НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Стригун Олександр Олексійович

УДК: 595.7+623.7+91

екологічне ОБҐРУНТУВАННЯ методів прогнозу звичайного та сірого бурякових довгоносиків в умовах

центрального лісостепу україни

16.00.10 – ентомологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата сільськогосподарських наук

Київ - 2004

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в лабораторії прогнозів та економіки Інституту захисту рослин Української академії аграрних наук

Науковий керівник - | доктор сільськогосподарських наук, професор

ТРИБЕЛЬ Станіслав Олександрович,

Інститут захисту рослин УААН,

завідувач лабораторії стійкості сільськогосподарських

культур до шкідників |

Офіційні опоненти : | доктор сільськогосподарських наук, професор

ШЕЛЕСТОВА Валентина Сергіївна,

Національний аграрний університет,

професор кафедри інтегрованого захисту

і карантину рослин |

кандидат сільськогосподарських наук

САНІН Євген Вікторович,

ТОВ "Сингента", начальник відділу маркетингу | Провідна установа - | Уманський державний аграрний університет, кафедра захисту рослин, Міністерство аграрної політики України,

м. Умань |

Захист відбудеться “23” грудня 2004 р. о 12 год. на засіданні

спеціалізованої вченої ради Д 26.004.02. у Національному аграрному університеті за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 15, навчальний корпус № 3, аудиторія 65

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного аграрного університету за адресою: 03041, м. Київ-41, вул. Героїв оборони, 13, навчальний корпус № 4, к. 41

Автореферат розісланий “18” листопада 2004 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Мороз М.С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В 1995-2003 рр. проблема захисту посівів цукрових буряків від звичайного бурякового та сірого довгоносиків набула надзвичайно важливого значення, оскільки сумарний коефіцієнт заселеності (Кз) ними бурякових полів в порівнянні з періодом 1970-90 років збільшився в 3,35 разів, почастішали випадки значного пошкодження посівів. За таких умов прогноз цих шкідників сходів, є надзвичайно важливою проблемою і необхідною складовою інтегрованого захисту посівів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в рамках робочої програми лабораторії прогнозів і економіки Інституту захисту рослин УААН із завдання 04.01 – „Розробити методи обліків та системи моніторингу і прогнозування шкідливих організмів на основі моделювання їх розвитку” (номер державної реєстрації 0104U002895).

Мета і завдання досліджень. Уточнити екологічні особливості розвитку і розмноження звичайного бурякового і сірого довгоносиків в сучасних умовах господарювання та розробити методи багаторічного та довгострокового їх прогнозування.

Для досягнення поставленої мети виконували такі завдання:

- уточнення зон з різною чисельністю та частотою спалахів розмноження бурякових довгоносиків;

- проведення системного аналізу ефективності окремих елементів хімічного захисту та їх комплексу на розмноження довгоносиків;

- формування бази даних про багаторічну динаміку чисельності;

- проведення ретроспективного аналізу залежності динаміки чисельності довгоносиків від абіотичних чинників, системи захисту культури;

- уточнення впливу метеорологічних умов на життєвість популяції звичайного бурякового довгоносика;

- встановлення резервацій ,,непомітного” накопичення довгоносиків;

- розробка алгоритмів та моделей багаторічної і річної динаміки чисельності довгоносиків.

Об’єкт досліджень. Посіви цукрових буряків, звичайний буряковий та сірий довгоносики.

Предмет досліджень. Динаміка чисельності звичайного бурякового та сірого довгоносиків, її залежність від ряду факторів (системи захисту посівів, САТ, ГТК, сонячного сяйва, сонячної активності).

Методи досліджень. Лабораторні – формування бази даних, системний аналіз, статистична обробка, комп’ютерне моделювання. Польові – уточнення екологічних факторів, що впливають на динаміку чисельності фітофагів.

Наукова новизна результатів досліджень. Уточнено вплив різних систем захисту цукрових буряків на динаміку чисельності і трофічну орієнтацію бурякових довгоносиків. Вперше введений коефіцієнт зосередженості (Кб) популяції звичайного бурякового довгоносика на посівах буряків, що дає змогу вносити поправку до оцінки ступеня загрози від фітофага. Уточнені і доповнені екологічні параметри стадій розвитку звичайного бурякового довгоносика, які є вихідними даними для моделювання строків появи окремих стадій. Встановлені екологічні параметри (САТ, ГТК, тривалість сонячного сяйва, сонячної активності), що обумовлюють різну інтенсивність розмноження звичайного бурякового довгоносика (Кр) в багаторічному циклі динаміки чисельності. Проведено районування території України за різним рівнем чисельності звичайного бурякового та сірого довгоносиків, що є підґрунтям до розробки зональних систем захисту посівів цукрових буряків. Встановлено, що токсикація сходів способом обробки насіння впродовж останніх років суттєво вплинула на структуру популяції фітофагів бурякового агроценозу в період „сім’ядолі - дві пари листків”. Частка популяції, звичайного бурякового довгоносика, що пристосувалася до розвитку на цій культурі зменшилася, а частка, що залишилася на лободових бур’янах інших агроценозів – збільшилася, за останні вісім років з 5-10% до 34%. Розроблені алгоритми і рівняння математичного моделювання, які дають змогу перейти до комп’ютерного методу довгострокового прогнозування звичайного бурякового довгоносика з вірогідністю до 90%, сірого до – 52%.

Практичне значення одержаних результатів. Встановлені екологічні параметри (САТ, ГТК, тривалість сонячного сяйва, сонячна активність), що обумовлюють різну інтенсивність розмноження (Кр) в багаторічній динаміці чисельності звичайного бурякового довгоносика, що дає змогу за аналізом метеоумов встановити фази багаторічного циклу розмноження: депресії, підняття чисельності, масового розмноження, піку спалаху. Оцінка впливу токсикації сходів системними препаратами для захисту посівів цукрових буряків на зміну трофічної орієнтації та адаптації популяцій фітофагів, вимагає корекції існуючої системи та обов’язкового застосування засобів обмеження чисельності звичайного бурякового довгоносика в період відкладання жуками яєць. Розроблені алгоритми та математичні моделі динаміки чисельності звичайного бурякового і сірого довгоносиків для комп’ютерного прогнозування, які дають змогу визначити ступінь загрози для посівів цукрових буряків та уникнути “непередбаченої” масової появи шкідників на значних площах посіву, своєчасно застосувати необхідні засоби захисту посівів.

Особистий внесок здобувача. Безпосередня участь у плануванні, складанні схем, підготовці та проведенні досліджень, спостережень, обліків, аналізів та обробці отриманих даних, апробації і впровадженні результатів у виробництво, підготовці матеріалів до друку.

Апробація результатів досліджень. Основні положення дисертаційної роботи доповідались на науково-практичній конференції молодих вчених „Проблеми сучасного землекористування” (Чабани, 2002 р.), VI–му з’їзді Українського ентомологічного товариства (м. Біла Церква, 2003 р.), четвертій міжвузівській науково-практичній конференції аспірантів „Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (Вінниця, 2004 р.), розширеній нараді лабораторії прогнозів і економіки, на засіданнях вченої ради Інституту захисту рослин у 2001-2004 рр.

Публікації. Матеріали дисертації опубліковані у п’яти статтях і чотирьох тезах конференцій.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 175 сторінках комп’ютерного набору, складається із вступу, семи розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної літератури та додатків. Містить 46 таблиць та 35 рисунків. Список літератури включає 298 джерел, у тому числі 28 зарубіжних авторів.

ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ

В огляді літератури наведена агрокліматична характеристика зон бурякосіяння, біологічні особливості звичайного бурякового та сірого довгоносиків, їх шкодочинність, розвиток засобів захисту посівів, прогноз та його роль в сучасних інтегрованих системах захисту рослин, існуючі алгоритми та методи прогнозування шкідників. Вказується відсутність екологічних параметрів та математичних моделей прогнозування.

МІСЦЕ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили в 2001-2003 рр. у лабораторії прогнозів та економіки Інституту захисту рослин УААН та на полях СТОВ "Перемога" Лохвицького району Полтавської області, яке розташоване у лівобережній частині Центрально-східного Лісостепу. Матеріали з багаторічної (1981-2002 рр.) динаміки чисельності звичайного бурякового та сірого довгоносиків були надані заступником директора з наукової роботи ВПДСС, кандидатом с.-г. наук В.М. Смірних.

Особливості екології, біології та багаторічної динаміки чисельності звичайного бурякового та сірого довгоносиків вивчали за методиками Е.Н. Житкевич (1959), О.И. Петрухи (1976), О.И. Петрухи, А.П. Бутовського (1981), С.О. Трибеля (2001). Результати досліджень обраховували методом дисперсійного аналізу з допомогою прикладних програм MSExcel, Statgraphics та Statistica 5.0 на комп’ютері.

ОСОБЛИВОСТІ ДИНАМІКИ ЧИСЕЛЬНОСТІ ЗВИЧАЙНОГО БУРЯКОВОГО ТА СІРОГО ДОВГОНОСИКІВ У РОКИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Зі спеціалізованих шкідників сходів цукрових буряків звичайний буряковий довгоносик (Bothynoderes рunctiventris Germ.) найшкодочинніший (Звєрезомб-Зубовський, 1957; Петруха, 1959). В зоні досліджень чисельність шкідника досить висока (табл. 1) і перевищує економічний поріг шкодочинності (ЕПШ) у три і більше рази, за винятком 2002 р. Середня щільність жуків за 2001-2003 рр. як на бурячищах, так і на полях під посів цукрових буряків була ідентичною і становила 1,6 екз./м2, це свідчить, що 50% популяції зимує поза межами бурякового поля, тобто розвиток частки популяції відбувається на інших стаціях.

Серед стадій, відібраних із проб, встановили відсоток мертвих, що загинули за зимовий період (табл. 2). Загибла частка припадає на лялечок і лише 1,6% на жуків.

Таблиця 1 - Чисельність жуків звичайного бурякового довгоносика на різних стаціях бурякової сівозміни при весняних ґрунтових розкопках в СТОВ “Перемога” у 2001-2003 рр.

Стація, передпопередник | Щільність за роки досліджень, екз./м2

2001 р. | 2002 р. | 2003 р. | середнє

Бурячище: горох | 2,5 | 0,3 | 1,8 | 1,5

багаторічні трави | 2,7 | 0,4 | 2,0 | 1,7

Середнє | 2,6 | 0,3 | 1,9 | 1,6

Поле під посів буряків: горох | 2,5 | 0,3 | 1,2 | 1,3

багаторічні трави | 2,8 | 0,6 | 1,4 | 1,6

Середнє | 2,6 | 0,4 | 1,8 | 1,6

НІР 05 | 0,4 | 0,2 | 0,2 | 0,1

Таблиця 2 - Смертність за зимовий період за різних умов розвитку генерацій звичайного бурякового довгоносика (весняні ґрунтові розкопки в СТОВ “Перемога” у 2001-2003 рр.)

Роки | Умови за квітень-вересень | Щільність навесні, екз./м2

САТ, 0С | ГТК | разом | в т. ч. мертвих | загибель, %

2000/2001 | 2958,6 | 1,4 | 2,6 | 0,9 | 34,6

2001/2002 | 3032,1 | 1,7 | 0,3 | 0,11 | 37,4

2002/2003 | 3051,6 | 1,2 | 1,9 | 0,47 | 24,7

Середнє | 2980,8 | 1,4 | 1,5 | 0,48 | 32,2

НІР05 | - | - | 1,3 | 0,31 | 10,6

Встановлено, що за підвищення зволоженості вегетаційного періоду частка загиблої популяції збільшувалась. Найвищу частку загиблих особин відмічено за зиму 2001/2002 рр. – 37,4% за ГТК вегетаційного періоду 1,7.

За два дні до орієнтовної появи сходів і після їх появи обліковували чисельність довгоносика на стаціонарних облікових майданчиках. Аналогічні підрахунки провели на бурячищах (табл. 3).

Дані таблиці 3 свідчать, що в період появи сходів цукрових буряків щільність жуків звичайного бурякового довгоносика була досить висока (3,1-5,2 екз./м2), якими за 1-2 доби було пошкоджено токсикованих рослин відповідно 24,8-79,1%. Найбільша загибель рослин (54,8%) зареєстровано у 2002 р., що обумовлено температурними умовами та тривалістю періоду „посів-сходи” 12 діб. Одноразове обприскування сходів цукрових буряків, токсикованих карбофурановими препаратами не дає змоги утримати чисельність звичайного бурякового довгоносика на більш низькому рівні, тому слід обов’язково проводити ще одну обробку перед відкладанням яєць самками в середині травня.

З аналізу даних динаміки розвитку та чисельності звичайного бурякового довгоносика за роки досліджень (2001-2003 рр.) встановлено, що за період від личинки другого віку (L2) до жуків, що входять в зимівлю, виживало від 3,6 до 27% популяції.

Таблиця 3 - Динаміка чисельності та шкодочинність звичайного бурякового довгоносика на токсикованих сходах цукрових буряків (СТОВ “Перемога” у 2001-2003 рр.)

Показники | 2001 р. | 2002 р. | 2003 р. | Середнє | НІР05

Щільність жуків, екз./м2: на бурячищі | 0,82 | 0,35 | 0,52 | 0,56 | 0,15

на посівах цукрових буряків | 3,1 | 5,2 | 3,3 | 3,9 | 0,2

Пошкоджено рослин | % | 24,8 | 79,1 | 35,2 | 46,3 | 10,2

середній бал | 1,0 | 3,1 | 1,4 | 1,8 | 1,6

Загинуло рослин, % | 0,7 | 54,8 | 1,2 | 18,9 | 12,8

Тривалість періоду „посів-сходи”, днів | 9 | 12 | 7 | 9,3 | 2,4

Середньодобова температура в період сходів, 0С | 15,2 | 13,8 | 15,8 | 14,9 | 0,7

Ефективність обробки інсектицидами,*% | 85,2 | 91,1 | 87,3 | 87,9 | 3,1

* Примітка: в 2001 р. – Базудин, 60% к.е. (2,0 л/га), в 2002-2003 рр. – Децис, 2,5% к.е. (0,5 л/га).

Зимуючих стадій сірого довгоносика обліковували одночасно із звичайним буряковим довгоносиком на бурячищах і на полях під посів буряків (табл. 4).

Чисельність сірого довгоносика в порівнянні із звичайним буряковим довгоносиком значно нижча. Основною стацією розмноження цього фітофага є багаторічні трави.

Таблиця 4 - Чисельність сірого довгоносика (личинки, жуки) в місцях зимівлі при весняних ґрунтових розкопках за 2001-2003 рр.

Стація, передпопередник | Щільність за роки досліджень, екз./м2

2001 р. | 2002 р. | 2003 р. | середнє

Бурячище: горох | 0,12 | 0,14 | 0,22 | 0,16

багаторічні трави | 0,51 | 0,36 | 0,39 | 0,42

Середнє | 0,31 | 0,25 | 0,30 | 0,29

Поле під посів буряків: горох | 0,29 | 0,15 | 0,34 | 0,26

багаторічні трави | 0,71 | 0,55 | 0,63 | 0,63

Середнє | 0,50 | 0,35 | 0,48 | 0,44

НІР05 | 0,12 | 0,05 | 0,11 | 0,13

ПОШИРЕНІСТЬ ТА ЗОНАЛЬНИЙ РІВЕНЬ ШКІДЛИВОСТІ ЗВИЧАЙНОГО БУРЯКОВОГО ТА СІРОГО ДОВГОНОСИКІВ В УКРАЇНІ

Багаторічна динаміка інтенсивності розмноження комах фітофагів залежить від впливу поєднання абіотичних, біотичних, антропічних, едафічних чинників, що характеризують умови агроекосистеми. Окрім того, надзвичайно велике значення мають елементи глобального фізичного стану: космічної радіації, сонячної радіації з її циклічністю, з градієнтом світла і тепла, електромагнітним полем сонячної системи та геомагнітним полем Землі, циркуляцією повітряних мас. Ось чому в межах ландшафтно-географічних зон України відмічаються регіональні відмінності екологічних умов, які впливають на формування агроценозів і частоту спалахів розмноження окремих видів шкідників.

