Західний кукурудзяний жук: наслідки шкоди врожаю та методи контролю карантинного шкідника

Чим небезпечний кукурудзяний жук (Diabrotica) і яка шкода загрожує посівам кукурудзи?

Західний кукурудзяний жук або Діабротика (лат. Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) належить до ряду твердокрилих, родини листоїдів і входить до числа складних карантинних шкідників, які становлять серйозну загрозу для сільського господарства України. Кукурудзяний жук є монофагом, а основною культурою, яка складає його раціон, є кукурудза. Імаго шкідника пошкоджують тичинки волоті, пестики квітів, зерно у фазі молочної стиглості на верхівках качана, іноді виїдають паренхіму між жилками листків. За відсутності кормової бази, дорослі особини здатні живитися тичинками і листям інших злакових рослин, виїдати вміст квітки і паренхіму листя гарбузових (огірки, гарбузи, кабачки, патисони тощо), бобових, особливо сої, а також соняшника. Спочатку ці комахи мешкали виключно в Північній Америці, де завдавали найбільшої шкоди полям, на яких кукурудза була основною монокультурою. На сьогоднішній день, незважаючи на вжиті заходи, жук Діабротика стрімко поширюється і поступово захоплює європейський континент, створюючи серйозну загрозу сільському господарству країн, які займаються вирощуванням кукурудзи. На жаль, виявити і ліквідувати первинні осередки появи цього небезпечного шкідника надзвичайно складно. Перший тривожний сигнал пролунав у 1992 році, коли шкідника було виявлено на кукурудзяних плантаціях Югославії, куди він був випадково завезений разом із насіннєвим матеріалом.

Яку шкоду рослинам завдає Діабротика?

З огляду на потенційну загрозу знищення посівів, західний кукурудзяний жук був включений до списку карантинних шкідників Європейської та Середземноморської організації з карантину та захисту рослин (EPPO) та в Євросоюзі. Діабротики поширюються з сільськогосподарською продукцією, а також з іншим вантажем під час транспортних перевезень, або самостійно, долаючи за один переліт відстань до 24 кілометрів. Західний кукурудзяний жук проходить дві шкідливі стадії розвитку: личинка та імаго. Личинки завдають шкоди тільки в тому випадку, якщо на цьому полі в попередньому році росла кукурудза, в якій самки відклали яйця. Основна причина поширення жука — вирощування кукурудзи в повторних посівах (2 роки і більше) та в монокультурі, що зумовлено економічними факторами ведення господарства. Проблема ускладнюється тим, що при монокультурі щільність популяції західного кукурудзяного жука (включаючи личинок) збільшується, а разом з нею і шкодочинність. Це може призвести до економічних збитків вже на другий-третій рік вирощування кукурудзи. Крім того, жуки здатні мігрувати на значні відстані в пошуках нових посівів. Якщо кілька років тому цього шкідника було виявлено в західній частині України, то зараз Діабротика поширився в Миколаївській області та на правобережних регіонах, при цьому ареал його розповсюдження продовжує збільшуватися. Введення карантинного режиму тягне за собою наслідки та проблеми для господарств, такі як встановлення трьохкілометрової ізольованої зони навколо осередку зараження. У разі виявлення зараження вантажу карантинними шкідниками, проводиться повне знищення, включаючи фумігацію (обробку газоутворюючими препаратами), з очікуваною 100% ефективністю обробки (знищення всіх груп шкідників).

Найбільшу загрозу для кукурудзяних сходів становлять ненажерливі личинки Діабротики, які живляться корінням рослин. Личинки двох перших вікових стадій знищують зовнішні тканини найменших коренів кукурудзи. В результаті, життєдіяльність личинок може порушувати або повністю припиняти надходження поживних речовин і вологи до кореневої системи, а також їх циркуляцію в надземних частинах рослин, в тому числі в початках. На ранніх стадіях це призводить до гниття сходів і уповільнення їх росту.

