Муниципальное образовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа №9

                                    Исследовательский проект

  Работу выполнила  ученица 7 класса

                                                            МОУ СОШ №9

                                                            Аженьязова Татьяна Евгеньевна

                                                            Руководитель учитель  биологии

                                                             высшей квалификационной категории

                                      Читалова Татьяна Николаевна.

                                                         Содержание

1. Введение. Цель. Задачи. Актуальность проблемы.………… стр.3                                                                                  

1. 1. История появления колорадского жука……………………стр.4                                                                                                                                                              

     1.2.Биологические особенности колорадского жука.. …………стр.5                                                                                                                                                                                    

     1.3Цикл развития колорадского жука ……………….………… стр.5                                                                                  

     1.4. Меры борьбы с колорадского жука  ………………………. стр.6                                                                                                                                                

     2Практическая часть……………….………………………..,,,, …стр.7-10                                                                                

     2.1.Исследование  пищевых пристрастий колорадского жука…стр .7

     2.2.Определение растений, влияющих на колорадского жука …стр.8                                                                                          

     2.3 Проведение опроса местных жителей………………………..стр 9                                                                                                                                                            

2.4.Народные методы борьбы с  колорадского жука ……………стр.10              

3.Выводы.,,………………………………....,,,,,,,,,,,,,,,,,…………….стр.11        

4.Заключение…………………………………………….,,,,,,,,,,,,,,…стр 12                  

 5.Список используемой литературы………………………….......стр.12

Приложение  ……………………………………………………….стр.13-20

                                              1.Введение                                                                                                   Весна! Май! Все цветет, радует сердце. У огородников начинается самая горячая пора, полная труда и надежд на урожай, И тут появляется он! Незваный гость, возомнивший себя хозяином - колорадский жук. Наши деды и отцы не знали такой напасти. Кто он? Откуда? Как попал к нам? И самое главное – как с ним бороться?

Данная работа посвящена одной из самых актуальных проблем сельского хозяйства – средствам борьбы с  колорадским жуком. Со слов академика РАН Константина Скрябина: «Для  России, являющейся вторым в мире производителем и крупнейшим потребителем картофеля, потери от колорадского жука исчисляются ежегодно двумя миллиардами долларов».

Поначалу  жук был безобидным насекомым, питающимся листьями дикорастущих пасленовых растений. Но первые переселенцы, осваивая все новые земли, построили в местах его обитания железную дорогу, здесь же стали разводить картофель. Жук распробовал новую культуру, она ему пришлась по вкусу. Постепенно жуки и личинки колорадского жука стали питаться не только картофелем, но и другими растениями из семейства пасленовых культур. Колорадский жук до сегодняшнего дня чувствует себя на территории России «более раскованно», чем в Европе. И продолжает наносить огромный ущерб отечественному картофелеводству – значит, о нем забывать не следует.                                                            

Цель: изучить и исследовать биологические методы борьбы с самым коварным врагом картофеля – колорадским жуком.

Задачи:

1) изучить биологию колорадского жука;

2)познакомиться с историей появления колорадского жука в нашей стране; 

3) изучить наиболее эффективные методы борьбы с колорадским жуком;

 4) исследовать на практике  биологические методы борьбы со злостным врагом;

5) приобщить учащихся к исследовательской работе;

6) научить разрабатывать, систематизировать и проводить эксперимент,  делать выводы и предложения по решению того или иного вопроса.               Актуальность

  Колорадский жук чувствует себя на территории России раскованно. И продолжает наносить огромный ущерб отечественному картофелеводству. До сих пор не найдено методов борьбы с ним. Те яды, которые мы используем, вредны для нас. Исследования по биологии колорадского жука, об особенностях его развития могут быть использованы в поисках эффективных методов борьбы с этим вредителем.

Гипотеза: мы считаем наиболее эффективным и экологически безопасным методом борьбы— биологический.

