Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Стеблевый хлебный пилильшик Cephus pygmaеus L. (Hymenoptera, Cephidae) в Западном Казахстане и обоснование мер борьбы с ним

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "Стеблевый хлебный пилильшик Cephus pygmaеus L. (Hymenoptera, Cephidae) в Западном Казахстане и обоснование мер борьбы с ним"

КАЗАХСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ОЕЛЬСКОЮЗЯЙСТВЕННЬЙ! ИНСТИШ

СТЕБЛЕВОЙ ХЛЕБНЫЙ ПИЛИЛЬЩИК

С&рИцл рудта&мь.'¿ХМутяпар^еза,СфкМ&е)

В ЗАПАДНОМ КАЗАХСТАНЕ И ОБОСНОВАНИЕ МЕР БОРЬБЫ С НИМ

06„01„II - защита растений от вредителей и болезней

Автореферат - диссертация ка соискание ученой степегш кандидата сельскохозяйсгвенных наук

АЛМА-АТА - 1991

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском институте защити растений

Недчнай руководитель - кандидат сельскохозяйственна нау»

Евдокимов Но Я.

Официальные оппоненты; доктор еельекоэюзййетвшшых неук,

Камбгужнн В» Е.

кандидат биологических наук9 Мельникова Э.А.

Ведущее предприятие - Казахский научно-исследовательский

институт земледелии им В.Р. Вильям«

Защита диссертации состоится " г.

в -Стасов на заседании специализированного совета К 120.67.02 - в Казахском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте.

Адрес: 480021» Йдт-Ага, г р. Аба« главный корпус.

С диссертацией мозна ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " У» 1991 г.

Ученый секретарь специализированного совета,

кандидат с.-х. наук, доцент ^ ^ Г. С. Рахимбеков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследований. Яровая шеница в Западном Ка-хстапе явяяетоя основной зерновой культурой. Общаг пло-¡дь, занимаемая ею, составляет около 1,9 млн.га„ или око-| 40$ всей посевной площади зерновик культур.

В общем комплексе мероприятий, обеспечивающих получение ICQKK3C урокаев пшеница, существенное значение имеет стгае-te потерь от вредных насекомых, которые в условиях Казах-'ана достигают Х0-Х5#.и более от валового сбора зерна ;вдоктаэв и др., 1977; Нурмуратов, 1986).

В настоящее время установлено-, что в условиях региона х>вуж> пшеницу повреждают свяше 50 видов вредителей-насеко-гх. Одним из опасных вредителей пшеницы является стеблевой гебный пилильщик.

Биология и вредоносность хлебного пилильщика в прилегав-к к Западному Казахстану с?бяастях РСФСР изучены достаточно >шо (Любишев, 1931; Гриванов, Захаров, 1958;Виноградова, 369; Еадулин, 1983),

В Казахстане вредителю уделялось мало внимания. Здесь з изучена биология, экология и вредоносность фитоф&га, не сработаны меры борьбы с ним» не изучено его распростране-ie в регионе. Имеются лишь фрагментарные данные по фенолога и вредоносности пилильщика (Сливкина, 1969; Матис, Властная, 1971).

В этой связи изучение особенностей биологии, факторов -шамики численности популяции, вредоносности в условиях ападного Казахстана представляет научный и практический ятерес'.'

Цель и задачи исследований. Цель наших исследований включалась в изучении особенностей биоэкологии и различных зпектов вредоносности хлебного пилильщика в условиях Запад-эго ¡Казахстана для обоснования системы мероприятий по снк-знию его численности и вредоносности.

Для достижения поставленной цени ставились следующие эдачи:

- ивушть особенности биологии хлебного пилияышка (фенология» распространение, роль раз удачных факторов в динамике популяции);

- изучить вредоносность хлебного пилильщика с целью обоснования экономически: порогов вредоносности для борьба с ним на посевах яровой пшеницы;

- усовэршенствовать прогноз появления» развития и числе! ности вредителя, разработать сигнализацию сроков борьба с ним,

' - обосновать систему мероприятий по борьбе с пиликьвшш Объекты исследований; стеблевой хлебный пилильщик и его паразита, а такие поврежденные этим вредителем зерновые культуры.'

Научная новизна и практическая ценность работы закшнае' ся в том, что работа шлю ивена впервые в условиях степной зоны Западного Казахстана» эде изучены биологические особе) ности развития хлебного пилильщика. Определены среднемного' летние срока развития вредителя и его паразита коллирий.

