Кожного року аграрії стикаються з чисельними шкідниками, деякі з яких здатні суттєво зменшувати продуктивність сільськогосподарських культур. Про підземних шкідливих комах та їхній вплив на рослинні культури розповів під час практичного тренінгу, організованого ГС «Зелені Агро Рішення», Назар Тарнавський, експерт із захисту рослин BTU.
Назаре, для початку, розкажіть, будь ласка, хто належить до ґрунтових шкідників і які саме види ми будемо розглядати?
— Ґрунтові шкідники — це комахи, життєвий цикл яких частково відбувається під землею. Під час свого зростання та розвитку вони харчуються підземними вегетативними та генеративними органами рослини, тим самим завдаючи шкоди рослинам і, як наслідок, знижуючи наші врожаї.
Найбільш поширеними та значущими серед них є личинки коваликів і чорнишів, яких ще називають мідляками. Це дротяники, а також гусениці озимих та інших підгризаючих совок. Крім того, сюди входять личинки пластинчастовусих жуків, зокрема травневих хрущів (східних та західних), хрущів типу «оленка волохата», бронзівок та інших.
Розкажіть детальніше, як ви проводите моніторинг цих шкідників?
— Ми здійснюємо цей моніторинг, застосовуючи загальноприйняті та перевірені часом методики ґрунтових розкопок. На жаль, людство досі не винайшло жодного інноваційного методу для їхнього обліку, навіть не маючи таких систем, як дрони, що могли б за допомогою лазера чи рентгенівського випромінювання сканувати ґрунт і точно визначати видовий та кількісний склад. Тому найефективнішим методом досі залишається звичайне викопування ямок.
Ці ґрунтові розкопки класифікуються за часом проведення: осінні, які ми здійснюємо приблизно у вересні-жовтні, після завершення збору врожаю. Вони дозволяють нам оцінити популяцію та кількість шкідників, які готуються до зимівлі.
Натомість весняні контрольні розкопки проводяться одразу після того, як ґрунт відтане, по мерзлоталому ґрунті, щойно пройдуть перші заморозки. Ці весняні розкопки дають змогу зрозуміти, скільки шкідників пережило зиму, «успішно» перезимувало і становитиме загрозу протягом вегетаційного періоду.
Існують також вегетаційні періодичні розкопки — їх проводять за необхідності під час вегетації культури. Тобто, якщо ми спостерігаємо симптоми пошкодження рослин: уповільнений ріст, в’янення або прогалини в посівах після сходів, тоді вдаємося до таких розкопок, щоб з’ясувати причину. Це може бути захворювання, шкідник або вплив несприятливих факторів.
За глибиною розкопки поділяються на мілкі, стандартні та глибокі. Мілкі — до 10 см, їх зазвичай проводять для виявлення лялечок мух та інших дрібних шкідників.
Найпоширеніші — стандартні розкопки, які проводяться на глибину 45–50 см, оскільки саме там концентрується більшість ґрунтових шкідників. Глибокі розкопки проводяться на глибину 65 см і більше. Такі розкопки застосовують, наприклад, на посівах хмелю або цукрових буряків, де шкодять бурякові довгоносики, що мешкають у глибших шарах ґрунту.
Методика проведення ґрунтових розкопок доволі проста. Використовуючи рамку або рулетку, відміряємо квадрат зі стороною 50 сантиметрів. Площа такого квадрата становить 0,25 м², тобто чверть квадратного метра. Потім викопуємо ямки, розташовуючи їх або в шаховому порядку по полю, або вздовж двох діагоналей. Це робиться для мінімізації впливу різних мікрокліматичних та ґрунтових чинників. Завдяки цьому результати моніторингу будуть більш точними та репрезентативними, тобто відображатимуть загальний стан поля, а не лише окремої ділянки агроценозу.