Время и место исследования: апрель-июнь 2015г,апрель 2016г, п.Рощино Курского района Ставропольского края. Исследовательская работа рассчитана на повышение и расширение уровня знаний по биологии, приобретение практических навыков.

Объект исследования:  колорадский жук (Leptinotarsa decemlineata).

Используемые методы: визуальное исследование территории, сбор и анализ информации по теме с использованием различных литературных источников, сбор и анализ статистических данных, эксперимент.

1.1    История появления колорадского жука в нашей стране.

    Сравнительно недавно, лет 60 назад колорадского жука не было в нашей фауне. А менее, чем 100 лет назад его не было и в фауне европейской. Историю появления колорадского жука для удобства мы изобразили в виде таблицы(Приложение № 1  Таблица№1) В период Первой мировой войны европейцам было не до защиты растений, и опасный вредитель картофеля быстро «закрепился на плацдарме» французского побережья. Затем, несмотря на противодействия работников сельского хозяйства, он довольно быстро заселил одну за другой все страны Центральной Европы, кроме Англии с её холодными туманами и прекрасно налаженной службой карантина растений. (Она, кстати, до сих пор держит для него границу страны «на замке»).

    Продвигаясь на восток по ходу преобладающих в летние месяцы ветров, преодолевая все преграды и выдерживая тотальные обработки картофельных полей пестицидами, к концу 40-х годов жук, гонимый ветром и жаждой завоеваний новых пригодных для жизни пространств, приблизился к государственным границам СССР. Надо сказать, что сами жуки – прекрасные летуны. Правда, для того, чтобы подняться в воздух, им необходима жаркая погода – по утрам и вечерам и в пасмурные и прохладные дни жуки предпочитают пешие переходы.                                              

Первые очаги вредного насекомого на нашей территории были обнаружены во Львовской области Украины в 1949 г. Затем в 1953 г он появился одновременно в Калининградской, Волынской, Брестской и Гродненской областях. Наконец, в жаркие, ветреные дни мая 1958 г из Венгрии и Чехословакии произошел массовый залет колорадского жука в Закарпатскую область. С этого времени началось массовое заселение, в буквальном смысле, заморским гостем территории России. В  Ставропольском крае первые признаки желтизны на полях заметили в середине 1970-х. До Бийска колорадский жук добрался уже в 1996 году. В 1999-ом передовые отряды желтоспинных начали объедать картошку в районе Байкала… На Тихом океане свой поход они еще не закончили. Теперь российские хозяйства на борьбу с колорадским жуком тратят сотни миллиардов рублей ежегодно. Сколько усилий и человеко-часов тратят рядовые граждане в борьбе с жуком на собственных огородах – не поддается вообще никакому подсчету. Но от того, что борьба чаще принимает частный характер, проблема не перестает быть общегосударственной.(приложен.2  «Ареал распространения колорадского жука на территории бывшего СССР» )                                                                                           1.2.Биологические особенности колорадского жука.

Чтобы бороться с врагом, нужно знать его биологию.

  Колорадский или картофельный жук – Leptinotarsa decemlineata – насекомое из семейства жуков – листоедов. Личинка колорадского жука - ярко или красного цвета.  Самка колорадского жука  откладывает до 650 – 700 яиц. Его длина колеблется в пределах от 9 до 12 мм, ширина 6-7 мм. Тело короткоовальное, блестящее, красновато-желтое со светлыми надкрыльями, и на каждом из них пять черных полос. По бокам разбросаны черные пятна. Голова тоже черная. Взрослый жук имеет 10 чёрных продольных полос на жёлто – оранжевых надкрыльях.За год его потомство уничтожает больше тонны картофельной ботвы. А на полях миллионы колорадских жуков 

1.3.Цикл развития колорадского жука

 Жуки зимуют во взрослом состоянии. Весной они выходят из почвы и вскоре начинают питаться на всходах картофеля и спариваться. Если, как это часто бывает, спаривание происходило осенью, до наступления глубокого зимнего покоя, именуемого диапаузой, то весной, после нескольких дней питания, самки могут начинать откладывать яйца и без дополнительного спаривания. Таким образом, всего одна самка может явиться основательницей нового очага.

