CC BY
264
УДК 632. 71/79:633.1
Хлебные жуки: особенности биологии и система контроля численности
С.А. ТРИБЕЛЬ, главный научный сотрудник Института защиты растений УААН профессор,
доктор сельскохозяйственных наук А.В. ФЕДОРЕНКО, старший научный сотрудник e-mail: [email protected]
Хлебные жуки Anisoplia ssp. (Sca-rabaeidae: Rutelinae) насчитывают 56 видов. Их имаго тесно связаны с культурными и дикими злаками, а личинки - полифаги, которые, развиваясь в почве, повреждают корни большинства сельскохозяйственных культур, сеянцев плодовых и лесных пород.
Наиболее распространены на европейском континенте кузька, или хлебный жук (Anisoplia austriaca Hrbst.), крестоносец (Anisoplia agricola Poda.), жук-красун (Anisoplia segetum Hrbst.), кузька русский (Anisoplia brenskei Reitt.) [3].
Вспышки массового размножения хлебных жуков в Украине в прошлом веке отмечались неоднократно в 1910-1917 гг. (Харьковская, Донецкая, Полтавская и др. области). За эти годы потери зерна составили 775 тыс. т. Следующая вспышка размножения на территории Советского Союза была зарегистрирована в 19571967 гг., она охватила Нижнее Поволжье, Северный Кавказ, Закавказье, ЦЧО, Украину, Казахстан. Заселенная площадь превысила 4 млн га [1].
Повышенная численность хлебных жуков отмечена в 1995-2006 гг. на юго-востоке Украины, а в 1999-2002 гг она характеризовалась как массовая со средней плотностью имаго 510 экз/м2, в очагах - 16-100 экз/м2 [8].
Отличительной особенностью жуков кузьки и крестоносца является двухлетний цикл развития, а красу-на - однолетний. Имаго красуна появляются на 10-15 дней раньше, в период цветения - налива зерна и питаются больше пыльниками, чем зелеными зернами, постепенно мигрируя с дикорослых и культурных злаковых трав на зерновые колосовые культуры. Имаго кузьки и крестоносца заселяют посевы преимущественно в период налива зерна ржи, озимой и яровой пшеницы и питаются дозревающим зерном. По мере созревания колоса в поисках недозрелых зерен они выбивают более зрелые.
По данным К.П. Гриванова [1], при плотности имаго кузьки 1 экз/м2 потери зерна яровой мягкой пшеницы составили 68 кг/га. Т.Г. Новосельская [5] приводит данные, что при плотности жука-кузьки 11,2 экз/м2 потери зерна озимой пшеницы составили 699 кг/га, а в пересчете на одного жука - 62,4 кг/га, причем потери от повреждения составили 0,2 г/м2, а от выбивания зерен - 62,2 г/м2, или 0,3 и 99,7 % соответственно.
Интересные данные относительно вредоносности жука-кузьки в Сара-
товской области приведены К.В. Гри-вановым [1] в таблице 1. Данные таблицы свидетельствуют, что жук-кузька больше сосредоточивается на краевых полосах, отдает предпочтение озимой ржи и мягкой яровой пшенице. Период вредоносности на озимой ржи в перерасчете на одного жука в 10,8 раз дольше, чем на мягкой яровой пшенице, а по количеству выбитых зерен - в 21 раз.
Следовательно, потери зерна от имаго хлебных жуков зависят как от их численности, так и от продолжительности периода питания, который на ржи в 1,5-2 раза дольше. С увеличением плотности жуков заметно возрастают потери зерна, особенно выбитого при питании.
Наибольший вред наносят жуки, личинки менее вредоносны.
Биологические особенности. У жуков кузьки и крестоносца зимуют личинки первого и второго года жизни, у красуна - первого года в почве на глубине 35-80 см. Личинки имеют три возраста. Возраст личинок жука-кузьки определяется по размерам головы и длине тела (табл. 2).
Длинатела измеряется по спинной части от края лба (основание верхних челюстей) до анального отверстия. Длина головы измеряется от затылка до переднего края лба (без наличника), ширина - сразу же за основанием или посередине длины головы.
