Экологические аспекты повышения устойчивости древесных насаждений Омского Прииртышья

Рис.14 Эффективность препаратов в лабораторном опыте в отношении малой еловой ложнощитовки; НСР₀₅ = 6,91

Процент смертности личинок первого возраста в лабораторном опыте от действия биологических средств высокий: Микоафидин 75,8%, Фитоверм 71,1% и достоверно не отличается друг от друга. В то время как гибель насекомых в опыте с применением препарата Децис (86%) достоверно отличается от опытов с биологическими препаратами.

Полевой опыт подтверждает лабораторные исследования (рис.15).

Рис. 15 Эффективность препаратов в полевом опыте при однократной обработке в отношении малой еловой ложнощитовки; НСР₀₅ = 15,12

Статистическая обработка данных свидетельствует о достоверном различие эталонного варианта с вариантами биопрепаратов. Эффективность Фитоверма (70%) и Микоафидина (69,3%) также находится на одном уровне.

При рассмотрении динамики гибели выявилась явная закономерность: Децис резко снижал численность популяции, в то время как биологические препараты приводили к гибели личинокбродяжек на 66% (Микоафидин) и 89% (Фитоверм) в течение 36 часов (рис.16).

Рис.16 Динамика гибели личинок первого возраста малой еловой ложнощитовки

Высокая эффективность биологических препаратов в отношении личинок 1 возраста Physokermes hemicryphus позволяет рассматривать их как реальную альтернативу химическим средствам борьбы с малой еловой ложнощитовкой.

ГЛАВА 7. Естественная регуляция численности фитофагов с помощью энтомофагов

На важнейшую роль естественных популяций энтомофагов в фитосанитарной оптимизации агробиоценозов указывает современное их состояние. Один из основных методов регулирования численности вредных насекомых является использование полезной энтомофауны. Открытый образ жизни и обширный ареал непарного шелкопряда обусловили приспособление к питанию им в природных условиях большого количества хищников и паразитов. Только в Европе зарегистрировано 15 видов хищных насекомых, 134 первичных и 27 вторичных паразитических насекомых (Бабенко, 2001). Живые насекомые популяции непарного шелкопряда, оставшиеся после обработки микробиологическим препаратом Лепидоцидом, подвергаются нападению энтомофагов, живущих в лесном биоценозе.

Нами обнаружены: ветчинный кожеед (Dermestes lardarius L.) в яйцекладках непарного шелкопряда (от 2 до 10% от численности непарного шелкопряда до обработки), апантелес шелкопрядный (Apanteles liparidis Bouche) и мухитахины (Tachinidae) (от 0.1 до 1%) в гусеницах, мухи-саркофаги (Sarcophagidae) в куколках (от 0,2 до 2%).

В яйцекладках часто находились многоядные хищники жуки из семейства мягкотелок Cantaris fusca L.(от 0,1 до 0,5%), питающиеся отрождающимися гусеницами (табл.4).

Таблица 4 Заселение популяции непарного шелкопряда естественными врагами в 2006 г.

Максимальное количество заселенных паразитами и уничтоженных хищниками особей на модельных деревьях составляет 135, что составляет 13,5% от численности непарного шелкопряда до обработки Лепидоцидом.

Это означает, что в среднем из 25% живых особей, оставшихся после действия микробиологического препарата, 13,5% в тот же вегетационный период могут заселиться паразитами и могут быть уничтожены хищниками.

Малая еловая ложнощитовка имеет многочисленных врагов, главным образом паразитов, живущих за счёт её яиц.

Нами выявлены и определены два вида насекомых, являющиеся её энтомофагами. Это Microterys lunatus (отряд перепончатокрылые) и Anthribus nebulosus (отряд жесткокрылые).

Личинки Microterys lunatus хищничают на отложенных яйцах ложнощитовок.

Это моноцикличный вид, для его развития характерна длительная имагинальная диапауза, определяющая сопряженность жизненных циклов паразита и хозяина.

Заселение энтомофагом наблюдается, когда самки ложнощитовки обычно начинают откладывать яйца в две яйцевые камеры, образующиеся под её телом.

