Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Динамика популяций и прогноз развития тлей на бахчевых культурах в Левобережной Лесостепи Украины

ВАК РФ 03.00.09, Энтомология

Автореферат диссертации по теме "Динамика популяций и прогноз развития тлей на бахчевых культурах в Левобережной Лесостепи Украины"

Харківський державний аграрний університет імені В.В. Докучаева

УДК 632.752:632.61:632.914

ДИНАМІКА ПОПУЛЯЦІЙ І ПРОГНОЗ РОЗВИТКУ ПОПЕЛИЦЬ НА БАШТАННИХ КУЛЬТУРАХ В ЛІВОБЕРЕЖНОМУ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

03. 00. 09 - е н т о м о л о г і я

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук

Харків - 2000

Робота виконана в Інституті овочівництва і баштанництва УЛАН

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор Білецький Євген Миколайович,

Харківський державний аграрний університет, завідувач кафедри зоології та ентомології

Офіційні опоненти: доктор сільськогосподарських наук, професор Писаренко Віктор Микитович,

Полтавський державний сільськогосподарський інститут,

завідувач кафедри екології і ботаніки;

кандидат біологічних наук, доцент Максимова Юлія Петрівна,

Харківський державний педагогічний університет ім. Г.С. Сковороди, доцент кафедри біології

Провідна установа: Інститут захисту рослин УААН (м. Київ)

Захист відбудеться '•23:шаМ 2000 року о годині на

засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.803.02 в Харківському державному аграрному університеті ім. В.В. Докучаева за адресою: 62483, и/в «Комуніст-1», Харківського р-ну, Харківської обл., учбовий корпус №4, аудиторія 407.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківського державного аграрного університету ім. В.В. Докучаева.

Автореферат розіслано ¿3 "МОГОЬО 2000 р.

Вчений секретар спеціалЬованої вченої ради

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Прогнозування з’явлення шкідників сільськогосподарських культур с складне і важке завдання, яке потребує грунтовного аналізу специфічного первинного матеріалу і не менш складної його обробки. Для отримання об’єктивних результатів ентомологічного моніторингу агроценозів баштанних культур погрібна розробка, уніфікація і оптимізація методів визначення екологічних, біоценотичних показників стану популяції домінуючих видів фітофагів.

Назріла нагальна потреба для впровадження нових методів обробки і аналізу отриманої інформації, які повинні базуватись на моделюванні досліджуваних процесів з використанням сучасних математичних методів прогнозу.

В інтегрованій системі захисту прогноз повинен виступати як основа стратегії і тактики, що дозволяє надійно управляти угрупованнями шкодочинних і корисних організмів, ефективно застосовувати новітні методи і засоби захисту рослин.

Недостатнє теоретичне обгрунтування закономірностей багаторічної і сезонної динаміки популяції баштанної та інших видів попелиць на баштанних культурах в Лівобережному Лісостепу України, відсутність методів короткострокового прогнозу розвитку домінуючого виду шкідника обумовили пріоритетність напрямку досліджень і актуальність обраної теми дисертаційної роботи.

Зв’язок роботи з науковими програмами. Дисертаційну роботу виконано в рамках державної науково-технічної програми «Овочівництво і баштанництво» на 1996 - 2000 рр., вона є складовою часткою теми 03.04 Інституту овочівництва і баштанництва УЛАН «Розробити системи інтегрованого захисту від шкідливих організмів, що забезпечують оптимальний контроль фітосанітарного стану агроценозів та знижують втрати врожаю». Номер державної реєстрації 0196Ш17174.

Мста і завдання досліджень. Мета досліджень - вивчення закономірностей динаміки чисельності баштанної попелиці в просторі й часі, обгрунтування критеріїв, розробка методів кількісної оцінки впливу на популяцію різних факторів навколишнього середовища, а на їх основі -короткострокових прогнозів розвитку цього шкідника в агроценозах.

Основні завдання досліджень:

- визначення видового складу, біоекологічних особливостей і господарчого значення домінуючого виду попелиць в баштанних агроценозах;

- оцінка і аналіз стану популяції баштанної попелиці за неадекватною реакцією на різні фактори навколишнього середовища;

- якісний аналіз регіонального ентомокомплексу баштанного агроценозу і кількісна оцінка процесів, що визначають ландшафтно-екологічну специфіку багаторічних і сезонних змін динаміки чисельності комах;

- добір якісних предикторів і розробка на їх основі математичних моделей короткострокових прогнозів чисельності баштанної попелиці в агроценозах баштанних культур.

Наукова новизна одержаних результатів полягає в проведенні системних еколого-фауністичних досліджень популяції баштанної попелиці на баштанних культурах. Вперше виділено низку екологічних чинників, які обумовлюють багаторічну і сезонну динаміку чисельності домінуючого в вивчаємих агроценозах виду - баштанної попелиці.

Для розробки прогнозу динаміки популяцій цього шкідника доведена доцільність використання в якості критерію тривалості сонячного сяйва (ТСС), циклічні зміни якого впливають на поведінку і шкодочинність виду у просторі й часі.

