Предисловие
Разрабатывая новые методы борьбы с вредителями, специалисты учитывают множество факторов.
Разрабатывая новые методы борьбы с вредителями, специалисты учитывают множество факторов. В числе прочих – характер питания насекомых (их пищевую специализацию), типы повреждений, наносимых растениям, динамику распространения популяций и влияние экологических факторов на их развитие. Зная, чем питаются насекомые, и от чего зависит рост их численности, можно ограничивать распространение вредителей, создавая неприемлемые для активного размножения условия.
Экология — это наука о взаимодействиях живых организмов с окружающей средой. Экологические объекты можно рассматривать на разных уровнях организации жизни: особи определенных видов, популяции, сообщества разных организмов. Все, что находится вне объекта и влияет на него, рассматривается как факторы, действующие силы окружающей (внешней) среды.
Многочисленные, разнообразные факторы среды принято объединять в две основные группы. Абиотическими называются неживые компоненты среды, среди которых важнейшие физические (температура, влажность, свет и др.) и гидроэдафические (условия водно-почвенного режима) факторы. Биотические факторы — другие организмы, взаимодействующие с объектом. Их принято подразделять на межвидовые и внутривидовые факторы. К первым относят пищу, воздействие хищников, паразитов, патогенов, межвидовую конкуренцию; ко вторым — внутривидовую конкуренцию, отношения полов и возрастов, миграции. В качестве третьей группы факторов можно выделить антропогенные. Их естественно подразделять на неспецифические (не направленные на объект, но влияющие на него) и специфические (направленные на объект). Далее остановимся на темах экологии, наиболее важных в защите растений.
В этой статье вы узнаете, как питаются насекомые-вредители, какие повреждения они наносят растениям, с какой скоростью распространяются и какие факторы влияют на их развитие.
Как и чем питаются насекомые, какие повреждения наносят растениям
По типу питания растениями среди насекомых, прежде всего, выделяют фитофагов — растительноядных, зоофагов — хищников и паразитов, и сапрофагов, питающихся органическими остатками.
По широте пищевого спектра среди фитофагов можно выделить полифагов, питающихся многими видами растений из разных семейств, олигофагов, питающихся несколькими видами из одного семейства, и монофагов, питающихся единственным видом. В агроценозах из числа полифагов формируются многоядные вредители, наносящие ущерб культурам разных групп (азиатская саранча, щелкун полосатый, луговой мотылек), а из олигофагов и монофагов — специализированные вредители, повреждающие культуры одной группы (вредная черепашка, колорадский жук, капустная белянка).
Насекомые обычно наносят повреждения растениям непосредственно при питании. Повреждения насекомых очень разнообразны, нередко специфичны, и по ним можно опознавать вредителей. Типы повреждений насекомыми разделяют по частям растений и форме.
Наиболее подробна классификация повреждения листьев. Грубым объеданием называют уничтожение всех тканей листа подряд в виде крупных сплошных погрызов, вплоть до полного съедания листа. Так делают некоторые сравнительно крупные и средние вредители (колорадский жук, саранчовые, гусеницы капустной белянки). При дырчатом выедании вредители делают крупные сквозные отверстия в листе (гусеницы капустной совки, кроме насекомых — слизни). Скелетирование — это повреждение листьев насекомыми при выедании мягких тканей между жилками, с оставлением сетки жилкования (некоторые жуки листоеды, личинки вишневого пилильщика).
При фигурном повреждении листьев насекомые-вредители выедают полукруглые выемки по краю листовой пластины (клубеньковые долгоносики). Изъязвление — характерное повреждение жуков блошек, выгрызающих мелкие многочисленные ямки на поверхности листа. Минирование — выедание ходов внутри листа, заметно просвечивающих на поверхности. Его обычно делают личинки некоторых мух, бабочек, пилильщиков (свекловичная муха, картофельная моль). Вредители с колющесосущим ротовым аппаратом (клопы, тли, трипсы, а также клещи) оставляют на листьях пятна измененной окраски, обесцвеченные или буреющие, либо вызывают деформацию — скручивание, морщинистость листа.
А какие повреждения наносят насекомые стеблям и корням растений? На стеблях чаще отмечается подгрызание подземной части почвообитающими вредителями (медведка, проволочники, гусеницы подгрызающих совок) либо выедание ходов внутри личинками некоторых бабочек и жуков (стеблевой капустный скрытнохоботник, кукурузный мотылек, смородинная стеклянница).
Большинство повреждений подземных органов растений сводятся к наружным и внутренним. Одни вредители выгрызают различные полости, ямки, бороздки на поверхности корней, клубней луковиц, обгрызают корни (личинки некоторых хрущей и долгоносиков), другие — выедают ходы и полости внутри этих частей, иногда вызывая порчу (проволочники, личинки морковной и луковой мух).
Бутоны, цветки, соцветия и плоды некоторые насекомые также обгрызают снаружи (жуки бронзовки, гусеницы некоторых листоверток), другие повреждают изнутри (личинки долгоносиков цветоедов, гусеницы плодожорок). При повреждении сосущими вредителями может появиться недоразвитие, увядание и осыпание бутонов и цветков, белоколосость, пустоцветность, щуплость зерна у злаков.
Отдельно отмечают повреждения с предварительной подготовкой к питанию: механической — образование листовых трубок (жуки-трубковерты, гусеницы листоверток), паутинных гнезд (гусеницы яблонной моли, боярышницы) или физиологической — с образованием опухолевидных выростов — галлов на разных частях растений (некоторые виды тлей и клещей, орехотворки).
