ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
ІНСТИТУТ ЗАХИСТУ РОСЛИН УААН
Кравченко Віталій Павлович
УДК 632.654 + 632.7
моніторинг, прогноз та контроль чисельності лучного метелика і комплексу саранових в україні
16.00.10 – ентомологія
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата сільськогосподарських наук
Київ - 2006
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті захисту рослин Української академії аграрних наук в лабораторії прогнозів і економіки
Науковий керівник - | доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник
ЧАЙКА ВОЛОДИМИР МИКОЛАЙОВИЧ,
Інститут захисту рослин УААН, завідувач лабораторії прогнозів і економіки
Офіційні опоненти : | доктор сільськогосподарських наук, старший науковий співробітник
ТЕРТИШНИЙ ОЛЕКСАНДР СТЕПАНОВИЧ, Харківська державна зооветеринарна академія, завідувач кафедрою прикладної біології і водних ресурсів
кандидат сільськогосподарських наук, доцент ВИГЕРА СЕРГІЙ МИХАЙЛОВИЧ,
Національний аграрний університет, доцент кафедри інтегрованого захисту і карантину рослин
Провідна установа - | Уманський державний аграрний університет, кафедра захисту рослин, Міністерства аграрної політики України, м. Умань
Захист відбудеться „17” лютого 2005 року о 10 00 год. на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.376.01 в Інституті захисту рослин УААН за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 33, корпус № 1, зал засідань
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту захисту рослин УААН за адресою: 03022, м. Київ-22, вул. Васильківська, 33, корпус № 1, кім. № 65
Автореферат розісланий „16січня 2006 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Охрімчук В.М.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Розробка і впровадження сучасних систем фітосанітарного моніторингу – єдиний шлях вирішення проблеми прогнозу ризику надзвичайних ситуацій, пов’язаних із масовим розмноженням багатоїдних шкідників. Але існуючі системи фітосанітарного моніторингу розроблялись для іншої, ніж тепер в Україні структури землекористування, для інших еколого-економічних умов. В зв’язку з цим удосконалення методів визначення стану популяцій лучного метелика та саранових як основи прогнозу ступеня загрози від шкідників агроценозам України має суттєве практичне значення.
В умовах санітарно-курортних зон України, де хімічні заходи боротьби жорстко регламентуються, надзвичайно актуальним є попередження надзвичайних ситуацій у фітосанітарному стані. Надійний контроль чисельності саранових не можливий без чіткого регламенту комплексу протисаранових заходів. Цей регламент повинен включати в себе оптимальну систему моніторингу, асортимент інсектицидів для обробки неорних земель і випасів, та екологічно безпечних препаратів для умов санітарно-курортних зон, а також методику прогнозу ризику надзвичайної ситуації та економічних витрат на проведення боротьби в залежності від поточного стану саранових, що дозволить обґрунтовувати залучення бюджетних коштів. Ці проблеми розроблені недостатньо.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в 2002-2005 рр. 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. Метою досліджень було удосконалення методів моніторингу та прогнозу лучного метелика, обґрунтування регламенту проведення протисаранових заходів (на прикладі санітарно-куротних зон АР Крим).
Для досягнення поставленої мети вирішувались такі завдання:
- створення багаторічної бази даних про динаміку чисельності лучного метелика та саранових в Україні;
- створення багаторічної бази даних з погодних умов та сонячної активності;
- дослідження поточного стану популяцій лучного метелика та саранових у вогнищах шкідників;
- на базі системного аналізу баз даних встановлення залежності динаміки чисельності багатоїдних комах від еколого-економічних чинників різної природи;
- дослідження шкодочинності лучного метелика в різних регіонах України;
- уточнення видової структури, динаміки чисельності, трофічних зв’язків та фенології саранових в умовах АР Крим;
- обґрунтування оптимальної системи моніторингу саранових в умовах узбережжя АР Крим;
- дослідження ефективності асортименту сучасних інсектицидів для контролю чисельності саранових;
- обґрунтування методики короткострокового прогнозу загрози саранових агроценозам;
- обґрунтування системи заходів контролю та прогнозу стану популяцій лучного метелика і саранових в Україні.
Об’єкт досліджень. Природні популяції лучного метелика (Margaritia sticticalis L.) та комплексу саранових півдня Степу України.
Предмет досліджень. Динаміка чисельності, стаціальний розподіл та трофічні зв’язки, поширення та шкодочинність лучного метелика і саранових в Україні, алгоритми прогнозу фітосанітарного стану агроценозів, вдосконалені системи моніторингу шкідників.
Методи досліджень. Загальноприйняті методи фауністичних досліджень в ентомології та обліку чисельності комах, популяційної екології, захисту рослин – польових та лабораторних досліджень, моделювання динаміки популяцій комах.
Наукова новизна одержаних результатів. Проведено аналіз поточного стану популяції лучного метелика в Україні. Обґрунтовано, що внаслідок суттєвої зміни структури агропромислового виробництва після чергового циклічного розмноження шкідника впродовж 1999-2002 рр. фоновий рівень його чисельності збільшився. В наслідок цього в умовах депресії популяції сформувалися сталі вогнища шкодочинності лучного метелика в південних та південно-східних регіонах держави на перелогових землях.