Потенциальная плодовитость малой еловой ложнощитовки в условиях Омска, установленная в лабораторных опытах, колебалась от 320 до 380 яиц, в то же время фактическая была в пределах: 150 290 яиц (Барайщук, 2005). На плодовитость фитофага оказывают влияние комплекс абиотических и биотических факторов (Schmutterer, 1965; Борхсениус, 1969; Сугоняев, 1984; Kosztarab, Kozar, 1988).

Одна личинка уничтожает в среднем 44 яйца хозяина. Исходя из фактической плодовитости фитофага и потенциальной прожорливости личинки энтомофага можно предположить, что Microterys lunatus способен снизить численность Physokermes hemicryphus на 15 29%.

Anthribus nebulosus относятся к отряду жесткокрылых, семейству ложнослоников. Сроки яйцекладки энтомофага в условиях Омской области приурочены к срокам яйцекладки кокцид.

Самки жуков питаются гемолимфой ложнощитовокхозяев и яйцами. Личинки жуков находятся в одной из двух яйцевых камер ложнощитовок, поэтому зависят от яиц кокцид, которых они используют в пищу.

Из двух обнаруженных видов энтомофагов наибольшее распространение имеет Microterys lunatus. Чем больше деревья испытывали влияние городских условий, тем меньшее количество энтомофагов было зафиксировано.

На елях, растущих на основных магистралях города (улицы Красный путь и Хмельницкого), количество Microterys lunatus намного меньше (2327%), чем в парках города (3062%) с вероятностью достоверного прогноза 95% (рис.17).

При уровне значимости 5% заселенность самок малой еловой ложнощитовки Microterys lunatus в парке Советского района и выставочном сквере «Флора» была аналогична.

Численность Anthribus nebulosus, выведенных из самок, собранных в парках ОмГАУ и «40летия Победы» была с вероятностью достоверного прогноза 95% выше, чем в парке Советского округа, выставочном сквере «Флора» и улицах города.

Рис.17 Заселение самок малой еловой ложнощитовки энтомофагами; Microterys lunatus НСР₀₅ = 5,11; Anthribus nebulosus НСР₀₅ = 2,91

Многие исследователи приходят к выводу, что численность и вредоносность сосущих насекомых, в том числе и кокцид, увеличивается в зонах высокого загрязнения атмосферы промышленными и другими химическими соединениям (Heagle, 1973; Decourt, 1980; Alstad, 1982). Это подтверждают данные, полученные нами.

Чем выше влияние антропогенных факторов на ели, тем большее количество насекомых малой еловой ложнощитовки на них находится (рис. 18).

С вероятностью достоверного прогноза 95% наибольшее количество самок малой еловой ложнощитовки зарегистрировано на елях, произрастающих на улицах города и в парке Советского округа. Достоверно существенная разница при уровне значимости 5% по численности энтомофагов, заселяющих самок малой еловой ложнощитовки была получена в парке «40летия Победы» по сравнению с парком Советского округа.

Рис. 18 - Количество малой еловой ложнощитовки и её энтомофагов на одной модельной ветви; самки НСР₀₅ = 46,6; энтомофаги НСР₀₅ = 32,71

ВЫВОДЫ

1. Обнаружен и впервые описан на территории Омской области фитофаг ели (Physokermes hemicryphus Dalman), изучена его биология и определена уязвимая фаза развития личинки бродяжки. Обнаружены и изучены два вида энтомофагов малой еловой ложнощитовки Microterys lunatus (отряд перепончатокрылые) и Anthribus nebulosus (отряд жесткокрылые). Установлена зависимость между количеством энтомофагов и экологическими условиями произрастания елей. На деревьях в парках численность полезных насекомых выше (3843%), чем на деревьях, растущих на улицах города (2729%).

2. Триходермин, Росток, Планриз способствовали лучшему укоренению зелёных черенков изучаемых культур по сравнению с контролем. Укоренение можжевельника обыкновенного (Juniperus communis) увеличивалось от 6 до 22%, можжевельника казацкого (Juniperus sabina) от 24 до 33%, туи западной (Thuja occidentalis) от 10 до 14%. Трёхкратное использование препаратов Росток, Планриз и двухкратное препарата Триходермин при укоренении зелёных черенков хвойных пород экономически выгодно. При выращивании можжевельника казацкого рентабельность увеличивалась на 1822%, можжевельника обыкновенного на 1739%; туи западной 2937%.