Во второй половине апреля - начале мая личинки поднимаются в поверхностный слой почвы (10-15 см) и интенсивно питаются. Через 10-14 дней они устраивают колыбельку, в которой окукливаются. Стадия куколки длится 15-20 дней. Земляная колыбелька обеспечивает необходимые условия для развития насекомо-
Таблица 1
Вредоносность жука-кузьки на посевах зерновых культур в Саратовской области (по К.П. Гриванову, 1971)
Культура Место учета Плотность Общие потери В том числе выбито Потери зерна в пересчете на 1 жука
на поле жуков (экз/м2) зерна (кг/га) зерен (шт/м2) кг/га выбито зерен (шт/м2)
Озимая рожь Краевая полоса 12,0 197,5 1335 16,46 111,3
Середина поля 4,3 30,0 239 6,98 55,6
Пшеница яровая мягкая Краевая полоса 26,0 39,4 138 1,52 5,31
Середина поля 5,2 7,0 22 1,35 4,30
Пшеница яровая твердая Краевая полоса 8,5 2,7 9 0,32 1,0
Середина поля 3,1 - 0 0 0
Таблица 2 Определение возраста личинок жука-кузьки
Возраст Длина тела (мм) Длина головы (мм) Ширина головы (мм)
Ч 6-12 0,6-0,8 1,3-1,5
L2 18-20 1,6-1,7 2,1-2,4
L, 26-35 2,4-2,8 3,4-3,7
го - влажность и постоянную температуру. Если в этот период провести рыхление почвы и разрушить колыбельки, куколки погибнут или из них отродятся уродливые жуки, которые со временем тоже погибнут.
Жуки выходят на поверхность во второй половине июня, заселяют посевы ржи, немного позже - пшеницы, реже ячменя,тритикале, овса и злаковых трав. Здесь они питаются в течение 10-15 дней, иногда меньше. После дополнительного питания жуки зарываются в почву на глубину 8-15 см, порой и глубже, до влажного слоя, и откладывают в 2-3 приема до 40 яиц. Эмбриональное развитие яйца длится 15-20 дней, в сухой почве яйца гибнут через 5-10 дней. Необходимо вести наблюдения за жуками, чтобы провести обработки до начала откладки яиц.
В 1870-1880 гг. и в начале ХХ века была достаточно глубоко изучена биология, уточнены критические периоды развития и факторы, ограничивающие численность жуков. Так как в этот период на территории России и Украины доминирующим видом был жук-кузька, то и основная система контроля численности хлебных жуков строилась на основе его биологии. Так, были разработаны агротехнические приемы, ограничивающие численность жука-кузьки, в частности, севообороты. Очередной культурой после зерновых рекомендовались пропашная или черный пар, а также введение в севооборот многолетних бобовых трав. Послеубор-ки зерновых культур следовало немедленно проводить лущение стерни, способствующее гибели яиц и отродившихся личинок. Против куколок была необходима культивация черных паров в мае, а против жуков -
ручной сбор. Кроме того, были предложены жуколовки (конная и ручная), а также энтомологический сачок. Ис-пытывались различные биологические препараты и приемы, привлекающие птиц.
Почему же сегодня вновь возникла необходимость углубления знаний относительно борьбы с хлебными жуками? Прежде всего, нарушено научно обоснованное чередование культур в севообороте. Сокращены площади под черными парами, существенно уменьшены площади под многолетними бобовыми травами, упрощена классическая система основной обработки почвы, особенно после зерновых колосовых культур, рыхление почвы на пропашных культурах заменили широким применением гербицидов, перешли к нулевой обработке почвы, что способствует выживанию предимагинальных стадий фитофага. Кроме того, по разным причинам аграрии не уделяют должного внимания уничтожению жуков в посевах зерновых колосовых злаков, тем самым увеличивая вред от личинок.
Сыграло свою роль и глобальное потепление климата, когда морозы ниже -6,5 °С, при которых погибает более 90 % личинок первого года жизни, стали редкими.
Важным фактором состояния популяции является температурный режим мая-июня. При температуре ниже 17 °С куколки развиваются долго, жуки задерживаются в почве, а после выхода на поверхность их гибель может достигать 80-90 %. При температуре ниже 20 °С яйца у самок не созревают, в то время как при температуре выше 20 °С самки откладывают яйца через 1-2 недели, иногда через 4-5 дней после выхода на поверхность и дополнительного питания.
Критическим фактором для эмбрионального развития яиц и личинок 1-го возраста является увлажненность пахотного слоя почвы, поэтому самки выбирают для откладки яиц разные стации. При недостаточном увлажнении они отдают предпочтение черным парам и пропашным культурам с разрыхленным поверхностным
слоем почвы, при достаточном увлажнении могут откладывать яйца на колосовых злаках, где они питались.
