Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Газообмен-СО2 у Rhizopertha dominica F. и Sitophilus granarius L. как показатель их поведенческих реакций при стрессовых воздействиях

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Газообмен-СО2 у Rhizopertha dominica F. и Sitophilus granarius L. как показатель их поведенческих реакций при стрессовых воздействиях"

На правах рукописи

Кадри Лбубакар

РГБ ОД

I Ч'-J I..J

ГАЗООБМЕН-СО2 У Rhizopertha dominica F. И Sitophilus granarius L. КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ИХ ПОВЕДЕНЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ СТРЕССОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Гпецихчьность: 06.01. И - Защита растений

Автореферат диссертации на срискание ученой степени

кандидата биологических наук

МОСКВА 2000

Работа выполнена на кафедре защиты растений сельскохозяйственного факультета Российского университета дружбы народов

Научные руководители:

доктор сельскохозяйственных наук, профессор Ю. И. Помазков кандидат биологических наук, доцент В. М. Малофеев

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Г, А. Закладной кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник С. Ю. Чекменев

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский институт карантина растений

Защита состоится ^ ^Ь^^КХ^_2000 г

в / 5" часов на заседании диссертационного совета К 053.22.31 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8, корп. 2 (сельскохозяйственный факультет).

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, дом. 6 .

Автореферат разослан £?/ ФЩ&АА 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат сельскохозяйственных наук, ¿¡С "—

доцент ¿ОфЭ*-*^/ В. Г. Заец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Увеличение сельскохозяйственного производства немыслимо без зашиты сельскохозяйственных культур от вредителей, болезней и сорняков. Для обеспечения в полном объеме потребностей человека производство зерна на душу населения нашей планеты должно составлять не менее 1 т. в год. Однако уже многие годы оно, несмотря на повышение урожайности, держится на уровне 360-370 кг. Прежде всего, это связано со значительным приростом населения земного шара, которое в середине 1999 года достигло шесть миллиардов человек.

В большинстве стран африканского континента потери урожая от вредителей запасов достигают 30% и более (Трисвягский, 1985; Ebeling 1996). По данным Mbata (1992), эти потери в тропических и субтропических «ранах могут достигать 100%. Фактически нет ни одного продукта растительного и животного происхождения, который не заселялся бы вредителями хлебных запасов (Махмудходжаев, 1978). Одной из важнейших причин этих потерь, наряду с нарушениями технологии хранения, является вредоносная деятельность насекомых, которые отличаются высокой приспособляемостью к условиям обитания, большой плодовитостью и быстрым развитием (Галушко, 1986; Заварзина, 1984; Закладной, 1991; Иванова, 1953; Косолапова, 1968; Пунков, 1996; Сатлина, 1985; Федорова, 1991; Smiderle, 1995). Размеры потерь от поражения хлебных запасов насекомыми - вредителями зерна и продуктов его переработки в большей степени сказываются на населении стран с низким жизненным уровнем. Однако, несмотря на большой ущерб, причиняемый вредителями хлебных запасов, им все еще уделяется гораздо меньше внимания, чем например, вредителям полевьк культур (Закладной, 1980).

Поэтому, особо актуальна защита собранных урожаев от амбарных вредителей для развивающихся стран, в том числе Нигера. Среди амбарных вредителей первостепенное значение, особенно в крестьянских хозяйствах, принадлежит амбарному долгоносику (Sitophilus granarius L.) и зерновому точильщику (Rhizopertha dominica F.), способных питаться на одних и тех же субстратах (зерно и мука различных культур). Их многоядность и высокая плодовитость, наряду со скрытностью развития, широкой пластичностью и способностью к активному расселению, существенно осложняют разработку профилактических и истребительных мероприятий, определяя актуальность данных исследований.

£

Цель и задачи исследований. Целью наших исследований было изучение ин-гибирующего действия различных факторов среды на развитие амбарного долгоносика и зернового точильщика в однородных и смешанных популяциях.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение влияния плотности популяций на плодовитость амбарного долгоносика и зернового точильщика;

- действие стрессовых факторов (влажность, температура, газовый состав среды, кормовой субстрат) на характер развития вредителей запасов в однородных популяциях и в комплексе;

- определение уровня газообмена-СО^ при разных состояниях жизнеспособности особей;

- биологическое обоснование защитных мероприятий и рекомендации производству.

Научная новизна. Выявлена коррелятивная зависимость между плотностью популяций, плодовитостью и соотношениями полов у амбарного долгоносика и зернового точильщика. Изучены конкурентные отношения между ними за пищу и кислород. Показана способность вредителей в стрессовых условиях, кроме случаев каннибализма внутри вида, использовать в качестве органического субстрата муку из тел конкурирующего вида. Определены параметры температуры и влажности субстрата, ингиби-рующие развитие вредителей. Показано, что активность дыхания амбарного долгоносика и зернового точильщика зависит от типа субстрата, плотности популяций и конкурентных отношений.

Продемонстрирована возможность использования газоанализатора при контроле за жизнеспособностью популяции, в том числе особей, находящихся в анабиозе.

Практическая значимость работы. Данные о реакциях популяций при воздействии разных факторов (температура, влажность, субстрат, плотность) дают возможность биологического обоснования для выбора оптимальных режимов хранения. По активности газообмена-СО: вредителей можно оценивать их состояние и жизнеспособность. Оптимизация технологии хранения в газовой среде СО2 позволяет получать экологически чистую продукцию без отрицательных воздействий на окружающую среду.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы обсуждались на заседании кафедры при годовых отчетах и докладывались на конференции профессорско-преподавательского состава РУДН в 1998 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 научные работы.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 3 глав, выводов и рекомендаций производству. Изложена на 129 страницах машинописного текста и включает в себя 17 таблиц и 7 рисунков. Список используемой литературы включает в себя 232 наименований, в том числе 104 иностранных авторов. В приложениях на 30 страницах представлено 52 таблицы, 1 фотография и 6 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследований. Исходный материал амбарного долгоносика и зернового точильщика поддерживали в постоянно воспроизводящейся культуре на зерне пшеницы влажностью 15%, которая содержалась в оптимальных для развития условиях: температура в пределах 28°С и относительная влажность воздуха 75%.

В качестве субстратов использовали семена пшеницы, риса, ячменя, гречихи, а также перловую крупу, муку из семян фасоли и отходы жизнедеятельности вредителей, которые предварительно прогревали в термостате при 80°С в течение 4 часов для обеспечения чистоты материала от случайного заселения вредителями запасов (Graham, 19S5; Coombs, 1986). Поддержание необходимой влажности обеспечивалось раствором гндроксида калия (КОН) по методике, описанной Buxton et al. (1934) и Coombs (1986).

Влияние температурного режима на размножение и развитие амбарного долгоносика и зернового точильщика определяли при следующих температурах: 23°, 25°, 28°С и неизменной относительной влажностью воздуха - 75%.

При оценке интерференции взятых объектов друг на друга использовали показатели плодовитости и уровень газообмена-СОг в чистых и смешанных популяциях разной плотности. Банки с 30 г зерна заселяли вредителями в следующих комбинациях: 1, 5, 10 пар амбарного долгоносика или зернового точильщика по отдельности и в смеси 10:5, 5:10 и 10:10 пар каждого вида соответственно. Повторность 4х-кратная. Контролем служили сосуды с зерном, заселенные только одним видом вредителя. Зерно с жуками помещали в термостат при 28°С и относительной влажности воздуха 75%. Через 14 дней имаго удаляли из емкостей. Учет отрождающихся из отложенных яиц новых особей проводили в течение последующих 14 дней после появления первого взрослого жука. Уровень конкурентного взаимодействия видов рассчитывали по численности жуков каждого из них.

