Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Шакуров Ильдар Шамшутдинович

Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья
<
Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Шакуров Ильдар Шамшутдинович. Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья : диссертация ... кандидата биологических наук : 06.01.11. - Кинель, 2005. - 257 с. : ил. РГБ ОД,

Содержание к диссертации

Введение

1. Современное состояние исследований цикадовых зерновых злаковых культур 7

1.1. Особенности биологии и экологии цикадовых 7

1.2. Трофические связи цикадовых, их состав в агроценозах и вредоносность 21

1.3. Цикадовые - переносчики фитопато генных вирусов и меры борьбы с ними 26

2. Природные условия Самарской области и района исследований 35

2.1. Рельеф 35

2.2. Климат 36

2.3. Почвы, растительность и животный мир 39

2.4. Природные и погодные условия места проведения исследований 41

3. Методика исследований и материал 51

4. Состав, распространение, особенности биологии и экологии цикадов злаковых Среднего Поволжья 59

5. Население цикадовых в агроценозах и на дикорастущей злаковой растительности 105

5.1. Озимая пшеница 105

5.2. Яровая пшеница 112

5.3. Ячмень 119

5.4. Просо 124

5.5. Пайза, суданская трава, зерновое сорго 130

5.6. Сорные и дикорастущие злаки 132

6. Сравнительная характеристика населения цикадовых злаков 139

Выводы 150

Практические рекомендации и предложения 152

Список использованной литературы 153

Приложения 165

Введение к работе

Актуальность темы. Обширная и многообразная группа цикадовых привлекает все большее внимание не только энтомологов, но и бногсографов, вирусологов и агрономов.

Цикадовые (Cicadinae, или Auchenorrhyncha) - крупная группа (подотряд) на-секомых, относящаяся к отряду равнокрылых хоботных (Homoptera). Они являются облпгатными фитофагами, сосущими содержимое сосудов, реже клеток растении, прокалывая их покровы с помощью членистого хоботка, отходящего от задней части головы и направленного косо назад.

Цикадовые, хотя и являются древней группой насекомых, процветают и в современную эпоху. Они характеризуются высоким таксономическим богатством, в мировой фауне известно не менее 30 тыс. видов, а семейство Cicadellidae (цикадки), по-видимому, входит в десятку крупнейших семейств растений и животных; в фауне бывшего СССР насчитывается около 2 тыс. видов цикадовых. Они распространены от суоарктики до южных оконечностей всех материков; многообразны и многочисленны во многих растительных ассоциациях, особенно в травяном ярусе. В лесостепной полосе, например, на лугу можно одновременно встретить до 30 - 40 видов, а в течение полного вегетационного сезона - до 50 - 60 видов цикадовых. Многие цикадовые обладают высокой толерантностью и способшл заселять подходящие биотопы в широком диапазоне условий теплообеспеченности, влажности, освещенности. Некоторые цикадовые обладают ярко выраженным полиморфизмом и разнородностью.

Будучи облпгатными фитофагами, псе цикадовые наносят тог или иной ущерб растениям, некоторые являются серьезными вредителями сельскохозяйственных культур, древесио-кустарниковых пород, пастбищных и декоративных растений. Вред растениям наносится в результате: 1) высасывания сока; 2) нарушения целостности сосудов, клеток покровов и паренхимы при внедрении хоботка, что может приводить к местным некрозам тканей ассимиляционного аппарата и сосудистой системы; 3) разрушения хлорофилла в местах уколов вследствие токсичности слюны (появление хлоротичпых пятен), что снижает интенсивность фотосинтеза; 4) загрязнения растений сладкими экскрементами, что способствует поселению

сажистых грибков и также приводит к снижению интенсивности фотосинтеза; 5) подпиливания побегов при откладке яиц, что может приводить к их усыханию выше повреждения; 6) распространения фнтопатогенных организмов. Вредоносность цикадовых усиливается, когда они повреждают растения совместно с другими фитофагами.

Положительная роль цикадовых в природных ценозах заключается в их значении в качестве пищевых объектов для других животных, главным образом, для насекомоядных птиц.

Цикадовые могут быть использованы при проведении биомониторнша: по этой группе насекомых можно оценивать сохранность биоразнообразия в целом (как таксономического, так и экологического) на особо охраняемых и антропогенно нарушенных природных территориях.

В России и в Среднем Поволжье первое место среди сельскохозяйственных культур по площади и производств}' продукции занимают зерновые злаковые культуры. Площади посевов озимой пшеницы в России составляют 7,9; яровой пшеницы - 15,3; ячменя - 8,6 млн. га; а в Самарской области - соответственно 258,2; 329.7 и 372,2 тыс. га (2004 г.). Однако урожайность зерновых культур остается невысокой. Это, в первую очередь, связано со снижением агротехнического уровня выращивания культур и с существенным недобором урожая за счет вредителей, болезней, сорняков. Цикадовые, извлекающие питательные вещества из проводящих сосудов растений, не наносят им внешне хорошо заметных повреждении, однако, питание даже 1-2 цикадок в течении 6-7 дней на одном растении пшеницы приводит к его угнетению и препятствует выколашнванию (Гриванов, Захаров, 1958). Кроме того, большой вред цикадовые наносят как переносчики фнтопатогенных вирусов. В Среднем Поволжье и, в частности, в Самарской области комплексы цикадовых на злаковых культурах, их динамика, особенности формирования остаются слабо изученными.