Розроблено математичні моделі короткострокового прогнозу розвитку баштанної попелиці, які дозволяють рекомендувати ефективні та екологічно орієнтовані варіанти захисту рослин.

Практичне значення одержанннх результатів. Розроблений алгоритм математичних моделей короткострокових і сезонних регіональних прогнозів появи баштанної попелиці на основі закону циклічності динаміки популяцій рекомендується для використання службою сигналізації і прогнозів Харківської області, а загальна методика моделювання - для всіх регіонів України.

Особистий внесок здобувача полягав у безпосередній участі в плануванні і проведенні експериментів, аналітичній роботі, математичній обробці даних та підготовці матеріалів до друку.

Апробації! роботи. Результати досліджень викладено в доповідях на засіданнях вченої ради (1995, 1996, 1997) та координаційній нараді в Інституті овочівництва і баштанництва УААН (1998), V Українському ентомологічному з’їзді (Харків, 1998), Міжнародній науковій конференції

“Интегральное выращивание овощей - теоретические и практические проблемы” (Литва, Бабтай, 8-9 вересня 1999).

Публікації. За одержаними результатами досліджень опубліковано 7 робіт, в яких викладено основні положення дисертаційної роботи.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 152 сторінках комп’ютерного тексту, складається з вступу, 6 розділів, висновків та переліку посилань. Робота містить 22 таблиці, 20 рисунків і 11 долатків. Перелік використаної літератури включає 211 найменувань, в тому числі 25 іноземних авторів.

ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ РЕГУЛЯЦІЇ ЧИСЕЛЬНОСТІ ПОПЕЛИЦЬ В АГРОЦЕНОЗАХ БАШТАННИХ КУЛЬТУР

На основі аналізу узагальнених досліджень вчених показано суперечливість даних про екологію, біологію, шкодочинність та фактори, які регулюють динаміку чисельності баштанної попелиці в просторі й часі. Висвітлено можливі методологічні підходи до прогнозування і регулювання чисельності та шкодочинності баштанної попелиці в агроценозах.

УМОВИ І МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проведено протягом 1995-1998 рр. в лабораторії захисту рослин Інституту овочівництва і баштанництва УААН (ЮБ УААН).

Спостереження за температурним режимом і кількістю опадів проводили безпосередньо на дослідних ділянках, тривалість сонячного сяйва (ТСС) обрахована за даними метеорологічного поста Харківського аеропорту (15 км від місця проведення досліджень). В розділі наводяться метеорологічні дані за роками досліджень та їх відхилення від середніх багаторічних.

Аналіз модифікаційних факторів наочно показав, що стабільними для життєвої системи популяції баштанної попелиці можна вважати 1995 і 1996 рр. Прояв важливих абіотичних чинників 1997 р. викликав депресію її розвитку. Вихід деяких з них в зону оптимуму (1998) спричинив масовий спалах чисельності досліджуваного виду.

Дослідження афідофауни біоценозів проводили подекадно впродовж усього періоду вегетації кормових рослин, агроценозів баштанних культур -

на 100 листках та на окремих ізольованих листках (пробах), де колонії попелиць отримували штучно з однієї самки-розселснки.

Моніторинг льоту крилатих комах проводили за методом жовтих коритець Мйорке. Зібраних попелиць описували за методикою М.П.Божко (1976) з фіксацією в 70 % -му спирті.

Ступінь пошкодження рослин агроценозів попелицями визначали за 5-бальною шкалою: 1- на поверхні листка поодинокі комахи; 2 - колоніями попелиць заселено до 25 % поверхні листків; 3 - до 50 %; 4 - до 75 %; 5 -попелицями заселена вся рослина, в'януть і усихають листки (Беттхер, Ветцель, Древе, 1987).

Видовий склад, облік чисельності хижих комах і паразитів баштанної попелиці визначали на тих же рослинах, де проводили облік шкідників, шляхом маршрутних обстежень і візуальних спостережень, з подальшим годуванням хижих личинок в колоніях попелиць під ізоляторами.

Дослідження лінійних і нелінійних зв'язків найважливіших екологічних чинників з динамікою розвитку популяції баштанної попелиці, розрахунки моделей короткострокових прогнозів їх чисельності в агроекосистемах розраховували за допомогою методів математичного моделювання (Брусиловский, 1989; Уланова, Забелин, 1990).

ВИДОВИЙ СКЛАД, РОЗПОВСЮДЖЕННЯ І ШКОДОЧИННІСТЬ ПОПЕЛИЦЬ НА БАШТАННИХ КУЛЬТУРАХ

Баштанні культури в умовах Лівобережжя Лісостепу України пошкоджували такі види попелиць: баштанна (Aphis gossypii Glov.), персикова, або тютюнова (Myzodes persicae Sulz.), бобова (Aphis fabae Scop.), звичайна картопляна (Aulacorthum solani Kalt.), велика картопляна (Macrostphum euphorbiae Thom.). Домінуюче положення в агроценозах займала популяція баштанної попелиці. В роботі приведено детальний морфологічний опис безкрилих самок-засновнмць і розселенок баштанної і біометрична характеристика означених.видів попелиць.

