Подано результати багаторічних досліджень ґрунтових шкідників у кукурудзяно-соєвих агроценозах Полтавської області. Розглядаються особливості багаторічної динаміки чисельності коваликів (Еlateridae) в агроценозах лівобережної провінції Лісостепу України. Визначено еколого-економічні чинники, які мають безпосередній вплив на їх поширення та шкідливість. Показано багаторічний видовий склад популяції фітофаґа і специфіку її розселення. Встановлено домінуючі види коваликів та їх шкідливість в історичному аспекті.
Ключові слова: ковалики, видовий склад, динаміка, чисельність, шкідливість, розселення, агроценоз, еколого-економічні чинники, кукурудза, соя.
Постановка проблеми. Найнебезпечніші багатоїдні ґрунтові шкідники – ковалики – належать до ряду твердокрилих або жуків – Coleoptera, родини коваликових – Elateridae. В Україні їх налічується 171 вид, з яких у Лісостепу – 82, на орних сільськогосподарських угіддях – близько 40 видів [6]. Найбільшої шкоди вони завдають у кукурудзяно-соєвих агроценозах, де ці культури займають 30-35%. Часто шкода від них виявляється несподіваною. Тому актуальним є необхідність продовження вивчення видового складу, динаміки чисельності коваликів, їх поширення та шкідливості.
Аналіз основних досліджень і публікацій, у яких започатковано розв`язання проблеми. Поступовому зростанню шкідливості ґрунтових шкідників – коваликів – значно сприяє спрощення культури землеробства і зростання забур’яненості полів [2-3]. На окремих полях їх щільність у середньому сягає 20 особин/м². Осередками існування та первинними стаціями їх масового розмноження у Полтавської області вважають виведені з користування значні площі орної землі, насичення сівозмін соєю, кукурудзою, соняшником, люцерною та поширенням бур’янів.
За даними вчених відділу ентомології Полтавської дослідної станції (1913-1928 рр.), у посівах польових культур частіше всього зустрічалися наступні види родини Elateridae: Agriotes Eschz. – 13 видів, Melanotus Eschz. – 7 видів, Athous Eschz. – 18 видів, Corymbites Latr. – 5 видів, Selatosomus Steph. – 8 видів [8-9]. Пізніше, у 1960-1965 рр., видовий склад коваликів при проведенні польових розкопок змінювався: найбільшу питому вагу і шкідливість мали темний, широкий, степовий, чорний та блискучий ковалики [4, 5, 9].
Мета досліджень та методики їх проведення. Враховуючи значні економічні збитки від діяльності дротяників, головною метою досліджень було вивчення та уточнення видового складу і динаміки чисельності личинок коваликів, їх поширення й шкідливість під впливом еколого-економічних чинників.
Весняні розкопки з визначення чисельності личинок жуків коваликів проводили за методикою В.Г. Долина [7]. Визначення видового складу коваликів проводили згідно з ключами визначника В.Г. Доліна (1987), О.В. Знаменського (1926) та матеріалів 100-річної колекції Полтавського інституту АПВ ім. М.І. Вавилова УААН (лабораторія агроекології та захисту рослин). Проаналізовано й узагальнено статистичні показники (дані Головдержзахисту, Полтавського обласного управління сільського господарства і продовольства, Полтавської обласної інспекції захисту рослин, Гідрометцентру області).
Результати досліджень. На окремих площах Полтавського інституту АПВ ім. М.І. Вавилова УААН після кукурудзи спостерігали 6,3 особин/м², на посівах сої і соняшнику – 4,0-5,0 особин/м².
На фізіологічний стан шкідника, безумовно, мають вплив біотичні (ентомофаґи, стан рослин, внутрішньопопуляційна регуляція та конкуренція) та абіотичні (агрометеорологічні) чинники. З кінця ХІХ ст. до початку ХХІ ст. в Україні відбулося підвищення глобальної температури повітря на 0,6°C [1].
Значні зміни клімату коректують поведінку ґрунтових шкідників. Для дротяників притаманна вертикальна мiґрацiя, що зазвичай пов`язана з температурним режимом i вологістю ґрунту: личинки реагують на зміни відносної вологості в межах 0,5%. Встановлено, що найбiльше перемiщення личинки здiйснюють у пошуках їжі та кисню. Чим більше у ґрунті органічної речовини, тим менша шкідливість дротяників, і навпаки.
Вологість і температура ґрунту мають для дротяників вирішальне значення і є одним з основних факторів, які визначають можливість розвитку і термін їх появи [10].
У разі переходу від підзолистого ґрунту до зони лісних сірих ґрунтів і деґрадованих чорноземів відбувається поступове виключення переваги видів Agriotes obscurus i Agriotes lineatus із поступовим збільшенням шкідників, які відносяться до виду Agriotes sputator [4]. До того ж у личинок виду Agriotes відмічено відсутність адаптації у сухій атмосфері.
На чорноземах Устимівської дослідної станції (1934-1936 рр.) частіше "господарюють" личинки степового ковалика – Agriotes gurgistanus.
У ґрунтовій фауні чорноземів Глобинського й Зіньківського районів він є домінуючим (понад 50%) представником від їх загальної кількості [4].
На піщаних ґрунтах вони міґрують у радіусі до 140 см, у глинистих – до 72 см. Вертикальні міґрації личинок відбуваються постійно, маючи сезонний цикл.
Личинки реагують лише на хімічне подразнення. Запахи з повітря ними не сприймаються.
Аналіз даних осінніх ґрунтових розкопок 1951, 1955, 1959, 1961 і 2007 років дозволив встановити наступний видовий склад популяції коваликів у Полтавської області (див. табл.).
