Текст книги "Тайная жизнь вредителей"

Автор книги: Наталья Жирмунская

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 10 страниц)

Колорадского жука спасает плодовитость

Неблагоприятные погодные условия могут влиять на численность жуков не только через выживаемость, но и через плодовитость. Плодовитость – важнейшее оружие насекомых в борьбе за выживание. Колорадский жук владеет этим оружием в совершенстве. Потенциальная плодовитость самок очень высока, верхний предел порядка 2000-3000 яиц на самку. Средняя величина значительно ниже – 500-700 на самку, что тоже немало.

Доступность питания, температура, влажность, даже освещенность влияют на количество отложенных самкой яиц. Когда самка весной просыпается и выходит из земли, она прежде всего ищет пищу, чтобы восстановить свои силы. Поскольку жуки спариваются главным образом в конце предыдущего лета, то яйца в ее брюшке к весне уже созревают, но чтобы начать их откладывать, ей необходимо питание. Пока она не найдет подходящую для личинок пищу, она не начнет откладывать яйца. Сама она с голоду может есть что попало, но яйца отложить должна только на том растении, которое пригодно для питания личинок. Личинки не выносят голода. Если, вылупившись из яиц, они не находят подходящей пищи, то тут же погибают.

Колорадские жуки пробуждаются от зимней спячки довольно рано, когда и картофеля еще нет, и температура недостаточно высокая. При дневной температуре около 15 °C откладка яиц идет очень медленно. Только когда температура переходит порог 16-17 °C, жуки оживляются и откладка яиц идет с нарастающей интенсивностью, достигая максимума в середине июня, а затем постепенно падает. К концу июля большинство самок, выполнивших свой долг перед потомством, погибает или переходит в состояние покоя и снова зарывается в почву. В теплое лето к этому времени на листьях уже вовсю бушуют личинки и готовится второе поколение. В холодное лето гораздо меньшее количество личинок влачит довольно жалкое существование, не в силах пройти положенные фазы развития.

Таким образом, колорадскому жуку не всегда удается в полной мере использовать свое главное оружие в борьбе за выживаемость – плодовитость. В тех районах, где нет подходящих климатических и почвенных условий, он ведет довольно скромное существование.

Слабое звено

Плодовитость зависит от питания. И вот тут мы, кажется, нащупали то слабое звено в обороне колорадского жука, на которое можем оказать хоть какое– то влияние. Плодовитость зависит и от количества съеденной пищи, которое во многом определяется ее привлекательностью для жука и его личинок, и от ее питательности. Почему именно культурный картофель оказался самой подходящей пищей для колорадского жука, до сих пор не ясно. Известно только, что если личинкам дать свободу выбора между разными видами растений, они безошибочно выберут культурный картофель. Это не значит, что они не могут есть другие виды растений. Они могут их есть, всегда отдавая предпочтение растениям из семейства пасленовых.

В работах профессора Р. С. Ушатинской с соавторами подробно описаны привлекающие колорадского жука свойства растений. Это, во–первых, наличие аттрактантов (привлекающих веществ) и отсутствие репеллентов (отталкивающих веществ). Химическая природа аттрактантов до сих пор не выяснена, а среди репеллентов главную роль играют алкалоиды, которые токсичны для личинок. Кроме того, по данным американского ученого Шиао (Hsiao), самки колорадского жука, как заботливые мамаши оценивая питательные свойства растений, большое значение придают содержанию в листьях сахаров, аминокислот и качеству белков. От этого зависит, смогут ли личинки пройти все положенные им стадии развития, окуклиться и превратиться в жуков. Плодовитость жуков, как уже говорилось, зависит от того, насколько питательным был корм у их личинок.

Поиск растений, пригодных для откладки яиц, делится на два этапа. Первый – жуки улавливают привлекающий запах, который они чувствуют на расстоянии несколько сантиметров, второй – проба на вкус. Шиао исследовал 104 вида растений на пригодность для питания колорадского жука. Из них только 15 позволили личинкам пройти все стадии развития и уйти в почву для окукливания, в том числе 5 видов пасленовых, 2 вида ваточника, пастушья сумка и салат посевной. На остальных видах личинки или погибали, или питались мало и не могли закончить своего развития.

