26 февраля 2017г.
Исследования (1982-1992 гг.; 2014-2016 гг.) проводились в зерносеющих регионах Северного Казахстана, где посевы яровой пшеницы занимают свыше 10 млн. га. площади. К наиболее экономически значимым фитофагам относятся: серая зерновая совка (Apamea anceps Schiff.), пшеничные трипсы (Haplothrips tritici Kurd.), злаковые мухи (гессенская) (Mayetiola destructor Say.), большая злаковая тля (Sitobion avenae F.), обыкновенная злаковая тля (Schizaphis graminum Rond.), стеблевой хлебный пилильщик (Cephus pygmaeus L.) и др. В некоторые годы потери урожая превышают 25-35%.
Впервые в этих условиях изучены биоэкологические особенности хлебного пилильщика. Определены среднемноголетние сроки развития вредителя и его паразита коллирий.
В 2002 году нами было обследовано 4101 га (10 полей) в ТОО «Тобольское», «Олимп», «Ольшанское», «Лари». Численность имаго хлебного пилильщика в молочной стадии зерна и перед уборкой на 100 взмахов сачком составляла от 110 до 195 экземпляров. Из проанализированных 2558 стеблей, поврежденных пилильщиком оказалось 151, т.е. 56,5%. При этом, обнаружено 143 экземпляров личинок.
Вылет взрослого пилильщика происходит в конце мая - начале июня, обычно совпадает с началом цветения белой акации. Черный пилильщик появляется на 10-20 дней позднее, поэтому больше повреждает яровые хлеба. Максимальная численность хлебного пилильщика на полях отличается в период колошения озимой пшеницы (В.Н.Щеголев) и выхода в трубку яровой пшеницы стоцветных (сурепка, гулявник) и сложноцветных (осот и др.). Вскоре после вылета у пилильщиков начинается спаривание и откладка яиц.
У хлебных пилильщиков развитие яйца продолжается 6 - 8 дней. Личинка живет внутри стебля, питается сочными тканями, которые примыкают к сосудисто-волокнистым пучкам. Сердцевинная паренхима не обладает пищевыми качествами. Более того, если паренхима совершенно заполняет полость стебля, молодые личинки не могут передвигаться и погибают. Таким образом, у самок выработалась рефлекторная целесообразность - выбирать при откладке яиц незаполненные стебли.
В условиях региона распространен только один вид хлебного пилильщика - стеблевой хлебный пилильщик. Пилильщики обладают облигатной личиночной диапаузой, которая обеспечивает им только одну генерацию в году. Личинки впадают в диапаузу после завершения развития и образования в нижней части стебля колыбельки и кокона. Перед образованием кокона личинка прогрызает стебель, который впоследствии падает и получается «пенѐк», в котором личинка зимует. Окукливание личинок происходит весной в конце апреля - начале мая. Стадия куколки длится 8-10 дней. Лѐт пилильщиков начинается при достижении среднесуточной температуры 12-14оС для обыкновенного пилильщика. На выбор самками места для откладки яиц сильное влияние оказывает длина верхнего сформировавшегося междоузлия. По мере роста междоузлия зона откладки яиц снижается до 30 мм. Таким образом, степень развития растений в период лѐта пилильщиков является, главным фактором, в определении места откладки яиц. Пилильщики откладывают яйца в нижние междоузлия поздноразвивающихся растений и в верхние междоузлия быстроразвивающихся растений. Поэтому, на твердых яровых пшеницах большинство яиц обычно откладывают в нижние междоузлия, а на мягких - в верхние (Шапиро, Глуховцева, Гуслиц, Кушкина, 1990).
I. Биология и вредоносность хлебного пилильщика в Казахстане изучено не в полной мере. Имеются фрагментарные данные по фенологии и вредоносности пилильщика, основанные, главным образом, на материалах Актюбинской и Уральской станций защиты растений (Сливкина, 1969; Матис, Блакитная, 1971).[1]
По данным исследователей поврежденность яровой пшеницы хлебным пилильщиком колеблется от II до 35%, коэффициент вредоносности составляет 16,4-27,7%, потери зерна на сильно поврежденных полях достигают 30%.