Вдосконалено систему моніторингу лучного метелика в агроценозах: обґрунтовано регіони та с.-г культури, де з високим рівнем вірогідності слід очікувати його шкодочинність, рівень за якої робить доцільним хімічні заходи боротьби.
Вперше на прикладі АР Крим обґрунтовано регламент протисаранових заходів в санітарно-курортній зоні України, який містить в собі оптимальні строки, стації та методи обстежень популяції саранових, метод оперативного прогнозу загрози агроценозам та асортимент екологічно безпечних інсектицидів для контролю чисельності личинок саранових. Виконання цього регламенту обумовлює упередження надзвичайних ситуацій за масових розмножень саранових.
Практичне значення одержаних результатів. Вдосконалення систем моніторингу головних багатоїдних шкідників в Україні дає змогу суттєво підвищити продуктивність праці та надійність обліків, з сезонною завчасністю прогнозування ступені загрози від фітофагів урожаю, оптимальні строки проведення заходів захисту, має економічне значення та сприяє покращенню екологічного стану довкілля, дає змогу з мінімальними трудовитратами, за уніфікованими стандартними методами обліків формувати багаторічні бази даних з поширення та чисельності багатоїдних шкідників, тобто отримувати об’єктивну інформацію, яка є основою фітосанітарних прогнозів.
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 2002-2005 рр.
Публікації. Матеріали дисертації опубліковані у п’яти наукових статтях і чотирьох тезах.
Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 161 сторінках комп’ютерного набору, складається із вступу, п’яти розділів, висновків, рекомендацій виробництву, списку використаної літератури та додатків. Містить 26 таблиць та 28 рисунків. Список літератури включає 203 джерела, у тому числі 29 зарубіжних авторів.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
ОГЛЯД ЛІТЕРАТУРИ
В огляді літератури проаналізовано біологічні особливості, шкодочинність та поширення лучного метелика та комплексу саранових в Україні. Обґрунтовано, що біологія шкідників досліджена добре, але методи моніторингу і прогнозу лучного метелика та саранових розроблено за умов іншої ніж тепер структури агропромислового виробництва, що потребує їх вдосконалення. Обґрунтовується необхідність розробки регламенту протисаранових заходів та формування асортименту екологічно-безпечних препаратів для боротьби із сарановими в умовах санітарно-курортнних зон та лучного метелика на овочевих.
МІСЦЕ, УМОВИ ТА МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ДОСЛІДЖЕНЬ
Дослідження проводили в 2002-2004 рр. у лабораторії прогнозів і економіки Інституту захисту рослин УААН
В роботі використовували загальноприйняті експериментальні та статистично-аналітичні методи досліджень в ентомології та захисті рослин. Поточний стан популяцій лучного метелика досліджували у вогнищах Харківської, Київської, Черкаської, Кіровоградської, Миколаївської, Херсонської областей та АР Крим методом маршрутних обстежень, при цьому чисельність шкідника підраховували за стандартною методикою маршрутних обстежень агроценозів та неорних земель (Трибель, 1989.).
При проведенні статистично-аналітичних досліджень використовували бази даних Головної державної інспекції захисту рослин, Держкомстату та Гідрометеоцентру України. На підставі бази ентомологічних даних було проведено еколого-статистичний аналіз поширення та чисельності лучного метелика в Україні з 1973 по 2003 роки. Аналіз шкодочинності лучного метелика в різних регіонах України проводили за допомогою розрахункового метода (Васильєв та ін., 1997).
Місце досліджень саранових – Севастопольський район АР Крим. Особливості екології, біології та багаторічної динаміки чисельності вивчали за методиками И.Я. Полякова (1964), Д.Я. Комкова (1991), М.Е. Черняховського (1986), В.М. Чайки, О.В. Бакланової (1999).
Випробування препаратів проводили згідно рекомендованої методики (Трибель та ін., 2001). Результати досліджень опрацьовували статистично за допомогою персонального комп’ютера за стандартними програмами обробки результатів біологічних експериментів.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ
Стан популяції лучного метелика в Україні
Після масового розмноження в 1935-1936 рр. лучний метелик тривалий час перебував у стані глибокої депресії, як шкідник себе не проявляв. Після цього і до 1999 р. відбулося ще два спалахи масового розмноження шкідника в Україні: в 1973-76 рр. та у 1988 році.
Аналіз поточного стану популяції лучного метелика в Україні дозволив обґрунтувати, що впродовж 1999-2002 рр. відбувався черговий цикл масового розмноження шкідника, біотичний потенціал якого за погодних умов не реалізовано. Поточні показники поширення та чисельності лучного метелика не досягли рівнів, що характеризували попередні цикли масового розмноження. Так, максимальна щільність шкідника в вогнищах була на порядок меншою. Він майже не проявляв себе в дев’яти областях північно-західної України. Але географічні регіони, де постійно формуються основні вогнища підвищеної чисельності та шкодочинності лучного метелика за останні 28 років стабілізувались. Це центральні, південно-східні регіони України та АР Крим.
З метою вдосконалення методів моніторингу, за допомогою розрахункового методу (Васильєв та ін..1997) нами проаналізувано шкодочинність лучного метелика по областях України, для цього було використано результати маршрутних обстежень в 5 областях та базу даних Головдержзахисту.
