Особенности формирования сообществ жуков-жужелиц под влиянием систем основной обработки почвы и средств химизации
Земледелие, химизация и агроэкология / 18 апреля 2012
В статье рассматриваются новые данные по оценке эколого-популяционных характеристик сообществ жужелиц в агроценозах яровой пшеницы, формирующихся при разных системах основной обработки почвы и уровнях интенсификации.
Известно, что жужелицы являются важнейшим компонентом почвенной фауны, видовой и количественный состав которых зависит от свойств почвы и интенсивности её обработки. Установлено, что последние являются основными стимуляторами массовых миграций жужелиц (Замотайлов, 1990), а почвозащитные обработки способствуют накоплению численности этих насекомых (Сусидко, Писаренко, 1983). Наряду с обработками почвы важную роль, по мнению ряда авторов, может играть интенсивность применения средств химизации.
Цель исследований – изучить особенности формирования сообщества жужелиц под влиянием систем основной обработки почвы и применения средств химизации.
Исследования проводили на стационаре ГНУ СибНИИЗХим в ОПХ "Элитное" Новосибирской области в 2007 г. в условиях севооборота пар – пшеница – пшеница – пшеница. На 1-й культуре после пара изучали влияние четырёх систем обработки почвы – отвальной (на глубину 20-22 см); глубокого рыхления стойками СибИМЭ (20-22 см); плоскорезной (10-12 см); без основной обработки (нулевая) и средств химизации на формирование сообществ жужелиц. Технология возделывания яровой пшеницы предусматривала применение N80, а также инсектицида Децис экстра (норма расхода 0,05 л/га) в фазе всходов, баковой смеси гербицидов Пума Супер 100 (0,9 л/га) + Элант премиум (0,9 л/га) в фазе кущения, а так же фунгицида Титан (0,5 л/га) в фазе колошения пшеницы.
Сбор материала проводили методом почвенных ловушек. Выемку жужелиц производили 1 раз в неделю. На каждой повторности было установлено по 1 почвенной ловушке (Власенко, Кротова, Власенко, 1996)
При характеристике состава и структуры доминантных видов в разных биотопах использовали индексы доминирования (Власенко, Штундюк, 1994). Для характеристики сообществ жужелиц, сложившихся под влиянием сельскохозяйственных культур и средств химизации, были рассчитаны индексы: биоразнообразия (Шеннона-Уивера), доминантности (Симпсона), коэффициент сходства Чекановского-Съеренсена, а также их стандартные ошибки (Песенко, 1982).
Проведенные исследования позволили вывить влияние обработок почвы на количественные показатели сообществ жужелиц, обитающих в агроценозах яровой пшеницы. Всего за сезон было выловлено 28352 экз. жужелиц, относящихся к 65 видам. Из них в посевах пшеницы, размещённых по отвальной обработке, было собрано 37 видов жужелиц (2082 экз.), глубокому рыхлению – 44 вида (2296 экз.), плоскорезной обработке – 41 вид (2246 экз.) и без обработки – 41 (1924 экз.). Таким образом, количество видов жужелиц было меньше в посевах, выращенных по вспашке, а количество отловленных жуков – в посевах, размещенных на нулевой обработке.
При анализе структуры формирующихся сообществ жужелиц было установлено, что в агроценозах яровой пшеницы, размещенных в вариантах с отвальной обработкой почвы, вклад трех наиболее обильных видов жужелиц в сообщество карабид (Bembidion quadrimaculatum, B. properans и Poecilus cupreus) был больше, чем в посевах, размещенных по глубокому рыхлению, плоскорезной и нулевой обработкам. Так, вклад первого вида был больше в 1,3, 1,3 и 1,2 раза, второго – в 1,9, 1,5 и 1,1 раза, третьего – в 1,4, 1,5 и 1,3 раза, соответственно. Для всех видов, максимальный период активности которых отмечен в летний период, была выявлена тенденция к повышению вклада в сообщества, формирующиеся в вариантах безотвальных обработок. Так, доля вида Poecilus fortipes в сообщества, формирующиеся в агроценозах при глубоком рыхлении и плоскорезной обработке почвы, была в 1,2-1,3 раза выше, чем на отвальной и нулевой обработках. Доля вида Calathus halensis была в 1,7 и 1,5 раза больше в посевах, размещённых по глубокому рыхлению, и в 1,5 и 1,4 раза выше – по плоскорезной обработке в сравнении с отвальной и нулевой обработками, соответственно. Вклад вида Agonum gracilipes в сообщество, заселяющим посевы по нулевой обработке почвы, был выше в 1,4, 1,5 и 1,3 раза по сравнению со вспашкой, глубоким рыхлением и плоскорезной обработками почвы.
