Результаты отлова крылатых особей тлей водными ловушками на посадках картофеля в условиях южной части Архангельской области

Полный текст

Введение

Картофель обладает одной очень важной негативной особенностью — через семенные клубни вследствие вегетативного размножения передается большинство болезней, которые его поражают. Эти клубни служат первичным источником распространения патогенов в посадках картофеля.

Патогены могу поражать картофель на протяжении всего жизненного цикла: в почве до появления всходов, во время вегетации и даже при хранении клубней. Многие возбудители болезней способны накапливаться и длительно храниться в почве. Для многих регионов страны довольно опасна тенденция возрастания вредоносности различных штаммов вирусов в результате распространения их через зараженный семенной материал [1–3].

Вирусные заболевания, негативно влияющие на урожайность картофеля и его качество, могут быть распространены значительным числом переносчиков. Вирусы переносятся различными видами тлей, грибами. Даже при простом механическом контакте с зараженными растениями существует потенциальная угроза переноса вируса [4]. Наиболее вредоносные фитопатогенные вирусы на картофеле распространяются тлями, как внутри поля, так и путем интродукции с других участков [5]. Тли в очень короткие сроки способны сильно увеличивать свою численность. Это достигается благодаря высокой плодовитости, значительной миграционной активности. Тли за вегетационный период осуществляют большое количество генераций [6]. Прокалывающие стилеты и сосущий ротовой аппарат позволяют тле проникать в ткани растений, что делает ее очень хорошо приспособленной для передачи вирусов [7, 8]. Значительная часть вирусов (V-, А-, M-, S-вирусы картофеля, PVYO, PVYN) передаются тлями неперсистентно. В данном случае при питании насекомого на внешние части его колюще-сосущего аппарата попадают вирусы, которые в течение нескольких минут могут быть перенесены на другое растение. Крылатые особи тлей, обладая способностью быстро определять пригодность растений для своего питания, в короткие сроки перелетают или переползают на другое кормовое растение. Таким образом, крылатые тли обладают большим потенциалом к быстрому распространению вирусов [4, 7, 9].

Некоторые периоды жизненного цикла крылатые тли, переносящие вирусы картофеля, проводят на различных сорных растениях, на которых они питаются и размножаются. Определенные сорные растения служат резерваторами вирусов Y, L, S, X и M и могут выступать как очаги их распространения. К таким растениям относятся щавель конский (Rumex confurtus), подорожник ланцетовидный (Plantago lanceolato), паслен черный (Solanum nigrum), дурман обыкновенный (Dalura slramonium) и вьюнок полевой (Convolvulus avensis) [9].

Видовой состав тлей, питающихся на растениях картофеля, достаточно обширен. В частности, в России обычно выделяются персиковая тля Myzus persicae Sulzer, большая картофельная тля Macrosiphum euphorbiae Thomas, обыкновенная картофельная тля Aulacorthum solani Kalt., крушинная тля Aphis nasturtii Kalt., крушинниковая тля Aphis frangulae Kalt, бобовая тля Aphis fabae Scop. [7, 11].

В условиях Северо-Западного региона России на посадках картофеля в желтые водные ловушки может попадать до 43 видов тлей. Из них 6 видов являются переносчиками вирусов картофеля. Остальные виды тлей связаны трофическими связями с овощными, плодовыми и другими растениями, окружающими посадки картофеля, и, привлеченные желтым цветом, попадают в ловушки [12].

Афидофауна южной части Архангельской области в агрофитоценозах картофеля представлена, как минимум, 11 видами тлей. Из них 6 видов являются переносчиками вирусных заболеваний картофеля: A. nasturtii Kalt., A. fabae Scop., A. solani Kalt., салатная тля Huperomyzus lactucae L., черемухо-злаковая тля hopalosiphum padi L. и большая злаковая тля Sitobion avenae F. [13].

Цель исследования — уточнение видового состава и оценка динамики численности крылатых тлей на посадках семенного материала картофеля в условиях Архангельской области.

