Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

ВЛИЯНИЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА СТЕБЛЕВОГО ПИЛИЛЬЩИКА

ВАК РФ 06.01.11, Защита растений

Автореферат диссертации по теме "ВЛИЯНИЕ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА СТЕБЛЕВОГО ПИЛИЛЬЩИКА"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ имени К. А. ТИМИРЯЗЕВА

^^оЬ Т*/1з0 На правах рукописи

ЧЕНИКАЛОВА Елена Владимировна

УДК 633.1 :632.937(470.63)

ВЛИЯНИЕ ОДРТДОДО рАОТВЕННОСЩа ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР НА ДлКДОВЕНОДДО7 СТЕБЛЕВОГО ПИЛИЛЬЩИКА # ЕГО "ЭНТОМОФАГА КОЛЛИЖЮ

(Специальность — 06.01.11 — фитопатология *"*"*, и "защита растений) '".........

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологилеских,наук

МОСКВА—1984

3оШ1л. ити^Г БсиХЛ-ї-Ш Ни -{тіе{«,7С>лі-ЦъЩЬТЬ--Ш- с/у. к.акЛпсі-иЛМ»

Работа выполнена в лабораториях экологии энтомофагои и экологической физиологии насекомых Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института защиты растений.

Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук Н. А. Вилкова, кандидат биологических наук К. Е. Воронин.

Официальные оппоненты: Сусидко Петр Иванович, доктор биологических наук, профессор, академик ВАСХНИЛ Рогова Тамара Ивановна, кандидат сельскохозяйственных наук.

Ведущее предприятие: Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Юто-Востока.

Защита состоится «.У » 0Л*Л£*Л> 1984 т. в </•* » часов на заседании Специализированного совета К-120.35.03 в Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.

Адрес: 127550, г. Москва, И-550, ул. Тимирязевская, 49, Ученый совет ТСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в ЦНБ ТСХА.

Автореферат разослан «—? » *-«у<£лйга_ 1984 г.

Ученый секретарь Специализированного совета — кандидат с.-х. наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основой Продовольственной программы, стоящей перед советским народом, является дальнейший подъем сельскохозяйственного производства. Одним из условий повышения продуктивности сельскохозяйственных культур является защита их от вредителей и болезней. Среди вредителей зер:новых культур в Ставропольском крае важную роль играют стеблевые хлебные пилильщики, онижающие урожай и качество зерна. Борьба с ними проводится, главным образом, агротехническим методом. Однако, вследствие скрытого образа жизни личинок вредителя, большинство мероприятий оказывается малоэффективным. Это делает необходимым поиск новых способов Аборьбы с пилильщиками. При этом возрастает роль устойчивости сортов зерновых и деятельности природных энтомофатов. В настоящее время селекционерами создаются устойчивые сорта. Связи между пилильщиками и их энтомофа-гами в условиях возделывания устойчивых сортов остаются неизученными.

Наши исследования касались влияния сортовых особенно -стей разных по устойчивости сортов озимой пшеницы и тритикале на обыкновенного стеблевого пилильщика и его специализированного энтомофага — колллрию. Управление энтомоком-плексами атробиоценозов, к которому в конечном итоге стремится защита растений, невозможно без знания эколого-физи-олотических отношений, складывающихся между растениями, фитофагами и энтомофагами, анализировать которые мы стремились в своей работе.

Цель и задачи исследований. Основной целью настоящей работы являлось изучение роли влияния сортовых особенностей зерновых культур, таких, как выполненность соломины паренхимой, высота стеблей, диаметр верхних междоузлий, толщина стенок полой соломины, фенология на формирование численности и физиологического состояния стеблевых хлебных пилильщиков, главным о'бразом обыкновенного, и его элтомо-фата коллирии. В связи с этим в зададу исследований входило решение следующих вопросов: /г "£Ф~70С?

ЦЕНТРАЛЬНАЯ 1 1

НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА I Мавк. свльскохоэ. академик I

им. К. А. Тимирязева и

И»э.№-

1. Выявить общие закономерности ежегодного возобновления и формирования системы: озимые — пилильщик — коллн-рия.

2. Выявить коррелятивную связь заселенности вредителем н зараженности обыкновенного пилильщика коллирией с ана-томо-морфологическими признаками изучаемых сортов и определить роль этих признаков как факторов устойчивости и привлекательности для энтомофага.

