Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Экологические факторы, влияющие на размножение кукурузного мотылька, и их связь с защитой растений

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Экологические факторы, влияющие на размножение кукурузного мотылька, и их связь с защитой растений"

На правах рукописи

ТРИШКИН Дмитрий Станиславович

РГ 5 ОД

О 5 ВИВ Ш

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА РАЗМНОЖЕНИЕ КУКУРУЗНОГО МОТЫЛЬКА, и их связь С ЗАЩИТОЙ РАСТЕНИЙ

Специальность 06.01.11 — Защита растений

Автореферат диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук

МОСКВА - 1997

Работа выполнена в Московской сельскохозяйственно} академии им. К- А. Тимирязева.

Научные руководители: доктор биологических наук, про фессор Ю. А. Захваткин, доктор биологических наук, веду щий научный сотрудник ВИЗР А. Н. Фролов.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук академик РАСХН П. И. Сусидко, кандидат сельскохозяйственных наук А. П. Твердюков.

Ведущее предприятие —Департамент химизации и защиты растений Министерства сельского хозяйства и продовольствия РФ. №

Зашита диссертации состоится . " 1 .у , . ' у .

в . 7.У. . . часов на заседании диссертационого совета Д.120.35.09 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, Москва, Тимирязевская ул., 49. Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке МСХА. //л/?///<?& ^тРР^

Автореферат разослан , ^с^с^/г^с

Ученый секретарь диссертационного совета — доктор биологических наук [1 В А. Шкаликов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Кукуруза - важнейшая зернофуражная культура; наиболее существенным направлением повышения ее продуктивности является выращивание раннеспелых гибридов (Гурьев, Гурьева, 1990; Чучмий, Моргун, 1990.). Однако раннеспелая кукуруза и, особенно, ое семеноводство, очень сильно страдает от повреждений кукурузным мотыльком (Ostrinia nubilalis Hbn.), причем в последнее время его вредоносность усилилась не только в местах традиционного выращивания кукурузы (Краснодарский край и др.), но и в более северных, новых регионах выращивания раннеспелых гибридов на зерно (Шура-Бура, 1966; Фролов, 1982; 1993; Хроменко, 1982 и др.).

Широкий ареал, многоядность, способность к быстрому увеличению численности, большая вредоносность ставят стеблевого мотылька в ряды опасных вредителей сельскохозяйственных культур, особенно кукурузы. Потери урожая зерна кукурузы в различных зонах нашей страны достигают 6-25 %, что составляет 5-8, а иногда 14 ц/га (Кудина, 1966; Фомин, 1967; Хомякова, 1971; Остроухое, 1977, 1984; Шапиро и др., 1979; Шапиро, 1985 и др.).

Существующие методы борьбы с кукурузным мотыльком не обеспечивают приемлемого уровня снижения вредоносности. Это обусловлгчо тем, что химическая защита затруднена скрытным внутристеблевым образом жизни, в результате чего сплошная обработка посевов кукурузы инсектицидами но только малоэффективна, но и значительно ухудшает экологическую обстановку в регионе (Вилкова, 1973; Шапиро, 1985; Поспелова, 1985; Фролов, 1993 и др.). Биологические меры борьбы, например с помощью трихограммы, требуют тщательного подбора рас паразита и соблюдения регламента разведения и применения. Создание устойчивых гибридов, несмотря на высокую потенциальную эффективность, - процесс сравнительно длительный' (Back, 1963; Шапиро, 1985; Фролов, 1993).

Наиболее экологичными и экономически выгодными следует считать такие воздействия на вредный вид, которые осуществляются о критические периоды его жизненного цикла (Фролов, 1993; 1997). Есть все основания полагать, что вероятность успеха от защитного мероприятия будет выше а том случае, когда объект в наибольшей степени подвержен влиянию лимитирующих условий среды.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Основной целью наших исследований являлась проведение изучения жизненного цикла и пространственного распределения кукурузного мотылька в зоне развития двух поколений, выявление пгриодоэ с наивысшим уровнем смертности и на этой основе оценка перспэктиз усовершенствования мероприятий по защите растений от фитофага, основанных на использовании малых объемов высокоэффективных пестицидов. Для этого предусматривается решение следующих вопросов:

• изучить факторы смертности кукурузного мотылька с целью выявления критических периодов его жизненного цикла;

• изучить пространственное распределение бабочек кукурузного мотылька во время критических периодов и выявить факторы, его определяющие;

• разработать агротехнические и химические . методы управления численностью кукурузного мотылька путем снижения плотности популяций бабочек вредителя.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Осуществлен детальный анализ динамики численности кукурузного • мотылька в период жизненного цикла (двух поколений) на основании которого составлена сводная таблица выживаемости. Анализ таблицы выживаемости позволил теоретически обосновать вывод о том, что период спаривания и откладки яиц перезимовавшими бабочками второй генерации является одним из основных критических периодов в жизненном цикле фитофага, когда смертность в популяции достигает максимальных значений.