Активность газообмена-СОг измеряли по методике, ранее описанной Малофеевым (1977), с помощью инфракрасного газоанализатора ГИП - 10 МБ2 (производство России) с разрешающей способностью 0,285 ррм (2,85-10"3 мг COj на 1 дел. шкалы). Для

подачи воздуха применяли насос типа Elite 800. (см. схему установки). После забора воздуха из атмосферы его предварительно обезвоживали серной кислотой (H2SO4) и хлористым цинком (ZnCh). Осушенный воздух далее направлялся через реометры в газоанализатор по двум направлениям: одна часть шла в него напрямую (контроль), дру-гая-направлялась через камеру с объектом и затем через сосуд с хлористым цинком также в прибор. Объем сконструированной нами камеры цилиндрической формы составлял 6 см3. Скорость потока воздуха через каналы газоанализатора измеряли с помощью газосчетчика барабанного типа ГСБ - 400 Кл 1.

Объект, помещенный в камеру, инкубировали в замкнутой системе в течение 10, 20 и 30 мин. Концентрацию углекислого газа, который накопился в результате дыхания объекта за время эксперимента, регистрировали автоматически на ленте самописца.

Расчеты проводили по приводимой ниже формуле:

W^K-N-V-loV'-f'.rae

1дых. - ^ СО2*2 сырой массы 'ЧАС

К - цена деления шкалы прибора;

N - число делений на ленте самописца;

V - скорость тока воздуха, л-час'1;

103 - коэффициент перехода от мг сырой массы к грамму;

m - сырая масса вредителей в мг;

t - время предварительного выдерживания вредителей в замкнутой камере в часах.

Воздух Насос

HjS04 ZnCh

/

Жуки ZnCN

ГИП -10 МБ2

аТ^Г

АA/V

Реометры

Самописец

Принципиальная схема установки для определения интенсивности газообмена-СОг вредителей запасов Продолжительность жизни и поведенческие реакции имаго амбарного долгоносика и зернового точильщика исследовали на разных субстратах и при голодании. В каждой из 4-х повторностей по 20 жуков. Учеты проводили ежедневно до их отмирания.

Статистический анализ полученных данных проводили по Доспехову (1985) и Пересыпкину с соавт. (1989).

Результаты исследований

Влияние плотности популяции на плодовитость амбарного долгоносика и зернового точильщика Анализ результатов по плодовитости изучаемых вредителей запасов при разной плотности показал, что наблюдается тенденция по ее снижению. В частности, общий выход имаго постепенно с возрастанием числа пар (от 1 до 20) падал с 40 особей до 7 в расчете на 1 пару, хотя численность отрождающихся жуков сначала увеличивалась, затем, достигая критической величины при неизменном объеме обитания, снижалась.

- Кол-во самок -Кол-во самцов

3,8 *,75

-(-1-

10 15 20

А

Плотность, пар

-1-,-

1 5 10

11,5

10,1 9,25

15

20

Плотность, пар

Рис. 1. Влияние плотности популяции на соотношение полов амбарного долгоносика (А) и зернового точильщика (Б).

Так, максимальный выход имаго при этом составил у амбарного долгоносика (при 10 парах) -187 (из них 101 самок и 86 самцов) и у зернового точильщика (при 20 парах) - 415 (из них 230 самок и 185 самцов).

Наблюдения за репродуктивной способностью показали, что и соотношение полов формирующихся поколений зависит от их плотности. При ее увеличении общее количество самок в популяции уменьшается, а мужских особей, наоборот увеличивается. Очевидно, суммарная плодовитость определяется именно числом образующихся самок и их репродуктивной способностью. Вместе с тем, видно, что это снижение плодовитости у изучаемых видов дифференцировано. При исходной плодовитости 1 пары амбарного долгоносика - 40 особей и зернового точильщика - 109 особей с повышением их плотности до 20 пар, число образующихся жуков в расчете на одну самку падает в 5,3 раза у обоих видов.

