Экологические основы интегрированной защиты растений: учебник
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
АННОТАЦИЯ
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ О СИСТЕМАХ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СИСТЕМ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
2.1. Эволюционно-экологические типы стратегий жизненных циклов биологических видов
2.2. Теоретическое значение эволюционно-экологических адаптаций жизненного цикла фитопатогенов для разработки систем ИЗР
2.3. Теоретическое значение эволюционно-экологических адаптаций жизненного цикла фитофагов для разработки систем ИЗР
2.4. Теоретическое значение эволюционно-экологических адаптаций жизненного цикла сорных растений для разработки систем ИЗР
2.5. Использование вектора естественного отбора для универсального подхода к совершенствованию систем ИЗР
2.5.1. Вредные организмы с признаками r-стратегов
2.5.2. Вредные организмы с признаками К-стратегов
Студент/специалист должен знать/уметь
Вопросы для самопроверки
ГЛАВА 3. МЕТОДОЛОГИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
ГЛАВА 4. МОНИТОРИНГ И ПРОГНОЗ ВРЕДНЫХ ОРГАНИЗМОВ
ГЛАВА 5. МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ
ГЛАВА 6. ПРИНЦИПЫ ФИТОСАНИТАРНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, СЕВООБОРОТОВ И АГРОЛАНДШАФТОВ
ПРАКТИКУМ
ЛИТЕРАТУРА
Выпускные данные


2.5.2. Вредные организмы с признаками К-стратегов

Независимо от биологических различий, для всех К-стратегов важно учитывать следующие основные практические положения (принципы):

мониторинг численности популяций и развития ЭП целесообразно проводить на протяжении нескольких лет (3 года и более), руководствуясь продолжительностью жизненного цикла вредных организмов. Частота мониторинга достаточна с периодичностью не чаще одного раза в течение года для определения исходной численности популяций и не реже одного раза за ротацию севооборота;

прогнозы численности вредных организмов и развития ЭП важны многолетние и сезонные. При этом необходимо экспериментальное уточнение количественной зависимости между исходной численностью популяций – групп экологических эквивалентов и сезонной динамикой ЭП;

стратегия системы защиты растений состоит в снижении исходной численности популяций вредных организмов ниже ПВ;

тактика защитных мероприятий включает преимущественно долговременно действующие приемы, обеспечивающие саморегуляцию фитосанитарного состояния агроэкосистем: введение фитосанитарных севооборотов, прерывание возделывания во времени сельскохозяйственных культур, способствующих массовому воспроизводству вредных организмов; возделывание устойчивых сортов; разработку фитосанитарных технологий, предусматривающих замещение экологических ниш вредных организмов на экологические ниши полезных (антагонистов, симбионтов, микоризообразователей, энтомофагов); создание супрессивных почв. Из оперативно-профилактических приемов используются преимущественно протравливание семян и применение гербицидов против многолетних сорняков.

Ведущая роль в тактиках систем ИЗР принадлежит:

против фитопатогенов – создание условий для опережающего заселения экологических ниш полезной биотой (супрессорами – анагонистами, симбионтами, микоризообразователями),

против фитофагов – ускорение гибели популяций и ухудшение их выживаемости при повышении численности энтомофагов и развитие эпизоотий,

против сорных растений – очищение почв от подземных вегетативных органов и семян сорняков (преимущественно провокацией их всходов) в начале освоения ими экологических ниш.


В качестве примера приведем три видовые популяции вредных организмов – возбудителя болезни, фитофага и сорного растения.

Возбудитель обыкновенной корневой гнили яровой пшеницы (Bipolaris sorokiniana Pam., King et Bakke)

Мониторинг численности конидий возбудителя проводится в почве один раз в 3–5 лет в конце вегетации после уборки яровой пшеницы или весной до посева. Составляют ФПК (фитопатологические почвенные картограммы) с классификацией почв: свободные от возбудителя, заселенные конидиями ниже порога вредоносности (ПВ) (до 15–20 экз./г почвы выщелоченного чернозема) и выше ПВ в умеренной степени (30–100 конидий) и высокой (150–200 конидий и более).

