Введение к работе
йКІ'унлЬїійСЇЬ їгім. Тли занимает среди вредителей сельскохозяйственных растений видное место и по числу ередячих видов, и по степени наносимого вреда. Ряд культурных растений, особенно сильно повреждаемых тлями, требует усиленной зачиты от этих вредителей. В то ве время, в силу высокой репродуктивной способности (размножаясь и пар-теногенетическм, виды тлей даит до 8-Ю поколений за вегетационный сезон) тли образует с кормовыми растениями, хичниками и паразитами устойчивые ценокоплексы, в которых их численность в значительной мере ограничивается, правда, часто на хозяйственно очутимом уровне.
Защита растений от тлей проводится путем использования инсектицидов. Противотлевые защитные мероприятия входят в системы интегрированной борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур. Необходимость многократных химобработок против быстро размновавдихся тлей приводит к известным отрицательным последствиям - уничтовени» полезных насекомых, возникновение у видов тлей резистенции к применяемым инсектицидам, загрязнения последними среда и продукции.
В настоящее время разработаны рекомендации по ограничения применения на зэрноакх культурах инсектицидов против отдельных вредителей не только ка основе экономических порогов вредоносности, но и в зависимости от уровня эффективности их специализированных антомофа-гов. Афидофауиа Центрально-Черноземной зоны (ЦЧЗ) изучена далеко не полно. Относительно ограничения численности тлей афидофагами в литературе так ке нет достаточных сведений. Нави иссйадованмя существенно их дополнямт.
В последние годы в связи с концепцией адаптивной интенсификации растениеводства и всего сельского хозяйства (йученко,1990,1994) особое значение приобретает идеи использования в целях зачиты растений природных популяций знтомофагов и энтомопатогенов путем создания условий для Функционирования целостных ранговых агроэкосистем - агро-биоценоэов - на уровне как минимум полевых севооборотов (Новожилов и др.,1995; Зубков,1992,1995; Новожилов,1996). Возрастает роль Фитоса-нитарного мониторинга и агробиоценологической диагностики целостных агроэкосистем. При организации мониторинга афидоцекокомплекс мокет использоваться как тестовый в связи с наличием в нем устойчивых био-ценотических связей и относительной его доступности для визуального наблюдения. Динамике численности и биоценотическим связям тлей с кормовыми растениями и афидофагами уделено в навих исследованиях значительное внимание. По изменениям в афидоценокомплексе удобно следить за экологическими последствиями применения (не обязательно против тлей) инсектицидов и других пестицидов.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. Исследования афидоценокомплексов в ЦЧЗ велись мной в течение 20 лет. Изучались разнообразные вопросы биологии и экологии тлей, их хищников и паразитов. Цель настоящей работы состоит в обосновании концептуальных подходов к использовании в системах борьбы с данными вредителями природного фактора ограничения их численности - эволнционно сложившихся биоценотических связей тлей с энтомофагами и растениями.
Решались следу»чиє исследовательские задачи.
-
Нормирование знтонокоиплексов на полях сельхозкультур.
-
Зколого-фаунистическии оозор тлей.
-
Инвентаризация видового состав афидофагов и изучение их биологических особенностей.
.4. Оценка критериев биоценотической эффективности афидофагов.
5. Изучение роли полезащитных лесных полос в формировании афидо-
це но комплекс о в и в экосистемной структуре севооборотов:
6. Эффективность агротехнических приемов в повышении численности
> афидофагов.
7. Контроль афидоценокомплексов с помоем пестицидов, биопрепара
тов и других средств.
' НАУЧНАЯ НОВИЗНА. На протяжении двух десятилетий прослежены видовой состав и динамика численности тлей и афидофагов полевых ценозов, зкотонов, ценозов лесополос и степных заповедных территорий синхронно с этапами органогенеза растений. Впервые для Европейской части России охарактеризован крупный биоценокоиллекс, ииевций болыюе хозяйственное значение, - афидоагроценокомллекс Центрально-Черноземной зоны, вклвчааций виды тлей, их корковые растения (культурные, сорные и дикорастущие), хищников и паразитов. Афидофауна состоит из 182 видов тлей, из них 42 вида обитает в полевых ценозах, 67 видов -на древесных и кустарниковых породах. На полях сельскохозяйственных культур отмечено 200 видов афидофагов из отрядов суков (сен. Carabi-'. dae, Staphylinidae, Coccinellidae, Cantharidae), мух (сен. Sy'rphl-< dae, Tachinidae), сетчатокрылых (ceM.Chrysopidae), перепончатокрылых (ceM.Aphydiidae). Одновременно выявлено высокое видовое разнообразие других насекомых полевых ценозов ЦЧЗ Р*.