В годы с засушливым июлем-августом гибнет 95 % яиц, отложенных на пшеничном поле, 86 % - на паровом поле, 75 % - на посевах кукурузы.
Основой успешной борьбы с хлебными жуками является мониторинг состояния популяций, оценка и прогнозирование степени угрозы для посевов как от личинок, так и от имаго. Для этого необходимо проводить:
- систематические наблюдения за имаго (численность, сроки появления и фенофазы зерновых колосовых культур, температурный режим, продолжительность дополнительного питания, потенциальная плодовитость, начало и продолжительность периода откладки яиц, увлажненность поверхностного слоя почвы, стации, наиболее приемлемые для откладки яиц);
- мониторинг личиночной стадии (начало отрождения, увлажненность поверхностного слоя почвы (0-15 см), заселенность полей, наиболее заселенные стации, сроки осенней и весенней вертикальной миграции, возрастная структура популяции);
- детальный анализ метеоусловий всех критических периодов развития и генерации в целом, сравнение с данными прошлого и позапрошлого годов;
- степень пораженности личинок после первой и второй перезимовки, а также куколок возбудителями болезней разной природы;
- определение фазы цикла динамики численности (депрессия, подъем численности, расселение, вспышка массового размножения, спад численности);
- объем применения и эффективность отдельных приемов и системы мероприятий;
- системный анализ данных о состоянии популяций хлебных жуков и расчет ожидаемой численности имаго и личинок;
- корректировка зональных систем защиты растений с учетом ожидаемой численности личинок и жуков.
Оценка состояния популяции и степени угрозы для посевов от личинок
и жуков проводится по балльной шкале, приведенной в таблице 3.
Для эффективного контроля многолетней динамики численности хлебных жуков необходимо придерживаться интегрированной системы защиты.
Чрезвычайно важным в ограничении численности и вредоносности хлебных жуков является иммунологический метод - использование устойчивых сортов. По данным К.П. Гри-ванова [1], твердые сорта яровой пшеницы значительно меньше заселяются имаго. А.Н. Стольнова сообщает, что сорта твердой яровой пшеницы - Харьковская 46, Саратовская 40 и мягкие - Саратовская 36, Альбидум 40 значительно меньше заселяются жуком-кузькой. По информации В.С. Мухиной (2006 г), безостые сорта озимой мягкой пшеницы - Мироновская 65, Мирич, Перлы-на лисостепу и др. значительно меньше заселялись хлебными жуками в фазе молочно-восковой спелости. Нашими исследованиями [8] установлено, что маркерными признаками и механизмами устойчивости озимой мягкой пшеницы против хлебных жуков являются скороспелость и устойчивость к осыпанию. Такими признаками обладают сорта Белоцер-ковская полукарликовая, Батько, Веснянка, Доля, Дриада, Донской сюрприз, Дальницкая, Знахидка одесская, Колумбия, Кольчуга, Краснодарская 99, Мироновская раннес-
пелая, Станичная, Херсонская остистая, Херсонская 86, Шестопаловка, Олеся, Ясочка, Роставица.
Научно обоснованная структура посевных площадей, в которой зерновые колосовые не должны занимать больше 50 % имеющейся в хозяйстве пахотной земли, позволит избежать повторного размещения и монокультуры.
Роль севооборотов в ограничении численности хлебных жуков достаточно хорошо освещена в литературе [1, 2, 6, 7, 8, 9]. Колебания численности личинок в разных звеньях севооборотов обусловлены не столько влиянием самих культур, сколько системой основной обработки почвы и ухода за культурами. Лучшим предшественником зерновых колосовых в зоне недостаточного увлажнения является черный пар, на котором своевременно проводятся мероприятия против хлебных жуков (культивация вспаханного поля в мае либо вспашка и рыхление в начале-середине июня и в августе). Наименьшая численность личинокотмечена в звенесевооборо-та с черным паром, наибольшая - в звене с кукурузой, а также с пшеницей после пшеницы. В наших опытах на Белоцерковской опытно-селекционной станции (Киевская область) наибольшее количество личинок накапливалось в звеньях севооборота с двумя полями пшеницы, одним -свеклы и одним - ячменя, наименьшее - в звеньях клевер, викоовсяная
смесь + кукуруза на зеленый корм, кукуруза на зерно, ячмень, а также в звеньях озимая пшеница, сахарная свекла, ячмень с подсевом клевера, клевер.