Аналіз багаторічних даних (1932-2003 рр.) з чисельності звичайного бурякового довгоносика в різних областях України дав змогу на схематичну карту України нанести зони чисельності звичайного бурякового довгоносика із середнім коефіцієнтом заселеності та з різною частотою повторюваності спалахів розмноження цього шкідника:

- зона сталої високої чисельності (1,2-1,9 екз./м2) із середнім коефіцієнтом заселення > 1,0 тривалості спалахів розмноження 4-6 років із 11-річного періоду охоплює південно-західні райони Сумської, південні - Чернігівської, західні і центральні - Полтавської, східні - Київської, центральні і східні - Черкаської, північні - Кіровоградської областей;

- зона періодичної підвищеної чисельності (0,6-0,9 екз./м2) із середнім коефіцієнтом заселення 0,5-1,0 та тривалістю спалахів 3-4 роки включає південно-західних райони Харківської, східні - Полтавської, північні - Дніпропетровської і Миколаївської, центральні - Кіровоградської, Черкаської і Сумської, південні - Київської і Чернігівської областей;

- зона спорадичної підвищеної чисельності (0,4-0,5 екз./м2) із середнім коефіцієнтом заселення <0,5 та тривалістю спалахів 2-3 роки включає південні райони Чернігівської, Житомирської; центрально-східні - Хмельницької; цетрально-західні - Луганської; північні - Донецької; майже всю територію Дніпропетровської, Миколаївської, Харківської, Вінницької областей.

На підставі аналізу з динаміки чисельності сірого довгоносика територію України поділили на зони із різним рівнем шкідливості (рис. 1).

Проведене районування території України за рівнями чисельності довгоносиків є підґрунтям до розробки зональних систем захисту посівів цукрових буряків від цих шкідників.

ВПЛИВ АНТРОПІЧНИХ ЧИННИКІВ НА БАГАТОРІЧНУ ДИНАМІКУ ЧИСЕЛЬНОСТІ БУРЯКОВИХ ДОВГОНОСИКІВ, ЗМІНУ ТРОФІЧНОЇ ОРІЄНТАЦІЇ ТА ЇХ АДАПТАЦІЇ

Звичайний буряковий довгоносик. Поява цього фітофага на посівах цукрових буряків датується 40-ми роками XIX сторіччя. Період адаптації його до культури тривав біля 10 років і уже в 1851 р. повідомляється про завдану ним шкоду посівам цукрових буряків (Федоренко, 2002).

Повідомлення про вплив на багаторічну динаміку чисельності бурякового довгоносика ефективності засобів захисту рослин та дотримання технології їх застосування висвітлено в роботі О.Й. Петрухи (1959).

Нами проаналізована середньорічна чисельність звичайного бурякового довгоносика за 1900-2000 рр. по періодах з різними системами захисних заходів від цього фітофага (табл. 5).

Встановлено, що рівень ефективності системи захисних заходів проти звичайного бурякового довгоносика суттєво впливає на багаторічну динаміку його чисельності. В період інтенсивного застосування препаратів (ДДТ, ГХЦГ, ПХП, ПХК) з тривалим захисним ефектом чисельність бурякового довгоносика була зведена до мінімуму (1956-1980 рр.) і в середньому на території держави становила 1-1,6 екз./м2. Високоефективною впродовж 10 років була система з

Таблиця 5 - Залежність динаміки чисельності звичайного бурякового довгоносика від систем захисту сходів цукрових буряків

Період, роки | Середня чисельність за період, екз./м? | Характеристика систем захисту (Мокржецкий, 1900; Горденин, 1903; Калитаев, 1893; Cілантьев, 1897; Беловодський, 1900; Васильев, 1908; Петруха, 1967; Рекомендації, 1978, 1981, 1982, 1988)

1900-1910 | 19,4 | Ручний збір жуків, обкопування бурячищ і бурякових плантацій ловильними канавками

1930-1940 | 5,0 | Обкопування бурячищ і бурякових полів ловильними канавками, обприскування посівів хлористим барієм, натрієвим фторсилікатом та ін.

1956-1960 | 1,6 | Обробка сходів препаратами ДДТ, ГХЦГ, ПХП

1970-1980 | 1,0 | Використання на посівах інсектицидів тривалої дії: ?-ізомеру ГХЦГ, поліхлорпінену та поліхлоркамфену, фосфорорганічних препаратів (фозалону, фталофосу, базудину, байтексу)

1990-2000 | 1,1 | Обробка насіння системними протруйниками (адіфур, фурадан, гаучо, промет) + обприскування сходів синтетичними піретроїдами, за необхідності

токсикацією сходів способом обробки насіння карбофурановими препаратами. Зниження ефективності відмічено з 1995 р. В останні роки на заміну карбофуранових препаратів почали застосовувати інші системні інсектициди (гаучо, круізер, промет та ін.).

Більш ретельний аналіз впливу інтенсивності застосування інсектицидів на багаторічну динаміку заселеності посівів довгоносиками в господарствах України за 1971-2002 рр. наведено в таблиці 6.

Таблиця 6 - Заселеність стацій та чисельність звичайного бурякового довгоносика (жуки, лялечки) в господарствах України (масове осіннє обстеження, дані державної служби прогнозів)

Показники | 1970-1990 рр. | 1996-2003 рр.

бурякові

поля | інші

стації | бурякові

поля | інші

стації

Обстежено, тис. га | 1417,0 | 1451,3 | 476,6 | 1028,8

Заселено, тис. га | 566,9 | 123,9 | 353,2 | 155,1

Заселеність, % | 39,3 | 8,5 | 74,1 | 12,7

Чисельність, екз./м2 | 0,8 | 0,3 | 1,4 | 1,2

Коефіцієнт заселеності (Кз) | 0,31 | 0,026 | 1,04 | 0,15

Збільшення (Кз) в

1996-2003 рр. | 1 | 1 | 3,35 | 5,78

Зокрема, порівняння заселеності бурякових полів та інших стацій за період стабільного ведення сільськогосподарського виробництва (1970-1990 рр.) з періодом перебудови агропромислового комплексу (1996-2003 рр.), за даними державної служби прогнозів (Прогноз фітосанітарного стану агроценозів, 1970-2003 рр.), свідчать, що за дотримання науково обґрунтованих систем захисту посівів, в яких передбачалася низка агротехнічних прийомів з обмеження чисельності фітофагів (дотримання сівозмін, системи удобрення, основного обробітку ґрунту, знищення бур'янів, догляд за посівами – інтенсивне розпушення міжрядь) (Рекомендації, 1978, 1981, 1982, 1988) та більш інтенсивне застосування інсектицидів з тривалим захисним ефектом, чисельність популяції звичайного бурякового довгоносика утримувалась на порівняно низькому рівні (на бурякових полях 0,8 екз./м2, на інших стаціях – 0,3 екз./м2, а коефіцієнт заселеності полів становив, відповідно, 0,31 і 0,026).

