Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (1) 2008 WYBRANE ELEMENTY BIOLOGII DIABROTICA VIRGIFERA LE CONTE NA PODSTAWIE OBSERWACJI W OKOLICY RZESZOWA (2006 2007) PAWEŁ K. BEREŚ 1, RAFAŁ SIONEK 2 1 Instytut Ochrony Roślin Państwowy Instytut Badawczy Terenowa Stacja Doświadczalna Langiewicza 28, 35-101 Rzeszów p.beres@ior.poznan.pl 2 Wojewódzki Inspektorat Ochrony Roślin i Nasiennictwa Langiewicza 28, 35-101 Rzeszów sionekra@rz.onet.pl I. WSTĘP Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa (Diabrotica virgifera Le Conte) jest jednym z najgroźniejszych szkodników kukurydzy w USA i Kanadzie, powodującym istotne straty finansowe w plonach, które w połączeniu z chemiczną ochroną przekraczają rocznie miliard dolarów (Krysan i Miller 1986; Chandler i wsp. 1995). W 1992 roku gatunek ten został zawleczony z USA do Serbii (Bača 1994), skąd rozprzestrzenił się na inne kraje europejskie. W Polsce pierwsze osobniki D. virgifera wykryto w 2005 roku na Podkarpaciu w okolicach Rzeszowa (Sahajdak i wsp. 2006). W latach 2006 2007 nastąpił wzrost zasięgu występowania tego szkodnika. W 2007 roku chrząszcze odłowiono na obszarze dziewięciu województw: podkarpackiego, lubelskiego, świętokrzyskiego, mazowieckiego, małopolskiego, śląskiego, opolskiego, dolnośląskiego i łódzkiego (Komunikat 2007). Zachodnia kukurydziana stonka korzeniowa jest organizmem kwarantannowym, a zasady jego zwalczania i ograniczania rozprzestrzeniania się określone są w rozporządzeniu Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 21 sierpnia 2007 r. w sprawie zwalczania i zapobiegania rozprzestrzenianiu się zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej (Dz. U. Nr 154, poz. 1087) (Rozporządzenie 2007). W związku z wysoką szkodliwością tego gatunku dla kukurydzy na świecie oraz statusem organizmu kwarantannowego w Polsce od 2006 roku prowadzone są badania nad wybranymi aspektami biologii D. virgifera, które będą podstawą do opracowania programu ochrony kukurydzy przed tym szkodnikiem. II. MATERIAŁ I METODY Badania wykonano w latach 2006 2007 w miejscowości Terliczka koło Rzeszowa na zasiewie kukurydzy cukrowej odmiany Candle i Sheba (2006) oraz Candle (2007). Kukurydzę wysiewano w dwóch terminach: w maju oraz w czerwcu.
Wybrane elementy biologii Diabrotica virgifera w okolicach Rzeszowa 95 Obserwacje pojawu chrząszczy D. virgifera na plantacji prowadzono systematycznie 3 razy w tygodniu w okresie od lipca do połowy października. Właściwe odłowy owadów rozpoczęto w dniu 27 lipca (2006) oraz 12 lipca (2007). Polegały one na każdorazowym, dokładnym przeglądaniu 200 (2006) oraz 500 (2007) roślin na plantacji. Schwytane osobniki zatruwano i przechowywano w oznakowanych probówkach, a następnie oznaczano w laboratorium co do gatunku i płci. Ponadto w 2007 roku w okresie licznego występowania chrząszczy prowadzono obserwacje nad ich dzienną aktywnością, które wykonywano w godzinach: 6:00, 9:00, 12:00, 15:00 oraz 18:00. W tym celu każdorazowo metodą przemarszu dokładnie przeglądano po 500 roślin odnotowując liczebność chrząszczy na roślinach oraz miejsca ich najliczniejszego występowania. Zakres wykonanych badań pozwolił określić terminy występowania chrząszczy D. virgifera na