Материалы и методы исследования

Исследования проводили в 2018–2019 гг. Объект исследований — крылатые тли. Опытные участки для отлова насекомых расположены в южной части Архангельской области (Котласский район, д. Курцево, ФГУП «Котласское»). Отлов тлей осуществляли на посадках картофеля сорта Ред Скарлетт над площадью: в 2018 г. — 3,0 га, в 2019 г. — 6,0 га. Предшественники картофеля — яровые зерновые. Личные подсобные хозяйства удалены от посадок более чем на 250 м. Посадки картофеля располагались в окружении лесных насаждений, многолетних трав и зерновых культур. Метеорологические данные: среднесуточные температуры воздуха и количество выпавших осадков — получали с ближайшей метеостанции, расположенной в д. Курцево.

Погодные условия в годы проведения исследований разнились. Сумма среднесуточных температур за период отлова крылатых особей тлей в 2018 г. составила 1273,3 °C, в 2019 г. — 983,3 °C. За период наблюдений в 2018 г. выпало 131,6 мм осадков, а в 2019 г. — 280,4 мм.

Мониторинг лёта тлей-переносчиков вирусных заболеваний картофеля проводили посредством отлова крылатых особей желтыми сосудами (ловушками Мёрике), заполненными водой и детергентом [4, 14, 15]. Выемку насекомых из ловушек осуществляли 1 раз в неделю, фиксировали их в 70 % спиртовом растворе. Идентификацию отловленных тлей осуществляли в лаборатории фитосанитарной диагностики и прогнозов ФГБНУ Всероссийского НИИ защиты растений [8, 16].

На посадках картофеля, представленных для осуществления исследований, по периметру поля были расположены 4 водные ловушки. Дата установки — 18 июня, что соответствует началу всходов картофеля. Последнюю выемку осуществляли 27 августа — после десикации ботвы картофеля.

Результаты исследований и обсуждения

В результате проведенных исследований на посадках картофеля в 2018 г. было идентифицировано 12 видов крылатых тлей общей численностью 165 особей, а в 2019 г. — 16 видов общей численностью 115 особей (табл.). Снижение численности насекомых на 30 % в 2019 г. по сравнению с 2018 г. предположительно объясняется более холодным и влажным вегетационным периодом. Из всех идентифицированных тлей потенциальными переносчиками вирусов картофеля являются 8 видов: бобовая тля A. fabae Scop., черемухово-злаковая тля R. padi L., салатная тля H. lactucae L., обыкновенная картофельная тля A. solani Kalt., большая злаковая тля S. avenae F., крушинная тля A. nasturtii Kalt., большая картофельная тля M. euphorbiae Thomas, гороховая тля A. pisum Harr. В разрезе по годам численность тлей — переносчиков вирусных заболеваний, отловленных в ловушки, составила 150 особей (91 % от общего количества идентифицированных насекомых) в 2018 г., 91 особь (79,1 %) — в 2019 г. В среднем по двум годам исследований их количество было 120,5 штук (86,1 %).

Таблица. Численность тлей, отловленных водными ловушками в 2018–2019 гг.