Установлено влияние абиотических и биотических факторов на динамику популяции и определена их роль в регуляции чио данности вредителя. Впервые изучены видовой состав паразитов фитофага.и их биология, выяснены роль а значение паразитов в динамике популяции пилильщика. На основе получении данных обоснована система прогноза появления, численности и вредоносноста хлебного пилильщика.

Проведена оценка ряда сортов твердых и мягкле яровых пшениц на устойчивость к вредителю*

Получены данные об особенностях вредоносности фитофага на посевах яровой пшеницы» Обоснованы принципа определения эконогшческих порогов вредоносности пилильщика.

Оценено влияние отдельных агротехнических приемов возде дывания яровой пшевнцн на численность и вредоносность пилильщика ва их основе разработана и обоснована система мех приятий, обеспечивающая валюту этой культуры от хлебного шгаляыдака с учетом экономическое порога вредоносности. В методическом отношении новизна состоит в том, что изз

тане влияние комплекса факторов на динамику численности аопукявди зредитвяя е помощью к-$акторпого анализа. С по-иошью метода структуршне матриц онна построй па структурная вдень системы, определяющей потеря уродая от хлебного ии-ДИЯЫШШи

Для оценки вредоспоеобностн отшнок кидальщика бы я применен шток анализа регрессий,

Разработаны вопросы краткосрочного прогноза наступяения отдельных фаз развития хлебного шяишгока и ого основного корневого растения - яровой пшеница катодом тедаературно-фенологических номограмм,

Реализация результатов исследований, Основные результаты исследований вклинены в "Рекомендации по защите сельскохозяйственных растений от вредителей„ боназгей и оорняков в Акттбинской области" (Актюбинск» 1988) и внэдршотея в производство в Актюбинской и Уральской областях.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на республиканском семинар-совэгтнии "Итоги работ по защита растений в 1985 г» и задачи иа 1985 г„. (Алма-Ата, 1985), на областным семинарах по интенсивной тахноаогш возделывания зерновых культур (Актюбинск, 1985» 1988), на конференции молодых ученых и специалистов КаэНИИЗР (Апиа-Ата, 1987) ,. на Актюбинской областной научно-практической конференции "Вклад нояодшс учеша: в специалистов в ооусзствлэнни решений июньского (1987) пленума ЦК КПСС по перестройке управления экономикой™ (Актвбшск, 1988).

Публикация. По шториаяам диссертации опубликовано 7 статей.'

Структура и объем диссертации., Диссертация состоит из введения» 6 глав, выводов и рекомендации производству, списка литература, включающего 258 наименований, из них 26 на иностранных язшшг. Работа изложена на 208 страницах машинописного текста, отдернет 40 таблиц» 25 рисунков и приложения (14 таблиц).

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ Введение. Дано обоснование актуальности выбранной теш.

з

цеш г задачи.исследований.

Ш I. ЮТОДО-ХЕОтдаЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

В главе приведены сведения о природно-географическюс условиях Западного Казахстана. Даны краткие сведения о метеорологически* условиях в года исследований,, Приведены сведения о принятой в регион© почвозащитной системе земледелия.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследования проводили в I98I-I987 гг. в колхозе ''Красный колос", Алтайском 1СУ и Актюбинском областной сельскохозяйственной опытной станции. Маршрутные обследования посевов зерновых культур осуществляли в основных зерносевшх районах Актюбинской и Уральской областях.

Изучение биологии, видового состава и учета численности хлебного пилильщика и его паразитов проводили по общепринят той в энтомологии методикам -кшением. энтомологическим сачком, наделением модельных растений„ использованием сащо и изоляторов, отбором почвенник проб и вскрытием растений (Фасулати, XSTI;.Г^сяпц В др.»197?; Тряшнрн и Др. „ 1982)

Наблюдения за «юнологией хлебного пилипькшка проводили с ранней весна до $хода на зимовку (Добровошжий, 1969),

Динамику численности фитофага и его паразита коялирш' учитывали регулярным кошением сачком (100 оданаршас взмахоз каждые 3-5 дней в течение всего летнего периода» на одних з тех ке станциях.

Зараженность личинок пилышштка. устанавливали путем их вскрытия и просмотра с помощью микроскопа МБС-2. Для опраде ления видового состава энтомофагов вредителя проводили массовые сборы насекомых с последуидам выведением из них паразитов.

1-Тассу тела имаго и личинок хлебного гапияыдика устаназд вали с помогаю торсионных.весов..Диаметр стеблей пшегици измеряли микрометром.

для определения степени поврежденности стеблей отбирали зробн растений в фазу восковой спелости пшеницы с 16 отрезков рядка длиной 56 см, что соответствует 2 кв.м. площади посева. Изученье влияния отдельных агротехнических приемов возделывания яровой пшемцы на вредоносность и численность насекомого проводили путем анализа растительных проб.

