Россия
Россия
Россия
ГРНТИ 68.01 Общие вопросы сельского хозяйства
В статье представлены материалы многолетних (1988-2017 гг.) исследований, посвященных решению проблем стабилизации фитосанитарной ситуации в орошаемых агроценозах. В работе приведены результаты изучения видового обилия и численности насекомых, закономерности их изменения под влиянием орошения в Нижнем Поволжье. Показано влияние орошения на изменение экологических условий по параметрам продуктивности агробиоценозов и микроклимата. Разница температуры воздуха в орошаемых дождеванием и неорошаемых агроценозах сразу после полива достигает 7-8 0С. В целом за вегетационный период среднесуточные температуры воздуха в орошаемом агроценозе были на 2-4 0С ниже по сравнению с неорошаемым. Более мезофитные микроклиматические условия, формирующиеся под влиянием орошения, являются ведущим фактором, определяющим увеличение биоразнообразия энтомокомплексов орошаемых агроценозов за счет возрастания видового обилия и численности насекомых-мезофилов и гигрофилов. Показано также увеличение видового разнообразия и численности мезо- и гигрофилов в орошаемых агроландшафтах за счет появления новых микростаций (каналы, водосбросы, пруды-накопители и др.). Установлено формирование в орошаемых условиях полидоминантных энтомологических сообществ, повышающих сбалансированность агроэкосистемы, в том числе и за счет оптимизации ее трофической структуры. Изменяющаяся экологическая обстановка в орошаемых агроландшафтах обусловливает выращивание растений с оптимизированными физиологическими показателями, также в условиях орошения изменяются биологические особенности развития вредных и полезных насекомых. Все это напрямую отражается на взаимоотношениях между фитофагами и растением, а также на их выживаемости, плодовитости, продолжительности жизни отдельных фаз и других биологических особенностях популяций. Отмечено, что на орошаемых посевах складывается более благоприятное соотношение между энтомофагами и вредителями, благодаря чему появляется возможность саморегулирования энтомофауны за счет усиления активности энтомофагов. Тем самым создается реальная возможность сохранения урожая и снижения на орошаемых посевах сельскохозяйственных культур пестицидной нагрузки на 40-50 %.
энтомокомплексы, орошение, микроклимат, агроландшафты, фитофаги, энтомофаги, экология
Значительные потери сельскохозяйственной продукции от вредных организмов, ежегодно достигающие 20-35 % в зависимости от вида культуры, определяют важность блока защиты растений в системе земледелия. По данным В.А. Захаренко, «в натуральном выражении потенциал опасности фитосанитарных рисков потерь урожая от вредных организмов в агроэкосистемах оценивается в среднем ежегодно на площади 70,453 тыс. га суммарно в размере 104,491 млн т з.е. продукции растениеводства» [1].
Особенно важна эта проблема в условиях орошения, поскольку орошение земель, благодаря оптимизации водного режима почвы в сочетании с внесением удобрений, способствует не только повышению продуктивности сельскохозяйственных культур в 2,5-4,0 раза и более, но и активизации жизнедеятельности и вредоносности фитофагов [2, 3, 4]. Сосредоточение на юге России значительной площади орошаемых земель и стремление увеличить объем получаемой с них продукции обусловливает необходимость всесторонней научно-практической оценки влияния управляемых антропогенных факторов, среди которых одним из важнейших является орошение, на особенности формирования состава и структуры энтомокомплексов, их трофической структуры, поиска средств управления их численностью с целью снижения вредоносности.
Условия, материалы и методы исследований. Изучение энтомокомплексов полевых культур проводилось нами в 1988-2017 гг. в агроландшафтах с орошением и в неорошаемых агроценозах. Влияние орошения на энтомокомплексы оценивалось в специализированных кормовых севооборотах, заложенных в 1988 году в ОПХ «Орошаемое» Всероссийского НИИ орошаемого земледелия (Волгоград).
Видовой состав и динамика численности фитофагов и энтомофагов фитояруса определялись нами методом кошения энтомологическим сачком по общепринятым методикам [5], а фауна герпетобия оценивалась как с использованием метода почвенных проб, так и учетов почвенными ловушками [6]. Учеты проводили по основным фенофазам (фитоярус и почвенные ловушки) в течение вегетационного периода, почвенные раскопки – дважды
(весной и осенью). Структура доминирования определялась по следующим критериям: доминанты – 5 и более %, субдоминанты 2-5 %, редкие – менее 2 %.
Все учеты проводились синхронно в агроценозах с орошением и без орошения.
