Аналіз розповсюдження західного кукурудзяного жука на території Тернопільської області та прогноз його поширення на 5 років

Наднебезпечним карантинним організмом для кукурудзи, який стрімко заселив значну територію південної Європи і становить суттєву небезпеку сільському господарству України є західний кукурудзяний жук – Diabrotica virgifera virgifera Le Conte. Яким чином він потрапив до Європи дотепер невідомо. У будь-якому випадку його первинний ареал – територія США. У цій країні цей листоїд входить в трійку найнебезпечніших шкідників кукурудзи разом з бавовняною совкою і кукурудзяним стебловим метеликом. У Європі шкідник уперше був виявлений в 1992 році на території Сербії. За останні 20 років він розселився по території Болгарії, Угорщини, Хорватії, Боснії та Герцоговини, Румунії, Словаччини, Чехії, Австрії, Італії, Швейцарії, Франції, Бельгії, Великобританії, Нідерландів, Словенії, Польщі, Німеччини, Білорусі, Греції (рис. 1).

Рис. 1. Поширення Diabrotica virgifera virgifera Le Conte в світі [8]

Проникнув західний кукурудзяний жук (ЗКЖ) і в Україну. У Закарпатській області шкідника вперше виявлено у 2001 році, 2005-му – на Львівщині, 2007-му – на Івано-Франківщині, а в 2008 році – і в Тернопільській області. Щороку ареал його невпинно збільшується й на сьогоднішній день уже присутній у семи областях України (рис. 2).

Рис. 2. Карта поширення ЗКЖ в Україні станом на 01 січня 2013 р.

На території Тернопільської області західний кукурудзяний жук вперше виявлений у 2008 році методом феромонних пасток на площі 240,00 га. Станом на 01.01.2013 року шкідник офіційно зареєстрований на території Бережанського (1 господарство, 230,00 га), Борщівського (3 господарства, 405,00 га), Бучацького (3 господарства, 1250,00 га), Гусятинського (1 господарство, 100,00 га), Заліщицького (6 господарств, 350,00 га), Козівського (1 господарство, 125,00 га), Монастириського (4 господарства, 755,00 га), Підгаєцького (2 господарства, 205,00 га), Підволочиського (6 господарств, 450,00 га), Теребовлянського (7 господарств, 1055,00 га), Тернопільського (5 господарств, 715,00 га) та Чортківського (13 господарств, 1250,00 га) районів на загальній площі 6890,00 га [2].

Західний кукурудзяний жук розвивається в одному поколінні з повним перетворенням, проходячи стадії яйця, личинки, лялечки й імаго.

Зимують яйця у верхньому шарі грунту на глибині 20-30 см, личинки з’являються в період з початку травня по середину червня. Поріг розвитку, при якому відбувається відродження личинок ЗКЖ, становить 12,7°С [4]. Молоді личинки спочатку харчуються дрібним корінням, потім, проходячи через три етапи розвитку, переходять на харчування великим корінням. Довжина дорослої личинки становить близько 1,5 см. Найінтенсивніший період харчування личинок корінням припадає на липень. Уражені рослини не здатні активно засвоювати воду та поживні рослини з грунту, уповільнюється їхній ріст і розвиток, рослини вилягають, стебло набуває форми «гусячої шиї». При сильному ушкодженні коріння рослина без особливих зусиль висмикується із грунту. При цьому стає частково або повністю неможливий механізований збір урожаю.

Завершивши розвиток, личинки заляльковуються в грунті, перетворюючись за 7-10 днів у дорослого жука. Першими відроджуються самці, а через 5-7 днів самиці [1]. Терміни початку льоту варіюють в залежності від кліматичних умов даного року. Літ може тривати до І декади жовтня.

Дорослий жук харчується рильцями на качані й може в такий спосіб порушити запилення та вплинути на врожайність. Втрати врожаю кукурудзи від пошкоджень жуками набувають значного характеру за чисельності імаго 5-10 екз./рослину у фазу цвітіння рослин [7].

Активні жуки вранці до й після сходу сонця та ввечері при заході сонця й у сутінках. Удень вони скупчуються в пазушних кутах листя та під листками й перебувають у малоактивному стані. Оптимум активності імаго лежить у межах 22-27°С. За температури нижче 15°С та вище 30°С імаго втрачають свою активність [1]. Самиці спарюються із самцями протягом першої доби після виходу з лялечок і розлітаються для відкладання яєць. Оптимальна температура для яйцекладки 18^оС. Дощова погода стимулює процес відкладання яєць. Самка в сухий ґрунт яйця не відкладає. Зимують яйця, які здатні витримувати короткострокове переохолодження до – 10^оС [5].