Если мы тем или иным способом сделаем картофель непривлекательным, невкусным и непитательным для жука, то получим в руки оружие, позволяющее снизить его численность. Чтобы воплотить эту идею в жизнь, было потрачено немало сил. Эта задача особенно актуальна для органического земледелия, при котором ядохимикаты в принципе не применяются. «Органические» фермеры ставят своей задачей не полное уничтожение колорадского жука, а сокращение его численности, чтобы он не приносил ощутимого вреда.

Один из способов, доступный именно органическому земледелию, заключается в том, чтобы изменить вкус листьев картофеля с помощью удобрения. Уже давно замечено и подтверждено многочисленными опытами, что органические удобрения, в частности компост, так влияют на состав листьев картофеля, что они становятся менее привлекательны для колорадского жука. На органических удобрениях ботва картофеля растет не так интенсивно, как на минеральных, зато она более крепкая и здоровая.

Конечно, это не значит, что просто отказавшись от минеральных удобрений, мы решим проблему. Нередко приходится слышать такие возражения: «Мы не применяем минеральные удобрения, а у нас полно жука». Чаще всего это значит, что картофель ослаблен по той или иной причине. Это может быть недостаток или плохое качество органических удобрений, недостаток воды, какие–либо неблагоприятные свойства почвы, неблагоприятная погода и т. д. Независимо от причины ослабленный картофель представляет собой благоприятную кормовую базу для колорадского жука. Один немецкий фермер произнес такую удивительную фразу: «Колорадский жук – мой лучший друг». При этом он имел в виду, что колорадский жук производит как бы естественный отбор в посадках картофеля, отбраковывая менее здоровые растения с плохой наследственностью. Некоторые селекционеры даже вполне сознательно используют колорадского жука для этой цели. Колорадский жук нападает, прежде всего, на ослабленные и перекормленные азотом растения и не любит здоровые растения с невысоким содержанием аминокислот в листьях. «Органические» фермеры, удобряющие картофель компостом, говорят, что они не раз видели колорадского жука на своих посадках, но не обнаружили ни яйцекладок, ни личинок. Очевидно, самки не сочли этот картофель подходящим питанием для своего потомства.

Эта идея – сделать картофель невкусным для жука – занимает умы и ученых, и практиков уже давно. Проведено множество экспериментов с целью поиска веществ минерального и растительного происхождения, изменяющих вкус листьев картофеля в желательном направлении. Таких веществ выявлено довольно много. Эффективность их действия зависит от многих условий, поэтому каждый владелец картофельной делянки, именно делянки, потому что на больших площадях этот метод вряд ли работает, должен проверить разные варианты в своих условиях. Ниже перечислены те вещества и экстракты, которые были признаны наиболее эффективными.

Настой золы: 2 л золы на 10 л воды. Настаивать, регулярно перемешивая, 2 суток или 30 минут кипятить.

Настой девясила: 100-150 г. сухих измельченных корней девясила залить кипятком, настаивать сутки, после охлаждения развести до 10 л.

Водный раствор 1,5% медного купороса.

Никотин, даже в очень низких концентрациях.

Хороший эффект был получен также при опрыскивании картофеля настоями и экстрактами из следующих растений: базилик, мята, почки черной смородины, пижма, растения семейства зонтичных. Опрыскивания проводят не менее трех раз за сезон, начиная с того времени, когда всходы картофеля достигнут высоты 10-15 см, до появления яйцекладок.

Описаны случаи, когда хороший результат давали совместные посадки картофеля с сильно пахнущими растениями, которые маскируют запах картофеля и отпугивают самок жука. Для этих целей чаще всего используют бобы, кустовую фасоль, кориандр, располагая их в рядах картофеля или по краям делянки. Надо только иметь в виду, что отпугивающие растения дают результат, только если их много.