3. Биологические препараты на основе Pseudomonas fluorescens, Trihoderma viride и гуминовых кислот стимулировали биологическую активность почвы, благоприятно влияли на почвенную микрофлору, вызывая рост и размножение грибов и, в целом, микроорганизмов, усваивающих азот и фосфор. Преимуществом биологических препаратов является повышенная численность индикаторных почвенных микроорганизмов грибов родов Mucor и Trichoderma. Биологические препараты оказывают продолжительное положительное влияние на ферментативную активность почвы.

4. Установлена высокая эффективность экспериментального опытного препарата на основе Conidiobolus obscurus (70%) и метаболитного препарата Фитоверма (69,3%) в отношении личинок первого возраста малой еловой ложнощитовки при однократной обработке елей, что даёт основание для проведения эффективных защитных мероприятий с целью подавления численности фитофага в городской зоне, обеспечивая экологическую безопасность населению города.

5. Применение биологического препарата на основе Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki Лепидоцид СКМ в Омском Прииртышье выявило его высокую эффективность от 73 до 94% в отношении гусениц непарного шелкопряда в 20052006 гг. После применения микробиологического препарата Лепидоцид установлено заселение непарного шелкопряда энтомофагами, которые способны снижать численность выжившей популяции на 13,5%.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для увеличения выхода посадочного материала из зелёных черенков можжевельника обыкновенного (Juniperus communis), можжевельника казацкого (Juniperus sabina) и туи западной (Thuja occidentalis) рекомендуется трёхразовое применение препаратов Планриз с титром 210⁹ клеток в мл (1% рабочей суспензии с нормой расхода 2 л на 1 м²) и Росток, представляющий собой 1% раствор гуминовых кислот, (0,001% рабочей жидкости с нормой расхода 2 л на 1м²) с интервалом 15 дней и двухразовое использование препарата Триходермин с титром 1210⁷ конидий в 1 мл (0,5% рабочей суспензии с нормой расхода 2 л на 1 м²) с интервалом месяц.

2. В качестве продуцентов бактериальных препаратов рекомендуются природные штаммы B. thuringiensis subsp. dendrolimus (Авторские свидетельства № 1299141, 1986; №1300935, 1986).

3. Для регулирования численности малой еловой ложнощитовки (Physokermes hemicryphus Dalman) в городских хвойных насаждениях рекомендуется однократно применять биологический препарат Фитоверм в концентрации 0,3 % в отношении личинок первого возраста.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК РФ

1. Барайщук, Г.В. Малая еловая ложнощитовка [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Защита и карантин растений 2004, № 3. С.55.

2. Барайщук, Г.В. Состояние хвойных насаждений Омска [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас //Лесное хозяйство 2005, № 1. С.3334.

3. Барайщук, Г.В. Энтомофаги малой еловой ложнощитовки [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Лесное хозяйство. 2005, № 6. С.4344.

4. Барайщук, Г.В. Защита хвойных насаждений от малой еловой ложнощитовки [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Защита и карантин растений. 2006, № 1. С.33-34.

5. Барайщук, Г.В. Влияние антропогенных факторов на хвойные насаждения Омска [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Защита и карантин растений. 2006, № 9. С.35.

6. Барайщук, Г.В. Биологическая активность почвы после применения экологически чистых препаратов при выращивании посадочного материала хвойных пород [Текст] / Г.В. Барайщук, О.Ф. Хамова // Омский научный вестник. 2006, № 9(46). С.212217.

7. Барайщук, Г.В. Действие биологических препаратов на динамику роста одно и двухлетних саженцев хвойных пород [Текст] / Г.В. Барайщук, Л.И. Фролова // Омский научный вестник. 2006, № 9(46). С.197202.