У моїй практиці траплялося багато випадків, коли поле мало довгу та вузьку форму, а ґрунти на різних його ділянках суттєво відрізнялися. Наприклад, на одному кінці поля могли бути типові чорноземи, посередині — дерново-підзолисті ґрунти, а далі — супіщані чи суглинкові. Тобто змінюються едафічні умови, що, відповідно, впливає і на чисельність ґрунтових шкідників. Тому, якщо викопати лише кілька ямок з одного краю поля, це не дасть повної картини та не дозволить правильно оцінити ґрунтовий ентомоценоз усього поля.
Кількість ямок залежить від розміру поля. Якщо площа поля до 10 гектарів, викопуємо 8 ямок. Загалом це становить 2 м² обстеженої площі. Після цього підраховуємо кількість шкідників у кожній ямці, сумуємо та ділимо на 2, щоб отримати середню кількість ґрунтових шкідників на 1 м². Якщо площа поля від 11 до 50 гектарів, то копаємо 12 ямок, якщо від 50 до 100 гектарів — 16. Якщо площа перевищує 100 гектарів, то на кожні наступні 50 гектарів додатково викопуємо ще 4 ямки. Ґрунт висипаємо на брезент або поліетиленову плівку та ретельно перебираємо руками кожен шматок. Під час огляду фіксуємо та записуємо видовий та кількісний склад шкідників, а за потреби — ще й їхній вік.
Які ґрунтові шкідники є найбільш поширеними в Україні та завдають найбільшої шкоди посівам?
— Перш за все, згадаю озиму совку, яка в українських умовах дає дві генерації. Самка відкладає від 470 до 2200 яєць. Через 5–10 діб із яєць з’являються личинки. Вони приблизно протягом місяця проходять різні стадії розвитку, після чого заляльковуються. Вже через 11–14 діб після цього починається масовий виліт озимої совки.
Гусениці шостого віку зимують на глибині до 25 сантиметрів. Вони можуть витримувати температури до -11 °С, тобто досить стійкі до низьких температур.
Вже з квітня ми можемо проводити ґрунтові розкопки і спостерігати появу цих гусениць у верхніх шарах ґрунту, які пережили зиму. До речі, ще хотів би зазначити, що для ґрунтових шкідників характерна сезонна міграція між шарами ґрунту. Тобто на зиму вони переходять у глибші шари ґрунту. А відповідно, коли настає тепло, вони піднімаються ближче до поверхні, у верхні шари ґрунту, там, де ми їх можемо ефективно облікувати та відстежити.
Економічний поріг шкідливості для гусениць озимої совки становить 2–3 екземпляри на 1 м². Восени розкопки проводять, щоб зрозуміти, яка кількість шкідників йде на зимівлю.
Ще один небезпечний шкідник — дротяники. Розвиваються ці шкідники дуже довго, одне покоління формується приблизно за 3–4 роки. Їхні личинки весь цей час мешкають у ґрунті, ростуть і постійно пошкоджують рослини, особливо кореневу систему. Личинка проходить три стадії розвитку, потім заляльковується, і згодом з’являється доросла комаха.
Ковалики розвиваються дуже довго, одне покоління формується приблизно за 3–4 роки. Їхні личинки (дротяники) весь цей час живуть у ґрунті, ростуть і постійно пошкоджують рослини, особливо кореневу систему
Кількість дротяників, що є небезпечною для культур, різниться. Для озимої пшениці критичним вважається 5–8 личинок на квадратний метр, для соняшника — 3–5, для сої — 4–8. Цукрові буряки найбільш чутливі, тому для них небезпечними є вже 1,5–2 личинки на квадратний метр. Для картоплі та томатів критичний показник — близько 5 личинок, а для кукурудзи — приблизно 3 на квадратний метр. Чим старші личинки шкідника, тим вони більш ненажерливі та небезпечні. Вони сильніше пошкоджують кореневу систему рослин, що безпосередньо впливає на розвиток культури та її врожайність.
Деякі культури легше переносять такі пошкодження і можуть далі нормально розвиватися та формувати врожай. Але є й більш чутливі рослини, для яких навіть невелика кількість шкідників стає серйозною проблемою – через це порушуються нормальні фізіологічні процеси рослини, і вона починає гірше розвиватися.