Связь темы с плановыми исследованиями. Представленная работа является одним из разделов научных исследований кафедр земледелия и защиты растений СГСХА по темам: «Разработка основных элементов экологобезопасных, энергосберегающих систем земледелия, адаптивных условиям лесостепи Заволжья», утвержденной 17.03.97 г. (№ 39-14/791, № гос. регистрации 01970002446) и «Монп-

4 торинг вредителей и возбудителей зерновых колосовых культур в Самарской области».

Цель и задачи исследований. Основная цель работы - изучение фауны, биологии, экологии и вредоносности цикадовых злаков в условиях Самарской области, влияния на них агротехнических приемов возделывания зерновых злаковых культур. В связи с эти ставились следующие задачи по изучению:

состава, сезонной и многолетней динамики численности популяций изучаемых цикадовых в агроценозах ячменя, проса, озимой и яровой пшеницы и на дикорастущей растительности;

пищевых связей и взаимоотношений исследуемых цикадовых с кормовыми растениями;

особенностей биологии, экологии и вредоносности цикадовых в агроэкосисте-мах лесостепи Самарской области;

влияния агротехнических приемов возделывания культур (вида пара, систем удобрения и основной обработки почвы) на распределение и численность популяций цикадовых.

Научная новизна. Впервые в лесостепи Самарской области в агроценозах зерновых колосовых культур была выявлено более 50 видов цикадовых, относящихся к 6 семействам, из которых впервые отмечены на злаковых культурах в Поволжье более 20, в России около 8 видов, один вид - по-видимому, новый для науки. Выявлены их распространение, трофические связи, численность. Получены новые данные но сезонной и многолетней динамике численности популяций цикадовых, комплексному влиянию агротехнических приемов па численность и распределение их имаго и личинок в агроэкосистемах, их вредоносности в условиях лесостепи Самарской области.

Теоретическая и практическая значимость работы. Представленные в работе материалы, научные положения, выводы могут быть использованы в разработке мероприятий по защите зерновых культур от изучаемых вредителей и теоретических основ экологии, курсах по энтомологии, биологии и экологии насекомых для cTyzieiiTOB высших ученых заведений.

Реализация результатов исследований. Результаты исследований и наблюдений используются в курсе лекций по сельскохозяйственной энтомологии для студентов СГСХА.

Апробация работы. Материалы исследований были доложены на научно-практической конференции «Проблемы АПК и пути их решения» (Пенза, 2003), Международной научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Вклад молодых ученых в развитие аграрной науки в начале XXI века» (Воронеж, 2003), на первой региональной научно-практической конференции «Проблемы защиты растений в Поволжье» (Самара, 2004), на заседаниях кафедры защиты растений СГСХА.

Публикация результатов исследований. По теме диссертации опубликованы 4 научных работы.

Декларация личного участия автора. Диссертация содержит фактический материал, полученный лично автором в течение 2002-2004 г. Также использованы материалы из фонда кафедры защиты растений по численности и распределению цикадовых в агроценозах за 1997-2000 гг. Помощь в проведении полевых учетов численности цикадовых оказывали аспиранты и студенты кафедры защиты растений СГСХА, обработка и анализ собранного материала выполнены автором самостоятельно.

Основные положения, выносимые на защиту:

В лесостепи Среднего Поволжья выявлено 57 видов цикадовых. Впервые для Самарской области отмечены 22, для России 8 видов.

Естественными резерваторами цикадовых зерновых злаковых культур являются многолетние злаки. Среди них по богатству и обилию фауны цикадовых первое место занимает пырей ползучий (26 видов), из культурных злаков наиболее богата фауна цикадовых яровой пшеницы (16 видов).

На культурных и дикорастущих злаках по численности доминировали полосатая, шеститочечная и темная цикадки, совершающие в годичном цикле регулярные миграции. Их максимальная численность наблюдалась в посевах проса, минимальная

озимой пшеницы.

Питаясь содержимым сосудов флоэмы злаков, цикадовые способствуют их ослаблению и гибели. Мозаика озимой пшеницы, вызываемая вирусом, переносимым

полосатой цикадкой, отрицательно сказывается на качественных и количественных показателях урожая озимой пшеницы

Объем и структура работы. Диссертация общим объемом 164 стр. состоит из введения, 6 глав, выводов, рекомендаций, списка литературы и приложений. Фактический материал представлен в 3 рисунках, 15 таблицах и 58 приложениях. Список использованной литературы состоит из 123 источников.

