Ті, що ховаються в ґрунті

Щороку фермери стикаються з великою кількістю шкідників, частина з яких може суттєво знижувати врожайність сільськогосподарських культур. Про ґрунтових шкідників та їхні вплив на рослини розповів під час практичного семінару, організованому ГС «Зелені Агро Рішення», Назар Тарнавський, фахівець із захисту рослин BTU.

Назаре, для початку давайте поговоримо про те, хто такі ґрунтові шкідники та про які саме види йтиметься мова? 

— Ґрунтові шкідники – це комахи, цикл розвитку яких частково відбувається у ґрунті. І під час свого росту і розвитку вони живляться вегетативними і генеративними підземними органами рослини, чим самим пошкоджуючи рослини і зменшуючи, відповідно, наші врожаї. 

Основними такими ґрунтовими шкідниками і найбільш поширеними – це у нас є личинки коваликів і чорнишів, мідляків. Це у нас дротяники, гусениці озимих та інших підгризаючих совок. Також це личинки пластинчастовусих жуків, наприклад, хрущів травневих західних та східних, оленки волохатої, бронзівок тощо.

Розкажіть більш детально як ви проводите моніторинг шкідників? 

— Ми здійснюємо цей моніторинг за допомогою загальноприйнятих і уже перевірених часом методик ґрунтових розкопок. На жаль, людство досі не винайшло ніякого прогресивного методу для їх обліку, навіть, не маючи таких дронів чи інших систем, які лазером або рентгенівським промінням можуть просвітити наш ґрунт і точно сказати кількісний видовий склад. Тому виходить, що досі найефективнішим є звичайне копання ямок,

Ці ґрунтові розкопки поділяються за часом проведення на осінні, тобто, ми їх проводимо десь у вересні-жовтні, після збору врожаю. Вони нам дозволяють зрозуміти, яка популяція, кількість шкідників, які у нас йдуть на зимівлю.  

Натомість весняні контрольні розкопки відбуваються зазвичай, щойно розтане ґрунт, по мерзлоталому ґрунту, як тільки перші приморозки ґрунтові проходять. Ці весняні контрольні розкопки дозволяють нам зрозуміти, яка ж кількість шкідників витримала зиму, «успішно» перезимувала, і буде шкодити у вегетаційний період.

Є також вегетаційні періодичні розкопки — ми їх проводимо за потреби у період вегетації культури. Тобто, якщо ми бачимо симптоми пошкодження рослин: вони погано ростуть, в’януть або є випадіння в рядках у післясходовий період, тоді проводимо такі розкопки й дивимося, у чому причина. Це може бути хвороба, шкідник або вплив якихось несприятливих факторів.

За глибиною розкопки поділяються на мілкі, звичайні та глибокі. Мілкі – це до 10 см, їх зазвичай проводимо для виявлення пупаріїв мух та інших дрібних шкідників.

Найпоширеніші — звичайні розкопки, їх проводимо на глибину 45–50 см, оскільки саме там знаходиться більшість ґрунтових шкідників. Глибокі розкопки проводимо на глибину 65 см і більше. Такі розкопки використовуємо, наприклад, на хмільниках чи посівах цукрових буряків, де шкодять бурякові довгоносики, які знаходяться у глибших шарах ґрунту.

Методика проведення ґрунтових розкопок досить проста. За допомогою рамки або рулетки відміряємо квадрат зі стороною 50 сантиметрів. Площа такого квадрата становить 0,25 м², тобто чверть квадратного метра. Після цього викопуємо ямки або в шаховому порядку по полю, або по двох діагоналях. Це потрібно для того, щоб зменшити вплив різних мікрокліматичних та ґрунтових факторів. Завдяки цьому результати моніторингу будуть більш точними та репрезентативними, тобто відображатимуть загальний стан поля, а не лише окремої ділянки агроценозу.

У моїй практиці бувало досить багато таких випадків, коли поле довге й вузьке, а ґрунти на різних його частинах сильно відрізняються. Наприклад, на одному кінці можуть бути типові чорноземи, посередині — дерново-підзолисті ґрунти, а далі вже супіщані чи суглинкові. Тобто змінюються едафічні умови,і, відповідно, це випливає і на кількість ґрунтових шкідників у ґрунті. 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, копаємо 8 ямок. У сумі це дає 2 м² обстеженої площі. Після цього підраховуємо кількість шкідників на кожну ямку, додаємо та ділять на 2, щоб визначити середню кількість ґрунтових шкідників на 1 м². Якщо площа поля від 11 до 50 гектарів, то ми копаємо 12 ямок, якщо від 50 до 100 гектарів — 16. Якщо площа перевищує 100 гектарів, то на кожні наступні 50 гектарів додатково копаємо ще 4 ямки. Ґрунт висипаємо на брезент або поліетиленову плівку та ретельно перебираємо руками кожну грудочку. Під час огляду фіксуємо і записуємо видовий та кількісний склад шкідників, а за потреби — ще й їхній вік.

Які ґрунтові шкідники найбільш поширені в Україні та наносять найбільш відчутну шкоду посівам?

