Как уменьшить затраты при защите кукурузы от чешуекрылых вредителей

Несвоевременная уборка кукурузы, оставление необработанной осенью площади под этой культурой провоцирует увеличение численности чешуекрылых вредителей, таких как озимая совка, луговой мотылек, хлопковая совка, стеблевой мотылек. Зимуют гусеницы озимой совки, лугового мотылька, куколки хлопковой совки в верхнем слое почвы, а личинки стеблевого мотылька – в середине растительных остатков. Гусеницы озимой совки находятся в почве на глубине 10-25 см, а куколки хлопковой совки - 4-10 см. Гусеницы лугового мотылька выдерживают зимой температуру до -30^оС, озимой совки - до -11^оС.

Большое значение в ограничении численности чешуекрылых вредителей имеет правильная обработка почвы. Со стеблевым мотыльком, хлопковой совкой можно бороться механическим способом – дисковкой или вспашкой почвы. Не проведение осенней обработки почвы, отказ от дисковки, пахоты, безотвальной обработки почвы способствует выживанию вредителей в зимний период и увеличению их многочисленности.

Ярким примером является массовое развитие за последние 10 лет лугового, стеблевого мотылька и хлопковой совки. Эти вредители интенсивно и практически во всех регионах повреждают посевы подсолнечника, кукурузы, пшеницы, сои и других культур.

Мониторинг вредителей занимает важное место в защите и выращивании кукурузы. По его результатам принимается главное решение о назначении или отмене защитных мер по критерию экономического порога вредности. Цель мониторинга – прогноз, принятие решения и экономие ресурсов.

Важным ориентиром мониторинга лета чешуекрылых вредителей является подсчет суммы эффективных температур (СЭТ). Некоторые цифровые платформы и приложения типа Cropio указывают СЭТ, что облегчает наблюдение за развитием стеблевого мотылька и хлопковой совки.

Лет мотылька начинается при сумме эффективных температур (СЭТ) 350°С.

При СЭТ 520°С вылетает 50% популяции, при СЭТ 600°С – 75%. Первая кладка яиц наблюдается при СЭТ 375°С, интенсивное отложение яиц – 430°С. Например, к началу второй декады июля 2021 г. сумма эффективных температур составила около 600°С. При такой СЭТ около 75% популяции кукурузного мотылька должно уже вылететь.

Для развития каждого поколения хлопковой совки требуется сумма эффективных температур более 10°C около 400-550°C. Сумма эффективных температур для развития 1 поколения требуется 400-550^оС, а 2 поколения – 800-1100^оС.

Мониторинг ночных чешуекрылых с помощью светодиодных гибридных ловушек и отслеживания цикла солнечной активности помогает в прогнозировании вредности стеблевого мотылька, хлопковой совки и многих других вредителей (рис. 1). Это позволяет скорректировать защиту от вредителей и мониторинг. Для этого очень важно понимать цикл развития вредителей, критические фазы культурных растений, в которых больше вредит вредитель, и наиболее чувствительные их стадии к инсектицидам.

Доминирование чешуекрылых вредителей по численности популяции может изменяться в соответствии с циклом солнечной активности. 2019-2020 гг. – это конец 24-го цикла солнечной активности. В последние годы стеблевой мотылек был потенциально опасным вредителем кукурузы. Однако в июне-июле 2019-го, когда ему предстояло размножаться, температура была 10°С. Так, цикл его развития прервался из-за погодно-климатических условий и в 2020 г. мотылька почти не было. Впрочем, сейчас в 2021 г. его популяция начинает расти, поскольку начался новый 25 цикл солнечной активности. Где-то к 2025 г. наступит пик популяции стеблевого мотылька (рис. 2). Численность хлопковой совки постепенно уменьшится, а численность мотылька вернется. Затем к 2030 г. снова будет меняться эта зависимость.

Наиболее удобными методом мониторинга ночных чешуекрылых вредителей являются светодиодные гибридные ловушки (например, компании Биобаланс), лишенные недостатка, связанного с феромонными ловушками, а также полевые обходы полей и осмотр растений на кладку яиц и повреждение гусеницами (рис. 3).

В отличие от стеблевого мотылька, откладывающего яйца черепицей, кучками по 15-20 штук на нижнюю сторону листьев кукурузы (рис. 4), хлопковая совка их разносит в основном по 1 на листья, нити початков, метелки (рис. 5).

По световым ловушкам можно мониторить появление и развитие чешуекрылых вредителей на полях. Также можно выставлять в посевах кукурузы феромонные ловушки для проведения сравнения эффективности учета вредителей разными типами ловушек. Нужно понимать, что в феромонных ловушках используются половые феромоны, которыми самки привлекают самцов. Поэтому в феромонные ловушки могут только попадать самцы стеблевого мотылька, которые не откладывают яйца, а только спариваются с самками. Также следует учитывать, что в популяциях процент самок и самцов может быть разным с преобладанием тех или иных.

Предлагаемые в настоящее время феромонные ловушки для отлова стеблевого мотылька и хлопковой совки не подходят или частично подходят по составу полового феромона к существующим расам вредителей. Поэтому этот тип ловушек некачественно ловит бабочек. За ними трудно объективно оценить количество самок, которые только и откладывают яйца, поскольку стоящие в ловушках феромоны привлекают исключительно самцов.

Важно при мониторинге световыми ловушками среди разных видов бабочек определить и подсчитать количество вредителей (стеблевого мотылька, хлопковой совки) за определенный промежуток времени (1-3 дня) для определения экономического порога вредности (ЭПВ). Актуально также определить и подсчитать количество самок стеблевого мотылька, хлопковой совки, которые и откладывают яйца.

Часто агрономы не могут определить среди разного вида улавливаемых бабочек именно самок стеблевого мотылька и хлопковой совки. У стеблевого мотылька выражен половой диморфизм: самцы в среднем мельче и окрашены темнее самок (рис. 6).

Самки по размеру больше, внизу крыла бело-желтого, или светлого коричневого оттенка. Передние крылья самца коричневые, с характерной светлой полосой по внешнему краю и темным пятнышком в средней части переднего края. У хлопковой совки самцы светлее самок (рис. 7, 8).

Экономический порог вредности для применения инсектицидов считается, если за трое суток отловлено более 25 бабочек на феромонную или светодиодную ловушку, а за сутки – 8 шт. Порог экономической эффективности использования инсектицидов от стеблевого мотылька и хлопковой совки составляет от 10 гусениц на 100 растений (более 10% пораженных растений) или по некоторым данным 20-30 гусениц на 100 растений (2-3 гусеницы на 10 растений). Для стеблевого мотылька этот порог определяется при появлении метелки, а для хлопковой совки 1 поколения – в фазе 6-8 до 12 листьев и цветение-молочная спелость для 2 поколения вредителя.

Интенсивность яйцекладки стеблевого мотылька, появление молодых гусениц определяется при осмотре листьев на 10-20 растениях по диагонали поля. Порог вредоносности считается 18-20% растений с кладками яиц. Выход из яиц гусениц младшего возраста сигнализирует о проведении защитных мероприятий. Порог вредности хлопковой совки составляет 20 штук яиц на 100 растений.

Начало возрождения гусениц кукурузного мотылька первого возраста из яиц обычно происходит в фазе листовой воронки. Питание на кукурузе осуществляется на свернутых спиралью частях листьев внутри листовой воронки. Гусеницы стеблевого мотылька первого возраста въедаются в черенки листьев, стебли, повреждают метелки кукурузы, заползают в обвёртку початков, повреждая их. В средних возрастах гусеницы в стеблях выгрызают ходы и полости с открывающимися наружу отверстиями. Типичным признаком повреждения является буровая мука, высыпающаяся из прогрызенных отверстий. Большинство гусеницы бабочки питаются скрыто, проделывая ходы с отверстиями внутри стеблей. Поврежденность стеблевым мотыльком определяют по следующей шкале: при повреждении до 25% стеблей – повреждение слабое, 25-50% – среднее, 50-75% – сильное, более 75% – очень сильное.

Наибольшая вредность гусениц хлопковой совки отмечается при наливе зерна на конце початка (рис. 9). Поврежденные совкой растения поражаются преимущественно грибными заболеваниями: пузырчатой головней и фузариозом початков.

Обычно период внесения инсектицида от стеблевого мотылька наступает при появлении гусениц со второй декады июля (появление метелки) и может длиться до конца первой декады августа (молочной спелости), и захватывает лет, откладывание яиц и выход второго поколения другого вредителя - хлопковой совки. Есть ксилемный и флоемный путь движения веществ по растению. Флоемное направление движения веществ происходит от листьев к корню. Инсектициды не передвигаются флоемно, а только ксилемно – от места попадания вверх по побегу. Высокая эффективность препаратов достигается при опрыскивании по только отродившимся гусеницам или гусеницам 1-2 возраста (до 1,5 см длиной), когда они находятся на листовой поверхности, а не пошли в кочерыжку. Препараты с д.в. хлорантранилипрол (Кораген) применяют от начала массового лета имаго до начала возрождения личинок. При этом оптимальной строкой внесения является период массового отложения яиц стеблевого мотылька и хлопковой совки.

На кукурузе рекомендуется использовать 2-3-х компонентные инсектициды как более эффективные: Аплиго (хлорантранилипрол, 100 г/л, лямда-цигалотрин, 50 г/л), Протеус (тиаклоприд, 100 г/л + дельтаметрин, 10 г/л) , Римон Фаст (новалурон, 50 г/л + бифентрин, 50 г/л), Канонир Дуо (имидаклоприд, 300 г/л + лямбда-цигалотрин, 100 г/л), Коннект (имидаклоприд, 100 г/л, бета-цифлутрин, 12,5 г/л), Данадим Микс (диметоат, 400 г/л, гамма-цигалотрин, 4 г/л), Борей Нео (альфа-циперметрин, 125 г/л, имидаклоприд, 100 г/л и клотианидин, 50 г/л). Можно применять 1 компонентные: Кораген (хлорантранилипрол, 200 г/л), Белт (флубендиамид, 480 г/л), Ланнат (метомил, 200 г/л), Каратель (лямбда-цигалотрин, 50 г/л), Децис® 100 (дельтаметрин, 100 г/л), Вантекс (гамма-цигалотрин, 60 г/л).

Против гусениц старших возрастов высокую эффективность обеспечивают смеси фосфорорганических препаратов с пиретроидами. В феврале 2020 г. вступили в силу изменения в законодательстве Европейского союза, касающиеся запрета использования инсектицидов с действующими веществами хлорпирифос и хлорпирифос-метил. Хлорпирифос – высокотоксичный, сохраняется в почве до 2 лет, накапливается в организме, передается с молоком младенцу и вызывает разные патологии, увечья. С октября 2020 г. в страны ЕС не поставляются сельскохозяйственные культуры и продукты их переработки с остатками хлорпирифоса и хлорпирифос-метила, превышающими 0,01 мг/кг.

Обычно инсектицидные препараты, используемые на кукурузе, относятся к 7 химическим классам с разными механизмами воздействия на вредителя: бензолмочевины, диамиды, карбаматы, неоникотиноиды, органофосфаты (ФОС), пиретроиды, фенилпиразолы. Бензолмочевины ингибируют биосинтезу хитина (тип 0). Механизм действия диамидов связан с разрушением работы модуляторов рецепторов рианодина. Карбаматы и органофосфаты подавляют ацетилхолинэстеразу. Неоникотиноиды ингибируют активность рецепторов ацетилхолина. Пиретроиды нарушают функции нейронов через натриевые каналы (модуляторы натриевых каналов). Фенилпиразолы ингибируют хлоридные каналы GABA-трансферазы (трансферазы гамма-аминобутировой кислоты) (табл. 1).

В состав инсектицидов могут входить как системные, так и контактные однокомпоненты и комбинированные действующие вещества. Комбинированные контактно-системные препараты обладают лучшей эффективностью и более широким спектром действия против вредителей. Обработка растений системными действующими веществами направлена ​​обычно на контроль вредителей, которые сосут сок из тканей, ведут скрытый образ жизни, а также обитают в почве, а контактные действующие вещества призваны для уничтожения обычно грызущих насекомых на поверхности растения.

На кукурузе используют 3 действующих вещества из класса органофосфатов: пиримифос-метил, хлорпирифос, диметоат. Пиримифос-метил, хлорпирифос является производным тиофосфорной кислоты, а диметоат – дитиофосфорной кислоты. Пиримифос-метил относится к контактным действующим веществам с глубинным эффектом, а также оказывает фумигационный эффект с периодом действия от 2 до 6 дней. Он способен проникать внутрь ткани листа и вызвать гибель минирующих вредителей. Кишечное действие пиримифос-метила на вредителя выражено слабо, поэтому он эффективен только против гусениц младших возрастов.

Хлорпирифос обладает сильным кишечным действием и эффективностью против грызущих насекомых из-за длительного сохранения своей активности и устойчивости к разрушению в окружающей среде. Продолжительность защитного действия органофосфатов нарастает от 6 дней в пиримифос-метиле до 40-70 дней в хлорпирифос: пиримифос-метила – диметоат – хлорпирифос. Диметоат оказывает системное действие. Он проникает внутрь растений и придает их соку токсичность для сосущих вредителей. Все указанные выше органофосфаты обладают не только инсектицидным, но и акарицидным эффектом.

По пероральной токсичности к высокотоксичным веществам относятся хлорпирофос, к малотоксичным – пиримифос-метил, к среднетоксическим – диметоат. Хлорпирофос, как одно из наиболее стойких веществ, которое может храниться в почве до 2 лет, характеризуется накоплением в организме и выделением с грудным молоком.

Из класса синтетические пиретроиды на кукурузе используют 7 действующих веществ: альфа-циперметрин, бета-цифлутрин, бифентрин, гамма-цигалотрин, дельтаметрин, лямбда-цигалотрин, циперметрин. Синтетические пиретроиды – липофильные вещества контактно-кишечного действия, хорошо удерживаются кутикулой листьев, нетоксичные для растений, период их полураспада на растениях от 2 до 20 дней. Они плохо передвигаются в почве, разлагаются в ней 1-10 недель. Зета-циперметрин высокотоксичны для человека и теплокровных животных, циперметрин и бета-циперметрин среднетоксичны, а альфа-циперметрин малотоксичн, но опасен в остаточных количествах в продуктах.

На кукурузе из класса неоникотиноиды используют 3 действующих вещества: имидаклоприд, клотианидин, тиаклоприд. В странах ЕС запрещены к использованию на культурах тиаметоксы, имидаклоприд, клотианидин. Есть риски для пчел. Регламент ЕС разрешает использование этих веществ только в теплицах для протравки семян и на культурах, неинтересных для медоносов.

Нет равноценных альтернатив замене неонекотиноидов другими препаратами, обладающими высокой системностью, широким спектром инсектицидного действия и длительным периодом защитного действия. В качестве заменителя класса ФОС может использоваться системный инсектицид на основе действующего вещества диметоат. Для листовой обработки посевов также могут использоваться инсектициды контактного действия, как пиретроиды. Спустя сравнительно короткий срок их защитного действия (от 3 до 6 дней), применение пиретроидов требует увеличения частоты и кратности обработок посевов. Тем более из-за контактного действия они не могут обеспечить эффективную борьбу с внутристебельными, скрыто живучими вредителями и теряют свою эффективность при высоких (более 25 С) температурах, а также при использовании в щелочной воды.

Сравнительный анализ токсичности неоникотиноидов и других пестицидов показал, что они наиболее безопасны по сравнению с другими. В настоящее время неоникотиноиды свободно используются в США, Канаде, Бразилии, Аргентине, Австралии, Китае, Японии, Новой Зеландии и других странах. Запрещены они в ряде стран Европейского Союза, однако не во всех. Великобритании, Дании, Румынии, Эстонии, Венгрии, Сербии, Болгарии, Финляндии были предоставлены чрезвычайные полномочия по использованию неоникотиноидов для масличного рапса, озимой пшеницы, ячменя, кукурузы и подсолнечника. Другие страны ЕС каждый год получают специальные разрешения на использование пестицидов этой группы. Все страны мотивируют необходимость предоставления такого разрешения одной причиной: альтернативы данным препаратам нет. Фермеры вынуждены переходить на препараты старшего поколения, значительно токсичнее, чем неоникотиноиды, и требуют увеличения частоты и кратности обработок посевов. В результате растут экологические риски и экономические потери. В ЕС возросло количество таких инсектицидов, как пиретроиды, органофосфаты и карбаматы, что увеличило кратность обработок посевов в 2-4 раза. Органофосфаты и карбаматы обладают высокой степенью токсичности как для человека, так и для животных и насекомых.

По растворимости в воде неоникотиноиды можно расположить от наиболее до наименее растворимых в следующем порядке: тиаметоксам, ацетамиприд, имидаклоприд, клотианидин. Лидерами по растворимости являются тиаметоксы, ацетамиприд. Чем выше растворимость, тем лучше и быстрее препарат проникает в растение и распределяется там.

Ацетамиприд, тиаклоприд считаются наиболее безопасными действующими веществами для пчел, используемых для обработки семян и растений (табл. 2). Они не скапливаются в почве и их остаточное количество не находят в сточных водах. На рынке практически отсутствуют протравители и инсектициды для кукурузы с действующими веществами ацетамиприд и тиаклоприд. Есть только один двухкомпонентный инсектицид с действующим веществом тиаклоприд Протеус (тиаклоприд 100 г/л + дельтаметрин 10 г/л).

Примечание: чрезвычайно токсичные <0,1, высокотоксичные >0,1 - <1, среднетоксичные >1 - <10, слаботоксичные >10 - <100, не токсичные >100.

В табл. 3 приведена эффективность действия классов инсектицидов на вредители кукурузы.

Одна из систем защиты от сорняков и вредителей на кукурузе приводится в табл. 4, где третья обработка производится от стеблевого мотылька во время периода выбрасывания метелки-цветения баковой смесью инсектицидов Каратель Плюс 0,2+ Кораген 0,12. Особенностью этой системы защиты является то, что препарат Гром Некст применяется с почвенными гербицидами без предпосевной культивации по активно вегетируемым сорнякам при их высоте до 10-15 см. При переросших сорняках доза Гром Некст увеличивается до 2,5 л/га. Оптимальной фазой развития растений кукурузы для внесения страхового гербицида является фаза 3-5 листьев. При этом широколиственные сорняки должны быть в развитии до фазы 4 листьев, а злаковые сорняки от фазы 2 листьев однолетних однодольных сорных растений до их конца кущения, а также до достижения высоты многолетними злаковыми сорняками до 10-15 см.

Важно своевременно внести страховые гербициды на кукурузе в фазу 2-4 листа, когда точка роста в земле, до наступления июньской жары с конца мая, что также влияет на выведение препарата из растения и фитотоксичность гербицида на растение. Початок кукурузы закладывается в фазу 2-3 листиков, а формируется после фазы 5 листьев. Число рядов в начале закладывается генетически. Длина рядов и количество початков формируется от фазы 6 листьев до выхода метелки. Стресс во время этих фаз приводит к уменьшению длины початка, а после опыления – уменьшению наполнения зерна.

С почвенными гербицидами необходимо работать на полях, где распространены преимущественно однолетние сорняки. Правильная подготовка поверхности поля с минимальным присутствием растительных остатков – необходимое условие при работе с почвенными гербицидами. Внесение послевсходовых гербицидов на посевах кукурузы нужно планировать с фазы 2-3-го настоящего листа, а не переносить на более поздние (5, 6, 7-й лист).

При применении средств защиты растений нужно строго соблюдать регламент применения препаратов. Оптимальная температура воздуха для гербицидов является 17 – 18°С (в крайнем случае +8-10…+25°С), фунгицидов в интервале +12 до +20°С, а инсектицидов в колебании от +15 до 25°С .Вносятся страховые гербициды на более ранних фазах развития сорняков (всходы, 2-4 настоящих листьев для однолетних, фаза розетки для многолетних сорняков).

Не желательно проводить опрыскивание кукурузы, которая находится в стрессе от засухи, заморозков, повреждения вредителями и т.д. При внесении почвенных, а затем и страховых гербицидов на посевах кукурузы в мае могут быть заморозки до 0, -1 С, возврат холодов после теплого периода и резкие перепады температур. В зависимости от гербицида, внесение почвенных препаратов нужно прекращать, когда температура воздуха снижается ниже 8°С, а опрыскивание страховыми – при понижении температуры ниже 10С.

На фоне предлагаемой системы защиты от сорняков и вредителей, важно подчеркнуть, что недорогим методом контроля развития стеблевой мотыльки и хлопковой совки в посевах кукурузы является биологический подход с помощью трихограммы. Применение трихограммы двукратно целесообразно при начале лета имаго, когда в ловушку попадает 2-3 бабочки в сутки: 100 тыс.шт./га и затем через 12 дней повторно. Этот период для стеблевого мотылька обычно начинается с 3 декады июня до конца 2 декады июля при формировании 12 листьев, появлении метелки и отложении яиц самками, а для другого поколения хлопковой совки – 1-2 декады августа во время молочной спелости. Однако очень важно произвести внесение трихограммы в первые два недели лета вредителя. Первое внесение трихограммы необходимо производить в начале лета и яйцекладки (поиск яйцекладок проводят через 3-4 дня от начала лета), второе - через 5-7 до 12 дней.

Наиболее часто на кукурузе исполоьзуют  ентомофаг - Trichogramma evanescens. Период внесения трихограммы определяется появлением вредителей. Сигналом для расселения энтомофага трихограммы являются отловленные в предварительно размещенные световые ловушки особи стеблевого мотылька, визуальные наблюдения за посевами и учет вредителя. В течение 5 (пяти) календарных дней после появления первых бабочек в световых ловушках следует обследовать посевы кукурузы. Если наблюдается массовый лет бабочки (3-5 особей за ночь) или были найдены первые яйцекладки стеблевого мотылька – в течение следующих 2 (двух) календарных дней необходимо начать внесение трихограммы.

Выпуск трихограммы проводят в два этапа: первый – при массовом лету или начале яйцекладки (если таковые найдены), второй – через 7-8 дней после первого внесения. Расселение трихограммы осуществляется в утренние (с 5:00 до 10:00) или вечерние (с 18:00 до 22:00) часы или всю ночь с помощью БПЛ в температурных пределах +18 +28℃ в теплую, безветренную погоду.

В естественных условиях трихограмма без питания живет 2-4 дня, с питанием нектаром – в среднем до 15 дней. Развитию, размножению и активности трихограммы способствуют температура в пределах от +18°C до +30°C и относительная влажность воздуха от 60% до 95%.

Трихограмма светолюбива, особенно активна при солнечном освещении, однако, она избегает прямых солнечных лучей. По растению она перемещается «пешим ходом» и совершает короткие перелеты. В течение одного поколения вредителя-хозяина трихограмма способна расселиться в радиусе до 30 м. Взрослые особи питаются нектаром растений и росой.

За сезон может развиваться от 8 до 12 поколений трихограмм. Постоянного хозяина нет. Весной возрождается раньше своих хозяев и чаще погибает из-за отсутствия яйцекладок вредителя.

При хранении в холодильнике необходимо соблюдать температурные показатели +3 +5℃ и влажность воздуха 85%. Срок хранения биопрепарата в таких условиях может достигать 2-3 недели без потери качества. Материал, используемый в качестве наполнителя при авиарасселении, – манная крупа.

Преимущества биологического метода контроля, основанного на использовании трихограммы, в основном заключаются в низкой стоимости и экологичности по сравнению с расходами на химическую обработку растений (дешевле не менее чем в 3-5 раза).

Важно отметить, что в последнее время через подорожание на 20-40% средств защиты (особенно инсектицидов) является актуальным тренд на «экономие ресурсов», в том числе уменьшение затрат на использование химических препаратов от вредителей. Это можно достичь путем мониторинга вредителей по результатам которых принимается решение по применению или отмене защитных мер за критерием ЭПВ и использования трихораммы на кукурузе от стеблевого мотылька.

Кроме того, последние исследования показали отрицательную динамику влияния пестицидов на людей, связанную с тем, что у беременных женщин в середине ХХ века встречалось до 50 химических веществ, а в начале ХХІ века количество элементов увеличилось до 100, многие из которых вредны, обладают кумулятивным эффектом и передаются от матери к ребенку.