I. WSTĘP II. MATERIAŁ I METODY

Transkrypt

1 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (3) 2008 WPŁYW TEMPERATURY I WILGOTNOŚCI POWIETRZA NA WYBRANE STADIA ROZWOJOWE ROLNICY ZBOŻÓWKI (AGROTIS SEGETUM DEN. ET SCHIFF.) DLA POTRZEB PROGNOZOWANIA KRÓTKOTERMINOWEGO MAGDALENA JAKUBOWSKA, FELICYTA WALCZAK Instytut Ochrony Roślin Państwowy Instytut Badawczy Władysława Węgorka 20, Poznań M.Jakubowska@ior.poznan.pl; F.Walczak@ior.poznan.pl I. WSTĘP W Polsce, spośród wielu gatunków rolnic, dość licznie występuje rolnica zbożówka (Agrotis segetum Den. et Schiff.) (Jakubowska i Walczak 2005). Gatunek ten należy do rodziny motyli sówkowatych (Noctuidae), potocznie zwanych rolnicami. Jest ważnym szkodnikiem glebowym, powodującym znaczne szkody na wielu roślinach uprawnych, między innymi, na plantacjach buraków cukrowych (Lipa 1977; Małachowska 1984, 1987). Stadium szkodliwym są gąsienice, których zwalczanie, ze względu na ich ukryty tryb życia, jest bardzo trudne (Małachowska 1984, 1987). Skuteczne ograniczenie ich szkodliwości uzależnione jest w dużym stopniu od trafnego określenia terminu chemicznego zwalczania. Z tego powodu, także w przypadku innych szkodników, realizowane są badania zmierzające do poszukiwania zależności pomiędzy tempem ich rozwoju a temperaturą i wilgotnością powietrza dla wspomagania wyznaczania optymalnego terminu zwalczania (Walczak 2003). W celu doskonalenia prognozowania krótkoterminowego rolnicy zbożówki (A. segetum) podjęto badania w warunkach kontrolowanych nad wpływem temperatury i wilgotności powietrza na długość wybranych stadiów rozwojowych tego szkodnika dla potrzeb ochrony buraka cukrowego. II. MATERIAŁ I METODY Badania bioekologiczne rolnicy zbożówki prowadzono w warunkach kontrolowanych, w fitotronie, w latach Materiał pozyskiwany do badań pochodził z trzech miejscowości: Poznania, Winnej Góry i Więcławic. Do odłowów motyli wykorzystano przynęty świetlne. Obserwacje poszczególnych faz rozwojowych owada pro-

2 860 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (3) 2008 wadzono w kabinach fitotronowych w zakresie temperatur (17 C, 20 C, 24 C) i różnych przedziałach wilgotności względnej powietrza (40 50%, 50 70%). Kontrola rozwoju rolnicy prowadzona była codziennie, począwszy od momentu złożenia jaj aż do momentu zejścia gąsienic do ziemi (zwykle w stadium L3). W specjalnych izolatorach gromadzono odławiane motyle. Codziennie w jednakowym czasie kontrolowano izolatory, poszukując świeżych złóż jaj. Następnie przenoszono je do plastikowych pojemników z wentylowaną przykrywką oraz odnotowywano postęp w ich rozwoju. Skoncentrowano się na obserwacji zmiany zabarwienia jaj, a także na określeniu, w zależności od średniej dobowej temperatury i wilgotności panującej w fitotronie, długości okresu inkubacji jaj, a następnie po wylęgu gąsienic obserwowano tempo i długość ich rozwoju aż do osiągnięcia przez nie stadium L2. Nie analizowano przyczyny braku wylęgu oraz śmiertelności gąsienic, ponieważ nie było to przedmiotem tych badań. Jednocześnie prowadzono monitoring średniej dobowej temperatury i wilgotności powietrza w każdej kabinie fitotronowej w celu obliczenia dla każdej jednostki eksperymentalnej (osobnika) sum temperatur efektywnych i średniej wilgotności powietrza dla okresu inkubacji jaj we wszystkich zakresach temperatur (17 C, 20 C, 24 C) oraz dla okresu od wylęgu gąsienicy do osiągnięcia przez nią stadium L2 (przed zejściem do ziemi) we wszystkich zakresach temperatur (17 C, 20 C, 24 C). W celu obliczenia sum temperatur efektywnych badany cykl rozwojowy A. segetum podzielono na inkubację jaja i badany okres larwalny (od wylęgu gąsienicy do osiągnięcia przez nią stadium L2). Po odjęciu od średniej dobowej temperatury powietrza wartości progów fizjologicznych (dla stadium jaja 10ºC i stadium gąsienicy 9ºC) obliczano sumę temperatur efektywnych dla każdej jednostki eksperymentalnej (osobnika) oddzielnie dla inkubacji jaj i oddzielnie dla badanego okresu larwalnego. Średnią wilgotność powietrza obliczano dodając średnie dobowe wilgotności powietrza dla inkubacji jaj, a uzyskaną sumę dzielono przez liczbę dni tego okresu oraz dla badanego okresu larwalnego, a uzyskaną sumę dzielono przez liczbę dni tego okresu. III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE Na podstawie wyników obserwacji z trzyletniej hodowli w fitotronie, w trzech zaprogramowanych zakresach temperatur powietrza (17 C, 20 C, 24 C) określono liczbę dni, sumę temperatur efektywnych i średnią wilgotność powietrza dla okresu inkubacji jaj (tab. 1) i badanego cyklu rozwojowego rolnicy zbożówki od złożenia jaja do osiągnięcia przez gąsienicę stadium L2 (tab. 2). Inkubacja jaj rolnicy zbożówki, spośród trzech zaprogramowanych temperatur w fitotronie najkrócej trwała w 24ºC. W tej temperaturze średnie wartości wynosiły 5,2 i 5,7 dni. W temperaturze 20ºC inkubacja jaj trwała dłużej i średnie wartości wynosiły 8,3 i 10,4 dni, podobnie w 17ºC 8,7 i 10,4 dni. Sumy temperatur efektywnych w temperaturze 17ºC i 20ºC były zbliżone i wynosiły średnio od 76,1 do 92,9ºC. Niższe średnie wartości sum temperatur efektywnych dla inkubacji jaj obserwowano w temperaturze 24ºC, które średnio wynosiły 54,3 i 72,3ºC (tab. 1). Stwierdzono, że różne zakresy temperatur w fitotronie w czasie inkubacji jaj nie wpływały znacząco na wartości sum temperatur efektywnych. Średnia wilgotność powietrza w kontrolowanych warunkach, w latach w poszczególnych zakresach temperatur wahała się od 44,7 do 68,2% (tab. 1).