Вид тли	2018		2019		Среднее
	Шт.	%	Шт.	%	Шт.	%
Aphis fabae Scop. Бобовая тля	44	26,7	21	18,3	32,5	23,2
Rhopalosiphum padi L. Черемухово­злаковая тля	26	15,8	26	22,6	26	18,6
Hyperomyzus lactucae L. Салатная тля	23	14,0	7	6,1	15	10,7
Aulacorthum solani Kalt. Обыкновенная картофельная тля	21	12,7	15	13,0	18	12,9
Sitobion avenae F. Большая злаковая тля	15	9,1	7	6,1	11	7,9
Aphis nasturtii Kalt. Крушинная тля	12	7,3	6	5,2	9	6,4
Macrosiphum euphorbiae Thomas  Большая картофельная тля	5	3,0	4	3,5	4,5	3,2
Acyrthosiphon pisum Harr. Гороховая тля	4	2,4	5	4,3	4,5	3,2
Rhopalosiphum insertum Walk. Яблонно­злаковая тля	8	4,9	1	0,9	4,5	3,2
Anoecia corni F. Серая свидинно­злаковая тля	4	2,4	9	7,8	6,5	4,6
Capitophorus еlaeagni Guerc. Артишоковая тля	2	1,2	2	1,7	2	1,4
Brachycaudus cardui Kalt. Чертополоховая тля	1	0,6	2	1,7	1,5	1,1
Macrosiphum rosae L. Зеленая розанная тля	0	0,0	7	6,1	3,5	2,5
Aphis pomi De Geer Зеленая яблонная тля	0	0,0	1	0,9	0,5	0,4
Rhopalosiphoninus ribesinus Goot.  Побеговая­смородинная тля	0	0,0	1	0,9	0,5	0,4
Cinara costata Zett. Еловая тля	0	0,0	1	0,9	0,5	0,4
Всего	165	100,0	115	100,0	140	100,0

Table. Aphids caught by water traps in 2018–2019

Aphid species	2018		2019		Average
	Insects	%	Insects	%	Insects	%
Aphis fabae Scop. Bean aphid	44	26.7	21	18.3	32.5	23.2
Rhopalosiphum padi L. Bird cherry­oat aphid	26	15.8	26	22.6	26	18.6
Hyperomyzus lactucae L. Blackcurrant­sowthistle aphid	23	14.0	7	6.1	15	10.7
Aulacorthum solani Kalt. Glasshouse­potato aphid	21	12.7	15	13.0	18	12.9
Sitobion avenae F. English grain aphid	15	9.1	7	6.1	11	7.9
Aphis nasturtii Kalt. Buckthorn aphid	12	7.3	6	5.2	9	6.4
Macrosiphum euphorbiae Thomas. Potato aphid	5	3.0	4	3.5	4.5	3.2
Acyrthosiphon pisum Harr. Pea aphid	4	2.4	5	4.3	4.5	3.2
Rhopalosiphum insertum Walk. Apple­grass aphid	8	4.9	1	0.9	4.5	3.2
Anoecia corni F. Dogwood aphid	4	2.4	9	7.8	6.5	4.6
Capitophorus еlaeagni Guerc. Artichoke aphid	2	1.2	2	1.7	2	1.4
Brachycaudus cardui Kalt. Thistle aphid	1	0.6	2	1.7	1.5	1.1
Macrosiphum rosae L. Rose aphid	0	0.0	7	6.1	3.5	2.5
Aphis pomi De Geer. Apple aphid	0	0.0	1	0.9	0.5	0.4
Rhopalosiphoninus ribesinus Goot. Currant stem aphid	0	0.0	1	0.9	0.5	0.4
Cinara costata Zett. Mealy spruce aphid	0	0.0	1	0.9	0.5	0.4
Total	165	100.0	115	100.0	140	100.0

В среднем за два года проведения исследований наиболее многочисленной оказалась бобовая тля A. fabae Scop. численностью 32,5 шт. (23,2 %), при этом максимальное ее количество (44 особи) было отмечено в 2018 г. Во второй год наблюдений численность A. fabae Scop. была в 2 раза ниже и составила 21 особь. Присутствие A. fabae Scop. на посадках картофеля было отмечено со второй декады июня до конца первой декады августа суммарно по годам исследований.

Следующей по численности была черемухово-злаковая тля R. padi L. В 2018– 2019 гг. было идентифицировано по 26 особей (15,8 и 22,6 % соответственно), что в структуре в среднем было на уровне 18,6 % от общей численности тлей. R. padi L. присутствовала на картофеле в два периода: во второй и третьей декадах июня и с конца первой декады августа до окончания наблюдений.

