Seed productivity of alfalfa in the first year of life, depending on pest control measures

  • A.V. Tishchenko Institute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine
  • O.D. Tishchenko Institute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine
  • G.M. Kuts Institute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine
  • O.O. Piliarska Institute of Irrigated Agriculture of the National Academyof Agrarian Sciences of Ukraine
  • Yu.O. Liuta
  • N.M. Galchenko Askanian State Agricultural Research Station of the Institute of Irrigated Agriculture of the National Academy of Agrarian Sciences of Ukraine
Keywords: alfalfa, beans, seeds, insecticides, pests, yield

Abstract

The aim of the study was to identify the effectiveness of various insecticides against pests on seed crops of alfalfa in the first year of life with grass. Research methods. The research was conducted during 2016–2018 in the research field of the Institute of Irrigated Agriculture of NAAS. In terms of soil and climate, it is located in the steppe zone, on the Ingulets irrigated massif. The method of bookmarking a field experiment – split areas. The species composition of harmful insects was detected by surveys, their number and ratio of different stages were associated with the phases of plant development and weather conditions (temperature, humidity and precipitation) using an entomological net (10 strokes). Evaluation of the effectiveness of the timing and frequency of chemical treatments was determined by the method of S.O. Tribel and taking into account the economic thresholds of harm. Statistical processing of experimental data was performed by AgroSTAT, XLSTAT, Statistica (v. 13). Research results. The most effective in pest control (except for alfalfa aphids) was the drug with the active substances Chlorpyrifos, 500 g/l and Cypermethrin, 50 g/l and a consumption rate of 1.00 l/ha. It reduced the number of pests: alfalfa bug – by 85.5%, alfalfa aphid – 92.7, meadow butterfly caterpillars – 93.0, alfalfa seed – 85.7 and alfalfa centipede – by 94.0%, respectively, and reduced damage to generative organs and seeds. Conclusions. The most effective in pest control (except for alfalfa aphids) was the drug with the active substances Chlorpyrifos, 500 g/l and Cypermethrin, 50 g / l and a consumption rate of 1.00 l/ha). However, the presence of fumigation action in this preparation had a negative effect on the number of pollinating insects, which reduced the formation of beans and seeds in them and further affected plant productivity. The highest seed yield was obtained by using a mixture of insecticides with active substances Chlorantraniliprol, 200 g / l and Lambda-cyhalothrin, 50 g/l.

References

1. Katungi E. et al. Common Bean in Eastern and Southern Africa: A Situation and Outlook Analysis. International Centre for Tropical Agriculture. 2009. 61 p.
2. Wortmann C. S., Kirkby R. A., Eledu C. A., Allen D. J. Atlas of Common Bean (Phaseolus vulgaris L.) Production in Africa. Cali, CO, 1998. 131 p.
3. Ochilo W. N. and Nyamasyo G. H. Pest Status of Bean Stem Maggot (Ophiomyia spp.) and Black Bean Aphid (Aphis fabae) in Taita District, Kenya. Tropical and Subtropical Agro Ecosystems. 2011. Vol. 13(1). P. 91‒97.
4. Karel A. and Rweyemamu C. Yield Losses in Field Beans Following Foliar Damage by Ootheca bennigseni (Coleoptera: Chrysomelidae). Journal of Economic Entomology. 1984. Vol. 77. P. 762‒765. http://dx.doi.org/10.1093/jee/77.3.762
5. Munyasa A. J. Evaluation of Drought Tolerance Mechanisms in Mesoamerican Dry Bean Genotypes. University of Nairobi, Nairobi. 2013. 191 p.
6. Лебедев В.Б. и др. Влияние химических средств защиты на обменные процессы в растениях, их химический состав, прохождение фенофаз. Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. 2007. № 5. С. 18–20.
7. Спиридонов Ю.Я. и др. Технология возделывания яровой твердой пшеницы с применением препаратов Секатор турбо, Баритон, Фалькон, Нагро и других. Аграрный научный журнал. 2017. № 3. С. 30–36. DOI:https://doi.org/10.28983/asj.v0i3.47.