Инвентаризация видового состава тлей и афидофагов и зафиксированная многолетняя динамика сезонной их численности в ЦЧЗ служит информационной базой при организации исследований по борьбе с тлями и синантропизации афидофагов.
Дана видовая характеристика ценозов полей (агроценозов) всех основных полевых культур. Агроценозы существенно отличается друг от друга, как и от диких травянистых биоценозов. По афидофагам, наоборот, набл»дается высокая общность видового состава у всех этих ценозов. Это свидетельствует о трансполевои распространении хинных и паразитических видов, о совокупности энтомофагов агробиоценоза - большей более целостной (ранговой) агрозкосистемы, чем полевой ценоз (агроценоз). В ценозах полезащитных лесных полос, несущих и функции стаций переживания насекомыми неблагоприятных погодных периодов (зима, засуха), встреча к тс я все без исключения виды вредных и полезных насекомых, что и в посевах сельскохозяйственных культур. По видовому составу тлей лесополосы эанимаят связуввее положение между дикими и полевыми ценозами. Специфический агроценоз, неотличимый от ценозов старых лесополос формируется вокруг молодой лесополосы через 10-15 лет после ее закладки.
Лесополосный ценоз и его воздействие на ценозы окружающих полей образуят "систему лесополосы", оказываивей влияние, как минимум, на 200-метровуи зону вокруг лесополосы. По мере удаления от лесополосы
плотность энтомоиаселения снижается. Системы лесополос отличается друг от друга в больией мере по численности видов, а не по видораз-:^о5рлсм5. Hpiv^s нглбслъпй ргглггия ^блгд^^тс^ z цс'г^згх с«п;чх лесополос, а не окрушаечих агроценозах. Богатство системы лесополосы (и ее собственного ценоза) поддеряивается разнообразием возделываемых культур. Ценозы лесополос не представляет из себя целостных биоценозов и входят в состав ранговых агрозкосистем (агробиоценоэов). Поскольку лесополосы в меньшей степени подвергается агротехническим воздействиям и в них на зимний период скапливается огромное количество насекомых, лесополосные ценозы, выполняя роль буферов, поддерживает саморегуляцие в агробиоценозах. Лесополосы является биоценоти-ческими центраии, которые стабилизирует агробиоценозы по населявшим их яивотным.
Проведено сравнение Фаун пахотннх земель и заповедных участков. Среди 443 видов членистоногих в Хреновой степи к фитофагам сельскохозяйственных культур относится 90 видов. »ауна членистоногих степных участках богаче в 1.7 раза знтомонаселения полей, в т.ч. по фитофагам - в 1.2 раза, хищникам - 2.7, паразитам - 4.2 раза, однако по числу видов тлей полевые ценозы превосходят заповедные в 7 раз, что делает заповедники чрезвычайно полезными для задиты растений ре-зерваторами полезных видов.
Оценена вредоносность видов тлей на основных полевых культурах Центрально-Черноземной зоны. Лодтверядена сведения о высокой ее врв-доспособности.
Выявлено питание хризоп, сирфид, паразитических перепончатокрылых в ЦЧЗ на 212 видах цветущих растений, определена роль дополнительного на них питания в продолйитэльности яизни и плодовитости афидофагое. Оценена провор ливость кокцинеллид, мягко телок, аердлядок, хищных клопов, сирфид, хризоп и уховерток на различных видах тлей. Определены предпочитаемые виды тлей у этих афидофагое.
Впервые для ЦЧЗ установлены эффективные соотношения меиду числом особей хичнах афидофагое и тлей, при которых комплекс хищников сдериивает численность тлей на хозяйственно неощутимом уровне. На зерновых культурах это соотновение составляет 1:(20-28), крупяных -1:25, зернобобовых - 1:20, картофеле - 1:26, подсолнечнике - 1:25, кукурузе - 1:(20-25), клевере - 1:15, лецерне - 1:(20-24), эспарцете - 1:(15-20).
Показано, что агротехническими приемами моино оказывать существенное управля»чее влияние на ход численности тлей в посевах сельскохозяйственных культур. Ранние сроки сева сдерживает развитие тли, численность ее в 2-4 раза ниие, чем на поздних. Внекорневые подкормки фосфоро-калийными удобрениями сникает численность тлей на протяжении всей вегетации растений при неизменной численности афидофагое. Высокие дозы азотных удобрений способствует росту численности тлей, однако при сочетании с Фосфор но-калийными удобрениями увеличение числа тлей не происходит. Самая низкая заселенность тлей растений озимой пшеницы И подсолнечника отмечена при внесении полных минеральных удобрений. Отрицательного влияния удобрений на афидофагое не зафиксировано.
Впервые установлено, что почвенный гербицид трефлан оказывает
негативное влияние на ряд растительноядных насекомых, вк/шчая тлей, и афидофагов. Применение инсектицидов приводит и большему снижении 'i'^sx'.uxzTi: "'.*, '!ем ее sparo?- Ко»'?1''*'^"'»» применение есеїсте химизации приводит к возникновения эффекта взаимодействия Факторов. При совместном применении пестицидов, видких концентрированных удобрений (МКУ) и микроудобрений на картофеле усилились инсектицидные свойства дециса, битоксибациллина и поликарбоцина при высокой смертности эн-томофагов. Выявлен инсектицидный эффект у баковой смеси тура с гербицидом (2,4Д-аминной солы), мочевиной и микроэлементами, как и у смеси гумата натрия с фунгицидами и мочевиной одинаково сильный и и вредным и к полезным видам насекомых.
Подтверждена во знойность контролирования, численности тлей с помощь» пестицидов и других средств химизации, но ценой существенного снижения полезной деятельности афидофагов и сбалансированности афи-доценокомплекса. Даше биопрепараты битоксибациллин и лоликарбоцин оказывали на знтомофагов примерно такое яг отрицательное влияние, как и на вредные виды. При химобработках необходимо руководствоваться "экологическими порогами", в качестве которых в ЦЧЗ могут использоваться выявленные нами эффективные соотношения мевду числом особей хищных афидофагов и тлей (см.выае).
Изучение афидоценокомплексов в трех полевых севооборотах показало, что внутри кап до го из севооборотов между ценозами полей существу я т различия в численности тлей и афидофагов и в напряженности отнонений между ними. 8 двух полевых севооборотах мевгодовые различия по численности тлей и по отновения численности тлей к афидофагам были несущественными, что показывает высокое постоянство во времени у критерия эффективности афидофагов в агроэкосистемах.
Полевые севообороты с превывением до 30% могут отличаться МЄЙДУ собой по численности тлей. По численности афидофагов севообороты различий не имели, а по соотношении численности тлей и афидофагов различия были небольвиии, что свидетельствует о формировании на территории полевого севооборота единого состава афидофагов и единоподоб-ной трофической структуре афидоценокомплексов полевых севооборотов.
в целом мовно полагать, что в природе агроландиафта функционируя т стабильные афидоценокомплексы на уровне, как минимум, полевого севооборота.
ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ. На защиту выносится характеристика афидо-агроценокомплекса Центрально-Черноземной зоны, вклнчаящая наиболее полное описание видового состава тлей и афидофагов, фенология и динамику их численности, приуроченные к этапам органогенеза культурных растений; оценку трофических связей в системе "корковые растения -тли - афидофаги - цветущие растения"; пути контроля этого важного в хозяйственном отновении ценокоиплекса. На защиту также выносится еле дун шее положение. На фоне существенно различавшихся ценозов полей по видай тлей и другим вредителям и при общности полевых ценозов ПО составу знтомофагов в экосистемной структуре агроландвафта выделяят-ся ценозы полезащитных лесных полос как биоценотические центры, ста-билизируяцие а гро экосистемы по видовому разнообразия и по численности знтомофагов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Практическая значимость работы автора вытекала из прикладного характера П00ВО1ИМЫХ исследований (*итосанитаоный монмтооинг. гюогноз численности видов тлей и других вредителей сельскохозяйственных культур, меры борьбы с вредителями) и заклячалась в постоянной помоем сельскохозяйственным организациям разного уровня (областного, районного, колхозного). Результаты исследований подтверждались широкой производственной проверкой в хозяйствах Бутурлиновского, Верх нежа веко го, Лискикского, Рамонского, новоусманекого, Поворенского и Таловского районов Воронежской области и вклячались в рекомендации производству, в разработке которых автор принимая участие (список публикаций, N3, 8, 13, 28, 34, 35, 39 и др.), а также в еяегодко издаваемые обзоры "Распространение вредителей и болезней сельскохозяйственных культур и прогноз их появления в Воронежской области", в Информационные листы Воронежского ЦНТИ. Обобщавшие материалы исследований использованы при написании книг и бровар (список публикаций, 12, 26. 43, 44 и др.).
