Strategia postępowania hodowlano-ochronnego w ekosystemach leśnych zagrożonych przez chrabąszcza kasztanowca i majowego Autorzy: L. Sukovata, T. Jaworski, M. Małecka, M. Niemczyk, A. Sierpińska, A. Sowińska, G. Tarwacki, D. Woreta Chrabąszcze, majowy i kasztanowiec, pomimo podobnej biologii, różnią się pod względem morfologii i ekologii. Chrabąszcz kasztanowiec, w porównaniu z chrabąszczem majowym, cechuje się mniejszymi rozmiarami ciała i, jak podaje literatura, preferuje raczej tereny zalesione, niż otwarte. W ostatnich kilkunastu latach tendencje te nieco się zmieniły i coraz częściej spotyka się chrabąszcza majowego na terenach leśnych. Jedną z przyczyn tego zjawiska może być ocieplenie klimatu w ostatnim okresie, co sprawia, że bardziej ciepłolubny chrabąszcz majowy znajduje dogodne warunki do rozwoju również w ekosystemach leśnych, cechujących się dotąd chłodniejszym mikroklimatem. Ze względu na opisane wyżej różnice, dwa gatunki chrabąszczy mogą wymagać nieco odmiennych L strategii postępowania, a jej wybór będzie zależał od prawidłowego rozpoznania udziału poszczególnych gatunków występujących na danym obszarze, a także dokładnego określenia zagrożenia. Chociaż imagines obu gatunków chrabąszczy są stosunkowo łatwe do odróżnienia IB na podstawie cech zewnętrznych, jak dotąd nie zostały dostatecznie poznane cechy, które mogły by być przydatne do ich oznaczania w stadium larwy (pędraka). Wyniki przeprowadzonych przez nas badań wskazują, że do rozróżniania pędraków w pierwszym i drugim stadium rozwojowym (L1 i L2) mogą służyć następujące cechy: 1) średnia szerokość puszki głowowej (jako wskaźnik rozmiaru ciała), 2) średnia liczba szczecinek w obrębie ostatniego segmentu odwłoka (raster), 3) liczbowy stosunek długości przedostatniego i ostatniego członu głaszczka szczękowego oraz 4) stosunek długości przedostatniego i ostatniego członu czułka. Dwie ostatnie cechy mają jednak niewielką przydatność praktyczną z uwagi na dużą pracochłonność ich pomiaru i konieczność wykorzystania odpowiedniego sprzętu optycznego. Gatunki pędraków obecnie można oznaczyć przy pomocy: klucza (poniżej), modeli dyskryminacyjnych (poniżej) i/lub metod genetycznych (startery i sondy w posiadaniu ). Klucz do identyfikacji pędraków chrabąszcza kasztanowca i chrabąszcza majowego w stadium L1 i L2 (dla próby n>20) 1. szerokość puszki głowowej nie przekracza 3 mm pędraki w stadium L1 (2.) -. szerokość puszki głowowej większa niż 3 mm pędraki w stadium L2 (3.) 1
2. średnia szerokość puszki głowowej wynosi ok. 2,6 mm, średnia liczba szczecinek na brzusznej stronie ostatniego segmentu wynosi 52-53 M. melolontha -. średnia szerokość puszki głowowej wynosi ok. 2,5 mm, średnia liczba szczecinek na brzusznej stronie ostatniego segmentu odwłoka wynosi 47-48 M. hippocastani 3. średnia szerokość puszki głowowej wynosi ok. 4,5 mm, średnia liczba szczecinek na brzusznej stronie ostatniego segmentu odwłoka wynosi 52-53 M. melolontha -. średnia szerokość puszki głowowej wynosi ok. 4,3 mm, średnia liczba szczecinek na brzusznej stronie ostatniego segmentu odwłoka wynosi 47-48 M. hippocastani Modele dyskryminacyjne do identyfikacji pędraków chrabąszcza kasztanowca i chrabąszcza majowego w stadium L1 i L2 Po podstawieniu wartości parametrów uwzględnionych w modelach należy porównać wyniki. Jeśli wynik obliczenia w modelu 1a jest większy od wyniku w modelu 1b lub wynik obliczenia w modelu 2a jest większy od wyniku w modelu 2b, to dany osobnik należy prawdopodobnie do gatunku M. melolontha, w innym przypadku jest to pędrak M. hippocastani. Model 1a (do identyfikacji pędraków M. melolontha w stadium L1): K 1a = -269,859 + 128,611*P + 1,574*L + 143,481*C Model 1b (do identyfikacji pędraków M. hippocastani w stadium L1): K 1b = -258,205 + 124,212*P + 1,406*L + 152,389*C gdzie: P szerokość puszki głowowej (mm), L liczba szczecinek w obrębie rastra, C stosunek długości przedostatniego i ostatniego członu czułka Model 2a (do identyfikacji pędraków M. melolontha w stadium L2): K 2a = -472,763 + 147,323*P + 1,078*L + 457,798*G Model 2b (do identyfikacji pędraków M. hippocastani w stadium L2): K 2b = -445,923 + 139,9*P + 0,841*L + 493,55*G gdzie: P szerokość puszki głowowej (mm), L liczba szczecinek w obrębie rastra, G stosunek długości przedostatniego i ostatniego członu głaszczka szczękowego Sposób określenia zagrożenia przez pędraki w leśnictwie jest opisany w obowiązującej Instrukcji ochrony lasu (2012). Procedura ta powinna być wykonana w okresie od 15 sierpnia do 30 września każdego roku. Wyniki naszych badań pośrednio wskazują, że ocenę zapędraczenia należy wykonywać nie później niż do końca sierpnia, ponieważ po tym okresie (w zależności od warunków pogodowych, ale także gotowości owadów do hibernacji) 2
rozpoczyna się wędrówka pędraków w głąb ziemi i liczebność szkodnika może być niedoszacowana. Wydaje się także, że stosowana dotychczas metoda oceny zagrożenia jest niedokładna i powinna zostać udoskonalona, jednak zadanie to nie wchodziło w zakres badań przewidzianych w niniejszym projekcie. Na obszarach zagrożonych przez chrabąszcze zaleca się co następuje: 1. Na terenach leśnych, zwłaszcza tam, gdzie dominuje chrabąszcz kasztanowiec, przed spodziewaną rójką imagines w ramach stosowanych cięć rębnych (w okresie jesiennozimowym) należy maksymalizować powierzchnie otwarte (przy uwzględnieniu pkt. 2). Dotyczy to szczególnie siedlisk, na których w drzewostanach występuje podszyt składający się z gatunków atrakcyjnych dla imagines chrabąszczy. W takich przypadkach badania wykazały na dużych zrębach znacznie mniej pędraków, niż na powierzchniach innych typów (gniazda, drzewostan przerzedzony lub zwarty). 2. Przed spodziewaną rójką chrabąszczy powierzchnie przeznaczone do odnowienia, zalesienia czy założenia upraw rolniczych, sadowniczych itp., a także kwatery czasowo wyłączone z produkcji w szkółkach powinny być odchwaszczone (również przy użyciu dopuszczonych herbicydów) i/lub utrzymane w czarnym ugorze. Zmniejszy to liczbę składanych przez samice jaj, a utrzymanie powierzchni w takim stanie przez cały sezon może zwiększyć śmiertelność młodocianych pędraków. Małe powierzchnie można przykryć agrowłókniną lub drobną siatką uniemożliwiającą przedostanie się samic do ziemi. 3. W celu przyspieszenia zwarcia koron drzewek na uprawach leśnych, co stwarza mniej dogodne warunki do zasiedlania przez chrabąszcze, zaleca się stosowanie gęstszej więźby początkowej niż normy przyjęte w Zasadach Hodowli Lasu. Większe zagęszczenie drzew przyczynia się także do rozproszenia ryzyka znacznego uszkodzenia przez pędraki systemu korzeniowego poszczególnych drzew. 4. W skład gatunkowy upraw należy w możliwie dużym stopniu włączać gatunki, które charakteryzują się negatywnym wpływem na rozwój pędraków, a z drugiej strony stanowią mniej sprzyjającą, w porównaniu z innymi gatunkami, bazę pokarmową dla imagines. Wśród przebadanych sadzonek głównych gatunków lasotwórczych (sosna pospolita, brzoza brodawkowata, dąb bezszypułkowy, dąb szypułkowy, buk zwyczajny, olsza czarna i modrzew europejski) cechy takie wykazuje przede wszystkim olsza czarna. 3
5. Na stałych pędraczyskach, gdzie występują problemy z odnowieniem powierzchni z wykorzystaniem sadzonek drzew leśnych, wskazane jest wykorzystanie samosiewu gatunków lekkonasiennych jako przedplonu. 6. W kolejnych fazach rozwoju drzewostanów zaleca się utrzymywanie dużego zwarcia. W odpowiednich warunkach glebowych ocienienie sprzyja rozwojowi owadobójczych grzybów i powstawaniu epizoocji. Większe zacienienie ogranicza także rozwój runa leśnego, które często stanowi bazę pokarmową dla pędraków. 