8. Спиридонов Ю.Я. и др. Возделывание льна с применением Секатора турбо, Фуроре супер, Баритона и других препаратов в условиях Поволжья. АПК России. 2017. Т. 24, № 2. С. 308–313.
9. Стрижков Н.И. и др. Интегрированная технология защиты посевов полевых культур от болезней, вредителей и сорняков на основе биологических и химических методов. Саратов, 2017. 56 с.
10. Спиридонов Ю.Я. и др. Разработка интегрированной технологии защиты посевов полевых культур от болезней, вредителей и сорняков на основе биологических и химических методов. Аграрный научный журнал. 2017. № 9. С. 37–42.
11. Дудкин И.В. и др. Экологические аспекты формирования систем земледелия и защиты растений. Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2017. № 7. С. 2–7.
12. Peter K. H., Swella G. B., and Mushobozy D. M. Effect of Plant Populations on the Incidence of Bean Stem Maggot (Ophiomyia spp.) in Common Bean Intercropped with Maize. Plant Protection Science.2009. Vol. 45(4). P. 148–155. DOI: 10.17221/19/2009-PPS
13. Dhungana S. K. et al. Comparative effect of different insecticides on the growth and yield of soybeans. Plant Protect. Sci. 2020. Vol. 56: 206–213. URL: https://doi.org/10.17221/77/2019-PPS
14. Даулетов М.А. и др. Агроэкологические аспекты применения химических средств защиты посевов проса от сорных растений в Саратовском Правобережье. Аграрный научный журнал. 2017. № 9. С. 3–9.
15. Худенко М.Н. и др. Продуктивность расторопши пятнистой в зависимости от способов обработки почвы и химических средств защиты в сухой степи Поволжья. Аграрный научный журнал. 2016. № 12. С. 43–49.
16. Спиридонов Ю.Я. и др. Разработка технологии борьбы с вредными организмами с помощью Секатора турбо, Ламадора, Фалькона и других препаратов в посевах яровой пшеницы. АПК России. 2017. Т. 24. № 3. С. 636–642.
17. Спиридонов Ю.Я. и др. Особенности влияния химических средств защиты растений на динамику элементов питания в растениях, их химический состав и условия развития. Аграрный научный журнал. 2018. №10. С 37–40. URL: https://doi.org/10.28983/asj.v0i10.606.
18. Abate T. and Ampofo J. K. O. Insect Pests of Beans in Africa: Their Ecology and Management. Annual Review of Entomology. 1996. Vol. 41. P. 45–73. URL: http://dx.doi.org/10.1146/annurev.en.41.010196.000401.
19. Acreman T. M. and Dixon A. F. Developmental Patterns in the Wheat and Resistant to Cereal Aphids. Crop Protect. 1985. Vol. 4. P. 322–328. URL: http://dx.doi.org/10.1016/0261-2194(85)90034-1.
20. Aheer G. M. et al. Effects of Swoing Dates on Aphids and Grain Yield in Wheat. Journal of Agricultural Research. 1993. Vol. 31. P. 75–79.
21. Nderitu J. H., Kayumbo H. Y. and Mueke J. M. Beanfly Infestation on Common Beans Phaseolus vulgaris in Kenya. Insect Science and Its Application. 1990. Vol. 11. P. 35–41. DOI: https://doi.org/10.1017/S1742758400019810.
22. Forbes V. E. et al. Ecological Models in Support of Regulatory Risk Assessments of Pesticides: Developing a Strategy for the Future. Integrated Environmental Assessment and Management. 2009. Vol. 5. P. 167–172. DOI: 10.1897/ieam_2008-029.1
23. Cammell M. E. and Knight J. D. Effects of Climatic Change on the Population Dynamics of Crop Pests. Advances in Ecological Research. 1992. Vol. 22. P. 117–162. URL: http://dx.doi.org/10.1016/S0065-2504(08)60135-X.