3. Изучить влияние питания разными по устойчивости сортами на физиологическое состояние (массу и размеры тела, содержание жнра, холодостойкость) пилильщиков и коллирии.

4. Дать оценку испытанных сортов с точки зрения снижения численности пилильщиков и повышения эффективности коллирии.

Научная новизна результатов исследования. Данная научная работа проводится впервые как относительно объектов исследования, так и по постановке вопроса, в районе постоянно высокой вредоносности стеблевых хлебных пилильщиков — Центральной зоне Ставропольского края. В результате было выявлено, что энтомофаг коллирия узкоспециализирован на заражении обыкновенного стеблевого пилильщика и не заражает черного пилильщика, ранее считавшегося также хозяином этого паразита.

В результате исследований было выявлено, что существу-' ют 'прямые коррелятивные связи между анатомо-морфологиче-скими свойствами растений ,и привлекательностью их для вредителя .и паразита.

Показано, что существует тип сортов, относительно устойчивых к пилильщику и значительно привлекающих коллирию при поиске и заражении хозяина.

Изучено действие различных кормовых режимов на физиологическое состояние особей пилильщиков и коллирии.

Практическая значимость работы. В результате работы установлено, что коллирия не является энтомофагом черного пилильщика и не регулирует его численность, обоснованы-пути' прогноза численности этих насекомых, выявлен тип сортов для интегрированной защиты зерновых от пилильщика. Выявлены дополнительные факторы анатомо-морфологнческой устойчивости зерновых к пилильщикам. Обоснована необходимость целенаправленного знтомо-иммунологического изучения трофических систем агробиоценозов.

Реализация результатов исследований. Основные практические рекомендации диссертационной работы используются при прогнозе численности стеблевых пилильщиков и эффективности коллирии в Центральной зоне Ставропольского края специалистами службы защиты растений, в лекционном курсе кафедры энтомологии Ставропольского СХИ для студентов агро-

о

номического факультета и факультета защиты растений, при оценке селекционного материала сотрудниками лаборатории защиты растений Ставропольского научно-исследовательского института сельского хозяйства.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены на конференциях молодых ученых ВИЗР (г. Ленинград, 1977, 1978, 1979 гг.), Всесоюзном семинаре по устойчивости зерновых культур к стеблевым пилильщикам (г. Прикумск, 1978 г.), Всесоюзном семинаре по устойчивости кормовых культур к вредителям (г. Ставрополь, 1982), научной конференции Ставропольского СХИ (1982.г.), заседаниях отдела иммунитета к. вредителям и методической комиссии ВИЗР (1981, 1982 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 .научных статей, отражающих основное содержание исследований.

Объем работы. Диссертация изложена на '150 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4 глав, выводов, предложений и рекомендаций, 7 приложений и списка литературы, включающего 238 источников отечественных и 49 иностранных авторов. Работа содержит 15 таблиц и 20 рисунков.

Место, условия, материал и методика исследований. Работа выполнена в Центральной зоне, недостаточного увлажнения, Ставропольского края. Исследования проводились с 1976 по 1978 год в полевых условиях, а также в лабораториях Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений и Ставропольского научно-исследовательсксго института сельского хозяйства.

Годы исследований резко отличались по погодным условиям. Погодные условия вегетационного периода 1976 и 1978 годов характеризовались пониженным температурным режимом и дефицитом осадков. 1977 год был влажным и теплым, наиболее приближался к средним многолетним значениям климатических параметров.

Материалом для исследований служили местные популяции обыкновенного Cephus pygmaeus L. и черного Trachelus tabi-dus F. стеблевых пилильщиков Hymenoptera, Cephidae и энто-' мофага — коллирии Collyria сохатог МП. (Hymenoptera, Ichneumonidae).

Оценивалась устойчивость к пилильщикам следующих сортов озимой пшеницы: Безостая 1, Одесская 51, Мироновская юбилейная, Прикумская 36, Прикумская 38 и сортов тритикале: Ставропольский 1, Амфидиплоид 1, Амфидиплоид 206.

Полевые наблюдения за фенологией сортов злаковых и фенологией пилильщиков и коллирии проводили от .начала колошения и вылета имаго до уборки и ухода личинок на зимовку.