Благодаря серии экспериментов, проведенных на Северном Кавказе, изучено пространственное распределение бабочек кукурузного мотылька в период до откладки яиц. Выявлены закономерности распределения фитофага в период спаривания и строгая связь такого распределения с заселенностью растений кукурузы. На основании этого сделан вывод о потенциально высокой эффективности управления численностью кукурузного мотылька путем уничтожения перезимовавших самок до откладки ими яиц с помощью высокоэффективных химических препаратов ча ограниченной территории.

Проведено испытание новых пестицидов фосфорорганической природы (дурсбан 4 э. к, эмпайр 20), пиретроидов (фьюри 10 % в. д.) и препаратов комплексной природы с двумя действующими веществами {нурелл-д 50/500 э. к.) против имаго кукурузного мотылька, среди которых препараты дурсбан и нурелл-д обеспечивали биологическую эффективность в 70-90%. Применение указанных препаратов против имаго кукурузного мотылька достаточно безопасно с экологической точки зрения, в частности из-за ограниченности обрабатываемых площадей.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Работа выполнялась в соответствии с • планомчнаучно-исследовательских работ Всероссийского НИИ защиты растений (г. С.-Петербург - Пушкин) и МСХА, в рамках договорной тематики Минсельхозпрода РФ № 41-95 "Разработать экологически безопасные методы защиты семеноводческих посевов кукурузы от кукурузного мотылька" и фанта Российского фонда фундаментальных исследований РАН № 94-04-11328 "Факторы динамики численности и их значение в эволюции растительноядных насекомых на примере кукурузного мотылька".

Материалы работы были представлены на научных студенческих -конференциях проводимых на кафедре сельскохозяйственной энтомологии в МСХА в 1991-1992 годах, на Международной практической конференции молодых ученых и специалистов актуальным проблемам по интенсификации сельского хозяйства, КазНИИЗХ, 1993; Всероссийском съезде по защите растений, (СПб, декабрь, 1995) и на XVIII конференции рабочей группы МЮО по кукурузному мотыльку (11-16 сентября 1995 г.Турда, Румыния).

Дипломная работа была защищена на тему "Изучение биологических особенностей стеблевого мотылька с целью оценки иммунитета и совершенствования систем защиты кукурузы" на кафедре сельскохозяйственной энтомологии МСХА в 1993 году под руководством д.б.н. А.Н. Фролова и к.б.н. В. М. Соломатина.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликованы 10 работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа изложена на 132-х страницах машинописного текста, состоит из общей характеристики работы, обзора литературы, материалов и методов исследования, , трех глав, посвященных изложению полученных результатов и их обсуждения; выводов, практических рекомендаций, списка литературы и содержит 16 рисунков, 42-е таблицы. Список литературы включает 173-и названия, из них 93-и работы иностранных авторов.

,Глава II. КРАТКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Дается описание фаз развития и жизненного цикла кукурузного мотылька. Углубленно анализируется поведение имаго в период спаривания.

Рассматриваются основные факторы динамики численности кукурузного мотылька, а именно: климатические факторы (температура, влажность, осадки); биотические факторы (паразиты, хищники, включая птиц, состав кормовых растений); хозяйственные факторы.

Особое внимание уделено вредоносности кукурузного мотылька и мерам борьбы/ с ним. Подробно описываются агротехнические, биологические и^химические меры борьбы, а также использование устойчивых к кукурузному мотыльку гибридов кукурузы.

В разделе "Совершенствование защиты растений от стеблевого мотылька" рассмотрены критические периоды в онтогенезе вредителя и лимитирующие условия среды, действующие в эти периоды в качестве факторов дифференциации популяций насекомых, и их влияния на управление численностью бабочек.

ГЛАВА III. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

Опыты проводились нами в течение 1990-1996 годов, в том числе в период студенческой производственной практики и аспирантской подготовки в МСХА, в равнинной части Краснодарского края в пос. Ботаника Гулькевического р-на, Кубанская опытная станция ВИР (КОС ВИР).

Анализ динамики численности кукурузного мотылька проводили на опытных посевах кукурузы Кубанской опытной станции ВИР. Учётные площадки размером от 0.5 до 20 га размещались на посевах кукурузы. Проводились учёты по анализу смертности, плотности популяции и эффектов смертности гусениц и куколок, плотности популяции яиц, а • также плотности популяции яйцекладущих самок, которая характеризовалась расчётным образом (при сопоставлении фактических оценок ее плотности для яиц и плодовитости самок (Hudon, LeRoux, 1986).

Плодовитость самок оценивали в лаборатории при помещении их в садки (стеклянные 0,5 п банки) по две пары имаго. Содержание насекомых и подсчет яиц выполнены по известной методике (Фролов, 1984). Динамика лёта имаго в попе определялась на модельных участках методом вспугивания (Appington, Showers, 1983). Значимость различий выявляли с помощью дисперсионного анализа (Литтл, Хиллз, 1981) с использованием НСР при р = 0.05.

