Как зимует колорадский жук в сибири
Лучшие способы борьбы с колорадским жуком
Нет, наверное, у картошки более подлого и зловредного врага, чем колорадский жук. Кажется, от этого полосатого желто-красного гада не избавиться никакими способами: все ему нипочем. Он легко переживет и сибирскую зиму, в том числе и морозную, и малоснежную, прекрасно себя чувствует и в дождь, и в засуху. В июле численность и плодовитость этого вредителя достигает своего пика. В это время каждый овощевод должен вести с ним непримиримую борьбу, иначе про урожай можно забыть. В этом обзоре FORUMHOUSE расскажет, как избавиться от колорадского жука или, хотя бы, свести его численность на огороде до минимума.
Жуки и личинки
Больше всего на свете колорадец обожает картошку, но не пренебрегает и другими пасленовыми. Пока на огороде не взошли посадки картофеля, он объедает помидоры, баклажаны, перец, а потом перемещается на картошку.
Почему колорадский жук кажется непобедимым? Эксперты считают, что все дело в неправильном подходе к борьбе с этим вредителем. Дело в том, что на вегетационный период приходится два поколения жука. С первым поколением мы, огородники, обычно изо всех сил боремся, а потом ослабляем бдительность и даем жуку шанс на выживание. А даже один жук может представлять угрозу картофельным посадкам: одна самка откладывает до 3000 яиц (в среднем 500). И если в зимовку на картофельном поле уходит 5 жуков на квадратный метр, значит, урожай будущего года под угрозой.
Химия и жизнь
Специалисты «Россельхознадзора» советуют проводить две химические обработки картофельного поля за сезон: первую в стадии полных всходов, вторую – в стадии бутонизации. Это действительно эффективный метод: жуки дохнут в среднем через десять минут после обработки. Рекомендуются препараты группы циперметрин, акатара и другие. Также желательно обрабатывать ядохимикатами ботву после того, как картошку уже выкопали. После этого в огород не менее трех недель не выпускают животных. Во время химической обработки надо соблюдать технику безопасности: не курить, не принимать пищу и не пить воду, после обработки вымыть с мылом лицо и руки, отправить в стирку одежду.
Я от колорадского жука два раза опрыскивала «Командором» картошку и баклажаны тоже. Понимаю, что это неэкологично, а что делать? На моем участке экологии почти нет, рядом интенсивное шоссе. Да и пока клубни созреют, вся химия распадется.
Химические обработки среди огородников FORUMHOUSE не популярны. Пользователи нашего портала всегда стараются вырастить максимально экологически чистые овощи. Поэтому в ход идут другие способы, в том числе – экстремальные. Шишконабиватель каждый день, иногда по два раза, вручную собирал жуков со своей плантации – правда, она небольшая, три сотки. Через три года жук с его картофеля практически исчез.
Первый год: огородник методично обходил плантацию, внимательно осматривал каждый кустик. Жуки и их кладки обычно отыскивались на нижней стороне листа. Перелавливал и уничтожал всех до единого.
Второй год: ежедневный обход продолжался. Жуков стало меньше.
Третий год: снова ежедневный обход. Жуков стало еще меньше.
Четвертый и последующие годы: на картофеле встречаются единичные жуки, притом явно пришедшие от соседей. Теперь Шишконабиватель осматривает не всю плантацию и не каждый день, а три куста по периметру, раза три в неделю.
Если нашел жука, очень внимательно осматриваю этот и соседние кусты на предмет кладки.
Почему метод ручного сбора оказывается самым эффективным? Жуки не любят перемещаться, они остаются зимовать там же, где «столовались». Но они быстро и обильно плодятся – небольшое количество колорадцев способно стремительно превратится в огромную колонию жуков.
Круговорот колорадского жука на картофельном поле
Жуки выходят после зимовки и откладывают яйца на нижней стороне картофельного листа.
Через 10-15 дней из яиц вылупляются личинки. Они-то и наносят главный ущерб картофельным плантациям. Около месяца личинки пожирают картофельную ботву.
Личинки окукливаются и 15-20 дней в таком состоянии отлеживаются в почве, на глубине 5-15 сантиметров.
Через 15-20 дней жуки нового поколения выходят на поверхность и откладывают яйца на внутренней стороне листа.
Из яиц вылупляются личинки и т.д.
Именно поэтому ручной сбор оказывается не только самым экологичным, но и самым безопасным методом борьбы с жуком. Но это невероятно муторное занятие: не каждый готов на такой подвиг во имя своего огорода. Специалисты рекомендуют противникам «химии» биопрепараты. В числе проверенных и хорошо себя зарекомендовавших препаратов: фитоверм, битоксибацеллин, лепидоцид и другие. Эти средства считаются безопасными для растений и людей. Биопрепараты действуют так: жуки заражаются болезнями, прекращают есть и через несколько дней гибнут.
Обработка от колорадского жука биопрепаратами отличается от химической обработки. Первая обработка сезона делается во время массового появления личинок, около 20 июня. Обрабатывать надо всю плантацию, еще лучше – договориться с соседями и провести обработку на всех окрестных участках в один день. Эффект обработки от этого многократно усилится: дело в том, что жук может перейти с обработанных картофельных посадок на соседние, а потом, когда действующие вещества препарата в растениях распадутся, вернется, как ни в чем не бывало. Второй раз картофельные кустики обрабатывают приблизительно через месяц, в июне. Важно: обработка должна проводиться не позднее, чем за месяц до уборки урожая. Обработали 25 июля – не копайте раньше 26 августа!
От колорадского жука хорошо помогает Битоксибациллин, брызгать надо по личинкам, за недельку они дохнут, но это и не термояд. Срок ожидания – три дня! Я пользуюсь уже лет пять.
Народные средства
Мы подготовили для вас подборку народных средств от колорадского жука, которые пользователи FORUMHOUSE опробовали на своих участках и нашли эффективными.
