Факультет

Студентам

Посетителям

Исследования колорадского картофельного жука

Колорадский картофельный жук — один из наиболее необычных по своей активности вид насекомого, который уже на памяти людей перешел к питанию листьями культурного картофеля с дикорастущих пасленовых (штат Колорадо, Скалистые горы).

В середине прошлого века с расширением площадей, занимаемых картофелем в США, этот вид стал его опасным вредителем и, быстро размножаясь и расселяясь, уже к 1874 г. достиг Атлантического побережья Северной Америки. Объявленный во многих странах карантинным объектом колорадский жук неоднократно оказывался случайно завезенным в порты Европы. Но в течение многих лет вредителя в местах завоза своевременно обнаруживали и уничтожали. В конце Первой мировой войны жук попал в окрестности г. Бордо (Франция), где был обнаружен только в 1922 г. В это время он уже сильно размножился, его популяцию подавить не удалось, и вредитель стал расселяться по территории Европы, продвигаясь постепенно на восток. К концу 50-х годов колорадский жук достиг западных территорий Советского Союза, а к настоящему времени стал элементом фауны Европейской части СССР, с отдельными очагами в Приуралье, Закавказье, Средней Азии.

Работы по организации эффективных мер борьбы с этим новым для нас вредителем картофеля требуют критического обобщения данных о нем в разных частях ареала. Советские ученые начали изучение колорадского жука еще до его появления на нашей территории, работая совместно со специалистами ГДР, Польши, Чехословакии и Венгрии в местностях, где уже появился этот опасный вредитель. Результаты первых работ советских исследователей, изучавших этот объект, тогда еще внешнего карантина, были опубликованы в трудах специально созданной Междуведомственной комиссии по колорадскому жуку (1953—1958). Профессор Р. С. Ушатинская — крупный специалист по физиологии насекомых — была одним из первых ученых, обогативших знания по экологии и физиологии главнейшего вредителя картофеля. Под ее руководством и прямом участии и создана предлагаемая вниманию читателей коллективная монография, подобной которой нет ни в нашей, ни в мировой литературе.

Картофель в СССР возделывается от Архангельской области на севере до оазисов Средней Азии и субтропического Закавказья на юге и от Белоруссии, Молдавии, Украины на западе до Камчатки и Сахалина на востоке. Посевные площади, занятые под картофелем по стране, достигают ежегодно 7—8 млн. га. Будучи по происхождению горным растением, картофель возделывается и в горах Западной Украины, Кавказа, Средней Азии, поднимаясь на высоту до 2200 м над ур. м.

Картофель служит одним из излюбленных продуктов питания человека. Он широко используется в животноводстве и служит важным сырьем для пищевой промышленности. Поэтому каждый фактор, снижающий урожаи картофеля, приносит большой экономический ущерб. Одним из таких факторов в настоящее время сделался колорадский картофельный жук Leptinotarsa decemlineata Say, который за последние. 100 лет превратился из безобидного жука-листоеда, питавшегося на диких растениях семейства пасленовых, в Северной Америке (в горах Колорадо) в важнейшего вредителя культурного картофеля. Его ареал в настоящее время охватывает всю Северную Америку и почти весь Европейский континент. Отдельные очаги его зафиксированы в Закавказье и в Средней Азии. Убытки от него исчисляются миллионами рублей.

С 1918 г., когда этот жук впервые закрепился во Франции (г. Бордо) несмотря на все сопротивление, оказываемое работниками сельского хозяйства, он заселил одну за другой все страны Центральной Европы, кроме Англии с ее холодным туманным летом.

Продвигаясь на восток по ходу преобладающих в летние месяцы ветров, преодолевая все преграды и тотальные обработки полей картофеля пестицидами, к 50-м годам текущего столетия подвижный западный край ареала колорадского жука приблизился к государственным границам СССР. Первые его очаги были обнаружены во Львовской области Украинской ССР в 1949 г. Отдельные очаги его появились в 1953 г. в Калининградской области РСФСР; в 1954 г. в Волынской области Украинской ССР; в 1956 г. в Брестской и Гродненской областях Белорусской ССР и Литовской ССР. Жуки летели с пограничных западных территорий Польши, Венгрии, Чехословакии.

В жаркие, ветреные дни мая 1958 г. из Венгрии и Чехословакии произошел первый массовый залет колорадского жука в Закарпатскую область Украинской ССР, во время которого были заселены как равнинные, так и горные поля картофеля, до высоты около 1000 м над ур. м. В те же годы на побережье Балтийского моря в Литовской ССР и Калининградской области РСФСР морским прибоем на берег было выброшено большое количество колорадских жуков. Основная масса их немедленно уничтожалась, однако отдельные особи успели улететь на картофельные ноля.

Дальнейшее расселение колорадского жука происходило исключительно быстро и, например в Латвийской ССР, где первый очаг был обнаружен в 1958 г., несмотря на постоянные обследования картофельных полей и применение стойких инсектицидов (ГХЦГ, ДДТ), в 1964 г. имелось 39 очагов, а в 1965 г. — уже 2116 очагов. С 1958 г., когда произошел первый массовый залет колорадского жука на территорию СССР, и до 1977 г. ареал его достиг: на севере — Ленинградской области, на юге — некоторых районов республик Закавказья и Узбекской ССР, на востоке — почти Уральского хребта. Расширение занятой жуком территории продолжается.