Учеты заселенности растений пилильщиками проводили по методикам Л. М. Завертяевой и И. Д. Шапиро (1976).

Для определения зараженности коллирией личинок пилильщика вскрывали под 'бинокуляром.

Для оценки физиологического состояния особей пилильщиков и коллирни определяли содержание у них жира (Филиппович и др., 1976), размеры и массу тела личинок; холодостойкость пилильщиков определяли с помощью электро-физиоло-гического метода — • с использованием холодильной камеры и термопар.

При этом по каждому сорту ежегодно анализировалось не менее 30 особей в 2-х параллельных пробах для каждого из видов анализов.

Для определения роли анатомо-морфологических признаков в устойчивости растений ежегодно у 100 стеблей каждого сорта измерялась высота, диаметр верхнего междоузлия и толщина стенок соломины на расстоянии 14 см от колоса.

Для определения степени специализации паразита проводилось изучение биологических особенностей коллприи, поведения самок паразита и хозяина при откладке яиц.

Статистическая обработка данных проводилась с помощью дисперсионного и корреляционного анализов (Доспехов, 1973) и методом квантилыюго анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

1. Биологические особенности стеблевых пилильщиков и паразита коллприи

В результате длительной коэволюции растений зерновых культур, стеблевого пилильщика и коллприи в этой биологической системе у насекомых сложился ряд характерных онтогенетических .и поведенческих приспособлений.

Нашими наблюдениями установлено, что отрождение личинки коллирни происходит уже в яйце хозяина — обыкновенного пилильщика. Ко времени отрождения личинки пилильщика коллирия внедряется в эмбрион и надежно защищена от воздействий внешней среды. В дальнейшем личинка пилильщика опережает личинку коллирни в развитии. К интенсивному питанию организмом хозяина паразит приступает после ухода пилильщика в диапаузу. Весной вылет имаго паразита и хозяина происходят одновременно. Вместе с личинками пилильщика коллирия может при отсутствии необходимых условий реактивации оставаться в диапаузе на второй год и более лет.

Личинки коллприи развиваются с гиперморфозом — I—II возрасты характеризуются наличием крупной хитинизиропан-ной головной капсулы, с длинными серповидными жвалами, а п III—IV возрасте личинки червеобразные. По нашим наблю-

дениям при избыточном заражении более слабые личинки кол-лир ии уничтожаются сильными, а также могут инкапсулироваться в организме хозяина, образуя «фистулы», которых может быть до шести на одной личинке пилильщика.

Весной стеблевые пилильщики и коллирия могут откладывать яйца в стебли злаков только в течение ограниченного пе-• риода — от начала колошения до формирования зерновки (УШ—Х этапы органогенеза). Более полно эта онтогенетическая сопряженность проявилась в 1976 и 1978 годах, когда вылет имаго насекомых совпадал. Онтогенетическая сопряженность звеньев трофических цепей является в ряде-случаев основным условием возникновения их и существования. Успешное размножение обыкновенного пилильщика и коллирии происходит в благоприятные для этого годы, при наиболее полном совмещении сроков колошения растений с вылетом имаго и откладкой яиц. В 1977 году вылет обыкновенного пилильщика и коллирии опередил колошение, вследствие чего возросла степень заселенности посевов черным пилильщиком, появляющимся на посевах несколько позднее обыкновенного и вылетевшим в этом году одновременно с массовым колошением озимых (табл. 1). Эти наблюдения дают возможность прогнозировать численность и соотношение видов пилильщиков и эффективность коллирии в данном и последующем году, исходя из сопряженности начала колошения и вылета имаго этих насекомых.

Таблица 1

Предуборочная численность стеблевых пилильщиков и коллирии на производственных посевах сорта Безостая 1 Ставрополь, 1976—1978 гг.

% заселения стебтей пилильщиками % заражения коллирией обыкновенного пилильщика

Годы обыкновенным черным

1976 1977 1978 15,5 ±2,6 9.5 ±0.6 11,0±2,1 2,5±0,7 9,5 ±0.9 3,5 ±0,8 40,0±2,5 33,3±4,1 33,3± 1,4

В годы наблюдений проявлялось большое сходство в динамике лета имаго и соотношения самцов и самок в популяциях обыкновенного пилильщика и коллирии. Так, в 1977 году период лета насекомых был сжатым, а пики численности — ярко выраженными, в 1978 году лет проходил растянуто, а пики были сглажены!