Для виявлення вогнищ поширення західного кукурудзяного жука державними фітосанітарними інспекторами Державної фітосанітарної інспекції Тернопільської області спільно з фахівцями відділу фітосанітарних процедур Державної установи «Тернопільська обласна фітосанітарна лабораторія» у 2013 році проведено вибіркове обстеження посівів кукурудзи на території Тернопільської області.

Моніторинг заселеності посівів кукурудзи здійснювали за напрямками, де очікувався підвищений ризик появи цього шкідника. Виявлення проводили на стадіях шкодочинних фаз: личинки – кінець травня – червень та імаго – початок липня до вересня включно. На виявлення личинок шкідника обстеження проводили за допомогою візуального огляду рослин і кореневої системи в ослаблених, пожовтілих і вилягаючих рослин з відбором зразків коріння кукурудзи та грунту для фітосанітарної експертизи. На виявлення жуків – огляд листкової поверхні, волоті і качанів кукурудзи та виставлення жовтих клейових («Пестифікс») пасток з феромоном (гумовий диспансер із статевим феромоном самиці ЗКЖ) в розрахунку 1 пастка на 5,00 га.

В результаті обстежень симптомів ураження личинками шкідника не встановлено, руйнування кореневої системи не помітне. При проведенні фітосанітарної експертизи коренів кукурудзи та грунту личинок західного кукурудзяного жука також не виявлено.

При обстеженні посівів кукурудзи в період масового льоту (липень-серпень) поодиноких жуків виявляли візуально на волоті і листі, а також на рильцях качанів молочної стиглості кукурудзи. Відмічено ознаки незначного пошкодження листя, пильників на волотях, рилець на верхівках качанів. Відомо, що візуально шкідників виявляють за заселеності понад 10 % рослин і значної їх чисельності [6].

За допомогою феромонних пасток відловлено 1180 імаго самців та 206 імаго самок на присадибних ділянках та полях господарств в 3 населених пунктах трьох районів Тернопільської області. У нових районах вогнищ західного кукурудзяного жука не виявлено. Таким чином, площа поширення шкідника у 2013 році збільшилась на 650,00 га і становить 7540,00 га (південні та центральні райони області).

Процес розповсюдження Diabrotica virgifera virgifera Le Conte є результатом дії комплексу різних факторів, як природного, так і антропічного характеру. Природній шлях поширення – це активні перельоти імаго в пошуках кормових рослин, що є етіологічною особливістю шкідника. Крім того, самиці ЗКЖ після парування розлітаються для відкладання яєць на інші поля кукурудзи, віддаючи перевагу раніше не заселеним посівам. Перельоти самиць досить тривалі – від 45 хвилин до 4 годин і за добу вони можуть у декілька прийомів подолати відстань до 40 км. Напрямок перельотів жуків пов’язаний переважно з напрямком вітру, що полегшує їх розселення. Хоча існує ряд чинників, які можуть перешкоджати природному поширенню фітофага: відсутність агроценозів кукурудзи на території радіусом понад 100 км, наявність гористої місцевості висотою понад 800 м над рівнем моря без автомагістралей.

Антропічним шляхом ЗКЖ може поширюватися з різними видами транспорту, з грунтом, зеленою масою та молодими качанами кукурудзи. Поширення яєць ЗКЖ може відбуватися з водними потоками. Слід відмітити, що з насінням кукурудзи ЗКЖ не переноситься, оскільки імаго жука стиглим насінням не живиться.

Одним із головних чинників, що сприяє інвазії західного кукурудзяного жука та його подальшому розповсюдженню, є наявність придатної для його розвитку рослини-господаря – кукурудзи. Вирощування кукурудзи в умовах монокультури забезпечить ЗКЖ постійною кормовою базою та призведе до значного його розповсюдження і шкідливості в Україні. Так, поширення діабротики у західну, центральну та північно-центральну частини Вірджинії (США) за період 1985-1989 рр., де лише 39 % всіх посівних площ кукурудзи в сівозміні, відбулось більш швидко, ніж у східну та південно-східну частини з 1989 р. по 1992 р., де на 92 % площ культура вирощувалася в сівозміні [7].