Автор выражает благодарность и признательность научному руководителю, доктору биологических наук, профессору В.Г. Каплину за поддержку и помощь во время сбора материала, его анализа и написания диссертации; доктору сельскохозяйственных наук, профессору Г.И. Казакову за предоставленную возможность проведения исследований на опытном поле кафедры земледелия; доктору сельскохозяйственных наук, профессору В.В. Глуховцеву за возможность проведения учетов на посевах Поволжского НИИСС; сотрудникам, аспирантам и студентам кафедры защиты растений и земледелия СГСХА за помощь в проведении полевых учетов; профессору А.Ф.Емельянову, к.б.н. В.А. Гнездилову и профессору Г.А. Ануфриеву за помощь в определении видов цикадовых.

7 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ЦИКАДОВЫХ ЗЕРНОВЫХ ЗЛАКОВЫХ КУЛЬТУР

Трофические связи цикадовых, их состав в агроценозах и вредоносность

Полезное значение цикадовых для человека незначительно. Личинки и имаго являются источником питания для многих животных в биогеоценозе. Немало видов из-за небольших размеров, низкой численности и слабой вредоносности индифферентны для человека. Большая же часть цикадовых является вредителями различных сельскохозяйственных культур, древесных пород, сенокосных угодий н пастбищ. Цикадки - облигатные паразиты растений. Для них характерен строго определенный набор кормовых растений (Апостолов, Топчиев, 1970; Развязкнна, 1975). Особенности наносимых растениям повреждений относительно разнообразны, но в целом их можно свести к трем типам: 1) высасывание соков из сосудистых пучков или клеток растений, 2) нанесение яйцекладом ранок на вегетативных частях, 3) передача вирусных заболеваний растений (Емельянов, 1969).

Высасывание соков из флоэмы или ксилемы вызывает истощение и недоразвитие растений, так как они лишаются питательных веществ необходимых для построения своих тканей. Уменьшается ассимиляционная поверхность растений и нарушается их транспирация. Иногда растения частично обесцвечиваются. Наибольший ущерб в этом случае наносится, когда цикады в большом количестве нападают на молодые растения. Некоторые виды при сосании способны вызывать закупорку проводящих сосудов и нарушать сокодвижение (Кулагин, 1904, 1913; Родд, Гусса-ковский и др., 1933; Щеголев, Знаменский и др., 1937; Замбии, Тураев и др., 1953; Калашников, Шапиро, 1962; Вельцс, 1968; Митяев, 1971). Повреждения вызывают сильную изреженность, низкорослость, слабую кустистость, остановку в развитии перед выбрасыванием колоса и гибель слаборазвитых растений (Дмитриев, 1951).

На всходах озимой пшеницы сильно поврежденные листья становятся желто-фиолетовыми. Изменение окраски листьев происходит вследствие того, что секрет слюнных желез, который цикадки вводят через хоботок в ткань листа, разрушаст зерна хлорофилла, вызывая появление характерной окраски (Гриваиов, Захаров, 1958а). Сильно поврежденные растения за зиму, как правило, погибают. В вегетационных опытах 10 цикадок на 1 растении озимой пшеницы вызывали гибель его осенью. При питании на растении 5-6 цикадок в течение 5 дней наблюдалось сильное угнетение и гибель при первых заморозках. Даже при повреждении 1-2 цикадками в течение 6-7 дней растения частично погибали за зиму, частично весной, причем ни разу в этом случае не выколашивались. Кроме того, помимо явных признаков угнетения и резкой потерн зимостойкости, на повреждаемых растениях в сильной степени развивалась мучнистая роса (Палий, Макаренко, 1956). Аналогичные данные по питанию шестнточечной цикадки на проростках овса получены СБ. Герасимовым (1966а) в Куйбышевском СХИ. Подсаживание на всходы 8 и 16 цикадок приводило к карликовости растений. При дальнейшем развитии из них получались слабые растения со щуплым зерном.

На всходах яровой пшеницы помимо обесцвечивания иногда, на верхних частях пластинки листа образуются тонкие перетяжки, в результате чего кончики листьев подсыхают (Грнванов, Захаров, 1958а).

В.П. Гальков (1927) приводит наблюдения, когда за три дня с начала сосания шеститочечной цикадкой ячменя, последний погиб на 100 % на поврежденной краевой полосе, граничащей с ржаным клином.

К.Е. Ковалева (1970) проводила исследования, в которых к растениям ячменя в изоляторы подсаживались цикады. Повреждения цикадами резко повлияли на все элементы структуры урожая. Кустистость уменьшилась более чем в два раза, число колосоносных стеблей - более чем в 2,5 раза, число зерен в колосе - более чем в три раза, вес 1000 зерен - более чем в два раза. В результате урожай снизился в 4 - 6 раз.