Высокий половой* индекс коллирии (0,76), превышавший

индекс обыкновенного пилильщика (0,68—0,40), почти вдвое большая плодовитость (119,2±6,9 и 250,3± 18,2 яйца потенциально на 1 самку вредителя и паразита) делают коллирию эффективным регулятором численности обыкновенного пилильщика. В поисковом поведении самок пилильщика и коллирии наблюдается большое сходство. Самки коллирии обладают высокоразвитыми поисковыми способностями, необходимыми им для откладки яиц в яйцо пилильщика внутри стебля растения. На заражение одного яйца хознна они затрачивают около 2 минут.

В результате вскрытия личинок черного пилильщика установлено, что коллирии не заражает этот вид и является узкоспециализированным паразитом обыкновенного пилильщика.

Таким образом, коллирия, обыкновенный пилильщик и растение озимой пшеницы образуют в онтогенезе единую биологическую систему, характеризующуюся высокой степенью специализации ее консументов.

Основываясь на том, что предки современных мягких пшениц возделывались на территории нынешнего Северного Кавказа уже 1,5—2 тыс. лет назад (Синская, 1969), можно предполагать, что и взаимосвязи между пшеницей, пилильщиком и коллирией зародились в то же время.

2. Роль фенологии и габитуса сортов зерновых в привлечении стеблевых пилильщиков и коллирии

На протяжении трех лег наблюдений у восьми изучавшихся сортов озимой пшеницы и тритикале отмечались значительные колебания в заселенности их обыкновенным и черным пилильщиками (табл. 2). Средний уровень заселенности сортов в 1977 году был значительно ниже, чем в 1976 и 1978 годах.

В среднем за 3 года сорта пшеницы Одесская 51 и тритикале Амфидиплоид 1 заселялись значительно сильнее, чем другие неустойчивые сорта (Безостая 1, Мироновская юбилейная, Амфидиплоид 206, Ставропольский 1). Описываемый в литературе как устойчивый сорт Прикумская 36 заселялся в довольно сильной степени. Действительно устойчивым к пилильщикам был только сорт с выполненной паренхимой соломиной — Прикумская 38, у которого заселялось не более 3% стеблей.

В течение трех лет наблюдений изменялось и соотношение видов пилильщиков как в целом по годам, так и по сортам. Более позднеспелые сорта (Прикумская 38, Прикумская 36, Амфидиплоид 206), позднее вступавшие в колошение и дольше проходившие VIII—X этапы органогенеза, сильнее заселяются черным пилильщиком, а рачшеспелые (Безостая 1, Одесская 51) — обыкновенным пилильщиком.

Таблица 2

Заселенность сортов зерновых культур стеблевыми пилильщиками, %. Ставрополь, 1976—1978 гг.

Годы наблюдений (В) Средние по сортам НСРо-," 4,11

Сорта (Л) 1976 1977 ,1978

Озимая пшеница: Безостая 1 Миронозская юбилейная Одесская 51 Прикумская 36 Прикумская 38 18,0 ±2,07 20,0±0,82 42,0 + 4,53 13,0±1,29 20,0 ±0,82 27,5 ±2,50 12,0±1.10 2,53±1,50 12,0 ±0,68 16,0 + 2,91 35,0 + 2,65 23,0±4,50 2,60± 1,30 14,3 18,6 33,0 17,5 2,60

Озимые тритикале: Лмфидиплоид 1 Лмфидиплоид 206 Ставропольский 1 Средние по годам НСРСБ = 2,91 32.0 ±4,08 32,0±1,87 12,0±1.41 26,00 20,5 ±1,04 7,5 ±0,4 6 10.0 ±0,82 16,41 34,0 + 3,66 22,0 + 4,45 41,0±3,76 23,00 28,8 20,5 15,0 •

НСР05=7,21 (для сравнения частных средних) 1,=-32,619> г01=5,06 13 = 27,299> ^ = 3,41

1„ = 12,061 > ^ = 2,7

Устойчивость сортов к одному из видов пилильщиков может иметь большое значение в тех частях их ареала, где преобладает обыкновенный или черный пилильщики, а также в условиях высокой эффективности энтомофагов, в частности — коллирии.

