4. Морфологические и биологические особенности фитофагов.

Заданием на курсовую работу предусмотрена разработка комплексной системы защиты овса от большой злаковой тли, злаковой цикадки, щелкунов. Ниже приводится описание морфологических и биологических особенностей этих вредителей сельскохозяйственных культур.

Большая злаковая тля (Sitobion avenae F.) – представитель семейства настоящих тлей. Это – насекомое с неполным превращением и со сложным циклом развития. Взрослая тля имеет веретеновидное тело, длиной 2,5-3,2 мм, желтовато–зеленой окраски с длинными ногами. Усики насекомого длиннее тела. Личинка имагообразная. Крылатые самки имеют черновато-бурую грудь и зеленое брюшко. Вредоносные фазы – личинка и имаго. Вредитель распространен повсеместно, питаясь соками листьев, вредит на посевах зерновых культур, кроме кукурузы и проса (рис. 2).

Рис. 2. Большая злаковая тля (по images.yandex.ru).

Большая злаковая тля имеет особый цикл развития. Зимующая фаза – яйца на озимых зерновых культурах и злаковых травах. Весной (в условиях Сибири – примерно в начале мая) из яиц отрождаются личинки, которые превращаются в бескрылых самок-девствениц. Насекомые отличаются большой подвижностью. Самки путем живорождения дают партеногенетическое потомство, образуя небольшую колонию. В такой колонии может быть несколько поколений тлей. Когда условия питания на растении ухудшаются, в колонии появляются крылатые самки-расселительницы. Они разлетаются на молодые злаковые растения (яровые зерновые, в том числе и овес, злаковые травы), где также, без участия самцов, партеногенетически, рождают поколения для новых колоний.

Ближе к осени в колониях появляются самки-полоноски, которые перелетают на озимые или многолетние травы, где рождают самцов и самок. Перед наступлением холодов самцы и самки спариваются, самки откладывают яйца (от 2 до 12), которые уходят в зиму. Таким образом, в течение жизненного цикла у большой злаковой тли появляется 5 типов особей, осуществляющих специфические функции (создание колоний, расселение, рождение полового поколения, половое размножение). Схема жизненного цикла большой злаковой тли приводится на рис. 3.

Рис. 3 Схема цикла развития большой злаковой тли (рисунок автора по Б. А. Брянцеву).

Эмбриональное развитие большой злаковой тли начинается при температуре 5°С. Сумма эффективных температур для развития первого поколения составляет 63-75°С. Интенсивное заселение зерновых культур в зоне наибольшей вредоносности наблюдается в конце мая - июне (сначала озимых, затем яровых). Первоначально питается по краям поля, затем проникает вглубь.

Злаковая тля высасывает соки листьев открыто. Листья, поврежденные тлями, желтеют и засыхают. По этой причине растения задерживаются в росте, дают меньший урожай и даже погибают.

Максимальная численность приходится на фазы колошения, молочной и молочно-восковой спелости. Для развития оптимальны среднесуточная температура 16-20 °С и относительная влажность воздуха 65-80 %. Массовому размножению особей предшествуют годы с умеренно-теплым влажным летом и влажной осенью.

На размножение этого фитофага большое влияние оказывают условия питания растений. В жаркую и сухую погоду много тлей гибнет, ливневые дожди смывают их с растений. В значительной степени численность тлей снижают хищные и паразитические насекомые.

Фенологический календарь большой злаковой тли приводится в табл. 3

Таблица 3.

Фенологический календарь развития большой злаковой тли

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Большая злаковая тля

●

●

●

●

Зимуют на озимых и многолетних злаковых травах

─

─

─

─

На озимых и многолетних злаковых травах.