8. Барайщук, Г.В. Повышение устойчивости к болезням зелёных черенков при выращивании посадочного материала хвойных пород [Текст] / Г.В. Барайщук, Л.И.Фролова, М.Н. Молчанская // Омский научный вестник. 2007, № 1(53). С.12-15 (поступила в редакцию 28.09.06).

9. Храбрых, О.Л. Бактерии рода Pseudomonas и Bacillus антагонисты возбудителя заболевания серая гниль Botrytis cinerea [Текст] / О.Л. Храбрых, Г.В. Барайщук, А. Kollar, W. Jelkmann // Омский научный вестник. 2007, № 1(53). С.1621 (поступила в редакцию 28.11.06).

10. Храбрых, О.Л. Дрожжи в борьбе с возбудителем заболевания серая гниль Botrytis cinerea cinerea [Текст] / О.Л. Храбрых, Г.В. Барайщук, А. Kollar, W. Jelkmann //Аграрный вестник Урала. 2007, № 4(40). С. 3033.

11. Барайщук, Г.В. Bacillus thuringiensis регулятор численности насекомыхфитофагов [Текст] // Аграрный вестник Урала. 2008, № 3. С.7375.

12. Барайщук, Г.В. Влияние экологически безопасных биологически активных препаратов на биологическую активность почвы при выращивании черенковых саженцев [Текст] / Г.В. Барайщук, О.Ф. Хамова // Агрохимия. 2008, № 10. С.4047.

13. Барайщук, Г.В. Природная регуляция численности фитофагов хвойных пород в условиях антропогенного воздействия на зелёные насаждения [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Аграрный вестник Урала. 2008, № 11(53). С.8891.

14. Барайщук, Г.В. Экологически безопасная защита лесов Омской области во время массового размножения непарного шелкопряда Lymantria dispar L. [Текст] / Г.В.Барайщук // Вестник КрасГАУ. 2008, № 6. С.6367.

15. Барайщук, Г.В. Влияние биологически активных препаратов на почвенную микрофлору в питомниках [Текст] / Г.В. Барайщук, О.Ф. Хамова // Достижения науки и техники АПК. 2009, № 3. С.1821.

16. Барайщук, Г.В. Использование биологически активных препаратов при размножении интродуцированных пород [Текст] / Г.В. Барайщук // Достижения науки и техники АПК. 2009, № 4. С.3941.

Статьи, опубликованные в других научных журналах и сборниках, материалах международных и всероссийских конференций

17. Барайщук, Г.В. Экологические и серологические особенности штаммов Bacillus thuringiensis subsp. dendrolimus [Текст] / Г.В. Барайщук, В.С. Кулагин, Э.Г. Африкян // Биологический журнал Армении. 1986. Т. 39, № 4. С.275284.

18. Кулагин, В.С. Экологосерологическая изменчивость штаммов Bacillus thuringiensis [Текст] / В.С. Кулагин, Г.В. Барайщук // Проблемы экологии Прибайкалья (Иркутск, 510 сентября 1988): Тез. докл. Иркутск, 1988. С.63.

19. Барайщук, Г.В. Технологические показатели природных штаммов серотипа 4 Bacillus thuringiensis и их отбор для производства дендробациллина [Текст] / Г.В. Барайщук, Е.П. Полегуева, В.С. Кулагин // Микроорганизмы в защите растений. Иркутск, 1990. С.8291.

20. Барайщук, Г.В. Испытание биологического препарата битоксибациллина против колорадского жука в условиях Омской области [Текст] / Г.В. Барайщук // Наука сельскому хозяйству: Материалы зональной науч. конф., посвящ. 50летию Курганского СХИ. Курган, 1994. С.115117.

21. Сухоцкая, С.Г. Использование биологических препаратов при зеленом черенковании вишни сорта Любская [Текст] / С.Г. Сухоцкая, Г.В. Барайщук, О.В. Швецова, А.В. Солодовников // Биология, селекция и технология возделывания сельскохозяйственных культур в Западной Сибири. Омск: ОмГАУ, 1998. - Т.2. С.6267.

22. Барайщук, Г.В. Роль микробиологических препаратов в защите сельскохозяйственных растений [Текст] / Г.В. Барайщук // Стратегические направления развития Российской федерации: Тез. докл. всеросс. конф. (Омск, 1618 ноября, 1999). Омск, 1999. С.23.