Далее внимание ученых обратилось к диким видам картофеля. Дикий картофель служит подходящей пищей для колорадского жука, но не стимулирует его плодовитость. Очевидно, в его листьях содержатся какие–то вещества, сдерживающие его способность к размножению. Исследования показали, что действительно в листьях дикого картофеля довольно высоко содержание гликоалкалоидов – веществ, токсичных для колорадского жука. Возможно, именно они играют роль сдерживающего фактора. У дикого картофеля есть еще одна защита от колорадского жука – это железистые волоски на стеблях и нижней стороне листьев, содержащие ядовитую для насекомых жидкость. К слову, некоторые думают, что дикий картофель – предок культурного. На самом же деле у них разные предки и разное происхождение.

Поиск устойчивых сортов

Естественно, что возникла идея скрестить культурный и дикий картофель в надежде получить устойчивые к колорадскому жуку гибриды. Такие гибриды действительно были получены, но селекционеров ждало разочарование. Во–первых, эти гибриды не годились для производственных целей, а во–вторых, колорадский жук оказался хитрее. Хотя на устойчивом картофеле погибало много личинок, но погибали наиболее слабые. Введение этих гибридов в культуру дало сигнал для начала естественного отбора, в результате которого выживали наиболее крупные и плодовитые особи, приспособленные к питанию на новых сортах.

Поиск устойчивых сортов картофеля значительно осложняется той разнокачественностью жуков, о которой мы говорили выше. С. Р. Фасулати установил, что жуки, различающиеся по рисунку, различаются также по вкусовым предпочтениям. Каждый тип рисунка соответствует так называемой пищевой расе. У жуков европейской части бывшего СССР он выделил 9 типов рисунка. На одном поле всегда присутствуют жуки почти всех типов в том или ином соотношении. У каждого типа свои требования к питанию. И какой бы сорт вы ни посадили, всегда на вашем поле найдутся жуки, предпочитающие именно его. Если вы будете из года в год сажать один и тот же сорт, то в результате отбора размножатся жуки того типа, которые питаются на этом сорте. Отсюда правило: раз в 2-3 года менять сорт картофеля.

Как мы говорили, разные типы жуков отличаются также своими требованиями к условиям окружающей среды. Поэтому в северных районах преобладают одни типы жуков, в южных – другие, и для каждого промежуточного района характерен свой преобладающий тип жуков. Это значит, что сорт картофеля, объявленный устойчивым в одном районе, может оказаться неустойчивым в другом. Абсолютно устойчивых сортов картофеля нет. Поэтому все данные, которые появляются в печати об устойчивых сортах, носят относительный характер и имеют ценность главным образом для того района, где эти испытания проводились.

На Брянской опытной станции в 2002-2003 годах было испытано на устойчивость к колорадскому жуку 16 сортов картофеля. Наиболее чувствительным оказался сорт Невский, у которого из–за повреждения большей части листьев (около 80%) сильно снижался урожай. Относительно устойчивыми были признаны сорта Зарево, Пересвет, Брянский надежный. У них вредитель уничтожал только 50% листьев.

По исследованиям Российского Института защиты растений в неустойчивые сорта попал тот же Невский, а также Лорх и Незабудка. Наибольшей устойчивостью обладали Зарево, Пересвет, Свитанок Киевский, Полет, Сотка, Раменский, Искра. По мнению исследователей, устойчивость связана с кормовыми качествами листьев этих сортов – плохая перевариваемость белков и крахмала.

Кроме того, устойчивость может быть обусловлена так называемым репарационным барьером. Большая энергия роста, сильная облиственность позволяют растениям картофеля преодолеть последствия уничтожения жуком части листьев и быстро нарастить новые стебли и листья. Так что повреждение не ведет к заметному снижению урожая. Один из признаков таких сортов – многоглазковость клубней.

Сейчас большие надежды возлагают на создание устойчивых к колорадскому жуку сортов картофеля методом генной инженерии. В хромосомы картофеля вводится ген бактерии Bacillus turingensis, вырабатывающий токсические для жука вещества. Посмотрим, удастся ли жуку перехитрить эти последние достижения науки.