Поширення шкідників та їх видовий склад за роками досліджень був неоднаковим. У посівах кукурудзи та сої частіше всього зустрічалися 9 видів коваликів: Agriotes lineatus, Agriotes sputator, Agriotes obscurus; Agriotes gurgistanus – 4 види, Melanotus brunnipes – 1 вид; Athous niger, Athous haemorrhoidales – 2 види, Selatosomus latus, Selatosomus aeneus – 2 види.
Взагалі найвищий відсоток зустрічаємості коваликів (незалежно від ґрунтово-кліматичних умов області) спостерігали у трьох видів: Agriotes sputator – 30,3-54,6%; Agriotes gurgistanus – 9,1-39,3%; Selatosomus latus – 6,1-28,6%.
Значно нижчим був відсоток зустрічаємості у видів Melanotus brunnipes – 3,4-10,0%, Agriotes obscurus – 3,4-12,6%.
Природна щільність дротяників почала різко зростати з 1992 по 1997 рік. Водночас їх шкідливість знизилася до рівня 4,5-5,0%.
| Види коваликів | Видовий склад коваликів (% співвідношення) за роками досліджень | ||||
| 1951 р. | 1955 р. | 1959 р. | 1961 р. | 2007 р. | |
| Agriotes sputator L. Ковалик посівний | 54,6 | 50,0 | 30,3 | 34,6 | 43,7 |
| Agriotes obscurus L. Ковалик темний | 3,4 | 6,7 | 5,4 | 12,6 | 4,9 |
| Agriotes gurgistanus F. Ковалик степовий | 9,1 | 10,0 | 27,5 | 25,2 | 39,3 |
| Agriotes lineatus F. Ковалик смугастий | 0,5 | 2,0 | 0,7 | 0 | 0,1 |
| Melanotus brunnipes G. Ковалик буроногий | 3,4 | 10,0 | 4,7 | 4,4 | 5,3 |
| Selatosomus latus F. Ковалик широкий | 28,5 | 13,3 | 28,6 | 20,2 | 6,1 |
| Athous haemorrhoidales F. Ковалик картопляний | 0,3 | 5,1 | 2,0 | 2,0 | 0,3 |
| Athous niger L. Ковалик чорний | 0,1 | 2,6 | 0,3 | 1,0 | 0,1 |
| Selatosomus aeneus L. Ковалик блискучий | 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0 | 0,2 |
Серед них переважав ковалик посiвний – Agriotes sputator L. Вiдмiчено 50-65% личинок 3-4-го вiку розвитку та 35-45% личинок 1-2-го вiку розвитку.
Рис. Багаторічна динаміка чисельності дротяників (за даними Полтавського інституту АПВ та Облдержзахисту)
Аналіз багаторічної динаміки чисельності дротяників (див. рис.) переконливо свідчить про поступове й стабільне зростання (трендовий аналіз) чисельності шкідника. В районах, де збільшується насичення сівозмін такими культурами як соя і кукурудза, чисельність дротяників (5-20 особин/м²) набагато перевищує порогові рівні (ЕПШ – 3-5 особин/м²).
За результатами регресійного аналізу (програма Statgraphics Plus): рівняння регресії Y= 1/ (а+в/х), коефіцієнт регресії R=0,59.
Отже, аналізуючи результати досліджень, відмічено незначне зростання чисельності та шкідливості різних видів коваликів у кукурудзяносоєвих агроценозах Полтавської області і сукупний вплив на них агрокліматичних показників.
Висновки. Найбільш поширеними та шкідливими у посівах кукурудзи та сої Полтавської області є види Agriotes sputator (30,3-54,6%), Agriotes gurgistanus (9,1-39,3%), Selatosomus latus (6,1-28,6%), Athous niger, Melanotus brunnipes, Agriotes obscurus. У посушливих та спекотних умовах веґетаційного періоду останніх років, за незначної чисельності шкідника, підвищується їх шкідливість.
Стан популяції коваликів в агроценозах залежить від сукупної дії еколого-економічних чинників. Важливий шлях вирішення даної проблеми – впровадження сучасних систем фітосанітарного моніторінгу, визначення рівня загрози та сигналізація їх розвитку й поширення.
- Адаменко Т. Погода і посіви // Агроном. – 2003. – № 2. – С. 6.
- Білявський Ю.В. Багаторічний аналіз поширення та динаміка чисельності жуків-коваликів в агроценозах Полтавщини // Вісник Полтавської державної аграрної академії. – 2006. – № 4. – С. 164-167.
- Білявський Ю.В. Жуки-ковалики (Сoleoptera: elateridae) у Полтавської області. – VII з’їзд Українського ентомологічного товариства. Тези доповідей. – Ніжин, 2007. – С. 13.
- Гиляров М.С. Особенности почвы как среды обитания и ее значение в эволюции насекомых. – Изд-во АН СССР, 1949. – С. 11-192.
- Долин В.Г. Семейство "Щелкуны". – В кн.: Вредители сільськогосподарських культур и насаждений. – К., 1976. – С. 427- 448.
- Долин В.Г. Семейство щелкунов – Elateridae // Вредители сільськогосподарських культур и лесных насаждений. – К.: Урожай, 1987. – Т.1. – С. 364-383.
- Долін В.Г. Методические указания по учету вредителей сельскохозяйственных культур. – К.: Урожай, 1975. – С.6-18.
- Знаменский А.В. Насекомые вредящие полеводству (ч.1). – Вредители зерновых злаков. – Полтава. – 1926. – С. 149-167.
- Курдюмов Н.В. Главнейшие насекомые, вредящие зерновым злакам в средней и южной России. – Полтава. – 1913. – С. 72-78.
- БІБЛІОГРАФІЯ