Внаслідок пошкодження мочкуватих і опорних коренів, кукурудзяні стебла часто падають, що дуже ускладнює або робить неможливим збирання врожаю на силос або зерно, знижуючи загальну продуктивність. У сформованих рослин при пошкодженні коренів шкідником, нижня частина стебла вигинається, утворюючи так звану «гусячу шию», таку рослину легко можна вирвати з землі. Вилягання і відмирання спостерігається при пошкодженні кореневої системи на 50 і більше відсотків. Такої шкоди, згідно зі статистичними даними, завдають личинки у кількості більше 25 екз./м². Крім того, пошкоджені корені є воротами для проникнення збудників кореневих гнилей. В результаті утворюються погано розвинені невеликі качани з дрібним зерном, що призводить до збитків через зниження врожайності. Пошкодження тим сильніше, чим більше личинок перебуває в кореневій системі, особливо на третій, найбільш шкідливій стадії розвитку. При сильному пошкодженні коренів процес доставки поживних речовин у рослину повністю припиняється, через що надземні частини поступово жовтіють і засихають, що особливо небезпечно в умовах нестачі вологи в ґрунті. Крім інших згубних впливів, кукурудзяний жук є переносником багатьох небезпечних захворювань, зокрема бактеріального вілту і хлоротичної плямистості.

Зовнішні ознаки шкідника

За зовнішніми ознаками шкідника ідентифікувати не важко. Імаго кукурудзяного жука невеликого розміру - від 4,2 до 6,8 міліметрів в довжину. Окрас крил варіюється від світло-жовтого до світло-зеленого і бурого кольору, з характерними поздовжніми смугами. Забарвлення самців більш темне. На голові комахи розташовані ниткоподібні, тонкі вусики, у самців вони дещо довші, ніж у самок. Личинки жука червоподібної форми білого або кремового кольору, у них коричнева головна капсула, щиток на кінці тіла і слаборозвинені ноги. У своєму розвитку личинки проходять три вікові стадії: на першій досягають довжини до 1,2 мм, на другій - до 8 мм, на третій - до 18 мм. Лялечки за тілобудовою і розміром схожі на імаго.

Цикл та особливості розвитку шкідника

У зоні помірного клімату шкідник утворює одне покоління на рік. Масовий виліт імаго комах зазвичай збігається з початком цвітіння кукурудзи і триває до кінця серпня. Після спарювання самки приступають до відкладання яєць на кукурудзяних полях, переважно в ґрунт, біля самої основи стебел. Максимальна плодючість самки становить близько 1000 яєць. Яйця жука мають жовтувате забарвлення і досягають 0,5 міліметрів у діаметрі. Самки відкладають яйця в ґрунт протягом літа і до пізньої осені поблизу рослин кукурудзи, в фазі яйця комахи переживають зимівлю.

Виживання яєць у період зимівлі залежить від багатьох факторів — строків відкладання, глибини залягання, вологості та способів обробки ґрунту. Яйця, відкладені рано, які знаходяться при температурі нижче -12 ⁰С близько 8 тижнів, погано перезимовують, так само, як і ті, що були відкладені занадто пізно (перед настанням морозів). Достатня вологість ґрунту, вкритого рослинними залишками і снігом взимку, забезпечує зимівлю 60-80% яєць. Масовий вихід личинок з яєць починається при прогріванні ґрунту до +12 ⁰С, як правило до середини травня, і триває до кінця липня. Зазвичай це збігається з появою сходів і активним ростом коренів кукурудзи. Після виходу з яйця протягом 24 годин личинки активно шукають корені рослин для живлення, орієнтуючись на виділення CO2, який виділяється в процесі дихання, інакше вони загинуть. Личинки можуть мігрувати в ґрунті на відстань 30-60 см (максимально - до 1 м) в пошуках коренів. Тривалість розвитку личинки залежить в першу чергу від температурних умов. Оптимальною для них є температура +22 ⁰С, при якій розвиток триває 20-30 днів.

Личинки Diabrotica virgifera virgifera Le Conte у процесі розвитку проходять три фази розвитку, з яких остання ‒ найдовша. На перших двох етапах личинки живляться на зовнішніх тканинах найбільш тонких корінців. Личинки третього віку вже здатні проникати всередину кореневої системи та прокладати всередині звивисті ходи, тим самим порушуючи судинну систему рослин. Дорослі личинки формують у поверхневому шарі ґрунту (на глибині 5-10 см) колисочки, в яких і перетворюються на лялечок. При оптимальній температурі стадія перетворення на лялечку триває 10 днів, після чого відбувається вихід імаго з ґрунту.

