Новости

Влияние способов обработки почвы на жизненный цикл вредных организмов

15.01.2014

Большинство представителей многочисленной группы наземновоздушных вредных организмов частично сохранили свою связь с почвой, преимущественно в период перезимовки. Они сохраняются на(в) растительных остатках (фитопатогены, фитофаги), на поверхности почвы и под растительными остатками, в верхних слоях почвы (фитопатогены, фитофаги, сорняки). Значительной части фитофагов почва служит средой их метаморфоза, где происходит отрождение личинок, превращение их в куколок, ложнокуколок, а последних — в имаго. Способ обработки почвы может прервать жизненный цикл вредных организмов или ухудшить условия его прохождения, особенно во время выживания (сохранения) в зимний период.
До 70 % возбудителей воздушно-капельных инфекций приспособились к выживанию на(в) инфицированных растительных остатках. Инфекционные структуры этих возбудителей, как и почвенные вредные организмы, сосредоточены на поверхности почвы. Для примера приведем сравнительную характеристику запаса пропагул Septoria nodorum при разных обработках почвы (табл. 31).

Влияние способов обработки почвы на жизненный цикл вредных организмов

При плоскорезной и минимальной обработках почвы в северной лесостепи Приобья запас возбудителя септориоза на инфицированных растительных остатках к началу посева зерновых был в 15—20 раз выше, чем по зяблевой вспашке. Это способствовало повышению развития болезни как в увлажненные, так и засушливые годы.
При посеве пшеницы по вспашке в фазу колошения развитие септориоза в 1987 году, например, на листьях третьего яруса сверху никак не проявилось, в то время как на фоне стерневых посевов достигало 74,0 %, хотя и при слабой степени поражения листовой поверхности (3,6 %). К началу цветения ситуация на стерневых фонах ухудшилась: листья третьего яруса засохли, на флаговых листьях распространенность болезни составила 27,0 %. При отвальной обработке в эту же фазу листья третьего яруса еще функционировали, а на флаговых листьях появились единичные признаки болезни. В молочную спелость флаговые листья на стерневом фоне засохли, в то время как при вспашке они функционировали до восковой спелости, или на 10 дней дольше. Эти данные свидетельствуют, что при высоком исходном инфекционном потенциале возбудителя септориоза на стерневых посевах пшеницы сезонная динамика болезни и ее вредоносность значительно выше при нулевой обработке почвы, чем при вспашке. Это вызвано не только более высоким инфекционным потенциалом возбудителя, но и продолжительным (до 6 месяцев) продуцированием пикно- и аскоспор. Продолжительность выживания возбудителя на поверхности почвы достигает 1 года, в то время как после запахивания стерни возбудитель погибает в почве через 2—4 недели. Такая же ситуация характерна и для других листо-стеблевых инфекций. Их возбудители передаются воздушно-капельным путем, поэтому запашка инфицированных растительных остатков не в состоянии полностью предотвратить эпифитотию при благоприятных гидротермических условиях, так как ее может вызывать возбудитель экзогенного происхождения, удаленный на 2—3 км. Кроме того, на плотность вторичной и последующих популяций возбудителя способ обработки влияет незначительно.
Представляет интерес, что разложение инфицированных растительных остатков может происходить гораздо медленнее, чем здоровых, при запашке их в почву. Это положение экспериментально доказано в отношении многих возбудителей. Например, Cephalosporium gramineum обладает ограниченной способностью выживать на соломе после ее запашки в почву. Он образует антигрибной антибиотик широкого спектра действия, особенно эффективный при pH менее 6,5. Штаммы гриба, образующие антибиотик, лучше сохраняются на соломе в почве, чем штаммы, не образующие его. Образуемому антибиотику принадлежит важная роль в уменьшении скорости разложения инфицированных растительных остатков соломы сапротрофными микроорганизмами в полевых условиях. Эти данные подтверждают, что инфицированные растительные остатки служат фактором передачи возбудителя во времени, а не источником его воспроизводства (размножения). Чтобы продлить временной интервал передачи, возбудитель продуцирует антибиотик, который в паразитическую фазу не образуется. По данным Ротамстедской опытной станции запахивание стерни, на которой сохранялись клейстотеции возбудителя мучнистой росы, снижало осеннее поражение озимой пшеницы более, чем в 4 раза. Поэтому ранняя зяблевая вспашка, обеспечивающая заделку инфицированных остатков, считается важным мероприятием для предупреждения развития мучнистой росы. Важна также уборка с полей и обочин инфицированной соломы, а с токов — растительных остатков. При удалении с полей первичного инокулюма на 30 м болезнь развивалась в 3 раза слабее, чем на расстояние 5 м.
В условиях Поволжья безотвальная обработка почвы и дискование способствовали усилению развития мучнистой росы озимой пшеницы на 10—15 % при снижении урожайности на 1,4—2,8 ц/га по сравнению со вспашкой.
Зяблевая вспашка при заделке инфицированных растительных остатков обеспечивает эффективную борьбу с ранним появлением мучнистой росы. Инфицирование посевов яровой пшеницы в таких случаях возможно от отдаленных эпифитотических очагов (посевов озимой пшеницы, многолетних злаковых трав) — споры возбудителя переносятся воздушными течениями на расстояние 300 м и более.
Покрытие инфицированных растительных остатков или нижних листьев тонким слоем почвы снижает (полностью подавляет) в течение сезона формирование спор фитопатогенов и передачу их воздушно-капельным путем к другим восприимчивым растениям. Этот способ эффективно применяется против возбудителя парши яблони, зимующего на опавших листьях, альтернариоза картофеля при его окучивании. Альтернариоз картофеля распространяется с нижних листьев, где влажность выше. Окучивание вызывает отмирание листьев и замедление или прекращение эпифитотии. При заделке инфицированных возбудителем пирикулеза риса растительных остатков на 10 см период формирования и выделения конидий по сравнению с глубиной 5 см и случаями, когда инфицированные остатки оставались на поверхности почвы, существенно короче. Заделка инфицированных остатков на 20 см полностью предотвращала возобновление болезни. Жизненный цикл возбудителя прерывался. Доля популяции возбудителя пасмо льна на растительных остатках составляла 55 % в общем развитии болезни в течение сезона; остальные 45 % вызывала популяция, сохраняющаяся на(в) семенах.
В некоторых случаях против особо опасных возбудителей болезней при развитии эпифитотий проводят сжигание инфицированных растительных остатков, особенно если в(на) них возбудители выживают в виде склероциев, длительное время сохраняющихся в почве. При сжигании склероциев возбудителя стеблевой гнили риса фитосанитарная ситуация стабилизируется на уровне ПВ в течение пяти лет. Периодически сжигают инфицированные растительные остатки после эпифитотийного развития альтернариоза картофеля, пирикуляриоза риса, фузариоза колоса и других опасных листо-стеблевых инфекций. Этот прием допустим как исключительная мера в отношении восприимчивых сортов, особо ценных по другим признакам (урожайности, качеству продукции) при высоком зимующем запасе возбудителей и прогнозе эпифитотий.
He все возбудители листо-стеблевых инфекций сохраняются на растительных остатках. Примером могут служить ржавчинные заболевания, зимующие в многолетнем хозяине (злаковые травы), в озимых или промежуточном хозяине. В этом случае степень влияния способа обработки почвы значительно ниже. Это показывает пример бурой ржавчины яровой пшеницы в сравнении с септориозом (табл. 32).
Влияние способов обработки почвы на жизненный цикл вредных организмов

На развитие септориоза большое влияние оказывали обработка почвы и предшественники, в то время как на развитие бурой ржавчины — уровень минерального, особенно азотного питания растений. Полученные результаты согласуются с особенностями жизненного цикла возбудителей болезней: возбудитель септориоза передается преимущественно через пожнивные растительные остатки, поэтому заделка их в почву, так же как и уменьшение его количества после устойчивых предшественников, оказывает большое влияние на сезонную динамику болезни. Жизненный цикл возбудителя бурой ржавчины не связан с агроэкосистемами (инфицированные растительные остатки, семена), поэтому, естественно, ни способы обработки почвы, ни предшественники не оказывают существенного влияния на сезонную динамику болезни. Кроме того, во взаимоотношении в системе патоген — растение биохимический состав растений-хозяев более важен для возбудителя бурой ржавчины, чем септориоза, поскольку первый питается метаболитами преимущественно живых тканей растений-хозяев.
Меньшее накопление азота в форме нитратов при безотвальных обработках почвы способствует подавлению развития ржавчинных заболеваний по сравнению со вспашкой, где содержание нитратов выше. Так, например, в лесостепи Западной Сибири в 1987 году поражение флаговых листьев бурой ржавчиной на плоскорезной обработке было в 5 раз ниже, чем на вспашке при общем умеренном развитии заболевания. Бурая ржавчина (при плоскорезном возделывании пшеницы) появилась позже, вредоносность ее была ниже, что сказалось на формировании более высокой урожайности яровой пшеницы.
Таким образом, способы обработки почвы оказывают неоднозначное влияние на развитие болезней различной эпифитотиологии.
При вспашке почвы человек в значительной мере нарушает динамическое равновесие, которое устанавливается между растениями, возбудителями болезней, микро-, мезо- и макрофауной в естественных экосистемах. Однолетние и многолетние культуры, почва под которые интенсивно обрабатывается, в большей степени поражаются болезнями. Так, в США интенсивно обрабатываемые пропашные и плодовые культуры поражают 659 видов различных болезней, в то время как лесные культуры — 379 видов. Отмечена прямая связь между числом обработок почвы и потерями урожая от болезней. Например, кормовые травы и зерновые культуры после посева практически не обрабатываются. Потери урожая от болезней составляют в среднем 12 %, в то время как потери урожая пропашных культур (картофель, кукуруза, фасоль) — 19 %:
Переход к почвозащитным обработкам почвы, особенно к нулевой, в большей мере моделирует ту ситуацию, которая складывается в естественных экосистемах и в конечном итоге стабилизирует фитосанитарное состояние в отношении почвенных, или корневых, инфекций. Несколько сложнее обстоит вопрос в отношении листо-стеблевых и других инфекций. В зонах, где эти болезни вредоносны, их возбудители сохраняются на(в) растительных остатках. Следует периодически удалять (обезвреживать) инфицированные растительные остатки, если на них в массе сохраняются возбудители, измельчая и перемешивая их с наиболее биогенным верхним слоем почвы, а также чередуя плоскорезную обработку и вспашку, особенно если инфекционные структуры возбудителей устойчивы и медленно разлагаются. Для тех же возбудителей, которые на(в) растительных остатках не сохраняются, почвозащитные обработки являются более оптимальным фоном для подавления их развития, снижения скорости распространения инфекций при наступлении благоприятных гидротермических условий.
Обработка почвы губительна для фитофагов, жизненный цикл которых связан с почвой (наземно-почвенные, наземно-почвенно-мигрирующие). При обработках почвы изменяются или разрушаются места обитания не только фитофагов, но и энтомофагов, контролирующих их численность. При вспашке, предпосевных культивациях, междурядных обработках почвы фитофаги выворачиваются на поверхность почвы, где яйца, личинки и куколки высыхают или уничтожаются хищниками из разных таксономических групп (жуки, пауки, личинки мух-ктырей и др.), а также птицами. Насчитывается 200 видов птиц, которые питаются насекомыми: грачи, скворцы, трясогузки, перепела и другие. Один выводок перепелов на поле сахарной свеклы очищает от свекловичного долгоносика до 10 га посева.
Другая часть фитофагов попадает в глубокие слои почвы, откуда не может выбраться, ослабляется и в большей мере уничтожается эн-томофагами, поражается болезнями. Это особенно воздействует на чешуекрылых, куколки которых для облегчения вылета бабочек могут продвигаться к поверхности почвы только на незначительное расстояние. При вспашке на 20 см численность популяции такого опасного вредителя как луговой мотылек сокращается до 95 % (табл. 33).
Влияние способов обработки почвы на жизненный цикл вредных организмов