Мониторинг зараженности семян проводится ежегодно методом рулонов, а развитие болезни в фазу всходов и перед уборкой дифференцированно по органам: до 10 % ниже ПВ, 10–15 % выше ПВ в умеренной степени, 20–25 % и более – выше ПВ в высокой степени.

Типы прогноза ЭП – многолетний и сезонный. Многолетний прогноз рассчитывают по результатам мониторинга почв, а сезонный – почв и семян. Возбудитель размножается в конце вегетации преимущественно на отмирающих влагалищах листьев, создавая резервуар инфекционных структур в почве под посев следующего или последующих 3–5 лет.

Стратегия систем ИЗР состоит в создании здоровых почв – свободных от возбудителя или заселенных ниже ПВ, а также в создании фонда здоровых семян или зараженных возбудителем ниже ПВ (10 %). Развитие ЭП корневых гнилей не должно превышать на фазе всходов 5 % перед уборкой – 15 %.

Для выполнения стратегической задачи применяют преимущественно долговременные агротехнические мероприятия:

конструируют фитосанитарные севообороты с насыщением яровой пшеницей и ячменем не выше 40–50 %. При этом ячмень рекомендуется размещать в кормовых севооборотах;

введение в севообороты фитосанитарных предшественников – рапса, сои, многолетних бобовых трав, гороха с овсом и др.;

применяют систему мер борьбы со злаковыми сорняками (щетинник, жабрей, овсюг) для снижения их численности ниже ЭПВ;

применение органических удобрений (зеленых, соломы) для повышения супрессивности почв в результате увеличения численности и активности антагонистов – супрессоров (виды р. Trichoderma);

замена нитратных форм азотных удобрений аммонийными на полях, заселенных возбудителем выше ПВ;

возделывание относительно устойчивых и выносливых сортов (например, в Западной Сибири Целинная 21, Сибирская 102 и др.), а также применение технологий, обеспечивающих формирование эффективного ложа для семян (влажного, плотного снизу, рыхлого сверху, не глубже средней длины колеоптиля сорта).

К оперативным мероприятиям относится протравливание семян по данным фитоэкспертизы рекомендованными препаратами.

Посевной щелкун (Agriotes sputator L.)

Мониторинг численности. Вредящей фазой являются личинки (проволочники), которые живут в почве 3–4 года. Мониторинг почв проводится один раз в 3–4 года путем раскопок почвы на площадках 50 х 50 см (0,25 м2) на глубину 0–20, а при необходимости – 21–40 см. На каждом поле почву раскапывают в 4–6 точках, просматривая ее на брезенте (палатке) для подсчета численности проволочников. ЭПВ для зерновых культур составляет 5–8 проволочников/м2.

Тип прогноза численности проволочников – многолетний и сезонный (долгосрочный) по результатам мониторинга численности их в почве.

Стратегия систем ИЗР состоит в создании почв свободных от проволочников или снижении их численности ниже ЭПВ. Для этого задействуют долговременные агротехнические мероприятия:

корректировка севооборота с введением в него мало восприимчивых культур, ограничивающих трофические связи проволочников – вико-овес, рапс, гречиха, горох, вика, лен, бобы, фасоль;

поддержание в почве оптимальной влажности (60–70 % от полной влагоемкости) и обогащение ее органическим веществом;

борьба с пыреем ползучим – источником воспроизводства щелкунов в агроэкосистемах;

создание конкурентоспособных посевов с высоким стартовым ритмом ростовых процессов в период прорастания семян – всходов путем создания эффективного ложа для семян;

обработка семян инсектицидами или внесение их в рядки в соответствии со Списком пестицидов, разрешенных для применения на территории РФ.

Пырей ползучий (Agropyrum repens L.)