Конкурентные взаимодействия как фактор регуляции численности популяций При оценке уровня интерференции между изучаемыми видами вредителей используются показатели их плодовитости. Известно, что плотность популяции относится к важным экологическим факторам, влияющим на жизнеспособность амбарных вредителей и их репродуктивную способность (Crombie, 1946, Одум, 1975; Дажо, и др., 1975). Ее можно применять и для характеристики внутривидовой конкуренции (Варли, 1978; Закладной, 1983; Stein, 1987).

Найдено, что на реализацию их репродуктивной способности влияет численность особей вида (Закладной, 1983). В частности, с увеличением плотности популяций при неизменных объемах среды обитания и массы субстрата этот показатель (в расчете на 1 пару особен) снижался у обоих видов. С увеличением плотности амбарного долгоносика до 5 пар и 10 пар плодовитость его снизилась на 24,5% и 53,3% соответственно. Подобная картина отмечена у зернового точильщика, где его плодовитость снизилась на 43,5% и 71,3% соответственно при тех же соотношениях. Полученные нами результаты согласуются с выводами Bakker (1961, 1969) и Golebiowska (1970) о том, что с возрастанием плотности популяций, вследствие существенного обострения конкуренции за энергетические ресурсы, в конечном итоге, происходит снижение плодовитости видов.

Исследования показывают, что с увеличением числа взаимодействующих пар развитие каждого вида протекает по-разному. В частности, резко снижается плодовитость, по сравнению с контролем, у амбарного долгоносика, исходный уровень которой, в це-

лом, у вида почти в 2,5 раза меньше, чем у зернового точильщика. У амбарных вредителей усиливаются и межвидовые Конкурентные отношения, что также сказывается на репродуктивной способности.

При равных соотношениях (1:1, 5:5 и 10:10) она снижается (по мере увеличения плотности) от 20 до 80,1%, хотя плодовитость зернового точильщика, тем не менее, оставалась еще на относительно высоком уровне (табл. 1), превышая рождаемость амбарного долгоносика в 4,2-7,3 раза.

Таблица 1

Плодовитость амбарных вредителей в зависимости от их численности и взаимодействия

Вид Число, пар Ср. плод-сть, шт.

1 40

Амбарный долгоносик 5 30,2

10 18,7

1 109

Зерновой точильщик 5 61,6

10 31,3

2(1 + 1) 32 / 124**

Амбарный долгоносик + 10(5 + 5) 6 / 44,2

Зерновой точильщик 15(5+10) 2,4 / 33,3

15(10 + 5) 9,7 / 52,2

20(10+10) 8,0/34,1

Примечание: *температура 28°С, влажность зерна пшеницы -16,7%, масса зерна 30 г, ** в числителе показатели амбарного долгоносика, в знаменателе - зернового точильщика. Плодовитость рассчитана на 1 пару.

Особенно четкая интерференция прослеживается при соотношениях пар 5:10, когда депрессия плодовитости у амбарного долгоносика составила 92%. Снижение же плодовитости у зернового точильщика происходило в смешанных популяциях в меньшей степени, чем у амбарного долгоносика, что свидетельствует о большей пластичности и агрессивности вида. По-видимому не случайно, что именно у последнего вида отмечены факты каннибализма, проявляющегося наиболее интенсивно (до 40% поврежденных особей) на менее благоприятном для развитии субстрате например, муке из фасоли, либо при увеличении плотности его популяции. Более того, у зерново-

го точильщика выявлена способность использовать в пищу, в качестве дополнительного органического материала муку из амбарного долгоносика, что указывает на пластичность трофических потребностей вида, его большей приспособляемости к субстратам.

Некоторое увеличение плодовитости, отмечаемое у зернового точильщика в популяциях, где его численность в соотношениях поддерживалась на более низком уровне, чем у конкурирующего вида (10:5 по сравнению с 5:10 и 10:10), указывает на инги-бирующее действие внутривидовых отношений.

Согласно данным Рга<1гуп5ка (1990) амбарный долгоносик и зерновой точильщик толерангны по отношению друг к другу, хотя плодовитость первого снижается, если зерно ранее было заражено зерновым точильщиком. Однако в наших экспериментах показано, что между вредителями наблюдаются и выраженные конкурентные отношения. Степень интерференции меняется в зависимости от их возраста, качества пищи, температуры и влажности субстрата (табл.2). В частности, если на пшенице и перловой крупе (температура 28°С, влажность 14,4%) они проявляли толерантность друг к другу и их плодовитость (в расчете на 1 самку) при совместном обитании существенно не менялась, то на гречихе при совместном обитании их репродуктивная способность усиливалась и была выше, чем при раздельном развитии. Особенно четко конкуренция проявляется в стрессовых ситуациях.

При увеличении влажности на 2% изменялась активность питания вредителей и соответственно возрастала их плодовитость. Более того, отмечалась некоторая трансформация трофических потребностей вида. Так рис, обычно слабо повреждаемый амбарным долгоносиком, при увеличении влажности становился недоступным вредителю.

Таким образом, найдено, что внутри - и межвидовая интерференция, различия в использовании биоресурсов видами (субстрат) и варьирование у них плодовитости проявляется сильнее при стрессовых воздействиях, в том числе при взаимодействии в смешанных популяциях нежели в однородных. В конечном итоге, в присутствии зернового точильщика в начальный период их совместного сосуществования наблюдается ингибирование развития амбарного долгоносика. В дальнейшем, практически в течение одного поколения, происходит сглаживание отрицательного влияния на последнего, приближаясь по характеру взаимодействия к толерантности.

Полученные нами результаты показывают, что если потери, причиняемые одной парой амбарного долгоносика за неделю составляли 10,8 мг/особь, т.е. масса съеденного зерна в 3,4 раза превышала его собственную массу, то при увеличении плотности

в 5 и 15 раз потери и его масса уменьшались в 2,3 и 1,5 раза соответственно. Подобная зависимость характерна и для зернового точильщика. Наши результаты подтверждают

Таблица 2

Плодовитость вредителей при питании на разных субстратах

Вредитель Субстрат Влажность, % Ср. плод-сть, шт.* !

Пшеница 33,2

Амбарный долго- Гречиха 12,6

носик Перловая крупа 24,4

Рис 0,2

Пшетпга 43,4 '

Зерновой точиль- Гречиха 14,4 101,6

щик Перловая крупа 57,6

Рис 14,8

Амбарный долго- Пшеница 34,6/44,4

носик + Гречиха 3,4/94,2

Зерновой точиль- Перловая крупа 25,4/42,4

щик Рис 0/5,8

Пшеница 47,2

Амбарный долго- Гречиха 15,8

носик Перловая крупа 42,4

Рис 0

Пшеница 87,0

Зерновой точиль- Гречиха 16,7 116,6

щик Перловая крупа 86,8

Рис 40,6

Амбарный долго- Пшеница 8,2/42,4

носик + Гречиха 18,2/127,8

Зерновой точиль- Перловая крупа 21,0/84,0

щик Рис 0/22,8

Примечание: *В каждом варианте использовалось по 5 пар, расчеты проводились

в течение одного поколения 1 пары.

данные Оипс1и (1972) о способности зернового точильщика еженедельно уничтожать массу зерна, в 5-6 раз превышающую массу его тела. Зерно становится полностью непригодным для употребления, когда его плотность превышает максимально допустимый уровень: 8,5 жуков/кг зерна (Закладной, 1998).

Оба вида в эколого-эволюционном плане конкурируют за общий субстрат, органические вещества которого обеспечивают энергетические потребности их развития. В этой связи, очевидно, что при межвидовой конкуренции преимуществом обладают те, которые имеют более эффективные биоэнергетические функции, в частности, дыхательные.