Вредоносность цикадок усиливается в сухую и жаркую погоду, когда их активность повышается, а потеря влаги растениями усиливает угнетение растений, особенно если повреждаются молодые, неокрепшие растения. Особенно сильно страдают от цикадок всходы озимых в засушливой стенной полосе при недостатке осадков и тем более в годы с осенними засухами, когда растения кустятся плохо, растут медленно и имеют низкую выносливость к вредителям (Ще год ев, Знаменский и др., 1937; Перлова, 1949; Гривапов, Захаров, 1958а; Калашников, Шапиро, 1962; Ведерников, 1965; Панарнн, Дубоносов, 1974). В условиях холодной и дожд 23 ливой осени при достаточно высокой численности цикадки вредят мало, так как в этих условиях почти не питаются, малоподвижны, сидят в узлах кущения или на почве (Панарин, Дубоносов, 1974).

Вредоносность у поливольтинных видов особенно ярко проявляется во второй половине лета в районах с длительным вегетационным периодом в связи с резким увеличением плотности популяций к этому времени (Митяев, 1971).

В различных странах мира хлопчатник сильно страдает от нападения цикадок рода Empoasca. Ежегодные снижения урожая хлопчатника от поражения этими цикадками и слабая эффективность борьбы с ними химическими средствами привели к тому, что в ряде стран специалисты вынуждены были прибегнуть к выведению сортов хлопчатника, устойчивых к цикадкам. В США имеются также сорта люцерны, устойчивые к цикадкам (Пайнтер, 1961; Митяев, 1971; Кожевникова, 1978).

Различные виды цикад обильно населяют луговые фитоценозы. От их сосания на лугах увеличивается количество сухотравья, не поедаемого скотом (Митяев, 1971). В результате сосания цикад существенно изменяется высота растительного покрова на культивируемых пастбищах и на лугах, значительно снижая урожаи сена (Вельцс, 1968).

Некоторые виды (Laodelphax striatella, Javesella pellucida, Psammotettix striatus, Macrosteles laevis, Nephoteltix cincticeps и др.) способны наносить непосредственные повреждения и одновременно заражать растения фитопатогенными вирусами (Замбии, Тураев и др., 1953; Моравская, 1956; Гриванов, Захаров, 1958а; Смит, 1961; Калашников, Шапиро, 1962; Калниня, 1966; Белянчикова, Приданцева, 1967; Вельце, 1968; Логвинснко, 1975; Кожевникова, 1978, 2003 и др.). Имеются данные (Богоутди-нов, 2000) о том, что цикадки помимо вирусов способны переносить вироиды (вироид веретеновидности клубней картофеля) и фитоплазмы (столбур пасленовых).

Почвы, растительность и животный мир

В пределах лесостепной зоны с севера на юг чередуются серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные и типичные черноземы. В переходной зоне наряду с обыкновенными и типичными черноземами встречаются почвы лесного типа, выщелоченные черноземы, ксероморфные виды почв речных долин и почв солонцового типа. В южной степной зоне вместе с обыкновенными, южными черноземами и темно-каштановыми почвами встречаются автоморфные солонцы, полу-гидроморфные и гидроморфные почвы с участием солонцов. Почвы представлены, главным образом, черноземами, составляющими 73 % общей площади земель, 84 % площади сельскохозяйственных угодий и 92 % пашни. Среди черноземов преобладают типичные и обыкновенные (35 % общей площади), выщелоченные и оподзоленные (20 %). южные (приложение 1).

Большинство почв области (более 90%) имеет глинистый и тяжелосуглинистый механический состав (Казаков, 1997). По содержанию гумуса в пахотном слое почвы в основном средне- и малогумусные. По мощности гумусового горизонта почвы области в основном среднемощные - 46 % и маломощные - 44 % (Почвы..., 1985; Экологическая ситуация..., 1994).

В Северной зоне распространены серые лесные почвы, оподзоленные, выщелоченные, типичные и карбонатные черноземы. Средняя мощность гумусового горизонта оподзоленных черноземов - 18-40 см с содержанием гумуса от 3 до 7 %. Черноземы выщелоченные имеют мощность гумусового горизонта от 35 до 65 см, гумуса 6 - 7 %. Преобладающие почвенные разности Центральной зоны - типичные и обыкновенные черноземы, мощность гумусового горизонта типичных черноземов 50-60 см и содержание гумуса 7 - 8 %. В Южной зоне наиболее распространены черноземы обыкновенные и южные, темно-каштановые почвы. Мощность гумусового горизонта обыкновенных черноземов - 40 - 50 см, содержание гумуса 5-7 %. Южные черноземы имеют гумусовый горизонт 30-35 см, гумуса 4 - 6% (Трегубое и др..., 1988). В настоящее время распаханость территории области составляет около 55 %. Естественная растительность сохранилась по склонам, и днищам балок и оврагов, поймам рек, опушкам лесов (Трегубов и др., 1988). Она представлена лесами, луговыми степями и остепнёнными лугами (ковыль перистый, типчак, кострец береговой, лугово-степное разнотравье), разнотравно-типчаково-ковыльными и типчако-во-ковыльными степями.