3 Wpływ temperatury i wilgotności Tabela 1. Porównanie minimum i maksimum oraz średnich wartości: liczby dni, sum temperatur efektywnych i średnich wilgotności dla stadium rozwoju jaja rolnicy zbożówki w latach Table 1. Comparison of the minimum and the maximum and of: number of days, sums of effective temperatures and average humidity for the stage of the development of the eggs of turnip moth in the years Jajo Egg Lata Years liczba dni number of days suma temperatur efektywnych sum of effective temperatures wilgotność average humidity Fitotron, kabina 17 C Growth chamber 17 C ,4 89,1 98,2 92,9 68, ,7 71,6 102,4 76,6 66,0 Fitotron, kabina 20 C Growth chamber 20 C ,3 55,5 91,1 76,1 65, ,4 74,5 124,8 92,3 63,5 Fitotron, kabina 24 C Growth chamber 24 C ,2 41,2 72,7 54,3 44, ,7 50,4 87,8 72,3 54,5 Tabela 2. Porównanie minimum i maksimum oraz średnich wartości: liczby dni, sum temperatur efektywnych i średnich wilgotności dla rolnicy zbożówki od złożenia jaj do osiągnięcia stadium L2 w latach Table 2. Comparison of the minimum and the maximum and of: numbers of days, sums of temperatures of effective and average humidity for turnip moth from laying eggs for achieving the L2 stage in the years Jajo + stadium L2 Egg + instar L2 Lata Years liczba dni number of days suma temperatur efektywnych sum of effective temperatures wilgotność average humidity Fitotron, kabina 17 C Growth chamber 17 C ,6 129,3 205,5 168,3 66, ,1 93,7 210,3 167,3 67,89 Fitotron, kabina 20 C Growth chamber 20 C ,7 106,3 252,7 178,8 66, ,0 147,9 190,5 171,1 65,9 Fitotron, kabina 24 C Growth chamber 24 C ,8 72,7 183,5 124,4 46, ,2 87,0 187,0 129,2 47,3

