микроэлементы в системе защиты черной смородины от вредителей в условиях правобережной лесостепи Украины

Краткое содержание

У розділі подається короткий огляд літератури, в якому узагальнено результати досліджень відносно поширення шкідливої і корисної ентомофауни  в агробіоценозі „чорна смородина”, продуктивності рослин при пошкодженні окремими шкідниками. При цьому як узагальнення, вказується на те, що мало вивченим залишається питання впливу застосування мікроелементів на фоні інсектицидів на ентомофагів та на здатність рослин не зменшувати продуктивності при пошкодженні фітофагами, які мешкають у даному агроценозі. Останнє і було темою досліджень, результати яких покладено в основу дисертаційної роботи.

УМОВИ І МЕТОДИКА ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження з вивчення ефективності позакореневого застосування  сполук мікроелементів шляхом обприскування рослин чорної смородини проводились в НДГ "Родниківка" Уманського державного аграрного університету та в умовах ПСП „Колос”, Гайсинського району Вінницької області. З метою вивчення видового складу фітофагів обстеження проводили і в насадженнях розміщених поблизу сіл Цибулів і Зюбриха Монастирищенського району Черкаської області. Всі господарства розміщені в південній частині правобережного Лісостепу України.

Ґрунти під насадженнями чорної смородини, де проводились дослідження – чорнозем опідзолений важкосуглинковий на лесі з вмістом гумусу 3,2–3,5%. Ґрунт характеризується середнім вмістом рухомих форм фосфору і калію та недостатнім – лужногідролізованого азоту.

Погодні умови в роки досліджень загалом були сприятливими для росту та розвитку чорної смородини, хоча окремі періоди і роки різнилися як за кількістю опадів, так і за температурним режимом, що дало змогу краще встановити вплив досліджуваних факторів на формування врожаю ягід. Зокрема, у 1997 році спостерігалось значне перевищення середньої суми опадів, що позначалось на розвитку популяцій шкідників, у 1999 році відносна вологість у літні місяці не піднімалася вище 67%, що сприяло розмноженню і розвитку сисних шкідників, зокрема попелиць.

Схема досліду включала такі варіанти: контроль; сульфат міді (0,5 кг/га); сульфат марганцю (0,5 кг/га); сульфат цинку (0,5 кг/га); борна кислота (0,5 кг/га); молібдат амонію (0,5 кг/га); актеллік, 50% к.е. (1,5 л/га); золон, 30% к.е. (2 л/га); шерпа, 25% к.е. (0,3 л/га); застосування названих мікроелементів на фоні актелліку 50% к.е. (1,5 л/га); застосування названих мікроелементів на фоні золону 30% к.е. (2 л/га);, застосування  названих мікроелементів на фоні шерпи 25% к.е. (0,3 л/га).

Досліди закладалися методом рендомізованих повторень, згідно наведеної схеми. Повторність – триразова. Кожен варіант досліду включав п’ять модельних і дві захисних рослини. Схема посадки 1х4 м.

Обстеження насаджень чорної смородини, з метою визначення заселеності шкідниками проводили згідно існуючих у ентомології методик (Омелюта та ін., 1986). Видовий склад листокруток та заселеність їх паразитами і ураженість хворобами визначали за методиками, описаними у Б.В. Добровольського (1969). Ентомофагів ідентифіковано у відділі систематики ентомофагів та екологічних основ біометоду Інституту зоології ім. І.І. Шмальгаузена.

Активність окисно-відновних ферментів визначали за методиками викладеними у Х.М. Починка (1976), вміст хлорофілу за методиками викладеними у Д.П. Вікторова (1983). Вміст цукрів у листках і ягодах – за методом Бертрана (1987). Загальну кислотність ягід чорної смородини визначали шляхом титрування (Широков, 1974). Вміст фенольних сполук – за допомогою реактиву Фоліна-Деніса (Самородова-Біанкі, Куликова, 1976). Загальний вміст аскорбінової кислоти в листках і ягодах чорної смородини та загальну кислотність ягід визначали за методиками описаними у Є.П. Широкова (1974), а вміст сухих речовин у ягодах – рефрактометричним методом викладеним у Є.П. Широкова (1974). Площу листків визначали за методикою В.Ф. Мойсейченка (1992).

Економічну ефективність застосування мікроелементів визначали згідно калькуляції затрат, та діючих нормативів у цінах 2003 року за методикою О.М. Шестопаля (2002). Статистичну обробку даних проводили дисперсійним та кореляційним  методами з використанням ЕОМ Pentium III.