Вредоносность хлебного пилильщика за счет снижения продуктивности колоса определяли путем сравнивания урожая не менее 100 поврежденных к неповрежденных продуктивных стеблей. Для оценки вредоносности фитофага с учетом его избирательности в отношении к степени развития стеблей пшеницы поврежденные и неповрежденные стебли разбивали на группы с учетом фракционного состава колосьев, ранкированннх по длине J с интервалом по 0,5 см (Чернов, 1978; Де-Милно, 1980). Затем колосья каждой группы обмолачивали, определяли количество зерен на колос, его массу, а также массу 1000 зерен.

Коэффициент вредоносности хлебного пилильщика определяли по методике А.В.Знаменского (1926), Л.А.Любищева (1931), коэффициент хозяйственных потерь урожая - по И.Н.Нефедову (1946).

Количество щуплых зерен в пробе устанавливали при помощи решета с размером ячеек 2,0 х 20 мм согласно ГОСТ 10939-64. Крупность зерен определяли го видоизмененной методике А Д.Корчагина (1979).

Всхоже стт> семян и энергию прорастания семян определяли согласно ГОСТ 12038-84. Белок в зерне определяли по содержанию азота, а клейковину - согласно ГОСТ 13686-68.

Потери урожая от вредителя из-за полегания поврежденных вредителем стеблей определяли на полях после уборки урожая методом пробных площадок (с каждого поля 20 проб размером I кв.м.). с последующим подсчетом и взвешиванием колосьев подпиленных личинками стеблей и не попавших в уборочные машины,

Анализ системы, функционирование которой определяет потери урожая от .хлебюго пилильщика, проводили методом структурных матриц (Шатихин, 19?..; Васильев, Танский, 1984; Танекий, 1988).

Выявление факторов» определявших уровень расселения и плотности фитофага, отбор критериев прогноза проводили с помощью агроклиматического мьгода (Доронина, Макарова, 1976)„ ,

Изменение плотности популяции хлебного пилильщика на посевах во времени изучали с помощью таблиц выживания (Варли и др., 1978).

Среднемноголетние сроки развития пшеницы и хлебного пилильщика устанавливали по таблице Н.В.Попова (1953).

Для разработки краткосрочного прогноза развития хлебное пилильщика и пшеницы применялся метод температурно-фенологических номограмм (Подольский, 1974).

Статистическую обработку результатов исследований проводили по Н.А.Плохинскому (1978), Г.Ф.Лакину (1980), Б.А.Дос-пахову (1985) и А.О.Сагятозу,и др. (1987). .

Определение хлебного пилильщика произведено В.М.Ермолен во (Институт зоологии А!1 УССР), паразитов пилильщика - К.А Дганокмен (Институт зоологии АН Каз.ССР), Д.Р.Каспаряном, В.И.Тобиасом, В.И.Тршшцзвым (ЗШ АН СССР).

1ЖВА 3. ШОЛОШЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ

ХЛЕБНОГО ПИЖЯЩЖА В.ЗШЦЩШ КАЗАХСТАНЕ

В условиях региона распространен только один вид хлебно го пилильщика - стеблевой хлебный пилилышк. Наибольшая и постоянная его вредоносность отмечается в степной зоне.

Установлено, что окукливание личинок происходит в конце мая и в I декаде июня. Начало^" продолжительность лета пилильщика зависят от погодных условий. Лет имаго начинается в при сумме эффективных температур (порог 10°) 208-243°, массовый лет происходит в --СП декаде июня (при с$те эффективных температур 331-341°) и продолжается 7-10 дней (табл. I).

Интенсивность лета пилильщика на посевах яровой пшеницы составили 5-45 экв. на 100 взмахов сачком и зависит от фаз динамики численности популяции.

Плодовитость хлебного пилильщика составила 32-47 яиц.

Выявлена тесная связь медду массой самок и ее плодовитостью [ч = 0971), которая моделируется уравнением прямолинейной регрессии:

1 = 2,05 х + 10,4 (У - плодовитость, х - масса тела самок). Наблюдения показали, что основная масса яиц (до 90%) вредителем откладывается на первое и второе междоузлие стеблей зровой пшеница,

• . Таблица I.

Фенология развития хлебного ппвидыпмса (колхоз "Красннй колос"„ 1984-1987 гг.)