Усереднення розрахункових показників шкодочинності лучного метелика по областях України в 2002-2004 роках свідчить, що в останні роки найбільша загроза від шкідника, що перевищувала ЕПШ, спостерігається в Запорізькій, Луганській, Херсонській областях та АР Крим (табл. 1).
Таблиця 1 - Загроза шкодочинності лучного метелика в різних регіонах
України (2002-2004 рр.)
Область | Середній інтегральний індекс шкодочинності* | Розрахункові* втрати врожаю, %
Дніпропетровська | 0,729 | 2,2 – 3,6
Донецька | 0,1533 | 0,4 – 0,8
Запорізька | 1,02 | 3 – 5,1
АР Крим | 5,92 | 14,2 – 23,7
Луганська | 0,896 | 2,7 – 4,5
Миколаївська | 0,336 | 1 – 1,7
Одеська | 0,338 | 1 – 1,7
Тернопільська | 0,051 | 0,2 – 0,3
Харківська | 0,125 | 0,4 – 0,6
Херсонська | 1,192 | 3,6 – 6
Черкаська | 0,1525 | 0,5 – 0,8
*- за В.П. Васильєв та ін., 1997
Інтегральний індекс шкодочинності становив 1,02; 0,896; 1,192; 5,92 відповідно. При цьому розрахункові втрати врожаю с.-г. культур становили в Запорізькій області – 3-5,1%; в Луганській – 2,7-4,5%; в Херсонській – 3,6-6% та АР Крим – 14,2-23,7%. Вірогідність появи вогнищ шкідника на культурах, яким віддає перевагу лучний метелик наведена в таблиці 2.
Таблиця 2 - Вірогідність* вогнищ лучного метелика в агроценозах польових культур України (2002-2003 рр.)
Культура | 2002 р. | 2003 р. | Вірогідність вогнища, %
генерація
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3
Кукурудза––– | + | +– | 30
Соняшник | + | +– | + | +– | 65
Люцерна | + | + | + | + | + | + | 100
Цукровий буряк | + | +– | + | + | + | 80
Баштанні––– | + | +– | 30
Овочі | + | + | + | +–– | 65
*- + вогнища зареєстровані;
- – вогнища не виявлені.
За результатами трьох років спостережень та аналізу даних ПСП нами побудована комп’ютерна карта основних зон шкодочинності лучного метелика, за 2002-2004 рр. в Україні (рис. 1). З метою підвищення надійності фіто санітарних прогнозів в указаних областях України пункти сигналізації і прогнозів Головдержзахисту повинні проводити ретельний моніторинг лучного метелика в агроценозах люцерни, цукрових буряків, овочевих та соняшнику.
В останні роки найбільшої економічної шкоди лучний метелик завдає саме овочевим культурам, для захисту яких від шкідника сучасні інсектициди не рекомендовані внаслідок санітарно-гігієнічних проблем. Отримані дані свідчать щодо актуальності розробки екологічно безпечних технологій захисту овочевих культур від лучного метелика.
Стан популяції Саранових в Україні
Стан саранових в АР Крим (домінування італійського пруса, збільшення чисельності та заселених площ) в 2000-2002 роки свідчив про можливість чергового спалаху масового розмноження, який і відбувся у 2003 році. Про це свідчать результати наших досліджень, що представлені в таблиці 3. В травні-червні 2003 року в усіх обстежених нами стаціях (багаторічні трави та прилеглі до них території, узбіччя доріг, пасовища та вигони, озима пшениця, а також лісові насадження на схилах гір) середня чисельність саранових становила: 20-70, 15-20, 10-50, 20-50, 50-70 екз./м2, відповідно. В садах та виноградниках чисельність шкідника становила в середньому 10-20 екз./м2.
Сприятливі умови для розвитку і поширення саранових зумовили високу щільність пруса, що в свою чергу закономірно сприяло утворенню куліг. Максимальні показники чисельності саранових було виявлено на люцерні - >4000 екз./м2, на озимій пшениці ->1000 екз./м2, на пасовищі та вигонах близько 600 екз/м2, в лісових насадженнях на схилах гір - >1000 екз./м2. Розмір куліг становив від 0,1-0,2 га до 0,5 га. Була відмічена така особливість переміщення куліг: в усіх випадках комахи рухались в північно-східному напрямку, що добре узгоджується з літературними даними (Ципленков, 1970).
Високий рівень шкідника було відмічено в лісових насадженнях - виявляли невеликі за площею куліги пруса з чисельністю більше 1000 екз./м2. Відмічали переміщення сарани у напрямку з лісу на посіви та посадки. Все це дає підставу вважати, що узлісся є одним з основних місць резервацій шкідника в санітарно-курортних зонах АР Крим. Крім лісових насаджень до резервацій в районах узбережжя можна також віднести вигони та пасовища з дикою рослинністю.
В серпні 2003 р. по всій території АР Крим кількість саранових помітно зменшилась в усіх стаціях і в середньому становила: від 0,4-1 екз./м2 на багаторічних травах, до 0,01 екз./м2 в садах та виноградниках. Максимальну чисельність було зафіксовано на люцерні - 4-5 екз./м2, на узбіччях доріг, пасовищах і вигонах – 2 екз./м2.
Різке зниження чисельності саранових, зокрема пруса було пов’язано з масовим захворюванням і загибеллю комах. Аналіз проведених досліджень свідчить, що розвиток захворювання проходив в період, коли популяція була представлена переважно імагінальною стадією, в період парування та відкладання яєць. Тобто епізоотія мала відбитися на стані популяції, зокрема чисельності саранових у наступному 2004 році.
Різке зниження чисельності саранових у липні-серпні 2003 року, захворювання пруса в період парування та яйцекладки, а також погодні умови 2004 році (ГТК = 1,2), які загалом були несприятливі для розвитку саранових, обумовили низький фоновий рівень чисельності саранових у 2004 році в АР Крим (табл. 3).
Таблиця 3 - Динаміка чисельності саранових в різних стаціях (Севастопольський р-н, 2003-2004 рр.)
Стація | Обстежена площа, га | Чисельність саранових, екз./м2
2003 р. | 2004 р.
червень
червень | серпень
сер. | макс. | сер. | макс. | cер. | макс.
Багаторічні трави, ділянки біля багаторічних трав | 150 | 20-70 | >4000 | 0,4-1 | 4-5 | 0,28-0,36 | 1
Узбіччя доріг | 40 | 15-20 | 60 | 0,2 | 2 | 0,28-0,4 | 1
Пасовища та вигони | 200 | 10-50 | 600 | 0,7 | 2 | 0,04-0,08 | 1
Сади та виноградники | 280 | 10-20 | 20 | 0,01 | 1 | - | -
Лісові насадження на схилах гір | 50 | 50-70 | >1000 | 0,5 | 1 | 0,12-0,16 | 1
Озима пшениця (зріджені посіви) | 30 | 20-50 | >1000 | 0,04 | 1 | - | -
Різнотрав’я* | - | - | - | - | - | 5-11,0 | 15
* - осередок
Вважаємо, що несприятливі погодні умови липня-серпня 2003 р. та періоду вегетації 2004 р., спалах захворювань саранових в місцях їх концентрації, обумовили різке зниження чисельності популяції пруса і супутніх видів як у АР Крим, так і в усій Україні.
Досліджували видову структуру популяції саранових в умовах АР Крим, Встановлено, що особливості динаміки та структури популяції шкідників залежать від комплексу факторів. Аналіз видового співвідношення ентомокомплексу саранових в умовах 2003 року, який характеризувався масовим розмноженням саранових, зокрема італійського пруса, засвідчив, що частка найбільш небезпечного італійського пруса в залежності від стації та чисельності шкідників коливалась в межах 20-60%, блакитнокрилої кобилки - 15-25%, чорносмугастої і мінливої кобилок - 3-8%. Частка комплексу видів роду Chorthippus та поодиноких особин інших видів сягала від 10% до 55%.
За чисельності 20-50 екз./м2 середня кількість найбільш небезпечного стадного виду італійського пруса в угрупованні саранових становила - 33%, блакитнокрилої кобилки - 18%, мінливої кобилки – 10,5%, степового коника – 13%, видів роду Chorthippus та поодиноких особин інших видів становила в середньому 25%.
Аналіз видового складу ентомокомплексу саранових в кулігах свідчить що, за різкого збільшення чисельності саранових, частка стадного виду (пруса) збільшується до 95%.
Видове співвідношення ентомокомплексу саранових за низької чисельності в умовах 2004 р. характеризувалось домінуванням нестадних видів, зокрема роду Chorthippus (47%). Структура видового складу мала такий вигляд: італійський прус – 5%, блакитнокрила кобилка – 2%, малий коник – 43%, акрида звичайна – 21%, степний коник – 12%, інші види – 17%.
Отримані результати свідчать, що вікова структура популяції саранових змінювалась в залежності від стації, що пояснюється впливом на початок відродження і строки розвитку топографії місцевості, фізико-механічного складу ґрунту, ступеня покриття ґрунту рослинним покривом та ін.. Крім впливу екологічних особливостей стації на видову структуру угруповання саранових, одним з основних чинників, що визначає характер структури угруповання є чисельність шкідників. Ця залежність може бути використана в прогнозуванні вірогідності спалаху чисельності саранових. Так, на підставі спостережень за змінами у видовій структурі ентомокомплексу саранових, зокрема за умови реєстрування збільшення частки стадного виду, можна очікувати подальше збільшення чисельності шкідника, а за сприятливих гідротермічних умов – масового розмноження.
Дослідження фенології саранових дозволило встановити, що за погодних умов 2003 року спостерігалось дружнє відродження личинок пруса, та коротка тривалість проходження віків (личинки першого віку в кінці червня майже не зустрічались, на початок серпня популяція була представлена переважно імаго (більше 90%).
В умовах 2004 року відродження пруса було пізнє і розтягнуте. Внаслідок того, що у травні склалися дуже несприятливі гідротермічні умови (ГТК=2,2) вихід личинок почався з ІІІ декади травня і продовжувався весь червень. Відродження поодиноких особин пруса відмічено навіть на початку липня. Погодні умови другої половини літа (ГТК=1,4-1,6) обумовили подальшу затримку у розвитку популяції. Так, на відміну від 2003 року, у середині серпня 2004 року в популяції пруса, крім імаго, значну частку складали личинки 5 віку, були присутні навіть личинки 4 віку. Тобто, несприятливі погодні умови вегетативного періоду 2004 року обумовили не тільки низьку чисельність пруса, але й пізнє відродження і розтягнутий його розвиток.