В період перебудови агропромислового комплексу за різкого послаблення культури землеробства та недотримання систем захисту посівів в 1996-2003 рр. середня чисельність звичайного бурякового довгоносика збільшилась на бурякових полях до 1,4 екз./м2, на інших стаціях до 1,2 екз./м2, а коефіцієнт заселеності збільшився, відповідно, до 1,04 і 0,15 або в 3,35 і 5,78 разів.

Отже, "спрощення" комплексної системи заходів із захисту цукрових буряків від звичайного бурякового довгоносика спричинило його масове розмноження не лише на бурякових плантаціях, але і на інших стаціях, що обов'язково слід враховувати при удосконаленні системи захисту посівів в наступні роки та прогнозуванні цього фітофага.

Окрім впливу ефективності різних систем захисту посівів цукрових буряків на багаторічну динаміку чисельності звичайного бурякового довгоносика спостерігається різка зміна трофічної орієнтації цього фітофага.

Зміна трофічної орієнтації довгоносика в різні періоди в залежності від рівня ефективності засобів захисту посівів наведена на рис. 2. Для аналізу були використані дані з динаміки чисельності звичайного бурякового довгоносика на

виробничих полях у весняний і осінній періоди Веселоподільської дослідно-селекційної станції за 1981-2003 рр. На основі динаміки чисельності нами був розрахований коефіцієнт розмноження Кр та вперше введений і розрахований коефіцієнт зосередженості (Кб) популяції на бурякових полях. Кб – це відношення щільності популяції на бурякових полях весною до щільності популяції звичайного бурякового довгоносика на цих же полях восени минулого року. Коефіцієнти були розраховані як по роках, так і за окремі періоди в цілому, що характеризуються певними змінами в системі захисту посівів.

Встановлено, що за інтенсивного застосування інсектицидів на посівах цукрових буряків способом обприскування (1981-1987 рр.) середній коефіцієнт розмноження (розрахований як середнє від суми коефіцієнтів по роках) популяції становив 0,7, коефіцієнт зосередженості на бурякових полях весною – близько 1,6. Тобто, частка популяції, що розвивалася за межами бурякових полів, активно мігрувала на посіви буряків у період сходів і збільшувала щільність фітофага.

За тотального застосування карбофуранових препаратів (1988-1995 рр.) для токсикації сходів відмічено збільшення як коефіцієнта розмноження до 1,9, так і коефіцієнта зосередженості до 2,5.

Останній період (1996-2003 рр.) - різке вираження трофічної переорієнтації звичайного бурякового довгоносика і високого рівня адаптації до токсикованих сходів карбофурановими препаратами, Кр збільшився в 3 рази, в порівнянні з попереднім періодом і становив – 6, а Кб зменшився у 3,8 рази. Тобто, в популяції відбулася трофічна переорієнтація на первинні рослини-господарі у ранньовесняний період.

Дані аналізу багаторічної динаміки чисельності фітофага та його шкодочинності у багатофакторному стаціонарному досліді Веселоподільської дослідно-селекційної станції Полтавської області, де впродовж 1981-2003 рр. систематично проводили обліки чисельності зимуючої стадії довгоносика та пошкодженості сходів цукрових буряків. Популяцію, за якою вели спостереження, слід вважати як мікропопуляцію, що значно ізольована від виробничих посівів цукрових буряків. Ґрунти на стаціонарному дослідному полі і виробничих посівах переважно глибокі чорноземи, середньо суглинкові, що мають рН сольової витяжки 7,3-7,4, що прискорює розпад карбофурану, нанесеного на насіння.

Якщо в середньому за 6 років (1981-1986) до обробки насіння карбофурановими препаратами, чисельність жуків звичайного бурякового довгоносика становила 6,25 екз./м2, а коефіцієнт пошкодженості сходів на одну особину–0,10 то у перші 10 років (1987-1996) токсикації сходів щільність жуків у місцях зимівлі зросла в середньому у 4 рази, оскільки дія препарату закінчувалась на період відкладання яєць жуками, а пошкодженість сходів зменшилась у 10 разів, коефіцієнт пошкодженості на одну особину становив 0,011 (табл. 7). У подальшому (1997-2002 рр.) для захисту сходів цукрових буряків почали застосовувати обприскування посівів фосфорорганічними і піретроїдними препаратами, що дало змогу зменшити щільність популяції шкідника в 1,94 рази, проте коефіцієнт пошкодженості збільшився до 0,417 або в 38 разів порівняно з попереднім періодом.

Таблиця 7 - Вплив токсикації сходів цукрових буряків на адаптацію звичайного бурякового довгоносика (багатофакторний стаціонарний дослід ВПДСС)

Період | Середнє за період

роки | система захисту сходів | щільність, екз./м2 | коефіцієнт пошкодженості рослин 1 жуком

1981-1986 | Обробка посівів фосфорорганічними інсектицидами | 6,25 | 0,10

1987-1996 | Обробка насіння

карбофурановими препаратами | 25,09 | 0,011

1997-2002 | Обробка насіння карбофурановими препаратами + обприскування посівів в період появи довгоносика | 12,91 | 0,417

ОБҐРУНТУВАННЯ МЕТОДІВ МОДЕЛЮВАННЯ БАГАТОРІЧНОЇ І РІЧНОЇ ДИНАМІКИ ЧИСЕЛЬНОСТІ БУРЯКОВИХ ДОВГОНОСИКІВ

На розмноження звичайного бурякового довгоносика, як і на інших комах впливає ціла низка абіотичних чинників. Оцінити сумарну дію усіх чинників досить складно, а тому з них ми вичленили найбільш суттєві, а саме: суму активних температур (САТ), гідротермічний коефіцієнт (ГТК), сумарну тривалість сонячного сяйва і числа Вольфа.