○

○

○

¤

─

─

─

─

─

На яровых зерновых (несколько поколений)

○

○

○

○

¤

¤

─

─

─

─

─

○

○

○

○

¤

¤

¤

◘

─

─

─

На всходах озимых и молодых побегах многолетних злаковых трав

◙

◙

◙

●

●

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; ○ – самка-девственица; ¤ -самка-расселительница; ◘ - самка-полоноска; ◙ - самцы и самки;

Цикадки. Хлебным злакам, в том числе и овсу, в наибольшей степени вредят три вида цикадок: цикадка полосатая (Deltocephalus striatus L.), цикадка шеститочечная (Cicadula sexnotata Fall.) и цикадка темная (Liburnia striatella Fall.). Все они являются представителями отряда Равнокрылые (табл. 2) и относятся к отделу насекомых с неполным превращением. В цикле развития цикадок отсутствует стадия куколки. Личинка цикадки – это нимфа, которая при достижение зрелости превращается во взрослое насекомое.

Цикадки высасывают сок с листьев растений, которые теряют окраску и вянут, растения слабеют. Это вызывает развитие грибных заболеваний, в частности мучнистой росы. Кроме того, цикадка является переносчиком вирусных заболеваний злаковых культур. Вредят как личинки, так и взрослые особи.

При питании цикадок на всходах озимых зерновых культур листья становятся желтовато-фиолетовыми, у яровых зерновых и у кукурузы на листьях и стеблях в местах уколов образуются белые пятна. Особенно опасны цикадки в сухую и жаркую погоду, когда возрастает их активность.

Имаго полосатой цикадки имеет длину 4-5 мм, окрашено в желто-коричневый цвет, надкрылья с темными полосами. (рис. 4а) Личинка (нимфы) – каплевидные, с более широким передним концом тела, буроватые, с продольными с более светлыми и темными полосами. Зимующая фаза – яйца в тканях листьев всходов озимых злаков или молодых побегов многолетних злаковых трав. В средине апреля – начале мая отрождаются личинки, которые проходят 5 возрастов. Стадия личинки продолжается 22-30 дней, взрослые цикадки появляются в июне. Лет имаго продолжается около месяца. Заселяют озимые и ярые культуры, где откладывают яйца в эпидермис листа по 50-200 шт. Эмбриональное развитие продолжается 30-35 дней. Имаго второго поколения после сбора зерновых колосовых культур переселяются на всходы падалицы и озимые злаки или многолетние травы, где и откладывают яйца, которые зимуют.

Взрослые особи шеститочечной цикадки имеют узкое, светло-желтое, с зеленоватым оттенком, тело, длиной 3,2 – 4,0 мм. Голова немного шире, чем переднеспинка, на голове шесть темных точек (рис. 4б). Зимуют яйца в прикорневой части стеблей и листьев озимой пшеницы, ржи, многолетних злаковых трав. В конце апреля – в начале мая с яиц отрождаются личинки. Они имеют пять возрастов, развитие продолжается 20-30 дней. В конце мая появляются взрослые особи. В посевах они держатся скрытно, при вспугивании делают большие прыжки и при высокой численности разлетаются в виде серебристого облачка. Самки первой генерации откладывают яйца в листовые влагалища или в ткань листьев злаков. При откладывании яиц самки надпиливают яйцекладом ткань растения, в результате чего молодые растения озимых становятся ослабленными. Эмбриональное развитие продолжается 20-40 дней. Личинки питаются соком листьев. Ко времени огрубления стеблей озимых злаков первая генерация мигрирует на яровые культуры, где самки откладывают яйца, и развивается вторая генерация. Наиболее многочисленны в период третьей декады июня и до начала августа. Осенью наблюдается миграция цикадок на дикие злаки, с появлением всходов озимых перелетают на них и откладывают яйца, которые зимуют.

Имаго темной цикадки имеет узкое тело, длиной 3,5 – 5,0 мм. Тело самок оранжево-желтое. Усики короткие. Щиток копьеобразно заостренный со светлой полоской посредине, переднеспинка уже, чем щиток. В самцов голова темная, переднеспинка светлая, последняя часть груди и брюшко темные. Передние крылья прозрачные, у самок – с темными пятнами, у самцов - дымчатые (рис. 4в).