Коэффициенты сходства сообществ жужелиц, обитающих в агроценозах яровой пшеницы, формирующихся при разных системах обработки почвы, были достаточно высоки, поскольку из 57 собранных в контроле видов 30 в равной степени присутствовали во всех посевах, независимо от способа обработки почвы.
По отношению к средствам химизации, использованным при выращивании яровой пшеницы, жуков-жужелиц можно разделить на 2 группы. К первой можно отнести виды, доля участия которых в сложившихся сообществах увеличивается с применением удобрений и средств защиты растений. Это Bembidion properans, обилие которого в варианте с полным комплексом средств химизации превысило контроль в 1,6, 2,9, 2,2 и 1,5 соответственно на отвальной обработке, глубоком рыхлении, плоскорезной и нулевой обработках, а также Poecilus fortipes, вклад которого увеличивался в 1,4, 1,2, и 1,4 раза на трёх видах обработки почвы, кроме глубокого рыхления. Доля участия вида Poecilus cupreus при применении средств химизации на безотвальных и нулевой обработках возрастала в 1,3, 1,6 и 1,2 раза. Жужелицы, условно отнесенные ко второй группе, напротив, реагировали снижением численного обилия на внесение средств химизации. Так, доля участия вида Calathus halensis была в этом случае ниже контроля в 3,0, 5,0, 5,3 и 3,1 раза на вспашке, глубоком рыхлении, плоскорезной и нулевой обработках, соответственно. Особое внимание заслуживает вид Amara majuscula, который с применением средств химизации переходил из группы субдоминирующих в группу редких видов. Вклад этого вида в сообщество на опытных вариантах сокращался от 3,4 (вспашка) до 14 (нулевая обработка) раз.
В целом, формирующиеся сообщества жужелиц характеризуются высокими индексами видового разнообразия (2,611-2,701) и низкими – доминантности (0,0942-0,1004). Способ основной обработки почвы оказывал влияние на первый показатель в контрольных вариантах: на вспашке он был достоверно ниже, чем на других обработках. Наиболее высоким индекс видового разнообразия был в варианте с глубоким рыхлением. Применение средств химизации, предусмотренных технологией возделывания яровой пшеницы, привело к снижению этого показателя до 2,514-2,625 и росту индекса доминантности до 0,1008-0,1173.
Индексы сходства сообществ жужелиц, в контрольном и опытном вариантах, были очень высокими - от 0,91 до 0,93. Вследствие этого, применение средств химизации, предусмотренных технологией возделывания яровой пшеницы в соответствии с регламентом, не оказывает существенных изменений в сообществах карабид.
Таким образом, установлено, что виды Bembidion quadrimaculatum, Bembidion properans, Poecilus cupreus наиболее обильны в вариантах с отвальной обработкой почвы. Для видов Poecilus fortipes, Calathus halensis характерно увеличение доли в сообществах на безотвальной и плоскорезной обработках почвы, а для вида Agonum gracilipes – на нулевой. Видовой состав жужелиц, обитающих в посевах яровой пшеницы, размещенных по вспашке, глубокому рыхлению, мелкой плоскорезной и нулевой обработках, характеризуется высокими показателями сходства - от 82 до 91 %. Жуки C. halensis, A. gracilipes и Amara majuscula проявили чувствительность к применению комплекса средств химизации, что проявилось в снижении их вклада в сообщества в опытных вариантах по сравнению с контрольными. Рассчитанные индексы доминантности и биоразнообразия подтверждают факт высокой стабильности формируемых агроценозов, в пользу чего свидетельствуют рассчитанные коэффициенты сходства сообществ жужелиц в контроле и в варианте с применением азотных удобрений и средств защиты растений – от 91 до 93%.
Полученные результаты позволяют сделать вывод о том, что в условиях лесостепи Приобья применение удобрений и пестицидов в технологиях выращивания яровой пшеницы в целом не вызывает существенных отрицательных воздействий на основные экологические параметры сообщества жужелиц.
Источник: BORONA.net