Відомо, що в комплексі саранових України найбільш небезпечний вид – італійський прус (Calliptamus italicus L.). Аналіз наукової літератури щодо пруса свідчить про різноманіття стаціального розподілу. Характерна зона мешкання для C. italicus L. – полиново-злаковий степ і полинові напівпустелі (Уваров, 1927). В соснових лісах прус заселяє галявини та узлісся. В степах заселяє ділянки з полинами (Artemisia campestris L.; A. austriaca Jacg.); зі злаками – мітлицею (Poa sp.), ковилою (Stipa cappilata L., S. pennata L.); полинники зі споришем і ковилою; типчакові та типчаково-полинові зарості. В південній частині ареалу – стації з полиновою і злаковою рослинністю, зарості свинорию (Cynodon dactylon L.). Набір стацій, що обирає прус, збільшується за рахунок місць мешкання, що змінені діяльністю людини, тобто посівів, перелогових земель різних віків, а також пасовищ, вигонів і толок, неорних земель вздовж доріг (Довнар-Запольский, 1925; Кириченко, 1926; Литвинова, Гусєва, 1994).
Наші дослідження стадіального розподілу саранових в умовах АР Крим дозволило встановити, що під час спалаху розмноження там реєстрували невеликі за площею куліги пруса, відмічали переміщення сарани у напрямку від лісу на посіви та посадки сільськогосподарських культур. Все це дає підставу вважати, що узлісся та галявини є одним з основних місць резервацій шкідника в санітарно-курортних зонах АР Крим.
Крім лісових насаджень до резервацій в районах узбережжя можна також віднести вигони та пасовища з дикою рослинністю. Але найбільша чисельність личинок саранових нами була виявлена на посівах багаторічних трав, подекуди на посівах озимини, де попередником були перелоги. Кам’яниста структура ґрунту на узбережжі АР Крим не дає змогу там під час сівби проводити оранку, а плоскорізний обробіток восени суттєво не зменшує зимуючий запас кубушок. Тому під час масового розмноження у 2003 р. в цих агроценозах були зареєстровані куліги личинок за чисельності вище 4000 екз./м2.
Структура вогнищ саранових в санітарно-курортній зоні АР Крим являє собою мозаїку стаціального розподілу за різної щільності шкідника на тлі складного ландшафту (гори, узлісся, багаторічні насадження, ліси, галявини тощо), що ускладнює проведення моніторингу як основи прогнозу ступеня загрози надзвичайної ситуації.
За нашими дослідженнями стаціального розподілу, трофічних зв’язків та фенології саранових в умовах АР Крим обґрунтовано, що для раннього вияву саранових і сигналізації строків та доцільності проведення захисних заходів необхідно в період відродження личинок (І-ІІІ декада травня) за допомогою пристрою Комкова обстежити оптимальні стації розмноження саранових, де в минулому році реєструвалась висока чисельність шкідників.
Для визначення чисельності саранових та місць відкладання кубушок з метою розробки прогнозу ступеня загрози на наступний рік доцільно в період масового окрилення (липень-серпень) у визначених стаціях методом „трансект” підрахувати чисельність саранових, що вистрибнули на маршруті довжиною 100 м. Отримані дані перерахувати за допомогою формули (Бакланова, Чайка, 2002).
Таблиця 4 - Ефективність інсектициду Актофіт, 0,25% к.е. проти саранових (АР Крим, 2003-2004 рр.)
Варіант досліду | Норма витрати препарату, л/га | Чисельність шкідника за днями
обліків, екз. /м2 | Ефективність дії, %
до обробки | після обробки
3 | 7 | 14 | 3 | 7 | 14
Контроль, без
інсектицидів |
- | 14,8 | 15,5 | 12,0 | 18,2 | - | - | -
Актофіт, 0,25% к.е. | 1,2 | 13,7 | 7,8 | 2,5 | 5,0 | 48,5 | 75,7 | 70,1
Актофіт, 0,25% к.е. | 2,4 | 17,3 | 6,8 | 2,0 | 5,5 | 66,8 | 82,5 | 74,9
Фастак,10% к.е.,
еталон | 0,2 | 20,2 | 2,6 | 2,7 | 8,1 | 87,8 | 81,1 | 63,5
НІР05 | - | 15,5 | 8,3 | 5,2 | 6,1 | 16,2 | 29,0 | 31,2
Таблиця 5 - Ефективність інсектициду Матч 050 ЕС, к.е. проти саранових на різнотрав’ї (АР Крим, 2003-2004 рр.)
