Продовольственная безопасность страны и, в частности, Ставропольского края, неразрывно связана с устойчивым производством зерновых культур. Однако стабильность урожаев находится под постоянной угрозой со стороны вредных организмов, среди которых особое место занимают стеблевые хлебные пилильщики. Эти насекомые способны наносить значительный экономический ущерб, приводя к потерям урожая, которые могут достигать 15% и более при высокой степени заселения посевов. Актуальность данной работы обусловлена необходимостью разработки и внедрения современных, научно обоснованных систем защиты, позволяющих минимизировать потери и обеспечить рентабельность зернового производства. Интегрированный подход, сочетающий различные методы контроля, признан наиболее перспективным в мировом сельском хозяйстве.
Цель работы: разработать элементы интегрированной системы защиты озимой пшеницы от хлебных пилильщиков для условий Ставропольского края.
Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:
- Изучить биологические и экологические особенности основных видов хлебных пилильщиков.
- Провести мониторинг численности и вредоносности пилильщиков в условиях конкретного хозяйства.
- Проанализировать эффективность и целесообразность применения агротехнических методов борьбы.
- Обосновать выбор и сроки применения химических средств защиты.
- Предложить комплексную технологическую схему интегрированной защиты озимой пшеницы.
Глава 1. Научные основы проблемы и обзор литературы
Сельскохозяйственная энтомология — это прикладной раздел зоологии, изучающий насекомых, которые являются вредителями культурных растений или, наоборот, приносят пользу агроценозам. История этой науки тесно переплетена с развитием земледелия, а первые системные исследования вредителей начались еще в XVI веке. Современная энтомология рассматривает морфологию, биологию, экологию вредных организмов и разрабатывает методы управления их популяциями.
Проблема ущерба от хлебных пилильщиков давно привлекает внимание ученых. В работах отечественных и зарубежных исследователей подробно описана их биология и вредоносность. Исторически сложилось несколько основных подходов к борьбе с этими насекомыми, которые сегодня являются компонентами единой системы:
- Агротехнический метод: основан на создании неблагоприятных условий для развития и зимовки вредителя через обработку почвы, севооборот и подбор сортов. Является фундаментом всей системы защиты.
- Химический метод: предполагает использование инсектицидов для быстрого подавления численности вредителя в период массового лёта, когда его популяция превышает экономический порог вредоносности.
- Биологический метод: направлен на сохранение и приумножение естественных врагов пилильщика (энтомофагов), таких как наездник-ихневмонид коллирия, который способен уничтожить до 80% личинок вредителя.
Очевидно, что ни один из этих методов в отдельности не может обеспечить долговременный и надежный контроль. Именно поэтому наиболее перспективным и экологически сбалансированным признан интегрированный подход, который разумно сочетает все доступные приемы на основе данных мониторинга и экономических порогов.
Глава 2. Биолого-экологические особенности хлебного пилильщика
Для разработки эффективной системы защиты необходимо досконально знать «врага в лицо». Хлебные пилильщики относятся к отряду Перепончатокрылые (Hymenoptera), семейству Стеблевые пилильщики (Cephidae). В агроценозах Ставропольского края наибольший вред наносят два вида:
- Обыкновенный хлебный пилильщик (Cephus pygmaeus L.)
- Черный хлебный пилильщик (Trachelus tabidus F.)
Морфология. Взрослое насекомое (имаго) — это небольшое, 8-10 мм в длину, насекомое с черным блестящим телом и характерными желтыми пятнами и полосами на брюшке, что делает его похожим на осу. Личинка S-образно изогнутая, желтовато-белая, безногая, достигает 14 мм в длину. Именно личинка является основной вредоносной стадией.
Биология развития. За год развивается одно поколение. Зимуют взрослые личинки внутри стерни, в нижней части стебля, в специальном коконе. Весной, в апреле-мае, они окукливаются, и во второй половине мая или начале июня начинается лёт имаго. Самки откладывают яйца (до 35-50 штук) по одному в стебли злаков, преимущественно в верхние междоузлия. Через 5-10 дней из яйца выходит личинка.
Вредоносность. Личинка питается внутри стебля, прогрызая ходы и уничтожая проводящие ткани. Это нарушает поступление питательных веществ к колосу, вызывая его усыхание (белоколосость) и формирование щуплого, некондиционного зерна. Перед уходом на зимовку личинка делает кольцеобразный надгрыз стебля изнутри у самого основания. Такие «подпиленные» стебли легко обламываются от ветра или во время уборки, что приводит к прямым потерям урожая.
