Diversity of the entomocomplex of the grass stand of a hemp field in the North-Eastern Forest-Steppe of Ukraine

Abstract

The agrobiocenosis of the grass stand of hemp field is a specific plant biotope, which is a place of shelter, feeding, resettlement, and breeding for many insect populations, which in one way or another affecting the growth, development and yield of hemp plsnts. Taking this into consideration awareness of the species composition of phytophagous insects as well as the complex of their natural enemies and neutral species became especially relevant awareness due to the necessary to develop an effective system of protection of hemp in the context of current conditions. The aim of the research is to improve the ecologically oriented system of hemp protection by means of studying the taxonomic composition of entomofauna in the grass stand, as well as the trophic and ecological structure of insect groups associated with that habitat. The studies was conducted in 2019–2021 on the basis of the Northeast Agricultural Institute of the National Academy of Agrarian Sciences out during the vegetation of plants by means of mowing with a standard entomological net every ten days, from 10.00 till 15.00 o’clock when the insects were the most active. The current taxonomic composition of entomocomplex of the grass stand in hemp field is represented by 174 species of insects that belong to 76 families and 9 orders. The Coleoptera turned out to be the largest in terms of the species diversity and the number of individuals (56 species from 16 families and 74.6% of the number of captured insects). Were also detected insects from the orders Hymenoptera (31 species from 15 families), Hemiptera (30 species from 11 families), Diptera (20 species from 12 families), Homoptera (17 species from 8 families), Lepidoptera (12 species from 8 families), Orthoptera (4 species from 3 families), Neuroptera (3 species from 2 families), Thysanoptera (one species) were also detected. In the trophic structure of the entomofauna in grass stand of hemp field, 85.9% of the number and 59.8% of the species diversity account for phytophagous insects. Pests of hemp were 39 species of insects from 22 families, and 6 orders. Among them, 36 species, which accounted for 18.7% of the total number of specimens, were polyphagous and three, or 81.3%, were specialized species. The presence of insect pests in the grass stand of hemp field was characterized by oligodominance, as evidenced by quantitative and qualitative data, and indices of species diversity. Thus, the dominance structure is represented by one eudominant (Psylliodes attenuata – 81.1%), one subdominant (Mordellistena parvula – 4.72%), four recedents (Lygus pratensis, L. rugulipennis, Lygocoris pabulinus, Stictocephala bisonia – 8.6%) and, 33 subrecedents (5.58%). The obtained research results will be used in order to solve the problems related to the danger of basic phytophagous insects during the vegetation period of cannabis sativa plants and to develop a modern environmentally-oriented strategy to control their numbers and harmfulness.

Агробіоценоз травостою конопляного поля являє собою специфічний рослинний біотоп, який є місцем укриття, живлення, розселення та розмноження численних популяцій комах, які тою чи іншою мірою впливають на ріст, розвиток і врожайність рослин конопель. З огляду на це особливої актуальності набуває знання видового складу комах-шкідників, комплексу їх природних ворогів та нейтральних видів, які заселяють травостій конопляного поля, що необхідно для розробки ефективної екологічно орієнтованої системи захисту конопель посівних у сучасних умовах. Мета дослідження – удосконалення екологічно-орієнтованої системи захисту конопель посівних за рахунок вивчення таксономічного складу, чисельності загальної та шкідливої ентомофауни у травостої, а також трофічної й екологічної структури угруповань комах, які пов’язані з цим місцем існування. Дослідження проводились упродовж вегетаційних періодів 2019–2021 рр. в умовах науково-експериментальної бази Інституту сільського господарства Північного Сходу. Обліки комах здійснювали методом косіння стандартним ентомологічним сачком один раз у декаду з 10.00 до 15.00 години дня, коли комахи були найбільш активні. Сучасний таксономічний склад ентомокомплексу травостою конопляного поля представлений 174 видами комах, які належать до 76 родин і 9 рядів. Найбільшим за різноманіттям видового складу та чисельністю особин був ряд Coleoptera (56 видів з 16 родин та 74,6% від чисельності відловлених комах). Також виявлено комах з рядів Hymenoptera (31 вид з 15 родин), Hemiptera (30 видів з 11 родин), Diptera (20 видів з 12 родин), Homoptera (17 видів з 8 родин), Lepidoptera (12 видами з 8 родин), Orthoptera (4 види з 3 родин), Neuroptera (3 види з 2 родин), Thysanoptera (один вид). У трофічній структурі ентомофауни травостою конопляного поля 85,9% чисельності та 59,8% видового різноманіття припадає на комах-фітофагів. Шкідниками конопель посівних були 39 видів комах з 22 родини та 6 рядів. Поміж них 36 видів, що склали 18,7% від загальної чисельності, є поліфагами та три або 81,3% – спеціалізованими видами. Присутність комах-шкідників у травостої конопель характеризувалась олігодомінантністю, про що свідчать якісно-кількісні показники та індекси видового різноманіття. Так, структура домінування представлена одним еудомінантом (Psylliodes attenuata – 81,1%), одним субдомінантом (Mordellistena parvula – 4,72%), чотирма рецедентами (Lygus pratensis, L. rugulipennis, Lygocoris pabulinus, Stictocephala bisonia – 8,6%) та 33 субрецедентами (5,58%). Отримані результати досліджень будуть використані при вирішенні проблем, пов’язаних з небезпечністю основних комах-фітофагів під час вегетації рослин конопель посівних, та розробці сучасної екологічно-орієнтованої стратегії контролю їх чисельності й шкідливості.