Газообмен-СОз как показатель жизнеспособности Изменения оптимальных условий существования организмов, стрессовые воздействия на них различных факторов среды индуцируют реализацию латентных функций особей, составляющих популяцию вследствие ее генетического полиморфизма. Естественно, это расширяет адаптивные возможности видов. Адаптация сопровождается функциональной перестройкой многих физиолого-биохимических процессов, в том числе дыхания, трофических потребностей, и в конечном итоге, системы размножения. Так найдено, что интенсивность дыхания вредителей запасов зависит от вида используемого в пищу субстрата (табл. 3). На менее благоприятном для их развития субстрате (для обоих видов насекомых это - гречиха и перловая крупа), активность газообмена возрастает, несмотря на то, что масса их особей падает. Наблюдается обратная корреляция между уровнем дыхания насекомых и массой их тела. Более того, при совместном обитании амбарного долгоносика и зернового точильщика на том или ином субстрате интенсивность дыхания увеличивается еще больше (в 1,5-2 раза).

Очевидно, что при воздействии стрессовых факторов среды (менее качественный субстрат, конкурентные отношения) наблюдается активизация газообмена-СОг, которую можно рассматривать как ответную реакцию на стрессоры.

Изменения в дыхательном процессе в стрессовых условиях носят импульсивный характер, склонный к затуханию и возврату к первоначальному уровню, что указывает на своеобразную буферность функционального потенциала генотипа.

На дыхание вредителей существенное влияние оказывает и такой фактор, как голодание. На 2"°а и 9""" день при отсутствии пищи интенсивность дыхания амбарного долгоносика и зернового точильщика «шжалась почти в 2 раза (табл.4), причем у последнего вида в большей степени и интенсивнее при более высокой (28°С) температуре.

Естественно уменьшается и собственная масса вредителей, что объясняется интенсификацией обмена веществ и быстрым истощением энергозапасов вследствие разрушения их жирового тела (Асанов, 1976; Еременко, 1967; Закладной, 1983).

- Таблица 3

Интенсивность дыхания амбарного долгоносика и зернового точильщика в зависимости от субстратов

Вредитель Субстрат Ср. масса, 1 пары, мг Интенсивность дыхания, М2 COfC сырой массы 'Ч<1С

Пшеница 6,4 71,0

Амбарный дол- Гречиха 5,6 83,8

гоносик Перловая крупа 5,1 81,0

Рис 5,8 74,7

Пшеница 2,8 72,0

Зерновой то- Гречиха 2,6 90,8

чильщик Перловая крупа 2,4 83,4

Рис 2,7 56,0 '

Амбарный дол- Пшеница 9,4 102,2/143,0

гоносик + Зер- Гречиха 8,1 95,3/174,6

новой точиль- Перловая крупа 7,4 104,0/164,4

щик Рис 8,5 71,1/130,7

Примечание: * в каждом варианте использовалось по Ю пар

По некоторым данным (Hashern, 1993, Prosell, 1991), СО; при концентрации 99% вызывал 100% гибель имаго амбарного долгоносика (Sitophilus granarius L) в течение 3 ч. Снижение содержания COj в среде до 50% резко снижало эффективность обработки (Adler, 1992, 1995, Conyers, 1996). Однако есть основание полагать, что методический подход к определению смертности по обездвиженным жукам не всегда объективен, т.к. они способны под воздействиям неблагоприятных факторов впадать в состояние анабиоза. Причем длительное оцепенение наступает даже под действием

ядовитых газов в дозах ниже летальных. Амбарные вредители обладают высокой устойчивостью к неблагоприятным условиям. В частности, по мнению Вавилова (1947) и Зубриса (1967) жуки амбарного долгоносика под слоем воды толщиной в 3 см способны сохранять жизнеспособность в течение 28 дней. Неподвижность в указанных случаях может продолжаться до 3 недель и закончиться полным оживлением. Поэтому для заключения о смертности жуков необходимы прямые наблюдения за ними не менее этого срока.