Визначено, що домінуючими в баштанних і овочевих агроценозах відкритого і закритого грунту с сисні комахи підряду попелиць (Aphidinea), зокрема баштанна попелиця. В 1998 р. спалах чисельності цього шкідника призвів до різкого зростання ступеня агресивності його в агроценозах. Доведено залежність кількісних характеристик взаємозв'язку урожайності

баштанних культур в регіоні віл показника максимальної тільності (МЩ) заселення рослин фітофагом. Шкодочинність виду в агроценозах (Y) прийнятно описується модельним рівнянням:

Y = 223,1 -0,21 хМЩ± 26,7 [1].

В умовах регіону збільшення цього показника па одну умовну одиницю (100 екз/ м2) спричиняє втрати продукції до 7 - 8%.

ЕКОЛОГІЯ ПОПУЛЯЦІЇ БАШТАННОЇ ПОПЕЛИЦІ В ХАРКІВСЬКІЙ ОБЛАСТІ

Дослідження особливостей трофічних зв’язків баштанної попелиці з характерними природними фітоценозами Лівобережного Лісостепу дозволили встановити, що кормова база виду складалася з 15 типових видів рослин. Вивчення впливу комплексу ендо- і екзогенних екологічних факторів на життєву систему популяції свідчить, що баштанна попелиця віддавала перевагу зимовому діапаузуваншо на рослинах, пагони і бруньки яких були захищені оболонкою з живих або мертвих листків (гемікриптофітні форми), або надземна частина яких гинула, а бруньки спокою знаходились на коренях і кореневищах (крипто геофітні форми) (табл. 1).

Більша частина природних мікропопуляцій, які складалися з безкрилих дорослих комах і личинок останнього віку, віддавали перевагу діапаузуванню на рослинах осоту польового (Cirsium arvense Scop.), жовтого осоту польового (Sonchus arvensis L.), грициків звичайних (Capsella bursa-pastoris Medik.).

Динаміка річного життєвого циклу розвитку популяції мала ряд біоекологічних специфічних особливостей, під впливом яких формуватись сезонне перекриття поколінь, міграційна активність і ступінь заселення рослин агроценозів (рис.).

Визначено, що в регіоні процес масового німфоутворения починався при сумі ефективних температур (СЕТ) 160-180 °С (11 декада травня). Збільшенням СЕТ до 400 - 510° С (кінець травня) стимулювало масове окрилення і міграцію крилатих рочселенок на першорічні бу р'яни, рослини-ефемерп, а в рік масового розмноження - і на рослини агроценозів.

Встановлена чітка сезонність з’явлення німф, яка зумовлювала чотири періодів льоту крилатих комах: кінець травня - початок червня (літ весняних

Рівень розвитку популяції баштанної попелиці па різних кормових рослинах (середнє за 1995-1998 рр.)

Вид рослини Місце мешкання попелиць Рівень розвитку популяції

Весняно-осінній період

Г емікриптофіти

Кульбаба лікарська Прикореневі розетки, листки, пагони Низький

Калачики непомітні Прикореневі розетки, листки, пагони Середній

Подорожник великий Прикореневі розетки, листки, пагони Низький

Подорожник середній Прикореневі розетки, листки, пагони Крипто-, геофіти Середній

Грицики звичайні Корені, пагони, листки Високий

Осот звичайний Корені, пагони, листки Середній

Осот польовий Корені, пагони, листки Високий

Жовтий осот городній Корені, пагони, листки Низький

Жовтий осот польовий Корені, пагони, листки Високий

Літній період

Рослини - ефемери

Щириця:

Загнута Листки, пагони Високий

Зігнута Листки, пагони Високий

Біла Листки, пагони Високий

Березка польова Листки, пагони Низький '

Суріпиця звичайна Пагони, суцвіття Середній

Лобода біла Листки, пагони Рослини агроценозів Високий

Огірок посівний Листки, суцвітгя, огудина Високий

Диня посівна Листки, суцвіття, огудина Середній

Гарбуз звичайний Листки, суцвіття, огудина Високий

Кавун звичайний Листки, суцвіття, огудина Високий

Зимові кормові рослини (баї щорічні (пр'яші)

Кореневі розетки, корені, кореневища (які виступають пал поверхнею грунту або під землею)

-► утворення нагонІЕ^^

лнсткі

цвітіння, утворення насіння

в'янення і опал листків

начини лиііми

вторинна листкова розетко-^ утворення бр>-‘ V т Н О р Є II н я л о л а т к о в п х к о р Є Н С В II ІЦ (ІЬОК спокою

шм\ючі сум пагонп з частиною насіння німуючі прикореневі бр\ ІИ.НИ

! Росліши-

Знмуюче насіння

ефемери (однорічні. пер-шорічлі бур'яни)