Вплив цих чинників на життєвість популяції звичайного бурякового довгоносика вивчали в найбільш критичні періоди розвитку фітофага, а саме: за травень – період статевого дозрівання та початку масового відкладання яєць; за червень – період ембріонального розвитку та розвитку личинок першого віку; за липень – період найбільш інтенсивного розвитку личинок; за весь вегетаційний період розвитку культури (квітень-вересень) та розвитку генерації фітофага.

Дія цих чинників в різні критичні періоди розвитку фітофага обумовлює життєвість популяції в багаторічному циклі розмноження (табл. 8).

Недостатня база даних стосовно багаторічної динаміки чисельності веселоподільської популяції звичайного бурякового довгоносика (необхідний мінімум 33-35 років) не дала змоги встановити циклічну залежність популяції від сонячної активності (чисел Вольфа), проте встановлена тенденція збільшення Кр в період підняття СА.

Вплив абіотичних чинників на розвиток і розмноження сірого довгоносика встановити складніше із-за біологічних особливостей виду (двохрічний цикл розвитку, поліфагія), проте встановлена достатня кореляційна залежність між Кр довгоносика та САТ і числами Вольфа за липень r = 0,51 і 0,54 відповідно; в період депресивного стану САТ за липень становить 610,4-641,2 °С, підняття чисельності – 723,1 °С, масового розмноження – 660,8 °С.

Таблиця 8 - Вплив абіотичних чинників на життєздатність звичайного бурякового довгоносика (веселоподільська популяція, 1981-2002 рр.)

Фактор | Період, місяці | Коефіцієнт розмноження (Кр) в різні періоди багаторічного циклу

депресія, <1 | підняття,

від 1 до 2 | масове, 2-8 | пік спалаху, >8 | середнє

(межі коливань)

САТ, °С | Y | 480,6 | 440,7 | 447,3 | 445,3 | 453,5 (440,7-480,6)

YI | 542,6 | 554,2 | 606,3 | 613,0 | 579,02 (542,6-613,0)

YII | 629,8 | 609,8 | 650,3 | 739,9 | 657,4 (609,8-739,9)

IY-IX | 2834,6 | 2958,5 | 3064,9 | 3173,4 | 3007,8 (2834,6-3173,4)

ГТК | Y | 1,04 | 1,22 | 0,9 | 1,9 | 1,26 (0,9-1,9)

YI | 1,3 | 1,4 | 0,6 | 1,0 | 1,07 (0,6-1,4)

YII | 0,9 | 1,18 | 0,99 | 0,76 | 0,96 (0,76-1,18)

IY-IX | 1,09 | 1,18 | 0,86 | 1,1 | 1,06 (0,86-1,18)

Сумарна тривалість сонячного сяйва, годин | Y | 268,9 | 282,6 | 255,9 | 273,0 | 262,6 (255,9-282,6)

YI | 261,5 | 271,3 | 278,7 | 287,0 | 274,6 (261,5-287,0)

YII | 270,1 | 255,1 | 298,6 | 355,7 | 294,9 (255,1-355,7)

IY-IX | 1160,5 | 1427,7 | 1363,3 | 1664,1 | 1403,9 (1160,5-1664,1)

Числа Вольфа | Y | 63,9 | 61,7 | 105,4 | 116,2 | 86,8 (61,7-116,2)

YI | 59,5 | 59,6 | 88,2 | 134,4 | 84,7 (59,5-134,4)

YII | 73,4 | 69,2 | 118,0 | 114,5 | 93,8 (69,2-118,0)

IY-IX | 72,2 | 72,02 | 126,4 | 139,05 | 102,4 (72,02-139,05)

Щільність жуків, екз./м2 | весною | 9,0 | 8,6 | 0,76 | 1,35 | 4,93 (0,76-9,0)

восени | 2,6 | 11,4 | 4,5 | 23,4 | 10,4 (2,6-23,4)

Кр | - | 0,29 | 1,32 | 6,0 | 17,3 | 2,1 (0,29-17,3)

Економічна ефективність комп’ютерного прогнозування. Для розрахунку взяли області з найвищою чисельністю та шкодочинністю звичайного бурякового довгоносика – Полтавська, Київська, Черкаська, Сумська, Кіровогорадська, Чернігівська. Загальна посівна площа цукрових буряків цих областей на 2003 р. склала – 341,5 тис. га, було обстежено восени - 115,6 тис. га. За загальноприйнятою методикою на 100 га потрібно викопати 16 ям. Отже, на 115,6 тис. га було викопано – 18496 ям. Поділивши кількість викопаних ям на норму однієї людини за зміну отримали кількість нормозмін:

18496 : 7 = 2642,3

Помноживши кількість нормозмін на оплату за нормозміну отримали затрати, на проведення осінніх ґрунтових розкопок для виявлення стану зимуючої популяції звичайного бурякового довгоносика:

2643,3 • 9,08 = 24001,2 грн.

Затрати на обробку матеріалу осінніх обстежень про стан та чисельність шкідників восени склали – 388,3 грн. Загальні затрати склали – 24389,5 грн.