Лесистость региона в среднем составляет 12,8 %. В основном лесные массивы расположены в северных и северо-западных районах (Экологическая ситуация..., 1994).

Разнотравно-типчаково-ковыльные степи встречаются небольшими участками в междуречье Самары и Кинеля, преимущественно на террасах рек. Кроме ковылей и типчака, из степных злаков встречаются тимофеевка степная, кострец пустынный, пырей гребневидный (Агроклиматические ресурсы..., 1968).

В настоящее время в области обитает около 380 видов позвоночных животных: 10 видов земноводных, 11 - пресмыкающихся, 73 - млекопитающих, 235 видов птиц и более 50 видов рыб (Экологическая ситуация..., 1994). Но по видовому составу и численности основу фауны области составляют беспозвоночные. Они распространены повсеместно во всех типах биотопов и выполняют существенную роль в регулировании устойчивости природных экосистем. Большое многообразие видов отмечается у членистоногих (Arthropoda), в том числе у насекомых (Insecta). В Самарской области выявлено более 1300 видов Insecta (Никифоров, 1951; Природа..., 1990).

Территория, на которой расположено опытное ноле, находится в Центральной зоне Самарской области или южной части лесостепи Заволжья. Рельеф опытного участка выровненный, с незначительным уклоном в северо-северо-восточном направлении. К западной стороне опытного поля примыкает старая лесная полоса. Облесенность окружающей территории 10 - 12 %.

Запасы продуктивной влаги в слое почвы 0-100 см весной в момент перехода среднесуточной температуры воздуха через 5 - ПО - 130 мм. Среднемного-летнес количество осадков в данной зоне составляет 437 мм. За вегетационный период выпадает в среднем 241 мм, из них: в апреле - 27 мм; мае - 33 мм; июне - 39 мм; июле - 47 мм; августе - 44 мм; сентябре - 44 мм. Однако, в отдельные годы бывают существенные отклонения от многолетней нормы, часто отмечается их крайне неравномерное распределение по периодам вегетации и в целом за год. Среднесуточная температура резко возрастает весной и достигает максимума (+20,7С) в июле (рис. 2).

Продолжительность безморозного периода в районе исследований 140 -145 дней. Заморозки в воздухе заканчиваются в третьей декаде мая. В отдельные годы в течение вегетационного периода наблюдаются недостаток влаги, как в почве, так и в воздухе и значительное количество суховейных дней. Снежный покров в первой половине зимы не всегда достаточен для защиты озимых культур от низких температур, тем более, что при сильных ветрах, преобладающих в зимний период, наблюдается выдувание снега с полей (Агроклиматические ресурсы..., 1968).

Почва - чернозем обыкновенный среднегумусный средпемощный тяжело-суглинистый. Обеспеченность пахотного слоя (0 - 30 см) легкогндролизуемым азотом, подвижным фосфором и обменным калием повышенная и высокая, содержание гумуса - 8,3 %.

Район проведения исследований относят к области пониженного увлажнения, ГТК - 0,8-0,7. В отдельные годы в течение вегетационного периода наблюдается недостаток влаги, как в почве, так и в воздухе и значительное количество суховейных дней. Сумма температур воздуха выше 10 составляет 2500 - 2600.

Состав, распространение, особенности биологии и экологии цикадов злаковых Среднего Поволжья