! Дата, продолжительность по годам

Фенология !-»„ .„ .„„,„„ ... „--

JJS84 £.JJ"985 г. Л 1986_гд 11987 г._

15.06 30« 06

23

4.07

7.08

19

Отроядеииа личинок начинается в первых числах июля и их продолжительность развития зависит от погодных условий и еоставлиет от 19 до 28 дней. Установлено, что масса тела личинок зависит от состояния кормового растения и колеблется от 4 до 22 мг.

Важным приспособлением фитофага к неблагоприятным условиям среды служит двухлетняя диапауза личинок. По нашим наблюдениям количество диапаузирувдих личинок зависит от гидротермических условий весны. При ИК 0,1-0,3 процент диапаузи-ругацих личинок составил 8,8-19,]$, при ПК 0,5-0,8 показатель снизился до 4,9-5,1$.

Зачало окукливания 27о05 31.05 22.05

ЕЗачало кета 6.06 12,06 5.06

'Лассовый лет 26.06 24.06 25.06

Тродолзител^ность яе та в ддях 23 23 27

Этроядвнио личинок 21.06 3.07 22.06

Массовое подпиливание стеблей 23.07 3.08 7.08

Зродоляительность развития личинок (дни) 26 21 22

ГЛАВА 4.

ФАКТОРЫ дашжй ЧИСЛЕННОСТИ И ОБОСНОВАН® ПР01Н03А РАЗВИТИЯ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ХЛЕБНОГО ШЛШШИКА, В ЗАШДЕЮМ КАЗАХСТАНЕ

4.1 о Абиотические факторыс Установлено, что хояо.нныа и малоснежные зиш вызывают гибель зимушйх личинок пилильщика. Выявлена прямая связь мещу .смертностью дичинок и "критическими"декадамй (неблагоприятное соотношение температуры воздуха и высоты снекного покрова за декаду). По нашим наблюдениям семь "критические" декад вызывает гибель зимующих личинок на 36,1$. Гидротермичсские условия весна оказывают существенное влияние на уровень смертности нтчк-нок в период их метаморфоза. В годы исследований наибольшая смертность (47,1$) наблюдалась в 1985 г. при ГТК весеннего периода - 0,1. Повышение■степени уЕказненности ср^ды спосое ствоеэло снижению смертности фитофага. Так. в IS84 г. ГТК периода составил I,3's а в, 1986 г. - 0,8. В 1984 г. смертность вредителя составила 11,1$, в 1986 г. « 22,1%.

4.2. Биотические факторы.

4.2.1. Влияние кормовых растений. В связи с тем„ что хлебный пилильщик является скрытостебеньнш вредителем зерновых культур, дня него качество и состояние кормового растения становятся важным экологическим фактором. Установлена что масса .тела личинок зависят от мощности развития стебле! Выявлена тесная связь if = 0„703 « 0^820) между диаметром стеблей (ж, mi) и величиной кассн тела личинок (У, мг)t которая вырааается уравнением линейной регрессии типа У -

ж « а. /

4.2.2. Паразитически:? насекомые. В Западном Казахстане хлебный пилялыдик вараяается 4 видами паразитов. В сшшешп численности вредителя ттур роль играют; CotE^ria, coxa, tor» 1/с££.} А/спёалш, ^lesxdw/ba&s tÉùzu'^

hjscjoSexrC <2и/иг&гш сФо/зогриг&и^ £кх£лш? Суммарная зараженность фитофага комплексом паразитом колебалась от 21,8 до 82$.

Основным и специализированным паразитом пилильщика явлл-ся коллирия, зараженность хозяина ею составила 14,2,1%.

На эффективность коллиршт влияют погодные условия и пе-заражение (суперпаразитизм) личинок» Максимум зараженнос-

паразктом приходится на пик численности популяции вредили и на второй год после пика. В фазу депрессии популяции тофага зараженность личинок коллиряей снижается до мини-ма.

4.С. Таблицы выживания популяций хлебного пилильщика.

Впервые был проведен анализ факторов численности популя-и хлебного пилильщика с помощью к-факторного анализа аблица 2).

Таблица 2

Таблица вшивания прзимагинальных стации х71ебного пилильщика (колхоз ■'Красный колос", 1983-1984 гг.)

Стадия и фактор

!Гибель 'особей !предпест-I вущей !стадии^

¡Число. ¡Число! ! погибших ¡живых! из М ¡на I кв.¡на I ! а ¡метр

!кв.м.! 1 »

Значение к

Осень 1983 г. хо.дная численность

чинок 69 1,339

раженные, коляирией .75,4 52,0 : 17,0 1,230

раненные норбанусом 0,6 0,4 16,6 1,836

раженные эвпельмидой 0,2 0,2 16,4 1,838

раженные браконом - - - -

Зима 1983-1984 гг.

