Автор:

Никулаичева

 Ирина Александровна ,

                                   муниципальное

                                                                                                 общеобразовательное бюджетное                                                                                                                            

                                                                      учреждение  средняя

                                                                      общеобразовательная школа №1,

г.Новокубанска

 9  класс

КОЛОРАДСКИЙ ЖУК – ВРЕДИТЕЛЬ КАРТОФЕЛЯ В  НОВОКУБАНСКОМ РАЙОНЕ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Научный руководитель:

Черновол Наталья Васильевна,

 учитель биологии  и химии

МОБУСОШ №1 г.Новокубанска .

секция «Исследования по сельскому хозяйству и агрохимии»

г.Новокубанск

2012г.

ОГЛАВЛЕНИЕ                                                                                                  стр.

Введение -------------------------------------------------------------------------------------------3-4

1. Обзор литературы     -----------------------------------------------------------------4-9
2. Материал и методы исследований  -----------------------------------------------9-10
3. Природо-климатическая характеристика района исследований ----------10-11
4. Биология и экология колорадского жука ----------------------------------------11-15

4.1 Морфология ----------------------------------------------------------------------------------11-12

4.2 Цикл развития и экология -----------------------------------------------------------------12-15

5. Меры борьбы---------------------------------------------------------------------------15-19

1. Прогноз и сигнализация--------------------------------------------------------------------15-16
2. Агротехнический метод---------------------------------------------------------------------16
3. Биологический метод------------------------------------------------------------------------16-17

5.4 Химический метод---------------------------------------------------------------------------17-19

Выводы----------------------------------------------------------------------------------------------20

Библиографический список---------------------------------------------------------------------21

ВВЕДЕНИЕ

Значение сельского хозяйства в жизни людей очень велико. Оно играет такую же важную роль в экономике нашей страны, как и индустриальная база. Одним из главных критериев процветания сельского хозяйства является уровень урожая возделываемых культур.

Картофель и другие овощные пасленовые культуры – ценные сельскохозяйственные культуры. Картофель – второй хлеб. Поэтому одной из важнейших проблем сельского хозяйства является повышение урожая картофеля и других пасленовых.

Опыт работы передовых хозяйств показывает, что для получения высокого урожая с высокими товарными и вкусовыми качествами важны элементы агротехники картофеля. Начиная от приобретения хозяйствами и подготовки посадочного материала районированных сортов, своевременной и правильной подготовки почвы, ухода за растениями в период вегетации и кончая качественной уборкой и хранением урожая. В этом комплексе мероприятий важное место занимает борьба с вредителями, в первую очередь с колорадским жуком, как одним из самых опаснейших вредителей пасленовых.

Колорадский жук сильно повреждает картофель, а при его отсутствии и другие пасленовые культуры. Этот вредитель пока имеет мало врагов и паразитов из местной полезной фауны, способных в ощутимой степени регулировать и снижать его численность, вредоносность, а защитные функции колорадского жука таковы, что редкие птицы отваживаются использовать его в качестве корма. Наряду с этим, способность колорадского жука размножаться в большом количестве, активно расселяться на далекие расстояния, характеризует его как опасного вредителя сельскохозяйственных культур.

Большую опасность колорадский жук представляет для картофеля по многим причинам. Среди них: высокая численность вредителя в связи со значительной плодовитостью, большая прожорливость, как жуков, так и их личинок старших возрастов, отсутствие устойчивых сортов пасленовых. Удивляет высокая приспособленность вредителя к почвенно-климатическим условиям и его способность переносить неблагоприятные условия среды, о чем свидетельствует огромный ареал вредителя в европейских странах. Пожалуй, ни одно насекомое не имеет столько разнообразных видов диапаузы, позволяющих сравнительно легко переносить периоды высокой или низкой температуры воздуха, недостаток или избыток влаги, временное отсутствие пищи, сколько колорадский жук. Даже занесенный ветром в море, он способен много дней пробыть в морской воде и, выброшенный волнами на берег, продолжать нормальное развитие. Вредоносность колорадского жука на Кубани очень значительна, так как здесь возможно его развитие в трех поколениях вредителей в год. После уборки картофеля колорадский жук остается без главного источника корма, что заставляет его мигрировать на менее излюбленные корма – томаты, перец или баклажаны. Но так как на их посадках применение химических средств борьбы осложняется по санитарно-гигиеническим требованиям, то возникает угроза гибели урожая.

Исходя из вышеизложенного материала, можно смело считать борьбу с колорадским жуком глобальной проблемой сельского хозяйства, решить которую можно путем разработок высокоэффективных средств борьбы с вредителем, что в свою очередь возможно при наличии глубоких знаний биологии, экологии и других особенностей колорадского жука.

Целью данной работы является изучение биологии и экологии колорадского жука, а так же поиск средств борьбы с ним на территории Новокубанского района.

Для достижения поставленной цели в ходе работы предполагалось решить следующие задачи:

1. Изучить биологию и экологию колорадского жука по литературным источникам и в ходе собственных исследований.
2. Провести фенологические наблюдения, составить фенологический календарь развития колорадского жука в Новокубанском районе.
3. Провести учет численности вредителя на разных кормовых растениях.
4. Определить степень повреждения картофеля и болгарского перца разными поколениями жука.
5. Изучить эффективность действия химического препарата банкола против колорадского жука, сравнить с эффективностью других средств борьбы с вредителем.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata) – серьезный вредитель пасленовых культур. Существует много литературы, посвященной изучению биологии, экологии и мер по борьбе с жуком. Н.С. В.И. Гусев, И.В. Ковтун, В.К. Финаков  [5,8,19].изучали биологию вредителя в разных зонах его распространения. По их данным, жуки начинают выходить из почвы, когда она глубине 20 см прогревается до 14-15 0С .

В.И. Финаков [19].установил, что при температуре 15 0С развитие личинок продолжается в среднем один месяц, при температуре 18 0С – три с половиной недели, при 230С – около трех недель, а при 28 0С – десять дней.

Р.С. Ушатинская  [17].отмечает, что гибель молодых жуков, которые прошли нормальный цикл развития и ушли на зимовку подготовленными, намного меньше старых жуков, которые содержат большой процент воды и маленький процент резервных веществ.