Мониторинг численности пырея ползучего проводят в первичных очагах с последующим уничтожением путем механических подрезаний подземных органов или применением рекомендованных гербицидов при засоренности выше ЭПВ (6–10 стеблей/м2).

Стратегия систем ИЗР состоит в очищении почв от вегетативных органов (стеблей, корневищ) или снижении их фитомассы ниже ЭПВ (не более 3–5 % от общей фитомассы/м2) путем проведения долгосрочных и оперативных мероприятий:

для очищения почвы от вегетативных органов применяют метод «удушения корневищ». Суть его состоит в выведении почек корневищ из состояния покоя при дроблении корневищ дисковыми орудиями на мелкие части. После появления «шилец» их заделывают вспашкой в глубокие слои почвы, где проростки погибают. Применяют также метод «вычесывания» измельченных корневищ боронами с последующим уничтожением после их высыхания на обочине полей. Эффективность этого способа достигает 98 %;

сильно запыреенные участки отводят под пар, где с ним борются методами «удушения корневищ», «вычесывания» и гербицидами. На запыреенных участках высевают многолетние травы, скашивая пырей до обсеменения. Осушение, повышение плотности почв снижает вероятность формирования очагов пырея ползучего, облегчая борьбу с ним;

скашивание надземной биомассы до обсеменения по краям полей, возле дорог, на пустырях, около опор линий электропередач. Предупреждение заноса семян на поля с навозом и с семенами культурных растений (согласно ГОСТа в 1 кг семян может содержаться не более 5 семян пырея ползучего);

применение гербицидов в паровом поле согласно рекомендованному регламенту.

Приведенные примеры представителей разных биологических видов (фитопатогенов, фитофагов, сорняков) свидетельствуют о том, что ключевые признаки тактик Р, В, Т сходны в пределах одного типа стратегий жизненных циклов (r-, К-). При этом, что особенно важно, все r-стратеги независимо от биологической природы вследствие высокого коэффициента и скорости размножения при благоприятных гидротермических условиях способны превысить ПВ или ЭПВ в течение одного вегетационного периода. Это  вызывает необходимость составления сезонного (при размножении способом концентрированного удара) и краткосрочного прогноза с частым мониторингом в критические фазы нанесения вреда растениям. Напротив, К-стратеги постепенно заселяют экологические ниши, формируя многолетние эпифитотические очаги. Отсюда их мониторинг проводится редко, через значительные промежутки времени при необходимости составления многолетнего и сезонного прогноза численности и развития ЭП.

Наглядное сравнение динамики численности вредных организмов с признаками r- и К-стратегов и эпифитотического процесса в течение вегетации показано на рис. 5.


Рис. 5. Шкала пораженности листьев септориозом, %

1 – без применения мер борьбы; 2 – при снижении исходной численности вредных организмов К-стратегов; 3 – при замедлении скорости размножения вредных организмов или скорости эпифитотического процесса r-стратегов


В результате низкой скорости размножения К-стратегов в течение вегетации, при исходной численности их ниже ПВ или ЭПВ эпифитотический процесс и численность популяций практически остается на исходном уровне (кривая 2 на рис. 5). Некоторые видовые популяции (возбудители корневых гнилей) размножаются в конце вегетации, когда угроза для урожая текущего года миновала. Напротив, вредные организмы со стратегией жизненного цикла r- наращивают свой биотический потенциал в течение вегетации с большой скоростью двумя способами – воспроизводством повторных генераций (тли, клопы) или способом «концентрированного удара» (белянки, малолетние сорняки). Во всех случаях при благоприятных условиях их численность и проявление ЭП достигают ПВ или ЭПВ в короткие сроки, создавая угрозу формирующемуся урожаю (кривая 3 на рис. 5). Это вызывает необходимость более частого применения оперативных мероприятий против r-стратегов – пестицидов и биопрепаратов. Что же касается К-стратегов, то при своевременном мониторинге численности в местах резервации и зимовки и систематическом применении агротехнических мероприятий удается сдерживать их численность на уровне ниже ПВ.