Розроблені математичні моделі передбачають такі затрати. Для обробки даних щодо чисельності звичайного бурякового довгоносика та метеорологічних умов із 48 пунктів сигналізації і прогнозів (ПСП), що знаходяться на території перерахованих областей, необхідно 96 нормозмін.

Оплата праці наукового співробітника за зміну в середньому складає – 18,22 грн. Отже, затрати на комп’ютерне прогнозування становлять – 1749,12 грн.

Виходячи із затрат на трудомісткі осінні розкопки та комп’ютерне прогнозування з’ясували, що комп’ютерне прогнозування знижує затрати коштів в 13,7 рази.

ВИСНОВКИ

1. В 1995-2003 рр. проблема захисту посівів цукрових буряків від звичайного бурякового та сірого довгоносиків набула надзвичайно важливого значення, оскільки сумарний коефіцієнт заселеності (Кз) ними бурякових полів в порівнянні з періодом 1970-90 років збільшився в 3,35 разів, а інших стацій – в 5,78 рази.

2. Чисельність жуків звичайного бурякового довгоносика в СТОВ „Перемога” Полтавської області восени 2001-2003 рр. становила: на бурякових полях, відповідно, 2,6; 0,3 і 1,9 екз./м2, на полях під посів цукрових буряків – 2,6; 0,4 і 1,8 екз./м2. Чисельність сірого довгоносика на бурякових полях восени у ланці сівозміни з горохом в середньому за роки досліджень становила – 0,16 екз./м2, з багаторічними травами – 0,42 екз./м2; на полях під посів цукрових буряків, відповідно, 0,26 і 0,63 екз./м2, що в доповненні до чисельності звичайного бурякового довгоносика складає загрозу значного пошкодження сходів цукрових буряків.

3. В 2001-2003 рр. при САТ за IY-IX місяці попереднього року, відповідно 2958,6; 3032,1 і 3051,6 0С та ГТК - 1,4; 1,7 і 1,2 за зимовий період загинуло 34,6; 24,8 та 20,1 % популяції звичайного бурякового довгоносика. Тривалість виходу жуків на поверхню ґрунту та строки заселення фітофагом бурякових плантацій у ранньовесняний період (II декада квітня) залежала від зволоженості попереднього вегетаційного періоду, глибини промерзання ґрунту та температурних умов квітня.

4. В період появи сходів цукрових буряків щільність жуків звичайного бурякового довгоносика становила: у 2001 р. – 3,1 екз./м2, 2002 р. – 5,2 екз./м2 і 2003 р. – 3,3 екз./м2, якими за 1-2 доби було пошкоджено токсикованих рослин, відповідно - 24,8 %; 79,0 % і 35,2 %. Найбільша загибель рослин (54,8 %) спостерігалась у 2002 р, що обумовлено температурним режимом та тривалістю періоду „посів-сходи” – 12 діб. Одноразове обприскування сходів, токсикованих обробкою насіння карбофурановими препаратами не дає змоги утримати чисельність звичайного бурякового довгоносика на рівні ЕПШ.

5. Коефіцієнти розмноження (Кр) за роки досліджень на токсикованих сходах і одноразового застосування інсектицидів для обприскування посівів становили: у 2001 р. (за чисельності у весняний період 3,1 екз./м2) 0,13; у 2002 р.(5,2 екз./м2) – 0,42; у 2003 р. (3,3 екз./м2) – 0,18, а в середньому за 3 роки – 0,28.

6. За період розвитку звичайного бурякового довгоносика від L2 до жуків нової генерації виживання популяції фітофага за роки досліджень становило 3,65 – 27 %, найбільша смертність (96,35 %) відмічена в 2001 р. (за ГТК вегетаційного періоду 1,7), а найменша (73,0 %) – в 2002 р. (ГТК – 1,2). Найбільш чутливою до біотичних і абіотичних чинників є стадія лялечки.

7. Підґрунтям до розробки зональних систем захисту посівів цукрових буряків є районування території України за різним рівнем чисельності та шкодочинності фітофагів. Зона сталої високої чисельності звичайного бурякового довгоносика (1,2-1,9 екз./м2) та тривалості спалахів розмноження 4-6 років охоплює південно-західні райони Сумської, південні - Чернігівської, західні і центральні - Полтавської, східні - Київської, центральні і східні - Черкаської, північні - Кіровоградської областей; зона з чисельністю 0,6-0,9 екз./м2, з тривалістю спалахів 3-4 роки відмічена у південно-західних районах Харківської, східних - Полтавської, північних - Дніпропетровської і Миколаївської, центральних - Кіровоградської, Черкаської і Сумської, південних - Київської і Чернігівської областей. Зона постійної шкодочинності і підвищеної чисельності сірого довгоносика (0,4-0,5 екз./м2) охоплює південно-східні райони Сумської, північно-західні - Харківської, Полтавську, центральні - Київської, Черкаської, Хмельницької, Тернопільської, південні - Житомирської, північні - Вінницької областей; кордон із середньою багаторічною чисельністю 0,3-0,4 екз./м2 проходить через південно-східні райони Харківської, центральні - Дніпропетровської, Кіровоградської, Вінницької, Житомирської, Київської, Чернігівської, Сумської, південні - Черкаської і Хмельницької, південно-західні - Тернопільської і Рівненської областей.

8. Частка популяції звичайного бурякового довгоносика до застосування токсикації сходів системними інсектицидами, що розвивається за межами бурякового поля, становила 5-10%. За токсикації сходів цукрових буряків системними інсектицидами впродовж останніх років частка популяції, що пристосувалася до розвитку на цій культурі зменшилася, а та, що залишилася на лободових бур’янах збільшилася за останні вісім років до 34%, що слід враховувати при прогнозуванні ступеня загрози посівам та організації системи захисту культури.

9. Тривале застосування (з 1987 р.) карбофуранових препаратів для обробки насіння цукрових буряків спричинило адаптацію популяції звичайного бурякового довгоносика та сприяло більш інтенсивному розмноженню цього фітофага в зоні підвищеної його шкодочинності. Це вимагає як заміни препаратів для обробки насіння на інші, так і обов’язкового обприскування посівів інсектицидами у період сходів за масової появи шкідника та профілактичного – перед відкладанням яєць (середина травня).

10. Токсикація сходів цукрових буряків зменшує їх пошкодженість сірим довгоносиком, проте не впливає на інтенсивність розмноження фітофага, а навпаки сприяє, оскільки розвиток шкідника відбувається в період токсичності сходів буряків на інших рослинах та за межами бурякового поля, на стаціях з осотовими бур’янами, де інсектициди проти фітофага не застосовуються.

11. Встановлені середньобагаторічні параметри гідротермічного і світлового режимів, що сприяють чи обмежують життєвість звичайного бурякового довгоносика, а також критичні періоди в багаторічному циклі його розмноження. Депресивний стан популяції (Кр <1) обумовлюють такі параметри абіотичних чинників: САТ за травень 480,6 °С, червень – 542,6 °С, квітень-вересень – 2834,6 °С, ГТК, відповідно - 1,04; 1,3 і 1,09; тривалість сонячного сяйва – 268,9 годин, 261,5 та 1160,5; числа Вольфа за квітень-вересень 72,2, що характерно для гілок спаду і початку підняття сонячної активності; масове розмноження (Кр 2-8) спостерігається за САТ травня 447 °С, червня – 606,3 °С, квітня-вересня – 3064,9 °С; ГТК, відповідно - 0,9; 0,6 і 0,86; тривалості сонячного сяйва – 255,9; 278,7; 1363,3 годин і середньорічних чисел Вольфа 126,4, що характерно для гілки сонячної активності ближче до максимуму. Спалах розмноження спостерігається за САТ травня – 445,3 °С, квітня-вересня – 3173,4 °С, ГТК травня 1,9, квітня-вересня – 1,1; тривалості сонячного сяйва за квітень-вересень – 1664,1 годин, середньорічних чисел Вольфа 139,05, що характерно для високої сонячної активності.

12. Розроблені рівняння регресії і алгоритми математичного моделювання динаміки чисельності звичайного бурякового і сірого довгоносиків, що ґрунтуються на показниках весняної чисельності фітофагів та розрахованими коефіцієнтами розмноження, які легко вводяться в ЕОМ для комп’ютерного прогнозування і дають змогу з мінімальними затратами часу і засобів визначити ступінь загрози для посівів цукрових буряків.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ

1. Довгострокове прогнозування динаміки чисельності звичайного бурякового довгоносика слід проводити за рівняннями:

Чв = Чн ? (-5,5885 Ч ?ТКт6) + (54,501 Ч ?ТКт5) - (192,76 Ч ?ТКт4) + (317,71 Ч ?ТКт3) - (252,86 Ч ?ТКт2) + (89,099 Ч ?ТКт) - 8,6042.

Чв = Чн ? (-16,31) - (9 Ч ?сч4) + 24,46 - (6 Тсч3) - (0,0044 Тсч2) + 2,51-70,232.

Сірого довгоносика:

Чв-1 = Чн+1 ? (-24,46) - (12 Ч ?АТл6) + 8,15 - (9 Ч ?АТл5) - 5,43 - (7 Ч ?АТл4) - 2,718 – (5 Ч ?АТл3) + (0,0028 САТл2) - (0,1417 САТл) + 3,3279,

де Чв – чисельність жуків звичайного бурякового довгоносика восени, екз./м2;

Чн - чисельність жуків звичайного бурякового довгоносика навесні, екз./м2;

ГТКт - гідротермічний коефіцієнт за травень;

Тсч – тривалість сонячного сяйва за червень, годин;

Чв-1 – чисельність жуків сірого довгоносика восени, екз./м2;

Чн+1- чисельність жуків сірого довгоносика навесні, екз./м2;

САТл – сума активних температур за липень.

2. В зоні підвищеної чисельності звичайного бурякового довгоносика сівбу цукрових буряків проводити лише насінням, обробленим системними інсектицидами: Гаучо, 70% з.п., Круїзер 350 FS, т.к.с., Промет 400 CS, мк.с., Семафор 20 ST, т.к.с., до яких шкідник не набув адаптації.

3. Для контролю чисельності звичайного бурякового і сірого довгоносиків у роки сприятливі для їх розмноження (підняття чисельності - спалах) незалежно від токсикації сходів обов’язково перед початком відкладання яєць цими фітофагами (середина травня) провести обприскування плантацій цукрових буряків препаратами, рекомендованими для боротьби з ними, із класів сполук, які відрізняються від тих, що застосовувались для обробки насіння.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Статті

1. Стригун О.О. Вплив метеорологічних умов на багаторічну динаміку чисельності звичайного бурякового довгоносика // Захист і карантин рослин. Зб. н. п. – К., 2002. – Вип. 48. – С. 128-135.

2. Трибель С.О., Стригун О.О. Зональна поширеність та рівень шкодочинності звичайного бурякового довгоносика // Захист рослин. – 2003. - № 4. – С. 11-12. (Особистий внесок здобувача 50%, проведено аналіз літератури, зроблено висновки).

3. Трибель С.О., Стригун О.О. Сірий довгоносик, поширеність та шкідливість в бурякосіючих зонах країни // Захист рослин. – 2003. - № 8. – С. 13-14. (Особистий внесок здобувача 50%, проведено аналіз літератури, зроблено висновки).

4. Трибель С.О., Смірних В.М., Стригун О.О. Токсикація сходів цукрових