♦ Целый (!) сухой горох варится вместе со средством от жуков, например, «Командором». Горошины раскладываются в норки медведок.
♦ Картофель засыпают древесной золой, прямо по листьям. Помогает хорошо. Обсыпку можно заменить обработкой настоя золы. Килограмм золы 15 минут кипятят в трех литрах воды, доливают еще семь литров воды, двое суток настаивают, процеживают, добавляют 50 граммов хозяйственного мыла.
♦ Обрабатывают посадки отваром горького перца: 100 граммов стручков перца настаивают в 10 литрах воды, добавляют 40 граммов мыла.
♦ На картофельную плантацию запускают индюков – они едят колорадских жуков гораздо охотнее, чем куры.
♦ По периметру картофельной плантации высаживают бархатцы. Они должны зацвети раньше, чем взойдет картошка. Если бархатцы помогут слабо, следует дополнительно опрыскать картофельные кусты березовым дегтем. Кроме бархатцев, жуки недолюбливают укроп, пижму и девясил.
♦ Картофельные кусты опрыскивают настоем листьев тополя. Настой: полведра листьев прокипятить в 10 литрах воды, настаивать 3-4 дня.
♦ Посадки обрабатывают настоем помидорных пасынков: килограмм пасынков пять часов настаивают в 10 литрах воды. Процеживают, добавляют 40 граммов мыла.
♦ По картошке развешивают баночки с креолином, по одной на 10 квадратных метров. Это один из самых эффективных способов.
♦ Во время посадки картофеля в каждую лунку вместе с клубнем бросается фасолинка. Фасоль будет виться по ботве и отпугивать жуков.
Еще про один метод борьбы с колорадским жуком, с помощью ГМО, читайте вот здесь. Посмотрите видео нашего портала о сортах и агротехнике цветного картофеля.
Выживший: почему лютые морозы не убили колорадского жука
Всероссийский институт защиты растений прогнозирует, что в 2017 году вредоносность колорадского жука заметно снизится. Насколько оправдаются ожидания ученых и фермеров, телеканалу «МИР 24» рассказал энтомолог, кандидат биологических наук Юрий Гниненко.
— Когда в регионы, где хорошо растет картофель, пришли аномальные 20-30- градусные морозы, зазвучали заявления: сейчас мерзнем, мучаемся, зато потом будет хороший урожай, поскольку колорадские жуки вымерзнут. Ученые вроде бы тоже делают оптимистические прогнозы, но крайне осторожно.
— Насколько страшен для колорадского жука мороз?
Холода для жука опасны, поскольку он зимует в почве. Но страшны не сами по себе морозы, а насколько нет снега в тех местах, где лютует мороз. Если снега прилично, то мороз не страшен, если снега нет, то почва промерзает. В любом случае, все колорадские жуки не вымерзнут. Известно, что эти вредители, опасаясь холодов, могут залезать в глубину земли на полтора-два метра. Жука весной станет меньше, но он не пропадет.
— Сколько колорадский жук находится в спячке, зарывшись в землю?
До весны. Когда станет тепло, жук отогреется и выйдет на поверхность.
Продолжение интервью смотрите в видеоверсии.
Жук колорадский
Колорадский жук
Leptinotarsa decemlineata
Жук колорадский картофельный
Colorado potato beetle
Колорадский жук – опасный вредитель картофеля и других пасленовых. Интенсивно питаются личинки и взрослые жуки. Размножение двуполое. Развитие полное. Зимуют имаго в почве на глубине до 50 см. За год развивается от одного до трех поколений в зависимости от климатических условий района местообитания. [1]
Нажмите на фотографию для увеличения
Ширина – 6
Ширина 6 – 7
Морфология
Имаго. Жук желтого или красно-желтого цвета, реже желто-бурого. Надкрылья более светлые, с десятью черными полосками. На голове и переднеспинке – темные пятна. Тело короткоовальное, выпуклое, блестящее. Длина тела – 8–12 мм, ширина – 6–7 мм. [1] Усики двенадцатичлениковые, постепенно утолщаются к вершине. Шесть первых члеников усика желтые, остальные черные. Лапки черные, оборудованы длинными цепкими коготками. [5]
Половой диморфизм. Разнополые особи отличаются строением половых органов.
Яйцо красно-желтого цвета, блестящее, удлиненно-овальное. Длина – 0,8–1,4 мм. [1]
Личинка младшего возраста темно-серая, старшего – красно-желтая (кирпичная). Тело мясистое, липкое, червеобразное, сверху выпуклое, снизу плоское, в средней части вздутое, присутствуют редкие щетинки. Длина личинки последнего возраста – до 16 мм. [1] Голова, грудные и анальные щетки черные. По бокам брюшка расположено по два ряда черных пятен. [5]
Куколка в начале развития красноватая, впоследствии желто-белая, по форме напоминает взрослое насекомое. Длина – до 10 мм, ширина – до 6 мм. [1]
Фенология развития (в сутках)
Развитие
Имаго. Сроки весеннего пробуждения и выхода из почвы зависят от погодных условий, температуры почвы и количества осадков. Самое раннее пробуждение отмечается при температуре воздуха в дневное время +11,5°C и температуре почвы на глубине 10 см в пределах 4–6°C. Наиболее интенсивно жуки покидают почву при температуре воздуха от +15 °C и выше, а почвы – от 13–14 °C.
Выход жуков растягивается на месяц-полтора. Массовый выход перезимовавших насекомых совпадает с началом кладки яиц первыми появившимися на поверхности почвы жуками. Выход из зимовки и его продолжительность зависят и от физиологического состояния имаго. Первыми появляются физиологически ослабленные особи, дважды зимовавшие или отродившиеся из первых яйцекладок. Эти жуки менее жизнеспособны и менее плодовиты. Наибольшей устойчивостью к неблагоприятным факторам отличаются жуки массового выхода.
Сначала жуки держатся на поверхности почвы, но уже через 2–3 дня приступают к питанию. При отсутствии картофеля охотно заселяют помидоры, баклажаны, перец. Могут собираться на кучах картофеля и питаются его проростками или клубнями. В поисках пищи перелетают на значительные расстояния. Часто собираются в больших количествах на самосевах картофеля и на приусадебных участках. Питание может проходить на дикорастущих растениях: паслене, белене, белладонне, дурмане и прочих пасленовых. [1]
Фенология
Фенология развития Колорадского жука. Соответствует Южным регионам РФ, Молдове, Украине и др.
Период спаривания начинается на 3–5 день после выхода жуков из почвы. Самки откладывают яйца на нижнюю сторону листовой пластинки. В кучке насчитывается по 28–30, реже до 70 штук яиц. Всего в течение лета самка продуцирует в среднем от 900 до 1600, иногда свыше 2000 яиц. [1]
Яйцо. Эмбриональное развитие длится от 6 до 18 дней. Наиболее комфортные условия развития для яиц – температура 20–22 °C и относительная влажность 65–70 %. При температуре воздуха ниже +12 °C эмбрион не развивается. [1]
Личинка питается на листьях картофеля и других пасленовых от 18 до 24 дней. В южных районах развитие может завершиться за 14 дней. Сразу после выхода из яйца личинки поедают собственные яйцевые оболочки и даже другие яйца, содержащие живые зародыши. Сначала они грызут мякоть листа с нижней стороны, а затем переползают на верхнюю сторону. На этом этапе листья объедаются почти полностью, остаются только жилки. Линяет личинка три раза и проходит через четыре возраста развития. В старшем возрасте личинки очень прожорливы и при температуре воздуха выше +12 °C питаются и ночью, и днем. Уничтожив листья одного растения, они быстро перемещаются на другое. [1]
Куколка. Окончив развитие, личинка уходит в почву на глубину 8–10 см (иногда до 20) и окукливается. Развитие куколки проходит за 12–21 день. [1]
Имаго. Молодые жуки первого летнего поколения появляются в июле – июне в зависимости от климатических условий. После выхода из куколки они вначале малоподвижны и не летают, но вскоре приступают к питанию на листьях кормовых растений. Спустя 8–14 дней после отрождения некоторые самки приступают к откладке яиц и дают начало следующей летней генерации. Однако большая часть молодых жуков яиц не откладывает, а уходит в почву на зимовку. Именно эта часть популяции в следующем году будет активно размножаться и представлять наибольшую угрозу для урожая. [1]
Зимуют жуки в почве на глубине 10–50 см. Чем легче гранулометрический состав почвы, тем глубже зарываются жуки. За время зимовки значительная часть популяции гибнет. Чем глубже расположены жуки, тем меньше их отмирает за зимний период. Так, на глубине 10 см гибнет 42 % популяции, а на глубине 50 см – только 0,2 %. Часть жуков после размножения уходит зимовать вторично. В итоге зимующая популяция обычно состоит из молодых жуков первого года жизни и из жуков второго года жизни. Весной все жуки нормально питаются и размножаются. Отмирают жуки-второгодки только в конце июня-в июле. [1]
Особенности развития. В цикле развития колорадского жука наблюдается несколько форм физиологического покоя различной продолжительности:
Способность многократно в течение года приостанавливать развитие способствует уникальной выживаемости колорадских жуков в любых неблагоприятных условиях. [1]
Морфологически близкие виды
По внешнему виду (морфологии) к описываемому виду близок Ложный картофельный жук (Leptinotarsa juncta). Незначительно отличается формой полос на надкрыльях и оранжевым цветом ног. [1]
на какой глубине зимует колорадский жук в сибири
Чувствительность колорадского жука к холоду
Как и другие виды насекомых, колорадский жук — животное пойкилотермное и температура его тела в общем следует за температурой окружающей среды.
При понижении температуры тела за пределы оптимума скорость процессов, составляющих обмен веществ, постепенно замедляется. Прежде всего, прекращается полет, спаривание, размножение, затем тормозится питание и передвижение, и наконец, наступает оцепенение от холода. Тот же процесс, но в обратной последовательности, наблюдается при согревании.
Постепенное нарастание торможения процессов жизнедеятельности начинается еще в витальной температурной зоне, по мере отклонения температуры среды от оптимума. При приближении к нижнему порогу развития угнетение основных физиологических функций постепенно усиливается, и в температурной точке, называемой «биологическим нулем», который у жука близок к 11,5°, развитие практически прекращается и наступает холодовое оцепенение.
Начальные этапы холодового оцепенения легко обратимы, и жуки, и личинки возвращаются к активной жизнедеятельности вскоре после того, как температура среды повысится за биологический нуль. Однако длительное оцепенение сопровождается обезвоживанием организма, и возвращению к активной жизнедеятельности должно предшествовать восстановление водного баланса до видовой нормы.
В процессе адаптации к переживанию зимнего периода у насекомых исторически выработалось два основных физиологических механизма, с помощью которых они переживают холодный период года,— переохлаждение и замерзание. Первое защищает организм от гибельной для него кристаллизации воды в клетках и омывающих жидкостях, тогда как второе сопряжено со способностью разное время выдерживать частичную или полную кристаллизацию воды в теле.
Гемолимфа колорадского жука и протоплазма его клеток содержит более 85% воды. С химической точки зрения это сложные растворы и смеси веществ, постоянно меняющие физическую композицию и соотношение входящих в них компонентов. Точка кристаллизации каждого химического вещества постоянна, а точка начала замерзания сложных растворов определяется суммой температур замерзания входящих в них компонентов. Поэтому при температуре ниже нуля жидкости тела колорадского жука находятся в состоянии переохлаждения, глубина и устойчивость которого на разных стадиях онтогенеза и в разных физиологических состояниях неодинаковы. При продолжающемся охлаждении, в какой-то температурной точке начинается выпадение кристаллов воды из переохлажденной жидкости, в связи с чем концентрация остающейся жидкой фазы повышается. По мере дальнейшего понижения температуры происходит, с одной стороны, рост образовавшихся кристаллов, сопровождающийся механическими повреждениями морфологических структур, что служит одной из причин гибели организма от холода, а с другой, обезвоживание тканей и органов растущими кристаллами льда, также повреждающее и не всегда обратимое.
Глубина переохлаждения жидкостей тела насекомых и температурная зона, в которой начинается замерзание, в значительной степени зависят от скорости охлаждения Бахметьев. При медленном охлаждении образуется небольшое количество крупных кристаллов льда, тогда как при быстром — большое количество, но мелких кристаллов льда. Размеры кристаллов льда и размещение их в тканях и клетках определяют характер повреждений, причиняемых ими организму при кристаллизации, и их обратимость.
В период активной жизнедеятельности, т. е. во время питания, размножения, развития насекомых, точка максимального переохлаждения жидкостей их тела обычно понижается не более чем на 4—7° ниже нуля. С другой стороны, в состоянии зимней диапаузы, или суперпаузы, наступлению которых предшествует глубокая и продолжительная физиологическая подготовка, точка переохлаждения у некоторых видов может падать до —30—40° и даже ниже.
Переохлаждение тканевых жидкостей в период активной жизнедеятельности насекомых, обусловленное химическим составом и физическими структурами, Мэривээ называл «неспецифичным». Оно неустойчиво и быстро заканчивается выпадением льда и смертью. В то же время переохлаждение диапаузирующих или зимующих в состоянии олигопаузы насекомых может продолжаться недели и месяцы, защищая организм от мороза.
Однако во времени состояние переохлаждения, с физической точки зрения, неустойчиво, и фактически, как в природе, так и в опыте происходит постепенное умирание переохлажденных особей вследствие спонтанной кристаллизации жидкостей их тела. Поэтому при температуре ниже нуля в выживании насекомых большое значение имеет фактор времени. Холодостойкость организма в общем коррелирует с глубиной максимального переохлаждения жидкостей его тела, поэтому, по глубине максимального переохлаждения, с известной точностью, можно судить о размерах холодостойкости того или иного организма.
В морозный период года колорадский жук, зимующий в почве, под снежным покровом, как и другие насекомые, проводящие зиму в хорошо защищенных от мороза средах, в период зимнего покоя не обладает высокой устойчивостью к низкой температуре. Обобщая результаты опубликованных работ, можно констатировать, что в разных географических зонах ареала и почвах разного типа и увлажнения за зиму погибает от 13 до 93% зимующих жуков.
При определении выживаемости колорадского жука на разных стадиях его индивидуального развития наиболее устойчивыми, судя по ЛД50 (смертность равна 50%), оказались яйца. После суток развития в термостате (25°) их ЛД50 при температуре —10° достигалась за 170 мин. По мере продвижения эмбриогенеза холодостойкость зародыша повышалась и достигала максимума (ЛД50 через 671 мин) через 72 часа развития. Морфологически, по Киттлаус, это соответствует формированию головных и грудных придатков эмбриона. На более поздних стадиях эмбриогенеза холодостойкость яиц быстро уменьшалась, и через 96 час. развития экспозиция, вызывающая 50%-ную смертность, понизилась до 496 мин, а к 120 час. развития, перед отрождением личинок, она упала до 155 мин.
Наиболее высокой устойчивостью на стадии личинки обладали только что отродившиеся особи, до первого питания, когда ЛД50 при —10° достигалась, в среднем через 184 мин. С началом питания личинок их устойчивость быстро падала, и в середине первого возраста 50%-ная смертность наблюдалась при тех же условиях, всего через 27 мин. Наиболее чувствительными к холоду личинки оказались во время питания между линьками. Перед каждой очередной линькой после освобождения кишечника от остатков пищи они становились менее чувствительными к холоду и еще более повышалась и холодоустойчивость сразу после каждой линьки. Перед зарыванием в почву на окукливание гибель 50% личинок IV возраста происходила при —10° в среднем через 32 мин.
Холодостойкость предкуколок первого дня развития оказалась несколько более высокой и для получения их 50%-ной смертности при той же температуре требовалась 51 мин, а к концу фазы предкуколки — 67 мин.
Куколки обнаружили значительно более высокую холодостойкость, чем личинки и предкуколки. Начиная с первого дня метаморфоза, когда для получения ЛД50 у куколок требовалось 69 мин, сублетальная экспозиция, постепенно увеличиваясь, достигала максимума 104 мин, и к моменту окончания метаморфоза (8-й день развития) средняя ЛД50 при —10° происходила через 77 мин.
Для получения 50%-ной смертности молодых жуков, до их первого питания, при этой температуре требовалось 85 мин. С началом питания жуков их холодостойкость уменьшилась до ЛД50 = 71 мин. Однако к 7-му дню преддиапаузного питания, т. е. ко времени, с которого начинают проявляться физиологические механизмы зимней диапаузы, 50%-ная смертность жуков происходила в среднем через 82 мин. С наступлением зимней диапаузы холодостойкость жуков быстро возрастала и на третий день диапаузы ЛД50 жуков повысилась до 117 мин, а через 15 дней диапаузы она происходила в среднем через 269 мин.
По данным Миндер, при температуре —9—11° подавляющее большинство зимующих жуков погибает в пределах первых 1—6 час. экспозиции, хотя единичные особи выживают при этих условиях до одних суток. При —6—8° часть жуков зимующих популяций выживает до 60 час. Температуру —3—5° около половины зимующих жуков выдерживают в течение 7 суток.
При последовательном определении в онтогенезе точки максимального переохлаждения и точки начала замерзания жидкостей тела различия в холодостойкости колорадского жука на отдельных стадиях и этапах онтогенеза проявились еще более четко. Наиболее глубокое переохлаждение выдерживают яйца, у которых в первой генерации через 36 часов эмбриогенеза при 23—24° точка максимального переохлаждения достигала —15,2°, а во второй — около —19,8°. По А. Г. Шарову, морфологически этот этап эмбриогенеза совпадает со смыканием зародышевых оболочек и началом сегментации зародыша. Максимальное переохлаждение яиц второй генерации наблюдалось на пятые сутки, когда переохлаждение достигало —27,6°. Точка переохлаждения только что отродившихся личинок до их первого питания понижалась до —10—13°. С началом питания она быстро поднималась до —5—6° и удерживалась в этих пределах на протяжении всей личиночной стадии. У предкуколок и куколок, развитие которых протекает в почве, точка максимального переохлаждения удерживалась между —5 и —7°. На том же уровне она сохранялась у молодых жуков в период их преддиапаузной подготовки, т. е. в течение первых 2—3 недель имагинальной жизни. С наступлением зимней диапаузы точка максимального переохлаждения жуков опускалась до 8—9° и удерживалась на этом уровне до конца морозного периода. Место начала и конца диапаузы и олигопаузы у жука хорошо определяется по изменению точки максимального переохлаждения.
Приведенные данные позволяют характеризовать колорадского жука как вид с невысокой общей холодостойкостью. Однако его защищенность в зимний период от замерзания снежным покровом, низкой теплопроводностью почвы, глубиной залегания зимующих жуков, вертикальными миграциями в почве и другими экологическими и отологическими адаптациями не дают оснований к тому, чтобы считать, что низкие зимние температуры почвы могут ограничить распространение его на восток или на север в ареале возделывания картофеля в СССР.
В зимующих природных популяциях жука отмечается три периода повышенной смертности, разделенные двумя периодами их более высокой сопротивляемости неблагоприятным воздействиям абиотических факторов среды. Первый период повышенной смертности наблюдается осенью, в сентябре — начале октября, когда с окончанием вегетации картофеля гибнут поздно окрылившиеся и не сумевшие закончить преддиапаузного питания жуки и многие самки, откладывавшие яйца в сезон их отрождения. Такие жуки зарываются в поверхностные слои почвы под прямым давлением холода и пребывают в оцепенении в холодные часы суток, возвращаясь к активной жизнедеятельности во время дневных нагревов. Обычно они погибают с наступлением морозов. Второй период высокой смертности среди зимующих в почве жуков отмечается во второй половине ноября — декабре, когда зимняя диапауза уже закончилась и обмен веществ в организме повысился и, следовательно, упала устойчивость организма, обусловленная подавлением интенсивности общего метаболизма, а холодозащитные реакции, которые проявляются с наступлением морозного периода, еще не достигли своего защитного значения. Третий период высокой смертности зимующих в природе жуков наблюдается в марте—апреле во время подготовки жуков к весеннему пробуждению. Гибель их в этот период вызывается тремя причинами:
а) весенней утратой холодостойкости и смертью при внезапно наступивших морозах;
б) поражением грибными, бактериальными и др. болезнями ослабленного после зимовки организма, находящегося еще в пассивном состоянии и
в) истощением, особенно при сухой затяжной весне, вследствие невозможности своевременного восстановления водного баланса до видовой нормы перед переходом к активной жизнедеятельности.
Периоды повышенной смертности чередуются с двумя периодами повышенной холодостойкости зимующих жуков. Первый из них наблюдается в октябре—ноябре и по времени совпадает с состоянием диапаузы. Он обусловлен внутренними механизмами диапаузы и, прежде всего, глубоким подавлением обмена веществ в его оксидативной фракции. Второй период высокой холодостойкости совпадает по времени с наиболее холодными месяцами зимы. В это время с наибольшей полнотой проявляются холодозащитные реакции организма, такие как: увеличение в гемолимфе жуков количества редуцирующих веществ, глицерина, белка; изменение йодного и кислотного числа, увеличение недоокисленных метаболитов (что отражено в повышенной активности каталазы) и другие процессы, имеющие биофизическую или биохимическую природу.
Среди зимующих жуков первой, наиболее сильной физиологически генерации максимальной устойчивостью к холоду отличаются особи, у которых состояние диапаузы наступило наиболее рано. По данным Родионовой, у зимующих жуков первой генерации холодозащитные реакции выражены более ярко, чем у жуков второй генерации. В этой же рано окрылившейся части первой генерации формируется суперпауза, при которой достигается наиболее глубокое подавление обмена веществ.
По наблюдениям Венгорека, зимняя смертность самок, откладывавших до зимовки яйца, выше, чем самок, не откладывавших яйца, а смертность жуков, питавшихся на картофеле более ранних сроков посадки, ниже, чем при питании ботвой картофеля более поздних сроков посадки.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Стации и условия зимовки колорадского жука. Размеры смертности в зимний период
Существование колорадского жука тесно связано с почвой как средой обитания.
Активная жизнь жуков (питание, размножение, расселение) продолжается всего 3—4 летних месяца; остальные 8—9 месяцев в году жуки проводят в почве в состоянии покоя (диапауза, олигопауза). У небольшого числа молодых жуков (5—7%) наступает затяжная диапауза (суперпауза) и они могут находиться в почве, не выходя на ее поверхность до 2-3 лет.
Осенне-зимний период для насекомых имеет очень большое значение и часто определяет физиологическое состояние и численность особей весенней популяции. Колорадский жук зимует на стадии имаго в почве, на картофельных полях, где проходило его развитие или вблизи от них. Как и другие насекомые, зимующие в почве, этот вредитель защищен не только от действия низкой температуры и ее резких колебаний, но и от опасности высушивания во время зимовки. Во время зимовки жуки малоподвижны, поэтому именно эти факторы — температура и влажность среды, приобретают для них особо важное значение.
Зимняя выживаемость жуков, их состояние после выхода из почвы весной в значительной степени зависят от условий, в которых проходила зимовка; тип почвы, ее структура, физические и химические свойства, газовый и гидротермический режим, складывающийся в местах зимовки жука, определяют ход зимовки и ее результаты.
Глубина залегания зимующих жуков зависит от типа почвы и колеблется от 5—10 до 70—80 см. В легких песчаных почвах с хорошей регуляцией газового и водного режимов жуки уходят на зимовку в более глубокие слои и отдельных особей обнаруживали даже на глубине 100— 120 см. В тяжелых глинистых почвах жуки зимуют в более поверхностных горизонтах почвы. По данным Ерми в Венгрии максимальная глубина, на которой были обнаружены жуки в глинистой почве достигала 17, а в песчаной — 23 см. В Белоруссии, где преобладают дерново-подзолистые, часто заболоченные почвы, основная масса жуков зимует в горизонте 6—25 см. Наблюдения, проведенные в равнинной части Закарпатья, показали, что основная масса жуков (более 90%), зимующих в глинистой почве, сосредоточивается в горизонте между 0 и 20 см, причем большая половина не зарывается глубже 10 см. Максимальная глубина, на которой были обнаружены здесь жуки, не превышала 30 см. В песчаной почве жуки встречаются на глубине до 60 см. Из них более 75% концентрируется в горизонте 10—30 см. В поверхностных слоях песчаной почвы жуки встречаются в очень небольшом количестве.
Во время диапаузы жуки способны передвигаться в почве в поисках более благоприятных условий. Наиболее отчетливо прослеживаются вертикальные сезонные миграции жуков: осенью из поверхностных, более холодных слоев жуки спускаются в более теплые глубокие, а во второй половине зимы и весной мигрируют в обратном направлении. Как правило, к апрелю основная масса перезимовавших жуков сосредоточивается в поверхностных слоях почвы, на глубине до 10 см.
Высказывалось предположение, что глубина проникновения жуков в почву связана с их физиологическим состоянием, и на большую глубину уходят жуки с наиболее выраженной диапаузой. Однако анализ физиологического состояния жуков, взятых из разных горизонтов показал, что глубина размещения жуков в почве не зависит от их подготовленности к зимовке. Исключением являются жуки, не успевшие закончить преддиапаузную подготовку, которые уходят в почву под прямым давлением холода и остаются в ее верхних слоях.
Глубина залегания насекомых в почве связана, прежде всего, с их требованиями к содержанию в почве кислорода, к условиям температуры и влажности. Одним из основных факторов, лимитирующих проникновение насекомых в глубокие слои почвы, является недостаток кислорода. Сравнение газового состава воздуха в местах залегания жуков на зимовку в почвах разного типа (песок, супесь, глина) показали, что газовый режим, складывающийся в разных почвах, не может служить препятствием для проникновения жуков в более глубокие горизонты для зимовки в глинистой почве. Различия концентраций кислорода и углекислого газа в этих почвах невелики, однако в глинистой почве концентрация углекислоты несколько выше, а кислорода ниже, чем в песчаной и супесчаной почвах, что особенно заметно в период зимовки жуков — с октября по май. Однако и в этот период разница в содержании углекислоты не превышает 0,1—0,3%. Содержание кислорода в течение года также колеблется незначительно и в среднем нигде не опускается ниже 20%. Весной и осенью, после дождей и в период таяния снегов в почве на глубине 20—30 см могут временно создаваться условия, близкие к анаэробным. Для обеспечения дыхания, однако, насекомым достаточно небольшого (до 5%) количества кислорода, а в состоянии покоя (диапауза, олигопауза), в условиях пониженных температур, их устойчивость к действию высоких концентраций углекислоты и недостатку кислорода еще повышается.
Температурный режим, который складывается в почвах разного типа, в слоях, где зимуют жуки, также различается незначительно. По измерениям, проведенным в равнинных районах Закарпатья, температура в глинистой почве в зимние месяцы несколько выше, чем в песчаной; осенью глинистая почва медленнее остывает, а весной медленнее согревается. Наиболее сильные колебания температуры отмечены в самых поверхностных слоях почвы, до глубины 10 см. Отрицательная температура (—1° —2°) отмечена только на этой глубине, причем общее число дней с минусовой температурой составляло в песчаной почве немногим более месяца и в глинистой — около двух недель. На глубине 20 см и глубже температура редко Опускалась ниже —1,5, —2,0°.
В создании температурного режима почвы большое значение имеет высота снежного покрова, что особенно важно в северной части ареала жука. Снежный покров, особенно свежевыпавший снег, отличается плохой теплопроводностью. Это обусловливает медленный теплообмен между воздухом и почвой и защищает ее от быстрого и глубокого охлаждения. По данным Мейла при температуре воздуха —18° и ниже температура почвы на участке без снежного покрова, на глубине 40—60 см опускается до —5,5, —10°, а на участке со снеговым покровом высотой 35 см температура держится на уровне не ниже — 1°. В Закарпатье до выпадения снега (зима 1961/62 г.) температура почвы на глубине 10 см почти не отличалась от температуры ее поверхности; после образования снежного покрова, высота которого достигала 30 см, даже при температуре воздуха —19°, она не опускалась ниже —1, —2°. Размеры смертности жука во время зимовки связаны с выпадением или отсутствием снежного покрова. В суровые зимы, при небольшой толщине выпавшего снега (менее 10 см), отмечалась массовая гибель жуков. С увеличением толщины снежного покрова (30 см и выше) зимовка жуков проходила вполне благополучно.
Наиболее сильно различаются легкие и тяжелые почвы по условиям влажности. Абсолютная влажность глинистой почвы на протяжении всей зимовки жуков в 2 — 2,5 раза выше влажности песчаной почвы. Наиболее высокая влажность в этой почве отмечена в слое массового залегания жуков, на глубине до 20 см. В песчаной почве на протяжении всей зимовки влажность почвы в среднем не превышает 9—13%. Весной в конце марта, перед началом выхода жуков, влажность во всех почвах сохраняется на высоком уровне.
Размеры смертности жуков во время зимовки варьируют в очень широких пределах. В зависимости от климатической зоны и условий года количество погибших особей может колебаться от 10 до 90%. По данным Ерми и Шарингера, зимняя смертность жуков, зимующих в торфяной почве, достигала 92,8%. В Закарпатье число жуков, погибших в разные годы и в разных почвах, колебалось от 13 до 86,8%.
Размеры смертности жуков во время зимовки зависят от многих причин и определяются как физиологическим состоянием зимующих жуков, так и экологическими условиями, складывающихся в местах зимовки. Физиологическое состояние жуков, уходящих на зимовку, их преддиапаузная подготовка имеют очень большое значение. Жуки, не успевшие закончить питание до наступления холодов, плохо подготовленные к зимовке, как правило, остаются в поверхностных слоях почвы и погибают во время зимовки. Менее устойчивы к неблагоприятным факторам среды во время зимовки жуки поздней первой генерации, развивавшиеся во второй половине лета, и жуки второй генерации. Как показали польские ученые Ковальская и Венгорек, выживаемость жуков находится в тесной зависимости от длительности периода их активности до наступления диапаузы: чем длиннее период преддиапаузного питания, тем менее устойчивы они к неблагоприятным факторам среды, тем выше их смертность и наоборот.
Большие различия в размерах смертности отмечены среди самок откладывавших яйца до ухода в диапаузу и не приступавших к размножению до зимовки. Смертность размножавшихся самок почти вдвое превышает смертность самок, не откладывавших яйца, причем, чем дольше период яйцекладки, тем выше смертность самок в зимний период.
Особенно велика смертность размножавшихся самок осенью. Среди самок, не откладывавших яйца, и самцов число погибших особей колебалось (около 25—30%), тогда как у размножавшихся самок оно достигало 56%. Анализ состояния жуков из разных физиологических групп показал, что самки, откладывавшие яйца, значительно хуже подготовлены к зимовке и уходят в почву со значительно меньшими запасами жировых резервов (на 6—11%) и с большим количеством воды в теле, чем самцы и неразмножавшиеся самки.
Размеры смертности жука в зимующей популяции, как и физиологическое состояние перезимовавших жуков, в значительной степени определяются условиями внешней среды, в которой проходила зимовка. Многочисленные исследования условий зимовки вредителя показали, что наиболее благоприятны для нее легкие, песчаные и супесчаные почвы; в тяжелых глинистых почвах зимовка проходит менее благополучно.
В тяжелых глинистых почвах гибель жуков может достигать очень больших размеров. По данным Ерми и Шарингера, количество погибших жуков в разных почвах колебалось от 34 до 92,5%. Изучение влияния различных типов почвы на зимовку колорадского жука, проведенное Пекарчиком, также показало, что размеры смертности жуков тесно связаны с типом почвы и составляют: в остром песке — 32, глине — 44, суглинке — 31, черноземе — 50, буроземе — 20 и в торфянике — 30%. В Закарпатье, в зимние сезоны 1960/61 и 1961/62 гг. смертность жуков в глинистой почве была в 3—7 раз выше, чем в песчаной, и колебалась в песчаной почве от 13 до 24,5% и в глинистой — от 46,4 до 86,6%. Смертность жуков, зимующих в супесчаной почве, была несколько выше, чем в песчаной, но ниже, чем в глинистой, и колебалась от 19,5 до 27,2%.
Относительно высокой выживаемостью жуков во время зимовки в легких почвах Трувло объясняет высокую численность жука, наблюдающуюся обычно в районах с песчаными почвами. Во Франции основные районы возделывания картофеля сконцентрированы в северо-западной части страны, где условия среды менее благоприятны для развития жука: из-за сильного увлажнения почвы зимой в этих районах наблюдается очень высокая смертность зимующих жуков и вредоносность его не бывает высокой.
Изложенные данные по газовому и гидротермическому режиму в местах зимовки жуков позволяют утверждать, что основным фактором, определяющим глубину залегания жуков на зимовку в разных почвах и влияющим на физиологическое состояние зимующих жуков, является влажность среды, значительно более высокая в тяжелых глинистых почвах, чем в легких песчаных. Дополнительным отрицательным фактором, действующим на жуков в глинистой почве в комплексе с высокой влажностью, служит несколько пониженная ее аэрация.
На зимующих жуков отрицательно влияет как очень низкая, так и очень высокая влажность почвы. Между глубиной залегания жуков и влажностью почвы имеется прямая зависимость. Зимовка в сухой почве проходит относительно благополучно, но весной, в почве с низкой влажностью, восстановление водного баланса до видовой нормы в теле жуков затруднено, и их реактивация проходит очень медленно. Жуки задерживаются в почве до выпадения дождей и частично погибают. При отсутствии дождей, даже при оптимальной температуре, выход жуков из почвы может задержаться на длительное время (до сентября-октября) и гибель их в таких случаях от высыхания может быть очень высокой.
В очень засушливых районах (штат Аризона в США, некоторые районы степной зоны Украины и др.) более тяжелые влажные почвы благоприятнее для зимовки жуков, чем песчаные, так как дольше сохраняют влагу и предохраняют жуков от высушивания. По мнению Брайтенбехера, в таких районах во влажной почве жуки легче реактивируются и быстрее приступают к размножению, чем жуки, вышедшие из сухой почвы.
Многочисленные наблюдения в природе и эксперименты убедительно свидетельствуют об отрицательном влиянии на зимующих жуков высокой влажности почвы. Ее влияние сказывается уже в период ухода жуков в почву осенью, когда жуки из-за высокой влажности задерживаются в верхних горизонтах почвы и в суровые зимы вымерзают. Смертность жуков во влажной почве вдвое превышает их смертность в почве с низкой влажностью. В Калининградской области РСФСР в суглинистых влагоемких почвах ежегодно погибает до 75% зимующих жуков. В Закарпатье число погибших жуков в более влажной глинистой почве в 3—7 раз выше, чем в песчаной. Особенно сильно отрицательное действие чрезмерно высокой влажности проявляется осенью, в период дождей, и весной, во время таяния снегов, когда жуки подвергаются периодическим затоплениям. По данным Шарфенберга, в затопленной водой почве жуки полностью погибают на 8-й день. При положительной температуре высокая влажность действует на жуков как прямо, так и косвенно, способствуя развитию грибных, бактериальных и вирусных заболеваний.
Отмирание жуков во время зимовки происходит неравномерно. Венгорек установил два периода повышенной смертности жуков: осенний, когда диапауза у жуков заканчивается и обмен веществ повышается, увеличивая чувствительность организма к неблагоприятным факторам среды, и весенний. В зимние месяцы смертность жуков незначительна. Особенно высокая смертность наблюдается весной в глинистой почве, перед выходом жуков на поверхность. По данным Миндер и Козаржевской, число жуков, погибших в глинистой почве, в марте превышает число особей, погибших в осенние месяцы, почти в десять раз. В песчаной почве разница в размерах смертности осенью и весной меньше. Эти различия связаны с тем, что у жуков, зимующих в песке, на протяжении всего зимнего покоя уровень обмена веществ значительно ниже, чем у жуков, зимующих в глинистой почве.
Переход от активного состояния к диапаузе сопровождается значительным обезвоживанием организма, накоплением жировых запасов в жировом теле, сокращением дыхательного метаболизма и изменением активности ряда ферментов тканевого обмена. В частности, значительно повышается активность тканевой каталазы, которая, как правило, пропорциональна глубине физиологического покоя насекомых. Эти изменения обеспечивают зимующим жукам повышенную устойчивость к действию неблагоприятных условий во время зимовки.
В ходе зимовки в организме жуков происходят изменения, размеры и активность которых в значительной степени зависят от условий зимовки. Анализ физиологического состояния жуков, зимующих в разных почвах, проведенных на разных этапах зимовки, показал, что жуки, зимующие в песчаной почве, постоянно находятся в состоянии более глубокого покоя и сохраняют его дольше, чем жуки, зимующие в глинистой. К началу диапаузы количество жировых запасов в теле жуков достигает 38—40% от сухого веса. В зимний период динамика расходования жира у жуков, зимующих в разных почвах, неодинакова: в глинистой почве жир расходуется более интенсивно, чем в песчаной почве. Высокое расходование жира происходит весной во время восстановительного периода. Потери жира у жуков, зимующих в песчаной почве, колебались в зависимости от генерации от 17,1 до 29,0% у самок и от 14,3 до 21,2% у самцов, в то время как у жуков, зимующих в глинистой почве, они колебались соответственно в пределах 27,5—43,8 и 19,1—28,6%.
Водный баланс в теле жуков во время зимовки также не остается постоянным и коррелирует с условиями внешней среды. У жуков, зимующих в глине, содержание воды в теле, на протяжении всей зимовки более высокое, чем в песчаной. У жуков, зимующих в глинистой почве, количество воды резко увеличивается уже осенью и в зимние наиболее холодные месяцы содержание воды в их теле почти достигает уровня, характерного для активных жуков, что влечет за собой повышение общего уровня метаболизма, которое коррелятивно сопровождается уменьшением устойчивости таких жуков к действию неблагоприятных факторов среды. У жуков, зимующих в песчаной почве, увеличение количества воды в теле от осени к весне происходит очень постепенно. Полное восстановление водного баланса у этих жуков наблюдается только перед их весенним пробуждением или даже после их выхода на поверхность почвы.
О более ранней реактивации жуков, зимующих в глинистой почве, свидетельствуют и некоторые другие физиологические показатели, например повышенная интенсивность газообмена. В песчаной почве потребление кислорода на протяжении всей зимовки удерживается на сравнительно низком уровне. Судя по интенсивности потребления кислорода, наиболее глубокое подавление процессов метаболизма происходит у жуков первой ранней генерации, зимующих в песчаной почве. Активность тканевой каталазы у жуков, зимующих в легких песчаных почвах, на всем протяжении зимовки выше, чем у жуков при зимовке их в тяжелых глинистых почвах, что также указывает на более глубокое и устойчивое состояние физиологического покоя, в котором находятся жуки в песчаной почве. О более глубоком покое жуков, зимующих в песчаной почве, свидетельствуют и меньшие изменения веса тела (сырой и сухой), чем у жуков, зимующих в глинистой почве, у которых они происходят более интенсивно.
Сравнение физиологического состояния жуков первой ранней и поздней генераций и жуков второй генерации во время зимовки показывает, что жуки первой ранней генерации, не приступавшие к размножению, лучше подготовлены к зимовке, чем жуки первой поздней и второй генерации. Наиболее глубокое подавление метаболизма, наблюдающееся у жуков первой ранней генерации при зимовке в песчаной почве, обеспечивает им наибольшую устойчивость во время зимовки.
Условия, создающиеся в горизонтах массового залегания зимующих популяций жуков, в легких песчаных почвах, способствуя сохранению длительного и глубокого покоя, обусловливают формирование у части особей первой ранней генерации затяжной диапаузы. Весной, с пробуждением жуков, выходом их на поверхность почвы и началом питания, различия в физиологическом состоянии жуков, связанные с разными условиями зимовки, постепенно сглаживаются. Однако физиологически более сильными пробуждаются весной жуки первой ранней генерации, не размножавшиеся в год их отрождения.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.