Таблица 4

Влияние голодания на дыхание амбарных вредителей

Вид Динамика дыхания вредителей, мг С0г-г'СЫ1Хл -час'

При наличии пищи, контроль При голодании, дни

на 2"°йдень на 9""* день

23,5°С 28°С 23,5°С 28°С

Амбарный долгоносик 71,0 43,7 51,5 36,9 26,0

Зерновой точильщик 72,0 33,2 46,9 12,8 7Л

Амбарный долгоносик + Зерновой точильщик 102,2/143,0 48,6 43,7 49,4 17,0

Измерения интенсивности дыхания имаго обоих видов после действия углекислого газа в динамике показали, что по мере утраты жизнеспособности их популяций наблюдается снижение газообмена-СОг (табл 5).

Найдено, что в атмосфере 100% СОг после наступления анабиоза вредителей запасов происходит постепенное отмирание их отдельных особей, коррелирующее с уровнем дыхания. Вместе с тем, после извлечения имаго из среды с ССЬ до наступления летального исхода при выходе жуков из состояния анабиоза, активность их дыхания усиливалась: у амбарного долгоносика почти в 2,3 раза по сравнению с контролем, а у зернового точильщика более, чем в 5 раз. В течение 5 часов анабиоза уровень газообмена превышал показатели дыхания живых (двигающихся) жуков, не подвергавшихся действию углекислого газа (контроль). За этот период летальный исход обнаружен

для 70% жуков амбарного долгоносика и 80% - зернового точильщика. И только через 20 часов зарегистрирована полная гибель имаго.

Таблица 5

Определение жизнеспособности вредителей запасов газометрическим методом

Вид Интенсивность дыхания, мг COi-г" сыроамасси •час"1 имаго в условиях:

при развитии в атмосфере (контроль) мертвые имаго (контроль) сразу после действия С02 через 5 часов после наступления анабиоза через 20 часов

Амбарный долгоносик 57,6 0 133,2 81,9 0

Зерновой точильщик 46,1 0 231,5 88,6 0

Таким образом, можно заключить, что интенсивность дыхания особей, даже при их недвижимости (анабиоз) является объективным отражением жизнеспособности популяции и может использоваться для контроля над ее согтоянием.

Одновременно полученные данные указывают, что под действием СО;, когда концентрация его ниже 100%, вредящая стадия-имаго переводится в состояние анабиоза , снижая гем самым потери при хранении, но не обеззараживая продукцию полностью.

Нами была проведена работа по изучению лестицидной активности Chenopo-dium ambrosoides, Mentha spicata и других видов. Найдено, что только хлороформенные и спиртовые вытяжки из первого вида обладали токсическим действием против имаго амбарного долгоносика и зернового точильщика. Биологическая эффективность на 10 день после обработки составила 100%. Наши результаты согласуются с данными Фрегат (1992), испытывавшей С. arabroisoides против фасолевой зерновки. У других растений выраженных пестицидных свойств в отношении изучаемых объектов не выявлено.

ВЫВОДЫ

1. Найдено, что с увеличением плотности популяции амбарных вредителей - амбарного долгоносика и зернового точильщика (Sitophilus granarius L. и Rhizopertha

dominica F.) общее количество отрождающихся самок и их репродуктивная способность снижается в несколько раз (5-7). Одновременно происходит выравнивание процентного соотношения числа самок и самцов.

2. Основными факторами, влияющими на эти процессы, являются влажность зерна и температура окружающей среды, снижение которых приводит к уменьшению плодовитости вредителей и соответственно потерь в массе зерна и его загрязнению экскрементами.

3. В смешанных популяциях с увеличением плотности возрастает межвидовая конкуренция. В частности, наблюдается снижение их репродуктивной способности. Однако величина этого показателя имеет видовую дифференциацию. При общем уменьшении его у самок зернового точильщика и амбарного долгоносика уровень продуктивности у первого остается в 4,2 - 7,3 раза выше, что свидетельствует о его большей агрессивности. Заметная интерференция отмечалась в популяциях, если создавалось соотношение конкурирующих видов в пользу зернового точильщика (5:10). Депрессия плодовитости у амбарного долгоносика достигала 92%, особенно в случаях когда зерновой точильщик заселял субстрат первым.