— В першу чергу згадаю озиму совку, яка в умовах України дає дві генерації. Самка відкладає від 470 до 2200 яєць. Через 5–10 діб із яєць з’являються личинки. Вони орієнтовно протягом місяця проходять різні віки розвитку, після чого заляльковуються. Уже через 11–14 діб після цього починається масовий літ озимої совки.

Гусениці шостого віку зимують на глибині до 25 сантиметрів. І при цьому вони можуть витримувати температури до -11 °С. Тобто досить є стійкі вони до низьких температур.

Вже починаючи з квітня ми можемо проводити ґрунтові розкопки і спостерігати появу цих гусениць у верхніх шарах ґрунту, які перезимували. До речі, ще хотів би зазначити, що для ґрунтових шкідників у них характерна міграція сезонна між шарами ґрунту. Тобто на зиму вони йдуть в більш глибші шари ґрунту. А відповідно, коли настає тепло, вони піднімаються ближче до поверхні у верхні шари ґрунту, там де ми їх можемо ефективно облікувати і відстежити. 

Економічний поріг шкідливості для гусениць озимої совки становить 2–3 екземпляри на 1 м². Восени розкопки проводять щоб зрозуміти, яка кількість йде на зимівлю. 

Ще один злісний шкідник – дротяники. Розвиваються шкідники дуже довго, одне покоління формується приблизно за 3–4 роки. Їхні личинки весь цей час живуть 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, яка вже є небезпечною для культур, різна. 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 й томатів критичний показник — близько 5 личинок, а для кукурудзи — приблизно 3 на квадратний метр. Чим старші личинки шкідника, тим вони більш ненажерливі й небезпечні. Вони сильніше пошкоджують кореневу систему рослин, а це напряму впливає на розвиток культури та її врожайність.

Деякі культури легше переносять такі пошкодження і можуть далі нормально рости та формувати врожай. Але є й більш чутливі рослини, для яких навіть невелика кількість шкідників уже створює серйозну проблему – через це порушуються нормальні фізіологічні процеси рослини і вона починає гірше розвиватися.

Наступний шкідник - хрущ травневий західний, що також має багаторічну генерацію. Одне покоління формується за 3-4 роки, личинка проходить 4 віки. Личинки першого віку менш небезпечні, адже пошкоджують тільки тоненькі маленькі корені. Найбільш шкідливими та небезпечними є личинки третього віку, вона можуть нанести 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 ґрунту із більш лужною реакцією SPH 6-8. Масовий вихід літніх жуків, тобто імаго, спостерігається за температури ґрунту 9...14 °С на глибині 10 см.

Ще один важливий карантинний шкідник — західний кукурудзяний жук, або Diabrotica virgifera, який теж частину свого життєвого циклу проходить у ґрунті. Для того щоб контролювати появу та чисельність цього шкідника, можна використовувати жовті клеєві або феромонні пастки, які допомагають відстежувати дорослих жуків –  імаго.

Коли чисельність жуків висока, для моніторингу рекомендується встановлювати 12 жовтих клеєвих пасток незалежно від площі посівів кукурудзи. Якщо ж використовувати феромонний моніторинг, то вчені рекомендують ставити одну феромонну пастку на кожні 5 гектарів посівів кукурудзи.

Для безпосереднього моніторингу личинок західного кукурудзяного жука ми використовуємо ґрунтові розкопки, але вже більш спеціалізовані. У цьому випадку застосовуємо метод промивання кореневої системи. Для цього на полі викопуємо по одній рослині щонайменше у 10 різних точках. Після цього кореневу систему ретельно промиваємо і уважно оглядаємо, 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 сильно знижувати врожайність кукурудзи. Зимує він у стадії яйця, а відродження личинок зазвичай починається вже у травні–червні. Масовий літ імаго ми спостерігаємо переважно в липні–серпні.

Розкажіть, наскільки ефективними сьогодні є біологічні методи захисту у боротьбі з ґрунтовими шкідниками? Як працюють ці біоінсектициди та який вплив мають на шкідників?

— Насамперед хочу сказати про ентомопатогенні гриби. Найбільш поширеними комерційними видами сьогодні є Beauveria bassiana та Metarhizium anisopliae. Саме вони найчастіше використовуються у 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, пошкоджує основні процеси життєдіяльності та поступово руйнує внутрішні органи. З часом, особливо за умов високої вологості, на поверхні тіла комахи формується 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 муміфікують її, і приблизно через 3–4 доби після зараження шкідник гине.

За даними дослідників, гриб Beauveria bassiana здатний вражати до 150 видів комах-шкідників, а Metarhizium anisopliae — понад 200 видів шкідливих комах. Шкідники гинуть протягом 4-10 днів після зараження, і час зараження буде варіювати в залежності від виду комахи, дози конідій і виду гриба безпосередньо. 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 й 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 живуть 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 кольору.  Так можна визначити візуально, що личинка була заражена саме даним видом нематод.

Життєвий цикл ентомопатогенних нематод