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Видовий склад та фенологія розвитку найбільш поширених видів шкідників чорної смородини в роки досліджень. В результаті уточнення видового складу шкідників чорної смородини та їх ентомофагів нами було виявлено, що найпоширенішими шкідниками насаджень чорної смородини в роки досліджень були смородинова склівка (Aegeria tipuliformis Cl.), смородинова вузькотіла златка (Agrillus viridis L.), смородинова кривовуса листокрутка (Pandemis ribeana Den), агрусова пагонова попелиця (Aphis grossulariae Kalt.), звичайний павутинний кліщ (Tetranychus urticae Koch.).

Протягом періоду досліджень заселеність рослин смородиновою склівкою змінювалась мало (з 2 особин на рослину в 1996 р. до 2,5 у 1999 р.), а заселеність смородиновою вузькотілою златкою поступово знижувалась (1,5 – 1996 р., 0,73 – 1999 р.). Ступінь заселення даним шкідником не перевищував економічного порогу шкідливості (5–8 жуків на розвинуту рослину)

Серед листокруток виявлено розанову (Archips rosana L.), кривовусу вербову (Pandemis heparana Den.), всеїдну (Arhips podana Scop.), смородинову кривовусу ( Рandemis ribeana Hb.). Проте переважну більшість, від 84 до 96%, залежно від місця відбору зразків, мала смородинова кривовуса листокрутка. Інші види листокруток становили від 4 до 16%.

Крім уточнення видового складу листокруток визначено ступінь їх виживання залежно від впливу природних регуляторів. У результаті лабораторних досліджень було встановлено, що незалежно від місця відбору зразків, стадії імаго досягали не більше 40% комах, які були проаналізовані. При цьому було виявлено, що найдієвішими ентомофагами були представники надродини Ichneumonoidea, родин Ichneumonidae і Brakonidae. Із родини Brakonidae найбільш поширеними були Basus rufides Nees, Meteorus ictericus Nees, Macrocentrus linearis Nees. З родини Ichneumonidae зустрічались представники роду Lissonota dubia Holmgr.

Насадження чорної смородини залежно від місця її вирощування, по-різному заселялися аґрусовою пагоновою попелицею (Aphis grossulariae Kalt.).  Так, на початку травня на рослинах зустрічалися поодинокі особини. Частота відлову сонечок і золотоочок становила відповідно 0,05 і 0,1 особини на рослину. До кінця червня заселеність рослин попелицею значно зростала, до 2,75 балів (с. Зюбриха); 2,65 балів (НДГ „Родниківка”) і 1,75 балів (с. Цибулів), а частота відлову сонечок і золотоочок зростала до 6,3–6,7 особин на рослину. Подібні тенденції спостерігалися у всіх насадженнях незалежно від місця проведення досліджень.

В насадженнях чорної смородини, що вирощувалась у різних місцевостях, заселеність її звичайним павутинним кліщем була не однаковою. Зокрема, у насадженнях НДГ „Родниківка” (Уманський район Черкаської області) даного шкідника не було виявлено. Заселеність рослин чорної смородини звичайним павутинним кліщем в умовах Монастирищенського району Черкаської області (с. Цибулів, с. Зюбриха) і Гайсинського району Вінницької області (с. Куна) була майже однаковою і досить високою (20,6–24,7 рухомих особин на листок). Пояснити таку різницю можна не однаковими умовами вирощування даної культури, близькістю доріг, утриманням міжрядь.

Шкідливість найбільш поширених фітофагів у роки досліджень. Встановлено, що пошкодження рослин чорної смородини смородиновою вузькотілою златкою і смородиновою склівкою негативно впливає на кількість і якість врожаю ягід. Середній врожай з однієї непошкодженої рослини за чотири роки становив 4,77 кг, а з пошкодженої – 1,20 кг. Продуктивність рослин зменшувалася в середньому на 66 %. Це відбувалося за рахунок зменшення кількості і маси ягід. Середня маса 100 ягід з непошкоджених рослин становила 55,4 г, з пошкоджених – 17,8 г, а зменшення середньої маси 100 ягід становило 68 %.

Заселення рослин листокрутками значно погіршує приріст пагонів, який в середньому за чотири роки зменшився на 6–7 см.

Як зазначають А.К. Ольховська-Буркова (1972) та С.І. Антонюк (1988), стійкість плодових і ягідних культур до пошкоджень листокрутками – складне біологічне явище, що залежить від анатомо-морфологічної будови листків, плодів, їх біохімічного складу. Нами визначався вміст у листках аскорбінової кислоти. При цьому було встановлено, що внаслідок пошкодження листків рослин чорної смородини листокрутками, він значно зменшувався. Так, непошкоджені листокрутками листки містили вітаміну С від 169,8 до 192,7 мг%, а пошкоджені на 30–35 мг% менше. Вміст цукрів у непошкоджених листках був у межах 7,6–8,1%, а у пошкоджених – на 4,5% менше.

Внаслідок змін у перебігу фізіолого-біохімічних процесів у листках пошкоджених листокрутками рослин зменшилась маса 100 ягід на 15,8 г, а маса ягід з однієї рослини – на 1,5 кг.

Зі збільшенням інтенсивності заселеності рослин аґрусовою пагоновою попелицею значно зменшувались приріст пагонів, середня маса 100 ягід та продуктивність рослини в цілому. Так, в середньому за чотири роки, при заселеності в один бал приріст пагонів зменшувався на 0,9 см, маса 100 ягід на 15,6 г, а продуктивність однієї рослини на 1,78 кг, при заселеності в три бали ці показники становили відповідно 6,8 см, 27,1 г та 2,83 кг. Зменшення продуктивності рослин стало наслідком їх загального пригнічення. Зокрема заселеність рослин попелицями негативно позначалася на площі листкової пластинки. В середньому за чотири роки площа листкової пластинки у незаселених рослин становила 181,2 см², а при балі заселення один вона зменшувалась на 5,9 см², два – на 28,5 см², при балі заселення три – на 47,1 см².

Вміст хлорофілу у листках, при балі заселення один, знижувався на 0,35%, а при балі заселення три – на 0,57 % сухої речовини. Вміст цукрів у листках, заселених аґрусовою пагоновою попелицею порівняно із незаселеними також значно зменшувався. Послаблення життєвих процесів привело до значного зменшення середнього приросту пагонів, який вже при балі заселення один становив 39,2 см, що на 0,9 см менше, ніж у незаселених попелицею рослин. Отже, заселеність рослин чорної смородини аґрусовою пагоновою попелицею значно погіршує процеси життєдіяльності рослин та зменшує кількість і якість врожаю.

Пошкодження рослин чорної смородини звичайним павутинним кліщем також значно погіршувало їх продуктивність. Так, у середньому за чотири роки маса 100 ягід зменшувалась на 49 %, що спричиняло загальне зменшення продуктивності однієї рослини на 3,12 кг, або на 71 %. Все це відбувалося внаслідок негативного впливу заселення павутинним кліщем на вміст у листках хлорофілу і таким чином опосередковано – на загальний вміст у листках цукрів, а також на синтез аскорбінової кислоти. Так, у листках незаселених шкідником, вміст хлорофілу становив у середньому 1,75% на суху речовину, заселені фітофагом листки містили його лише 1,28% на суху речовину. Зменшення вмісту хлорофілу привело до зниження загального вмісту цукрів. У середньому за чотири роки він становив 8,4% на абсолютно суху речовину. У заселених кліщем листках даний показник протягом усього періоду досліджень був значно меншим і становив 3,4% на абсолютно суху речовини. Пошкодження звичайним павутинним кліщем також негативно позначалось на синтезі та накопиченні аскорбінової кислоти у листках рослин чорної смородини.

Фізіолого-біохімічні процеси, що відбуваються в рослинах чорної смородини при застосуванні мікроелементів на фоні інсектицидів і без них.

Загальновідомо, що селекція рослин на кращу продуктивність веде до зменшення стійкості до несприятливих зовнішніх чинників, у т.ч. до пошкоджень шкідливими організмами. Зміни чисельності фітофагів є реакцією на зміну кормової якості рослин (Solomon, 1972). Антибіоз починає впливати на шкідників після встановлення між ними тісних контактів (Фадєєв, Новожилов, 1985). Факторами антибіозу є наявність речовин вторинного обміну з високою фізіологічною активністю (продукти перетворень фенолів, хінонів) та особливості структури основних біополімерів рослини і ступінь їх доступності для засвоєння фітофагами. До цих факторів відносяться також ростові процеси, перебіг фізіолого-біохімічних процесів та інше (Новоселова, Севрова, Волгина, 1966; Туманова, 1972).

Одним із завдань наших досліджень було виявити вплив таких біологічно активних речовин як мікроелементи на перебіг фізіолого-біохімічних процесів у листках рослин чорної смородини, які, як відомо можуть бути факторами впливу на компенсаторні властивості при пошкодженні її фітофагами.

Результати досліджень показали, що вміст хлорофілу в листках чорної смородини, обприсканих розчинами мікроелементів, значно збільшувався порівняно з контролем. Найвищим він був у листках рослин тих варіантів, де використовували сульфат міді – 1,58, сульфат цинку – 1,55, молібдат амонію – 1,56 % на суху речовину, що відмічалось в усі роки досліджень (Мостов’як, 2003).

Хлоропласти, як відомо, є місцем синтезу водорозчинних фенольних сполук (Запрометов, 1973). Cаме продукти незворотнього окислення фенолів мають захисну дію в рослинних органах. Мова іде про захисну роль системи “поліфеноли – поліфенолоксидази”, продукти якої негативно впливають на живлення і травлення комах-фітофагів.