Салатная тля H. lactucae L. и обыкновенная картофельная тля A. solani Kalt. в среднем за 2 года составляли более чем по 10 % от общей численности — 15 и 18 штук соответственно. При этом в 2019 г. численность H. lactucae L. была на 8 % ниже (14 особей), чем в предыдущем году. Численность A. solani Kalt. во второй год также снизилась относительно 2018 г. на 6 особей, тем не менее, в структуре она осталась на уровне 13 %. H. lactucae L. присутствовала на посадке картофеля со второй декады июня по первую декаду июля. Присутствие A. solani Kalt. в 2018–2019 гг. отмечено с третьей декады июня по вторую декаду августа.

Количество крылатых особей большой злаковой тли S. avenae F. и крушинной тли A. nasturtii Kalt. в структуре численности колебалось в пределах 5…9 % (6…15 шт.). Для данных видов также отмечено снижение численности в 2019 г. в сравнении с предыдущим годом. S. avenae F. присутствовала на посадках с первой декады июля по первую декаду августа. Присутствие A. nasturtii Kalt. на посадках отмечено главным образом со второй декады июня по первую декаду июля, однако единичные особи были отмечены и в последующие периоды.

Из крылатых тлей, непосредственно питающихся на картофеле, была идентифицирована еще большая картофельная тля M. euphorbiae Thomas. Численность указанного вида была стабильной в годы исследований — по 4–5 шт. за сезон (2–3 % в структуре). Присутствие M. euphorbiae Thomas на посадках было отмечено в 2018 г. с первой декады июля по вторую декаду того же месяца включительно, а в 2019 г. — со второй декады июля по первую декаду августа.

Помимо непосредственно питающихся на картофеле видов тлей на его посадках были отмечены яблоно-злаковая тля Rhopalosiphum insertum Walk., гороховая тля A. pisum Harr., серая свидинно-злаковая тля Anoecia corni F., артишоковая тля Capitophorus еlaeagni Guerc., чертополоховая тля Brachycaudus cardui Kalt., зеленая розанная тля Macrosiphum rosae L., зеленая яблонная тля Aphis pomi De Geer, побеговая-смородинная тля Rhopalosiphoninus ribesinus Goot. и еловая тля Cinara costata Zett. Данные виды могут служить переносчиками вирусных заболеваний картофеля при пробных уколах в процессе поиска подходящей пищи.

Численность R. insertum Walk. по годам значительно разнилась — в первый год было отловлено 8 особей (4,9 %), а в 2019 г. — всего 1 шт. (0,9 %). A. corni F. показала обратную динамику — в 2018 г. идентифицировано 4 особи (2,4 %), а в следующий год численность возросла до 9 шт. (7,8 %).

Из перечисленных видов M. rosae L., A. pomi De Geer, R. ribesinus Goot. и C. costata Zett. были идентифицированы лишь в 2019 г. Самой многочисленной из них была M. rosae L. — 7 крылатых особей за вегетационный период.

Проведенные исследования показали, что динамика численности крылатых особей тлей зависит от погодных условий. Положительное влияние на нее оказывает температура воздуха и отрицательное — осадки. Так сумма положительных температур за анализируемый вегетационный период 2018 г. была относительно высокой для области (1273,3 °C), сумма же осадков невысокой (131,6 мм). Было отловлено 165 особей тли. В то же время в 2019 г. сумма положительных температур составила 983,3 °C, осадков выпало 280,4 мм. В водных ловушках было отмечено всего 115 особей.

По данным динамики численности крылатых тлей за период исследований в 2018 г. четко выделяются два пика лёта (рис.). Максимальный пик (42 крылатых особи) отмечен во вторую декаду июня, когда на посадках картофеля отмечается фаза всходов. При этом в течение вегетационного периода численность тлей снижалась вплоть до полного отсутствия во второй декаде августа. В последнюю декаду августа отмечен второй пик лёта крылатых особей (15 шт.), где 11 особей представлены видом R. padi L.