Работу по анализу распределения имаго кукурузного мотылька проводили в местах спаривания. Эти места устанавливали путем вскрытия отловленных там в утренние часы самок при наличие у последних свежих сперматофоров (Showers et al„ 1976), Учеть* бабочек проводили методом вспугивания, позволяющим получать адекватное представление об абсолютной плотности популяции насекомых на участке (Sappington, Showers, 1983). Участки отбирали при маршрутном обследовании восьми типов местообитаний. Последние выделяли на основании сочетания альтернативных состояний следующих факторов:

1) на пшенице или других злаках (овсе, ячмене, дикорастущих видах);

2) вблизи (0-15 м) или вдали (не менее 100 м) от края ближайшего поля кукурузы;

3) на защищенном с 3-4 сторон лесополосами участке или в месте, расположенном вдалеке ( не менее 50 м) от ближайшей лесополосы.

Заселенность растений гусеницами первого поколения в зонах с развитием двух генераций характеризовали поврежденностью листьев-d процентах (осматривали но менее 200 растений на поле). Степень поврежденности листьев кукурузным мотыльком оценивали по стандартной 9-и балльной шкале (Guthrie et al„ 1960). Плотность туннелей и гусениц в стеблях определяли при вскрытии 125-300 растений в 1025 местах на поле.

Опыты по оценке биологической эффективности обработок мест спаривания проводились на КОС ВИР с помощью ручного ранцевого опрыскивателя, и в КСП "Маргаритовский" - вентиляторным

опрыскивателем с бензиновым двигателем. Обработки проводились препаратом арриво 25% к.э. (д.в. циперметрин), децис фло 2,5% (д.в. дельтаметрин), фьюри (д.в.), дурсбаном (д.в. хлорпирифос); места спаривания опрыскивали двукратно или однократно.

Средняя плотность концентрации имаго в местах спаривания после обработок определялась методом вспугивания (Sappington, Showers, 1983). Отлов самцов проводился с помощью клеевых ловушек с ПФ состава 97 % и 3 % Е 11 тетрадеценнилацетата, установленных в местах концентрации имаго.

Глава IV. АНАЛИЗ ФАКТОРОВ СМЕРТНОСТИ КУКУРУЗНОГО МОТЫЛЬКА, КАК ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОСНОВА ВЫБОРА НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ЗАЩИТЫ ОТ ВРЕДИТЕЛЯ

Существующие методы борьбы с кукурузным мотыльком не обеспечивают приемлемого уровня снижения вредоносности кукурузного мотылька, между тем борьба с вредителем может быть успешной только в том случае, если применяется комплекс мероприятий, направленных на резкое снижение его численности.

Наиболее экологически оправданными и экономически выгодными следует считать такие воздействия на вредный вид, которые осуще-ствляютсг в критические периоды его жизненного цикла, т.е. в уязвимые фазы его развития (Фролов, 1993; 1997).

Настоящий раздел диссертации посвящен анализу факторов динамики численности кукурузного мотылька, цель которого - теоретически подкрепить вывод о потенциально высокой эффективности способа управления популяциями кукурузного мотылька, основанного на уничтожении имаго во время критического периода: в период спаривания и начала откладки яиц.

Проведенные нами исследования дают возможность рассчитать' средневзвешенные плотности насекомых по всем фазам их развития за первую и вторую генерации 1994 и 1994/95 гг.

Обобщенные данные по динамике смертности кукурузного мотылька на учётных полях кукурузы приведены в таблице 4.1. Они свидетельствуют, что основной фактор смертности кукурузного мотылька в первом поколении - это гибель гусениц I возраста при их питании внутри листовой воронки (т.е. фактор устойчивости растений). Для второго поколения ведущий фактор снижения численности - способность перезимовавших бабочек реализовать свою яйцепродукцию; кроме того высокий уровень смертности гусениц обнаруживался в уборочный и послеуборочный периоды. Смертность кукурузного мотылька от естественных факторов (паразитоидов, хищников и болезней) была явно меньшей.

Таблица 4.1.

Таблица выживаемости кукурузного мотылька в двух генерациях (КОС ВИР, 1994/95 г.г.)

Стадия развития (¡) Плотность живых на 1000 мг <хЛ Смертность, % К=1д х( - 1д х(-1

ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ, 1994

Яйца, отложенные на кукурузу 22868.8 42.3 0.24

Гусеницы N1 возрастов 13178.9 87.0 0.89

Гусеницы ПМУ 1718,3 50.4 0.30

Гусеницы V 852.9 67.2 0.48

Куколки 279.8 56.2 0.36

Имаго 122.6 5.7 0.02

Самки 115.6 32.5 0.17

Самки со средним уровнем плодовитости 78.0 26.3 0.13

Яйцекладущие самки 57.5

В целом за поколение 99.75 2.60

Индекс изменения плотности (1) = 0.56

ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ, 1994/95

Яйца, отложенные на кукурузу 7786.7 I 51.0 0.31

Гусеницы 1-Н 3816.5 I 45.0 0.31

Гусеницы Ш-У 1866.3 | 22.3 0.33

Диапзузирующие гусеницы перед уооркой 879.5 50.5 0.30

Диапауз^ругащие гусеницы 1 перед зимовкой 435.6 66.8 0.48

| Перэзимоезние гусеницы 144.7 9.2 0.04

| Куколки 131.5 11.7 0.05

5 Имаго 116.1 2.6 0.01

1 Самки 113.1 -20.1 -0.08

| Самки со средним уровнем I плодоаитости 135.6 74.0 0.56

| Яйцекладущие самхи 35.3

| В целом за поколение 99.3 2.56

1 Индекс изменения плотности (1) 0.53 0.61 (фактически) (если бы площадь кукурузы не увеличилась)

| Яйца первого поколения, ( отложенные на кукурузу о 1995г 6908.3

Анализ динамики численности кукурузного мотылька с помощью таблицы выживаемости, составленной для полного цикла развития вредителя в течение 1994-95 гг. для зоны с двумя поколениями, позволил теоретически обосновать вывод о том, что период спаривания и откладки яиц перезимовавшими бабочками второй генерации является одним из основных критических периодов в жизненном цикле фитофага, когда смертность в популяции достигает максимальных значений. Несмотря на провизорность, полученные данные имеют принципиальное значение для теоретического обоснования потенциально высокой эффективности управления численностью кукурузного мотылька путём создания условий, сдерживающих яйцекладку перезимовавших самок.

В связи с этим в дальнейших исследованиях мы уделили особое внимание биологии размножения имаго. С этой целью изучались факторы, влияющие на пространственное распределения бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего. поколения в период спаривания.

Глава V. ИЗУЧЕНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ БАБОЧЕК КУКУРУЗНОГО МОТЫЛЬКА В ЗОНЕ С ДВУМЯ ПОКОЛЕНИЯМИ И ФАКТОРОВ ЕГО ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ

Исхс.1я из выводов предыдущей главы, одним из критических периодов кукурузного мотылька является спаривание бабочек и начало откладки яиц перезимовавшим поколением, которое обычно является и более вредоносным. Известно, что пространственная разобщенность мест спаривания (на низкорослой растительности) и мест откладки яиц (на кукурузе) является существенной чертой биологии размножения кукурузного мотылька.

Цель данной главы - оценка совместного влияния на локализацию мест спаривания бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего поколения, вида злака, близости кукурузы, защищенности участков лесополосами, площади посева, скороспелости растений и видового состава растительного покрова в местах концентрации насекомых, для последующего использования полученных данных в совершенствовании систем защитных мероприятий с вредителем.

Предварительные учеты плотности популяции имаго показали, что бабочки перезимовавшего поколения максимально концентрировались (в среднем 1,3 особей на 1 м2) на участках ограниченной площади (200-1000 м2), которые обладали следующими свойствами: 1) были расположены вблизи кукурузных полей; 2) с 3-4 сторон были защищены лесными насаждениями; и 3) на них произрастали привлекательные виды растений, о частности пшеница. На остальных типах участков плотность вспугнутых насекомых оказалась примерно в 5-150 раз ниже (табл. 5.1.).

Анализ эффектов учетных факторов (табл. 5.1., 5.2.) показал, что все они оказывали существенное влияние, причем защищенность участка лесополосами характеризовалась максимальным эффектом на вариацию плотности популяции кукурузного мотылька. По видимому это происходит из-за того, что для Кубани, и особенно восточной ее части, характерно неустойчивое увлажнение и сильные ветры в период размножения бабочек перезимовавшего поколения (конец мая, начало июля); отрицательному эффекту ветров призваны противостоять посадки лесных полос. Влияние лесополос на экологию кукурузного мотылька указывалось впервые.

Дисперсионный анализ комплекса вариаций факторов, влияющих на плотность кукурузного мотылька в местах их концентрации (табл. . 5.2.) убедительно доказывает высокую достоверность приведенных в таблице данных.

Известно, что этот вид вредителя отличается гигрофильностью. С помощью таблиц выживаемости показано, что основным фактором, определяющим динамику численности кукурузного мотылька, является, по-видимому, изменчивость погодных условий в период лета и откладки яиц имаго (Hudon, LeRoux, 1986; Lee, 1988). В связи с этим показано влияние факторов созданного агооценозом микроклимата на распределение имаго в период спаривания. Возможно, что выбор укрытых от ветров мест спаривания - это адаптивная поведенческая реакция в условиях неустойчивого по увлажнению климата.

