Экологизация контроля насекомых-вредителей в посевах подсолнечника

Введение. Интенсификация земледелия и промышленные технологии возделывания сельскохозяйственных культур усиливают

требования к эффективности, надежности и безопасности для окружающей среды средств и методов защиты растений. В современных условиях возделывания сельскохозяйственных культур более чем на 80 % обрабатываемых площадей применяют химические средства защиты растений, и количество химических веществ, используемых в сельском хозяйстве, будет только увеличиваться.

Одной из негативных сторон применения традиционного химического метода защиты следует признать появление резистентных к пестицидам популяций вредных организмов. В основе подобной резистентности лежат глубокие генетические перестройки в популяции членистоногих под влиянием интенсивных обработок за счет селекции особей с измененными в сравнении с нормой поведенческими или физиолого-биохимическими показателями, способствующими их выживаемости в условиях пестицидного воздействия [9].

Конечно, резистентность крайне отрицательно сказывается на фитосанитарной обстановке в агробиоценозах и экономике возделывания сельскохозяйственных культур. Требуется пополнение арсенала средств борьбы соединениями все нового механизма действия, что, несомненно, ведет к поиску еще более токсических веществ абсолютно новых классов химических соединений и, разумеется, к увеличению стоимости производства пестицидов.

Анализируя современную практику использования ядохимикатов в сельском хозяйстве, мы можем сделать вывод, что человек уже практически проиграл битву с насекомыми-вредителями, которые приспосабливаются к инсектицидам быстрее, чем изобретаются и выпускаются новые препараты. Под воздействием пестицидов погибают и «враги наших врагов». Все это приводит к экологическому дисбалансу в звене «насеко-мое-энтомофаг», что служит причиной возникновения вторичных вспышек уцелевших, устойчивых к пестицидам популяций вредителей. Дальнейшее наращивание доз пестицидов ведет к бесконечной гонке по замкнутому кругу [5; 14].

По последним данным ФАО, в мире отмечено 428 видов вредных членистоногих, развивших резистентность к пестицидам разных химических групп, из которых 260 – вредители сельскохозяйственных культур. Помимо этого, резистентность отмечена у 91 вида фитопатогенов к более чем 40 видам фунгицидов, у 7 видов грызунов к антикоагулянтам, у 2 видов нематод к нематицидам и толерантность к гербицидам у 17 видов сорняков [9].

Главной задачей наших исследований являлся поиск элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника, основанный на учете закономерностей формирования агро-энтомоценоза в зависимости от воздействия природных и антропогенных факторов; на экологической, токсикологической и экономической целесообразности применения химических и биологических средств защиты растений и на оптимизации приемов агротехники, обеспечивающих реализацию высокой продуктивности растений и снижение вредоносности фитофагов.

Материалы и методы. Исследования проводили на центральной экспериментальной базе (ЦЭБ) ВНИИМК и в ОСХ “Березан-ское” Кореновского района Краснодарского края.

Опыты по изучению видового состава насекомых проводили по общепринятым методикам Г.Е. Осмоловского [7].

Определение вредителей масличных культур осуществляли по «Определителю сельскохозяйственных вредителей по повреждениям культурных растений» [6].

Изучение биологических особенностей вредителей велось по общепринятым методикам, изложенным в работах Н.В. Кожанчико-ва и К.К. Фасулати [3; 11].

Полевые деляночные опыты по выявлению биологической эффективности химических и биологических препаратов проводили в соответствии с «Методическими указаниями по испытанию инсектицидов, акарицидов и моллюскоцидов в растениеводстве» [4].

Уборка производственных опытов осуществляется обмолотом корзинок подсолнечника на комбайне. Одновременно отбирались пробы для определения сорности и влажности убранных партий для последующего пересчёта на 100 %-ную чистоту и стандартную влажность семян.

Результаты исследований обработаны соответствующими статистическими методами Б.А. Доспехова [2].

Результаты и обсуждение. За последние годы на Северном Кавказе фитосанитарная обстановка агроценозов крайне ухудшилась.

