Оптимизация севооборотов и агроландшафтов в целях защиты растений от наземно-воздушных, или листо-стеблевых, вредных организмов

Наземно-воздушные, или листо-стеблевые вредные организмы ставляют самую обширную группу: их доля от общего числа широко распространенных и вредоносных видов составляет среди возбудив лей болезней 62%, среди фитофагов - 78 %, а среди сорняков около 80 %.

Жизненный цикл вредных организмов этой экологической группы на протяжении всего или большей части жизненного цикла протекает в воздушной среде. Они подвержены воздействию больших изменений солнечной радиации, температуры, влажности, осадков и ветра. В такой изменчивой и резко конти­нентальной среде, где изменения условий непредсказуемы, естествен­ный отбор благоприятствует вкладу веществ и энергии в размножение биологических видов с целью продуцирования как можно большего чис­ла потомков в самые короткие сроки при наступлении благоприятных условий среды, то есть формированию признаков r-стратегов Смерт­ность потомков у r-стратегов при наступлении неблагоприятных ус­ловий очень высока, особенно в молодом возрасте. В экосистемах они обычно побеждают в ситуациях, когда есть возможность наращивать репродуктивный потенциал.

Эти закономерности свойственны для воздушно-наземных, или
листо-стеблевых, вредных организмов, которые приобрели признаки
r-стратегов. Для них характерны максимальные затраты веществ и
энергии на тактику размножения, выработка механизмов расселения
в пространстве для поиска новых экологических ниш, способность к
образу жизни в виде колоний при слабой выраженности внутриви­
довой и межвидовой конкуренции, сравнительно небольшие адап­
тивные усилия на тактики выживания и трофические связи в агро-
экосистемах. Среди них много узкоспециализированных паразитов и
фитофагов.

Реализация тактики размножения у наземных вредных организ­мов сильно зависит от условий внешней среды. В отличие от почвен­ных вредных организмов, исходная высокая численность популяции наземно-воздушных вредных организмов необязательна для того, что­бы многолетняя и сезонная динамика численности превысила ЭПВ, а проявление ЭП достигло уровня эпифитотий, или массовых инва­зий. Первоначальное заражение растений возбудителями болезней мо­жет произойти и одной спорой (пропагулой), а затем при наступле­нии благоприятных гидротермических условий для размножения в восприимчивую фазу развития растений, происходит многократное воспроизводство потомков на зараженных растениях по типу цепной реакции. Эти закономерности определяют особенности борьбы с груп­пой наземно-воздушных вредных организмов с помощью севооборо­тов.

Современные агроэкосистемы и севообороты не обеспечивают ре­гуляцию численности вредных организмов ниже ЭПВ и ПВ. В отли­чие от естественных экосистем (целинные и залежные участки), средняя численность вредных организмов в агроэкосистемах на несколь­ко порядков выше. Часть фитофагов и факультативных сапротрофов (из нейтральных видов в естественных экосистемах) в агроэкосистемах превратились в опасных вредителей и возбудителей болезней.

Это положение четко проявилась в Казахстане в период освоения целинных и залежных земель на примере фитофагов. В экосистемах при более питательных однородных и обильных ресурсах численность многих, особенно специализированных в агроэкосистемах пшеничного поля численность хлебных блошек возросла в 21-38 раз по сравнению с залежными участками, превысив ЭПВ типчаковой и пырейной залежи в 3-6 раз. Такие же закономерности выявлены в отношении серой зерновой совки, клопов тлей, злаковых мух, саранчевых, возбудителей ржавчинных заболя ваний и других листо-стеблевых инфекций.

Обилие кормового субстрата в агроэкосистемах способствовал!
размножению вредных организмов, росту выживаемости популяция
а также их разнокачественности (изменчивости). Под влиянием естественного отбора возрастала численность тех форм, которые имея
признаки r-стратегов.

Через 5-6 лет бессменной культуры пшеницы после распашки
целинных и залежных земель в Казахстане стимулирующе
влияние однообразного пищевого субстрата в агроэкосистемах начая
ослабевать и численность фитофагов стала сокращаться, стабилизи
руясь в разных агроэкосистемах на некотором среднем уровне при
широкой амплитуде изменчивости: если в естественных экосистем
амплитуда изменчивости по биомассе популяций, например, состав
ляла 20 %, то в агроэкосистемах возрастала до 2-3 раз. I

Стабилизация фитосанитарного состояния в бессменных посев обусловлена тем, что вместе с ростом численности фитофагов пост! пенно возрастает видовой состав и численность энтомофагов. И их общая численность животных при бессменной культуре снизилась 2-3 раза, возникло явление саморегуляции, и численность фитофагов стабилизировалась на более низком уровне.

В севообороте происходит снижение численности фитофагов, обладающих узкой трофической специализацией (приуроченностью к одному или нескольким близкородственным видам), слабой мигрирующей способностью, коротким жизненным циклом. Например, повреждаемость пшеницы серой зерновой совкой в СКО составляла по пару 6-12 %, а по пшенице – 35-95 %. При введении в сей оборот вико-овсяной смеси существенно уменьшается заселенное посевов гусеницами не только серой зерновой, но и озимой совки., т.к. как густой травостой создает неблагоприятные условия для откладки яиц бабочками.

Хлебная жужелица откладывает яйца только на стерне злаков. Ее личинки выживают тоже на этих посевах. При посеве пшеницы по пару, кукурузе, подсолнечнику повреждаемость пшеницы гусеница­ми совки снижается в 5-8 раз. Такая же ситуация складывается по южной стеблевой совке, которая откладывает яйца только на злаки, _и только ими могут питаться гусеницы. При посеве пшеницы по пару повреждаемость пшеницы уменьшается до 11 % против 95 % при по­вторных посевах пшеницы.

Против фитофагов с широкими трофическими связями и высо­кой миграционной активностью, например лугового мотылька, дей­ствие севооборотов малоэффективно.

Севооборот оказывает огромное влияние на развитие возбудите­лей листо-стеблевых инфекций, воздействуя на разные тактики их жизнедеятельности: размножение, трофические связи при уменьше­нии числа восприимчивых растений, на факторы пространственной передачи при изоляции популяций больных и здоровых восприим­чивых растений, а также на факторы передачи возбудителей во вре­мени при ускорении минерализации инфицированных растительных остатков. Например, установлено более высокое поражение озимой пшеницы бурой ржавчиной по хлопчатнику и черному пару и отно­сительно слабое - по кукурузе, подсолнечнику и пласту многолет­них трав. Химический анализ растений показал, что в растениях по пару содержалось на 8,4 % больше нитратов во все фазы вегетации, а калия - меньше на 9,2 %. Жизнеспособность урединиоспор по раз­ным предшественникам также различна: по пару - 39,5 %, по под­солнечнику - 59 %, по кукурузе - 63,5 %.

Литература: