Колорадский жук. 2

     Биология. Колорадский жук   

     Колора́дский  карто́фельный жук (лат. Leptinotarsa decemlineata) — насекомое семейства жуков-листоедов.

  Его длина колеблется в пределах от 9 до 12 мм, ширина 6 -7 мм. Тело короткоовальное, сильновыпуклое, блестящее, красновато-желтое со светлыми надкрыльями, на каждом из них пять черных полос (всего, таким образом, десять – откуда и латинское видовое название decemlineata – десятилинейчатый). Перепончатые крылья у жука хорошо развиты, с их помощью в жаркие летние дни жуки и совершают длительные перелеты.

     Окраска тела личинки в первом и втором возрасте темно бурая; с третьего возраста личинка становится ярко-оранжевой, розоватой или желто-оранжевой. Своей  окраской и «горбатой» формой в этот период они легко отличаются от личинок прочих местных листоедов. И жуки и личинки колорадского жука питаются листьями пасленовых культур: картофеля, томата, баклажана, намного реже – табака. Охотно поедают и некоторые дикие растения этого же семейства.

     Образ жизни колорадского жука очень сложен. Жуки зимуют во взрослом состоянии. Весной они выходят из почвы и вскоре начинают питаться на всходах картофеля и спариваться. Если, как это часто бывает, спаривание происходило осенью, до наступления глубокого зимнего покоя, именуемого диапаузой, то весной, после нескольких дней питания, самки могут начинать откладывать яйца и без дополнительного спаривания. Таким образом, всего одна самка может явиться основательницей нового очага.

     Перезимовавшие  самки с весны до осени откладывают  на нижнюю поверхность листьев ярко оранжевые яйца. В течение одного дня самка откладывает от 5 до 80 яиц. Всего же она может отложить их до 1000, хотя средняя плодовитость значительно меньше – 350. Количество поколений за лето зависит от климата местности и погоды.

     На  севере европейского ареала жук развивается в одном поколении, на юге успевает образовать три последовательных генерации (в Средней Азии на орошаемых землях – до четырех!) [16].

     На  стадии личинки у колорадского жука выделяются четыре возраста, разделенные  линьками. В первом и втором возрасте личинки питаются и остаются на верхушках побегов картофеля «выводками». В 3-ем и 4-ом разбредаются, часто переходя и на соседние растения. На окукливание основная масса личинок зарывается в почву в радиусе 10-20 см от куста, на котором они питались. Глубина, на которую личинки при этом уходят, зависит от структуры и влажности почвы; но обычно не превышает 10 см. В земляной колыбельке через 10-20 дней образуется куколка.

     Молодые, только что вылупившиеся жуки, отличаются поначалу ярко-оранжевым цветом и имеют мягкие покровы. Но спустя всего несколько часов они темнеют, становятся коричневыми с розовым оттенком и вскоре приобретают обычную окраску. Продолжительность жизни взрослых жуков варьирует и в среднем составляет один год. Однако часть жуков может жить 2 и даже 3 года.

     Наиболее  замечательная физиологическая  особенность колорадского жука состоит  в многообразии форм покоя. Обычно у  насекомых есть одна форма покоя. У колорадского жука их шесть. Первая - зимняя диапауза. Вторая - зимняя олигопауза. Третья - летний сон, в который уходят среди лета на срок от 1 до 10 дней до половины всех перезимовавших особей. Четвертая - летняя длительная диапауза. Пятая - повторная диапауза, проявляющаяся в конце лета у однажды или два (редко три) раза зимовавших и в сезоны вегетации картофеля размножавшихся жуков, выживших до осени. И, наконец, шестая - многолетняя диапауза (суперпауза), которая может длиться 2-3 года. Такая физиологическая пластичность позволяет жуку успешно преодолевать все условия. А для земледельцев - чрезвычайно затрудняет борьбу с вредителем.

     Такая сложная организация жизни  колорадского жука во многом способствует неуязвимости вредителя для каких бы то ни было средств борьбы. 
 

     Динамика  распространения  колорадского жука  

     Своё название жук получил в 1859 году после того, как опустошил картофельные поля в штате Колорадо, но настоящей его родиной является не штат Колорадо, а Сонорская зоогеографическая подобласть на северо-востоке Мексики. Кроме колорадского, там проживают и другие виды жука Leptinotarsa, которые питаются дикими паслёновыми — родственниками культурных видов картофеля, томата и табака (Рис.1).

     Из  Сонорской провинции этот жук  когда-то проник на север и добрался до восточных склонов Скалистых гор, где уже в XIX веке приспособился питаться картофелем, разведённым белыми переселенцами.

     Первые  серьёзные повреждения картофеля  колорадским жуком были отмечены в 1855 году в штате Небраска, однако своё название он получил после того, как в 1859 году появился на картофельных полях штата Колорадо. Несмотря на все меры предосторожности, новый вредитель быстро распространился по Северной Америке, а в 1876—77 гг. с грузами на пароходах пересёк Атлантический океан и впервые появился в Европе, в окрестностях Лейпцига. Из Сонорской провинции этот жук когда-то проник на север и добрался до восточных склонов Скалистых гор, где уже в XIX веке приспособился питаться картофелем, разведённым белыми переселенцами.

     Первые  серьёзные повреждения картофеля  колорадским жуком были отмечены в 1855 году в штате Небраска, однако своё название он получил после того, как в 1859 году появился на картофельных полях штата Колорадо. 
 

     Рисунок 1 – Распространение колорадского жука 

     Несмотря  на все меры предосторожности, новый вредитель быстро распространился по Северной Америке, а в 1876—77 гг. с грузами на пароходах пересёк Атлантический океан и впервые появился в Европе, в окрестностях Лейпцига.

     После этого колорадского жука ещё несколько  раз завозили в Европу, но его очаги благополучно уничтожались, пока в 1918 году, во время Первой мировой войны, ему не удалось «закрепиться» в районе Бордо (Франция). Отсюда жук начал свое победоносное шествие по странам Европы, не попав только в Великобританию, где он до сих пор редко появляется (Таблица 1). 

     Таблица 1 – История рассленения колорадского жука 

     Продвигаясь на восток по ходу преобладающих в  летние месяцы ветров, к концу 40-х  гг. жук достиг границ СССР. Первые его очаги на территории СССР были обнаружены во Львовской области Украины в 1949 году Затем в 1953 году он появился одновременно в Калининградской, Волынской, Брестской и Гродненской областях. Наконец, в жаркие, ветреные дни мая 1958 году из Венгрии и Чехословакии произошел массовый залет колорадского жука в Закарпатскую область; одновременно на литовское и калининградское побережье Балтийского моря волнами выбросило многомиллионный «десант» жуков из Польши. С этого времени и началось массовое расселение колорадского жука по России. 

     Современная стратегия защиты растений

     Меры  борьбы с колорадским жуком включают карантинные мероприятия и обработку  растений при появлении личинок 2-го возраста и в период массового отрождения молодых жуков инсектицидами (пестицидами). Однако колорадский жук показывает высокую устойчивость к ядам и быстро вырабатывает к ним иммунитет. На небольших участках жуков и их личинки обычно собирают вручную и истребляют.

     Поскольку колорадские жуки накапливают в  своих телах токсичные алкалоиды соланины, содержащиеся в побегах и листьях паслёновых, они несъедобны для большинства птиц и животных. Делаются попытки регулировать численность колорадских жуков при помощи насекомых-энтомофагов, в частности с помощью хищных клопов Podisus maculiventris и Perillus bioculatus. На родине колорадского жука были найдены и специализированные хищники (например, паразит яиц Edovum puttleri). Личинок клопов выпускают на посевы картофеля в период массовой яйцекладки колорадского жука, и они уничтожают яйца, таким образом снижая численность вредителя. Однако, когда массовые выпуски энтомофагов прекращаются, колорадский жук быстро восстанавливает свою численность. Перспективным считается выведение насекомых, уничтожающих личинки жука, но приспособленных для более холодного климата. Возможно также скрещивание колорадского жука с другими видами, что может привести к изменению его «вкусовых» предпочтений.

С развитием биотехнологий появились генетически модифицированные сорта картофеля, содержащие ген токсина бактерии Bacillus turingiensis, смертельный для колорадского жука. Ген экспрессируется (работает) только в наземных частях картофеля, а клубни же не содержат продукта этого гена, поэтому такой картофель считается безопасным.

     Существуют сорта картофеля, не ГМО, но относительно устойчивые к колорадскому жуку и «невкусные» для него. У них ботва более грубая и не по вкусу жуку. Есть также сорта, которые способны быстрее других восстанавливаться после повреждения жуком.

     Поскольку жук сильно реагирует на запах, можно  картофель сажать совместно с  другой «сильнопахнущей» культурой, например — бораго. При совместной посадке, картофельные кусты остаются на 95 % целыми. Вместо бораго можно использовать: календулу, бобы, фасоль, коноплю, яровой чеснок — высаживать вокруг посадок картофеля или в его междурядьях. Сильно не нравятся жуку: суточный настой полыни горькой, чистотела, отходов лука, отвара одуванчика, хвоща, можно использовать смесь из свежих березово-еловых опилок (посыпать раз в 2 недели листву и между кустами).

     Картофельные  кусты возможно опылять просеянной золой (лучше березовой), 10 кг золы на сотку. Через день-два погибают не только личинки, но и большинство взрослых особей. Против личинок колорадского жука можно использовать раствор мочевины (100 г на 10 литров воды). От этого двойной эффект: 90 % вредителя погибает, а растения получают азот.

     Считаются действенным способом борьбы и более  ранние посадки. Тогда жук не успевает размножаться. Для большего эффекта возможно применение нескольких мер борьбы.

     Современная система интегрированной защиты растений представляет собой совокупность рациональных приемов и средств  защиты растений, используемых с учетом природных регулирующих факторов среды и порог вредности, удовлетворяющих экономическим и экологическим требованиям. Под порогом вредности понимается численность (плотность) популяции вредителя, при которой проявляется вред, т.е. наносится ущерб урожаю. Для определения целесообразности проведения защитных мероприятий вычисляют экономический порог вредности - значение минимальной численности (плотности) популяции вредителя, при которой затраты на защиту окупаются доходом от сохраненного урожая. Его рассчитывают, используя экономически допустимый уровень потерь урожая в зависимости от стоимости продукции (обычно от 1,5 до 5 % урожая), экологических и хозяйственных требований и т.п.

     Сущность  интегрированной защиты заключается  в том, чтобы не только предотвратить  потери сельскохозяйственной продукции, но и максимально сократить отрицательное воздействие применяемых средств на экосистемы. Основой интегрированной защиты растений в агроценозах должны быть профилактическая направленность, т.е. использование таких мер, методов и приемов, которые способствуют ограничению численности вредителей.

Проблемы  защиты растений обычно осознаются нами при сопоставлении убытков и  усилий, к которым вынуждают человечество разного рода вредоносные организмы. Потери мирового сельского хозяйства  уже достигли уровня в сотни миллиардов рублей. Из года в год, несмотря на постоянное совершенствование средств защиты (набора пестицидов, технологий их использования и т.п.) убытки исчисляются четвертой частью выращиваемого урожая.

     За  последние 30 лет ущерб от насекомых-вредителей растений по меньшей мере удвоился, хотя объемы направленных против них химических обработок возросли в 10 раз.

     В настоящее время в сельском хозяйстве  применяются следующие меры, методы и приемы борьбы с вредными насекомыми и болезнями сельскохозяйственных культур:

     - организованно-хозяйственные;

     - агротехнические;

     - физико-механические;

     - химические;

     - биологические.

     Комплекс  организованно- хозяйственных мероприятий  должен обеспечить разработку оптимальных  структур и размещений посевных площадей, их мелиорацию, рациональность севооборотов, подбор и использование наиболее устойчивых к расам местных вредителей сортов возделываемых культур. Необходимым является также осуществление ряда предупредительных мер против завода в хозяйство новых видов вредителей, что обеспечивается карантинной службой [38, с.49].

     Значительные  резервы ограничения численности  вредителей и повышения устойчивости к ним растений содержат многие, подчас обычные агротехнические  приемы, продуманный выбор способов обработки почвы и внесения удобрений, оптимизация сроков сева и искоренения сорняков, уничтожение послеуборочных остатков, лущение стерни и др. К сожалению, внимание к этим аспектам агротехники несколько ослабло, по-видимому, не без влияния наглядности и эффективности химических средств защиты и распространения индустриштьных технологий с их огромными производственными площадями.

     Физико - механические методы защиты растений включают разные приемы и средства сброса насекомых (ловчие канавки, сачки, ловушки), создания преград на их пути (клеевые ловчие кольца на штамбах яблонь и пр.), уничтожения обитающих в почве вредителей (пропаривание и прокаливание почвы в теплицах). Разумеется, трудоемкость этих способов ограничивает использование их на промышленных плантациях, но по мере развития индивидуальных форм хозяйствования они приобретают новую актуальность.

     Химические  способы борьбы, применяемые при  интенсивных технологиях воздействия  сельскохозяйственных растений, особенно на больших площадях, имеют определенные экономические выгоды. Они облегчают уход за растениями, проведение защитных мероприятий и уборку урожая, что в целом приводит к повышению урожая. Но с увеличением урожайности растут заботы защитников, так как интенсификация и специализация растениеводства значительно увеличивают риск потерь продукции от вредителей и болезней.

     Как уже доказано, увеличение затрат на защиту превышает темпы повышения  урожайности. Так, при росте объема сельскохозяйственной продукции за последние 79 лет в два-три раза затраты на защиту растений возросли в 10 раз, а за 30-летнее при трехкратном увеличении выпуска продукции в 20 раз.

     Пестицидные обработки, преобладающие в технологиях  защиты большинства культур, вызывают гибель не только вредных, но и нейтральных  преобладающих видов насекомых. Они отравляют сами растения, животных и человека. Сегодня уже принимают меры снижения пестицидного пресса. Однако, попытки сократить объем, частоту химообработки, снизить дозировки препаратов без изменения технологии воздействия культуры оказываются безуспешными, так как приводят к заметным потерям урожая [40,с.49].

     Ежегодно  производство пестицидов измеряется сотнями  миллионов тонн. В гигантских плодовых садах юга нашей страны проводят до 15 обработок пестицидами за один сезон. В результате в них нет  ни вредителей, ни полезных насекомых, нет даже вездесущих воробьев, а продукция вызывает серьезные опасения аллергологов и гигиенистов.

     Биометод, хотя и перспективен, но пока маломасштабен  и имеет свои трудности. Селекция так же не всегда выручает защитника  из-за длительности выведения и недолговечности существования новых урожаев сортов часто служат благоприятным субстратом для возникновения и развитием новых агрессивных рас грибов и биотипов насекомых, клещей и т.д. Это сводит на нет многолетнюю работу селекционеров.

     Кроме того, определенные надежды вселяет  фитотерапия -использовать пестицидные  и фунгицидные свойства отваров, настоев, порошков и концентратов из сорных, лекарственных и пищевых  растений. Хотя фитотерапия на первый взгляд может показаться возвратом  к "дедовским" методам, интерес к ней в мире постоянно возрастает.

     Большое преимущество растительных препаратов в сравнении с химическими  средствами то, что они безвредны  для человека, животных и окружающей среды в целом. Их токсические  свойства на открытом воздухе и солнце сохраняются сравнительно недолго. Кроме того растительные препараты в виде настоев и отваров можно применять в более поздние сроки (до уборки урожая), что пестициды, которые имеют длительный срок распада.

     Естественные  враги колорадского жука

     Как видно колорадский жук весьма опасный вредитель, находчивый в  поиске средств распространения  и выживания, но у себя на родине он никогда не был так многочислен. Оказывается у картофельного  листоеда масса естественных врагов – энтомофагов, они могут уничтожать до 80-90% популяции вредителя. Развиваясь бок о бок с жуком, некоторые из них стали даже специализироваться на питании только колорадским листоедом или небольшим числом видов насекомых, включая его.

Хищный  клоп периллюс является одним из наиболее активных уничтожителей жука в Америке. Как взрослые клопы, так и их личинки питаются яйцами, реже имаго колорадского жука. Личинка клопа в период развития уничтожает 240-250 яиц жука, а взрослая особь за свою жизнь 3000-3500 яиц. Другой американский клоп, подизус, обладает даже большей прожорливостью, чем периллюс, съедая в день в среднем 72 яйца или 1,2 личинки жука.

     Некоторые насекомые приспособились паразитировать на колорадском жуке. Так, американская жужелица лебия на стадии личинки  обитает в почве, отыскивает личинок и куколок жука, прикрепляется к ним и почти полностью высасывает содержимое тела жертвы. Взрослые жужелица также активно нападают на личинок колорадского жука и поедают их кладки. Наконец, хищные мухи рода дорифофага на родине колорадского жука откладывают живых личинок в тело листоеда. Паразит в теле жертвы проходит личиночную стадию, окукливается и выходит наружу, разрывая покровы жука. На картофельных полях в Северной Америке к концу лета до 62-86% личинок колорадского жука может быть заражено личинками дорифофаги.

     К сожалению, попытки размножить специализированных американских энтомофагов колорадского жука в Евразии не приносят желаемых результатов. Насекомые плохо переносят  зимние холода, а весной, до появления  обилия яиц и личинок колорадского жука не могут найти себе замену для питания. Вероятно, нам следует больше внимания обратить на местных энтомофагов, которые со временем могли бы стать регуляторами численности жука. Среди таких полезных животных жужелицы, златоглазки, божьи коровки, клопы и даже пауки. Помимо привычных кормов, они могут нападать и на колорадского жука, в основном на яйца и личинок. Однако в число энтомофагов колорадского листоеда до сих пор не включают кузнечиков, которые являются активными хищниками.

     На  территории бывшего СССР обитает около 50 видов кузнечиков. В Кемеровской области встречаются 9 из них. Обычными являются похожие друг на друга кузнечики певчий и пестрый, они встречаются повсеместно кроме горных районов Кузнецкого Алатау, горной Шории и Салаира. Пестрый кузнечик (Decticus verrucivorus) более крупный (до 4 см) и не имеет однотонной зеленой окраски как кузнечик зеленый, а яйцеклад самок слегка загнут вверх. Кузнечик всеяден, может поедать различных насекомых, а его распространенность делает его хорошим кандидатом на роль энтомофага колорадского жука.