Використовуючи авторську методику німецьких вчених, адаптовану до умов України, українським вченим Адамчуком О.С. розраховано можливу швидкість розповсюдження ЗКЖ по території України.

Можлива швидкість поширення шкідника у степовій зоні з урахуванням його рослин-живителів збільшиться більше, ніж у варіанті, коли розселення залежатиме лише від кукурудзи. У степовій зоні найвищі показники швидкості розповсюдження фітофага мають Дніпропетровська, Донецька, Луганська та Одеська області (табл. 1). У цих регіонах насиченість сівозміни сільськогосподарськими культурами, які є кормовими для імаго ЗКЖ становить понад 40 %. Швидкість поширення листоїда прогнозується понад 65 км на рік. За умов проведення комплексу заходів щодо стримування просторових інвазій, розповсюдження призупиниться до 16-18 км/рік. Найповільніше у степовій зоні західний кукурудзяний жук просуватиметься Кримськими степами – 25 км/рік.

Таблиця 1 – Можлива швидкість поширення Diabrotica virgifera virgifera Le Conte на території України

У лісостеповій зоні досить вагомий відсоток насичення сівозміни кормовими культурами ЗКЖ існує у Чернівецькій області – 43,3 %, саме в ній і прогнозується найшвидше розселення – 72,5 км/рік, а використовуючи заходи стримування розселення 18 км кожного року. Мінімальна швидкість передбачається у Київській, Сумській та Хмельницькій областях близько 40 км, а з проведенням попереджувальних заходів для уникнення агресивної поведінки фітофага в цих регіонах просування його уповільниться до 10 км/рік.

Поліська зона характеризується областями, в яких просування шкідника проходитиме досить швидко. Причиною цього є забезпеченість кормовими культурами ЗКЖ, вагомий відсоток яких є у структурі посівних площ. Наприклад, у Житомирській області нині в структурі посівних площ існує 44,8 % кормової бази для імаго західного кукурудзяного жука. В разі проникнення фітофага в цю область швидкість поширення щороку становитиме 71,8 км, що досягається повнотою харчової бази. За підрахунками у Закарпатській області, враховуючи наявну кормову базу, жуки мали б просуватися щороку зі швидкістю 80 км, а при застосуванні заходів стримування – 20 км/рік. Найповільніше жуки будуть поширюватися у Львівській та Рівненській областях із заходами стримування 10,6 і 9,9 км/рік, а без них – 42,5 та 39,6 км/рік відповідно.

За його даними, концентрація кормових культур для імаго ЗКЖ у Тернопільській області становить 34,8 %. Прогнозована швидкість інвазії шкідника без заходів стримування може становити 55,7 км/рік. За умов проведення комплексу заходів щодо стримання просторових інвазій, розповсюдження можна призупинити до 13,9 км/рік [3].

Темпи подальшого поширення і адаптації ЗКЖ в Україні залежатимуть також і від метеоумов даної кліматичної зони.

За літературними даними, в США фітофаг поширений, в основному, в тих штатах, де середньорічні температури становлять 13ºС, але ЗКЖ присутній також там, де середньорічна температура становить 9ºС і, навіть, у штаті Монтана, в якому середньорічна температура становить тільки 6,8ºС [1]. Аналіз температурних показників свідчить, що середньорічні температури в різних областях України коливаються від 7,8 до 11,6°С, що сприяє акліматизації і поширенню шкідника на всій її території.

Найбільш активне розповсюдження шкідника відбувається за середньомісячних температур повітря 18-26ºС. Діапазон середньомісячних температур липня-серпня в областях України, тобто в період масового льоту імаго ЗКЖ, коливається в межах 19,4-23,6ºС, що буде позитивно впливати на розширення ареалу шкідника в країні [5].

У подальшому розселення шкідника продовжиться і піде південно-східною частиною Лісостепу, де сума активних температур за вегетаційний період становить не менше 2600°С. Якщо не вжити негайних заходів щодо запобігання поширенню його вогнищ, то за 5-10 років це може привести до нерентабельного вирощування кукурудзи в усіх кукурудзосіючих областях України.