Возросла засоренность полей, нарушаются севообороты, системы обработки почвы, не соблюдаются правила и нормы применения удобрений. Весьма высока доля масличных культур в структуре посевных площадей, что в конечном итоге приводит не только к усилению вредоносности патогенов, но и к увеличению плотности насекомых-вредителей, в частности проволочников и ложнопроволочников. Во многих хозяйствах Краснодарского края произошло накопление вредителя: плотность личинок достигла 50-70 экз./м2, а в отдельных случаях она превышала 100 экз./м2. При такой численности зачастую хозяйства пересевают подсолнечник дважды и даже трижды. Площадь пересева культуры по краю ежегодно колеблется от 30 до 50 тыс. га.

Стратегия защиты растений в настоящее время исходит из того, что экологически наиболее безопасными являются методы с использованием природных факторов регуляции численности вредных организмов. С этих позиций одним из перспективных направлений в защите растений представляется применение биологически активных веществ природного происхождения, биопестицидов, экологически безопасных отходов производства как элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника.

В 2009-2010 гг. отделом защиты растений ВНИИМК против почвообитающих вредителей в производственных условиях в ОСХ «Березанское» Кореновского района были впервые испытаны биопестициды: СОЧВА® и Биостат.

Широко известно, что отдельные растения могут отпугивать, подавлять или даже просто убивать насекомых-вредителей. По причине того, что активные вещества, содержащиеся в них, являются биопестицидами – ядами биологического, растительного происхождения.

Примером такого биопестицида и служит Биостат. Биостат – это препарат инсектицидно-фунгицидного действия, представляющий собой раствор спиртовой кориандрового масла. Этот препарат был создан и недавно запатентован во Всероссийском Институте биологической защиты растений (ВНИИБЗР).

Другое испытанное нами экологически безопасное вещество – это препарат СОЧ-ВА®, который является репеллентом широкого спектра действия для защиты сельскохозяйственных культур от заселения их вредителями. СОЧВА® представляет собой водный концентрат древесного дыма. Этот препарат действует сразу после применения, не токсичен для растений, людей и животных, не вызывает резистентности [10].

Производственный опыт был заложен на одном из полей ОСХ «Березанское». До посева подсолнечника были проведены почвенные раскопки и установлена плотность личинок жуков-щелкунов (проволочников) которая составила 8,0 экз./м2. Семена подсолнечника были предварительно проинкрусти-рованы препаратами круйзер, биостат и сочва на лабораторном инкрустаторе «Hege». Почвенные раскопки, проведенные в фазе всходов подсолнечника, выявили существенную разницу в снижении численности личинок жуков-щелкунов на вариантах с инкрустированием препаратами по сравнению с контролем. Так, применение биопестицидов сочва и биостат выявило их высокую биологическую эффективность – 91,3-92,5 %, что позволило сохранить густоту стояния растений на 5,08,0 тыс. шт./га выше в сравнении с контролем, с максимальным количеством сохраненного урожая от 0,22 до 0,29 т/га (табл. 1).

Таблица 1

Эффективность инкрустирования семян подсолнечника биопестицидами против проволочников, сорт Лакомка

ОСХ «Березанское», 2009-2010 гг.

Вариант	Норма расхода препарата, л/т	Густота растений, тыс.шт./га	Числен-лен-ность прово-лочни-ков, экз./м2	Биологи-че-ская эффек фек-тивно-сть, %	Урожай-ность, т/га	+ - к конт ролю, т/га
Контроль (б/о)	-	18,0	8,0	0,0	1,57	0,0
Круйзер, СК (350 г/л) (эталон)	10,0	23,4	1,0	87,5	1,72	+0,1 5
Сочва, Ж (20 г/л)	6,0	24,3	1,2	85,0	1,79	+0,2 2
	8,0	26,0	0,7	91,3	1,85	+0,2 8
Биостат (ВНИИБЗР)	2,0	23,8	0,6	92,5	1,86	+0,2 9

В немалой степени накоплению фитофагов, патогенов и сорняков способствует загущенность лесополос и близость их к посевам культурных растений, и в частности к полям подсолнечника (рис. 1).

Рисунок 1 – Загущенная лесополоса, ОСХ «Березанское», 2011 г. (ориг.)

фаунистического разнообразия в трансформированных агроэкосистемах и выявление особенностей состояния энтомофауны по ряду биотических показателей, на которые оказывают совокупное влияние компоненты обустроенного агроценоза, изучены недостаточно. И, безусловно, это дело ближайшего будущего. Загущенность лесополос и близость их к посевам культурных растений крайне негативно отражается и на фитосани-тарном состоянии масличных культур и подсолнечника в частности.