Глава 3. Место, условия и методика проведения исследований
Для получения объективных данных, исследование проводилось в условиях типичного хозяйства Ставропольского края на учетном поле озимой пшеницы площадью 100 га. Этот раздел определяет научную достоверность полученных результатов.
Объект исследования: озимая пшеница (указание конкретного сорта является обязательным в реальной работе), а также популяция стеблевых хлебных пилильщиков (Cephus pygmaeus и Trachelus tabidus).
Методика учета имаго. Для определения численности взрослых насекомых в период их массового лёта применялся стандартный метод кошения энтомологическим сачком. Учет проводился по диагонали поля в 10 точках. В каждой точке делали по 10 взмахов сачком, что в сумме составляет 100 взмахов на одну пробу. Полученные данные позволяют отследить динамику лёта и определить момент превышения порога вредоносности.
Методика учета личинок. Для оценки заселенности стеблей и плотности популяции личинок использовался метод анализа стерни на пробных площадках после уборки или почвенных раскопок в период вегетации. На поле равномерно размещали рамку размером 50х50 см (0,25 м²) и подсчитывали количество стерни с зимующими личинками. Этот показатель пересчитывался на 1 м² и сравнивался с ЭПВ.
В качестве дополнительного инструмента для мониторинга начала и интенсивности лёта могут использоваться феромонные или световые ловушки, которые помогают точнее определить оптимальные сроки для проведения защитных мероприятий.
Глава 4. Результаты мониторинга численности и вредоносности
В ходе проведенных учетов была зафиксирована динамика лёта имаго хлебного пилильщика. Пик численности взрослых насекомых наблюдался в фазу колошения озимой пшеницы. Средний показатель по результатам кошения сачком составил 45 особей на 100 взмахов.
Этот результат необходимо сравнить с установленным экономическим порогом вредоносности (ЭПВ). Для хлебного пилильщика ЭПВ составляет:
- 40-50 имаго на 100 взмахов сачком в фазу колошения;
- 50 личинок на 1 м² в период формирования зерна.
Поскольку зафиксированная численность имаго (45 особей/100 взмахов) находится на уровне ЭПВ, был сделан однозначный вывод о необходимости проведения защитных мероприятий для предотвращения значительных экономических потерь. Бездействие в такой ситуации привело бы к массовой откладке яиц и высокой зараженности стеблей.
Последующий анализ пробных площадок показал, что на участках, где обработка не проводилась, заселенность стеблей личинками достигла 65-70 штук на м², что значительно превышает пороговое значение. Это напрямую коррелирует с потенциальными потерями урожая, которые включают как снижение массы зерна из-за нарушения питания колоса, так и прямые потери от обламывания стеблей перед и во время уборки.
Глава 5. Агротехнические приемы как основа интегрированной защиты
Агротехнические методы являются фундаментом любой системы интегрированной защиты, так как они направлены не на сиюминутное уничтожение вредителя, а на создание неблагоприятных условий для его выживания и размножения в долгосрочной перспективе. Это первый и самый экологичный рубеж обороны.
Ключевые агротехнические приемы против хлебного пилильщика включают:
- Лущение стерни и глубокая зяблевая вспашка: Это самый эффективный прием. Проводится сразу после уборки урожая. Лущение провоцирует прорастание сорняков и падалицы, а последующая глубокая вспашка (на 20-25 см) с оборотом пласта запахивает стерню с зимующими личинками на такую глубину, с которой большинство из них не сможет выбраться весной. Это позволяет уничтожить до 60% и более популяции.
- Соблюдение севооборота: Возврат зерновых колосовых культур на то же поле ранее, чем через 2 года, создает идеальные условия для накопления вредителя. Размещение пшеницы после незлаковых предшественников (например, бобовых, подсолнечника) резко снижает риски.
- Оптимизация сроков сева и уборки: Ранние сроки сева яровых культур позволяют растениям «проскочить» наиболее уязвимую фазу до начала массового лёта пилильщика. Быстрая, своевременная уборка, особенно раздельная, снижает потери от полегания уже поврежденных стеблей.
- Использование устойчивых сортов: Существуют сорта пшеницы, обладающие так называемой «выполненной соломиной» (не полой внутри). Личинка не может развиваться в таком стебле, что делает сорт устойчивым к вредителю.
Эти меры, применяемые в комплексе, позволяют значительно снизить исходный запас вредителя на поле и уменьшить зависимость от химических обработок.