-> проростай -ня насіння “

розвиток нагонів, з листям, с>цвіт* тями, квітами і насінням

\

відмирання листків,

поступове усихання пагонів ^ жм\юче

формування зрілого насіння ‘ насіння

Рослини аі роценозів

Висів насін-—і

НЯ 8 гр) НТ ’

розвиток пагонів, огудини, цвітіння, плодоутворення

загибель

рослин

Місяці, Прикореневі ро-ІСТМІ. корені, кореневища (ба* іа горічні б) р'яии)

Січень

Лютим

Березень

Квітень і Травень Червень Липень Серпень І Вересень Жовтень Листопад Грудень

Рио. нок. Життсвий цикл розвитку та іермінн послідовноїімінп кормових рослин баштанною попелицею в умовах Харківської області:

І — ] - лнчіткн різних віків; ^Т'ТГи’І ■ німфи і крилаті самки - розселенкн.

|_

• оезкрилі дорослі саммі-засновииці;

мігрантів з місць зимівлі); протягом липня (перший літ літніх мігрантів); кінець липня - початок серпня (другий літ літніх мігрантів); кінець липня -серпень (лі і осінніх мігрантів в місця зимівлі).

Міграційні процеси, які протікали в стабільній фазі розпитку популяції (1995, 1996), носили типовий облігатний характер. Міграційний період починався з ІІ-Ї декади червня, тривав до 60 днів і закінчувався в ІІ-й декаді серпня (табл.2).

Неадекватною реакцією на непередбачувані умови існування виду була зміна характеру міграційної активності. Сформований абіотичними чинниками опір і ємкість середовища зумовлювали відхилення тривалості льоту в сторону подовження (1998), або його скорочення (1997).

Динаміка розвитку і поведінка популяції в досліджуваних агроценозах формувалась під впливом внутрішніх (зміна щільності, міграція та еміграція) і зовнішніх (лімітуючі абіотичні фактори, міжпопуляційна конкуренція, тиск паразитичних і хижих комах) регуляторних механізмів. Характер взаємозв’язку і взаємообумовленості цих процесів сприяв регулюванню верхньої асимптоти росту чисельності виду в агроценозах, максимальні значення якої в регіоні спостерігались в кінці липня - на початку серпня.

Досліджений хід багаторічних змін чисельності виду в агроценозах мав чітко окреслений циклічний характер з чергуванням років депресій та різких підйомів його чисельності, який призвів до масового розмноження баштанної попелиці в 1998 р. При цьому показники тривалості льоту, абсолютної щільності (Ра), коефіцієнтів розмноження (Ргр) і розподілу (К1) та енергії розповсюдження (Ер) у попередній рік мали мінімальні значення (табл.З).

Мінімальна шкодочинність баштанної попелиці в агроценозах спостерігалась на початку фази росту щільності популяції. Високу швидкість розселення виду зафіксовано тільки в фазу спалаху чисельності.

ЕНТОМОФАГИ ПОПЕЛИЦЬ В АГРОЦЕНОЗАХ БАШТАННИХ КУЛЬТУР

Передумовою до посилення ролі ентомофагів є зменшення залежності агроценозі в від втручання людини за рахунок максимального використання біотичних факторів як основних регуляторів чисельності фітофагів (Секун, Кошевська, Поліщук, 1997).

Особливості льоту крилатих мігрантів баштанної попелиці в баштанних агроценозах

Рік Кількість попелиць в пастках, екз. Початок льоту Інтенсивний літ Закінчення льоту

загальна баштан- ної декада, місяць гтк місяця декада, місяць гтк декади тривалість льоту, днів декада, місяць гтк декади

1995 389 290 II, червень 1,36 І, серпень 4,20 60 II, серпень 0,05

1996 284 75 II, червень 2,56 І, серпень 2,00 60 II, серпень 0,06

1997 124 54 III, червень 2,65 І, серпень 2,02 40 І, серпень 0,12

1998 860 586 І, червень 0,32 І, липень 4,80 40

І, серпень 2,27 70 II, серпень 0,91

3;і результатами досліджень визначено характерний регіональний видовим склад хижих і паразитичних комах - консуменгів баштанних попелиць. Активними ентомофагами попелиць були ЗО вил комах, які належали до 5 рядів, 8 родин, 23 родів.

В баштанних агроценозах домінували представники родини кокципелід (Coccinellidae, Coleóptera) - 8 видів, зокрема Coccinella septempunctata Ь.(семикрапкове попеличне сонечко). Личинками, німфами і дорослими комахами попелиць на баштанних культурах живилися хижі клопи (Hemiptera) родин набід (Nabidae) та антокорид (Anthocoridae), галиці (Cecidomyiidae, Díptera), сирфіди (Syrphidae, Díptera) та хризопи (Chrysoperla, Neuroptera).

До групи спеціалізованих консументів баштанних попелиць належали паразитичні комахи-їздці (Hymenoptera) з родин афідіусів (Aphidiidae) та афелініл (Aphelinidae), домінували види Aphidius matricariae Hai., Diaeretiella rapae M'Inthosh. і Aphelinus varipes Forst, (табл. 4).