kukurydzy w okolicach Rzeszowa, a zwłaszcza pojaw pierwszych osobników, maksimum ich liczebności, termin występowania na plantacji oraz strukturę płciową. III. WYNIKI I ICH OMÓWIENIE W 2006 roku wysokie temperatury utrzymujące się od czerwca do sierpnia oraz niedobór opadów nie sprzyjały rozwojowi kukurydzy oraz doprowadziły do przyśpieszenia dojrzewania roślin. W 2007 roku natomiast układ warunków meteorologicznych w rejonie badań był korzystny dla rozwoju kukurydzy, a także zasiedlaniu jej przez szkodniki, w tym przez zachodnią kukurydzianą stonkę korzeniową. W latach badań termin pojawu szkodnika na plantacji przypadł na miesiąc lipiec w okresie, kiedy kukurydza siana w pierwszym terminie znajdowała się w fazie rozwojowej BBCH 51 61 (Adamczewski i Matysiak 2002). Pierwsze chrząszcze D. virgifera zaobserwowano na roślinach w dniach: 26 (2006) oraz 12 lipca (2007). Na zasiewie w analizowanym okresie równocześnie pojawiały się osobniki męskie i żeńskie, jednakże liczebność samców początkowo była wyższa. W późniejszym okresie sukcesywnie narastała liczebność samic, która utrzymywała się do końca występowania szkodnika na plantacji. Obserwacje te są częściowo zgodne z badaniami wykonanymi przez Grozea i Lauer a (2004), którzy w pierwszej kolejności stwierdzali osobniki męskie, a dopiero po około 4 6 dniach osobniki żeńskie. W latach badań odnotowano jeden szczyt liczebności chrząszczy na plantacji. Maksimum nasilenia samców na roślinach przypadło w dniach: 28 (2006) oraz 17 lipca (2007), jednakże ogólny szczyt liczebności szkodnika na zasiewie determinowany był przez liczebniejsze samice. Przypadł on w dniach: 5 sierpnia (2006) oraz 24 lipca (2007). Uzyskane wyniki częściowo potwierdzają badania Omelyuty i Filatovej (2004), którzy najwięcej chrząszczy odławiali do pułapek feromonowych oraz stwierdzali na roślinach w okresie od 24 do 26 lipca. Podobne dane, co do okresu występowania największej liczebności chrząszczy na plantacji kukurydzy przytaczają Chiang (1973), Bača (1994) oraz Sivcev i wsp. (1994). Ostatnie osobniki na plantacji stwierdzono w dniach: 22 (2006) oraz 27 września (2007). Obserwacje te są zbliżone do wyników uzyskanych przez Grozea i Lauer a (2004), którzy ostatnie chrząszcze odnotowali 22 września.
96 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (1) 2008 Tabela 1. Występowanie chrząszczy D. virgifera na kukurydzy cukrowej w latach 2006 2007 Table 1. Occurrence of the D. virgifera beetles on sweet maize in 2006 2007 Rok Year 2006 2007 pierwsze osobniki first individuals Obserwacja Observation szczyt liczebności maximum of the occurrence ostatnie osobniki last individuals liczba dni występowania na roślinach the number of of the occurrence on plants pierwsze osobniki first individuals szczyt liczebności maximum of the occurrence ostatnie osobniki last individuals liczba dni występowania na plantacji the number of of the occurrence on plants samce male Termin występowania Time of the occurrence samice female ogółem total 26.07 26.07 26.07 28.07 05.08 05.08 20.09 22.09 22.09 49 dni 51 dni 51 dni 12.07 12.07 12.07 17.07 24.07 24.07 30.08 27.09 27.09 43 dni 71 dni 71 dni pierwsze jaja first eggs 11.08 19.07 Jako ostatnie na plantacji