Таблица 5.1.

Плотность популяции бабочек кукурузного мотылька (экз. на 10 м2) в мьстах их концентрации в зависимости от вида злака, на котором происходит спаривание, удаленности посевов кукурузы и присутствия защитных лесополос (КОС ВИР, 1990 г.)

Защищенность лесополосами Пшеница Ооес, ячмень, дикие злаки

Расстояние от посевов кукурузы

небольшое значительное небольшое значительное

Высокая 13.28 1.23 2.75 1.54

Низкая 2.20 0.15 0.60 0.09

Примечание. НСР при р = 0,05 равна 0,52

о

Таблица 5.2.

Дисперсионный комплекс вариации факторов, влияющих на плотность популяции бабочек кукурузного мотылька в местах их концентрации

Источник варьирования Степени свободы Средний квадрат Критерий Фишера Р

Пшеница — другие злаки (А) 1 4.38 34.2 0.0001

Близость — удаленность от кукурузы (В) 1 11.16 67.1 0.0001

Защищенность лесополосами — удаленность от лесополос(С) 1 11.76 91.8 0.0001

АхВ 1 4.92 38.4 0.0001

В х С 1 2.04 15.9 0.001

А х С 1 1.00 7.8 0.01

А х В хС 1 1.58 12.4 0.005

Остаток 24 0.1.ч — —

Результаты наблюдений 1993-1994 гг. за плотностью бабочек кукурузного мотылька в Краснодарском крае свидетельствуют, что на концентрацию бабочек влияют так же и многие другие факторы. В частности, установлено влияние площади посеву скороспелости растений, засоренности и видового состава растительного покрова в местах концентрации насекомых.

Учет бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего поколения на 22 разных участках свидетельствует об исключительно большом разбросе плотности их популяции в связи с отличительными особенностями участков.

Первоначальная аггерегация бабочек кукурузного мотылька на кукурузе обнаруживает очень тесную зависимость от площади поля (г = 0,92— 0,99). По-видимому кукурузный мотылек обнаруживает свои кормовые растения в первую очередь благодаря ольфакторным реакциям (НиЬег е( а1., 1928); химическая природа некоторых соединений, привлекающих самок для откладки яиц на кукурузу ужа хорошо известны.

Анализируя плотность бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего поколения о местах их концентрации для спаривания вблизи г.осесоо кукурузы на 22 участка^ в 1993 году и на 17 участках в 1994 году, мы пришли к выводу о высокой значимости четырех факторов привлечения бабочек к местам спаривания, а именно удаленности от

кукурузных полей, величины поля, его защищенности лесополосами, видового состава и плотности растительности на участке.

Несомненно, больше всего бабочек было на участках, расположенных около больших посевных плошадей кукурузы, защищенных лесополосами, с плотной и привлекательной растительностью. Уменьшение или усиление любого из этих факторов приводит к сокращению или к увеличению плотности бабочек на учасгке их концентрации для спаривания.

К активным факторам необходимо также добавить фактор увлажненности участка, о чем было сказано выше. На участках с пониженным рельефом, расположенных рядом с кукурузным полем и максимально защищенных лесополосами, засеянных пшеницей или сильно засорённых привлекательной для бабочек (полынью, дурнишником и другими высокостебельными сорняками) плотность бабочек снизилась максимально.

Кукурузный мотылек по-разному привлекается различными растениями кукурузы (Everly, 1959; Andrew, Carlson, 1976), особенно взависимости от фазы развития растений. В наших исследованиях скороспелость растений (последнюю измеряли количеством дней от появления всходов до момента зацветания 50 % початков) коррелировала с плотностью бабочек перезимовавшего поколения в местах их концентрации явно слабее, чем площадь посева: коэффициенты корреляции для 1993 и 1994 годов (0,45 и 0,47 соответственно) были статистически не отличимы от нуля. Следовательно, в начале вегетации кукурузы (фаза развития четырех-шест:! листьев) бабочки не всегда способны отличать более пригодные для развития потомства растения кукурузы от менее пригодных в условиях, когда те и другие распределены в пространстве большими массивами. На более поздних стадиях развития, имаго более четко отличают раннеспелые формы растений (Веек, 1987). В этой связи колебания плотностей имаго перезимовавшего поколения в местах их концентрации вблизи посевов кукурузы могут так же объясняться фазой развития кормового растения.

Проведенные нами опыты свидетельствуют об очевидной и тесной корреляции плотностей имаго в местах концентрации с оценками численности отложенных на посевах яиц: значения г для 1993 и 1994 годов соответственно составляли 0,931 и 0,925. Известно, что распределение гусениц на растениях в первую очередь зависит от распределения на последних яиц. Соответственно оценки численности гусениц кукурузного мотылька на посевах тесным образом коррелировали с плотностью имаго в местах их концентрации ( г = 0,988 в 1993 г. и 0.997 в 1994 г.). В то же время связь плотности яиц и гусениц в расчете на одно растение с плотностью имаго статистически не отличалась от нуля, что подтверждает предположение о пропорциональности распределения потомства самками кукурузного мотылька по пригодным для питания ресурсам. Подкрепляют этот

i I

вывод фактические данные о тесной связи плотности имаго с площадью поля, занятой растениями, заселенными гусеницами фитофага (г =0.991 в 1993 г. и г =0,994 в 1994 г.).