Видове співвідношення ентомофагів попелиць в баштанних агроценозах було наступним: двокрилі - 36,8 %, жуки - 26,6 %, перетиичастотокрилі - 20 %, сітчастокрилі - 10 %, клопи - 6,6 %.

Особливості біології, екології, циклів розвитку семикрапкового сонечка спостерігали синхронно з дослідженнями баштанних попелиць. В умовах регіону даний вид був постійним домінуючим супутником її в біо- та агроценозах.

За роками визначено, шо термін часового розриву в системі “ентомофаг - шкідник” становив від 10 до 20 днів. Це давало шкідникам певний час на розселення і заснування колоній па рослинах досліджуваних сівозмін. В 1998 р. цього мінімального просторово-часового розриву виявилось досить аби кокцинеліди не стали важливим регулюючим чинником чисельності баштанних попелиць. В агроценозах осінні резервації кокципелід знищувались тільки через негативний вплив антропогенного чинника. '

Нами виявлено 8 видів сирфід (Syrphidae), личинки яких були хижаками баштанних попелиць з травня по вересень. їх чисельність і видовий склад в агроценозах протягом сезону і за роками значно змінювалися. З початком масового заселення попелицями продовольчих і насіннєвих овочевих рослин (червень, липень) туди поступово мігрували і дорослі сирфіди. Масовій їх концентрації в овочевих і баштанних

Основні показники розмножений популяції баштанної попелиці в агроцеиозах

Рік Фаза розвитку популяції Абсолютна Щільність (Ра), м2 Відносна щільність (Рі'1), % Коефіцієнт Енергія розповсюдження (Ер)

розмноження (Ргр) розподілу (Кі)

1995 Пік чисельності 560 74 1 1 1

1996 Спад чисельності 380 39 0,67 0,82 0,54

1997 Депресія 121 25 0,31 0,64 0,19

1998 Спалах 944 95 7,80 3,8 29,5

Таблиця 4

Максимальна кількість ентомофагів баштанних попелиць в агроцеиозах , екз. (з 50 листків)

Родина 1995 1996 1997 1998 1 X | %

Кокцинеліди 24,2 19,0 8,0 28,0 19,8* 57,8

Клопи (набіди, аптокорпди) 3,2 3,0 0,7 1,3 2,05 5,9

Сирфіди 7,2 3,2 0,8 3,4 3,65* 10,8

Хризопи 5,0 1,6 0,3 1,5 2,1 6,2

Гали ці 4,0 0,3 0,2 0,3 1,2 3,5

Паразити-їздці (афідіуси,афелінуси) 6,4 3,7 6,0 5,5 5,4* 15,8

Всього за сезон 50,0 30,8 16,0 40,0 34,2 100

Максимальна щільність попелиць 1040 720 242 1890 973

Співвідношення “ентомофаг-шкідник” 1 : 21 1 : 23 1 : 15 1 : 48 1: 28

Примітка: * - домінуючі родини

агроцеиозах сприяв і тривалий період цвітіння багатьох видів рослин нектароносів. Максимальна чисельність личинок сирфід в колоніях спостерігалась па початку серпня після піку заселення баштанних агроценозів попелицями.

Виліт і відкладання яєць паразитами баштанних попелиць (афелінусами, афідіїдами) відбувався в період масового заселення агроценозів (липень) фітофагами. На стадії максимального росту чисельності популяції фітофагів (II декада липня - І декада серпня) регулююче значення паразитичних комах збільшувалось. Цьому сприяло активне розселення попелиць в межах поля і масове утворення колоній на рослинах сівозмін.

Доведено, що в агроцеиозах біологічні стосунки між паразитами і мігруючими видами попелиць не мали передумов для прогресивного накопичення перших

Сезонні і річні зміни погодних умов, а також циклічність динаміки популяції живителя (з чергуванням максимумів і мінімумів) зумовлювали ступінь регуляторної спроможності хижих комах-афідофагів. Живитель більшу частину життєвого циклу відновлював чисельність після різких спадів, активність хижих комах регулювалася межами, які формувалися природними ресурсами і запасом жертви.

За роки досліджень оцінка щільності популяцій хижих комах і баштанних попелиць дозволила виявити ряд важливих закономірностей. Багаторічні цикли розвитку хижаків значною мірою повторювали цикл розвитку популяції баштанної попелиці. В регулярних циклічних змінах щільності популяцій хижака і жертви (осциляція розвитку) спостерігали максимуми і мінімуми. В рік спалаху чисельності баштанної попелиці за короткий термін її консументи досягли стану насичення (швидкість споживання сягала максимуму), що й було межею регулюючої дії еніомофагіїі.

МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ КОРОТКОСТРОКОВОГО ПРОГНОЗУ РОЗВИТКУ БАШТАННОЇ ПОПЕЛИЦІ В ЛІВОБЕРЕЖЖІ ЛІСОСТЕПУ УКРАЇНИ

Для раціонального використання хімічних заходів захисту баштанних культур від попелиць необхідно мати прогнози чисельності домінуючого виду з урахуванням окремих фаз його розвитку (початок заселення посівів

крилатими мігрантами і масове відродження личинок самками засновницями). 11,е дасть змогу організувати захист посівів методом крайового обприскування.

Математичні моделі короткострокового прогнозу міграційної активності і максимальної чисельності баштанної попелиці в агроцеиозах розробляли за наступним алгоритмом:

1) добір предикторів за коефіцієнтами кореляції на рівні значущості не менше 95 %;

2) добір кращих рівнянь регресії, керуючись наступними критеріями: кінцеве рівняння повинно пояснювати не менш 90 % варіацій фактичних даних; інтервали значень загального коефіцієнту кореляції підсумкового рівняння повинні бути статистично достовірними, на рівні, не нижче 0,99;

3) верифікація моделей підставлянням чисельних значень відповідних предиктантів у рівняння з наступним порівнянням фактичних і теоретичних значені..

Математичний аналіз довів наявність статистично достовірного зв’язку між показниками максимальної щільності (МЩ) заселення рослин польових сівозмін і кількістю крилатих мігрантів (ККМ).

■ Результати первинної варіаційно-статистичної обробки і парного кореляційного аналізу свідчать, що для створення рівнянь регресії (прогнозу) ККМ доцільно використовувати предиктори: тривалість сонячного сяйва в серпні (ТССс) та кількість опадів у жовтні попереднього року (ОПж), гідротермічний коефіцієнт червня поточного року (ГТКч).

Обчислені нами модельні рівняння короткострокового прогнозу, за якими можна встановити ККМ (міграцішгу активність) баштанної попелиці в агроцеиозах, мають вигляд:

ККМ - 780,19 + 9,78 х ОПж - 3,5 х ТССс ±30 (сезонний прогноз) [2];

ККМ ~= 636,59 - 226,97 х ГТКч ±20 (уточнюючий) [3].

Аналіз даних 1999 р. засвідчив, що очікуваний показник кількості крилатих мігрантів (ККМ) за моделлю 2 буде коливатись в межах 323 ± 30 екземплярів на І коритце, фактично отриманий - становив 362 і знаходився в прогноювапому інтервалі. Уточнюючий прогноз за моделлю 3 показав, що в липні спостерігатиметься тенденція до посилення міграційної активності виду до 416 ± 20.

До вагомих регуляторів темпу розвитку і поведінки виду в агроцеиозах, за доцільністю і репрезентативністю даних, віднесено: тривалість сонячного сяйва в серпні (ТССс) та кількісті опадів в грудні

попереднього року (ОПгр). гідротермічний коефіцієнт червня поточноп року (ГТКч).

Для побудови вихідного динамічного ряду користовувапис отриманними даними максимальної щільності (МЩ) баштанної попелиці період максимального заселення агроценозів.

Модельні рівняння короткострокового прогнозу, за якими можи встановити МЩ баштанної попелиці в агроцеиозах, мають вигляд:

МЩ = 1022,07 - 4,55 X ТССс + 11,64 х ОПгр ± 32 (сезонний прогноз) [4]; МЩ = 2489,7 - 7,5 х ТССс - 94,36 х ГТКч ± 29 (уточнюючий) [5].

Верифікаційна перевірка математичних моделей очікуваної МБ баштанної попелиці за моделлю 4 свідчить, що в агроцеиозах на 1999 р чисельність цього шкідника повинна бути невисокою - 168 ± 32 екз/м' Фактична облікова чисельність його становила 181 екз/м2, що відповідалі розрахунковій. За модельним рівнянням 5, в агроцеиозах з липня елі, очікувати подальше нарощування чисельності. Прогнозована кількіст попелиць на початок липня становила 127 ± 29, фактична - 97 єкз./м2.

Шляхом введення до модельного рівняння прогнозу шкодочинносі виду [І] значення очікуваної щільності фітофага встановлено, що н наступний рік втрати продукції в регіоні становитимуть до 20 %, а очікуван урожайність баштанних культур дорівнюватиме 200 ± 26,7 ц/га.

Розроблені нами модельні рівнянні короткострокових та сезонни: прогнозів з високим ступенем достовірності можуть бути використан службою сигналізації і прогнозів Харківської області.

Загальну схему, алгоритм і математичні методи створенії прогностичних рівнянь динаміки чисельності баштанної попелиці відповідним аналізом впливу на популяцію конкретних предикторів можн рекомендувати для всіх регіонів України.

ВИСНОВКИ

1. В Лівобережному Лісостепу України фауна попелиць баиланни: культур представлена 5 видами: баштанною (Aphis gossypii Glov.), пер сиковою (Myzodes persicae Sulz.), бобовою (Aphis fabae Scop.), звичайної! картопляною (Aulacorthum solani Kalt.) і великою картопляною (Macrosiphun euphorbiae T'hom.). Домінуюче положення серед них займає баштани попелиця (61-84%).