Стеблевой хлебный пилильщик, как один из специализированных вредителей пшеницы, имеет в природе своей паразитов, значительно снижающих его численность. Видовой состав паразитов хлебного пилильщика в настоящее время включает 12 видов (Щеголев, 1931; Суитмен, 1964; Константинова, 1972; Kriegl 1966; Контев, І969).
Актуальность представляла разработка и испытание различных способов мер борьбы с вредителем. На обследованной 3798 га площади оказалось заселенной гессенской мухой 1613 га, в том числе, с плотностью личинок на 1м2 до 5 – 1200, от 5-10 – 413 стеблей.
II. Вредоносность внутристеблевых вредителей.
Личинка живет 32-40 дней и по мере своего роста спускается по соломине вниз, прогрызая по пути узлы злаков. В период от колошения до наступления восковой спелости зерна личинка успевает в стебле закончить свое питание и развитие. При восковой спелости стебли желтеют, сильно подсыхают и становятся непригодными для питания. Подпиленный стебель стоит, наклонившись на бок или падает. Личинка остается зимовать в пеньке.
По определению Н.В. Курдюмова, поврежденные колосоносные стебли теряют от 10% до 30% веса зерна. По данным В.Н.Щеголева, потери веса зерна колеблются от 5 до 23%, а по данным А.Д. Константиновой, от 8 до 21%, в зависимости от сорта, условий сорта и времени подпиливания стеблей. Коэффициент вредоносности пилильщиков меняется по годам. В засушливую погоду потери урожая бывают сильнее. [2]
Для оценки влияния эндопаразита коллирий на вредоспособность личинок хлебного пилильщика был применен метод анализа регрессий.
В отдельные годы поврежденность яровой пшеницы вредителем достигает 15 – 28% и, в результате,
существенно снижает валовый сбор зерна.
III. Факторы динамики численности.
Многие хищные и паразитические насекомые играют существенную роль в снижении численности вредителей сельскохозяйственных культур.
Просматривая историю вопроса, необходимо отметить, что в исследуемых районах ранее отмечали
4 вида паразитов хлебного пилильщика (Жасанов,1986), относящихся к различным семействам отряда перепончатокрылых: Colliria coxator Vill. (Tcheumonidae), Norbanus meridionalis Masis (Pteromalidae), Ceratobracon stshegolivi Tel. (Braconidae), Eupelmus atropyr purens Dalmer. (Eupelmidae).
Проведенные обследования подтверждают и в настоящее время, что видовой состав и соотношение паразитов по всему ареалу хлебного пилильщика практически одинаков. Зараженность личинок пилильщика комплексом паразитов составляет: минимум от 17,9 до 72,9%. Установлено, что уровень численности популяции вредителя слабо влияет на видовой состав и соотношение паразитов. Результаты исследования показывают, что в годы массового размножения вредителя, которое имело место в (2013,2016гг.), а также в годы депрессии (2014-2015гг) численности фитофага массовым видом среди паразитов явилась коллирия. Личинки пилильщика были заражены коллирией от 10,5 до 75,4%, зараженность другими паразитами была минимальная и составила от 0,2 до 3,6%.
По литературным данным, коллирия является паразитом всех трѐх видов стеблевых хлебных пилильщиков, вредящих зерновым культурам на Европейском и Американском континентах. В литературных данных отмечается высокая зараженность личинок хлебного пилильщика коллирией: на Северном Кавказе - 32,1-81,1% (Щеголев, 1927, 1931; Головко), на Украине - 24,9-95% (Дунаевский, 1981; Садек Абдель Ваход Салем, 1981). В Европе коллирия снижает численность хлебного пилильщика до 60%. Коллирия в 1937-1940 гг. была завезена в США и Канаду из Европы с целью биологической борьбы с хлебным пилильщиком. Энтомофаг полностью акклиматизировался и средняя зараженность хлебным пилильщиком составила от 8%, до 47% (Smith, 1959).
Коллирия (Colliria coxator Vill. Collyria calcitrator Yran, Colliria puncticeps Thoms) является специализированным личиночным паразитом (Воронин и др., 1986,1988).
Паразит, как и хозяин, в исследуемых районах развивается в одном поколении. Установлено, что в развитии коллирии и хлебного пилильщика наблюдается строгая синхронность. Зимую личинки в полости тела живой личинки хозяина. Весной интенсивно растѐт за счет хозяина и полностью уничтожает его. Окукливание происходит в III-ей декаде мая. Вылет и появление на посевах пшеницы происходит раньше, чем появление хлебного пилильщика на посевах. Периоды массового лѐта коллирии и хозяина совпадают и приходятся на вторую половину июня. Общая продолжительность лета в зависимости от погодных условий колеблется в пределах 22-30 дней.