Перезимовавшие самки с весны до осени откладывает на нижнюю поверхность листьев ярко оранжевые яйца. В течении одного дня самка откладывает от 5 до 80 яиц. Всего же она может отложить до 1000. Количество за лето зависит от климата местности и погоды. В Ставропольском крае успевает образовать три последовательных поколения.                    

 На стадии личинки у колорадского жука выделяются четыре возраста, разделённые линьками. В земляной колыбельке через 10-20 дней образуется куколка. У колорадского жука  целых шесть пауз! Перечислим их. Первая – зимняя диапауза. Вторая – зимняя олигопауза. Третья – летний сон, в который уходят среди лета на срок от 1 до 10 дней до половины всех перезимовавших особей. Четвёртая – летняя длительная диапауза. Пятая – повторная диапауза, проявляющаяся в конце лета у однажды или два ( редко три) раза зимовавших  и в сезоны вегетации картофеля размножавшихся жуков, выживших до осени. И, наконец, шестая – многолетняя диапауза ( суперпауза), которая может длиться 2-3 года. Скажем лишь, что такая физиологическая пластичность позволяет жуку успешно преодолевать все невзгоды жизни. А для земледельцев – чрезвычайно затрудняет борьбу с вредителем.  

 Столь сложная организация жизни во многом способствует неуязвимости вредителя для каких бы то ни было средств борьбы.

1.4.  Меры борьбы с колорадским жуком

Глядя, как колорадские жуки безраздельно господствуют на наших полях, можно подумать, что они ни в огне не горят, ни в воде не тонут. Разработка мер борьбы с колорадским жуком ведется фактически со времени появления вредителя на европейском континенте. Меры борьбы с колорадским жуком: агротехнические   механические      химические   биологические.

Агротехнические методы - уменьшению численности вредителя способствуют: перепашка и культивация, внесение комплекса удобрений, соблюдение севооборота, своевременные поливы, рыхление и др. Высокое окучивание всходов с засыпкой листьев приводят к гибели яйцекладок и молодых личинок. Уничтожение ботвы за неделю до уборки и удаление послеуборочных остатков также ухудшают условия для жуков перед уходом на зимовку. Отпугивают вредителя посаженные вокруг или в междурядьях картофеля календула, бобы, фасоль, чеснок.

Механические методы – сбор личинок и жуков вручную в банки с водой или керосином.

Химические методы - с помощью пестицидов, типа ДДТ и гексахлорана. Затем против вредителя стали применять пестициды все новых и новых поколений. К некоторым из них жук быстро привыкал, от некоторых приходилось отказываться из-за отрицательных последствий их применения для природы. Ядохимикаты разрушают живую цепь и создают все условия для бесконтрольного размножения вредителей. Погибают в первую очередь полезные насекомые-хищники, которые живут открыто и не прячутся, как вредители, в разных укромных местах, под корой или комочками почвы.

Биологические методы. Колорадский жук как еда – большая гадость, а для многих животных – так и просто яд. Собственных врагов практически не имеет. У него ядовитая гемолимфа, которая выполняет функцию крови и защитного вещества. Когда личинку колорадского жука, мирно грызущую листья картофеля, кто-то пытается обидеть, она моментально покрывается капельками отравы. Как только опасность минует, экономная личинка всасывает  жидкость назад.  Основной упор надо делать на естественных врагов!»- так считали и считают экологи и «зеленые». Зачем создавать монстров? У колорадского жука Уже в природе существует множество естественных врагов. Украинский энтомолог Юрий Коваль насчитал более тысячи видов животных, в той или иной степени сокращающих численность колорадского жука.(прил 5)  Это насекомоядные птицы: кукушки, скворцы, грачи, особенно – цесарки. Надо спасибо сказать за уменьшение рода колорадского и кротам с землеройками, которые поедают этих и иных вредителей еще в земле.     