Варіант досліду | Норма витрати препарату, л/га | Чисельність шкідника за днями
обліків, екз./м2 | Ефективність дії, %
до обробки | після обробки
3 | 7 | 14 | 3 | 7 | 14
Контроль, без
інсектицидів | - | 10,5 | 11,9 | 12,5 | 12,0 | - | - | -
Матч 050 ЕС
к.е | 0,15 | 13,0 | 6,4 | 2,4 | 3,7 | 56,3 | 83,7 | 76,9
Фастак,10%
к.е., еталон | 0,2 | 12,5 | 1,1 | 2,5 | 4,9 | 91,8 | 82,8 | 66,0
НІР05 | - | 11,0 | 5,6 | 4,2 | 2,1 | 20,6 | 32,3 | 74,4
З урахуванням санітарно-гігієнічних нормативів використання хімічних засобів боротьби з шкідниками вважаємо обґрунтованим вивчення можливості використання проти саранових в санітарно-курортних зонах екологічно безпечних інсектицидів. З цією метою проводили дослідження ефективності проти саранових препаратів Актофіт, 0,25%, к.е. і Матч 050 ЕС, к.е. (табл. 4, 5).
Результати проведених досліджень свідчать, що препарати Актофіт, 0,25%, к.е. та Матч 050 ЕС, к.е. ефективні проти личинок молодших віків саранових.
За період досліджень в умовах санітарно-курортних зон АР Крим як в природних стаціях, так і в агроценозах ми реєстрували куліги молодших віків італійського пруса, більшість з яких займали площу декілька десятків квадратних метрів, інколи – до 0,5 га. За нашими спостереженнями, такі куліги нестабільні. Це може бути обумовлено відносно невеликими розмірами природних стацій санітарно-курортних зон АР Крим. В процесі розвитку личинок до старших віків, особини, що формують невелику за розміром кулігу, поступово розосереджуються. Личинки знов трансформуються в одиночну фазу і продовжують свій розвиток в стації, де відродилися. Якщо трофічна ємність стації достатня, масова міграція саранових може і не відбуватися. Така поведінка саранових дає підставу для обґрунтування алгоритму прогнозу ризику надзвичайної ситуації.
На нашу думку, алгоритм прогнозу загрози від куліг саранових в природних стаціях може базуватися на визначенні загальної чисельності личинок в кулізі або в кулігах, що утворилися в стації, перерахунку загальної чисельності стадних саранових на площу стації та порівнянні цього показника з пороговим рівнем чисельності (з показником ЕПШ). Якщо цей показник менше показника ЕПШ, ймовірність значної шкодочинності куліги незначна.
Для здійснення розрахунків ми пропонуємо такий підхід. Згідно наших спостережень, форма куліги непостійна, але більш всього нагадує форму еліпсу. Це дає змогу розрахувати площу куліги за допомогою формули площі еліпсу:
площа куліги: Sk = р(аЧв), де а і в половини великої та малої осей еліпсу;
площа стації: Ss, м2;
Рk, екз./м2 – щільність саранових в кулізі;
p, екз./м2 – середня щільність саранових в стації поза кулігою, що визначена за допомогою рекомендованого методу [8];
загальна чисельність саранових в стації: N = PkЧSk + pЧSs, екз.;
щільність саранових в стації: екз./м2;
порогові рівні саранових: ЕПШ = 5-10 екз./м2.
Якщо у фазі депресії та спаду чисельності багаторічної динаміки популяції саранових показник Ps < 5-10 екз./м2 - ймовірність значної шкодочинності куліги незначна. В цьому випадку хімічна боротьба із сарановими економічно не доцільна.
Що стосується куліг, які сформувалися і живляться в агроценозах, то в даному випадку хімічні обробки доцільні за будь-якого розміру куліги в тому випадку, якщо популяція саранових перебуває у III-IV фазі багаторічної популяційної динаміки.
Результати аналізу свідчать, що популяційні цикли шкідника пов’язані з екстремумом в області мінімальної сонячної активності, що добре узгоджується з теорією Є.М. Білецького (1993) та С.О. Трибеля (1981). Аналіз поточного стану популяції свідчить, що у 1997 – 2003 рр. спостерігався черговий період розмноження шкідника, біотичний потенціал якого в умовах агрокліматичних показників цих років не реалізувався. Але завдяки цьому розмноженню в умовах поточних еколого-економічних чинників (зменшення обсягів захисту рослин порушення агротехніки, виведення орної землі з обробітку, збільшення ступеня забур’яненості полів тощо) фоновий рівень чисельності та поширення лучного метелика (середньо багаторічні показники) в Україні збільшився майже в 10 разів. В біоценозах південно-східних регіонів України сформувалися сталі вогнища підвищеної чисельності шкідника. Наявність таких резерваторів за сприятливих погодних умов, внаслідок розмноження та міграцій, обумовлює постійну шкодочинність лучного метелика агроценозам навіть під час фази депресії популяції. Враховуючи еколого-економічні чинники, що діють в сільськогосподарському виробництві сьогодні, можна прогнозувати подальше зростання фонової чисельності лучного метелика, що збільшує вірогідність надзвичайних економічних наслідків під час чергового спалаху масового розмноження.
Результати досліджень впливу сонячної активності та гідротермічних умов на стан популяції саранових півдня Степу України наведено в таблиці 6. Аналіз наведених даних свідчить, що коливання чисельності та поширення саранових (КЗ) помітно корелює із станом сонячної активності (R = - 0,56) та показником ГТК за липень (R= 0,69). Таким чином в липні, в період окрилення та початку парування, показники температури та опадів обумовлюють рівень розмноження саранових. Обрахування множинної кореляції між показником КЗ, станом сонячної активності та ГТК травня-серпня дає максимально тісний зв’язок показників - R = 0,97.
