Введение. Одним из главных факторов получения высоких урожаев высококачественной пшеницы является ее защита от вредителей, болезней и сорняков. Известно, что продуктивность этой культуры определяется изначально сортовыми особенностями и погодными условиями периода вегетации, а затем – наличием и количеством патогенов [1, 2]. Их видовой состав и обилие меняются в зависимости от географического положения места исследований, фазы вегетации и условий возделывания (агротехники в широком смысле – сорта, предшественника, уровня минерального питания и т. д.) [3]. Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО) констатирует, что 30–35 % урожая пшеницы в мире погибает каждый год из-за вредителей, болезней и сорняков, а в некоторых развивающихся странах этот показатель превышает 50 % [4].
Первоначально в борьбе с патогенами в основном использовали химический метод, так как он был эффективен в борьбе с вредителями. Однако в последнее время появление устойчивых популяций вредителей в природе под влиянием пестицидов привело к нарушению баланса биологической цепи, негативно повлияло на биоразнообразие, в связи с этим резко увеличились виды сорняков, вредителей и болезней [5–8]. В системе адаптивно-ландшафтной защиты яровой пшеницы и других культур от вредных организмов агротехнический способ является наиболее оптимальным и экологически безвредным для окружающей среды [9, 10]. Установлено, что если проводить агротехнические мероприятия (севооборот, удобрение, своевременные основные и предпосевные почвенные обработки, соблюдать оптимальный водный и воздушный режимы, использовать сидераты) и делать это вовремя и качественно, все равно нельзя оставлять без внимания и химический метод [6, 11–12]. Без этого метода невозможно получить высокую эффективность от других методов. Однако при выборе того или иного метода борьбы с вредоносными насекомыми очень часто возникают проблемы [13, 14]. Поэтому данное исследование направлено на изучение различных элементов агротехнологий с целью разработки методов управления численностью вредителей в агроценозе мягкой яровой пшеницы на основе его комплексного обследования.
Цель исследования – анализ реакции современного сортимента яровой пшеницы на средства интенсификации в части распространенности и таксономического состава вредителей.
Задачи: определить численность вредителей в зависимости от применения полного комплекса средств защиты растений и аммиачной селитры в зернопаровом звене севооборота суммарно по изучаемым сортам; определить таксономический состав вредителей в разных вариантах интенсификации предшественников по отношению к общей численности насекомых.
Объекты и методы. Опыты проведены в 2021–2022 гг. в лесостепной зоне Красноярского края в Сухобузимском районе на стационаре УНПК «Борский» ФГБОУ ВО Красноярского ГАУ.
Объектами эксперимента являлись сорта мягкой яровой пшеницы, которые включены в Госреестр селекционных достижений РФ и допущены к использованию товаропроизводителями в Красноярском крае.
В качестве предшественников выбраны паровой и зерновой. Результаты агрохимического анализа почв стационара выявили высокое содержание K2O, повышенное P2O5 и низкое N-NO3. В связи с этим под предпосевную культивацию была внесена аммиачная селитра (34,4 %) в дозе 70 кг д.в. на 1 га. Перед посевом семена были протравлены препаратами «Ламадор», КС в дозе 0,15 л/т, и «Гаучо Эво», КС в дозе 1,5 л/т.
В фазу кущения культуры от злаковых и широкодольных сорняков применялись гербициды «Велосити Пауэр», ВДГ в дозе 0,33 л/га, и «Био Пауэр», ВРК в дозе 0,73 л/га. От листостебельных болезней в фазу появления первого листа применяли препарат «Солигор», КЭ в дозе 0,8 л/га, и от вредителей использовали инсектицид «Децис эксперт», КЭ в дозе 0,125 л/га в фазу кущения.
Таким образом, были проведены учеты и наблюдения на сортах мягкой яровой пшеницы Алтайская 70, Алтайская 75, Свирель, Красноярская 12 и Курагинская 2, Новосибирская 15, Новосибирская 16, Новосибирская 29, Новосибирская 31, Новосибирская 41, Памяти Вавенкова. Фоны исследований выбраны следующие: пар и зерновые; пар и зерновые удобренные; пар и зерновые с комплексом пестицидов и пар и зерновые со всеми элементами интенсификации.
Статистическую значимость различий между вариантами опыта по численности и таксономическому составу вредителей проверяли по критерию χ2. В качестве теоретического распределения принимали численность и таксономический состав вредителей, которые наблюдались бы при отсутствии влияния изучаемых факторов (предшественника, удобрения и комплекса пестицидов) на данные показатели, т. е. в случае равномерного распределения вредителей по вариантам опыта. В качестве наблюдаемого распределения принимали реальные значения численности вредителей в учетах. В качестве программного обеспечения для сравнения теоретического и наблюдаемого распределения использовали пакет StatSoft STATISTICA 8.0.
Результаты и их обсуждение. Насекомые-вредители были представлены преимущественно шведской мухой (Oscinella sp.) (50 %), трипсом пшеничным (Haplothrips tritici) (44) и стеблевой хлебной блошкой (Chaetocnema aridula) (6 %).
Суммарная численность вредителей в Сухобузимском районе в разных вариантах опыта статистически значимо (p < 0,001 по критерию χ2) различалась. Численность вредителей в вариантах зернового и парового предшественников, а также при интенсификации парового предшественника удобрениями превышала среднюю численность вредителей по всему опыту соответственно на 20; 10 и 24 %. В свою очередь, численность вредителей в вариантах зернового предшественника с удобрениями, зернового предшественника с комплексом пестицидов и при его полной интенсификации уступала средней численности вредителей по всему опыту соответственно на 13; 37 и 9 %. Максимально оздоровленным в этом плане был паровой предшественник, обработанный современными средствами защиты растений (рис. 1).
Рис. 1. Численность вредителей в разных вариантах опыта в Сухобузимском районе
в сумме по сортам
Многие исследователи утверждают, что лучшим предшественником пшеницы является чистый пар. Он позволяет не только сберечь влагу, повысить плодородие почвы, но и оптимизировать фитосанитарную обстановку [15, 16]. Однако, по нашим данным, его использование без комплекса современных средств защиты влечет за собой увеличение численности вредителей, поэтому мы рекомендуем для максимальной оздоровленности культуры применять инсектициды (рис. 2).
На основе анализа роли предшественников в распространенности вредителей установлено, что на паровом предшественнике их было больше (p < 0,01 по критерию χ2), чем на зерновом, на 14 %.
Рис. 2. Численность вредителей в зависимости от предшественника
в Сухобузимском районе в сумме по сортам и вариантам
Влияние удобрения на численность вредителей было также статистически значимым (p < 0,01 по критерию χ2) и проявилось в увеличении численности вредителей в удобренных вариантах в сравнении с неудобренными (на 15 %) (рис. 3). Такие результаты объясняются тем, что усиленное азотное питание влечет за собой истончение клеточных стенок и разжижает клеточный сок. В связи с этим растения, удобренные аммиачной селитрой, становятся более сочными, что способствует быстрому и беспрепятственному проникновению ротовых аппаратов насекомых в клетку и делает культуру более привлекательной в плане питательности. Калий, входящий в состав клеточной стенки, в свою очередь усиливает и повышает ее прочность, следовательно, препятствует повреждению клеточной стенки ротовым аппаратом вредителей. Несмотря на высокое содержание в данных агрочерноземах калия, доступность его растениям слабая, что обусловлено спецификой погодных условий в районе исследования.
Рис. 3. Численность вредителей в зависимости от удобрения в Сухобузимском районе
в сумме по сортам и вариантам опыта
Эффект средств защиты растений (СЗР) проявился в статистически значимом (p < 0,001) снижении численности вредителей в вариантах с применением полного комплекса пестицидов, который уменьшил их количество на 23 % (рис. 4).
Рис. 4. Численность вредителей в зависимости от применения средств защиты растений
в Сухобузимском районе в сумме по сортам и вариантам
При комплексной оценке вариаций предшественников и эффективности СЗР не установлено статистически значимого влияния на численность насекомых. В то же время удобрение оказало влияние на эффективность СЗР. На неудобренных вариантах применение СЗР статистически значимо (p < 0,001) снизило численность вредителей на 60 %, а на удобренных вариантах СЗР вообще не оказало воздействия на численность вредителей.
Стимулирующий эффект удобрения в отношении численности вредителей зависел от предшественника. Если на паровом предшественнике применение удобрения привело к статистически значимому (p < 0,001) увеличению числа вредителей (на 37 %), то на зерновом предшественнике удобрение не оказало статистически значимого влияния на число вредителей.
Таксономический состав вредителей в Сухобузимском районе статистически значимо (p < 0,001) зависел от варианта опыта (рис. 5).
Анализ по критерию χ2 показал, что данные различия обусловлены как предшественником, так и наличием удобрения и применением СЗР. На паровом предшественнике отмечено существенное преобладание доли шведской мухи в общем числе вредителей (56 % против 42 % на зерновом).
Рис. 5. Таксономический состав вредителей в Сухобузимском районе в разных вариантах
в сумме по сортам, % от общей численности вредителей в каждом варианте
Кроме того, на паровом предшественнике в 2 раза выше доля стеблевой хлебной блошки (8 % против 4 % на зерновом), а на зерновом предшественнике существенно выше доля трипса пшеничного (54 % против 36 % на пару). Различия в таксономическом составе вредителей на паровом и зерновом предшественнике статистически значимы на уровне p < 0,001. Несколько меньшее, но тоже статистически значимое влияние на таксономический состав вредителей оказало удобрение. В вариантах с удобрением среди вредителей была выше доля шведской мухи (55 % против 44 % без удобрения) и ниже доля трипса и стеблевой хлебной блошки (соответственно 41 % против 49 % и 4,30 % против 8 %).
Максимальное влияние на таксономический состав вредителей в Сухобузимском районе оказали средства защиты растений. В вариантах с СЗР в сравнении с вариантами без СЗР в составе вредителей произошло увеличение доли шведской мухи почти в 1,5 раза (с 41 до 60 %) при одновременном снижении доли трипса пшеничного на 40 % (с 51 до 36 %) и доли стеблевой хлебной блошки в 2,1 раза (с 8 до 4 %). Можно предположить, что данное изменение таксономического состава отражает разную чувствительность насекомых-вредителей к применявшимся средствам защиты растений.
Заключение. На основании проведенного исследования установлено, что максимальную оздоровленность в плане наличия вредителей имеет паровой предшественник с использованием инсектицидов. Применение комплекса современных средств защиты снижает количество патогенов на 60 %, в то время как применение аммиачной селитры увеличивает их содержание в посевах. Таксономический состав существенно различается в зависимости от интенсификации предшественника: на зерновом увеличивается доля трипса (54 %), на паровом повышается количество шведской мухи (56 %) и также оно увеличивается при удобренности фона (55 %).