4 862 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (3) 2008 W fitotronie w 17ºC badany cykl rozwojowy A. segetum (od złożenia jaja do osiągnięcia przez gąsienicę stadium L2) w porównaniu z pozostałymi temperaturami był wydłużony i średnio przekraczał 19 dni (14 24 dni). W 20ºC wynosił około 18 dni (16 26 dni), a w 24ºC był najkrótszy i wynosił około 11 dni (7 17 dni). Średnie wartości sum temperatur efektywnych dla badanego cyklu rozwojowego w każdym zakresie zaprogramowanych temperatur były bardziej zróżnicowane niż w przypadku inkubacji jaj. Najwyższą średnią temperaturę efektywną stwierdzono w temperaturze 20ºC (171,1 i 178,8ºC), a najmniejszą w temperaturze 24ºC (124,4 i 129,2ºC) (tab. 2). Średnia wilgotność powietrza w fitotronie dla badanego cyklu rozwojowego, podobnie jak w czasie inkubacji jaj, wahała się nieznacznie. Dane literaturowe potwierdzają, że zarówno temperatura, jak i wilgotność mają ogromny wpływ na tempo rozwoju poszczególnych stadiów rozwojowych rolnicy zbożówki oraz, że w przypadku tego gatunku optimum temperaturowym dla inkubacji jaj i rozwoju gąsienic stadium L1 jest temperatura 20ºC (Kowalska 1962, 1964). Omawiane wyniki badań wykazały, że zarówno inkubacja jaj jak i badany cykl rozwojowy szkodnika trwał najkrócej w temperaturze 24ºC. IV. WNIOSKI Badania wykazały różnice w tempie rozwoju zarówno inkubacji jaj jak i badanego cyklu rozwojowego rolnicy zbożówki na co miały wpływ wybrane czynniki abiotyczne. Badania zmierzają do poszukiwania nowych metod prognozowania krótkoterminowego chemicznego zwalczania rolnic, między innymi, w uprawie buraka cukrowego, co jest uzasadnione tym, że wyniki prac nad możliwością biologicznej walki z tymi szkodnikami są na dzień dzisiejszy mało obiecujące. Badania finansowane ze środków budżetowych MNiSW na naukę w ramach projektu badawczego nr NN V. LITERATURA Jakubowska M., Walczak F Dynamika lotów oraz nasilenie występowania rolnic w Polsce na tle warunków meteorologicznych w latach Prog. Plant Protection/Post. Ochr. Roślin 45: Kowalska T Metoda hodowli rolnic Agrotis c-nigrum L. i A. exclamationis (Lepidoptera, Noctuidae) w warunkach laboratoryjnych. Biul. Inst. Ochr. Roślin 14: Kowalska T Effect of photoperiod and temperature on the growth of owlet moths Euxoa exclamationis L. and Rhyacia c-nigrum L. (Lepidoptera, Noctuidae). Ekol. Pol. Series A 12 (14): Lipa J.J Masowy pojaw rolnic (Agrotinae) w Europie w latach oraz badania nad ich patogenami w Polsce. Materiały 17. Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roślin, Poznań: Małachowska D Występowanie rolnic (Agrotinae) w Polsce w 1983 roku oraz wstępna prognoza ich pojawu i szkodliwości w 1984 roku. Ochrona Roślin nr 4: 5 8. Małachowska D Sygnalizacja terminu i zwalczanie rolnic. Ochrona Roślin nr 5: 6 9. Małachowska D Metody sygnalizacji terminu zwalczania i wyniki badań nad zwalczaniem rolnicy zbożówki w Polsce. Gazeta Cukrownicza 2:

5 Wpływ temperatury i wilgotności Małachowska D Występowanie i szkodliwość rolnic Agrotinae na burakach w latach Gazeta Cukrownicza 3: Walczak F Wykorzystanie metody regresji wielokrotnej przy wyznaczaniu optymalnego terminu chemicznej ochrony zbóż przed skrzypionkami (Oulema spp.) w Wielkopolsce. Rozpr. Nauk. Inst. Ochr. Roślin 12: MAGDALENA JAKUBOWSKA, FELICYTA WALCZAK INFLUENCE OF TEMPERATURE AND RELATIVE HUMIDITY ON CHOSEN DEVELOPMENT STAGES OF AGROTIS SEGETUM DEN. ET SCHIFF. FOR REQUIREMENTS OF SHORT-TERM FORECASTING SUMMARY Agrotis segetum is the most important pest in different crops. Chemical control applied at inappropriate time can be considered as the main cause of the crop losses. Generally, a control of this pest is very complicated, especially due to a particular life cycle of cutworms and caterpillars. They are mostly active at night and usually spend daylight hours buried under the soil surface. Therefore the chemical control of A. segetum does not always provide efficient results. Laboratory studies on the development of successive stages of A. segetum [eggs laying caterpillars (L1 L3)] under the controlled conditions are presented in the article. The results reviled that the air temperature and humidity were the main factors affectation the life cycle of the pest. The fastest development of A. segetum was evident at the temperature of 24ºC and air humidity over 65%. Key words: Agrotis segetum, temperature, humidity, growth chamber, forecasting of short-term