Другие способы борьбы с колорадским жуком

В последнее десятилетие получили довольно большое распространение биологические методы защиты картофеля, основанные на применении препаратов бактериального или грибного происхождения. Первые – битоксибациллин, бикол, Колорадо – созданы на основе культуры бактерии Bacillus turingensis. Они эффективны главным образом против молодых личинок жука. Препараты грибного происхождения, типа фитоверма, кгровертина, боверина, действуют только на молодые личинки.

Эффективность биологических препаратов очень сильно зависит от погодных условий и от срока давности препарата. В отличие от ядохимикатов, их действие проявляется не сразу. Постепенно нарастая, оно достигает максимума на 5-7 день. Из–за того что откладка яиц и отрождение личинок продолжаются почти все лето, возникает необходимость повторных обработок. За лето их проводят не менее трех раз.

Далее следуют более простые, чисто механические методы борьбы, которые могут в той или иной степени снизить численность колорадского жука. О ручном сборе мы не будем говорить, а напомним о ловушках. Их применяют весной и осенью, когда еще нет или уже нет главной пищи колорадского жука – картофеля. Голодный жук готов есть картофельные очистки и ломтики клубней картофеля, которые кучками раскладывают на поверхности почвы. Весной это делают до появления всходов картофеля, когда жук начинает выползать из почвы и готовиться к откладке яиц, осенью – когда картофель уже убран и жуки докармливаются на зимовку. Жуков, скопившихся вокруг приманки, просто собирают и уничтожают. Каждый уничтоженный жук – это несколько спасенных кустов картофеля. Эффективность приманок можно увеличить, если замочить ломтики картофеля на сутки в растворе мочевины: на 0,5 л воды – 120 г. мочевины. Мочевина – яд для жуков.

Так называемый прием избегания основан на использовании ранних сроков посева и ранних сортов картофеля. Установлено, что наибольший вред колорадский жук наносит в ранние фазы развития картофеля, до начала цветения. Если как можно раньше высадить пророщенные клубни картофеля, то есть шанс, что он успеет зацвести и начать наращивание клубней до того, как начнут бушевать многочисленные личинки первого поколения. Во второй половине лета личинки наносят меньший вред, к тому же старые листья картофеля не являются для них таким привлекательным кормом, как молодые. В использовании этого приема возможны различные варианты в зависимости от местных условий. Может быть, стоит, наоборот, задержать посадку картофеля, ожидая, когда пробудившийся от зимней спячки жук, не найдя на привычном месте картофеля, разлетится в поисках пищи в разные стороны или просто погибнет от голода.

Американские фермеры довольно успешно используют для борьбы с колорадским жуком мульчирование почвы. Этот прием дает неплохой эффект, но возможен на не очень больших участках. Для мульчирования используют опавшую листву, сено, солому. Осенью, когда колорадский жук уходит в почву на зимовку, на картофельную делянку сгребают все опавшие листья. Весной прямо на этот уплотнившийся слой рядами высаживают клубни картофеля и покрывают сверху слоем сена или соломы толщиной около 30 см. Перезимовавшие в почве жуки весной не могут преодолеть толстый слой мульчи и погибают. При таком способе значительно облегчается уборка картофеля. Мульчу просто сгребают и выбирают клубни.

В несколько видоизмененном виде этот способ заключается в том, что картофель сажают в почву и сверху покрывают слоем сена или соломы также толщиной 30 см. После уборки картофеля мульчу закапывают в землю, где она разлагается и обогащает почву органическим веществом. Американские фермеры утверждают, что на мульчированных посадках колорадского жука нет.

Тем, кто хорошо знает уловки и хитрости колорадского жука, открывается широкое поле деятельности для придумывания и применения своих уловок и хитростей. Кто кого?

Драмы и трагедии в жизни тлей

При виде тлей у садоводов возникает только одно чувство – истребить их как можно скорее. Однако это не всегда удается или удается только частично. Поэтому, хочешь не хочешь, нам приходится считаться с фактом, что навсегда мы от них никогда не избавимся, что они существуют и мы должны с этим примириться. И тогда не лучше ли взглянуть на них не враждебным взглядом, а попытаться понять их как одно из явлений окружающего нас живого мира. Какими бы примитивными они нам ни казались, но и в них проявилась мудрость природы со всей присущей ей изобретательностью и остроумием.