Важным элементом интегрированной системы контроля численности хлебных жуков являются агротехнические мероприятия, направленные против перезимовавших личинок, позже куколок и молодых жуков.
По данным К.П. Гриванова [1] и И.Ф. Павлова [6], вспашка до середины сентября на глубину 26-28 см снижала численность яиц на 45-75 %, личинок первого года жизни - на 2849 %, второго года жизни - на 3150 %. Поздняя вспашка не влияет на численность личинок, так как они уходят в более глубокие слои почвы.
По результатам почвенных раскопок на свекловичных полях Белоцерковской ОСС (2004-2006 гг.) было установлено, что в начале сентября в слое 0-15 см сосредоточивалось 19-64,7 % (в зависимости от увлажненности) личинок хлебных жуков, в слое 15-40 см - 35,3-80,8 %; в середине сентября - 33,3-46,2 % и 66,7-53,3 %, а в середине октября -17,5-25,9 % и 59,9-73 % соответственно. В ноябре 23,7-33,3 % личинок опускаются в слой почвы 4160 см. Именно поэтому зяблевая вспашка в период до понижения температуры почвы меньше 13 °С более эффективна, чем в более поздние сроки, так как основная часть популяции личинок сосредоточивается в пахотном слое.
В годы массового размножения хлебных жуков эффективна полупаровая обработка почвы под пропашные культуры (августовская зябь и 2-3 культивации в последующий период). При иных способах основной обработки почвы операции с глубоким рыхлением необходимо завершить до середины октября.
Перед севом озимых зерновых культур следует провести почвенные раскопки для учета численности личинок хлебных жуков. Активный подъем личинок в верхние слои почвы отмечается во II-III декадах апреля, поэтому подготовка почвы и сев поздних яровых культур (кукурузы,
Таблица 3
Шкала оценки состояния популяции хлебных жуков в многолетнем цикле
размножения
Балл Состояние популяции Средняя плотность (в т.ч. в очагах) (экз/м2) Заселенная площадь (%) Коэффициент размножения (сравнение с позапрошлым годом)
имаго на колосовых злаках личинок на всех полях
1 Депрессия <1 <3 5-10 <1
(1-2) (3-5)
2-3 Подъем численности 1,1-3 3-5 11-25 1-1,5
(4-8) (5-10)
4-5 Массовое размножение 3,1-6,1 5,1-10 26-50 1,6-2,5
и расселение (6,1-10) (11-20)
6-7 Вспышка размножения 6,1-10 11-20 51-70 2,6-5
(12-15) (21-40)
8-9 Пик глобальной 16-20 >20 >70 >5
вспышки размножения (21-50) (>40)
4-5 Спад размножения 1-5 3-10 26-50 <0,5
(6-10) (11-26)
подсолнечника, гречихи, проса, сои и др.) обеспечивает значительное снижение их численности. Перед севом поздних яровых культур проводят две культивации.
На полях под пропашные культуры с большим количеством личинок хлебных жуков важным элементом является глубокое рыхление почвы во второй половине мая, когда до 7090 % личинок сосредоточены в поверхностном слое почвы, а позже - в начале-середине июня, когда они окукливаются, - глубокое рыхление междурядий пропашных культур.
Летом сразу после уборки урожая зерновых колосовых культур следует проводить лущение стерни дисковыми лущильниками, затем повторить его через 10-12 дней против кладок яиц и личинок хлебных жуков.
Основой рациональной интегрированной системы контроля численности хлебных жуков является прогноз степени угрозы и оценка фактического фитосанитарного состояния каждого конкретного поля. При высокой численности вредителя без применения инсектицидов не обойтись. На полях с плотностью личинок более 15 экз/м2 сев озимых нужно проводить семенами, обработанными инсектицидными протравителями, либо на 10-12 дней позднее оптимальных сроков с увеличенной на 10-12 % нормой высева семян. При появлении имаго на посевах зерновых колосовых культур в численности 3-4 экз/м2 оценивают характер заселения поля. Краевые полосы шириной 60-80 м с одной либо с двух сторон обрабатывают в первую очередь, по необходимости опрыскивают и все поле. Не следует затягивать с опрыскиванием зерновых колосовых культур в период питания жуков, так как в отдельные годы имаго через 4-5 дней уходят на откладку яиц, их численность на посевах резко падает, увеличиваясь вновь уже через 2-3 дня. В конечном итоге не будет достигнуто уменьшение численности личинок в следующем году, а культуре может быть причинен существенный ущерб.