Коллирия откладывает яйца в яйца хлебного пилильщика, находящихся внутри стеблей. Этот факт был установлен Н.В. Курдюмовым ещѐ в 1913 году. Самка паразита имеет развитый яйцеклад, приспособленный к прокалыванию ткани растений и откладке яиц внутри яиц пилильщика. Эмбрион паразита развивается внутри ещѐ не отродившейся личинки пилильщика. Развитие и питание личинки про- исходит в полости тела личинки фитофага. Зимнюю диапаузу паразит проходит в теле хозяина. Весной личинка паразита начинает интенсивно питаться и расти. При этом хозяин погибает. Коллирия окукливается внутри стебля в коконе хозяина. Имаго паразита выходит наружу, выталкивая из пенька пробочку или выгрызая отверстие в стебле.
Совпадение сезонных циклов развития коллирий и хлебного пилильщика обусловлены сходными реакциями партнеров на экологические условия исследуемого региона. Это подтверждается сопряженностью фенологии партнеров. Другой эффективной стороной воздействия энтомофага является гуморальное воздействие хозяина на паразита. Эндопаразит большую часть жизни (около 10 месяцев в году) проводят в полости тела личинки хозяина. Вследствие этого, существенную роль играет и гуморальное воздействие на паразита со стороны хозяина. Нами рассмотрены отдельные аспекты хозяино- паразитной системы, формирующейся под непосредственным воздействием агротехники возделывания кормового растения фитофага.
В сфере взаимоотношений хозяина и паразита, наряду со снижением численности хозяина паразитом, имеет большое значение влияние паразита на качественный состав популяций хозяина. Согласно исследованиям, хлебный пилильщик по отношению к кормовому растению обладает высокой степенью адаптации. Он заселяет стебли разной мощности развития. При этом у популяции формируются личинки разные по массе тела.
В течение исследований, в условиях стационара мы изучали влияние коллирии на массу тела, личинок хлебного пилильщика. При этом, учитывался диаметр стеблей яровой пшеницы.
При анализе сравнивались между собой не средние показатели, а линии регрессии как зараженных, так и не зараженных коллирией личинок. Сравнение линий регрессии показало, что они примерно одинаковы. Установлено, что наиболее зараженным паразитом оказались личинки средних величин. Полученные данные позволяют сделать вывод о том, что коллирия не обладает избирательной способностью в отношении к хлебному пилильщику в наших условиях. Это, с одной стороны, свидетельствует о высокой степени адаптации паразита к хозяину. С другой стороны, это указывает на то, что коллирия не обладает способностью избирательно заражать и, в результате, не может влиять на качественный состав популяции хлебного пилильщика.
Метеорологические и биологические факторы ограничивают размножение пилильщиков. По наблюдениям В.Н.Щеголева в летнюю засуху много молодых личинок гибнет от высыхания. В суровые бесснежные зимы значительная часть личинок вымерзает. Паразитические насекомые заражают 30-70% личинок, иногда до 95% (П.В. Курдюмов, А.В. Знаменский, В.П. Щеголев).
Специфическим паразитом стеблевых хлебных пилильщиков является Collyria puncticeps Thorns., который полностью приспособился к циклу развития своего хозяина. Это довольно крупный наездник, длиной 6-9 мм, черный; конец брюшка несколько сдавленный с боков; середина брюшка красноватого цвета; передние ноги красноватые. Задние черные и значительно длиннее передних. Весной появляется на полях одновременно с пилильщиком, иногда по численности превышает своего хозяина. Самка при помощи усиков безошибочно находит скрытое в стебле яйцо пилильщика, легко прокалывает яйцекладом стебель и откладывает яйцо в яйцо своей жертвы. Личинка паразита медленно развивается в личинке пилильщика, вместе зимует, и только весной заканчивает развитие, достигая размеров своего хозяина. Взрослый паразит прогрызает в пеньке круглое отверстие и выходит наружу. В меньшем количестве встречаются паразиты Pisroscytus scabriculs Nees и Bracon regylaric Wesm.