Более раннеспелые сорта зерновых оказывались более привлекательными для коллирии, на них ее эффективность была выше (табл. 3). На устойчивом сорте Прикумская 38 коллирия заражала до 10% особей хозяина, следовательно, выполненность соломины не является препятствием для деятельности энтомофага.

Между заселенностью сортов обыкновенным пилильщиком и зараженностью его коллирией прослеживалась по годам достоверная прямая корреляция (табл. 4). Она составляла от 0,7±0,17 до 0,63±0,27. Это указывает на то, что примерно в половине случаев коллирию привлекает на посев данного сорта не численность хозяина, а иные факторы.

Кроме онтогенетической сопряженности сортов зерновых, пилильщиков и коллирии, в качестве возможных факторов привлекательности растений для хозяина и паразита-нами оце-

низались такие их габитуальные (анатомо-.морфологическне) особенности, как высота стеблей, диаметр верхних междоузлий, куда происходит откладка яиц и толщина стенок в верхнем междоузлии у сортов с полой соломиной. Из всех исследованных сортов Прикумская 36 являлась наиболее низкорослым сортом (98,15±0,8 см); диаметр верхнего междоузлия был минимальным у Ставропольского 1 (3,02 ±0,19 мм). Все сорта тритикале являются высокорослыми, достоверно превосходя пшеницы.

Сопоставляя заселенность сортов обыкновенным пилильщиком и зараженность его особей коллирией с анатомо-морфо-логическнми признаками изучавшихся сортов, видим, что заселенность имеет тесную связь с высотой стеблей пшениц (г = 0,88±0,11) и тритикале (г=0,96±0,05). Зараженность колли-рией была также довольно тесно связана с высотой сортов пшеницы (г = 0,92±0,07).

Общая заселенность стеблевыми пилильщиками сортов тесно коррелировала с высотой стеблей (гпШениц =0,72±0,22 и

Г тритикале =0,68±0,32).

Таблица 3

Зараженность личинок обыкновенного пилильщика коллирией. Ставрополь, 1976—1978 гг.

Зараженность по годам, % (Л) Средняя по сортам НСРС5 = 7,00

Сорта (В) 1976 1977 1978

Озимая пшеница Безостая 1 Мироновская юбилейная Одесская 51 Прикумская 36 Прикумская 38 40,0±2,51 30,0±2,08 33,3 ±4,20 33,3±4,05 20,6±3,56 55,3±8,51 17,4±3,33 10,0±1,95 33,3 ±1,42 16,6 ±1,78 57,3 ±2,47 20,6 ±7,30 9.0 ±2,03 35,5 22 2 48£ 22,0 9,5

Озимые тритикале: Лмфидиплоид 1 Лмфидиплоид 206 Ставропольский 1 20,0±3,51 27,0±'1,43 26,6 ±2,05 15,8±4,11 1, 1 ±0,43 25,0±3,46 18,0±4,06 9.1 ±1,52 23,0±1,02 17,9 12,4 24,9

Средние по годам НСРОБ = 3,50 29,6 22,4 212

НСР05 = 9,90 (для сравнения частных средних) и = 31,24>10, = 3,12 1. = 30,52 М01 = 7,31 1в=42,30>г01=3,12

Общая заселенность пилильщиками сортов тритикале

(г = 0,93+0,08), заселенность обыкновенным пилильщиком сортов пшениц (г = 0,61 ±0,32) и зараженность его коллирией (г = 0,68+0,27) тесно коррелировали с диаметром стеблей. Толщина стенок соломины не была определенно связана с за-селяемостью сортов пилильщиками и эффективностью колли-рии.

Таким образом, у коллирии и у обыкновенного пилильщика проявлялась одинаковая избирательность по отношению'к анатомо-морфологическим признакам заселяемых растений.

Наряду с фенологией, габитус сортов зерновых культур является фактором, корректирующим заселенность растений пилильщиками и зараженность обыкновенного пилильщика кол-лирией.

Селекция низкорослых сортов, сочетающих тонкостебель-ность с прочностью соломины, по-видимому, является одним из возможных путей создания устойчивых к стеблевым пилильщикам сортов зерновых. Кроме того, у таких растений будут снижены затраты на создание непродуктивной части.

На примере сортов пшеницы Прикумская ЗО и тритикале Ставропольский 1, слабо повреждающихся обыкновенным пилильщиком (на 7,1 и 7,0%) и позволяющих коллирии одновременно значительно заражать хозяина (22,0 и 24,9%), убеждаемся в возможности сочетания у отдельных сортов относительной устойчивости к вредителю и привлекательности для паразита.

Таблица 4

Результаты корреляционного анализа зависимости зараженности обыкновенного пилильщика коллирией от заселенности им сортов зерновых культур. Ставрополь, 1976—1978 гг.

Годы Коэффициент корреляции, гХу Коэфф. детерминации, d ]у 1ф го1

1970 1977 1978 +0,631 ±0,27 +0,738 ±0,172 +0,691 ±0,198 0,397 0,541 0,475 2,57 6,35 3,75 4,60 3,71 3,71

За три года: +0,641 ±0,129 0,11 5,13 3,71

т976 = 6; П1977, 1978, общее = 8.

3. Изменение некоторых физиологических показателей личинок пилильщиков и коллирии при питании на разных сортах озимой пшеницы и тритикале

Изучавшиеся сорта озимой пшеницы и тритикале оказались в различной степени благоприятными для накопления резервных жиров у личинок пилильщиков, а также и коллирии (табл.

9

5). Так, сорта пшеницы Одесская 51 и Безостая 1, тритикалеАм-фидиплоид 1 позволили личинками этих насекомых накопить наибольшее количество липидсв, а сорта Мироновская юбилейная, Прикумская 36, Прикумская 38, Амфидиплоид 206 и Ставропольский I оказались менее благоприятным кормом. Между содержанием жира у личинок обыкновенного пилильщика и коллирии по сортам прослеживается тесная и достоверная корреляция (г = 0,68±0,11). Следовательно, в пищевом отношении сорта оказываются в сходной мере благоприятными или неблагоприятными для пилильщика и через организм хозяина— для коллирии. • - . • • . •

Анализ хроматограмм лишгдов пилильщиков и коллирии показал, что состав фракций у этих насекомых остается постоянным, а варьирует только их выраженность. При питании на сортах, где личинки накапливали много резервных липидов, в их составе оказывалось пониженное содержание фосфолипидов и холестерина и повышенное — триглицеридов по сравнению с сортами, вызывавшими антибиоз.

Холодостойкость личинок обыкновенного пилильщика была выше при развитии на сортах Прикумская 36 и Безостая 1, чем на сорте Мироновская юбилейная. Между содержанием жира и холодостойкостью личинок по сортам прослеживается корреляция г=0,76±0,64.

Показатели массы и длины тела личинок четвертого возраста пилильщика и коллирии были выше при развитии их на Безостой 1, Амфидиплоид 1 и снижались на Прикумской 38.

Таблица 5

Содержание липидов у личинок стеблевых пилильщиков и коллирии, Ставрополь, 1976—1978 гг.

Содержание липидов. % у личинок пилильщиков,

Сорт

коллирии, у

обыкновенного черного

Озимая пшеница:

Безостая 1 . . . . Мироновская юбилейная Одесская 51 . . . . Прикумская 36 ... . Прикумская 3 8 ... . Озимые тритикале: Амфидиплоид 1 . . . . Амфидиплоид 206 . . , Ставропольский 1 . . .

18,01 ±0,05

14.05 ±0,9 20,73 ±0,1 Л 3,99 ±3,0

13,29±3,8

18,28 ±1,6 12,6±6,1

14.6 ±5,4

18,25±2,8 17,0±3,3 18,7 ±5,2 14,9± 1,7 16,7 ±1,8

15,9±7,1 14,7±2,8 Ц7,5±2,3

13,2±1,3 10,5±0,7 15,4 ±5,8 •11,8 ±0,9

14,8±3,0 10,0± 1,5 Ю,5±3,5

гду ==0,08±0,11

Ю

1], = 6,29^1=4,03

Таким образом, сильнее заселяемые обыкновенным пилильщиком сорта — Одесская 51, Лмфидиплоид 1, Прикумская 36—оказывались более благоприятными для питания личинок вредителя, ,в результате чего они накапливали здесь больше лииидов. Это является одним из основных биологических показателей физиологического состояния зимующего запаса вредителя.

4. Эколого-физиологические связи в системе триотрофа

Проведенные наблюдения позволили установить наличие между растениями зерновых, обыкновенным пилильщиком и коллирией ряда прямых и обратных эколого-фнзиологнческих связей.

Стремление к онтогенетической сопряженности, избирательности одних и тех же сортов хозяином и паразитом, благоприятных для дальнейшего питания и развития личинок, могут быть отнесены к прямым эколото-физиологическим связям. Антибиотическое действие растений устойчивых сортов, слабо заселяемых этими насекомыми, оказываемое на личинок, относится к обратным связям в данной системе.

В результате исследований можно заключить, что злаковые растения, обыкновенный стеблевой пилильщик и ихневмо-нид коллирия образуют, взаимодействуя в агробионенозе, единую динамическую систему — триотроф. Взаимодействие этих организмов ежегодно возобновляется и начинается от момента поиска и заселения ими растений и продолжается до окончания питания и окукливания хозяина и паразита.

Кормовое растение играет .ведущую роль в развитии подсистемы хозяин-паразит. На формирование ее оказывают влияние фенологические, анатомо-морфологические, биохимические и другие сортовые особенности кормовых растений. Разнообразие свойств сортов и видов зерновых культур создает и для насекомых разные условия существования. Использование их в селекции зерновых открывает возможности создания сортов, устойчивых к стеблевым пилильщикам в целом или к одному из их видов, а также сочетать устойчивость с привлекательностью для энтомофагов.

Выводы

Л. Проведенными исследованиями впервые установлено, что лхневмонид коллирия является узкоспециализированным паразитом обыкновенного пилильщика, заражая до 50% и более особей хозяина, и не заражает яиц черного пилильщика.

В Ставропольском крае обыкновенный и черный стеблевые пилильщики являются пищевыми аналогами, совместно заселяющими посевы зерновых культур.

• В биологии и морфологии коллирии нами установлен ряд приспособительных черт, свидетельствующих о прямых обратных связях между паразитом, хозяином и кормовым растением.

2. Погодные условия года влияют на сопряженность развития вредителя и кормовых растений, изменение численности пилильщиков, соотношение их видов, а также численность и эффективность коллирии.

Закономерности онтогенетической сопряженности зерновых растений, пилильщиков и коллирии служат основанием для прогнозирования численности пилильщиков, соотношения их видов, численности и эффективности коллирии.

3. Консументы данной биологической системы характеризуются высокой степенью специализации. Она проявляется в тесной приуроченности циклов развития коллирии и обыкновенного пилильщика, в морфофизиологической приспособленности коллирии к развитию в организме хозяина: .иммунологической реакции личинок пилильщика на избыточное заражение коллирией — образование фистул, внутривидовой конкуренции коллирии, наступлении гибели личинки пилильщика лишь после завершения развития коллирии, способности диапаузирова-ния коллирии совместно с хозяином в течение нескольких лет.

4. Фактором анатомо-морфологической устойчивости растений зерновых к пилильщику является высота стеблей и диаметр соломины.

Заселенность сортов пшениц пилильщиком коррелировала с высотой стеблей на г=0,88±0,11 и с диаметром стеблей г = 0,61 ±0,32.

Низкорослые сорта пшениц (Прикумская 36 — 98,Г5±0,8см и ниже), тонкостебельные тритикале (Ставропольский 1 — 3,02±0,19 мм и менее) слабо заселяются обыкновенным пилильщиком.

Сочетание данных признаков у растений, зерновых является резервом устойчивости к стеблевым пилильщикам и снижения затрат на создание непродуктивной части растения.

Требования коллирии к изучавшимся анатомо-морфологи-ческим свойствам растений аналогичны требованиям хозяина. Зараженность коллирией пилильщика на сортах пшениц коррелировала с высотой стеблей на г = 0,92±0,07, а с диаметром стеблей — г = 0,08±0,27.

5. Между заселенностью сортов обыкновенными пилильщиком и зараженностью его коллирией наблюдается достоверная прямая зависимость. Но есть сорта, сочетающие слабую засе-ляемость пилильщиком с высокой его зараженностью .коллири-ей. К ним относятся — Прикумская 36 (заселенность — 7,1%, зараженность — 22,0%) и Ставропольский 1 (7,0 и 24,9% со-

ответственно). Такого типа сорта будут иметь наибольшее значение при интегрированной защите зерновых от пилильщика.