По прогнозу зоны возможной акклиматизации колорадского жука в Сибири, сделанному в Центральной карантинной лаборатории Министерства сельского хозяйства СССР (в основу которого положена продолжительность вегетационного периода со средней температурой воздуха выше 15° в течение не менее 60 дней, необходимых для развития одной генерации жука, и средняя температура почвы на глубине 20 см в самом холодном месяце зимы не выше —8°), граница возможного ареала колорадского жука проходит по линии: Верхотурье — Тобольск — Тара — Пономаревка — Нарым — Ярцево — западнее Усть-Илимска — Братск — Иркутск и далее, от Байкала она поворачивает на запад, огибая горную систему Южной Сибири до пересечения с государственной границей. Колорадский жук, по-видимому, не сможет прижиться в северной половине Западной Сибири, в Восточной Сибири и на большей части Дальнего Востока. Согласно сделанному прогнозу, в республиках Закавказья и на поливных землях Средней Азии, в зависимости от высоты над уровнем моря, колорадский жук сможет размножаться в одной — трех генерациях за сезон.

Де Вильде считает, что климатическая зона распространения колорадского жука в Северном полушарии не выходит за пределы среднегодовых изотерм 7 и 20°. Несмотря на сравнительно высокие требования к температуре среды (нижний порог эмбрионального развития около 12°, нижний порог развития личинок около 17°, оптимум индивидуального развития 25—30°) в субтропических климатических зонах этот жук причиняет меньший вред, чем в умеренной климатической зоне. Возможно, это объясняется горным происхождением и умеренной тепловыносливостью как самого жука, так и его основного кормового растения — картофеля.

Экологическая пластичность колорадского жука и быстрота, с которой происходит его адаптация к новым условиям внешней среды при расширении ареала, поистине изумительны. Высокая плодовитость, способность к далеким перелетам, зимовка глубоко в почве под снежным покровом, большая продолжительность имагинальной жизни, многообразие состояний физиологического покоя, защищающее жука при экстремальных условиях среды, и ряд других биологических особенностей способствуют расширению его ареала. Поэтому площади картофельных полей, требующих защиты от этого вредителя, ежегодно увеличиваются, и проблема колорадского жука в сельском хозяйстве СССР еще долго будет стоять на повестке дня.

С тех пор как жук-листоед, названный в 1824 г. Сейем Leptinotarsa decemlineata Say, перешел на питание культурным картофелем, его биология, экология, поведение, физиология и другие стороны жизни и, конечно, меры борьбы с ним интенсивно изучались и разрабатывались учеными и практиками многих стран. В конце XIX, в начале XX столетия они активно разрабатывались в США. После 20-х годов нашего века в эту работу включились первоклассные ученые и практические деятели тех стран, к которым приближался или территории которых наводнял колорадский жук. Особенно интенсивные работы по изучению жука и улучшению борьбы с ним велись в каждой вновь занятой вредителем стране в течение первых 15—20 лет, после его инвазии. Далее такие работы ослабевали, с одной стороны, потому, что к борьбе с этим вредителем привыкали и она становилась стереотипной, с другой, — потому что массовое размножение жука начинало сдерживаться местными энтомофагами и энтомопатогенами. Складывается впечатление, которое высказывалось в 60-х годах во Франции, что, становясь членом местных биоценозов, колорадский жук постепенно теряет свой исключительно высокий жизненный потенциал и становится рядовым вредителем картофеля.

Среди насекомых, вредящих сельскохозяйственным культурам, колорадский жук изучен, вероятно, наиболее глубоко и разносторонне. Однако необходимость регуляции численности в занятом им ареале и настойчивая потребность в повышении эффективности применяемых средств и способов борьбы с ним для сохранения урожая вынуждают вновь и вновь обращаться к биологии вредителя и пересматривать и переоценивать все то, что известно о колорадском жуке в поисках наиболее «уязвимых» мест в его индивидуальном и популяционном развитии, когда применяемые средства борьбы давали бы наибольшую эффективность.

Несмотря на тысячи больших и малых, оригинальных и компилятивных работ, опубликованных о колорадском жуке на разных языках, сводных научных работ типа монографий по этому виду ни в Америке, ни в Западной Европе, ни в Советском Союзе до сих пор не написано. После выхода в свет в 1947 г. небольшой очень полезной для своего времени и хорошо написанной книги профессора Н. Н. Богданова-Катькова «Колорадский картофельный жук», в которой в популярном изложении даны общие сведения о происхождении и ареале жука, основные черты его биологии и известные к тому времени меры борьбы с ним, а также (что имело большое положительное значение) приведен большой список иностранной литературы по колорадскому жуку и работы на русском языке, опубликованные к тому времени, других обобщений, сделанных на основе первоисточников, нет.

Заполняя этот пробел, коллектив сотрудников лаборатории экологической физиологии беспозвоночных Института эволюционной морфологии и экологии животных им. А. Н. Северцова АН СССР, который с 1959 г. под руководством доктора биологических наук, профессора Р. С. Ушатинской проводит экспериментально-полевые исследования по экологической физиологии колорадского жука, представляет данную монографию в серии «Виды фауны СССР и сопредельных стран» как сводку современных знаний по этому виду, включающую главнейшие результаты оригинальных работ многих ученых, проведенных в Соединенных Штатах Америки, Западной Европе, Советском Союзе. Предполагается, что она будет полезным биологическим справочником как при составлении прогнозов динамики численности вредителя и изменениям его ареала, так и при разработке биологических и других мер ограничения численности колорадского жука.