występowały samice. Okres żerowania samców na roślinach dobiegł końca w dniach: 20 września (2006) oraz 30 sierpnia (2007) (tab. 1). W latach badań nie potwierdzono występowania chrząszczy na kukurydzy w październiku, co odbiega od obserwacji wykonanych przez Chianga (1973), Bača (1994) oraz Sivceva i wsp. (1994), którzy notowali je do połowy tego miesiąca. Pierwsze kopulujące pary obserwowano już od 17 lipca, natomiast ostatnie kopulujące chrząszcze odnotowano 30 sierpnia. Początek składania jaj zaobserwowano w dniach: 11 sierpnia (2006) oraz 19 lipca (2007). Pojedyncze jaja stwierdzane były w probówkach, w których przetrzymywano chwilowo chrząszcze. Przeprowadzone badania pod kątem dziennej aktywności chrząszczy wykazały, że najliczniej owady występowały i żerowały na plantacji po godzinie 18:00 oraz około godziny 9:00 rano (tab. 2). Wyniki te są zgodne z uzyskanymi przez Chiang a (1973), który wykazał, że aktywność życiowa chrząszczy jest najwyższa w godzinach porannych oraz wieczorem. Osobniki dorosłe początkowo najliczniej występowały w okolicach pylących wiech oraz pochew liściowych, na których gromadził się pyłek, natomiast w późniejszym okresie chętnie zasiedlały świeże znamiona i miękkie ziarniaki. Zaobserwowano, że chrząszcze szczególnie preferowały kolby będące w fazie mlecznej oraz woskowej
Wybrane elementy biologii Diabrotica virgifera w okolicach Rzeszowa 97 Tabela 2. Dzienna aktywność chrząszczy D. virgifera w latach 2006 2007 Table 2. Daily activity of D. virgifera beetles in 2006 2007 Data Date Liczba zaobserwowanych chrząszczy w godzinach Number of observed beetles in hours 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 18.07 2 21 4 11 30 19.07 5 29 9 10 41 20.07 9 17 7 16 46 21.07 4 24 12 27 53 22.07 3 35 10 21 67 23.07 7 27 8 17 79 24.07 5 39 13 28 80 28.07 2 15 5 16 29 29.07 5 12 4 7 23 04.08 7 16 8 12 34 05.08 4 19 11 13 30 dojrzałości ziarniaków, które uszkodzone były przez inne gatunki szkodliwe. Zjawisko to może być związane z atraktantami wydzielającymi się z uszkodzonych tkanek. Badania laboratoryjne na martwych osobnikach potwierdziły dominację osobników żeńskich w ogólnej liczbie odłowionych chrząszczy. Udział samic wyniósł w 2006 roku 61,7%; natomiast w 2007 roku aż 86,3%. IV. WNIOSKI 1. W latach badań pierwsze chrząszcze stwierdzano na roślinach w dniach: 26 lipca (2006) oraz 12 lipca (2007). 2. Początkowo w odłowach dominowały osobniki męskie, natomiast w późniejszym okresie stwierdzano przewagę samic, która utrzymała się do końca występowania szkodnika na plantacji. 3. Procentowy udział samic w odłowionej populacji wyniósł w 2006 roku 61,7%; natomiast w 2007 roku 86,3%. 4. Szczyt liczebności chrząszczy na plantacji determinowany był obecnością samic i przypadł w dniach: 5 sierpnia (2006) oraz 24 lipca (2007). 5. Trzecia dekada lipca oraz pierwsza dekada sierpnia to w latach badań najlepszy okres na zwalczanie chrząszczy w okresie szczytu ich występowania. 6. Ostatnie osobniki na plantacji notowane były w dniach: 22 września (2006) oraz 27 września (2007). 7. Aktywność dzienna chrząszczy była najwyższa po godzinie 9:00 oraz po 18:00, stąd też był to najlepszy okres na prowadzenie badań nad dynamiką występowania szkodnika.