Очевидно, что при определении мест наиболее вероятного спаривания бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего лсоления необходимо учитывать все эти факторы.

Для насекомых "второй волны лета" (т.е. имаго первого поколения и яиц и гусениц второго поколения) выявлены зависимости между плотностью популяции имаго в местах концентрации и заселенностью посева кукурузы в зонах с двумя поколениями. Полученные зависимости существенно отличаются от установленных нами для "первой волны лета" (т.е. имаго перезимовавшего и яиц и гусениц первого поколений). Бабочки "второй волны лета" обнаруживают несколько иное пространственное распределение. В этот период кукуруза оптимальных сроков сева (конец апреля — начало мая) находится в фазах цветения — восковой спелости (в зависимости от скороспелости). Как правило, в этот период бабочки уже почти не обнаруживаются в тех местах, где концентрировались имаго перезимовавшего поколения, а выявляются внутри заселяемого ими посева кукурузы.

Результаты наблюдений 1994 года (табл. 5.3.) показали, что насекомые обычно концентрируются на краевых участках полей, причем на сильно заросших сорной растительностью. На чистых от сорняков участках посева, особенно на удалении от края поля на 15-20 м, плотность насекомых весьма невелика. Иными словами, пространственное распределение имаго кукурузного мотылька первого поколения в Краснодарском крае обнаруживает закономерности, сходные уже установленными в США 'Derrick, Showers, 1990).

Таблица 5.3.

Плотность бабочек кукурузного мотылька первого поколений о местах их концентрации на посеве кукурузы (поле 4 н) Кубанской опытной станции ВИР {Гулькевичесхий р-н Коаснодарсхого края, 30 июля, 1994 г.)

Место проведения учетов Число проб Учетная площадь, мг Плотность, | экз./0,1 га I

Середина поля 10 1000 1,31+1,30

Края поля без сорняков 5 100 4,23+3,22 |

Края поля, сильно заросшие сорными растениями 10 200 21,35+4,84

8 связи с этим можно сделать вывод, что различия в распределении насекомых перезимовавшего и первого поколений связаны а первую очередь с фазой развития сорных растений в

местах концентрации и в середине поля, что является оптимальным для местообитания имаго и фазой развития кукурузы оптимальной в этот период для питания гусениц.

Очевидно, что различия в распределении насекомых перезимовавшего и первого поколений связаны в первую очередь с различиями в состоянии развития растений. Последний тезис подтверждается тем обстоятельством, что и в Краснодарском крае, и в Ростовской области в годы с растянутым периодом лёта имаго перезимовавшего поколения в конце июня — начале июля бабочки могут чаще встречаться не в обычных для них местах концентрации, расположенных вне посева кукурузы, но и на самом посеве, причем обычно на краевых его участках, сильнее заросших сорняками.

Иными словами, пространственное распределение начинает приближаться к характерному для имаго следующего поколения. Такое изменение локализации мест концентрации бабочек по времени совпадает с выметыванием метелки и началом цветения растений. Полученные данные представляют существенный интерес для организации и проведения учетов плотности вредителя и раскрывают новые перспективы для поиска путей защиты кукурузы от фитофага. Можно предполагать, что применение краевых химических обработок посевов кукурузы может в значительной мере снизить поврежденность растений и вторым поколением кукурузного мотылька, что рассматривается в следующей главе.

"лава VI. ОЦЕНКА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБРАБОТОК МЕСТ СПАРИВАНИЯ КУКУРУЗНОГО МОТЫЛЬКА

Оценка биологической эффективности защитных мероприятий при обработке мест спаривания кукурузного мотылька, их влияние на сокращение численности вредителя и снижение поврежденности посевов кукурузы проводились в Краснодарском крае (Кубанская опытная станция ВИР) и в Ростовской (КСП "Маргаритовский") области. Обработанные площади составляли от 0,3 от 10% от площадей защищаемых посевов; общее количество опытных полей - 13 ( площадью от 0,3 до 72 га ).

На посевах КОС ВИР проводили опиты по изучению результативности химического контроля численности бабочек перезимовавшего поколения в целях снижения поврежденности растений гусеницами первого поколения. Вариантами опытов служили посевы, различающиеся по числу мест концентрации имаго, которые обрабатывали одно- или двукратно, или оставляли необработанными.

Обработки проводили препаратом арриво 25% к.э. (при вылете 36% популяции), децис фло 2,5 % к.э. (при вылете 50% популяции).