     Мы решили попробовать разные методы борьбы с колорадским жуком. Сначала изучили литературу по методам борьбы с этим вредителем картофеля.   В борьбе с колорадским жуком предпочтение надо отдать биологическим средствам. Они не причиняют вреда человеку, теплокровным животным, птицам и насекомым, позволяют избегать нежелательных изменений в природе, предотвращать загрязнение воздуха, почвы, воды. и растений и возможность получить экологически чистую продукцию.

                                           2.Практическая часть. 

2.1. Исследование пищевых пристрастий колорадского жука.

Колорадский жук относится к экологической группе листоедов. Жуки помещались в банки с листьями разных растений, и в течение месяца с 4.06 по 4.07 2015г проводилось наблюдение .Результаты  занесены в таблицу.

Выводы: Жуки и личинки колорадского жука питаются листьями пасленовых культур: картофеля, томата, баклажана, немного реже перца табака. Охотно поедают и некоторые растения этого же семейства. При отсутствии кормовой базы в виде пасленовых, жук переходит на питание и кладку яиц на пионах, спирее, эхиноцее. Причем на лилиях он может питаться не только листьями, но и бутонами.

2.2 Определение растений,  которых влияют на колорадского жука.

Оборудование: стеклянная банка объёмом 500см2 с плотной крышкой, пульверизатор с раствором, часы.

                                   Ход работы:

1. Готовим рабочий раствор. Для этого свежесобранные листья растений измельчаем. 150-200 гр. зелёной массы заливаем 3 литрами тёплой воды. Настаиваем в течение 3 часов. Затем процеживаем, добавляем чайную ложку  мыла для лучшего прилипания раствора и тщательно взбалтываем. Заливаем настой в пульверизатор. 

2. Берём 2-3 стебля картофельной ботвы, обрабатываем рабочим раствором. Опускаем в банку.

3. Загружаем в сосуд личинок и жуков общим количеством 50 штук. Закрываем банку крышкой.

4. Включаем секундомер и наблюдаем за поведением жуков и их личинок.

Результаты эксперимента

Эксперимент проводился в лабораторных условиях в период с 2.06.15. по 25.06.15. В ходе эксперимента нами была выявлена реакция жуков и их личинок на фитонциды различных растений. Полученные результаты представлены в таблице 1 «Изменения в поведении насекомых под воздействием фитонцидов».В ходе эксперимента были использованы растения, растущие в нашей местности: полынь горькая, чистотел, ноготки, чеснок, бархатцы, черёмуха.

На первых минутах каждого опыта наблюдалось повышение активности насекомых. Через несколько минут их активность снижалась. Так продолжалось до тех пор, пока жуки не погибали или не впадали в оцепенение.  При действии различных фитонцидов оцепенение наступает в разное время. В случае с  фитонцидами ноготков и чистотела оцепенение вообще не наступало, происходило лишь снижение двигательной активности личинок и взрослых особей колорадского жука.

Наиболее губительными для жуков и личинок оказались фитонциды бархатцев и  чёрной  черёмухи. Уже через 10 минут после начала опыта с настоем из листьев и плодов  черёмухи визуально признаки жизни насекомых не наблюдались. Но при вынесении на воздух они начали проявлять двигательную активность через 6 минут.

Растительная масса из  черёмухи и бархатцев насыщена фитонцидами, которые очевидно обладают инсектицидными свойствами. Через 16 минут после начала опыта все жуки и личинки погибли. Результаты можно отразить графически. Фитонциды  черёмухи и бархатцев практически полностью уничтожают  жуков и личинок колорадского жука. Очевидно, это связано с присутствием  в фитонцидах черемухи  синильной кислоты.