24. Stoddard F. L. et al. Integrated Pest Management in Faba Bean. Field Crops Research. 2010. Vol. 115. P. 308–318. URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2009.07.002.
25. Maluta N. K. P. et al. Foliar Spraying of Tomato Plants with Systemic Insecticides: Effects on Feeding Behavior, Mortality and Oviposition of Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae) and Inoculation Efficiency of Tomato Chlorosis Virus. Insects. 2020. 11(9), 559. P. 2–14. doi:10.3390/insects11090559.
26. Castle S., Palumbo J., Prabhaker N. Newer insecticides for plant virus disease management. Virus Res. 2009. Vol. 141, Issue 2. P. 131–139. URL: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2008.12.006.
27. Gilbertson R. L., Rojas M., Natwick E. Development of Integrated Pest Management (IPM) strategies for whitefly (Bemisia tabaci)-transmissible geminiviruses. In The Whitefly, Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae) Interaction with Geminivirus-Infected Host Plants / Ed. by W.M.O.Thompson. Springer: Dordrecht, The Netherlands. 2011. pp. 323–356. DOI: 10.1007/978-94-007-1524-0_12.
28. Godfrey L. D. et al. UC IPM Pest Management Guidelines: Cotton: Insects and Mites. UC ANR Publ.3444, 2001. 70 pp.
29. Захваткин Ю.А. Курс общей энтомологии. Москва : Колос, 2001. 376 с.
30. Summers C. G. Integrated pest management in forage alfalfa. Int. Pest Man. Rev. 1998. Vol. 3. P. 127–154. URL: https://doi.org/10.1023/A:1009654901994.
31. Вигера С.М., Рубан М.Б. Насіннєва люцерна. Агробіологічна система захисту від шкідливих організмів. Захист рослин. 1997. № 5. С. 24–25.
32. Голобородько С.П., Снеговой В.С., Сахно Г.В. Люцерна. Херсон : Айлант, 2007. 328 с.
33. Васькин Д.В. Защита семенных посевов люцерны от вредных насекомых в условиях орошения. Защита кормовых культур от вредителей, болезней и сорняков. Москва : Колос, 1980. С. 64–67.
34. Васькин Д.М., Догодкина Е.В. Интегрированная защита семенной люцерны от вредителей. Защита растений. 1985. № 11. С. 23–25.
35. Вигера С.М. Захист посівів насіннєвої люцерни в умовах біологічного та інтенсивного землеробства. Захист рослин. 2002. № 2. С. 6–8.
36. Девяткин А.М., Маркова И.А., Белый А.И. Вредители, болезни и сорняки люцернового агроценоза. Краснодар, 2013. 477 с.
37. Каменченко С.Е., Стрижков Н.И., Наумова Т.В. Эколого-биоценотические закономерности размножения лугового мотылька в агроценозах Нижнего Поволжья. Земледелие. 2013. № 3. С. 29–31.
38. Дубровин А.Н., Новосадов И.Н. Проблемы использования приемов борьбы с основными вредителями и болезнями сои. Защита и карантин растений. 2015. № 11. С. 32–34.
39. Чайка В.Н., Борзых А.И., Неверовская Т.М. & Конверская В.П. Многоядные вредители в агроценозах Украины и прогноз их развития. Защита и карантин растений. 2013. № 5. С. 45–49.
40. Akhanaev Y. B., et al. On the temperature tolerance of diapausing prepupae of the beet webworm Loxostege sticticalis L. (Lepidoptera, Pyraloidea: Crambidae). Entmol. Rev. 2014. Vol. 94. P. 925–929. URL: https://doi.org/10.1134/S001387381407001X.
41. Фролов А.Н., Саулич М.И., Малыш Ю.М., Токарев Ю.С. Луговой мотылек: цикличность многолетней динамики численности. Защита и карантин растений. 2010. № 2. С. 49–53.