В Лесостепи Среднего Поволжья на злаковых культурах и диких злаках нами выявлено 57 видов цикадовых (Homoptera, Cicadinea), относящихся к 6 семействам. Особенности их состава, распределения, динамики численности были положены в основу выделения комплексов цикадовых на злаках. Семейство CICADELLIDAE Latreille. 1825 (ЦИКАДКИ) Имаго средней величины и мелкие. Личинки разнообразны, ведут сходный образ жизни со взрослыми и большей частью сходны по общему облику, многие хорошо прыгают. Имаго очень подвижны, хорошо прыгают. Обитают на травянистой и древесно-кустарниковой растительности, полифаги и олигофаги, последние преобладают. Почти все виды связаны с цветковыми растениями, иногда с папоротниками, хвойными, хвощами. Зимует у большинства видов яйцо, реже имаго, иногда личинки 5-го возраста. Самки откладывают яйца в ткани растений. Сосут содержимое ситовидных трубок флоэмы, реже содержимое отдельных клеток (Typhlocibinae). Некоторые виды - специфические переносчики вирусных заболеваний растений. Самое большое семейство цикадовых. На территории бывшего СССР насчитывается свыше 270 родов и 1300 видов (Емельянов, 1964; Ануфриев, Емельянов, 1988). Подсемейство APHRODINAE Haupt, 1927 Planaphrodes sp. Два экземпляра 9 были обнаружены на пырее ползучем (Elytrigia repens) в сборе от 16 июля 2002 г. Пырей находился в фазе цветения. Aphrodes bicinctus (Schrank, 1776). Цикадка клеверная. Наиболее часто встречающийся вид рода. Распространен по всей Палеаркти-ке. В США завезен. Транспалеарктический вид (Ануфриев, Кириллова, 1998). Микропермезотерм; мезофил; хортобионт; лугово-лесной (Ануфриев, Кириллова; 1998). Одно поколение в год, зимует яйцо. Лет имаго в июле - августе. (Коновалова, 1995; Ануфриев, Кириллова, 1998). На территории Азербайджана встречается с начала весны и до осени (Кулиева, 1967). В Чувашии обитает на лугах, полянах. Отмечен на посевах клевера и вики. Полифаг, предпочитает бобовые (приложение 7) (Ануфриев, Кириллова, 1998). На территории Якутии вредит бобовым культурам (Сивцев, 1989). Эта цикадка на территории Латвии была отмечена в посевах пшеницы, на клевере красном и свекле столовой (Данка, 1961). На Дальнем Востоке имаго и личинки вредят луговым и некоторым полевым травам (табак, люцерна, конопля, клевер, вика), предпочитают растения из бобовых (Коновалова, 1995). На территории Самарской области цикадка отмечена при кошении энтомологическим сачком разнотравных ассоциаций в окрестностях с. Сергиевска (Краснобаев, Дюжаева и др., 1991; Краснобаев, 1995).

В наших исследованиях вид отмечен в достаточно большом количестве растительных ассоциаций. Это, по-видимому, связано как с полифагией вида, так и с присутствием в ассоциациях бобовых растений. Неоднократно вид отмечался на следующих видах: яровая пшеница, тимофеевка луговая (Phleum pratense), кострец безостый (Bromopsis inermis), плевел многолетний (райграс пастбищный) (Lolium рег-еппе), пырей ползучий. Наибольшая численность этого вида отмечена в агроценозе ячменя - 20 ЭКЗ./100 взмахов сачком, что составило лишь 3 % от общего числа цикадовых. Подсемейство DELTOCEPHALINAE Fieber, 1869 Artianus sp. Один экземпляр $ этого вида был отмечен в сборе 13 августа 2002 г. в отаве суданской травы (Sorgwn sudanense) (приложение 8). Euscelidhis sp. Несколько 9$ этого віща были отмечены в агроценозе озимой пшеницы и в разнотравно-злаковой ассоциации с преобладанием пырея ползучего. Экземпляры зарегистрированы во второй половине лета. По-видимому, этот вид моновольти-нен, т.е. имеет одно поколение в год и имаго встречается в раниелетний период. В первую очередь у большинства цикадовых отмирают самцы. Этим и объясняется наличие только самок в позднелетний период. Mocydia sp. Несколько экземпляров $$ данного вида отмечены в сборах, проведенных в разнотравно-злаковых ассоциациях с преобладанием вейника наземного (Calama 61 grosn s cpigcios) и пырея волосоиосного (Elytrigia trichophora). В каждом из сборов было не более 2 экз. Цикадка зарегистрирована в сборах, проведенных в конце июля - августе. Видимо данный вид мигрировал и указанные стации, а не изначально развивался в них. Aroccphahis langiiidus (Plor, 1861). Встречается в большинстве стран Западной Европы; Эстонии; Литве; Лат-вин: Молдове; Украине; Грузин; Северной Африке; Азии: Казахстан, Монголия. В России встречается в средней полосе европейской части, Западной и Средней Сибири, Алтае, Тыве. Западноаридный вид (Емельянов, 1969). Микропсрмезотерм; эумезофил-ксеромезофил; хортобионт; луговой (Ануфриев, Кириллова, 1998). Зимует в стадии яйца, имаго встречается с июня по август. Сухолуговой мезофіт или кссромсзофил. В Чувашской республике отмечен на сухих лугах, имеет одиу-двс генерации (Ануфриев, Кириллова, 1998). В Центральном Казахстане встречается в июле в остепненных и сухих лугах опустыненной степи (Емельянов, 1969). Олигофаг семейства Роасеае (Вельце, 1968). На территории Самарской области цикадка отмечена при кошении энтомологическим сачком разнотравных ассоциаций в окрестностях с. Сергиевска (Краснобаев, 1995). В собственных исследованиях вид отмечен только на тимофеевке луговой. Численность не превышала 8 экз./ЮО взм. сачком. На культурных растениях не встречался. Учитывался в июне. Aroccphahis sp. Развитие происходит на злаках (Емельянов, 1964). Несколько с36 " 9$ были отмечены в разнотравно-злаковой ассоциации с преобладанием тимофеевки. Внешне вид был мало отличим от A. langnidus, который также был зарегистрирован на тимофеевке. Однако особи отличались более темной окраской. При препарировании выяснились различия в строении гениталий самца - основного признака в таксономии цикадовых. Поиск аналогов в отечественных определителях результата не дал. Предположительно это вид, впервые отмеченный на территории бывшего СССР, либо новый вид. Balclutha punctata (Fabricius, 1775). Распространен в большинстве стран Западной Европы, Эстонии, Латвии, Молдовы, Украине. В ареал вида входят так же Северная Африка, вся впетропиче-ская Азия, Неарктический, Ориентальный и Австралийский регионы, Россия: европейская часть, Сибирь, Дальний Восток. Голарктическо-ориенталыю-австралнйский вид (Ануфриев, Кириллова, 1998). Мпкромегатерм; мезофил; хортобионт; лугово-лесной (Ануфриев, Кириллова, 1998). Встречается на лугах различной степени увлажненности, выгонах, залежах, полях, лесных опушках со злаками. Личинки часто на метелках злаков. В Центральной Европе одна генерация (Ануфриев, Кириллова, 1998). Зимует имаго (Вельце, 1968; Ануфриев, Кириллова, 1998). На территории Азербайджана эта цикадка встречается только весной, с апреля по первую половину июня (Кулиева, 1967). Для территории Чувашской республики обычен, известен из разных пунктов. Отмечен в посевах ржи (Ануфриев, Кириллова, 1998). Цикадка В. punctata в Латвии, при изучении фауны цикадовых сельскохозяйственных земель была зарегистрирована на поле пшеницы и паровом поле, на котором произрастало большое количество различных сорняков (Данка, 1961). В наших исследованиях вид весьма распространен в сборах, как с культурных, так и с дикорастущих злаков. Он отмечен во всех агроценозах, за исключением яровой пшеницы. При этом он был отмечен в сборах, проведенных в этот же день на соседнем поле с ячменем. Из прочих, отмечен в сборах с разнотравно-злаковыми ассоциациями с преобладанием вейника наземного, тимофеевки луговой, пырея ползучего и житняка гребневидного (Agropyronpectinatum). Вид учитывался с начала мая по август. Обычно численность этого вида никогда не превышала 2, реже 3 экз./Ю взмахов сачком. Доля этого вида в сборе была не более 10 % общего числа цикадовых. В агроценозах наиболее часто отмечался на яровом ячмене.