Личинки первого-второго возрастов желтоватые с тремя серыми полосками на брюшке, третьего возраста – буровато-серые. В отличие от названных выше видов цикадок, темная цикадка зимует не в стадии яйца, а в стадии личинки третьего возраста. Поэтому весной взрослые насекомые этого вида появляются на 15 – 20 дней раньше полосатой и шеститочечной цикадок. Окрыление начинается в первой половине мая, а в конце месяца откладывают яйца в ткани прикорневой части растений. Развитие яиц 10-12 дней. Отрождение личинок второй генерации происходит в средине июля, взрослые насекомые появляются в августе. Имаго и личинки питаются в прикорневой части растений озимых культур

Важно то, что на разреженных посевах озимых и яровых культур численность цикадок в несколько раз больше, чем в густых посевах. Это объясняется тем, что на хорошо прогреваемых солнцем растениях ускоряется развитие яиц и личинок, увеличивается плодовитость самок, а также выживаемость яиц и личинок. В связи с этим цикадки более активно проявляют себя в жаркие засушливые годы, а также на полях, располагающихся на южных склонах возвышенностей и грив.

Фенологические календари развития полосатой, шеститочечной и темной цикадок приведены в табл. 4, 5, 6.

а

б

в

Рис. 4. Цикадки: полосатая (а), шеститочечная (б) и темная (в) в стадии имаго (по agroflora.ru > vrediteli).

Таблица 4.

Фенологический календарь развития полосатой цикадки

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Хлебная цикадка полосатая

●

●

●

●

Зимуют яйца тканях озимых, многолетних трав, проростков падалицы

─

─

─

─

─

На озимых и многолетних травах

+

+

+

+

Перелет на яровые культуры

●

●

●

●

На яровых зерновых, кукурузе

─

─

─

─

+

+

+

+

Перелет на озимые культуры

●

●

●

В тканях озимых, многолетних трав, всходов падалицы

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; + - имаго

Таблица 5.

Фенологический календарь развития шеститочечной цикадки

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Хлебная шеститочечная цикадка

●

●

●

●

Зимуют яйца в прикорневой части озимых и многолетних трав.

─

─

─

─

На озимых и многолетних злаках

+

+

+

+

+

+

Миграция на посевы яровых злаковых.

●

●

●

●

На яровых злаковых культурах

─

─

─

─

+

+

+

+

Миграция на озимые, дикорастущие и многолетние злаки

●

●

●

●

●

В прикорневой части озимых и многолетних трав.

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; + - имаго

Таблица 6.

Фенологический календарь развития темной цикадки

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Хлебная темная цикадка

─

─

─

─

─

─

Зимуют личинки в прикорневой части озимых и многолетних трав.

+

+

+

На озимых, миграция на посевы яровых злаковых.

●

●

●

На яровых и озимых злаковых культурах.

─

─

─

+

+

+

Миграция на яровые злаки.

●

●

●

На яровых злаках

─

─

─

+

+

+

Миграция на озимые, многолетние и дикие злаки.

●

●

●

В прикорневой части озимых и многолетних трав.

─

─

─

─

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; + - имаго

Щелкуны относятся к группе многоядных вредителей. При всей многочисленности семейства этих жуков, реальный вред сельскохозяйственным культурам наносят представители 10 – 12 видов, среди которых наиболее вредоносными для овса являются посевной, полосатый, степной, широкий, блестящий и черный щелкуны. Вредят, в основном, личинки жука – проволочники.

Щелкун посевной (Agriotes sputator L.) – многоядный почвообитающий вредитель. Наиболее вредоносны личинки (проволочники).

Взрослые жуки имеют длину тела 6-9 мм, ширину 1,8 мм. Голова впереди равномерно выпуклая, густо пунктированная. Усики доходят до вершин задних углов переднеспинки. Переднеспинка слабовыпуклая продолговатая, имеет почти равные длину и ширину, в густых мелких точках. Тело черно-бурое, усики и ноги светло-рыжие, передний край переднеспинки буровато-красный. Надкрылья бурые или красновато-рыжие с желтоватым оттенком. Реже окраска тела черно-бурая, черная или красновато-рыжая. Все тело имаго покрыто густыми серыми волосками (рис. 5а).  

Личинки щелкуна посевного – желтого цвета, длиной до 20 мм, шириной до 1.5 мм, удлиненные и жесткие (рис 5б). Мандибулы с небольшим зубцом посередине. Зимуют имаго и личинки.

Жуки активны с конца апреля - мая, а в северных районах - с июня. Период активности жуков 1-2 месяца. Плодовитость до 100 и более яиц. Яйца развиваются 12-18 дней. Личинки, в зависимости от температуры и влажности почвы и характера питания, развиваются от 2 до 4 лет. Окукливание в июле-августе, куколки развиваются 2-3 недели. Полный цикл развития генерации длится от 3 до 5 лет.

     Жуки выходят из почвы, прогретой до 9-10°C. Ведут скрытный образ жизни, активны во 2-й половине дня; лёт слабый после захода солнца. Вред от питания жуков на культурных растениях незначителен. Яйца откладываются в почву небольшими группами на глубину 2-5 см, реже на ее поверхности, близ растений. При недостатке влаги яйца не развиваются и погибают.

Формирование очагов размножения связано с травянистой растительностью, чаще всего злаками. Личинки питаются семенами, проростками, молодыми стеблями, корнями и корнеплодами, которые находят по запаху. Питание начинается при температуре 12 °C. Охлаждение до -1.5 °C вызывает холодовое оцепенение, при -4-6 °C наступает гибель в течение нескольких часов.

В поисках оптимальных условий проволочники совершают постоянные перемещения. Так, ранней весной они поднимаются в прогреваемый верхний слой почвы, а поздней осенью перемещаются на глубину до 1 м от промерзающего верхнего слоя. Тело хорошо приспособлено к передвижению в почве: оно цилиндрическое, гладкое и твердое. Копательным органом служит клинообразная голова, ноги выполняют опорную и двигательную функцию, каудальный сегмент используется для фиксации положения тела и обратного движения. Наибольшая численность отмечается на дерновых супесчаных, дерново-подзолистых, перегнойно-карбонатных, серых лесных почвах, деградированных и мощных малогумусных черноземах.

Снижают численность проволочников птицы во время обработок почвы (грачи, вороны, скворцы и др.), паразитические и хищные насекомые (особенно жужелицы), а также болезни (бактериозы, грибные инфекции).

а

б

в

г

Рис. 5. Щелкуны: посевной (а – имаго, б – личинка), степной (в – имаго, г – личинка). (По agroflora.ru > vrediteli).

Щелкун степной (Agriotes gurgistanus) – это жук, длиной 10–14 мм. Окраска покровов черная, черно-бурая, иногда красновато-коричневая. Верх матовый, густо, но коротко опушен. Голова выпуклая. Усики короткие, достигают только задних углов переднеспинки, реже могут располагаться на 0,5–1 членик дальше. Начиная с четвертого членика усики пиловидные, второй и третий членики шаровидные, короткие. Четвертый в полтора раза длиннее второго. Самка немного крупнее самца, тело чуть шире, усики короче (рис. 5в).

Переднеспинка поперечная, сильно выпуклая, густо и грубо пунктирована, сужена в передней части, у основания по бокам вырезов нет. Надкрылья параллельные до половины, примерно от середины начинают сужаться по направлению к вершине. Длина надкрылий в 2,5 раза превышает их ширину у основания. Яйцо бело-грязного цвета, маленькое, овальной формы. Обычно облеплено мелкими частицами почвы и плохо различимо в почве.

Личинка цилиндрической формы с коричнево-красным верхом. Мандибулы перед вершиной гладкие или со слабым вздутием. Задняя лопасть лобной пластинки на вершине округлена. Личинки первого года жизни достигают в длину до 12 мм при ширине головы до 0,8 мм. В конце развития длина тела может увеличиться до 35 мм, а ширина головы – до 2,2 мм (рис. 5г).

Куколка, как и у других щелкунов, морфологически схожа с имаго. На переднеспинке отчетливо видны характерные, оттянутые назад боковые клиновидные отростки.  Переднеспинка по бокам и конечный отдел брюшка покрыты тонкими щетинками, играющими амортизационную роль при нахождении куколки в земляной колыбельке.