Як вберегти кукурудзу від Діабротики

Основною метою заходів захисту рослин є обмеження або розрив життєвого циклу шкідника на стадії яєць, личинки або дорослої особини. Залежно від законодавства, чисельності шкідника та місцевих умов, стратегія боротьби з кукурудзяним жуком по всьому світу включає декілька методів: агротехнічних, хімічних та біологічних.

В агротехнічних прийомах важливим є чергування культур у сівозміні, завдяки якому можна повністю перервати життєвий цикл кукурудзяного жука. В результаті на ділянці, де раніше вирощували кукурудзу, личинки взагалі не виходять із яєць або вилуплюється невелика кількість особин. Личинки, не знаходячи коренів рослини-господаря, гинуть від голоду, оскільки не здатні переміщатися в ґрунті далі, ніж на 50 см. Щоб сівозміна була ефективною, необхідно знищувати всі самосіви кукурудзи, які могли б прокормити личинок. Чергування культур у сівозміні на сьогоднішній день є одним із найефективніших методів боротьби з кукурудзяним жуком в Європі, оскільки ці шкідники ще не пристосовані до масового розмноження на інших рослинах, окрім кукурудзи.

Інші нехімічні методи зниження загрози від кукурудзяного жука включають очищення від налиплого ґрунту та рослинних залишків з машин і інструментів, що використовуються на ділянках, де мешкає шкідник. Це запобігає випадковому перенесенню яєць, личинок і лялечок на нові території. Крім того, не можна переміщати ґрунт і свіжі рослини кукурудзи з заражених полів у зони, вільні від шкідника, оскільки вони можуть містити жука на різних стадіях його розвитку. Ефективними методами вважаються ранній посів, збалансоване внесення добрив, знищення бур'янів у посівах, а також своєчасне виконання всіх заходів, що створюють сприятливі умови для росту рослин, що робить їх більш стійкими до пошкодження шкідником. Правильна агротехніка вирощування кукурудзи, включаючи ретельну підготовку поля перед посівною, особливо важлива при інтенсивному вирощуванні кукурудзи, щоб запобігти появі личинок.

Важливим елементом правильної агротехніки є ретельне подрібнення рослинних залишків та їх глибока заробка в ґрунт перед настанням зими. Це допомагає знищити підстилку, яка захищає яйця кукурудзяного жука, що знаходяться в ґрунті, від промерзання та пересихання. Крім того, осіння оранка піднімає яйця на поверхню ґрунту, де вони стають легкою здобиччю для хижаків, таких як мурахи та туруни. Останнім часом вивчаються можливості зниження шкідливості кукурудзяного жука шляхом підбору традиційних сортів кукурудзи, які більш стійкі до пошкодження личинками. Рослини таких сортів розвивають потужну кореневу систему, що дозволяє їм краще справлятися з наслідками нашестя личинок. У результаті зниження врожайності відбувається не так різко, порівняно з сортами, більш сприйнятливими до пошкодження.

Біологічні методи боротьби з кукурудзяним жуком нині знаходяться в розробці і полягають у пошуку природних ворогів, здатних зменшити чисельність кукурудзяного жука. Зокрема, дослідження ведуться щодо застосування нематод родин Heterorhabditis spp. та Steinernema spp. у боротьбі з личинками.

Цікавим фактом є те, що раніше у Сполучених Штатах проводилася стратегія боротьби на основі вирощування сортів генетично модифікованої кукурудзи – ГМО (лінія MON 863), стійких до пошкодження шкідником. У їх геном впроваджували ген токсину, виділеного з бактерії Bacillus thuringiensis spp. tenebrionis, що сприяє виробленню білка, токсичного для кукурудзяного жука протягом усього періоду вегетації кукурудзи. Це дозволяло фермерам значно зекономити на застосуванні хімічних препаратів, оскільки генетично модифікована кукурудза викликала загибель комах-шкідників. Однак, на сьогоднішній день кукурудзяний жук вже набув імунітету до впливу Bt-токсину, тому цей метод захисту рослин став недоцільним.