Яровая пшеница

Анализ общей численности цикадовых в агроценозе яровой пшеницы выявил постепенное нарастание их максимальной численности с 1997 г. (1134 экз./ЮО взмахов сачком) до 2000 г. (более 5000 экз./100 взмахов сачком) и затем снижение численности к 2003 г. (317 экзУЮО взмахов сачком) (табл. 11). Показатели численности цикадовых на яровой пшенице были в 2-18 раз больше чем на озимой пшенице.

В течение сезона общая численность нарастала к моменту молочной, молочно-восковой и восковой спелости культуры. В фазу молочной спелости максимум численности цикадовых наблюдался в острозасушливые годы (1998, 2002 гг.) во второй половине июля. В более благоприятные по метеоусловиям годы он смещался на фазу восковой спелости культуры в первой половине августа (2000, 2003 гг.). В наиболее влажном н прохладном 1997 г. с поздним посевом культур максимум численности цикадовых отмечен в последней декаде августа в фазу молочно-восковои спелости.

Влияние агротехнических приемов на общую численность цикадовых в агроценозе яровой пшеницы было более четким, чем на озимой пшенице. Как и на озимой пшенице, наиболее предпочитаемы были делянки, расположенные в севообороте с сидеральним паром н органической системой удобрения. По отношению к системам обработки почвы цикадки более всего предпочитали делянки с обработкой почвы на 20-22 см.

Как и в случае с озимой пшеницей на яровой пшенице во всех сборах присутствует цикадка Psammotettix striatus. Доля этой цикадки колеблется в пределах 6-100 % цикадовых и не так резко по сравнению с темной и шеститочечной цикадками (приложение 11). Во все годы в фазу всходов этот вид был практически единственным из цикадовых, зарегистрированных на яровой пшенице. В дальнейшем численность этого вида на этой культуре значительно колебалась как по годам, так и в течение сезона. Наибольшей численность этого вида была отмечена в 1998 и 2000 гг. Если сезон 1998 г. весь характеризовался как острозасушливый, то 2000 г. характе-ризовался как обеспеченный осадками, за исключением июля. В 2000 г. наибольшей численности полосатая цикадка достигла как раз в конце июля, начшіе августа.

В острозасушливом 1998 г. наибольшей доля этого вида на яровой пшенице была с фазы молочной спелости до конца вегетации, также в засушливом 2000 г. -на протяжении всей вегетации, в более благоприятном 2003 г. - в начале вегетации до фазы кущения. Доля полосатой цикадки в эти периоды составляла 65-100 %, она доминировала по численности над другими видами. Следует отметить, что повышение доли этого вида, происходило, в основном, на фоне недостаточного увлажнения в указанные годы. Это еще один довод в пользу высказывания о ксерофиль-ностп данного вида.

