарата битоксибациллин, П 20 млрд спор/г и 1/20 нормы расхода 50% к. э. актеллика - 95,8% (таблица 10).

Таблица 10 — Биологическая и экономическая эффективность применения химических и биологических препаратов против зимней пяденицы (среднее за 2012 - 2014 гг.)

Варианты опыта Норма расхода препарата, кг./га, л/га Общая эффективность препаратов, % Стоимость сохраненного прироста, руб./га Чистый доход, руб./га Рентабельность, %

Контроль 0 0 0 0 0

Лепвдоцид, СК 10 млрд спор/г 3,0 93,2 3426,1 2728,1 390,9

Битоксибациллин,П 20 млрд спор/г 3,0 81,6 3002,5 2068,5 221,5

Актеллик, КЭ 500 г/л 1,0 92,8 3426,1 1744,1 103,7

Битоксибациллин, П 20 млрд спор/г + 1/20 нормы расхода актеллика, КЭ (500 г/л) 2,0+0,05 95,8 3536,6 2528,5 250,8

Битоксибациллин, П 20 млрд спор/г + нектароносы 2,0 86,7 3186,7 2052,7 181,0

Рфакт.> Ртеор. НСРо.95 2,99

Высокая эффективность была также отмечена при применении лепидоцида (93,2%) и актеллика (92,8%).

Эффективность применения битоксибациллина составила 81,6%.

Рентабельность применения препаратов колебалась от 103,7 до 390,9 %.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На территории Нижнего Поволжья часто возникают вспышки массового размножения зимней пяденицы, объедание крон деревьев составляет до 85 %.

Предпочитаемыми породами для питания гусениц зимней пяденицы являются дуб черешчатый ранней формы и вяз обыкновенный.

Гусеницы появляются в природе в среднем 22 апреля. Развитие их происходит в среднем за 21 день при накоплении сумм среднесуточных положительных температур 310 °С.

Развитие куколок длится в среднем 147 дней и заканчивается при накоплении сумм среднесуточных положительных температур 2982 °С.

Лет бабочек продолжается в среднем 33 дня. Сумма среднесуточных положительных температур за этот период составляет в среднем 300°С.

Средняя плодовитость бабочек составляла 172 яйца.

Как показали исследован™, плодовитость бабочек самок тесно связана с шириной брюшка. Выявленная зависимость позволила создать модель, которая позволяет определить плодовитость самок по ширине брюшка.

Наибольшая смертность вредителя обусловлена внутривидовой и межвидовой конкуренцией гусениц старших возрастов и уничтожением куколок хищниками.

Среди энтомофагов наибольшее значение имеют паразиты гусениц ихнев-монид Agrypon flaveolatum L. и браконид Apanteles sericeus Ratzb., среди хищников куколок были выявлены такие виды, как платизма медная Pterostichus cupreus L., скакун простой Cicindela soluta Dej., стафилинид Philonthus sp. и мягкотелка бурая Cantharis fusca L.

На основании выявленных параметров пространственного распределения зимней пяденицы, разработаны статистически обоснованные методики учета ее численности на различных фазах развития.

Предлагаемая методика учета бабочек с помощью миллиметровой бумаги позволяет сократить затраты рабочего времени в 2,5 раза.

Для планирования и назначения защитных мероприятий против зимней пяденицы были построена методика прогноза угрозы предстоящего объедания насаждений.

Создание участков нектароносов позволяет увеличить долю зараженных эн-томофагами гусениц с 8 до 15%, куколок - с б до 17%.

При этом степень объедания листвы дуба на опытных участках была на 20 % ниже, чем н& контроле.

Однако данный метод не может полностью заменить применение химических и биологических препаратов.

Среди изучаемых препаратов наибольшую биологическую эффективность показала смесь микробиологического препарата битоксибациллина, П 20 млрд спор/г и 1/20 нормы расхода 50% к. э. актеллика - 92,8 %.

Высокая эффективность была также отмечена при применении лепидоцида -

93,2%.

Эффективность применения битоксибациллина составила 81,6 %.