Динамика численности популяции пилильщика характеризуется нециклическими колебаниями - от слабой заселенности до высокой плотности личинок на посевах пшеницы. Изучение факторов, влияющих на популяцию пилильщика является необходимым этапом для разработки эффективного прогноза уровня численности фитофага.
Установлено, что на динамику численности популяции хлебного пилильщика оказывают существенное влияние абиотические факторы. Литературные данные свидетельствуют о том, что из-за абиотических факторов температурные условия оказывают наибольшее влияние на вредителя, определяя особенности развития, поведения и динамики его численности.
Географическое расположение Северного Казахстана обуславливает высокую континентальность климата. В засушливых условиях региона в целях защиты от ветровой эрозии зяблевую обработку посевов проводят плоскорезными орудиями. При таком способе обработки почвы основная масса стерни, в том числе, с личинками пилильщика, остаются на поверхности почвы. В результате, погодные условия зимы и весны существенно влияют на перезимовку личинок, а также на их метаморфоз.
По В.А. Миноранскому численность пилильщиков зависит от гидротермических, биологических и других факторов. В жаркую засушливую погоду много молодых личинок гибнет от высыхания, в суровые бесснежные зимы значительная часть их вымерзает. Большое количество вредителей погибает при пыльных бурях. На поливных участках личинки развиваются медленно и без диапаузы, в то время как на богарных развитие их ускоряется, но часть личинок (10-15%) диапаузирует в пеньках стерни и взрослые особи выходят через год. Различные сорта пшеницы повреждаются вредителями в разной степени пилильщиками на орошаемых посевах пшеницы обычно ниже, чем на богарных. Так, в степном Крыму количество поврежденных стеблей озимой пшеницы при поливах в 2,5-3 раза меньше, чем на богарных полях. Объясняется это разобщением фенологии растений и вредителей. К моменту откладки яиц пилильщиками озимая пшеница при орошении только начинает колоситься. Кроме того, при достаточном количестве влаги на поливных полях повышается кустистость озимой пшеницы и потери становятся менее ощутимыми. Масса 1000 зерен орошаемой пшеницы в поврежденных вредителями колосьях по сравнению со здоровыми снижается на 3-8%, а богарной - на 8-20% (Бадулин, 1978). При высоком агрофоне, оптимальном режиме орошение озимой (поддержание влажности почвы до 75-80% ППВ) и яровой (70-75%) пшеницы пилильщики значительного снижения массы зерна не вызывают. Благодаря уплотнению стеблестоя при поливах резко снижается падение «подпиленных» стеблей и потери зерна уменьшаются. Все это приводит к снижению потерь урожая озимой пшеницы при орошении.
Приведенный материал свидетельствует о большой сложности прогнозирования вредоносности пилильщиков на орошаемых полях.
Весной-летом 2003 года мною обследована стерня на полях озимой и яровой пшеницы. На Карабалыкской опытной станции и НИИ «Заречное» собраны метеорологические данные. В период с третьей декады мая до начала первой декады июля выпало много осадков. Этот период совпадает с лѐтом и спариванием пилильщика. Имаго пилильщика было обнаружено в единичных случаях. Можно сделать вывод, что, как и было сказано выше, на численность пилильщика влияют гидротермические условия.
IV. Интегрированная система защиты посевов.
В связи с этим, изучение роли естественных врагов насекомых фитофагов является предпосылкой разработки программ интегрированной защиты культуры в условиях современного ведения сельскохозяйственного производства.
В обеспечении высокой урожайности зерновых наряду с совершенствованием всего комплекса технологических мероприятий важное значение имеет интегрированная защита растений от вредителей, болезней и сорняков (А.К.Жасанов). [3]
Список литературы
1. Блакитная Л.П. Скрытностеблевые вредители зерновых культур на западе Казахстана и разработка мер борьбы с ними // Отчѐт об итогах научно-исследовательской работы КазНИИЗР.- Алма-Ата, 1967.- Ч. I.- С. 85-110.
2. Викторов Г.А. Экология паразитов - энтомофагов.- М.: Наука, 1976.- 152 г.
3. Жасанов А.К. Скрытостебельные вредители яровой пшеницы в степной и лесостепной зонах Казахстана // Тез. докл. первой областной науч.- практич. конф.- Актюбинск, 1988.- С. 22-23.