Зяблевая вспашка сокращает численность серой зерновой совки и личинок пшеничного трипса до 80 %. Существенно замедляется появления свекловичного долгоносика, конопляных, свекловичных и крестоцветных блошек. Весной, вследствие медленного прогревания глубоких слоев почвы, они выходят из мест зимовок позже и причиняют меньший вред, особенно если посевы физиологически устойчивы и обладают стартовым ритмом ростовых процессов, проходя за короткий срок уязвимую фазу своего развития.
Лущение стерни в сочетании с зяблевой вспашкой из-под зернобобовых снижает до минимума запас зимующих популяций гороховой плодожорки, пятиточечного тихиуса, горохового комарика.
На вспаханной зяби нередко появляются всходы падалицы, которые служат дополнительным питанием для фитофагов, уходящих на зимовку, а при длительной теплой осени в европейской части на падалице развиваются дополнительные генерации фитофагов: гессенской, шведской мух, тлей, цикадок. Падалицу уничтожают поверхностными обработками почвы, а также выпасом скота.
Система основной обработки почвы (зябь, плоскорезные обработки, лущение) имеет большое значение в борьбе с сорняками. Она изменяется в зависимости от предшественника, зоны и типа засорения посевов. Против малолетних сорняков в европейской части России применяют зяблевую обработку почвы с предварительным лущением. Лущение стерни одновременно с уборкой урожая или сразу после нее уничтожает сорняки, оставшиеся на поле и создает условия для прорастания семян сорняков, осыпавшихся на почву до и во время уборки культуры.
Вспашка, проведенная после лущения в момент отрастания основной массы сорняков, уменьшает их численность в 4 раза по сравнению со вспашкой без лущения.
Кроме метода провокации сорняков, а затем их уничтожения, используют также метод глубокой заделки семян сорняков в почву. В этом случае семена не прорастают или их проростки гибнут, не достигая поверхности почвы, из-за истощения запаса питательных веществ.
Значительная часть семян сорняков при глубокой заделке их в почву теряет жизнеспособность через 4—5 лет, а некоторые (плевелы, кострец полевой, куколь обыкновенный) — через 1—2 года. Поэтому чередование глубокой (на 30—35 см) вспашки один раз в 4—5 лет с нормальной или мелкой в остальные годы позволяет лишать семена сорняков жизнеспособности, перемещая их вниз (на дно) пахотного слоя.
На почвозащитных фонах по сравнению со вспашкой численность популяций наземно-воздушных фитофагов (шведской, гессенской мух, стеблевой блохи, яровой мухи) существенно не меняется. Это объясняется тем, что при плоскорезных обработках гибель фитофагов происходит (при обработке в критические для них сроки развития) в несколько меньшей степени, чем при вспашке. Например, в Сибири и Казахстане при поверхностных обработках погибает в разные годы от 40 до 75 % личинок трипса, при отвальной — 50—80, на полях без осенней обработки — 25—40 %. Плоскорезная зябь в сочетании с предпосевной обработкой почвы снижает численность пшеничного трипса на 72—75 %. Одновременно на почвозащитном фоне возрастает численность и активность энтомофагов — жужелиц и стафилинид.
По десятилетним исследованиям английских ученых (Ротамстедская опытная станция), на участках без вспашки численность большинства видов беспозвоночных возрастает в 1,5—2 раза: клещей — 1,1—1,5 раза, ногохвосток — в 1,3—2,2 раза, а численность насекомых снижается на 11—42%. Количество земляных червей возрастает в 4—5 раз.
Длительный отказ от вспашки может вызвать увеличение численности трипсов, хлебных пилильщиков, пьявицы, хлебных клещей, которые зимуют на(в) растительных остатках и в почве. В этом случае рекомендуется периодическое чередование вспашки и почвозащитных обработок.
Предпосевные обработки почвы в зонах с длительной весной или же под культуры поздних сроков посева эффективны для снижения исходной численности многих видов наземных фитофаговхлебных жуков, злаковых мух, совок, трипсов, зимовавших в верхних слоях почвы. Например, однократная культивация почвы под зерновые культуры в Воронежской области сокращает численность личинок хлебных жуков на 15—20 %, а двукратная — на 25—32 %. Предпосевная культивация почвы на 6—7 см в степных районах Сибири и Казахстана в период массового окукливания гусениц серой зерновой совки снижает ее численность на 70—90 %. Прикатывание почвы под зерновые культуры способно прервать жизненный цикл злаковых мух, находящихся в этот период в стадии ложного кокона, и снизить их численность в два раза. Чизельная (безотвальная) культивация уничтожает значительную часть — на 50—70 % — популяции свекловичного долгоносика, не затрагивая его паразитов.
Пестицидные обработки против капустной и других листогрызущих совок на свекле заменяются междурядными культивациями почвы в периоды массовой откладки яиц бабочками и начала отрождения гусениц, которое в лесостепных районах приходится на вторую половину июня.
При культивации зяби весной возрастает активность хищных насекомых, легко двигающихся в рыхлой почве. При этом истребляется значительное количество личинок фитофагов, которые весной поднимаются в верхний слой почвы. В результате 2—3-х культиваций заселенность почвы личинками жука-кузьки уменьшается в три раза, например, с 9 до 3 на 1 м2. Особенно большую гибель личинок насекомых вызывают орудия с вращающимися органами типа фрезы.
Перезимовавшие сорняки и взошедшие рано весной уничтожают путем предпосевного довсходового и послевсходового боронований, а также предпосевной культивацией на глубину посева семян.
Послевсходовое боронование как прием борьбы с малолетними сорняками широко применяется в посевах озимых, зернобобовых, пропашных культур. На посевах кукурузы боронование проводится два раза: довсходовое (за 3—4 дня до всходов) и послевсходовое, когда кукуруза находится в фазе 2—3-х листьев. Всходы боронуют в солнечные дни, когда листья растений подвянут.
Проводимые в течение вегетации междурядные обработки почвы вызывают снижение численности фитофагов, если в период обработок происходит откладка яиц на(в) почву, отрождение личинок, окукливание. При междурядных обработках сахарной свеклы, картофеля, кукурузы в период, когда происходит яйцекладка или отрождение гусениц озимой совки и совки-гаммы, численность их популяций сокращается на 80—90 %. При культивации пропашных в период окукливания лугового мотылька его численность сокращается на 43—53 %, а при дополнительном внесении аммиачной воды — на 78 %. При этом для повышения эффективности культиваций желательно проводить их в двух направлениях.
Окучивание картофеля в период массовой яйцекладки и отрождения личинок колорадского жука снижает его популяцию по яйцекладке на 68—81 %, а по личинкам — на 20%. Рыхление почвы вокруг семенников капустовых культур в период окукливания рапсового цветоеда значительно снижает его численность. Вспашка почвы против этого вредителя не эффективна, так как он мигрирует на зимовку в прилегающие к полям лесополосы, колки, лесные опушки.
Междурядные обработки эффективны в борьбе с сорняками. Периодичность и сроки их проведения зависят от возделываемой культуры, степени и характера засоренности. Основные требования к междурядной обработке:
1) своевременное проведение — как только появятся всходы;
2) хорошее подрезание всходов сорняков;
3) согласование уничтожения сорняков с другими задачами междурядных обработок, недопущение подрезки и засыпания землей всходов культурных растений, соблюдение защитных зон.