Наступний шкідник — хрущ травневий західний, який також має багаторічну генерацію. Одне покоління формується за 3-4 роки, личинка проходить 4 стадії розвитку. Личинки першого віку менш небезпечні, адже пошкоджують лише тоненькі молоді корінці. Найбільш шкідливими та небезпечними є личинки третього віку, які можуть завдати серйозної шкоди, перегризаючи товсті корені рослин.
Поріг шкідливості цього шкідника для різних культур відрізняється. Для цукрових буряків небезпечними вважаються вже 0,5–1 екземпляр на квадратний метр. Для озимої пшениці критичний показник становить приблизно 1–3 екземпляри на квадратний метр. Для кукурудзи та соняшника — близько 2–5 екземплярів, для картоплі — 1–2, а для суниці та полуниці — також 0,5–1 екземпляр на квадратний метр.
Характерною особливістю є те, що личинки хрущів надають перевагу ґрунтам з більш лужною реакцією (pH 6-8). Масовий вихід дорослих жуків, тобто імаго, спостерігається при температурі ґрунту 9…14 °С на глибині 10 см.
Ще один важливий карантинний шкідник — західний кукурудзяний жук, або Diabrotica virgifera, який також частину свого життєвого циклу проводить у ґрунті. Для контролю появи та чисельності цього шкідника можна використовувати жовті клейкі або феромонні пастки, які допомагають відстежувати дорослих жуків — імаго.
Коли чисельність жуків висока, для моніторингу рекомендується встановлювати 12 жовтих клейких пасток незалежно від площі посівів кукурудзи. Якщо ж використовувати феромонний моніторинг, то вчені радять розміщувати одну феромонну пастку на кожні 5 гектарів посівів кукурудзи.
Для безпосереднього моніторингу личинок західного кукурудзяного жука ми застосовуємо ґрунтові розкопки, але вже більш спеціалізовані. У цьому випадку використовується метод промивання кореневої системи. Для цього на полі викопують по одній рослині щонайменше у 10 різних точках. Після цього кореневу систему ретельно промивають і уважно оглядають, щоб виявити личинки шкідника. Саме в зоні ризосфери, на коренях рослин, зазвичай локалізуються личинки цього шкідника. Під час таких обстежень ми не лише виявляємо їх, а й проводимо підрахунок чисельності. Економічний поріг шкідливості для західного кукурудзяного жука становить 1–2 личинки на одну рослину.
Цей шкідник є досить небезпечним, адже може суттєво знижувати врожайність кукурудзи. Зимує він у стадії яйця, а відродження личинок зазвичай починається у травні–червні. Масовий виліт імаго ми спостерігаємо переважно в липні–серпні.
Розкажіть, наскільки ефективними є біологічні методи захисту у боротьбі з ґрунтовими шкідниками сьогодні? Як діють ці біоінсектициди та який вплив вони мають на шкідників?
— Насамперед хочу розповісти про ентомопатогенні гриби. Найбільш поширеними комерційними видами сьогодні є Beauveria bassiana та Metarhizium anisopliae. Саме вони найчастіше використовуються в біологічному захисті рослин проти ґрунтових шкідників; це природні біоінсектициди.
Після внесення препарату на основі гриба в ґрунт, його конідії, тобто спори гриба, рівномірно розподіляються у ґрунтовому середовищі. Коли личинка ґрунтового шкідника контактує з такими конідіями, вони прикріплюються до кутикули комахи та поступово починають проростати всередину її тіла. Ці гриби діють на комаху поступово.
Після проникнення в організм вони пригнічують імунітет комахи, паралізують шкідника та починають розростатися всередині тіла. Грибниця проникає у жирове тіло комахи, порушує основні життєві процеси та поступово руйнує внутрішні органи. З часом, особливо за умов високої вологості, на поверхні тіла комахи утворюється характерний міцелій. У Beauveria bassiana він білого кольору — це так званий білий мускардиноз. А у Metarhizium anisopliae міцелій має зелений відтінок. Фактично ці гриби живляться комахою зсередини, поступово муміфікуючи її, і приблизно через 3–4 доби після зараження шкідник гине.