Плодовитость перезимовавших самок при питании листьями картофеля в среднем составила 829 яиц, баклажанов – 210 яиц, а помидоров – 88 яиц на каждую особь  [9].

Перезимовавшие жуки после кратковременного питания (10-12 дней) уходят в почву на повторную зимовку. В условиях полесья и лесостепи Украины на повторную зимовку могут уйти до 70-80 % таких жуков [11].

Б.И. Бирман [2].пишет об определении сроков их развития, выраженных в процентах, при различной температуре. Приводит таблицу, по которой можно вычислить процент развития колорадского жука в диапазоне среднесуточных температур от 10 0С до 20 0С. Вычисленный таким образом процент развития колорадского жука существенно отличается от данных, опубликованных В.И. Журавлевым [4] , которые были получены при испытании методов и способов борьбы с колорадским жуком.

Б.И. Бирман  [2]описывает применение антифидантов против колорадского жука. В качестве антифидантов они брали 0,5 % суспензию хлорокиси меди и 0,2 % раствор медного купороса. Лучшим антифидантным действием обладает хлорокись меди. При однократной обработке листьев картофеля хлорокисью меди жуки съедали корма меньше в 14-13 раз, чем в варианте с медным купоросом, и в 8-10 раз – чем в контроле. Жуки, питавшиеся листьями, обработанными хлорокисью меди, запаздывают в развитии на 4-6 дней. Личинки дают в 4-11 раз меньше жуков, а вес их на 9-29 мг меньше чем в контроле. Эффективность антифидантов зависит от количества обработок. При увеличении их кратности до трех за 8-12 дней численность жуков и яйцекладок уменьшилась в 2-5 и 5-7 раз.

Особенно затруднено проведение регулярных обработок на приусадебных участках из-за высокой токсичности большинства химических препаратов. Поэтому особенно интересны данные по применению неядовитых веществ в борьбе с колорадским жуком: растительных средств, бактериальных и вирусных препаратов.

Г.И. Кратко  [9] пишет о применении некоторыми владельцами приусадебных участков для уничтожения вредителя растительных средств: чеснока, полыни и др. Гибель, особенно личинок младших возрастов, после обработки раствором чеснока в дозе 150-200 гр. на 10 л воды была высокой.

Ю.В. Заяц, Е.В. Киселева  [5] ставили опыты по определению влияния 0,4 % боверина и 1% экзотоксина на зимующего колорадского жука. Оказалось, что к весне погибло от 1% экзотоксина – 63% насекомых, от 0,4 % суспензии боверина - 46%. Фактическое влияние заключалось в том, что на делянках с экзотоксином личинки не появлялись.

Для того чтобы снизить накапливаемость ядохимикатов, в настоящее время актуальным вопросом становится определение порога вредности, при котором необходимы обработки. Для успешной борьбы с колорадским жуком необходимы знания биологии и экологии вредителя. Химическую обработку нужно проводить в том случае, если весной колорадский жук находится на 0,5%, а летом – на 1% кустов картофеля. Первый раз опрыскивать рекомендуется в период массового выхода из почвы перезимовавших жуков. Второе (основное) опрыскивание делают по личинкам второго возраста и заканчивают до начала ухода особей четвертого возраста в почву на окукливание. Очень важно вести обработку в сжатые сроки (5-7 дней), так как именно от этого зависит эффективность борьбы. Третий раз опрыскивают поздние сорта картофеля в период массового выхода молодых жуков из почвы, когда кусты еще сохранили свежую зеленую ботву. Таковы мероприятия в зонах, где колорадский жук развивается в одном поколении. При двух генерациях дополнительные обработки средних и поздних сортов картофеля проводят во время массового появления личинок второго поколения.

В.И. Курилов и Н.С. Кухта  [10]  исследовали эффективность отвара конопли в борьбе с колорадским жуком. Опыты показали: как чистый отвар, так и смесь его с подсолнечным маслом не обладают ни контактным, ни кишечным действием на вредителя.

А.Н. Северцев  [17] описывает биологию колорадского жука в Крыму. Здесь вредитель дает три генерации. Выход жуков из почвы начинается в период, когда на глубине 20 см она прогревается до 12 0С (вторая – третья декада апреля). Развитие его яиц длится 6-15 дней, личинок 14-26 дней, куколок 13-23 дня. В борьбе с вредителем применяли хлорофос, полихлорпилен, реже севин.

Испытание битоксибацилина в борьбе с колорадским жуком показало его эффективность против личинок первого и второго возрастов. В полевых условиях опрыскивание картофеля 0,5 – 1% суспензией битоксибацилина в период массовой откладки яиц полностью защищало урожай от колорадского жука [12].

В зависимости от степени благоприятствования климата для развития вредителя, опасность его обитания в СНГ делится на три основные зоны. Краснодарский край находится в третьей зоне, самой южной и самой благоприятной для развития жука. В 1972 году в районе г. Сочи многие исследователи наблюдали четыре поколения колорадского жука. Выход перезимовавших жуков из почвы продолжается два-три месяца. Важное значение имеет влажность почвы, так как жуки идут на зимовку со сниженным содержанием воды в теле. В весенний период для возобновления активности необходимо пополнение водного баланса, поэтому из сухой почвы жуки выходят только после выпадения осадков и увлажнения почвы  [17].

Отмечено, что после выхода из мест зимовки жуки сразу начинают летать, не приступая к питанию. Если насекомых лишали возможности летать (не приступая к питанию) после выхода из почвы, то в единичных случаях они откладывали яйца, но личинки из них не развивались. Визуальными наблюдениями было показано, что жуки до начала лета не наносили картофелю вреда. Но до того, как преступить к питанию, перезимовавшие жуки должны восстановить своё физиологическое состояние. Продолжительность этого восстановительного периода зависит от уровня температуры и влажности внешней среды. При температуре 20 0С он длится 10 дней, но может продолжаться до двух – трех недель. В этот период, после зимовки, жук освобождается от вредных выделений, накопившихся во время спячки, восстанавливается водный баланс в теле, повышается газовый и тканевый обмен  [18].