Стоимость сохраненного прироста изменялась в зависимости от эффективности препаратов от 3002,5 до 3536,6 рубУга, а рентабельность колебалась от 103,7 до 390,9%.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

Для повышения эффективности защиты древесных растений от зимней пяденицы рекомендуются следующие мероприятия:

надзор за вредителем проводить в пойменных и боромятликовых дубравах III, IV бонитетов с полнотой 0,6 - 0,7 в возрасте 45-70 лет, которые являются стациями для развития и образования очагов вредителя;

для сокращения затрат рабочего времени на учетные работы, предлагается использовать графики последовательного учета, а также разработанный

МеТОД \'чС ттглжжлтттчл *ХТ.1ГТТТТ*««АТГ\Л»Л?Т Яикаг«'

-- у ~ ----- "—~ .т..——.........^.^. .. -----

при назначении защитных мероприятий, необходимо учитывать степень возможного объедания древостоев, которая может бьпъ установлена по разработанным графикам прогноза вредоносности зимней пяденицы;

при прогнозе объедания насаждений выше 50%, необходимо провести обработку биологическим препаратом лепидоцид, СК, 10 млрд спор/г с нормой

расхода 3 л/га или баковой смесью битоксибациллина, П 20 млрд спор/г 2 кг/га и 0,05 л/га 50% к. э. актеллика;

для создания участков с нектароносными растениями, необходимо высевать укроп осенью, при наступлении устойчивых холодов из расчета 10 м2 на гектар насаждений.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

В изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Дубровин, В.В. Усовершенствованная методика учета гусениц зимней пяденицы (Operophthera brumata L) в насаждениях Саратовской области /В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Научное обозрение. - 2013. - № 10. - С. 43-49 (0,44 пл.; авт. - 0,22).

2. Дубровин, В.В. Особенности образования очагов и стациальная приуроченность зимней пяденицы (Operophthera brumata L.) в насаждениях Саратовской области / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Научное обозрение. - 2014. - № 2. - С. 17-21 (0,4 пл.; авт.-0,2).

3. Дубровин, В.В. Перспективы комплексного использования нектароносов и биосредств в защите древесных насаждешп! от зимней пяденицы в условиях Саратовской области / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Аграрный научный журнал (Вестник Саратовского госагроуниверсигета им. Н.И. Вавилова). -2014. -Ks 10. -С. 11-14 (0,5 пл; авт. - 0,35).

В других изданиях:

4. Дубровин, В.В. Особенности распределения гусениц листогрызущих насекомых в насаждениях Саратовской области / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Вавиловские чтения- 2012: материалы межд. науч.-практ. конф., посвященной 125-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова - Саратов: ИЦ Наука, 2012. - С. 238-239 (0,13 пл.; авт. - 0,06).

5. Дубровин, В.В. Дендрофильные насекомые - опасные вредители в агромелиоративных насаждениях Юго-Востока i В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Основы рационального природопользования: материалы IV междунар. науч.-практ. конф. - Саратов: Изд. «Саратовский источник)*, 2013. - С. 165-170 (0,31 пл.; авт. -0,15).

6. Дубровин, В.В. К вопросу о роли листогрызущих насекомых в ослаблении дубрав / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы: сборник статей VII Всероссийской науч.-практ. конф.; под ред. И.

Л. Воротникова. - Саратов: ФГБОУ ВПО «Саратовский ГА У», 2013. - С. 17-18 (0,14 пл.; авт.-0,07).

7. Дубровин, В.В. Новый способ учета заселенности древесных насаждений зимней пяденицей / В. В. Дубровин, Л. Д. Егорова // Развитие аграрного сектора экономики в условиях глобализации: материалы междунар. науч.-практ. конф. ~ Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский ГАУ», 2013. - С. 72-74 (0.18 пл.; авт. -0,09).

8. Дубровин, В.В. Оптимизированный метод учета бабочек зимней пяденицы (ОрегорЫИега ЬгитаШ I.) / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Состояние и перспективы развития инновационного развития АПК: материалы междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова».-Саратов: Буква, 2013.-С. 186-19] (0,34 пл.; авт.-0,18).

9. Дубровин, В.В. Фенология зимней пяденицы (ОрегорМЬега Ьгиша1а Ь.) в условиях Саратовской области / В.В. Дубровин, Л.Д. Егорова // Аграрная наука в XXI веке: проблемы и перспективы: Сборник статей VII Всероссийской науч.-практ. конф.; под ред. И.Л. Воротникова. - Саратов: ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ», 2013. - С. 18-21 (0,15 пл.; авт. - 0,07).

Подписано в печать 28.10.2014 Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100. Заказ 330/2014

Типография ОООп «Орион» 410031, г. Саратов, ул. Московская, 62 трtí ■ c«4sr> ?ч-ло-1 х