Тли в большинстве своем олигофаги, имеют несколько хозяев. В конце мая — начале июня появляются крылатые партеногенетические самки, которые перелетают либо на другого хозяина, либо на другие растения, ввиду пищевой некачественности последнего. Этим объясняется пик численности насекомых во второй декаде июня в 2018 г. Повышение количества фитофагов в третьей декаде августа связано с ремиграцией R. padi L. на своего первичного хозяина — черемуху. В 2019 г. подобная миграция тлей отмечалась также со второй декады июня по первую декаду июля, на графике виден пик численности насекомых в этот период. Однако если в 2018 г. данный пик равнялся 42 отловленным особям, то в 2019 г. — 12…14. Это можно объяснить тем, что фитофаги активнее летают в теплую, солнечную и сухую погоду, хуже в холодную, дождливую. Ремиграция тлей на своих первичных хозяев в 2019 г. отмечалась во второй декаде августа, что соответствует второму пику численности насекомых в этом году.

Рис. Изменение общей численности крылатых тлей на посадках картофеля в южной части Архангельской области

Fig. Change in the total number of winged aphids on potato plantings in the south of the Arkhangelsk region

Учитывая то, что экономические пороги вредоносности тлей для семенного картофеля составляют 5 особей на водную ловушку [17], что при различных погодных условиях тли присутствуют на посадках картофеля на протяжении всего вегетационного периода и что в среднем 86 % численности представлены видами, переносящими вирусы, возникает необходимость обязательного раннего проведения защитных мероприятий — обработки посадок инсектицидами, соблюдения пространственной изоляции, борьбы с сорной растительностью, организации защитных полос. Данные мероприятия позволят на ранних этапах развития растений картофеля снизить численность тлей-основательниц и впоследствии прервать последующие генерации.

Заключение

На посадках картофеля в условиях юга Архангельской области было выявлено 16 видов тлей, 8 из которых являются прямыми и потенциальными переносчиками вирусов картофеля. Идентифицированными переносчиками вирусной инфек-

ции картофеля являются A. fabae Scop., R. padi L., H. lactucae L., A. solani Kalt., S. avenae F., A. nasturtii Kalt., M. euphorbiae Thomas, A. pisum Harr., доля которых в 2018 г. составила 91 % (150 шт.), в 2019 г. — 79,1 % (91 особь).

Количество крылатых тлей зависит от погодных условий. В теплых и сухих погодных условиях 2018 г. общая численность тлей, отловленных в ловушки, составила 165 особей, а в более прохладном и сыром 2019 г. численность насекомых была на 30 % ниже и составила 115 особей. При этом в 2019 г. отмечено два пика лёта — во вторую декаду июня и в третью декаду августа. В условиях 2018 г. явных пиков лёта не прослеживается, но во второй декаде июля наблюдалось резкое снижение численности (в два раза от предыдущего периода).

На протяжении всего вегетационного периода картофеля крылатые тли присутствуют на посадках, что указывает на необходимость проведения комплекса защитных мероприятий начиная с размещения полей до десикации ботвы картофеля.

Об авторах

Алексей Алексеевич Шаманин

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: lexxik_l@mail.ru

научный сотрудник лаборатории растениеводства

Российская Федерация, 163032, Архангельская обл., Приморский р-н., пос. Луговой, д. 10

Валентина Александровна Корелина

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской академии наук

Email: korelina60@mail.ru

кандидат сельскохозяйственных наук

Российская Федерация, 163032, Архангельская обл., Приморский р-н., пос. Луговой, д. 10

Марина Николаевна Берим

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт защиты растений»

Email: berim_m@mail.ru

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник

Российская Федерация, 196608, г. Санкт-Петербург, г. Пушкин, ш. Подбельского, д. 3

Людмила Александровна Попова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лаверова Российской академии наук

Email: arhniish@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3764-9017

кандидат экономических наук, старший научный сотрудник

Российская Федерация, 163032, Архангельская обл., Приморский р-н., пос. Луговой, д. 10

Список литературы

Дополнительные файлы