7. Na słabych siedliskach borowych powinno się zaniechać wprowadzania podsadzeń i podszytów z gatunków atrakcyjnych pokarmowo dla imagines chrabąszczy. Z rozwagą należy wybierać gatunki drzew przeznaczone do obsadzenia szkółek, plantacji i innych terenów otwartych, a także do tworzenia strefy ekotonowej na styku drzewostanu i powierzchni otwartej. Na podstawie przeprowadzonych badań rośliny drzewiaste podzielono na trzy grupy pod względem ich wpływu na rozwój chrabąszczy. Gatunki te przestawiono w poniższej tabeli. Grupa roślin drzewiastych pod względem wpływu na rozwój imagines chrabąszczy* 1 2 3 Chrabąszcz kasztanowiec dąb szypułkowy dąb bezszypułkowy buk zwyczajny jarząb pospolity grab zwyczajny modrzew europejski brzoza brodawkowata czeremcha amerykańska robinia akacjowa bez czarny olsza czarna Chrabąszcz majowy dąb szypułkowy dąb bezszypułkowy modrzew europejski grab zwyczajny buk zwyczajny jarząb pospolity robinia akacjowa brzoza brodawkowata czeremcha amerykańska olsza czarna bez czarny *1 - rośliny bardzo chętnie zjadane przez owady i równocześnie zapewniające im doskonały rozwój; 2 - rośliny niezapewniające chrabąszczom dobrego rozwoju (owady charakteryzowały się krótszym życiem i niewielką liczbą złożonych jaj); 3 - rośliny, na których zaobserwowano słabe żerowanie owadów lub jego brak, owady charakteryzowały się najkrótszym życiem i spadkiem masy ciała, a samice składały niewielką liczbę jaj lub nie składały ich wcale 8. Do ograniczenia liczebności chrabąszczy w stadium imago w lasach obecnie można stosować insektycyd Mospilan 20SP, zarejestrowany i dopuszczony do obrotu środek ochrony roślin. Z naszych badań wynika, że opryskiwanie liści dębu szypułkowego w okresie rójki chrabąszczy 1% wodnym roztworem rutyny (flawonoidu obecnego w dużej ilości w gryce) powoduje obniżenie intensywności żerowania oraz zmniejszenie 4
liczby składanych przez samice jaj. Oznacza to, że roztwór rutyny może znaleźć zastosowanie w praktyce po uzyskaniu rejestracji oraz zezwolenia na obrót i stosowanie wydanego przez Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi. 9. Do ograniczenia liczebności pędraków na terenach leśnych, rolnych, w ogrodach lub sadach zaleca się wysiew gorczycy sarepskiej (w warunkach umożliwiających jej wzrost i rozwój). Nasiona należy wysiewać wczesną wiosną, na głębokość 1-2 cm (norma wysiewu wynosi ok. 15 kg/ha, ale na ubogich glebach można ją zwiększyć). Gorczycę należy skosić po zakończeniu okresu kwitnienia, maksymalnie rozdrobnić i natychmiast przyorać. Zabieg ten najlepiej wykonać w okresie, gdy gleba jest wilgotna (po intensywnych opadach deszczu), a tam, gdzie jest to możliwe (np. w szkółkach), po przyoraniu należy wykonać deszczowanie. Wysiew jakichkolwiek roślin uprawnych na danym terenie powinien nastąpić nie wcześniej niż po 72 godz. od przyorania gorczycy. Największej skuteczności oddziaływania zabiegu można spodziewać się w przypadku najmłodszych stadiów pędraków, zwłaszcza w przypadku chrabąszcza kasztanowca. 10. Badania przeprowadzone pod kątem możliwości zwiększenia skuteczności działania grzyba B. brongniartii, jako przewidzianego do rejestracji biologicznego środka ochrony roślin zawierającego owadobójcze grzyby z rodzaju Beauveria wykazały, że: gotowe lub nowe środki ochrony roślin w formie ziarna zbóż zaprawionego grzybem B. brongniartii do stosowania w glebach leśnych powinny zawierać jako substancję aktywną szczep grzyba o korzystnej charakterystyce kiełkowania konidiów zarówno w środowisku o odczynie kwaśnym (ph 3,5 4,0), jak i neutralnym (ph 6,0 8,0), należy sprawdzać aktywność owadobójczą wybranego szczepu B. brongniartii wobec różnych stadiów (a przynajmniej L3) pędraków, środki ochrony roślin w formie ziarna zbóż szczepionego B. brongniartii do stosowania w glebach leśnych powinny jako substancję aktywną zawierać konidia grzyba, a nie jego strzępki, przy aplikacji punktowej na uprawach leśnych korzystniejsze jest stosowanie odmierzonej dawki preparatu pomiędzy rosnące sadzonki, niż pod ich korzenie, ze względu na potencjalny wpływ B. brongniartii na grzyby ektomykoryzowe, na różnego rodzaju uprawach najbardziej korzystne wydaje się stosowanie preparatu zawierającego B. brongniartii na całej powierzchni, najlepiej tuż po opadach deszczu. 5