Анализ и обсуждение результатов исследований. Многолетние исследования, начатые нами с 1988 года, позволили установить значительные отличия экологических условий, возникающих под влиянием орошения, в первую очередь, по параметрам характеристики продуктивности агробиоценозов и микроклимата. Разница температуры воздуха в агроценозах, орошаемых дождеванием и соответственно неорошаемых в первые три-четыре дня после полива, достигает 7-8 0С. В последующие послеполивные дни она постепенно сглаживалась, но при соблюдении режимов орошения так и не выравнивалась. В целом за вегетационный период среднесуточные температуры воздуха в орошаемом агроценозе за соответствующее время складывались на 2-4 0С ниже по сравнению с неорошаемым. Наряду с этим в орошаемом агроценозе отмечено значительное повышение относительной влажности воздуха в травостое на высоте до 1 м (от 15 до 20 %), и над орошаемым участком в целом (высота до 2,5 м). Кроме того, здесь отмечено заметное уменьшение суточной амплитуды колебания температур.
1. Захаренко В.А. Пестициды в интегрированном управлении фитосанитарными рисками чрезвычайных ситуаций, вызываемых особо опасными вредителями в агроэкосистемах // Агрохимия. - 2016. - № 4. - С. 25-36.
2. Павлюшин В.А., Вилкова Н.А., Сухорученко Г.И., Нефедова Л.И. Функционирование агробиоценозов и типы их отклика на антропогенные воздействия // Вестник защиты растений. - 2016. - № 4. - С. 5-18.
3. Дубровин Н.К., Байрамбеков Ш.Б., Корнева О.Г., Соколов А.С. Регулирование численности фитофагов в орошаемых агроценозах дельты Волги // Агроэкоинфо. - 2018. - № 1 (31). - С. 16.
4. Карпова Т.Л., Комарова О.П. Особенности формирования энтомокомплексов в орошаемых севооборотах Волго-Донского междуречья // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: Наука и высшее профессиональное образование. - 2018. - № 3 (51). - С. 152-157.
5. Сайпулаева Б.Н. Результативность различных методов сбора энтомологического материала в эколого-фаунистических исследованиях по Coleopera // Юг России: экология, развитие. - 2015. - Т. 10. - № 4. - С. 145-150.
6. Mykhailenko I.L., Smetana O.M. Method to study soil mesofauna as part consortium ecosystem // Питання біоіндикації та екології. - 2014. - № 19-1. - С. 151-156.
7. Семеренко С.А. Экология и защита растений // Масличные культуры. Научно-технический бюллетень Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур. - 2015. - № 4 (164). - С. 103-137.
8. Юрченко Е.Г., Черкезова С.Р., С.В. Прах. Инсектициды как инструмент формирования сбалансированных энтомоакаросистем многолетних агроценозов // Вестник АПК Ставрополья. - 2016. - № 1 (21). - С. 204-212.
9. Daniels S., Bellmore, J.R., Benjamin J.R. et all. Quantification of the Indirect Use Value of Functional Group Diversity Based on the Ecological Role of Species in the Ecosystem // Ecological Economics. - 2018. - Т. 153. - Pp. 181-194.
10. Matsushita K., Yamane F., Asano K. Linkage between diversity and agro-ecosystem resilience: Nonmonotonic agricultural response under alternate regimes // Ecological Economics. - 2016. - Vol. 126. - Pp. 23-31.
11. Allinne C., Savary S., Avelino J. Delicate balance between pest and disease injuries, yield performance, and other ecosystem services in the complex coffee-based systems of Costa Rica // Agriculture Ecosystems & Environment. - 2016. - Vol. 222. - Pp. 1-12.
12. Dunbar M.W., Gassmann A.J., O'Neal M.E. Impacts of Rotation Schemes on Ground-Dwelling Beneficial Arthropods // Environmental Entomology. - 2016. - Vol. 45. - Issue 5. - Pp. 1154-1160.
13. Белый А.И., Замотайлов А.С., Хомицкий Е.Е., Маркова И.А. Характеристика комплекса жужелиц (Сoleoptera, Сarabidae) агроландшафта центральной зоны Краснодарского края в начале XXI века. Сообщение 1. Сезонная динамика активности комплекса жужелиц // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2014. - № 48. - С. 35-49.
14. Eyre M.D., McMillan S.D., Critchley C.N.R. Ground beetles (Coleoptera, Carabidae) as indicators of change and pattern in the agroecosystem: Longer surveys improve understanding // Ecological Indicators. - 2016. - Vol. 68. - SI. - Pp. 82-88.
15. Ohwaki, A. Ground arthropod communities in paddy fields during the dry period: Comparison between different farming methods // Journal of Asia-Pacific Entomology. - 2015. - Т. 18. - Issue 3. - Рр. 413-419.