Сприятливі погодні умови для розвитку шкідника в Україні, недотримання сівозміни кукурудзи, особливо у приватному секторі, обмежений спектр сучасних інсектицидів, дозволених для застосування проти фітофага, а також здатність жуків до активних перельотів на значні відстані практично унеможливлює гальмування розширення його ареалу. За сприятливих кліматичних умов та відсутності кардинальних державних заходів, що забороняють висівання кукурудзи на присадибних ділянках в монокультурі через кілька років шкодочинність західного кукурудзяного жука може сягнути критичного порогу чисельності, що призведе до значних економічних збитків, а проведення хімічних заходів (насамперед, проти личинок) стане необхідним.

Для уникнення економічно відчутної шкоди від діабротики необхідно дотримуватись такої тактики:

1. Щорічна ротація посівів кукурудзи з не пошкоджуваними личинками культурами, а саме: зернові колосові, соняшник, картопля, багаторічні трави тощо.

2. Культивування сортів і гібридів кукурудзи з міцною кореневою системою та підвищеною регенераційною здатністю до укорінення повітряних коренів, підгортання рослин окучниками при культивації.

3. Підбір препаратів не інсектицидної, а стимулюючої ріст кореневої системи дії.

4. Обов’язковий висів кукурудзи протруєним насінням, інсектицидами, що дозволені проти інших грунтових шкідників [6].

ВИСНОВКИ

1. Для своєчасного виявлення західного кукурудзяного жука та проведення своєчасних фітосанітарних заходів необхідно проводити систематичний моніторинг посівів кукурудзи за допомогою грунтових розкопок та феромонних пасток.

2. В зв’язку з незначною заселеністю рослин кукурудзи і низькою чисельністю личинок та імаго ЗКЖ, прояв їх шкодочинності на посівах кукурудзи в Тернопільській області не відмічається.

3. Найбільша шкодочинність західного кукурудзяного жука проявляється на тих полях, де відсутня сівозміна.

4. В процесі розвитку популяції, після інтродукції на нові території, слід очікувати економічні втрати від цього шкідника. Але рівень їх буде залежати від тривалості інвазії, концентрації посівів кукурудзи та застосування фітосанітарних заходів.

ЛІТЕРАТУРА

1. Система моніторингу, прогнозування появи та розвитку західного кукурудзяного жука Diabrotica virgifera virgifera Le Conte. Методичні рекомендації / Сікура О.А., Андреянова Н.І., Бокшан О.Я, Садляк А.М. – Ужгород: Ужгородська міська друкарня, 2011. – 40 с.

2. Огляд поширення карантинних організмів в Україні на 1 січня 2013 р. / під заг. ред. В.Є. Симонова. – К.: Юіверсал, 2013. – 116 с.

3. Адамчук О.С. Розповсюдження, розвиток та методи виявлення західного кукурудзяного жука (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) в Україні: автореферат дис. … канд. с.-г. наук : 16.00.10 «Ентомологія» / О.С. Адамчук. – К., 2008. – 20 с.

4. Сікура О.А. Фенологія західного кукурудзяного жука (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) / Сікура О.А., Андреянова Н.І. // Карантин і захист рослин. – 2010. – № 7. – С. 12-14.

5. Андреянова Н.І. Ризик проникнення та розповсюдження Diabrotica virgifera virgifera Le Conte у вільні від шкідника регіони України / Андреянова Н.І., Сікура О.А. // Науковий вісник Ужгородського університету. – 2010. – № 29. – С. 167-169.

6. Західний кукурудзяний жук. Тактика запобігання поширення та шкодочинності / Омелюта В.П., Філатова Н.К., Адамчук О.С., Бабідорич М.М. // Карантин і захист рослин. – 2004. – № 11. – С. 23-24.

7. Удосконалення існуючих та розробка нових науково-обгрунтованих методів виявлення західного кукурудзяного жука на території Тернопільської області : матеріали науково-дослідної роботи Української науково-дослідної станції карантину рослин УААН / відп. вик. Т.І. Мацьків. – Бояни, 2010. – 18 с.

8. Diabrotica virgifera virgifera: [Електронний ресурс] : Режим доступу: http://www.eppo.org/QUARANTINE/Diabrotica_virgifera/diabroticavirgifera.htm/.

ЧУГРІЙ В.Ю., завідувач відділу

фітосанітарного аналізу

Державної установи «Тернопільська

обласна фітосанітарна лабораторія»