2.3. Проведение устного опроса местных жителей о применяемых ими мерах борьбы с колорадским жуком.

Провела устный опрос жителей п.Рощино.(прил3 таблица) Анализ применяемых методов борьбы с колорадским жуком показал, что жители поселка в основном используют химические способы борьбы. Слабо применяются агротехнические методы борьбы с колорадским жуком. Не соблюдается севооборот. Участки засеваются картофелем на протяжении 10 лет и более. Нет удаления ботвы за неделю до уборки урожая. Большинство не используют растения, отпугивающие колорадского жука. Ботва после уборки урожая многими убирается с участков, что уменьшает  источник питания для жуков.

            2.4.Народные методы борьбы с колорадским жуком.

         Среди биологических методов борьбы мы разыскали различные рецепты приготовления настоев и отваров против жука. Вот некоторые из них:

1. Лучшее средство - куриный помет. Приготовьте 4-процентный раствор. На одну сотку понадобится 80 ведер. Жук пропадает сразу и на много лет (до 10). Такую обработку можно проводить раз в году и только после сбора урожая.

2. Когда картофель зацветет, опылите его золой через решето. Делать это нужно сразу после дождя или по росе, 4-5 раз за все пето, последний раз в конце июля.

3. Зольно-мыльный раствор для опрыскивания кустов картофеля готовится так: 1 кг золы кипятить в воде (10 л) 15 минут. Дать настояться двое суток, процедить и добавить натертый на терке кусок хозяйственного мыла. Хорошо перемешать, добавить еще 10 л воды, снова перемешать и опрыскивать.

4. «Брызгало». Так в народе называют следующий способ опрыскивания: кусок хозяйственного мыла растворяют в ведре воды, добавляют двухлитровую банку древесной золы и хорошо перемешивают. Потом разбавляют водой из расчета 1 л раствора на ведро воды и веником обрызгивают кусты.

5. Жук не переносит календулу (ноготки) и чеснок. Замечено, что если картофельные грядки «окантовать» ноготками, да еще между кустиков кое-где посеять, жук на них не сунется, хотя преспокойно устроится совсем рядом, на соседних грядках, не защищенных календулой или чесноком.

6. Девясил  хорошее средство для опрыскивания ботвы. Начинать можно, когда она подрастет до 15 см, не раньше. 100 г корней девясила (кстати, весьма полезного лекарственного средства) заливают ведром крутого кипятка. Закрывают крышкой, а когда раствор остынет, процеживают. Проводить такую обработку можно не более трех раз в году.

7. Вдоль дорог растут венички – растение с маленькими листочками и неприятным запахом. Это клоповник сорный. Сорнячок, однако, не простой: венички начисто «выметают» и жука, и его личинок. Берете клоповник, плотно укладываете в ведро. Хорошо бы добавить 2-3 пачки махорки или табака. Заливаете кипятком и даете немного прокипеть. Оставляете на 2-3 дня настояться. Потом процеживаете и разбрызгиваете веником или пульверизатором.

8. Не выбрасывайте ботву помидоров. 3 кг измельченной зелени залейте 10 л воды и кипятите на небольшом огне 30 мин. Процедите. Для опрыскивания берите 2 л отвара на 10 л воды и добавьте 40 г тертого хозяйственного мыла.

9. С осени замочите в деревянной бочке опавшие листья ореха. Можно добавить толченую скорлупу. Летом перед опрыскиванием дважды процедите.

10. 200 г цветущей конопли залейте 2 литрами воды и кипятите 5 мин., остудите раствор и добавьте 10 г хозяйственного мыла.

11.  Используйте раствор мочевины - 100 г на 10 л воды. Польза двойная: вредители погибают, а картофель получает внекорневую подкормку азотом.