Испытания показали, что численность бабочек на обработанных местах их концентрации снижается весьма существенно - на 95% и более (табл. 6.1.).

На посевах кукурузы, вблизи которых проводились обработки мест концентрации бабочек, плотность гусениц и поврежденноегь ими растений оказались существенно ниже, чем в контроле: при однократной обработке на 32-48%; при двукратном опрыскивании обеспечивалось снижение поврежденности растений почти на 76%, а плотности гусениц -примерно на 88 %.

Таблица 6.1.

Плотности популяции имаго (самцы + самки) в местах их

2

концентрации, оцененная методом вспугивания, экз. на м за сутки (КОС ВИР, 1994 г.)

Период проведения учетов и обработок Обрабатываемые участки Необрабатываемые участки

27.05 - 04.06 0.72 0.72

Обработка 04.06

05.06- 18.06 0.78 2.34

Обработка 18.06

19.06 - 04.07 0.13 0.67

В результате 1-2 кратных обработок 'мест концентрации имаго, численность бабочек уменьшилось на 95-98%. Биологическая эффективность опрыскиваний, оцениваемая по снижению плотности гусениц на растениях, составила на КОС ВИР - 82.8%.

Однократная обработка против имаго кукурузного мотылька в КСП "Маргаритовский" в период вылета 50% бабочек препаратом арриво (25% к.э.) позволила добиться снижения плотности гусениц первого поколения на 90% (биологическая эффективность рассчитана без поправки на контроль по плотности имаго). Если поинять во внимание исходные различил между полями по численности бабочек, то расчетный биологический эффект от опрыскивания превысит 95%.

Результаты этих опытов свидетельствуют, что необходимым услосием для получения высокого защитного эффекта при однократном опрыскивании яоляе-.зя точность сроков проведения обработки, которая должна осуществляться после начала массового лета бабочек, но перед массовой откладкой яиц. В принципе оптимальную дату обработки можно легко установить по динамике отловов световой ловушкой; наилучшим сроком обработки будет тот, когда отмечается максимум вылета бабочек. Очевидно, что промежуток времени, когда однократной обработкой можно достигнуть высокого эффекта (порядка 85%), составляет но менее 4-5 дней.

Кроме этого испытывался препарат фосфорорганической природы - дурсбан ( д.в. хлорпирифос), который является более стойким по сравнению с пиретроидами, особенно в кислой среде что является достаточно важным. Однократная обработка против имаго кукурузного мотылька в КСП «Маргаритовский» в период вылета 50% бабочек препаратами дурсбан (2 л/га, обработка площади 1000 м-пои норме расхода рабочей жидкости 100 л/га) и фьюри 10% (0.7 л/га, обработка 1000 м при норме расхода рабочей жидкости 100 л/га) показала гораздо большую эффективность дурсбана по сравнению с фьюри в снижении поврежденности кукурузы вредителем.

Результаты химических обработок мест спаривания кукурузного мотылька показывают перспективность данного направления в защите кукурузы от этого вредителя, что подтверждает необходимость продолжения испытаний в этой области.

ВЫВОДЫ

1. Анализ динамики численности кукурузного мотылька с помощью таблицы выживаемости, составленной для всрго цикла развития вредителя (двух поколений) в 1993-1994 годах для зоны с двумя поколениями, свидетельствуют, что период спаривания и откладки яиц перезимовавшими бабочками второй генерации является одним из важнейших критических периодов жизненного цикла фитофага, когда смертность достигает максимальных значений. Полученные данные имеют принципиальное значение для теоретического обоснования потенциально высокой эффективности управления численностью кукурузного мотылька путём создания условий, сдерживающих яйцепадку перезимовавших самок.

2. Наблюдениями и экспериментами, подтверждено, что пространственное распределение бабочек кукурузного мотылька в момент спаривания происходит в местах концентрации и носит неслучайный характер. Обнаружена тесная зависимость (г = 0,95) между плотностью имаго в таких местах и заселенностью посевов кукурузы гусеницами первого поколения.

3. Для концентрации бабочек кукурузного мотылька перезимовавшего поколения существенны многие факторы, а именно: удаленность от поля кукурузы, наличие и видовой состав -растительности, наличие прилегающих лесополос, площадь посева • кукурузы, фазы развития сорняков и кукурузы.

4. Доказано, что имаго первого поколения в зонах с двумя поколениями в основном концентрируются по краям полей нэ заросших сорняками участках.

5. В зонах с развитием двух поколений проведено испытание двух препаратов: фосфорорганического хлорпирифоса (дурсбан 4 э.к.) и пи-ретроидного с действующим веществом бетациперметрином (фьюри 10 в.э.). Особенно эффективен в снижении численности гусениц и по-

врежденности ими растений дурсбан (эффект достигал 90%), тогда как фьюри был малоэффективен (около 20%).

РЕКОМЕНДАЦИИ ПРОИЗВОДСТВУ

При разработке наиболее рациональных, экологически и экономически оправданных методов защиты кукурузы от кукурузного мотылька необходимо учитывать влияние лимитирующих факторов среды, действующих в критические периоды жизненного цикла вредителя. Одним важнейших критических периодов жизненного цикла как мотылька, так, видимо и у многих других фитофагов (Попов, 1997) фитофага является период спаривания и откладки яиц перезимовавшими бабочками второй генерации, когда смертность в его популяции достигает максимальных значений.

Выявление участков концентрации имаго кукурузного мотылька в период спаривания и уничтожение там фитофага является перспективным методом контроля численности вредителя. Для определения мест концентрации имаго, в производственных условиях, необходимо учитывать удаленность участков от края поля кукурузы, наличие и видовой состав растительности, наличие прилегающих лесополос, площадь посева кукурузы, фазы развития сорняков и кукурузы

Для уничтожения имаго вредителя особенно эффективны инсектициды фосфорорганической природы, например дурсбан. Однако для рекомендации данного метода в производство необходимы детальные экологические исследования поведения инсектицидов в окружающей среде, в первую очередь для проверки возможных побочных эффектов на полезную энтомофауну.

Основные результаты исследований были представлены в следующих работах:

1. Фролов А.Н, Тришкин Д.С. Факторы, влияющие на концентрацию бабочек кукурузного мотылька ( Ostrinia nubilalis; LepJoptera, Pyraustidae) перезимовавшего поколения в местах спаривания в Краснодарском крае. II Зоологический журнал. 1992. Т. 71. Вып. 10. C.144-14S

2. Фролов А.Н., Тришкин Д.С., Чумаков М.А., Дятлова К.Д., Махоткин А.Г. Пути управления числек юстью кукурузного мотылька на кукурузе. // Тезисы доклада на Международной практической конференции молодых ученых и специалистов по актуальным проблемам интенсификации сельского хозяйства. КазНИИЗХ, J993, 4.1 "Земледелие, почвоведение, агрохимия, экология, растениеводство, защита растений". С. 174-176

3. Frolov A.N., Trishkin D.S., Dyatlova K.D., Chi nakov M.A., Makhotkii. A.G. A new approach to protection of maize against - the European corn borer "Ostrinia nubilalis (Hbn.,' // European Journal Plant Protection Pathol.

(Proc. 13 Institute Plant Protection Congress, 2-7 July,1995, The Hague, Netherlands. Abstracts). N P1348.

4. Frolov A.N., Chumakov M.A., Dyatlova K.O., Trishkin D.S. Population dynamics factors of the European corn borer in zones of high and low population of the peat: preliminary results of 1994-95. II 1WGO Newsletter (Vienna, Austria). 1995. V. 15. N 2. P. 10-11

5. Frolov A.N., Trishkin D.S., Dyatlova K.D., Chumakov M.A., Makho^in A.G. A new approach to protection of maize against the European corn borer, Ostrinia nubilalis Hbn. // IWGO Newsletter 1995, V. 15, N 2, p. 12, (Vienna, Austria).

6. Фролов A.H., Чумаков M.A., Дятлова К.Д., Тришкин Д.С. Факторы динамики численности кукурузного мотылька в зонах с высокой и низкой численностью вредителя. Н В кн.: Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность.: тезисы доклада Всероссийского съезда по защите растений, СП б, декабрь, 1995,- СП б. С. 99-100

7. Фролов А.Н., Тришкин Д.С., Чумаков М.А., Дятлова К.Д. Новый подход в,защите кукурузы от кукурузного мотылька. // В кн.: Защита растений в условиях реформирования агропромышленного комплекса: экономика, эффективность, экологичность: тезисы доклада Всероссийского съезда по защите растений, СП б, декабрь, 1995,- СП б.

C. 145-146.

8. Frolov A.N., Chumakov М.А., Dyatlova K.D., Trishkin D.S. Population dynamics factors of the European corn borer in zones of high and low population of the pest: preliminary results of 1994-95 II Proc. XVIII Confprence of the Int. Working Group on the European corn borer. 11-16 September1995. Turda (Romania), ed. D.Mustea. 1995. Р,-133.

9. Frolov A.N., Trishkin D.S., Dyatlova K.D., Chumakov M.A., Makhotkin A.G. A new approach to protection of maize against the European corn borer, Ostrinia nubilalis. // Proc. XVIII Conference of the Int. Working Group on the European corn borer. 11-16 September 1995. Turda (Romania), ed.

D.Mustea. P.-33-36,1995.

10. Фролов A.H., Тришкин Д.С., Дятлова К.Д., Чумакэо М.А. Пространственное распределение имаго кукурузного мотылька (Ostrinia nubilalis) в зоне развития двух поколений и его связь с заселенностью кукурузы. // Зоологический журнал, 1996, Т. 75, Вып