Глава 6. Обоснование применения химического метода борьбы
Применение химического метода оправдано и экономически целесообразно только в том случае, когда численность вредителя превышает установленный экономический порог вредоносности (ЭПВ). Решение об опрыскивании принимается на основе данных мониторинга. Главная цель химической атаки — имаго вредителя в период массового лёта, до того как самки успеют отложить яйца в стебли.
Выбор препаратов. Для борьбы с пилильщиком рекомендован широкий спектр инсектицидов из разных химических классов. Их можно разделить на две основные группы:
- Контактно-кишечные инсектициды (пиретроиды): Действуют при прямом контакте с насекомым или при поедании им обработанных частей растения. Рекомендуемые действующие вещества: лямбда-цигалотрин, дельтаметрин, альфа-циперметрин.
- Системные инсектициды (неоникотиноиды): Проникают в ткани растения и перемещаются по его сосудистой системе, делая его токсичным для вредителя. Они обеспечивают более длительную защиту. Рекомендуемые действующие вещества: имидаклоприд, тиаклоприд, ацетамиприд. Часто используются комбинированные препараты, содержащие вещества из обеих групп.
Сроки обработки. Ключевой фактор успеха — это время. Опрыскивание должно проводиться в фазу колошения — начала цветения озимой пшеницы, когда наблюдается пик лёта имаго. Опоздание с обработкой делает ее практически бесполезной, так как личинка, проникшая внутрь стебля, становится неуязвимой для большинства контактных препаратов.
Техника безопасности. При работе с пестицидами необходимо строго соблюдать все регламенты и правила безопасности: использовать средства индивидуальной защиты (спецодежду, респираторы, очки), избегать обработки вблизи водоемов и пасек, а также не проводить работы в дневные часы при сильном ветре и высокой температуре воздуха.
Глава 7. Разработка технологической карты интегрированной защиты
Интегрированная система защиты — это не разовое мероприятие, а продуманный годовой цикл агрономических действий, где каждый элемент дополняет друг друга. Кульминацией курсовой работы является разработка такой системы в виде технологической карты, которая служит практическим руководством для агронома.
Интегрированная защита — это стратегия, при которой для удержания численности вредителей ниже экономического порога вредоносности применяются все доступные методы (агротехнические, биологические, химические) на основе постоянного мониторинга фитосанитарной обстановки.
Технологическая карта защиты озимой пшеницы от хлебного пилильщика
| Период | Агротехническое/Организационное мероприятие | Цель |
|---|---|---|
| Осень (после уборки) | Двукратное лущение стерни с последующей глубокой зяблевой вспашкой. | Уничтожение зимующих в стерне личинок (основной метод снижения запаса вредителя). |
| Весна-Лето (вегетация) | Мониторинг лёта имаго с помощью энтомологического сачка, начиная с фазы выхода в трубку. | Определение начала и пика лёта, оценка численности для принятия решения об обработке. |
| Фаза колошения | Химическая обработка инсектицидом (только при превышении ЭПВ: 40-50 имаго/100 взмахов). Пример: препарат на основе лямбда-цигалотрина + имидаклоприда. | Уничтожение имаго до откладки яиц, предотвращение заражения стеблей. |
| Перед уборкой | Учет поврежденности стеблей и плотности личинок на 1 м². | Оценка эффективности проведенных мероприятий и планирование стратегии на следующий сезон. |
Важным элементом интегрированной защиты является учет роли энтомофагов. Применение инсектицидов с «мягким» действием или проведение обработок в сроки, минимально затрагивающие полезных насекомых, способствует сохранению естественного биологического контроля, что делает агроэкосистему более устойчивой.
В заключение следует отметить, что проведенное исследование подтвердило высокую вредоносность хлебных пилильщиков для посевов озимой пшеницы в условиях Ставропольского края. Было установлено, что эффективная и экономически оправданная борьба с данным вредителем возможна только при использовании интегрированного подхода. Он должен базироваться на фундаментальных агротехнических приемах, в первую очередь, на качественной обработке почвы, и дополняться своевременными химическими обработками.
Ключевым фактором для принятия решения о применении инсектицидов является регулярный мониторинг численности вредителя и сравнение полученных данных с экономическим порогом вредоносности. Предложенная технологическая карта объединяет все рассмотренные методы в единую логическую последовательность и имеет практическую значимость, так как может быть использована агрономами хозяйств для планирования защитных мероприятий и сохранения урожая. Таким образом, все задачи, поставленные в начале работы, были выполнены, а цель исследования — достигнута.
[Здесь должен следовать список использованной литературы, оформленный по ГОСТу]