В целом, по отношению к различным агропрпемам, предпочтения полосатой цикадки в течение вегетации яровой пшеницы складывались следующим образом: до фазы цветения цикадка предпочитала делянки в севообороте с сидеральиым паром, обработкой почвы на 6-8 см и интенсивной системой удобрения. Затем ее предпочтения изменились. Цикадка предпочитала делянки, расположенные в варианте с занятым паром, обработкой почвы на глубину 20-22 см и с общепринятой системой удобрения.

В 1998 г. (приложения 35-38) пространственное распределение полосатой цикадки имело следующие особенности. В первом сборе (21.06) меньше всего цикадок было в варианте с обработкой почвы на 10-12 см и делянках с обработкой почвы па 20-22 см по чистому пару. Во втором и третьем сборах численность цикадок была выше, но выбор делянок сохранился. Последний сбор (4.08) показал, что цикадки сместились в сторону парующего поля. На прочих делянках их численность была низкой.

Шеститочечная цикадка присутствовала в большинстве сборов. Особенно многочисленным этот вид был в 2000 г., когда его численность достигала более 1500 ЭКЗ./100 взмахов сачком. Повышение численности происходило постепенно, с начала вегетации. Примечательно, что во все остальные годы, когда велись наблюдения, численность этого вида не была такой высокой и редко превышала 200 экзЛОО взмахов сачком. Шеститочечная цикадка на этой культуре доминировала по численности над другими видами в 2000 и 2003 гг.

Относительно числа других цикадовых в тех сборах, где она присутствовала, ее доля колебалась от 1 до 72 %. Наибольшей доля этого вида оказалась в 2003 г. Она постепенно увеличивалась в течение вегетации и достигла максимума - 72 % в фазу мо-лочно-восковой спелости. Год характеризовался как относительно теплый и умеренно влажный. Это весьма примечательно, так как численность других хлебных цикадок: полосатой и темной была в тот год незначительной. В среднем наименьшее участие в населении цикадовых шеститочечная цикадка принимала в острозасушливых 2000 г. и особенно в 1998 г.

По отношению к применяемым агроприемам в течение сезона предпочтения складывались следующим образом: из делянок более предпочитаемы были расположенные в севооборотах с занятым и сидеральным паром, обработкой почвы на 20-22 см и интенсивной системой удобрения.

Приложения 20-23 и таблица 11 иллюстрируют ШхМенение возрастных спектров и сезонную динамику численности популяций полосатой и шеститочечной цикадок в 2002-2003 гг. На обоих графиках имеются два пика численности: в фазе кущения - трубкованпя и молочной спелости культуры. Данные диаграммы позволяют предположить, что в первом сборе присутствуют цикадки первого поколения, которые после яйцекладки погибают. Второе поколение появляется во втором сборе в виде личинок и в третьем сборе уже в виде имаго, которое, однако, начинает мигрировать по мере окрыления. Как правило, численность полосатой и шеститочечной цикадок во второй пик численности гораздо выше, чем в первый.

В 2000 г. удалось проследить пространственное распределение шеститочечной цикадки по вариантам опыта (приложения 39-42). В первом сборе цикадок было несколько больше в вариантах с комбинированной обработкой почвы на 20-22 см. Во втором и третьем сборах происходило более равномерное распределение цикадок по вариантам, с некоторым избежанием участков, в варианте с обработкой почвы на 10-12 см. В последнем сборе численность шестнточечной цикадки возросла и они скапливались в вариантах с чистым паром, примыкающих к парующему полю.

Темная цикадка так же присутствует во многих сборах на яровой пшенице. Следует отметить, что её численность была максимальной в 1997 г., в начале вегетации до фазы цветения в 1998 г. и затем постепенно снижалась. В 2002 и 2003 гг. ее численность была минимальной и в среднем составляла не более 20 экз./100 взмахов сачком. Видимо, это связано с многолетним циклом развития популяции в изучаемой зоне. Необходимо отметить, что 1997 г. был прохладным и влажным. По всей видимости, условия, сложившиеся в том году, были настолько благоприятными, что численность этого вида была высокой и в начале следующего года, сухого и не благоприятного для этого вида. Численность этого вида максимальна в период трубкования — молочно-восковой спелости яровой пшеницы, когда она достигает численности более 600 экз./ЮО взмахов сачком. Доля этого вида была максимальной в эти же годы, в эти же фазы развития яровой пшеницы. Она достигала 61-79 % всех цикадовых. В остальные годы этот показатель был значительно ниже и не превышал 10 %.

Похожие диссертации на Биоэкологическое обоснование защиты зерновых злаковых культур от цикадовых (Homoptera, Cicadinea) в лесостепи Среднего Поволжья