Динамика распространения популяций насекомых-вредителей
Процессы изменения численности популяций во времени или динамика численности — важнейший для защиты растений раздел популяционной экологии. Вредоносность насекомых, размеры наносимого ими ущерба наиболее всего зависят от их распространения и численности. Показатели относительной численности — среднее число особей на 1 кв. м или на 1 растение — называют плотностью популяции. Биологические параметры, определяющие характер динамики численности, выделяют в двух основных теоретических моделях.
В более реалистичной модели ограниченного роста численности рассматривают популяцию в конечной жизненной среде с воспроизводящимися, но ограниченными ресурсами. Предельную численность, возможную в данной среде, обозначают как емкость среды — К. В этом случае численность первоначально растет экспоненциально, но по мере приближения к пределу ее скорость падает вследствие нехватки ресурсов и обострения конкуренции, кривая дает перегиб и превращается в логарифмическую; численность стабилизируется около предела.
Наблюдаемая в природе реальная картина массового распространения вредителей растений весьма далека от математических моделей и с первого взгляда может казаться хаотическими нерегулярными колебаниями с различными по амплитудам и периодам пиками и спадами. Это объясняется одновременным влиянием многих экологических факторов, действующих в разных направлениях; при этом сила их действия постоянно колеблется.
По типу действия на динамику распространения вредителей растений экологические факторы подразделяют на модифицирующие и регулирующие. Модифицирующие, к которым относят абиотические факторы, могут вызывать сильные, но неупорядоченные колебания с большой амплитудой и неравномерными интервалами между пиками и спадами. Регулирующие биотические факторы делают колебания более упорядоченными, снижают амплитуду, делают интервалы более равномерными и способны сдерживать численность в определенных диапазонах. Различие действия абиотических и биотических факторов объясняется разным характером их взаимосвязей с объектом. Факторы абиотические (косные) безразличны к состоянию объекта и, действуя на численность популяции, сами от нее практически не зависят. Биотические факторы, действуя на численность, сами жизненно зависят от ее изменений. Например, хищники на изменение популяции жертвы отвечают сначала функциональной реакцией — изменением эффективности хищничества, затем, в следующем поколении — численной реакцией, т. е. изменением численности хищника. Возникающая здесь обратная связь между фактором и объектом — необходимое условие регуляции.
Таким образом, основными механизмами регуляции численности популяций вредителей в агроценозах являются биотические факторы, причем каждый действует сдерживающим образом в определенном диапазоне численности объекта. Прежде всего, сдерживают распространение насекомых неспециализированные и специализированные энтомофаги — хищники и паразиты. На более высоких уровнях численности начинает проявляться влияние эпизоотий — инфекционных болезней, внутривидовой конкуренции и ограниченных пищевых ресурсов. Процессы динамики численности осложняются взаимосвязями ее факторов. Так, абиотические факторы модифицирующе действуют не только на объект, но и на биотические факторы.
В многолетней динамике численности насекомых нередко прослеживается определенная цикличность — периодическое повторение последовательных фаз. В цикле численности можно выделить 5 фаз: депрессия, при которой плотность и распространение популяции, а также скорость роста численности минимальны; подъем, когда эти параметры начинают расти; массовое размножение, при котором популяция заполняет основные места обитания, плотность растет, а скорость роста численности достигает максимума; пик, при котором плотность популяции максимальна, но скорость роста численности уже начинает падать; и спад, когда в итоге резкого снижения всех параметров популяция возвращается к депрессии. Для многих серьезных сельскохозяйственных вредителей характерны периодические вспышки массовой численности (размножения, распространения). Их основными предпосылками служат благоприятствующие погодно-климатические условия, оптимальные пищевые ресурсы и слабость регулирующих механизмов. В искусственных упрощенных экологических системах — агроценозах с избытком ресурсов в виде сельскохозяйственных культур и ослаблением роли энтомофагов в результате неадекватных действий человека — явление вспышек особенно характерно.
Специфические антропогенные факторы — деятельность человека, направленная против вредителей, которая может оказывать разное влияние на их численность. Если действия проводятся вне зависимости от реальной численности вредителей, то их влияние приближается к модифицирующему; действия, зависиящие от изменений численности, способны ее регулировать.
Влияние температуры на развитие насекомых-вредителей
Температура — один из сильнейших факторов, влияющих на все стороны жизнедеятельности насекомых. Однако наиболее четко прослеживается ее действие на скорость развития насекомых. В рамках температурной толерантности прослеживается прямая линейная зависимость скорости (или обратная — длительности) развития от температуры. Безусловно, на развитие влияют и другие факторы, но температура среди них — ключевой параметр. Закономерность для каждого вида имеет два условно константных показателя: временную сумму эффективных температур (СЭТ), необходимую для развития целого поколения или отдельной фазы, и нижний порог развития (t0°) — минимальную температуру, при которой идет развитие. Зависимость описывается простой формулой: СЭТ = (tФ° — t0°) п, где tФ° — температура фактическая, n — длительность развития (суток) при данной температуре. Эта закономерность важна для прогнозирования сроков развития вредных насекомых и своевременного планирования защиты от них при ожидаемых по метеопрогнозам и наблюдаемых температурных условиях.
Фенология — направление, изучающее сезонные явления в живой природе. Последовательность жизненных процессов вредоносных насекомых, изучаемую путем регулярных полевых наблюдений, представляют в виде кратких графических схем — фенологических календарей. В них по месяцам и декадам активного сезона условными обозначениями записывают прежде всего фазы развития данного вида насекомого. В более подробных схемах отмечают также личиночные возрасты, периоды размножения, миграций и др. В период зимовки отмечают зимующую фазу. В фенологических календарях вредителей важно отмечать период основной вредоносности и оптимальный период для истребительных мероприятий.
Leave a comment