Их место в эволюции

В процессе эволюции живого мира тли заняли в нем свою, отведенную им нишу или, как говорят ученые, стали необходимыми членами биоценоза – сообщества растений и животных. Самые древние ископаемые останки тлей находят в отложениях, чей возраст насчитывает приблизительно 200 миллионов лет. В то время на суше росли древние виды хвойных деревьев и древовидные папоротники. Травянистых растений тогда еще не было. Когда появились лиственные деревья, тли переселились на них, и до сих пор большинство видов тлей живет исключительно на древесных растениях. За миллионы лет эволюции тли изменились очень мало. Незначительные изменения в строении ножек, усиков и крылышек доступны только острому глазу специалиста.

Природа выделила тлям не последнее место в той пищевой цепи, которая связывает всех обитателей Земли в одно целое. Тли служат основной пищей для многих хищных насекомых и насекомых–опылителей. Выделяемая ими падь служит пищей для муравьев и пчел. И только в наших садах и огородах, где нарушено естественное равновесие, тли получили репутацию вредителей. Однако и садовод может жить в мире с тлями, если будет знать их биологию и научится регулировать их численность.

Для начала вооружимся увеличительным стеклом и рассмотрим тлей поближе.

Как они выглядят

В настоящее время энтомологи насчитывают более 4000 видов тлей, и каждый год это число увеличивается за счет новых открытий.

Голова тли, сосущей сок из тканей растения:1 – хоботок со стилетом; 2 – канал, образующийся при проколе между клетками тканей растений и углубляющийся до проводящей ткани, по которой движется сок растения

Ученые различают виды тлей по длине ножек, числу сегментов на усиках, рисунку жилок на крыльях и прочим мелким признакам, недоступным для неспециалистов. Нам, непосвященным, больше всего бросается в глаза разница в размерах и окраске. Длина тела варьируется в довольно широких пределах от 0,3 мм у малышей до 7,5 мм у гигантов в мире тлей. Окраска тоже самая разнообразная: корневые тли – бесцветные или желтые, листовые – зеленые, бурые, черные. Овальное брюшко обычно состоит из 7 сегментов, а на конце имеется маленький хвостик, у одних – длинный и покрытый волосками, у других – короткий и безволосый. На голове два усика, на которых расположены органы обоняния. Два сложных глаза способны различать цвета. Установили, что их любимый цвет – желтый. Шесть ножек, как у всех насекомых, могут быть короче или длиннее в зависимости от образа жизни и подвижности вида.

У крылатых особей более узкое брюшко, более длинные ножки и усики и четыре крыла: два больших передних и два маленьких задних.

Самое примечательное и наиболее характерное для всех видов тлей – это строение ротового аппарата, который относят к колюще–сосущему типу. Нижняя и верхняя челюсть образуют подобие хоботка, в котором, в желобке нижней челюсти, находится пучок острых щетинок. Он имеет довольно угрожающее название – стилет. Этим стилетом тля прокалывает покровную ткань листа и затем, или проталкивая его между клетками, или прокалывая их, добирается до пучка проводящих сосудов, по которым из листьев движется в корни поток органических веществ. Добравшись, тля присасывается к листу или стеблю и начинает питаться, сосать сок.

Цикл развития

В самых общих чертах цикл развития тлей можно описать следующим образом. Весной из перезимовавших, отложенных осенью яиц выходят самки–основательницы. Это живородящие самки, которые без всякой помощи самцов, то есть без оплодотворения, способны произвести на свет от 20 до 100 личинок. Уже через 10-15 дней личинки достигают зрелости и в свою очередь отрождают новые поколения личинок. За сезон тли успевают дать от 10 до 20 поколений личинок в зависимости от продолжительности теплого периода. Вначале колонии тлей состоят из бескрылых самок, но где–то в череде поколений происходит какой–то сдвиг, и появляется поколение крылатых живородящих самок–расселительниц. Они перелетают на другие растения, где дают начало новым поколениям тлей. В конце лета в конвейере живородящих поколений опять происходит сдвиг, и на свет появляются половозрелые самцы и самки. Они спариваются, и самки откладывают зимующие яйца на побегах, на коре, на сорняках и т. д.