2. багаторічна динаміка популяції баштанної попелиці маг чотирирічну циклічність з поступовою зміною фати спалаху чисельності па глибоку депресію. В агроцеиозах баштанних культур спалаху чисельності цього шкідника передують максимально низькі кількісні значення коефіцієнтів розмноження (Ргр) і розподілу (КІ) та енергії її розповсюдження (Ер) у попередній рік.

3. В Харківській області на баштанних культур виявлено ЗО видів комах - ентомофагів баштанних попелиць, які належали до рядів: Coleóptera (8 видів), І lemiptera (2), Díptera (11), Hymenoptera (6), Neuroptera (3).

Важливими регуляторами чисельності шкідників в агроцеиозах є Coccinella septempunctata L. (семикрапкове попеличне сонечко).

4. Встановлено залежність регуляторної функції ентомофагів баштанної попелиці від мінливості показників щільності і термінів просторово-часового розриву популяцій живителя і консумента. При низькій (1:10-15) і середній (1:25-30) щільності жертви регулююча дія ентомофагів задовільна, при високій (понад ЗО) - подальший розвиток популяції жертви регулюють внутрішньовидова конкуренція (міграція, еміграція) та фітогенний фактор.

5. Проведено добір предикторів, які в умовах регіону формують і відповідають за загальний стан, міграційну активність і агресивність виду в агроцеиозах. Це — показники гідротермічного коефіцієнта червня поточного року (ГТКч), тривалості сонячного сяйва в серпні (ТССс), кількість опадів в жовтні (ОПж) і грудні (ОПгр) попереднього року.

6. Розроблено алгоритм і методику математичного моделювання прогнозів поведінки популяції баштанної попелиці в агроцеиозах на основі показників кілі,кості крилатих мігрантів (ККМ) і максимальної щільності (МЩ) виду.

7. Розроблений алгоритм чотирьох математичних моделей короткострокових і сезонних регіональних прогнозів появи баштанної попелиці на основі закону циклічності динаміки популяцій рекомендується для використання службою сигналізації і прогнозів Харківської області, а загальна методика моделювання - для всіх регіонів України.

Для агроценозів баштанних культур Лівобережного Лісостепу України побудовано математичні моделі короткострокових сезонних прогнозів очікуваної кількості крилатих мігрантів (ККМ) і максимальної щільності (МЩ) баштанної попелиці в агроцеиозах баштанних культур:

ККМ = 780,19 + 9,75 х ОПж - 3,5 х ТССс ± 29;

МЩ = 1022,07 -4,55 х ТССс + 11,64 х ОПгр ± 32; та короткострокових (уточнюючих), які дозволяють в разі потреб коригуиаіп або визначити терміни проведенням хімічних обробок:

ККМ = 636,59 - 226,97 х ГТКч ± 20;

МЩ = 2489,69 - 7,47 х ТССс - 94,36 х ГТКч ± 29.

8. Для інших регіонів України математичні моделі прогнозів динамік чисельності баштанної попелиці доцільно модифікувати за схемою, в основ якої покладено визначення сутгєвості зв'язків конкретних елементі навколишнього середовища (тривалість сонячного сяйва, гідротермічни коефіцієнт, опади) з багаторічними змінами її чисельності.

9. Важливою перевагою розроблених нами моделей прогнозів скорочення кількості польових обліків, чітке регламентування ступен загрози і оптимальність визначення термінів хімічних обробок посівів.

Основні положення дисертації висвітлено в публікаціях:

1. Черненко В.Л. Смена кормовых растений в цикле развития Aphis gossyp Glo\. в условиях Харьковской области // Изв. Харьков, энтомол. об-ва. 1997.-T.V., вып.1. - С. 107-109.

2. Черненко В.Л. Видовой состав энтомофагов и паразитов бахчевой тли условиях Харьковской области II Изв. Харьков, энтомол. об-ва. - 1998. T.VI., вып.1. - С. 132-134.

3. Черненко B.J1. Попелиці // Захист рослин. - 1999.-№10.-С. 11-12.

4. Черненко В.Л. Краткосрочный прогноз появления тлей на бахчевы культурах //Sodininkyste irdarzininkyste-1999.- V. 18 (1).- S. 180-186.

5. Черненко В.Л. Математичні моделі короткострокових прогнозів розвитк баштанної попелиці в Лівобережжі Лісостепу України // Изв. Харької энтомол. об-ва.- 1999.-Т. VII.-Вып. 1.-С. 163-167.

6. Черненко В.Л. Оцінка шкодочинності і короткостроковий прогпо розвитку баштанної попелиці //Овочівництво і баштанництво.-1999.-Виі 44.-С, 244-248.

7. Черненко В.Л. Біоекологічні особливості і трофічні зв’язки баштанне попелиці в умовах Лісостепу України // V-й з'їзд Українського ентомо; тов-ва: Тез. доп. - К.: УЕТ. - 1998. - С. 176.