По мере роста и формирования полезащитных лесных полос, они превращаются в места, где скапливаются многие опасные вредители, создаются благоприятные условия для перезимовки инфекционного начала наиболее опасных патогенов и фитофагов. Создается благоприятный микроклимат с оптимальными температурой и влажностью для их развития, особенно в тех случаях, когда на протяжении ряда лет эти лесополосы не приводились в порядок, не проводилась их очистка и прореживание.

Так, например, на территории лесополос отмечается концентрация клопов-черепашек, крестоцветных блошек, многих видов тлей, акациевой огневки и ряда других опасных объектов [8].

И в этой связи особую значимость приобретает лесомелиоративное обустройство аграрной территории, как один из элементов восстановления экосистем до уровня, гарантирующего их устойчивое функционирование. В идеале, конечно, введение в агроэкосистему многопородных полифунк-циональных лесных полос способствовало бы формированию качественно новой экологической среды и, как следствие, преобразованию энтомофаунистических сообществ с привлечением полезных насекомых энтомо-фагов. В настоящее время ряд исследователей, таких как Черезова, Чернышев, Белицкая и другие ученые, изучали влияние лесополос на насекомых. В своих работах они не раз подчеркивали, что очищенные и прореженные лесополосы способствуют значительному улучшению фитосанитарного состояния посевов сельскохозяйственных культур [1; 12; 13] (рис. 2).

Однако до настоящего времени комплексного изучения энтомо-населения лесозащищенного поля не проводилось. Изменение

Рисунок 2 – Очищенная и прореженная лесополоса ОСХ «Березанское», 2011 г.

(ориг.)

В наших опытах с короткоротационными севооборотами масличных культур на полях стационара отдела земледелия ВНИИМК изучалось влияние агротехнических приемов возделывания подсолнечника на заселение этой культуры насекомыми-вредителями (табл. 2).

Влияние предшественников практически не сказалось на заселении растений подсолнечника полевым клопом, но способы обработки почвы и сроки возврата культуры повлияли на численность фитофагов (табл. 2).

При поверхностной обработке почвы шло увеличение численности насекомых-вредителей на посевах подсолнечника по сравнению с отвальной вспашкой. Так, при сроке возврата культуры 4 года количество насекомых в варианте с поверхностной обработкой почвы было выше на 8,1 экз./раст., чем при отвальной вспашке, через 5 лет разница в количестве фитофагов уже составила 10,4 экз./раст., но при сроке возврата 8 лет разница в численности растительноядных клопов при поверхностной обработке почвы не была значительной и составила 1,3 экз./раст. При монокультуре численность полевых клопов была самой высокой и достигала 87,4 экз./раст. Однако на численность насекомых здесь повлияло в большей степени соседство посевов с загущенными лесополосами.

Таблица 2

Заселение растений подсолнечника клопом полевым (Lygus pratensis L.) в зависимости от близости посевов этой культуры к лесополосам, стационар отдела земледелия ВНИИМК

Краснодар, 2009-2010 гг.

Срок воз-врата, лет	Обработка почвы	Пред-шест-вен-ник	Сорт	Расстояние от посевов культуры до лесополос, м	Числен-лен-ность вредителя, экз./раст.	В среднем, экз./раст.
1	2	3	4	5	6	7
3	Отвальная вспашка	Лен мас-личный	СУР	390,0	0,1	0,5
			Бузулук		1,6
			Лакомка		0,0
			Мастер		0,3
	Поверхностная обработка		СУР		2,2	0,65
			Бузулук		0,3
			Лакомка		0,1
			Мастер		0,0
4	Отвальная вспашка	Озимая пшеница	СУР	195,0	7,1	4,7
			Бузулук		4,2
			Лакомка		5,3
			Мастер		2,1
	Поверхностная обработка		СУР		9,2	12,8
			Бузулук		19,6
			Лакомка		15,5
			Мастер		6,8
5 8	Отвальная вспашка	Озимая пшеница Озимая пшеница	СУР	100,0 195,0	34,5	45,1
			Бузулук		61,6
			Лакомка		42,8
			Мастер		41,4
	Поверх-верх-ностная обработка Отвальная вспашка		СУР		82,5	55,5 6,4
			Бузулук		67,3
			Лакомка		41,5
			Мастер СУР Бузулук		30,7 7,0 9,0
			Лакомка		4,4
			Мастер		5,1
	Поверхностная обработка		СУР		11,5	7,7
			Бузулук		4,3
			Лакомка		10,9
			Мастер		3,9
Моно-куль тура	Отвальная вспашка	Моно-культура	Семена подсолнечника без обработки (сорт Мастер)	45,0	87,4	70,4
			Семена инкру-стиро-ваны (сорт Мастер)		53,3
	Поверхностная обработка		Семена без обработки (сорт Мастер)		76,2	74,8
			Семена инкру-стиро-ваны (сорт Мастер)		73,3