42. Chen Xiao et al. Source area of spring population of meadow moth, Loxostege sticticalis L. (Lepidoptera: Pyralidae), in Northeast China. Acta Ecol. Sin. 2008. Vol. 28, Issue 4. P. 1521–1535. URL: https://doi.org/10.1016/S1872-2032(08)60054-2.
43. Huang S. H., Jiang Xing-Fu, Luo Li-Zhi. Effects of photoperiod and temperature on diapause induction in the beet webworm Loxostege sticticalis Linnaeus (Lepidoptera: Pyralidae). Acta Entomol. Sin. 2009. Vol. 52, Issue 3. P. 274–280.
44. Luo L. Z., Huang S. Z., Xingfu J., Zhang L. Characteristics and causes for the outbreaks of beet webworm, Loxostege sticticalis in northern China during 2008. Plant Protection. 2009. Vol. 35, Issue 1. P. 27–33.
45. Перцева Е.В. Вредители люцерны в Лесостепи Самарской области. Известия Самарской государственной сельскохозяйственной академии. 2016. Вып. 4. С. 28–32. DOI 10.12737/21800.
46. Шамуратова Н.Г. Биоэкология люцернового клопа в Приаралье. Аграрная наука. 2004. № 12. С. 27–28.
47. Рудская Н.А. Формирование вредной энтомофауны агроценоза люцерны посевной в Правобережной Лесостепи Украины. Земледелие и защита растений. 2016. № 6(109). С. 24–28.
48. Карасев В.П. Трофические связи и хозяйственное значение жуков-долгоносиков рода Tychius (Coleoptera, Curculionidae) Восточной Европы и Кавказа. Вестник зоологии. 1994. № 6. С. 35–40. URL: http://mail.izan. kiev.ua/vz-pdf/1994/N_6_94/94_6_06-Karasyov.pdf.
49. Каплин В.Г., Володина И.А., Курьянович А.А., Васин В.Г. Динамика состава и численности насекомых на надземных органах люцерны в Лесостепи Самарской области. Энтомологическое обозрение. 2020. № 99(3). С. 540–575. DOI: 10.31857/S0367144520030041.
50. CABI. 2020b. Invasive Species Compendium. Bruchophagus roddi (alfalfa seed chalcid). URL: https://www.cabi.org/isc/ datasheet/10083.
51. Nikolova I. Important insect pests in Medicago sativa L. in Bulgaria. Asian Journal of Research and Review in Agriculture. 2019. Vol. 1(1). P. 8–24. doi: 10.1515/ijafr.
52. CABI. 2020a. Invasive Species Compendium. Aphis craccivora (groundnut aphid). URL: https://www.cabi.org/isc/ datasheet/6192.
53. Федоренко В.П., Яковлев И.В. Видовой состав фитофагов люцернового агроценоза в правобережной лесостепи Украины. Защита растений. Сборник научных трудов Института защиты растений Беларуси. 2015. Вып. 39. С. 247–255.
54. Natwick E.T. & Lopez M. Emerging and important insect pests of alfalfa in the Western United States. Proc. 2000 National Alfalfa Symposium, 2000. 9 pp.
55. Godfrey L. & Putnam D. Management of Egyptian alfalfa weevil and protection of yields with selected insecticides. Proc. 2002 Western Alfalfa & Forage Conf., 2002. P. 41–46.
56. Артохин К.С. Метод кошения энтомологическим сачком. Защита и карантин растений. 2010. Вып. 11. С. 45–48.
57. Трибель С.О. та ін. Методики випробування і застосування пестицидів / За ред. проф. С.О. Трибеля. Київ : Світ, 2001. 448 с.
58. Алехин В.Т., Михайликова В.В., Михина Н.Г. Экономические пороги вредоносности вредителей, болезней и сорных растений в посевах сельскохозяйственных культур: справочник. Москва : ФГБНУ «Росинформагротех», 2016. 76 с.
Published
2021-03-28
Section
BREEDING, SEED PRODUCTION