98 Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 48 (1) 2008 8. Obecność pierwszych jaj w probówkach, w których przetrzymywano chwilowo samice stwierdzono w dniach: 11 sierpnia (2006) oraz 19 lipca (2007). 9. Łączny okres występowania chrząszczy na kukurydzy wyniósł w 2006 roku 51 dni, natomiast w 2007 roku 71 dni. 10. Chrząszcze najliczniej zasiedlały pylące wiechy, okolice pochew liściowych, świeże znamiona oraz miękkie ziarniaki, najczęściej uprzednio uszkodzone przez inne szkodniki, co może być związane z wydzieleniem przez nie atraktantów. V. LITERATURA Adamczewski K., Matysiak K. 2002. Kukurydza Zea mays L. s. 20 21. W: Klucz do określania faz rozwojowych roślin jedno- i dwuliściennych w skali BBCH [K. Adamczewski, K. Matysiak tłumaczenie i adaptacja]. Wyd. I, Inst. Ochr. Roślin, 134 ss. Bača F. 1994. New member of the harmful entomofauna of Yugoslavia Diabrotica virgifera virgifera Le Conte (Coleoptera: Chrysomelidae). Zaštita-Bilja 45: 125 131. Chandler L.D., Sutter G.R., Hammack L., Woodson W.D. 1995. Semiochemical insecticide bait management of corn rootworms, Clean water clean environment. 21st century: team agriculture working to protect water resources. Vol. 1: Pesticides, s. 29 32. Proc. Kansas City, 5 8 March 1995, Missouri, USA. Chiang H.C. 1973. Bionomics of the northern and western corn rootworm. Ann. Rev. Entomol. 18: 47 72. Grozea I., Lauer K.F. 2004. Development of Diabrotica virgifera virgifera Le Conte adults in western plain conditions from Romania. Abstracts in IWGO Newsletter 25 (2), s. 9. Komunikat Głównego Inspektora Ochrony Roślin i Nasiennictwa w sprawie występowania na terytorium Polski zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej (Diabrotica virgifera Le Conte) z dnia 4 września 2007 r. Strona internetowa: http://www.piorin.gov.pl/index.php?pid=890 Krysan J.L., Miller T.A. 1986. Methods for study of pest Diabrotica. New York, USA, Springler- Verlag, 260 ss. Omelyuta V., Filatova N. 2004. The peculiarities of spread of western corn rootworm (Diabrotica virgifera virgifera) in Ukraine. Abstracts in IWGO Newsletter 25 (1), s. 18. Rozporządzenie Ministra Rolnictwa i Rozwoju Wsi z dnia 21 sierpnia 2007 r. w sprawie zwalczania i zapobiegania rozprzestrzenianiu się zachodniej kukurydzianej stonki korzeniowej (Dz. U. Nr 154, poz. 1087). Sahajdak A., Bereś K.P., Konefał T. 2006. Diabrotica virgifera Le Conte a new threat to maize crops in Poland and measures taken against the pest. J. Plant Prot. Res. 46: 157 161. Sivcev I., Manojlovič S., Krnjajic S., Dimič N., Drganič M., Bača F., Kaitovič Z., Sekulič R., Kresi T. 1994. Distribution and harmful effects of Diabrotica virgifera Le Conte (Coleoptera, Chrysomelidae), a new maize pest in Yugoslavia. Zaštita Bilja 45: 19 26. PAWEŁ K. BEREŚ, RAFAŁ SIONEK SELECTED ELEMENTS OF BIOLOGY OF DIABROTICA VIRGIFERA LE CONTE AS OBSERVED IN THE RZESZÓW AREA (2006 2007) SUMMARY The research on western corn rootworm (Diabrotica virgifera Le Conte) was carried out in 2007 in Terliczka village near Rzeszow on a plot of sugar maize of Candle cultivar.
Wybrane elementy biologii Diabrotica virgifera w okolicach Rzeszowa 99 The experiment started in 2006 was continued. First D. virgifera individuals were discovered on plants on 12th July. The maximum of their occurrence was noted on 24th July, whereas the last beetles were caught on 27th September. First copulating couples were observed on the plantation on 17th July, whereas the last ones on 30th August. First egg laying by beetles caught and held in test tubes for some time, was observed on 19th of July. Comparison studies showed that D. virgifera appeared much earlier in 2007 than it did in 2006 and it stayed longer on the plantation. Over the years of this study, female beets dominated among those caught. In 2006 the share of females in total sex structure of studied population constituted 61.7%, while in 2007 it reached 86.3%. In 2007 the study was extended to the daylight activity of the beetles on plantation. The daylight study was conducted from 6:00 to 19:00. The highest activity and numbers of insects were observed at about 9:00 in the morning and after 18:00 in the evening. Key words: Diabrotica virgifera, sweet maize, biology, Poland