Способы обработки почвы оказывают существенное влияние не только на жизненный цикл вредных насекомых, но и полезных (энтомофагов)
Глыбистая вспашка затрудняет передвижение крупных хищников (жужелиц), затрудняя их полезную деятельность. Вспашка губит энтомофагов свекловичного долгоносика больше, чем самих долгоносиков. В то же время чизельная культивация, напротив, в большей степени действует на долгоносика, снижая его популяцию на 50—70 %. В Финляндии осенняя послеуборочная вспашка и весеннее предпосевное боронование при возделывании рапса почти полностью уничтожают популяции зимующих в почве энтомофагов рапсового цветоеда, тогда как вредитель покидает агроэкосистемы и переселяется на зимовку в прилегающие к полям лесные опушки.
В значительной мере разрушают места обитания энтомофагов вспашка междурядий в садах. Отказ от нее, или уменьшение кратности обработок в сочетании с залужением, восстанавливает численность и повышают активность хищных видов энтомофагов.
Таким образом, способы обработки почвы оказывают значительное влияние на жизненный цикл наземно-воздушных вредных организмов.
При вспашке человек нарушает динамическое равновесие, которое складывается в системе растение — вредный организм — микромезо — макрофауна. Интенсивно обрабатываемые культуры больше поражаются болезнями, потери урожая на них выше. Переход к почвозащитным системам земледелия моделирует ситуацию естественных экосистем в отношении почвенных вредных организмов. Против возбудителей болезней, которые выживают на(в) растительных остатках, следует периодически (после эпифитотий) удалять или обезвреживать кучи соломы, особенно при прогнозе эпифитотий в следующем году. Измельчение и перемешивание растительных остатков с поверхностным биогенным слоем почвы при почвозащитных фонах, чередование вспашки и почвозащитных обработок обеспечивает гибель возбудителей под влиянием почвенной микрофлоры.
Чередование различных приемов и способов обработок почвы эффективно для стабилизации фитосанитарного состояния и в отношении фитофагов, за исключением случаев, когда вспашка и чрезмерное рыхление одновременно могут уничтожать популяции энтомофагов, долговременно регулирующих численность вредителей. Проведение рыхлений почвы в критические фазы жизненного цикла фитофагов (массовой яйцекладки, отрождения личинок, окукливания, линьки) с учетом ее влияния на энтомофагов позволяет отказаться от пестицидных обработок или снизить их кратность и масштабы применения.
Самым узким местом в защите растений при почвозащитных обработках почвы остается проблема защиты от однолетних злаковых сорняков, численность которых при минимальной и плоскорезной обработках почвы возрастает в 1,5—2 раза по сравнению со вспашкой. Однако, улучшение влагообеспеченности сельскохозяйственных культур на почвозащитных фонах, лучшее соотношение в азотнофосфорном питании растений, создание мульчирующего биогенного поверхностного слоя почвы обеспечивает предпосылки для формирования более конкурентоспособных посевов при почвозащитных системах обработки почвы. Во всех случаях оптимизации фитосанитарного состояния по различным группам вредных организмов при разных способах обработки почвы по зонам должно предшествовать определение фитосанитарного состояния почвы путем составления ФПК, проведение фитоэкспертизы семян и фитосанитарной диагностики посевов. На основании этих данных принимается решение о кратковременном или продолжительном изменении систем обработки почв.


Имя:*
E-Mail:
Комментарий: