Зерновые культуры и кормовые травы
Зерновые культуры и кормовые травы
1. Характеристика
Если микроклимат на семенных посевах
злаков и посевах кормовых трав очень сходен с микроклиматом лугов или посевов
многолетних бобовых, то на полях зерновых культур, по крайней мере, начиная с
мая, микроклиматические условия совершенно иные. Здесь на поверхность почвы
поступает больше света и солнечных лучей и воздушные потоки притормаживаются на
большей высоте над поверхностью почвы. Хотя по мере роста зерновых наиболее
теплая зона перемещается вверх, она расположена все же намного ниже верхнего
яруса растительности. По мере созревания злаков и уменьшения сомкнутости
стеблестоя, дневной температурный максимум снова приближается к поверхности
почвы, а после скашивания зерновых он оказывается на самой - поверхности почвы
(рис. 1, а). Ночное излучение наиболее сильно в верхних частях растений.
Опускающийся холодный воздух перехватывается листьями и стеблями, так что
температурный минимум оказывается в средней части стеблестоя (рис. 1, б). Поэтому
летом, днем и ночью поверхность почвы и припочвенный слой воздуха на полях
зерновых довольно теплые.
Рис. 1. Изменения температуры на
поле озимой ржи: а - в полуденные часы (инсоляционный тип); б - в течение ночи
(излучающий тип)
Если даже в распределении фауны в
стеблестое зерновых и имеется известная вертикальная зональность в соответствии
с образом жизни и питания, то, тем не менее, у многих видов в зависимости от
погодных условий и смещения микроклиматических зон можно наблюдать вертикальные
перемещения. В Иране сравнивали поведение клопа - вредной черепашки (Eurygaster
integriceps) на более редких, пронизываемых солнцем и на очень загущенных
посевах пшеницы. На первых клопы в жаркие полуденные часы спускались вниз,
чтобы найти тень в трещинах почвы. В загущенных посевах с их прохладным
микроклиматом клопы почти постоянно могли находиться на колосьях. У других
насекомых (Lygaeidae, Nabidae) также наблюдались перемещения вверх и вниз в
зависимости от суточных колебаний микроклимата.
2. Биоценотические связи на полях зерновых в различных районах
Исследования, проведенные на
пшеничных полях степной зоны в Заволжье и в окрестностях Будапешта, дают
представление о биоценотических связях в посевах зерновых. К основному ядру
фитофагов, связанных с пшеницей (тли, трипсы, клопы, цикады, мухи, гусеницы
совок, земляные блохи), добавляются виды, обитающие на сорняках, а также
хищники и паразиты, живущие за счет всех этих фитофагов. Из 74 видов насекомых,
установленных на различных полях пшеницы в Заволжье, 20 видов встречались во
всех обследованных пунктах и из них 10 питались на пшенице (рис. 2).
Рис. 2. Биоценотические связи на
пшеничном поле в Казахстане. (Доминантные виды указаны более жирными стрелками)
В Венгрии, где учет насекомых
проводился, помимо метода кошения сачком, еще и путем сбора определенного числа
растений с каждого поля, чтобы охватить находящиеся в них неполовозрелые
стадии, было обнаружено 14 видов, питающихся на пшенице, и большое количество
их естественных врагов (рис. 3).
Рис. 3. Биоценотические связи на
пшеничном поле в Венгрии (с учетом врагов насекомых-вредителей)
Хотя по численности Haplothrips
tritici и Schizaphis gra-minum преобладали над Mayetiola
destructor, но по степени вреда, наносимого растениям, на первое место
следует поставить гессенскую муху (Mayetiola), так как вред от трипсов и
тлей гораздо менее значителен. Вообще не следует пренебрегать качественной
стороной по сравнению с количественной, как это часто происходит при
синэкологических исследованиях.
Большая часть насекомых, указанных
для посевов пшеницы на юге России и в Паннонско-Понтийской области Венгрии,
встречается также на зерновых северо-запада Германии, однако здесь они уже не
имеют экономического значения, потому что численность их популяций слишком
низка по климатическим причинам или потому, что здесь некоторые виды
предпочитают питаться не на пшенице, а на других зерновых культурах (например,
шведская муха-на овсе и ячмене).
Некоторые виды, например Schizaphis
graminum или Haptothrips tritici, вообще отсутствуют в области
атлантического климата, но их место занимают другие виды.
Формирование соответствующих
фаунистических комплексов, на определенных типах культур даже в очень удаленных
друг от друга областях со сходными климатическими условиями происходит в
принципе одинаково. На это первым обратил внимание М.С. Гиляров, сравнив
типичных насекомых, обитающих на полях пшеницы в Восточной Европе и в Северной
Америке, и указав на их эквивалентность.
Рис. 5. Распространение эвритопного
хлебного пилильщика Cephus pygmaeus (пунктировка) и
стенотопного американского хлебного пилильщика С. cinctus (штриховка).
Рис. 6. Распространение
североамериканского пшеничного клопа (Blissus lencopterus) в основном в
прибрежных областях и клопа - вредной черепашки (Eurygaster integriceps) в
основном в степных областях
3. Кормовые травы
Хотя имеется много результатов
исследований, касающихся вредителей семенных посевов кормовых трав, и этому же
вопросу посвящена подробная сводка Мюле, но долго недоставало биоценотических
анализов отдельных травостоев, которые могли бы дать представление о структуре
и динамике подобных экосистем. Поэтому в Шлезвиг-Гольштейне подробнее
исследовали посевы мятлика лугового (Роа pratensis) различного возраста
на протяжении нескольких лет.
Мятлик здесь сеют осенью в смеси с
озимым рапсом в качестве покровной культуры. Даже если стремятся по возможности
выращивать культуру чистой от сорняков, то все же нельзя избежать появления
сорняков через какое-то время. Так как в течение многих лет используется одна и
та же площадь, здесь может происходить такое же развитие в направлении
постоянного луга, как и на полях многолетних бобовых. Относительно малая
активность человека на таких полях благоприятствует заселению их многими видами
животных. На одном поле мятлика было обнаружено свыше 500 «местных» видов
беспозвоночных (не считая кратковременных визитов видов с соседних полей).
Среди растительноядных видов явно
выделяются ногохвостки, трипсы, цикады, тли, галлицы и злаковые мушки. Правда,
с возрастом культуры происходит изменение отношений доминантности некоторых
видов. Так, например, тли (Rhopalosiphum padi, Sitobium granarium) и
некоторые цикады (Macrosteles) предпочитают более молодые посевы, тогда
как галлицы (Mayetiola schoberi, Contarinia poae, Dasyneura poae,
Sitodiplosis cambriensis), огневки Crambus, в первую очередь С. culmellus,
и цикады из родов Arthaldeus и Errastunus, наоборот, -
многолетние залежи (рис. 7).
Рис. 7. Сезонные колебания
численности насекомых-фитофагов в разных по возрасту семенных посевах мятлика
лугового в Шлезвиг-Гольштейне
микроклимат
посев насекомое фитофаг
По трофическим связям такая фауна
довольно уравновешена. Примерно 20% видов питается на рою, 30% - на
сорняках, 36% - зоофаги и 14% - сапрофаги. Если исходить из численности
различных групп животных, то двукрылые занимают первое место; за ними следуют
трипсы, пауки и цикады, тогда как по числу видов превосходство остается за
жуками, и после них идут перепончатокрылые, двукрылые и клопы. В более теплом
климате, например уже в Баварии, удельный вес клопов и цикад в общих сборах
намного выше по сравнению с северо-западными районами Германии. Вместе с
двукрылыми они занимают доминирующее положение. В Венгрии доминируют
саранчовые. Это относится, в частности, к Chorthippus albomarginatus
(=elegans), C. brunneus (=bicolor) и С. dorsatus, а также и к более
южным видам Euchorthlppus declivus и Aiolopus thalassinus. Хотя
на северо-западе Германии численность саранчовых на монокультурах кормовых трав
очень невелика, но вообще они встречаются. Интересно, что там на полях мятлика
доминирует С. albomarginatus, а С. longicornis (=parallelus), С. biguttatus,
Mecosthetus grossus и Tetrix subulata встречаются реже. В обоих
случаях на одних и тех же полях здесь можно найти как сухо-, так и влаголюбивые
виды.
На некоторых кормовых травах
поселяются паразитические грибы, которые поражают и зерновые культуры. Это
относится, например, к снежной плесени (Calonectria graminicola = Fusarium
nivale). Из других грибов следует упомянуть Erysiphe gra-minis,
Claviceps purpurea, Ophiobolus graminis, Cercosporella herpotrichoides,
Puccinia graminis, P. coronata и Marssonina graminicola. Кроме того,
встречаются специализированные паразиты злаковых трав, например удушающая
плесень (Epichloe typhina), некоторые виды Puccinia и Helminthosporium.
Возбудители гнили корневой шейки зерновых культур (Ophiobolus,
Cercosporella) не имеют большого значения для посевов важнейших кормовых
трав или семенников. Поэтому после кормовых трав как предшественников эти грибы
не усиливают поражения пшеницы или ячменя.
Пожелтение соцветий, которое в
зависимости от масштаба обозначают как частичную или полную белоколосицу,
относится к наиболее опасным повреждениям злаков, выращиваемых на семена. Кроме
некоторых грибов (Helminthosporium uagans - особенно на мятлике луговом,
Marssonina - на Trisetum), имеется целый ряд беспозвоночных,
которые также могут вызывать белоколосицу. Они имеются среди злаковых мушек,
галлиц, клопов, тлей, трипсов и клещей (Siteroptes, Tarsonemus). В
появлении белоколосицы (особенно частичной) главную роль играют иепаразитарные
физиологические причины. Она может быть вызвана такими нарушениями роста, как
поздние заморозки, недостаточное освещение, а также недостаток воды,
питательных веществ в определенных местообитаниях и при определенных погодных
условиях (колебания температуры и влажности). Причины белоколосицы могут быть
от случая к случаю совершенно различными и отличаются, кроме того, по их
масштабам в отдельных климатических областях (например, уже на юге и севере
Германии) и у отдельных видов злаков (овсяница и мятлик страдают больше, чем
райграс, тимофеевка или полевица).
Литература
1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., «Колос», 1971.
. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю.А. Захваткин -
Санкт-Петербург, Мир, 2003 г. - 360 с.
. Лекции по экологии: О.В. Богданкевич - Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002
г. - 208 с.
. Общая экология: М.В. Гальперин - Санкт-Петербург, Форум,
Инфра-М, 2007 г. - 336 с.