В этом усредненном, описанном выше цикле возможны разнообразные вариации. Выдающийся исследователь биологии тлей Ю. Шапошников описывает их следующим образом. Перерывы в череде живородящих бескрылых самок и появлении крылатых или половозрелых особей могут наступать раньше или позже или совсем не наступать в зависимости от внешних условий. Главным регулятором смены форм поколений служит качество питания, в первую очередь содержание в соке растений растворимых азотистых соединений – аминокислот и амидов и во вторую очередь – содержание сахаров. Пока всего этого в соке достаточно, одно поколение живородящих тлей сменяется другим без всяких изменений. В одном опыте, когда искусственно поддерживались оптимальные условия питания, было получено 132 поколения живородящих бескрылых самок. Однако в естественных условиях это невозможно.

Яблоневая тля:1 – крылатая самка–расселительница; 2 – бескрылая самка–основательница; 3 – яйца; 4 – личинка; 5 – нимфа; 6 и 7 – поврежденные листья и почки с колониями тли; 8 и 9 – зимующие яйца на ветках

Капустная тля:1 – крылатая самка; 2 – бескрылая самка; 3 – яйца, справа – зимующие на кочерыге; 4 – личинка; 5 – нимфа; 6 – поврежденный лист с колониями тли

Обычно весна для питания тлей – самое благоприятное время. Молодые листочки с тонкой кожицей полны соков. Но с течением времени листья грубеют, кожица делается более прочной, сок становится более вязким и меньше содержит растворимых соединений. Это особенно четко проявляется у древесных растений. Например, зеленая яблоневая тля, которая весной благоденствует на молодых листьях яблони, с течением времени начинает чувствовать себя все более неуютно. Плодовитость самок снижается, и наконец наступает необходимость покинуть первоначального хозяина. Тут–то и появляется поколение крылатых самок. Обычно это происходит в середине лета. Они находят нового, более подходящего хозяина, чаще всего это травянистые растения, и основывают новую колонию. Таким образом, изменение качества питания служит сигналом к появлению крылатых самок. Осенью таким сигналом к появлению половозрелого поколения служит изменение температуры, предупреждающее о необходимости готовиться к суровой зиме. Яйца тлей гораздо устойчивее к низким температурам, чем зрелые особи.

Смена форм поколений регулируется внешними факторами таким образом, что это дает возможность тлям большую часть времени находиться в оптимальных условиях питания и поддерживать высокую плодовитость.

Виды тлей, которые меняют своего хозяина в течение сезона, называются двудомными. Большей частью весной и в начале лета они живут на древесных растениях, а лотом переселяются на корневую поросль или на травянистые растения, на которых благоприятные условия питания сохраняются гораздо дольше. Например, известно, что черная бобовая тля начинает свое развитие на бересклете или на калине, а затем переселяется на свеклу или бобы. Поэтому бересклет не рекомендуют размещать рядом с посевами свеклы. У некоторых видов тлей появление крылатых самок запрограммировано генетически и происходит обычно во втором или третьем поколении.

На травянистых растениях, в том числе на большей части огородных культур, обитают так называемые однодомные тли, в течение всего сезона не меняющие хозяина. Однако и у этих видов возможно появление крылатых самок, как, например, у бахчевой тли, специализирующейся на культурах из семейства тыквенных. Когда плотность колоний переходит какой–то предел и растения сильно истощаются, крылатые самки перелетают на новое здоровое растение.

У гороховой тли, которая живет на всех видах бобовых, на люцерне наблюдали увеличение числа крылатых самок по мере созревания бобов, как свидетельство ухудшения условий питания. Крылатые самки – неплохие летуны и могут перелетать расстояния до 100 м.