4. Найдено, что по активности газообмена-СО^ можно определять состояние популяций вредителей запасов и предпочитаемостъ используемого в пшцу субстрата.

5. Показано, что качество субстрата оказывает влияние на характер взаимодействия видов. При питании на предпочитаемом корме (зерно пшеницы, перловая мука) они проявляют толерантность друг к другу, тогда как на биологически малопригодном субстрате между ними обнаруживается интерференция.

6. При совместном обитании амбарного долгоносика и зернового точильщика интенсивность дыхания увеличивается почти в 1,5 - 2 раза.

7. При отсутствии пищи имаго амбарный долгоносик и зерновой точильщик способны сохранять жизнеспособность при 28°С: 14,00±2,83 суток и 14,75±2,99 суток; при 35°С: 5,5±0,58 суток и 13,75±1,89 суток соответственно.

8. Найдено, что спиртовые и хлоро форменные экстракты из С. ambrosoides обладают высокой пестицидной активностью против их имаго. Динамика их отмирания коррелирует с уровнем газообмена-СОг.

Практические рекомендации

Приведенные данные по влиянию плотности популяции на внутривидовую и межвидовую конкуренцию амбарного долгоносика и зернового точильщика могут быть

использованы для определения порога вредоносности этих вредителей и для уточнения методов борьбы с ними.

Данные о характере развития амбарного долгоносика и зернового точильщика при разном начальном соотношении полов позволяют рассчитать возможный ущерб и прогнозировать состояние популяций.

Для заключения о смертности жуков целесообразно использовать показатель дыхания.

По активности газообмена-СОг можно определить качество съеденного субстрата и состояние популяции вредителей запасов.

Опубликованные работы

1. Кадри Абубакар., Помазков Ю.И., Малофеев В. М., Вредоносность амбарного долгоносика (Sitophilus granarius L.) и зернового точильщика (Rhizopertha dominica F.) Росс.ун-тдружбы народов. -М„ 1998-7с. деп. вВИНИТИ РАН.,6-98

2. Кадри Абубакар., Кабир Б. Г. Дж., Помазков Ю. И., Малофеев В. М. Адаптивная изменчивость вредителей запасов, при стрессовых воздействиях.// Вестник РАСХН, - М., 2000, № 1. - С. 52-53.

3. Кадри Абубакар., Малофеев В. М. Определение жизнеспособности вредителей запасов газометрггческим методом. // В сб. "Достиж. и перепек, в области троп. земл. и животн." М„ 2000. - С. 48-50.

4. Кадри Абубакар. Плодовитость и соотношение полов в популяции амбарного долгоносика (Sitophilus granarius L.) при разной его плотности. // Там же. М., 2000. - С. 50-51.

Кадри Абубакар

"Газообмен-СОг у Rhizopertha dominica F. и Sitophilus granarius L. как показатель их поведенческих реакций при стрессовых воздействиях"

Приведены данные по влиянию плотности популяций на уровень внутривидовой и межвидовой конкуренции амбарного долгоносика и зернового точильщика. Определена активность газообмена-СХЬ при разных условиях их существования. Найдено, что по этому показателю можно определять состояние популяции вредителей запасов и качество потребляемого в пишу субстрата. Показано, что для заключения о смертности жуков целесообразно использовать показатели дыхания.

Kadri Aboubacar (Niger) СО2 - gas exchange of Rhizopertha dominica F. and Sitophilus granarius L. as index for their behavioral reactions under stress

The data were adducted for the influence of population density on the intra and interspecific competition level of granary weevil and lesser grain borer. The rate of CO2 exchange (respiration) was determined under different conditions of their gas exchange existence. It was found that using this rate, it is possible to determine the state of the storage pests population and the quality of the substrate. At the end, it was shown that for the total death of the beetles, it is advisable to use the respiration index.