23. Барайщук, Г.В. Биологические препараты в защите растений Омской области [Текст] / Г.В. Барайщук // Природа и природопользование на рубеже ХХI века: Материалы межрегион. науч.-практ. конф. Омск, 1999. С.240242.

24. Барайщук, Г.В. Микробиологические препараты против фитофагов в защите растений Омской области [Текст] / Г.В. Барайщук, О.Л. Максимова // Оценка современного состояния микробиологических исследований в Восточно-Сибирском регионе: Материалы росс. науч.-практ. конф., посвящ. 100летию со дня рождения Е.В. Талалаева. (Иркутск, 11-13 марта 2002 г.). - Иркутск, 2002. - С.11-12.

25. Барайщук, Г.В. Эффективность биологических препаратов при выращивании посадочного материала хвойных пород [Текст] / Г.В. Барайщук // Актуальные проблемы сельскохозяйственной биотехнологии: Материалы науч.-практ. конф. (Воронеж, 1819 мая 2004). М.: Златограф, 2004. С.5.

26. Барайщук, Г.В. Вредная энтомофауна хвойных насаждений городской зоны Омска [Текст] / Г.В. Барайщук , А.А. Гайвас // Сельское хозяйство Сибири. 2004, № 11. С.26.

27. Барайщук, Г.В. Использование биологических препаратов при выращивании посадочного материала из зелёных черенков [Текст] / Г.В. Барайщук // Актуальные проблемы сельскохозяйственной науки и образования: Материалы II междунар. научпракт. конф. Самара: СамВен, 2005. Вып.IV. С.234236.

28. Барайщук, Г.В. Пути совершенствования технологии выращивания посадочного материала из зелёных черенков [Текст] / Г.В. Барайщук // Состояние и перспективы развития плодоводства, овощеводства и лесного хозяйства Западной Сибири: Материалы науч.практ. конф. - Барнаул, 2005. С.1116.

29. Барайщук, Г.В. Мониторинг состояния хвойных насаждений в парках Омска [Текст] / Г.В. Барайщук, А.А. Гайвас // Экологоэкономи-ческая эффективность природопользования на современном этапе развития ЗападноСибирского региона»: Материалы междунар. науч.-практ. конф. Омск, 2006. С.1215.

30. Барайщук, Г.В. Регулирование численности непарного шелкопряда Lymantria dispar L. в лесах Омской области [Текст] / Г.В. Барайщук, Е.А. Силина //Лесное хозяйство и лесное строительство в Западной Сибири: материалы IIIего междунар. интернетсеминара (май 2007г.). Томск, 2007. С.1318.

31. Барайщук, Г.В. Экологизация защитных мероприятий при выращивании посадочного материала в питомниках [Текст] / Г.В. Барайщук // Вестник Омского государственного аграрного университета. 2008, № 2. С.9195.

32. Барайщук, Г.В. Экологически безопасная защита при выращивании черенковых саженцев хвойных пород [Текст] / Г.В. Барайщук // Современные проблемы теории и практики лесного хозяйства: Материалы всеросс. науч.практ. конф., посвящ. 100летию со дня рождения М.Д. Данилова. ЙошкарОла, 2008. С.126129.

33. Авторское свидетельство СССР №1299141, А 01 №63/00. Штамм бактерий Bacillus thuringiensis var.dendrolimus продуцент дендробациллина и экзотоксина / Неудачина Э.И., Барайщук Г.В., Лебедева Н.П. Заявлено 06.10.84. Зарегистрировано в гос. реестре изобрет. СССР 22.10.86 г. 4с.

34. Авторское свидетельство СССР №1300935, А 01 №63/00. Штамм бактерий Bacillus thuringiensis var. dendrolimus продуцент дендробациллина / Кулагин В.С., Лебедева Н.П., Ворожцова Т.М.. Вишникина М.П., Барайщук Г.В., Котелевская В.А. Заявлено 26.09.84. Зарегистрирово в гос. реестре изобрет. СССР 1.12.86 г. 6 с.

Размещено на Allbest.ru