6. Отмечена различная заселяемость сортов обыкновенным и черным пилильщиком, а также неодинаковая результативность их питания на одних и тех же сортах, что свидетельствует о различных пищевых требованиях этих видов.

Это дает направление к созданию сортов зерновых с устойчивостью .к одному из видов пилильщиков.

7. Накопление резервных жиров и другие физиологические показатели личинок обыкновенного пилильщика и коллирии были выше в результате развития па максимально заселявшихся сортах зерновых — Безостая 1, Одесская 51, Амфндн-плоид 1.

Антибиотическое действие на насекомых оказывали сорта: Прикумская 38, Амфидиплоид 206, Мироновская юбилейная, Ставропольский 1.

Предложения и рекомендации

Результаты нашей работы, входившей п тематику лаборатории экологической физиологии насекомых Всесоюзного научно-исследовательского института защиты растений и проводившейся в Центральной зоне Ставропольского края, позволяют сделать ряд теоретических и практических предложений.

'1. Вовлекать в селекционный процесс сорта зерновых культур с хорошо выраженными признаками устойчивости к обыкновенному стеблевому пилильщику, обладающие низкорослой, тонкой, но прочной соломиной (Прикумская 36, Ставропольский 1).

2. При проведении оценки на устойчивость к стеблевым пилильщикам обращать особое внимание на соотношение их видов, учитывая эффективную деятельность энтомофага обыкновенного пилильщика — коллнрии, как естественного регулятора его численности, для интегрированной защиты посевов.

3. Для прогноза численности стеблевых пилильщиков и эффективности коллирии в Центральной зоне Ставропольского края учитывать влияние погодных условий года на сопряженность развития насекомых и кормовых растений. При пониженном температурном режиме и дефиците осадков в весенне-летний период относительно средних многолетних норм создаются благоприятные условия для заселения зерновых обыкновенным пилильщиком и для высокой эффективности коллирии, вследствие полного совмещения сроков массового колошения озимых п лета имаго вредителя и паразита.

При отставании сроков колошения озимой пшеницы от сроков вылета обыкновенного пилильщика и коллирии при обильных осадках и повышенных температурах снижается числен-

кость обыкновенного пилильщика и эффективность коллирии и повышается заселенность посевов черным пилильщиком, не имеющим эффективных энтомофагов.

4. В научно-исследовательской и селекционной работе расширять изучение влияния устойчивых к вредителям сортов сельскохозяйственных культур на их основных энтомофагов.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Завертяева Л. М., Ченикалова Е. В. Интегрированная защита зерновых культур ог стеблевых хлебных тшилыцпков в Ставропольском крае. — В кн.: «Интегрированная защита зерновых культур», Тр. ВЛСХНИЛ, М., «Колос», 1981, с. 87—101;

2. Ченикалова Е. В. Влияние свойств сортов злаковых растений на заселяемость их хлебными пилильщиками и на эффективность паразита обыкновенного пилильщика СоЦупа соха1ог УШ.— Бюлл. ВИЗР, Л., с. 31—л33.

3. Ченикалова Е. В. Влияние питания стеблевых пилильщиков (Ыушепор1ега, СерЫёае) на разных сортах зерновых культур на физиологическое состояние личинок. — Тр. ВИЗР, «Вопросы экологической физиологии насекомых и проблемы защиты растений», Л., 1979, с. 101—106.

4. Ченикалова Е. В. Роль минеральных удобрений в снижении численности стеблевых пилильщиков. — Защита растений, М., 1980, № 9, с. 14.

5. Ч е н и к а л о в а Е. В. Влияние, конституциональных свойств сортов озимой пшеницы и тритикале на привлекательность их для стеблевых пилильщиков и паразита-коллмрии.— VII Всес. совещ. по иммун. с. х. растений к болезням и вредителям. Тез. докл. Новосибирск, 1981, с. 215.

6. Ченикалова Е. В. Эффективный энтомофаг хлебных пилильщиков. — Защита растений, М., 1982, .4° 5, с. 30.

Л 68848 1/11—84 г.

Объем 1 п. л. Заказ 221. Тираж 100

Типография Московской с.-х. академии им. К. Л. Тимирязева 127550, Москва И-550, Тимирязевская ул., 44

Бесплатно.