бель за зимовку 2,0 0,3 16,1 1,008

Весна 1984 г.

бель от высыхания в

риод метаморфоза 11,0 1,8 14,3 1,155

ухлетняя диапауза 5,0 0,7 0 13,6 1,133

к

,062

•ЗС =0,702

где - количество личинок на I кв.метр посева живущих в начале указанного периода, & - коэффициент смертности за каждый. период, С/С — суммарная смертность,

Оценка значимости влияния смертности в изменении численности популяции показала, что наибольшие изменения популяции происходят в результате воздействия паразитов( гибели личинок весной.в период их метаморфоза и в период зимовки.

4.4. Прогноз развития и распространения хлебного пилильщика.

4.4.1. Районирование территории по заселенности хлебного пилильщика. Проведено агроклиматическое обоснование "зон" вредоносности. Наибольший и постоянный вред от пилильщика наблюдается в северной части региона.

4.4.2. Фенологический прогноз развития вредителя и пшеницы. Оптимальным сроком проведения инсектицидных обработок против хлебного пилильщика является массовое появление имаго вредителя на посевах. Важными приемами снижения потерь от вредителя являются сроки и способы уборки. Прогнозирование этнх сроков можно осуществлять с помощью темпера-турно-фенологических номограмм. На рис. I представлена сетка тепловых ресурсов г.Актюбинска для теплого периода,

а также фенологические кривые для пшеницы и хлебного пилил! пика. -

С помощью приведенной методики можно проводить фенологические прогнозы длительной заблаговремённости.

4.4.3. Прогноз численности хлебного пилильщика. Изучение многолетних данных Службы защиты растений региона, а также материалов собственных исследований, позволили оценить особенности динамики численности вредителя в Западном Казахстане и выявить показатели, характеризующие раз;лчные фазовое состояние его. популяции. При определении состояния популяции пилильщика учитывались особенности пространственной структуры, плотность личинок на посевах и морфофизиоло-гическое состояние личинок.

ю

5.1У 15.1У 25.1У 5.У 13.У 23.У 5.Я И.Я ¡З.И З.ТО Ш.УЯ 4 5 6 7 Я 9 10 II 18 13 и Х8 15 57 18 20 Е9 П "2 23 24

Рис» I. Температурно-фенологическая номограмма для г.Актюбинска с фенологическими кривыми развития: 1-е даты устойчивого перехода температуры воздуха через 10° до начала лета хлебного пилияышка, 2 - массовый лет вредителя, 3 - с начала даты кущения,до колошения,' 4 - от всходов до колошения, 5 - от колошения до начала молочной спелости яровой шенивдо

На основе анализа многолетних данных оценена роль агроклиматических факторов в динамике численности фитофага. Установлено три критических периода в жизненном пакле развития вредителя, погодные условия которых имею существенное значение в формировании фаз динамики его популяций. На основании результатов многолетних исследований обосновано применение установленных спязей в качестве. предикторов.логической модели фазы динамики популяций фя^офага в условиях Западного Казахстана. Дан прогноз вероятности изменения численности популяции во времени и пространстве (табл. 3).

При разработке системы мероприятий направленных против вредителя была разработана система прогнозов (табл. 4).

Таблица 3

Критерии прогноза фазы динамики популяции хлебного пилилыаика в Западном Казахстане

Фаза динамики популяции осенью

Площадь, Шовреж- ¡Средняя !Средняя!Агроклиматические ¡Прогноз фаз заселен-!денность!плот- !масса ! условия |ная вре-!стеблей,!ность !личинок!количест-!ТГК за" "Жтелем ! % ¡здоровое! мг !во "кри- Ш декаду (% от »ТППГИНОК.! '------------"'----

! тических"¡мая - I

динамики популяции

рбслед.)! !зкв/м2 ! ! . '.декад за ¡декаду ¿июня 1 »

Депрессия менее 25 3-5 1-2 9 <5 0,8-1,3 Подъем численности

7 > 7 0,1-0,5 Депрессия

Подъем численности 25-40 5-10 3-5 9 < 5 0,8-1,3 Массовое размножение

7 >7 0,1-0,5 Депрессия

Массовое размножение более 80 15-20 7-10 12 <5 0,8-1,3 Пик численности

9 >7 0,1-0,5 Спад численности

Пик численности 100 20-30 более 10 12 < 5 0,8-1,3 Пик численности

9 >7 0,1-0,5 Спад численности

Спая численности менее 50 5-10 3-5 12 < 5 Ч 0,8-1,3 Подъем численности