Контроль чисельності шкідника за допомогою хімічних препаратів

Боротьба із західним кукурудзяним жуком є досить складним завданням, оскільки шкідник має складну біологію. Імаго починають з’являтися наприкінці червня, причому цей процес відбувається не одночасно, а дуже розтягнутий у часі. Масовий виліт комах спостерігається з липня до кінця серпня. Візуальне виявлення імаго західного кукурудзяного жука в посівах кукурудзи проводиться під час періодичних обстежень кожні 7-10 днів у період викидання кукурудзою волоті до стадії воскової стиглості. Поріг шкідливості і доцільність застосування інсектицидів визначаються моніторингом наявності імаго шкідника на рослинах кукурудзи, який ведеться за допомогою феромонних пасток, що містять спеціальний атрактант. Згідно з даними американських дослідників, хімічна боротьба з імаго економічно доцільна при виявленні 1,5 екземпляра на рослину, а в повторних посівах кукурудзи - 0,5-1 екземпляра на рослину. Боротьба з імаго жуків ведеться в розпал вегетаційного періоду росту кукурудзи. Однак до того часу рослини досягають висоти близько 2 м, тому для хімічної обробки посівів потрібно заздалегідь передбачити під’їзні дороги для трактора з обприскувачем, або ж застосовувати ранцеві обприскувачі чи метод авіаційного внесення.

Для контролю чисельності кукурудзяного жука використовують інсектициди на основі діючої речовини біфентрин (bifenhtrin), ацетаміприд (аcetamiprid), гамма-цигалотрин (gamma-cyhalothrin), лямбда-цигалотрин (lambda-cyhalothrin): Данадим микс (діметоат - 400 г/л, гамма-цигалотрин - 4 г/л), Джалентра (хлорантраніліпрол 106 г/л, біфентрин 159 г/л), Антигусінь (лямбда-цигалотрин, 50 г/л, Іназума (ацетаміприд 100 г/кг, лямбда-цигалотрин 30 г/кг) в кількості 0.25-0.35 кг/га, Пірінекс супер (хлорпірифос 400 г/л, біфентрин 20 г/л). У більшості випадків, для ефективного контролю шкідника, внесення інсектицидів необхідно повторити, оскільки період вильоту жуків досить тривалий.

Контроль імаго Діабротики відіграє важливу роль, оскільки це дозволяє максимально скоротити кількість відкладених яєць, щоб зменшити запас личинок у ґрунті на наступний рік, якщо планується посів кукурудзи. Варто зазначити, що одна самка може відкласти від 300-400 яєць (максимально — 1000), з яких наступного року вилупляться личинки, що пошкоджують кореневу систему кукурудзи. Тому боротьба проти жуків Діабротики має стратегічне значення для зменшення поширення шкідника в наступні роки вирощування.

Також доцільною є боротьба проти кукурудзяного жука на стадії личинки. Період яйцекладки жука відбувається в нічний час, починається з середини липня, досягає масового піку в серпні та триває у вересні при температурі в межах від +18 ⁰С до +26 ⁰С. Найбільша кількість відкладених яєць припадає на серпень. Яйця відкладаються групами по 50-80 штук у ґрунт біля рослини. 75% яєць відкладаються в період з 30 по 35 день від появи самок, протягом якого вони періодично повертаються до живлення. Глибина відкладання яєць залежить від щільності ґрунту та його вологості. На сухих щільних ґрунтах основна маса яєць зосереджена на глибині до 15 см. Якщо під впливом високих температур ґрунт розтріскується, то глибина відкладання яєць збільшується. На добре зволожених ґрунтах (зрошувані поля) близько 80% яєць розміщено на глибині 40-50 см. Проти личинок Діабротики часто фермери використовують висів протруєного насіння, що знижує навантаження на навколишнє середовище, оскільки норма витрати препарату точно розраховується на певну кількість насіння. Обробка посівного матеріалу кукурудзи інсектицидними протруйниками, такими як Номінал Ультра, Метакса, Бізар і Круз забезпечить захист молодих рослин кукурудзи у початковій фазі їх розвитку. Також, на практиці для боротьби з личинками діабротики застосовуються інсектициди різних формуляцій, у тому числі ґрунтові гранульовані препарати, що використовуються під час посівної кампанії або після сівби кукурудзи, такі як Регент та біоінсектицид Ентоцид.