Черненко BJ1. Динаміка популяцій і прогної розвитку попелиць на оаштшших культурах в Лівобережному Лісостепу України. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата сільськогосподарських наук за спеціальністю 03.00.09 - ентомологія, Харківський державний аграрний університет, Харків, 2000.

Досліджена одна з найбільш шкодочинних груп комах, які заселяють баштанні культури - попелиці. Визначено їх видовой склад, вивчено особливості біології та екології найбільш поширеного в них виду -баштанної попелиці.

В Лівобережному Лісостепу України вперше грунтовно вивчено закономірність багаторічної та сезонної динаміки чисельності баштанної попелиці та її ентомофагів.

Визначено роль впливу абіотичних, біотичних і антропогенних чинників на регулювання чисельності фітофага в баштанних агроценозах та розроблено моделі короткострокових регіональних прогнозів його розвитку.

Обгрунтовано доцільність використання показника тривалості сонячного сяйва (ТСС) для аналізу і розробки кількісних моделей розвитку баштанної попелиці з урахуванням природних регулюючих чинників агроценозу.

Ключові слова: динаміка популяції, ентомофаги, кількість крилатих мігрантів, максимальна щільність, прогноз розвитку, спалах чисельності, тривалість сонячного сяйва.

Chernenko V.L. Dynamics of population and prognosis of aphids development on melon crops in the left coast Forest-Steppe of Ukraine. — Manuscript.

Thesis for a candidate’s degree by speciality 03.00.09 - entomology. -Kharkov State Agrarian University, Kharkov, 2000.

The group of insects - aphids is investigated which harm melon crop. The structure of kinds is established, the biology and ecology prevailing in agrocenosis melon aphid is investigated.

For the first time there is studied, the regularity of many years seasonal dynamics of melon aphid and it’s entomophags quantity in the left coast Forest-Steppe o ('Ukraine.

Influence of abiotic, biotic and anthropogenic factors on the regulation of phytophag quantity in melon crop rotations is studied and short-term regional models prognoses of it's development arc worked out.

In the process of investigations there is substantiated the expediency о using the duration of solar radiance (DSR) index for analysis and working ou quantitative models of melon aphid behavior, taking into account natural regula factors of the crop rotation.

Key words: d\ namie of population, entomophags, quantity of wingei migrants, maximum density, prognosis of development, out-break of quantity duration of solar radiance.

Черненко B.JI. Дшншика популяций и прогноз развития тлей lit бахчевых культурах в Левобережной Лесостепи Украины. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидаті сельскохозяйственных наук по специааьности 03.00.09 - энтомология Харьковский государственный аграрный университет, Харьков, 2000.

Изучена одна из наиболее вредоносных групп насекомых, обитающи; на бахчевых культурах - тли. Установлен их видовой состав, изучень особенности биологии и экологии массового вредящего вида - бахчевой тли.

В Левобережной Лесостепи Украины впервые наиболее полно изучен; закономерность многолетней и сезонной динамики популяции бахчевой тлі и ее энтомофагов.

Изучено влияние абиотических, биотических и антропогенны) факторов на популяцию фитофага. Определены те, влияние которьо обуславливает резкие изменения многолетнего и сезонного хода динамикт численности бахчевой тли.

Изучена вредоносность и проанализированы причины ее повышения Доказано, что в будущем году количественная характеристик« вредоносности фитофага зависит от количества крылатых мигрантов (ККМ и максимальной плотности (МП) его в агроценозах в текущих годах Разработан прогноз потерь урожая бахчевых культур по прогнозируем ы\ показателям максимальной плотности бахчевой тли в агроценозах.

Установлен и изучен минимальный (четырехлетний) цикх многолетнего развития бахчевой тли, определено влияние на егс формирование природных регулирующих факторов агроценозе (энтомофагов). Проанализирована зависимость плотности энтомофагов от плотности жертвы. Многолетние циклы динамики афидофагов т значительной мере повторяют цикл развития популяции бахчевой тли. D регулярных цикличных изменениях плотности энтомофагов отмечены свог

максим) мм и минимумы. Доказано, что в год пспышкн численности вредителя его консументы и короткий срок достигали состояния насыщения (скорость потребления жертвы максимальна), что и служило пределом их регуляторной функции.

Для разработки количественных моделей поведения популяции бахчевой тли доказана целесообразность использования показателя продолжительности солнечного сияния (ПСС).

Использован системный анализ первичного материала, основанный на современных методах математического моделирования прогнозируемых процессов. Созданы модели краткосрочных региональных прогнозов развития тлей на бахчевых культурах. Теоретической основой полученных прогнозов служит современная теория цикличности динамики популяций.

Важным преимуществом разработанных прогнозов численности бахчевой тли является сокращение количества полевых учетов, четкая регламентация степени угрозы и определение оптимальных сроков и способов химической защиты посевов бахчевых культур.

Ключевые слова: вспышка численности, динамика популяции,

количество крылатых мигрантов, максимальная . плотность, продолжительность солнечного сияния, прогноз развития, энтомофаги.