Окукливание проходит в мае – июне. Продолжительность развития куколки – 10–12 дней. Окрыление молодых жуков начинается с конца мая, массовое окрыление наблюдается в июле. Массовый лёт может наблюдаться с середины до конца июля. Отдельные особи, в основном, самки, встречаются до середины августа. Пик активности жуков наблюдается после захода солнца. Характерен массовый лёт на свет в ночное время. Днем жуки прячутся под различные укрытия В пасмурные дни могут быть активны и в дневное время. Жуков можно наблюдать вечером и ранним утром на цветущих растениях, где они проходят дополнительное питание пыльцой. Самки ведут скрытный образ жизни и прячутся в тени различных укрытий.

Самки откладывают яйца в почву на глубину 5–8 см. Плодовитость достигает до 180 яиц. Откладка яиц проходит в июне – июле. Инкубационный период длится около месяца. Отрождение личинок наблюдается в июле – первых числах августа. Полное развитие личинки при средней теплообеспеченности завершается за неполных четыре года, а в южных районах ареала – за три.

Ранней весной при прогревании почвы на глубине 15 см до +10°C личинки концентрируются в верхних слоях почвы и наносят сильные повреждения семенам и проросткам яровых культур.

Личинка линяет до 14 раз. Зимуют личинки различных возрастов в почве на глубине до 1 м.

Фенологические календари развития щелкунов приведены в табл. 7,8.

Таблица 7.

Фенологический календарь щелкуна посевного.

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Щелкун посевной

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

В почве.

+

+

+

+

+

В почве до ее прогревания.

+

+

+

+

Выход из почвы, лет, откладка яиц.

●

●

●

В почве, на глубине 2 – 5 см или на ее поверхности.

─

─

─

─

─

─

─

─

─

В почве.

∩*

∩*

∩*

В почве, на глубине 5 – 15 см, в колыбельках.

+

+

+

+

+

+

Остаются в почве до весны

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; ∩ - куколка; + - имаго * - окукливаются только личинки последнего возраста.

Таблица 8.

Фенологический календарь щелкуна степного.

Вид насекомого

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Места обитания

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

1

2

3

Щелкун степной

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

─

В почве.

∩*

∩*

∩*

∩*

∩*

∩*

В почве, на глубине 5 – 15 см, в колыбельках.

+

+

+

+

+

+

+

Выход из почвы, лет, откладка яиц.

●

●

●

●

●

В почве, на глубине 2 – 5 см или на ее поверхности.

─

─

─

─

─

─

─

─

В почве.

Условные обозначения: ● – яйцо; ─ - личинка; ∩ - куколка; + - имаго * - окукливаются только личинки последнего возраста.

Обобщенные данные о развитии вредителя и его вредоносности, а также данные о развитии овса дают возможность составить общее представление о мерах по защите культуры от указанных вредителей (табл. 9)

Таблица 9.

Основная характеристика вредителей на посевах овса.

Название вредителя	Вредящая фаза	Характер повреждений	Период вредоносности	Зимующая фаза и место зимовки	Количество поколений	Время обработки
						Фаза вредителя	Фенофаза культуры.
1	2	3	4	5	6	7	8
Злаковая тля	Личинки, взрослые особи	Деформация и некроз листьев	От выхода в трубку до мол-воск спел.	Яйца, на озимых и многолетних травах	До 10 - 15	Личинки, взрослые особи.	Выход в трубку
Злаковые цикадки	Личинки, взрослые особи	Появление пятен на листьях и стеблях, некроз тканей в местах уколов.	На яровых – весь период вегетации, на озимых - всходы.	Яйца в тканях растений (полосатая и шеститочечная), личинки 3 возраста в ткпнях (темная).	До 3	Личинки, взрослые особи.	Всходы.
Щелкуны	Личинки (проволочники)	Повреждение семян, проростков, корней и тканей	Весь период вегетации	Личинки в почве (щелкун посевной), личинки и взрослые жуки в почве (щелкун степной)	1	Личинка	Начало проррстания