 Выбравшись на поверхность почвы из мест зимовки, жуки в поисках корма могут перелетать на значительные расстояния – 500 м и более за день. Лет жуков наблюдается лишь в дневные часы от 10 до 18 часов и в ясную солнечную погоду, при интенсивности солнечной радиации не менее 0,8 кал/см2 в минуту и температуре воздуха не ниже 21 0С, при нагревании тела жуков до 31 0С  [3].

В.К. Финаков  [16] отметил способность жуков к длительному голоданию, что является одной из их биологических особенностей. В его лабораторных опытах один жук, содержащийся при температуре около 100С, перенес голодание более четырех месяцев, два остались живыми после 152 дней голодания.

У жуков, вылетающих из увлажненного слоя почвы, яйцекладка наступает раньше. Однако это происходит после того, как один жук съест не менее 150 мм2 листовой поверхности картофеля  [19].

В.К. Финаков [16] установил, что наибольшее количество яиц откладывают перезимовавшие самки, плодовитость самок нового поколения гораздо меньше. В его опытах плодовитость перезимовавших самок составила 1270 яиц, молодых самок первого поколения - 320 яиц, а второго – всего 33 яйца на каждую самку.

Продолжительность развития яиц зависит от суточной температуры и относительной влажности воздуха. При нормальной влажности (60-70%) развитие яиц при 16 0С продолжается 12-14 дней и меньше. Для полного развития при температуре 18-20 0С и относительной влажности воздуха 86-90% необходима сумма эффективных температур 170С (при пороге 11,0С)  [17].

Что же касается личинок и куколок колорадского жука, то их развитие в основном зависит от температуры, а также относительной влажности почвы и воздуха, но интересно отметить, что у личинок при недостатке корма наблюдается каннибализм. При низких температурах личинки четвёртого возраста могут преждевременно, не закончив питания, уйти в почву на окукливание. Продолжительность жизни жуков 12-14 месяцев, иногда 23-24 месяца и 2-3 года, причём она различна даже у особей, вышедших из одной яйцекладки. Самки живут дольше, чем самцы [19].

 Состояние покоя в цикле развития колорадского жука, которое носит периодический характер, является одной из биологических особенностей данного организма и обуславливает его необычайную пластичность. Различают летнюю, зимнюю, повторную и затяжную диапаузу. Практическое значение этой особенности очень велико. Во-первых, создаётся впечатление, что численность вредителя весьма значительна, во-вторых, в почве постоянно находится определённое количество жуков [11].

Зимующие жуки лишь кратковременно выносят переохлаждение до температуры 2-70С и не выдерживают замерзания. Однако, под защитой снежного покрова на глубине, где зимуют большинство жуков, такое охлаждение бывает редко. Поэтому, несмотря на высокий процент зимней смертности (около 50%), низкая температура зимнего периода не служит серьёзным препятствием к размножению вредителя  [19].

Колорадский жук относится к поливальтивным видам. Большая зависимость скорости развития от температуры и других климатических факторов обуславливает в разных частях ареала этого вредителя разное число генераций: от Севера к Югу их число увеличивается до 4 [17].

Колорадский жук относится к растительноядным насекомым – олигофагам. Постоянно возобновляющаяся физиологическая разнокачественность особей в популяциях, которая лежит в основе экологической валентности вида, поддерживает в популяциях состояние мобильности и относительной приспособленности при всех изменениях внешней среды, освоенной видом в качестве «условий существования». Чем выше на каждом этапе существования вариабельность ее особей, тем лучше приспособлен вид к условиям внешней среды и тем успешнее он может удерживаться в новых для него условиях жизни [14].

Физиологическая разнородность особей проявляется в отношении каждого свойства и качества организма независимо. Она проявляется в различной скорости развития (эмбрионального и постэмбрионального), повышенной или пониженной реактивности особей, высокой или низкой устойчивости их к неблагоприятным условиям среды.

У колорадского жука, как показал В.К. Гибсон[17]  при равных условиях температуры и влажности среды продолжительность эмбрионального развития не одинакова. Разница во времени, необходимом для развития личинок из одной и той же яйцеклетки, отложенной самкой в течение 45 мин, достигла в их опытах 14 час 30 мин.

Как уже отмечалось, у колорадского жука выделено несколько типов имагинального физиологического покоя, которыми периодически в разное время года и в разный срок прерывается активная жизнедеятельность жуков или части популяций:

1. зимняя диапауза, для которой характерна глубокая депрессия окислительной части метаболизма;
2. олигопауза, при которой интенсивность метаболизма удерживается на умеренно низком уровне;
3. среди лета до половины всех находящихся на растениях жуков в климатической зоне с двумя генерациями в сезон впадает в летний сон на срок от одного до десяти дней;
4. небольшая часть жуков (3-5%) в это время охватывается летней диапаузой до месяца. У некоторых может быть повторная диапауза.

Спарившиеся осенью самки, таким образом, весной могут в течении месяца откладывать оплодотворенные яйца без дополнительного спаривания.

 Физиологическая разнокачественность является результатом, с одной стороны, генетически – наследственно сложившихся явлений, а с другой стороны, она является результатом экологических факторов внешней среды, в которой развиваются конкретные генерации и особи, которая допускает проявление и развитие одних качеств и свойств и тормозит другие  [3].

В пределах одной генерации диапауза начинается при разных условиях среды. Разнокачественность особей первой генерации усиливает затяжная диапауза, которая в основном формируется в первой генерации у рано окрылившихся жуков [18].

В аспекте выше приведенного материала становится все более ясным, что ограничить численность этого вида можно, прежде всего, путем комбинированного использования высокоэффективных химических средств, синтез которых является насущной проблемой, несмотря на имеющийся потенциал с применением естественных врагов колорадского жука – энтомофагов. В.К. Гибсон [17] установил, что в пределах каждой стадии индивидуального развития жука, в связи с особенностями формообразовательных процессов, уровней и напряженности метаболизма, чувствительность особей к экстремальным воздействиям внешней среды не одинакова. Она не одинакова и в разных генерациях жука. На одной и той же стадии развития, в разные месяцы вегетационного периода, при различных сочетаниях абиотических факторов, из которых складываются условия жизни, и при разном биохимическом составе кормовых растений.

Значительная вредоносность колорадского жука обуславливается его чрезвычайно большой плодовитостью и прожорливостью. На участке, где проводится борьба с этим вредителем, урожай картофеля или овощных пасленовых культур может быть значительно ниже или уничтожен совсем  [2].

Вредоносность колорадского жука может быть оценена с экологической точки зрения и с биологической. Термин «экологическая вредность» означает степень ущерба, причиненного возделываемому картофелю или другой культуре, которая может быть оценена в стоимостном выражении. Экономическая вредность находится в прямой зависимости от величины потерянного урожая и от рыночной стоимости сельскохозяйственной продукции. Термин «биологическая вредность» определяет результат взаимоотношений отдельных особей или популяций насекомых и растений. В строгом смысле слова биологическая вредность может быть оценена лишь степенью воздействия колорадского жука на репродуктивную способность поврежденного растения  [14].

Как уже отмечалось, жуки очень прожорливы: один перезимовавший жук за сутки съедает 2,6 см2 листа или 75 мг, а жук летней генерации вскоре после рождения за такой же срок съедает в среднем 5,6 см2 или 136 мг листовой массы [2].

Вредоносность колорадского жука усиливается тем, что питающиеся стадии присутствуют на картофельном поле на протяжении всего вегетативного периода: зимовавшие жуки выходят из почвы во время проявления всходов картофеля и уходят на зимовку в период уборки урожая поздних сортов. При отсутствии корма, как уже говорилось, жуки способны голодать долгое время. Это биологическая вредность жука, так как позволяет жукам при отсутствии корма совершать длительные миграции в поисках кормовых участков и благополучно переживать бескормовые весенние периоды с момента выхода из почвы до появления первых всходов [2].

Лабильность физиологических функций у колорадского жука проявляется как в чрезвычайно высокой адаптивной способности к разнообразным экологическим условиям, так и по отношению к корму. Оказавшись на неблагоприятном для них кормовом растении – томате – жуки очень быстро привыкают к нему. В популяции происходит быстрый отбор на предпочитаемый корм. Но все-таки излюбленным кормовым растением колорадского жука остается культурный картофель – Solanum tuberosum  [17].

Устойчивость различных растений к этому виду обуславливается разными причинами. С одной стороны, она определяется наличием неблагоприятных для вредителя веществ, а с другой, отсутствием веществ, необходимых для полноценного питания. Таким образом, абсолютно устойчивые к колорадскому жуку сорта картофеля создать невозможно, поэтому использование относительно устойчивых сортов должно сочетаться с применением других средств защиты растений  [3].

Установление критериев вредоносности и их использование при защите растений позволяет сократить объем химических обработок, что способствует накоплению естественных врагов в агроценозе пасленовых культур и повышает их роль в регулировании численности вредителя.

Очень важна необходимость дифференцированного подхода к оценке вредоносности колорадского жука в зависимости от степени уничтожения листьев  [13].

Зона вредоносности колорадского жука по сравнению с его ареалом занимает более узкий регион. В Европе в эту зону входят центральные и южные регионы Германии, Польши, низинные территории Австралии, Венгрии, Румынии, почти вся территория Украины за исключением предгорных и горных районов Карпат, южная часть Белоруссии, южные районы нечерноземной части России, центрально-черноземный район, Ростовская область, Северный Кавказ, южная часть Поволжья [18].

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Материалом для исследований послужили сборы колорадского жука в различных биотопах Новокубанского  района в 2012 году. Исследования проводились по общепринятым методикам [7,8,15,20]. Изучение цикла развития колорадского жука, а также эффективности препаратов по борьбе с ним проводились в окрестностях Новокубанского района на индивидуальных участках.

Температура и влажность определялись в полевых условиях, а также использовались данные метеостанции исследуемого района.

Наблюдения за вредителем проводились в полевых условиях методом наблюдения за ходом развития путем периодического обследования (осмотра) пораженных жуком посадок картофеля и болгарского перца. Обследование участков проводилось один раз в три-пять дней.

Фенологические наблюдения за развитием колорадского жука проводились по фазам развития. Отмечался период появления каждой стадии. На участках с посадками картофеля и перца отмечалось по 10 кустов с высокой численностью вредителя, и на них отмечались особенности его развития.

Осмотр растений проводился, начиная со всходов растений, фенологические наблюдения – с момента откладки яиц. Подсчет яиц, отложенных самками, проводился на 10 кустах через сутки. После каждого учета выводилось среднее значение яйцекладок.

Средняя численность вредителя на одном растении вычислялась в полевых условиях следующим образом: исследовалось 100 растений на двух участках (в 5 рядах по 10 растений картофеля на одном участке и в 5 рядах по 10 растений болгарского перца на другом участке) и производился расчет - вычислялось среднее арифметическое. Таким же образом производился подсчет возрастов.

Учет численности зимующего вредителя проводился весной и осенью с помощью раскопок на участках. В разных местах участков выбралось 5 сегментов площадью 1м2, и копались ямы глубиной до 40 см, почва выбиралась и просматривалась, затем подсчитывали живых и погибших жуков.

Учет численности перезимовавших жуков производился в период начала массового их выхода из почвы.

Последующие учеты проводились в дни с температурой воздуха 18 0С. Площадь повреждений листовой поверхности растений, наносимых вредителем, определялась визуально.

Наблюдения на картофельном участке и участке с болгарским перцем проводились параллельно в одни и те же сроки.

Для изучения эффективности химических препаратов против колорадского жука нами был заложен опыт по применению банкола. Препарат применяется в дозе 0,5 гр. на 10 м2 методом наземного опрыскивания с расходом жидкости 1 л на 10 м2. Вручную приготавливалась суспензия (0,5 гр. порошка на 0,1 л воды). Затем суспензия разводилась остальным количеством воды (в данном случае 0,9 л воды). Таким образом, мы получили 1 л рабочей смеси.

Опрыскивание проводилось во второй половине дня, в безветренную, но сухую погоду, для чего выбиралось 10 м2 исследуемого участка. Препарат применялся против личинок 1-2 возраста. Выбиралось десять растений с максимальным количеством вредителя на листовой поверхности, велся учет личинок до обработки и после обработки препаратом (вычислялось среднее арифметическое).

3. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Природные условия почвообразования на территории Новокубанского района довольно разнообразны, что способствует образованию в основном однородного почвенного покрова, представленного чернозёмами, различающимися по глубине и мощности гумуса. Характерными чертами выщелоченных чернозёмов являются: тёмно-серая окраска верхнего горизонта, постепенно осветляющаяся в горизонте Б. Комковато-зернистая структура горизонта А переходит в комковато-ореховатую в нижележащих горизонтах[1].

По механическому составу почва относится к глинистым с содержанием физической глины 60,4-71,4%. Лучшими почвами района являются чернозёмы слабовыщелоченные и выщелоченные, малогумусные, сверхмощные. Количество осадков в году в среднем колеблется от 550 до 850 мм. Среднегодовая температура +10 0С , средняя температура января -5 0С, но может опускаться до –25 0С, средняя температура июня +23 0С, однако в засушливые годы может подниматься до +45 0С.

В середине марта температура переходит через +50С, а в середине апреля – через +100С, и с этого периода начинается безморозная часть года. Осень 2011 года была теплой и наступила примерно на неделю позже средней многолетней даты. Переход среднесуточной температуры воздуха через 150С отмечен 17 сентября. Термический режим сентября был на 2,60С выше нормы. Наиболее тёплой оказалась первая декада, когда температура воздуха повышалась до 250С днём. Сумма осадков за сентябрь-ноябрь месяц составила 272,4 мм. Температура октября понижалась до 1,50С. Потепление наступило во второй декаде, и до конца месяца сохранилась умеренно теплая погода. Среднесуточная температура понизилась до 00С. Относительно тёплая погода отмечалась в первой половине декабря, температура повышалась до +10-120С. Зима наступила на неделю позже средних многолетних данных и была умеренно холодной. Во второй половине декабря и начале января преобладала слабоморозная погода -3-40С. Весна наступила в обычные сроки, но была с частыми осадками в виде дождя и мокрого снега в начале марта.

Среднесуточная температура воздуха в марте была +1-20С. Переход среднесуточной температуры воздуха через +50С был отмечен 12 марта.

В перовой декаде апреля сохранилась неустойчивая пасмурная погода, однако, начиная с середины месяца, погода была тёплая. Днём воздух прогревался до +20-230С. Суточный максимум осадков за весенний период достигал 45 мм. К концу весны температурный режим повысился. Июнь по температурному режиму был близким к средним многолетним величинами. Прохладно было в середине месяца, максимальная температура в это время достигала +16-200С. Последняя пятидневка была жаркой, дожди отмечались в первой декаде месяца, вторая и третья были сухими. В первой декаде июля температура воздуха достигала 500С, месяц был необычайно жарким, среднемесячная температура воздуха составила +350С. Жаркая и сухая погода сохранилась в августе с относительной влажностью 30%. Таким образом, природные условия Новокубанского района благоприятны для развития колорадского жука.

4. БИОЛОГИЯ И МОРФОЛОГИЯ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА

4.1 МОРФОЛОГИЯ

Колорадский жук (Leptinatarsa decemlineata) относится к семейству листоедов (Chrysomelidae). Тело жука овальной формы, яйцевидное. Сверху выпуклое, снизу плоское, блестящее. Голова и передняя спинка желтовато-черные. Посередине головы расположено черное пятно. Глаза черные, бобовидные. Усики двухчлениковые. Наиболее характерные два пятна передней спинки удлинены, часто соединяются и создают рисунок подобно римской цифре «V». Надкрылья темные, выпуклые, плотно прилегают к телу, с пятью продольными полосами на каждом. Ноги тонкие и слабые, приспособленные по своему строению только для ползанья. Брюшко светло-оранжевое, состоит из семи сегментов, на которых рядами размещены темные пятна.

Длина тела жука колеблется в пределах 7-12 мм, ширина 4,5-10 мм. Как правило, самки крупнее самцов. Средний вес перезимовавших самок 160 мг, самцов 144мг.

Яйца колорадского жука продолговато-овальной формы, с гладкой блестящей поверхностью. Длина яйца 1,7 -1,8 мм, ширина 0,8 мм. Только что отложенные самкой яйца имеют лимонно-желтый цвет.

Личинка имеет четыре возраста. В зависимости от возраста и условий питания, размер и цвет личинок бывает разный. На передней части личинок размещены по три пары коротких ног, с обоих боков тела проходит два ряда черных бородавок. Голова личинок тоже черного цвета.

Куколка – свободная по форме, тело напоминает жука, розовая или оранжевая. Средняя длина куколки достигает 9,3 мм, наибольшая ширина 6,3 мм.

4.2 ЦИКЛ РАЗВИТИЯ И ЭКОЛОГИЯ

В 2012 году жуки вышли из мест зимовок 15 апреля. Почва в это время прогрелась до +13-150С. Повторного ухода вредителя в почву не наблюдалось в связи с тем, что весна была дружной. В период с 12 по 14 апреля в исследуемом районе выпали осадки, поэтому почва была достаточно увлажнена, и вредитель смог накопить необходимый запас влаги. Наши исследования показали, что жук во время зимовки находится в почве на глубине 20-25 см, и почва на этой глубине прогрелась до 10-110С. В общем, зимовка и вылет из почвы для колорадского жука прошли благоприятно. От перезимовавших особей в количестве 50 экземпляров естественная гибель жуков составила 8%. Таким образом, после зимовки живых жуков оказалось 92% от общего количества зимовавших.

19 апреля наблюдалось активное спаривание. Погода была солнечная, поэтому наблюдался лет жуков. 21 апреля была отмечена единичная яйцекладка, а уже с 23 апреля яйцекладка была массовой. Наши наблюдения показали, что вредителя оказалось на болгарском перце значительно меньше, чем на картофеле. Количество яиц в яйцекладках на разных кормовых растениях не одинаково: на картофеле одна яйцекладка состояла из 18-44 яиц, на болгарском перце от 4 до 15 яиц (табл. 1).