За даними дослідників, гриб Beauveria bassiana здатний уражати до 150 видів комах-шкідників, а Metarhizium anisopliae — понад 200 видів шкідливих комах. Шкідники гинуть протягом 4-10 днів після зараження, і час зараження варіюватиме залежно від виду комахи, дози конідій та безпосередньо виду гриба. Після загибелі комахи її тіло стає джерелом подальшого поширення гриба. Коли на поверхні з’являється характерний мускардиновий наліт і формуються нові спори, вони потрапляють у ґрунт та заражають інших шкідників. Таким чином гриб продовжує природно поширюватися та уражати нові покоління комах.
Ще один важливий біологічний агент, про який варто коротко згадати, — це ентомопатогенні нематоди. Найбільш поширеними у комерційному використанні сьогодні є нематоди родів Steinernema та Heterorhabditis. Саме їх найчастіше застосовують у біологічному контролі ґрунтових шкідників.
Комерційні препарати з ентомопатогенними нематодами містять інвазійні личинки, які перебувають у спеціальній субстанції. Після внесення у ґрунт ці личинки починають активно шукати своїх жертв, орієнтуючись на рухи та вібрації комах у ґрунті. Коли нематода знаходить шкідника, вона проникає всередину його тіла. Далі нематоди вивільняють у комаху симбіотичні бактерії, які мешкають у них у кишківнику. Саме ці бактерії починають швидко руйнувати внутрішні органи та тканини шкідника. У результаті комаха гине вже через одну-дві доби після зараження — переважно через септицемію та сильне ураження внутрішніх органів бактеріями. Після цього всередині загиблого шкідника формуються нові інвазійні личинки нематод. Вони виходять у ґрунт і починають шукати нових жертв, продовжуючи цикл зараження.
Нематоди Heterorhabditis bacteriophora , що виходять з великої воскової молі
Цикл розвитку повністю проходить всередині комах, формуються 2-3 генерації цих нематод. Для нематод роду Heterorhabditis характерною ознакою зараження є зміна кольору уражених личинок. Це пов’язано із симбіотичними бактеріями Photorhabdus luminescens, які нематоди вивільняють у тіло комахи. Під час розвитку бактерії виділяють пігменти та інші сполуки, через що заражені личинки набувають характерного буро-червоного забарвлення. Так можна візуально визначити, що личинка була уражена саме цим видом нематод.
Життєвий цикл ентомопатогенних нематод
Чи маєте досвід застосування препаратів на основі ентомопатогенних грибів у господарствах? Які результати такі препарати демонструють у боротьбі зі шкідниками? — Так, нещодавно ми мали цікавий досвід роботи в органічному господарстві на Київщині. Разом із колегами виїжджали на поле спаржі неподалік м. Біла Церква, щоб провести обстеження посівів та оцінити ситуацію з ґрунтовими шкідниками. Під час обстеження ми виявили досить багато личинок хрущів — переважно другого та третього віку. Загалом ми зібрали понад 100 особин і вирішили закласти експеримент, щоб перевірити, які препарати на основі ентомопатогенних грибів найефективніше діють проти цього шкідника.
Поки що робити остаточні висновки зарано, адже від початку дослідження минуло небагато часу. Для того, щоб з’явилися характерні видимі ознаки ураження грибами, зазвичай потрібно щонайменше кілька тижнів або навіть понад місяць – усе залежить від умов навколишнього середовища. Але проміжний скринінг ми вже провели і отримали перші результати. На варіантах, де використовували препарати на основі Metarhizium, зараження личинок вже помітне. Тобто на цей момент саме ці препарати продемонстрували найшвидший ефект. Втім, поки що це лише попередні результати. Можливо, спрацював більш вірулентний або активний штам гриба, який швидше інфікував личинок. Також не виключено, що в інших варіантах зараження вже відбулося, але характерні зовнішні ознаки ураження ще просто не встигли проявитися.
Юлія Наружна, [email protected]