                                                     ВЫВОДЫ:

1.  На сегодняшний день именно колорадский жук – самый опасный вредитель картофеля. Он может снизить урожай на 60-80%, а то и полностью его уничтожить. За месяц 1 жук способен съесть до 5 кг листовой массы, а личинка жука до 1 кг.
2.  Комплексное использование разных методов борьбы с колорадским жуком.
3.  Широкое использование таких агротехнических приёмов как соблюдение севооборота, 2 – х разовая (осенняя и весенняя) вспашка земли, своевременная прополка и высокое окучивание кустов, посадка между рядами растений, отпугивающих колорадских жуков, скашивание ботвы за неделю перед уборкой урожая, очищение полей от мелкой картошки и остатков ботвы как приманки для насекомых.                                               
4. Наиболее эффективным и безопасным методом  является  биологический метод борьбы. Наша гипотеза оказалась верна .              5.Фитонциды некоторых растений действительно оказывают влияние на жизнедеятельность личинок и взрослых особей колорадского жука. 6.Фитонциды всех исследуемых  растений снижают активность насекомых.   7Наибольшим  действием обладают фитонциды бархатцев и чёрной черёмухи.   8.Фитонциды  черёмухи и бархатцев в ходе лабораторных опытов убивают всех подопытных насекомых.

9.Использование народных методов борьбы с колорадским жуком. Мы собрали наиболее эффективные народные методы  биологической борьбы с колорадским жуком.  

10.  Мы научились систематизировать, анализировать собранный материал и узнали много интересного о колорадском жуке и знаем какими методами лучше бороться с ним.

                                                   Заключение

              Использовать биологические методы борьбы. При изучении колорадского жука мы собрали материал о 12 эффективных и дешёвых методах биологической борьбы с колорадским жуком.  Рекомендуем использовать эти методы при обработке небольших  участков.

                                       6. Список литературы

1. 1 Ижевский С.С «Колорадский картофельный жук» М. «Защита растений» 2001г.  
2. 2 Ижевский С.С «Эдовум – новый эндомофаг колорадского жука» М. «Зоологический журнал» 1993г.
3. 3 Новиков И.В. «Незваный гость» М. Приусадебное хозяйство 1997г.
4. 4 Славин Н.Л. «Колорадский картофельный жук , филогения, морфология, физиология, экология, адаптация, естественные враги» М. Наука . 1981г.
5. 5 Фокин В.С. «К земле с наукой» М. Наука 2005г.
6. 6 Щербина З.И. «Как уничтожить губителя урожая – колорадского жука» Алтай «Россельхозцентр» 2005
7. Афанасьев Ю.А., Фомин С.А. Мониторинг и методы контроля окружающей среды / М.:  МНЭПУ, 1998
8.  Ашихмина Т.Я. и др.  Биоиндикация и биотестирование - методы познания экологического состояния окружающей среды / Киров: ГПУ, 2005
9. Ашихмина Т. Я. Школьный экологический мониторинг / М.: АГАР, 2000
10.  Дьяченко Г.И.  Мониторинг окружающей среды / Новосибирск: Сиб -Наука, 2003
11. Зверев И.Д. Практические занятия по экологии./М.:Просвещение,1998

      12. Интернет – ресурсы:   http://www.ecosystema.ru

      13.   http://ecosoft.iatp.org.ua

      14.   http://www.wikipedia.ru

Приложение№1   Таблица№1                                                                                                    

Приложение 2

Ареал распространения колорадского жука  на территории бывшего СССР.  1990г 

Приложение 3 Фото

взрослый личинка колорадского                          колорадский жука

    жук

Приложение 4. Цикл развития колорадского жука

Приложение 5 Естественные враги колорадского жука

Приложение 6 Таблица Пищевые пристрастия колорадского жука.

Приложение 7 Таблица   Изменения в поведении насекомых
под воздействием растений

Приложение 8 Фото растений

 чеснок полынь горькая

ноготки      

Ноготки                                                                         бархатцы

чистотел

Черемуха

Приложение 9

Диаграмма  активности колорадского жука и личинок под влиянием фитонцидов