Таблиця 6 - Стан саранових в залежності від сонячної активності та ГТК півдня степу України
Рік | КЗ | Числа Вольфа | ГТК
травень | червень | липень | серпень
1995 | 1,5 | 17,5 | 0,4 | 0,4 | 0,2 | 0,2
1996 | 1,9 | 8,6 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0
1997 | 2,5 | 21,5 | 0,6 | 0,7 | 1,9 | 1,2
1998 | 0,5 | 64,3 | 1,1 | 1,2 | 0,4 | 0,1
1999 | 0,4 | 93,3 | 0,8 | 0,4 | 0,2 | 0,4
2000 | 0,5 | 119,6 | 0,3 | 1,3 | 1,2 | 0,4
2001 | 0,3 | 111 | 1,6 | 0,5 | 0 | 0
2002 | 0,5 | 104 | 0,1 | 0,7 | 0,2 | 0,9
2003 | 4 | 63,9 | 0,4 | 0,6 | 2 | 0,1
2004 | 1,4 | 40,5 | 2,2 | 0,6 | 1,6 | 1,4
RXi– коефіцієнт кореляції | -0,56 | -0,23 | -0,28 | 0,69 | 0,03
MR– коефіцієнт множинної кореляції | 0,97
Така залежність дає змогу обґрунтувати та побудувати рівняння регресії, на підставі якого можливо вірогідно (r=0,97) прогнозувати стан популяції саранових на підставі показників сонячної активності та погоди. Побудоване рівняння має такий вид:
Y=2,19064-0,00620256X-0,361391X1-1,36022X2+1,45865X3-0,885957X4, де:
Y – коефіцієнт заселення; Х – показник числа Вольфа; X1 - показник ГТК травня; X2 – показник ГТК червня; Х3 – показник ГТК липня; X4 - показник ГТК серпня.
Динамічний стан популяції саранових в Україні, в тому числі – в АР Крим свідчить, що популяція шкідників ще не стабілізувалась, а рівень її можливого масового розмноження не досяг максимуму. Враховуючи поступове збільшення фонової чисельності саранових в останні 10 років, у наступні роки за сприятливих гідротермічних умов ймовірним залишається осередкове підвищення чисельності саранових, зокрема пруса, насамперед, в південно-східних регіонах України, що загалом збільшує вірогідність пандемічного спалаху розмноження шкідників з надзвичайними економічними наслідками.
Отримані результати дали змогу обгрунтувати регламент протисаранових заходів, основні положення якого наведено в таблиці 7. Дотримання цього регламенту дозволяє ефективно вирішувати проблему попередження надзвичайних ситуацій у фітосанітарному стані з мінімальними витратами бюджетних коштів.
ВИСНОВКИ
1. Головною складовою заходів з попередження надзвичайних ситуацій у фітосанітарному стані є надійний прогноз зони і часу з’явлення загрози масового розмноження шкідників. Ефективна боротьба з мігруючими кулігами та зграями саранових, гусінню лучного метелика можлива тільки за умов планування бюджетного фінансування та централізованої організації заходів із захисту рослин. Для складання надійних прогнозів на неорних землях необхідно ввести систему моніторингу поширення та чисельності перш за все таких шкідників, як саранові і лучний метелик.
2. Внаслідок суттєвої зміни структури агропромислового виробництва (зменшення обсягів захисту із захисту рослин, порушення агротехніки, виведення орної землі з обробітку, збільшення ступеня забур’яненості полів, тощо) в період чергового періоду розмноження лучного метелика впродовж 1999-2002 рр. рівень коефіцієнта заселеності шкідника в Україні збільшився в 10 разів, із КЗ = 0,002-0,006 до КЗ = 0,012-0,06. В умовах спаду чисельності та депресії популяції сформувалися сталі вогнища шкодочинності лучного метелика в південних та південно-східних регіонах держави.
3. За результатами оцінки шкодочинності в 1999-2004 рр. найбільша загроза від лучного метелика виявляється в господарствах Запорізької, Луганської, Херсонської областей та АР Крим. Для своєчасного виявлення вогнищ заселення в цих областях на посівах люцерни, цукрових буряків, овочевих та соняшнику слід проводити ретельний моніторинг шкідника.
4. В умовах АР Крим в ентомокомплексі саранових нами виявлено 11 видів комах, серед яких частка італійського пруса коливається в межах 5-95%, блакитнокрилої кобилки – 2-25%, чорно смугастої і мінливої кобилок – 0,5-8%, видів роду Chorthippus та поодиноких особин інших видів – 1-55%. Видова структура ентомокомплексу залежить від типу стації та стану популяції саранових. Зростання частки італійського пруса передує масовому розмноженню саранових.
5. Поточна ситуація із станом саранових свідчить, що в 2005 році почався черговий цикл багаторічної динаміки популяції шкідників: спад чисельності, депресія, підйом чисельності, спалах розмноження. Це обумовлює необхідність постійної уваги служб Головдержзахисту до ретельного моніторингу стану саранових в південно-східних регіонах України.
