Влияние климатических факторов на зерновые культуры и картофель

Влияние климатических факторов на зерновые культуры и картофель

1. Зерновые культуры Причиной белоколосицы зерновых культур, если исключить влияние вредных организмов, может быть повреждение засухой (или захват), которое обусловлено уже климатическими влияниями предыдущей зимы или, как у овса, нарушениями водного баланса в период колошения. Предрасположенность к этому наследственна, особенно сильно она проявляется в континентальных областях.

К опаснейшим возбудителям болезней зерновых относятся головневые и ржавчинные грибы. Типичным ржавчинным грибом в условиях влажного прохладного климата является желтая ржавчина, Puccinia glumarum, особенно сильно поражающая пшеницу и ячмень. Несмотря на ее повсеместное распространение, ее можно без колебаний отнести к бореальным элементам. Низкий температурный оптимум и максимум большинства рас этой ржавчины не позволяет им удовлетворительно переносить длительные жаркие засушливые периоды. Однако этот гриб развивается лучше других ржавчинных грибов во влажно-прохладных районах, как, например, вдоль немецко-датского побережья Балтийского моря. Оптимальная температура для заражения желтой ржавчиной равна примерно 10 °C, а стеблевой ржавчиной (P. graminis) и корончатой ржавчиной овса (P. coronata) уже около 20—22° С. Во всяком случае не существует оптимальной температуры заражения, общей для всех рас того или иного ржавчинного гриба или его растения-хозяина. По-видимому, твердая головня пшеницы (Tilletia caries) и карликовая головня ржи и пшеницы (Т. controversa) происходят из засушливо-прохладных горных местностей юго-западной Азии. Минимальная температура прорастания спор не превышает 10° С. В Израиле вонючая головня пшеницы бывает только там, где после сева наступает холодная погода. В областях, где дождь выпадает лишь через некоторое время после сева, проростки пшеницы успевают уйти от заражения Мучнистая роса пшеницы, Erysiphe graminis — это гриб, который весной особенно нуждается в тепле. В Центральной Европе возникновение эпифитотии мучнистой росы возможно лишь в годы с теплой погодой в марте — апреле. Там, где в это время года, как правило, погодные условия часто определяются низким давлением, поражение мучнистой росой исключено.

В более прохладных северных областях Евразии вредителем зерновых, в первую очередь пшеницы, является большая хлебная муха (Hylemyia coarctata), биологически приспособленная к короткому вегетационному периоду. В более южных районах с продолжительным и теплым летом этот вредитель реже причиняет ущерб; основная область поражения вредителем — это страны с прохладным влажным климатом на побережье Северного и Балтийского морей. Области с высокой влажностью воздуха и низкие температуры весной благоприятны для размножения пшеничных комариков (Contarinia tritici, Sitodiplosis mosetlana). Засуха, особенно к моменту выхода личинок из колосьев и окукливания в почве, бывает для них роковой.

Для целого ряда насекомых, вредящих зерновым культурам, напротив, температурный оптимум как раз совпадает с условиями степного климата. Большие требования к теплу предъявляет клоп — вредная черепашка (Eurygaster integriceps), которая в странах Передней Азии и в России относится к серьезнейшим вредителям посевов пшеницы. В Турции часто происходят вспышки размножения вредителя, если в течение двух лет подряд в период его основного развития, в мае, средняя температура равна примерно 20—22° С и выпадает 10—20 мм осадков.

2. Картофель Чем больше совпадают климатические оптимумы паразита и его хозяина, тем больше ущерб, наносимый растению-хозяину, потому что в этом случае оно повреждается даже в областях, где обладает наивысшей жизнеспособностью. Это действительно верно в отношении фитофтороза (Phytophthora infestans), поскольку этот гриб и его хозяин происходят из Анд с одинаковыми условиями умеренно-прохладного и влажного климата. В более сухих и теплых районах, где хорошо растет персик, болезнь ослабевает. Картофель и персик собственно несовместимы по их требованиям к условиям местообитания. Но тем не менее картофель выращивают также и в областях с благоприятным для персика климатом. Однако там имеются оптимальные условия для персиковой тли, Myzus persicae.

возбудитель болезнь зерновой Рис. 1. Зависимость появления фитофтороза (слева) и вирусных болезней картофеля (справа) в Европейской части России от климата.

Сплошное зачернение — сильнейшее поражение, горизонтальная штриховка — минимальное поражение, другие типы штриховки указывают промежуточные степени поражения.

Рис. 2. Ежедневные учеты тлей Aphis fabae и Myzus persicae в желтых чашках на картофельном поле, проведенные в один и тот же год:

а — в центральных и б —в северных районах Германии.

Поскольку тля, меняя хозяев с персика, на котором она обитает в холодное время года, перебирается в летнее время на травянистые растения и предпочитает именно картофель, она может повреждать его тем сильнее, чем менее благоприятны физиологические условия для роста этого растения. Тля переносит на картофель различные виды вирусов, которые обусловливают болезни вырождения. В областях с климатом, благоприятным для персика и тли, болезни картофеля, вызываемые вирусами, особенно чувствительны. Сравнение ущерба, наносимого в России картофелю фитофторозом и вирусами, показывает, благодаря четко выраженной климатической зональности, разницу в основных центрах поражения этими болезнями и тем самым значение климата (рис. 1). То же самое относится и к данным по Германии. Интересно в этой связи сравнить степень заселения картофеля тлями в районах семеноводства картофеля на севере Германии и в районах, где наблюдается его вырождение на западе Германии. Интенсивность заселения в районах вырождения была примерно в 50 раз выше, чем в районах семеноводства. Это объясняется прямым действием погодных условий, влияющих на подвижность, определяющих число часов, благоприятных для лета, и косвенно — неодинаковой численностью персиковых деревьев в сравниваемых районах (рис. 2). Во время очень теплого лета в одной из местностей с сильным вырождением картофеля наивысшая численность тлей на один куст картофеля составляла в среднем 10 000, а в прохладное дождливое лето следующего года там же было найдено всего лишь около 100 тлей. Это наглядный пример влияния погодных условий разных лет, которое может даже превосходить климатически обусловленные региональные различия.

Там, где климат становится более засушливым, могут возникать эпифитотии бурой пятнистости, или альтернариоза (Alternaria so-torn), но в районах достаточного увлажнения она, напротив, не имеет экономического значения. В Польше более теплые условия района Познани намного благоприятнее для колорадского жука (Leptinotarsa), чем более прохладные условия района Каттовиц. Такую же разницу в численности популяций этого жука можно видеть при сравнении юго-восточного Гольштейна и более подверженного влиянию Атлантики Шлезвига. Картофельная моль [Phthorimaea (Gnorimoschema) operculella] повреждает картофель и другие пасленовые (томаты, табак) только в субтропических областях. Ее ареал ограничен с севера и с юга годовой изотермой 10° С. Поэтому можно не опасаться обоснования моли в Центральной Европе.

1. Тишлер В. Сельскохозяйственная экология. М., «Колос», 1971.

2. Основы общей и сельскохозяйственной экологии: Ю. А. Захваткин — Санкт-Петербург, Мир, 2003 г.- 360 с.

3. Лекции по экологии: О. В. Богданкевич — Москва, ФИЗМАТЛИТ, 2002 г.- 208 с.

4. Общая экология: М. В. Гальперин — Санкт-Петербург, Форум, Инфра-М, 2007 г.- 336 с.