Следует отметить и некоторое различие по заселению этими насекомыми-вредителями сортов подсолнечника. В ходе проведения обследования было обнаружено, что численность полевого клопа на сортах Мастер и Лакомка была несколько меньше по сравнению с сортами Сур и Бузулук и колебалась от 1,8 до 20,2 экз./раст.

Однако наиболее существенное влияние на заселение подсолнечника насекомыми-вредителями оказало удаленность посевов этой культуры от лесополос. Наиболее высокое заселение подсолнечника растительноядными клопами, со средней численностью 72,6 экз./раст., нами отмечено на участках посевов подсолнечника, расположенных на расстоянии 45 метров от загущенных лесополос (рис. 3).

Рисунок 3 – Заселение корзинок подсолнечника растительноядными клопами, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2010 г. (ориг.)

С увеличением расстояния от лесополос до посевов культуры в пределах 100 метров численность полевого клопа уменьшалась в 1,6 раза и составляла уже 45,0-55,0 экз./раст. При расположении посевов подсолнечника от лесополос на расстоянии до 200 метров количество имаго и личинок полевого клопа уменьшилось в 5,8 раза и составило уже 12,8 экз./раст.

Наиболее значительные результаты были получены при удалении посевов подсолнечника от лесополос на расстояние до 390 метров, где численность полевого клопа уже снизилась до 0,6 экз./раст., что ниже порога вредоносности растительноядных клопов, который составляет 2-3 экз./раст. Такое снижение численности полевых клопов весьма существенно для посевов культуры и позволяет не применять пестициды для защиты подсолнечника.

Обобщая полученные результаты в опытах с короткоротационными севооборотами масличных культур отдела земледелия ВНИИМК можно сделать следующий вывод, что нарастание численности мигрирующих вредителей, таких как растительноядные клопы, зависит в большей степени от близости посевов подсолнечника к загущенным лесополосам, как местам перезимовки вредителей и источнику их дополнительного питания.

В заключении следует еще раз отметить, что агроэкосистемы представляют собой природные экосистемы, измененные в процессе сельскохозяйственного производства и при замене сложного естественного растительного покрова однообразным по видовому составу посевом или насаждением, при отсутствии должного ухода за лесонасаждениями происходит резкая перестройка в комплексе консументов. Снижается эффективность многих энтомофагов, поэтому в агроценозах обычны вспышки массовых размножений вредителей, для подавления которых мы применяем преимущественно химический метод борьбы, что приводит к загрязнению экосистем. Сельскохозяйственная деятельность не уничтожила влияние естественного отбора, но появился новый мощный антропогенный фактор отбора – деятельность человека, способствующая выживанию одних и подавляющая развитие других групп организмов.

Для поддержания высокой продуктивности современных агроэкосистем мы, порой несвоевременно и бессистемно, применяем удобрения и пестициды. Однако подобная практика их использования во многих случаях приводит к нарушению равновесия в системе и разрушению агроценозов.

Использование элементов экологизированной системы контроля вредных насекомых в агроценозе подсолнечника, таких как применение биопестицидов, ведение селекционного отбора наиболее устойчивых сортов и гибридов этой культуры к повреждению фитофагами и агротехнические мероприятия, включающие правильное размещение подсолнечника в севообороте с возвращением на прежнее поле не ранее чем через 8-10 лет, основную обработку почвы, способствующую уничтожению сорняков, на которых развиваются болезни и многие виды вредителей (чернотелки, клопы, проволочники, луговой мотылек, тли), а также чистки и прореживания лесополос обеспечат не только высокое повышение продуктивности растений подсолнечника, но и будут способствовать получению экологической чистотой сельскохозяйственной продукции, а также значи- тельно улучшат фитосанитарное состояния посевов этой культуры.