6. Оптимізація системи моніторингу саранових полягає в плануванні оптимальних маршрутів для обстеження основних місць резервації шкідників та в строгому додержанні рекомендованих строків і методів обстежень. Встановлено, що основними місцями резервацій саранових в санітарно-курортних зонах узбережжя АР Крим є узлісся та галявини узбережжя, а також вигони та пасовища з дикою рослинністю. Щільність саранових в цих стаціях в період масового розмноження може сягати більше 1000 екз./м2. Особливості екології саранових в умовах АР Крим свідчать, що моніторинг шкідників слід розпочинати в I-II травня.
7. Розроблена методика прогнозу потенційної шкодочинності куліг саранових агроценозам, якаа базується на підрахунку за допомогою рекомендованих методів та формул перерахунку загальної щільності стадних та одиночних саранових в стації, наступному порівнянні отриманих показників з пороговими рівнями. Якщо у фази депресії та спаду чисельності багаторічної динаміки щільність популяції саранових складає < 5-10 екз./м2 - ймовірність значної шкодочинності куліги незначна. В цьому випадку хімічна боротьба із сарановими економічно не доцільна.
8. Високу ефективність (83,7-87,9%) показали екологічно-безпечні препарати Актофіт, 0,2%, к.е. та Матч 050 ЕС, к.е. для контролю чисельності личинок саранових в природних стаціях та агроценозах в умовах санітарно-курортних зон України.
9. Обґрунтовано рівняння регресії, який має вид: Y=2,19064-0,00620256X-0,361391X1-1,36022X2+1,45865X3-0,885957X4,
де Y – коефіцієнт заселення; Х – показник числа Вольфа; X1 - показник ГТК травня; X2 – показник ГТК червня; Х3 – показник ГТК липня; X4 - показник ГТК серпня.
Воно дає змогу вірогідно (r=0,97) прогнозувати стан популяції саранових на підставі показників сонячної активності та погоди.
10. Обґрунтовано регламент протисаранових заходів в санітарно-курортних зонах України, який складається з методики оптимальної системи моніторингу шкідників, методики прогнозу ризику надзвичайної ситуації у фітосанітарному стані та обсягів бюджетних коштів для її попередження, асортименту екологічно безпечних препаратів для контролю чисельності личинок саранових. Дотримання цього регламенту дає змогу ефективно вирішувати проблему попередження надзвичайних ситуацій з мінімальними витратами бюджетних коштів. Отримані результати можуть бути основою для створення рекомендацій стосовно прогнозу та боротьби з сарановими.
пропозиЦІЇ ВИРОБНИЦТВУ
1. Лучний метелик
1.1. Пунктам сигналізації і прогнозу Головдержзахисту України по Запорізькій, Луганській, Херсонській областях та АР Крим (за допомогою рекомендованих методів обліку) потрібно проводити ретельний моніторинг поширення та чисельності лучного метелика, на неорних землях та на полях люцерни, цукрових буряків, овочевих та соняшнику.
1.2. За умов, коли чисельність перевищує порогові рівні, регулювання чисельності проводять за допомогою інсектицидів, що внесені в „Перелік пестицидів...” і рекомендованих на даних культурах.
2. Саранові. Регламент протисаранових заходів (на прикладі санітарно-курортних зон узбережжя АР Крим).
2.1. В період відродження личинок (починаючи з І-ої декади травня) за допомогою пристрою Комкова обстежити стації–резерватори саранових: посіви багаторічних трав, пасовища та вигони з дикою рослинністю; галявини та узліссях лісових насаджень, а також стації, де в липні-серпні минулого роцу реєструвалась висока чисельність шкідників.
2.2. Визначити загальну чисельність личинок в кулізі або в кулігах, що утворилися в стації, перерахувати загальну чисельність стадних саранових на площу стації (Ps) та порівняти ці показники з пороговим рівнем чисельності (з показником ЕПШ). Порогові рівні саранових: ЕПШ = 5-10 екз./м2.
Якщо у фазі депресії та спаду чисельності багаторічної динаміки популяції саранових показник Ps < 5-10 екз./м2 - ймовірність значної шкодочинності куліги незначна. В цьому випадку хімічна боротьба із сарановими економічно не доцільна.
Якщо популяція саранових перебуває у фазі підйому чисельності або масового розмноження хімічні обробки доцільні за любого розміру куліги
2.3. Для контролю чисельності личинок молодших віків нестадних видів саранових та італійського пруса у нестадній фазі розвитку в природних стаціях та агроценозах в умовах санітарно-курортних зон України використовувати екологічно безпечні препарати Актофіт, 0,2%, к.е. (2,4 л/га) та Матч 050 ЕС, к.е. (0,15 л/га).
2.4. В період масового окрилення (липень-серпень) методом трансект підрахувати чисельність саранових, та встановити стації-резерватори для визначення зимуючого запасу.
2.5. Для прогнозу стану популяції на наступний рік використовувати рівняння:
Y=2,19064-0,00620256X-0,361391X1-1,36022X2+1,45865X3-0,885957X4,
де Y – коефіцієнт заселення; Х – показник числа Вольфа;