Чрезвычайно важную роль в регулировании численности хлебных жуков играют энтомофаги (паразити-
ческие и хищные насекомые, гельминты), возбудители болезней бактериальной и грибной природы, а также птицы (чайки, грачи, галки, скворцы, воробьи, пустельга).
Возбудители болезней не только ограничивают размножение насекомых-фитофагов, но и сдерживают их популяцию в депрессивном состоянии в течение длительного времени. Их значение в контроле численности хлебных жуков обосновал еще И.И. Мечников. Он впервые описал гриб Metarrhizium anisopliae, поражающий личинок и куколок. Распространенным возбудителем болезни куколок является и белая мускардина (Beauveria bassiana). Часто вызывает гнилостное заболевание - фляше-рии у личинок бактерия Bacillus solitarius, реже - гриб Entomophthora
anisopliae. На личинках паразитирует нематода Leptodera dentata.
Технология выращивания зерновых колосовых культур должна быть такой, чтобы запланированные приемы выполнялись своевременно и качественно, исключая упрощение какого-либо из них без соответствующего обоснования. Необходимо полное обеспечение хозяйств техникой для своевременного выполнения всех технологических операций, высококачественными семенами устойчивых к вредителям и стрессовым абиотическим факторам сортов, удобрениями и средствами защиты растений под запрограммированную урожайность.
При соблюдении всех элементов интегрированного контроля численности хлебных жуков острота проблемы будет сведена до минимума.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гриванов К.П. Хлебные жуки. - Л.: Колос, 1971, с. 46.
2. Зоря С.Ю. Вплив агротехнлчних прийом1в на чисельнють грунтових комах / Зоря С.Ю., См1рних В.М. //Висновки н.д.р. за 1993 р. Зб. н. прац1 1ЦБ. - К., 1994, вип. 11, с. 33-38.
3. Медведев С.И. Пластинчатоусые - Scarabaeidae // Вредители с.-х. культур и лесных насаждений под общей редакцией Васильева В.П. - К.: Урожай, 1987, т. 1, с. 331-348.
4. Муханова В.С. Формування структури ентомофауни озимо! пшениц залежно вщ технологи вирощування // 1нтегрований захист рослин, проблеми та перспективи: Матерiали мiжнар. наук.-практ. конференцп 13-16 листоп. 2006 р. - К., 2006, с. 50-51.
5. Новосельска Т.Г. Шкодочиннють основних фтофапв озимо! пшениц лiсостеповоi зони Укра!ны // 1нтегрировный захист на початку XXI стс^ччя: Матерiали мiжнар. наук.-практ. конференцп. - К., 2004, с. 216-222.
6. ПавловИ.Ф. Агротехнические методы защиты растений. - М.: Колос, 1971, с.112.
7. Пачосский И.К. Механическая обработка почвы как лучшее средство борьбы с вредителями хлебных злаков // Записки Имп. общ-ва с.х-ва юга России. - Одесса, 1900, № 9-11, с. 5-32.
8. Федоренко А.В, Трибель С.О. Хлiбнi жуки. - К.: Колобу 2008, с. 96.
9. Щеголев В.Н. Агротехнические методы защиты полевых культур от вредных насекомых и болезней. - М.-Л.: Госиздат колхозн. и совхозн. лит., 1935, с.152.
Аннотация. Изложены биологические особенности хлебных жуков (Anisoplia ssp. (Scarabaeidae: Rutelinae)), их вредоносность на посевах зерновых колосовых культур и причины резкого увеличения численности. Приведены сорта пшеницы, устойчивые к имаго. Обоснована роль агротехнических приемов в ограничении численности. Предложена система мониторинга и балльные шкалы для оценки состояния популяции в многолетнем цикле размножения. Рекомендована интегрированная система мероприятий по контролю численности.
Ключевые слова. Хлебные жуки, зерновые колосовые культуры, система мониторинга, контроль численности.
Abstract. It is presented biological characteristics of the cereal beetles (Anisoplia ssp. (Scarabaeidae: Rutelinae)), their harmfulness in field of the spiked cereals, causes of their intensive increasing population density. The wheat varieties resisted to these beetles are given. A role of agrotechnical ways to suppress these pests' population densities is grounded. System of monitoring and the score scales for evaluating population's state in many-years cycle of reproduction are suggested. Integrated system of measures for controlling population density is recommended.
Keywords. Cereal beetles, spiked cereals, system of monitoring, controlling population density.