Таблица 1 - Динамика численности яйцекладок колорадского жука (Новокубанский район, 2012 год)

Самки откладывают яйца с нижней стороны листьев картофеля и других пасленовых, избегая мест, освещенных солнечными лучами. Возможно, эта закономерность связана с проявлением инстинкта заботы о будущем потомстве, так как от прямых солнечных лучей яйца погибают.

Оптимальная для яйцекладок температура 17-240С, относительная влажность воздуха 60-75%, отрицательно действует температура ниже +140С и выше +26-270С С, а влажность воздуха ниже 45% и выше 80%. Наиболее активны самки при достаточном насыщении воздуха влагой, особенно в период кратковременных теплых дождей. При благоприятных условиях яйцекладка продолжается с весны до осени, минимально – несколько недель.

Отрождение личинок началось с 30 апреля. Первые личинки на картофеле появились на три дня раньше, чем на болгарском перце. Отрождение личинок из яиц одной кладки было довольно дружным. Однако, по ряду причин из 10-40% яиц личинки не отрождаются. Личинка после выхода поедает хорион яйца, из которого она вышла. Иногда личинка поедает соседние недоразвитые яйца. Такие личинки развиваются намного дольше других.

Повреждения личинками кормовых растений разные: на картофеле сильные, а на перце – слабые (табл. 2).

Таблица 2 - Динамика численности колорадского жука (Новокубанский район, 2012год)

Условные обозначения:

слабая – до 25% повреждений листвы

средняя – от 25 до 50% повреждений листвы

сильная – более 50% повреждений листвы.

Развитие личинок по срокам оказалось различным на картофеле и на болгарском перце. Более активно и быстро личинки развивались на картофеле, на болгарском перце личинок было значительно меньше и их развитие по возрастам проходило несколько медленнее (табл. 3).

Таблица 3 - Развитие личинок колорадского жука на картофеле и болгарском перце (Новокубанский район, 2012год)

При температуре 180С и относительной влажности 65-70% для развития личинок первого возраста необходимо в среднем 3 дня, второго возраста – 2-4 дня, третьего возраста – 5 дней, четвертого – 12 дней, а на весь период – 24 дня. В природных же условиях продолжительность развития личиночной стадии зависит от сложившихся метеорологических условий и от зоны распространения вредителя. При отрождении в дождливую погоду количество личинок снижается на 25% в исследуемом районе, значительная их гибель наблюдается от высоких температур и от низкой относительной влажности.

С 28 мая на картофеле и с 1 июня на болгарском перце началось окукливание личинок, а выход жуков второго поколения – в начале второй декады июня. Участок с болгарским перцем хорошо поливался, поэтому там развитие куколок проходило в благоприятных условиях. На участке с картофелем почва была сухая, и не все личинки ушли в почву, некоторые окукливались на поверхности и погибли.

Окукливались личинки, как правило, под тем кустом, на котором питались. Если почва очень твёрдая, то личинка ползёт по её поверхности (трещины, ходы дождевых червей и др.), отползая от кустов нередко на 5-10 метров. Личинки идут на окукливание преимущественно в дневные часы, в солнечную погоду. Окукливаются они в почве на глубине от 5 до 12 см, а иногда и глубже.

После появления жуков второго поколения наблюдается их лёт по различным участкам. Второе поколение наносило вред на протяжении второй половины июня и в июле месяце.

Второе поколение слабо питалось на посадках болгарского перца, однако, на посадках картофеля повреждения верхнего яруса растений были сильнее (табл. 2). Некоторые жуки второго поколения в связи с жаркой погодой (до 500С) ушли в почву на летнюю диапаузу. Была отмечена многочисленная гибель личинок первого возраста от высокой температуры, развитие которых выпало на пик летних температур (первая декада июля). Жуки, которые перенесли жару благополучно, напитавшись, дали начало третьему поколению вредителей.

Повреждения на картофеле, нанесённые третьим поколением, существенно не отличались от повреждений, причинённых вторым поколением. Третье поколение больше вредило болгарскому перцу за весь период вегетации ( табл. 2). Яйцекладки на растениях были крупнее: от 22 до 42 яиц на картофеле и от 14 до 18 яиц на болгарском перце в каждой яйцекладке. Период от яйцекладок до личинок первого возраста был несколько меньше, чем у жуков первой генерации, но смертность личинок была выше вследствие высоких температур. Личинки 1-3 возрастов питались значительно слабее, чем личинки четвёртого возраста, которые вредили растениям болгарского перца исключительно сильно.

Так как на участках для изучения биологии и экологии колорадского жука, а также учёта его численности, не было принято никаких мер борьбы с вредителем, то жук, напитавшись и пройдя преддиапаузный период, благополучно ушёл на зимнюю диапаузу. Около 90% жуков ушли на зимовку под теми кустами, на которых питались.

В условиях Краснодарского края, где возможно развитие вредителя до 4-х поколений в год, зимняя диапауза, которая длится три зимних месяца, сменяется олигопаузой, которая в свою очередь продолжается до ранней весны.

На основании наших наблюдений мы составили фенологический календарь развития колорадского жука в Новокубанском  районе (табл. 4).

 Таблица 4 - Фенологический календарь развития колорадского жука в Новокубанском районе (2012 год)

Условные обозначения:  яйцо; __ личинка; 0 куколка; + имаго.

5. МЕРЫ БОРЬБЫ

В борьбе с вредителем применяют комплексную систему мероприятий с включением всех методов и способов. Эта система охватывает весь комплекс работы по производству товарного и селекционного материала, начиная от размещения поля в севообороте, ухода за ним в течение вегетации и кончая уборкой урожая.

5.1 ПРОГНОЗ И СИГНАЛИЗАЦИЯ

Успех борьбы и защиты урожая от вредителя в первую очередь зависит от точности фенологического прогноза его развития и сигнализации сроков борьбы с ним. С переходом температуры за порог развития жуки появляются на поверхности при влажности 50%.

Прогноз сроков появления личинок делается в зависимости от продолжительности их развития, от метеоусловий (температура, влажность).

На основании изучения данного вопроса по литературным источникам и проведенных нами исследований, мы хотим предложить следующие группы методов борьбы с колорадским жуком.

5.2 АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ МЕТОД

Основными из агротехнических мероприятий, позволяющих значительно снизить численность колорадского жука, являются: соблюдение правильного севооборота, подготовка посадочного материала, уход за посадками, сбор урожая.

а) Соблюдение правильного севооборота.

Лучшими предшественниками картофеля являются озимые, зерновые, многолетние травы, бобово-злаковые смеси, сахарная свекла и другие пропашные культуры. Пасленовые культуры должны выращиваться на том же самом поле не чаще, чем через три – четыре года. Сорта картофеля, стойкие к колорадскому жуку, очень трудно подобрать. Наиболее стойкие к этому вредителю Киселевка, Мажестик, Октябренок, Вольтман, Островский, Огонек, Столовый 19 и другие.

б) Подготовка посадочного материала.

Перед посадкой картофель необходимо перебрать и отсортировать, что значительно улучшает качество посадочного материала. Проращивание и протравливание клубней картофеля косвенно создают лучшие условия для проведения мер борьбы на физиологически здоровых, дружно развивающихся растениях.

в) Уход за посадками.

Боронование и междурядные обработки создают в почве неблагоприятные условия для вредных насекомых, а также уничтожают сорняки, которые часто являются резерваторами вредителей.

г) Сбор урожая.

При уборке картофеля важно не оставлять клубни в почве, чтобы предупредить появление самосевов весной, так как они являются одним из основных резерваторов колорадского жука..

5.3 БИОЛОГИЧЕСКИЙ МЕТОД

Колорадским жуком могут питаться почти 640 видов энтомофагов[11].На родине вредителя большую роль в ограничении его численности играют специализированные энтомофаги, которые отсутствуют в нашей стране. Однако, за период расселения вредителя много видов местных этномофагов при недостатке для них корма начали приспосабливаться к питанию яйцами, личинками, куколками и взрослыми жуками. Количество приспосабливающихся местных энтомофагов со временем возрастает.

Для повышения эффективности биологической борьбы с колорадским жуком необходимо, с одной стороны, создавать условия для привлечения, накопления, сохранения и активной деятельности естественно обитающих паразитов и хищников, с другой – размножать в искусственных условиях наиболее агрессивных хищников и в массовом количестве выпускать их на посадки паслёновых культур, а также применять наиболее эффективные биологические препараты.

За последние 20 лет предпринимаются попытки акклиматизировать в Европе канадских насекомых, истребляющих колорадского жука: хищного клопа периллюса и мухи тахины.

Из жесткокрылых представляют интерес хищные насекомые из семейства жужелиц. Известно 26 видов жужелиц, уничтожающих в той или иной мере яйца, личинки, куколок и взрослых жуков. За сутки они уничтожают 3-4 имаго или 5-6 личинок и куколок  [16].

Применение микробных препаратов в борьбе с колорадским жуком представляет большой интерес, так как даёт возможность уменьшить использование химических препаратов, а также значительно ослабить физиологическое состояние популяций вредителя и резко снизить его вредоносность.

В украинском НИИ защиты растений был создан грибной препарат БОВЕРИН на основе воздушных конидий гриба Boveria bassiana, научно обоснован и подтвержден на практике метод совместного применения боверина с пониженными нормами инсектицидов.

Боверин – белый или кремовый порошок, состоящий из конидиоспор гриба и наполнителя каолина. Боверин поражает личинок колорадского жука всех возрастов. Норма расхода 2 кг на 1 га. Личинки младших возрастов погибают быстрее, их смертность достигает 100%, а личинки третьего и особенно четвёртого возрастов более устойчивы к действию боверина. При добавлении к боверину пониженной нормы инсектицидов возрастает смертность личинок четвёртого возраста. Действие боверина проявляется следующим образом: споры гриба, попавшие на поверхность тела насекомого, прорастают и через кутикулу попадают в гемолимфу. Насекомые погибают в результате токсикоза, возникающего вследствие активного развития гриба в их теле и от разрастания мицелия в гемолимфе.

БИТОКСИБАЦИЛИН (БТБ-202) – это высокоэффективное средство на бактериальной основе, превосходит по своей эффективности боверин. Одним из действующих составляющих, обеспечивающих высокую эффективность БТБ-202, является экзотоксин. БТБ-202 практически предупреждает повреждение листьев картофеля личинками колорадского жука, они плохо питаются и медленно развиваются. Норма расхода препарата 2 кг на 1 га.

5.4 ХИМИЧЕСКИЙ МЕТОД

Из всех существующих методов борьбы с колорадским жуком химический метод наиболее эффективен и экономичен. Успех этого метода зависит от многих факторов. Важными являются правильный выбор инсектицидов, их норм, сроков применения, кратность обработок, средств механизации и другое.

Быстрота действия препаратов позволяет уже через несколько часов, реже через один-два дня, достигать практически полного уничтожения всех подвижных фаз развития колорадского жука и предупреждать появление ощутимых повреждений паслёновых культур, а следовательно, практически предотвращать потерю урожая.

За последние 25 лет в странах Западной Европы и в нашей стране изучено более сотни различных химических соединений и форм препаратов против колорадского жука. В связи с биологическими особенностями в развитии колорадского жука (растянутый выход перезимовавших жуков, длительная яйцекладка, отсюда наличие на полях в течение всего вегетативного периода жуков разной генерации и личинок разных возрастов и поколений) важно иметь продолжительно действующие препараты, обладающие высокой начальной токсичностью.

В борьбе с вредными насекомыми, в частности с колорадским жуком, используются в основном химические инсектициды группы перетроидов: карате, фьюри, арриво.

В гораздо меньших объёмах используются препараты других групп: хлорофос, полихлорпинен, полихлоркамфен, гаммаизомер (ГХЦГ), фталафос, фозалон , фосфамид, дилор.

Вместе с тем, в последние годы обострилась проблема экологизации проблемы защиты картофеля. Во-первых, все отчетливее проявляются нежелательные последствия систематического проявления одних и тех же препаратов (развитие резистентности) и, во-вторых, возрастание риска появления остаточных количеств токсических веществ в почве полей и урожае клубней картофеля. В этой связи, введение в ассортимент средств борьбы с колорадским жуком новых, менее экологически опасных веществ с другим механизмом токсического действия, целесообразно для повышения эффективности интегрированной защиты окружающей среды. Одним из таких препаратов является банкол.

Банкол – новый инспектицид против колорадского жука, а также чешуекрылых и жесткокрылых. Его действующее вещество бансултап является аналогом природного нейтроксина, выделенного из морских кольчатых червей. Банкол – светло-серый, смачивающийся водой порошок, содержащий 50% бенсултапа со слабым характерным запахом. Не гигроскопичен, очень малая летучесть действующего вещества. Норма расхода 0,2 – 0,3 кг/га, кратность – 20 дней. Химическое название – 2-димитиламино - 1,3 биспропан.

Структурная формула:

СН3        CH2 – SSO2 –

        N-CH

СН3          CH2 – SSO2 –

Температура плавления – 83 – 84 0С.

Механизм действия банкола отличается от обычных инсектицидов (хлорорганических, фосфорорганических, перетроидных и карбонатных). Бенсултап подавляет передачу сигналов в центральную нервную систему насекомых, от чего они первоначально теряют двигательную активность, прекращают питаться, затем погибают.

Благодаря такому уникальному механизму действия, банкол активен против популяций, устойчивых к действию препаратов других химических групп, что очень актуально в борьбе с колорадским жуком в настоящее время. Эффективность банкола не падает в повышением температуры. Банкол мало токсичен для живых организмов, слабый раздражитель для глаз, не раздражает кожу и дыхательные пути. Время полураспада бенсултапа в почве составляет от 20 до 35 дней, в зависимости от ее типа.

Нами был заложен опыт по применению банкола. После опрыскивания участка картофеля площадью 10м2 рабочей смесью банкола, мы наблюдали следующее: через несколько часов после обработки взрослые особи и личинки колорадского жука стали малоподвижны и перестали питаться, а через два-три дня после обработки личинки первого и второго возраста (препарат применялся именно в эту фазу развития вредителя) потемнели и упали на землю. Кое-где на растениях еще встречались личинки жука, но они были уже мертвые, «прилипшие» к растению и не причиняли растению никакого вреда. Фактически функции колорадского жука как вредителя прекратились уже через два часа после применения препарата.

В качестве сравнения мы приводим данные о технической эффективности применения хлорофоса, полихлоропинена и битоксибацилина (табл. 5), которые нам предоставила Краевая станция защиты растений.

Таблица 5 - Техническая эффективность применения препаратов против колорадского жука (данные Краевой станции защиты растений)

* - данные Краевой станции защиты растений

Таким образом, мы выяснили в ходе наших исследований, что банкол является не только более экологичным и менее резистентным препаратом, чем традиционные перетроидные, хлорорганические и фосфорорганические вещества, но гораздо более эффективным препаратом против колорадского жука.

ВЫВОДЫ

1. Колорадский жук развивался на индивидуальных участках Новокубанского района в 2012 году в трех генерациях, так как природно-климатические условия были благоприятны для его развития.
2. Количество яиц в яйцекладках на разных кормовых растениях не одинаково: на картофеле одна яйцекладка состояла из 14-44 яиц, на болгарском перце – от 4 -18.
3. Развитие вредителя на картофеле идет в более сжатые сроки, чем на других кормовых растениях, в частности на болгарском перце. Например, на картофеле личинки появились из яиц на три дня раньше и ушли на окукливание в почву на 3-4 дня раньше, чем на болгарском перце.
4. Степень повреждения кормовых растений разная: на картофеле – сильная, на болгарском перце – слабая, причем, картофель одинаково сильно повреждался всеми поколениями жука, а болгарскому перцу за весь период вегетации наиболее вредило третье поколение.
5. Применение препарата банкола на приусадебном участке позволило определить его техническую эффективность. Она составила 90%, что гораздо выше эффективности других препаратов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Агроклиматический список по Краснодарскому краю.- Краснодар, 1961. – 136с.
2. Бирман Б.И. Колорадский жук как вредитель сельского хозяйства. – Рига,

 1969. – 142 с.

3. Гусев В.И. Энтомофаги колорадского жука.- М., 1967.- 90с.
4. Журавлев В.Н. Некоторые факторы среды, определяющие продолжительность развития популяции колорадского жука // Защита растений. – 1961. №4. – С. 59-61.
5. Заяц ЮВ., Кисилева Е.В. Биопрепараты и зимовка колорадского жука // Защита растений. – 1974. №7 . – С. 25-28.
6. Ковтун И.В. Вредоносность колорадского жука // Защита растений. – 1964. №3. – с. 47-48.
7. Кожанчиков И.В. Методы исследования экологии насекомых. – М., 1961. – 130с.
8. Конаков Н.П. Методика и техника количественного учета энтомофауны // Вопросы биологии. – 1939. №4. с. 42-45.
9. Кратко Г.К. Из опыта борьбы с колорадским жуком на приусадебном участке // Защита растений. – 1974. №7. с. 42-47.
10.  Курилов В.И. , Кухта Н.С. Еще о конопле и колорадском жуке // Защита растений. – 1977. №7.с. 63-65.
11. Лебедев В.А. Проблемы борьбы с колорадским жуком // Защита растений. – 1984. 35. с. 38-43.
12. Насосов А.В. Действие различных химических агентов на вредителя сельскохозяйственных культур.- М., 1959. – 85с.
13. Санин В.А. Обоснование применения инсектицидов. – Киев, 1970. – 62с.
14. Санин В.А. Колорадский жук. – М., 1976. – 108с.
15. Фасулати К.К. Полевое изучение наземных позвоночных. – М., 1975. – 160с.
16. Финаков В.К. Колорадский жук и меры борьбы с ним. – Киев, 1956. – 120с.
17. Ушатинская Р.С. Некоторые физиологические и биохимические особенности диапаузы колорадского жука.- М., 1961. -75с.
18.  Ушатинская Р.С. Колорадский картофельный жук.- М., 1966. – 105с.
19. Яковлев Б.В. Колорадский жук.- Рига, 1960. – 146с.
20. Ярошенко В.А. Сбор, учет и коллекционирование насекомых. – Краснодар, 1995.