Внедрение научных разработок по защите сельскохозяйственных культур от тлей в колхозах и совхозах ЦЧЗ в 1981-1992 гг. осуществлялось в соответствии с ревекияки Ученых советов ВИЗР и ВНИЙТИХ21. Экономический эффект от отмен» по навин рекомендациям химических обработок полей вследствие учета деятельности природных популяций эн-томофагов значителен. Руководствуясь рекомендованными нами критериями соотношения численности знтомофагов и тлей, спуяба защиты растений только Воронейской области евегодко отменяет химический обработки на плоеади от 122 до 829 тыс.га. Всего за 1980-1994 гг. согласно актов внедрения отменены химобработки на площади 42735 га. В колхозах области в 1987-1990 гг. на площади 33673 га таив» согласно актов внедрения были проведены обработки посевов баковыми смесями пестицидов, регуляторов роста и удобрений с экономическим эффектом в сумме 825 тыс.рублей (в ценах тех лет).
Инвентаризация афидофауны и афидофагов ЦЧЗ, кроме учебно-теоретического значения, имеет прикладнуя ценность. Она позволяет более объективно наметить объекты для обязательного Фитосакитарного мониторинга. Ряд видов тли, особенно чувствительных к загрязнения среды пестицидами, удобрениями и техногенными выбросами, а также соотношения численности хияник/жертва в агроэкосистемах поэволяит выделить критерии для общего экологического мониторинга, организация которого рано или поздно состоится в РФ.
Концепция о роли полезавитных лесных полос как биоценотических центров целостных агробиоценоэов позволяет эффективнее вести адаптивное землепользование и проводить фитомелиоративные работы, организовывать фитосанитарный мониторинг м применять мероприятия по контроля за саморегулированием в афидоценокомплексе, вести борьбу с отдельными вредными видами.
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуядались на заседаниях Ученых советов ВИЗР и ВНИПТИХЖ; VIII Международном конгрессе по зашите растений (Москва,1975); конференции Воронежского отделения Всесояз-
ного энтомологического общества (ВЗО) при АН СССР (Воронеж,1975); VII, VIII и IX съездах ВЭО (Ленинград. 1975, Вильн»с,1979 мКц- . ee,ivU4); зональной научно-иепидйчёскии соё*аНлл гл ссгссбсрстгй s НИИСХ ЦЧЗ ии.В.В.Докучаева (Вороне*, 1983); Всесоазных совещаниях по защите картофеля (Иожкар-Ола.1985) и подсолнечника (Тамбов, 1986) от вредителей и болезней; II Всесокэнои карабидологическом совещании (Нахачкала,1986); научно-практической конференции "Стратегия защиты растений в условиях интегрированных и индустриальных технологий" (Воронек,1987); конференции Воронежского СХИ (Воронеж, 1988); на семинарах объединения "Сояэсельхозхимия" по проблемам биометода; комплексным обработкам посевов сельскохозяйственных культур (Москва, 1989-1991); зональной научно-практической конференции "Прогрессивные технологии возделывания сельскохозяйственных культур в ЦЧЗ" (Липецк, 1990); практических конференциях областной станции защити растений Воронежской области (Воронеж,1973-1986).
- ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 45.работ. СТРУКТУРА И ОБЪЕМ. ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из Общей характеристики работы, 8 глав, Выводов, списка литературы (505 работ, вкличая 45 работ автора и 63 - на иностранных языках). Рекомендаций производству, 11 рисунков и 124 таблиц. Объем диссертации 270 с.
