Западный кукурузный корневище

редактировать
Виды жуков

Западный кукурузный корневище
Diabrotica virgifera side.jpg
Научная классификация
Царство:Animalia
Тип:Arthropoda
Класс:Insecta
Отряд:Coleoptera
Семейство:Chrysomelidae
Род:Diabrotica
Виды:Д. virgifera
Биномиальное название
Diabrotica virgifera . LeConte, 1868

Западный кукурузный корень, Diabrotica virgifera virgifera, является одним из самых разрушительных корневых червей кукурузы видов в Северной Америке, особенно в районах выращивания кукурузы на Среднем Западе, таких как Айова. Родственный вид, северный кукурузный корень, D. barberi, совместно обитает на большей части ареала и довольно похож по биологии.

Описаны два других подвида D. virgifera, включая мексиканского корневого червя кукурузы (Diabrotica virgifera zeae), который сам по себе является значительным вредителем, поражающим кукурузу в этой стране.

Личинки корневого червя кукурузы могут уничтожить значительную часть кукурузы, если их не лечить. В Соединенных Штатах, по текущим оценкам, 30 000 000 акров (12 000 000 га) кукурузы (из 80 миллионов выращенных) заражены кукурузным корневым червем. По оценкам Министерства сельского хозяйства США, кукурузные корневые черви ежегодно вызывают потерю дохода на 1 миллиард долларов, включая 800 миллионов долларов потери урожая и 200 миллионов долларов затрат на лечение для производителей кукурузы.

Содержание

  • 1 Жизненный цикл
  • 2 Привычки кормления
  • 3 Ущерб от кормления
  • 4 История инвазий
  • 5 Управление
    • 5.1 Сорт
    • 5.2 Ранний посев
    • 5.3 Инсектициды
    • 5.4 Севооборот
    • 5.5 Естественные враги
    • 5.6 Трансгены
    • 5.7 Биологические растворы
  • 6 Ссылки
  • 7 Внешние ссылки

Жизненный цикл

Жизненные циклы северных и западных народов имеют много общего кукурузный корень. Оба зимуют в почве в стадии яйца. Яйца, откладываемые в почву летом, имеют форму американского футбола, белые и имеют длину менее 0,004 дюйма (0,10 мм). Личинки вылупляются в конце мая - начале июня и начинают питаться корнями кукурузы. Только что вылупившиеся личинки - это маленькие белые черви длиной менее 0,125 дюйма (3,2 мм). Кукурузные корневые черви проходят три личиночных возраста, окукливаются в почве и выходят имаго в июле и августе. Каждый год появляется одно поколение. У личинок коричневая голова и коричневая отметина на верхней части последнего сегмента брюшка, что придает им двуглавый вид. У личинок три пары ног, но их обычно не видно без увеличения. После кормления в течение нескольких недель личинки роют клетку в почве и линяют до стадии куколки. Стадия куколки белая и имеет основную форму взрослой особи. Взрослые корневые черви имеют длину около 0,25 дюйма (6,4 мм). Кукурузные корневые черви желтоватые с черной полосой на каждом покрытии крыла. Кукурузные короеды имеют однотонный цвет и варьируются от светло-коричневого до бледно-зеленого.

Время вылупления яиц варьируется от года к году из-за разницы температур и местоположения. Самцы начинают появляться раньше самок. Возникновение часто продолжается месяц и более. В годы с жарким и засушливым летом численность жуков-кукурузных короедов может быстро уменьшаться после середины августа, хотя летом с менее экстремальными условиями они могут встречаться до первых заморозков.

Самки спариваются вскоре после появления всходов.. Самкам западного кукурузного корневого червя необходимо кормить в течение двух недель, прежде чем они смогут отложить яйца. Температура и качество корма влияют на период до откладки яиц. Самки обычно откладывают яйца в верхние 8 дюймов (200 мм) почвы, хотя их можно откладывать на глубину более 12 дюймов (300 мм), особенно если поверхность почвы сухая. Самки западного корневого червя с большей вероятностью откладывают некоторые яйца на глубину менее 8 дюймов (200 мм), чем самки северного корневого червя.

Привычки питания

Личинки корневого червя могут полностью развиваться только на кукуруза и несколько других видов трав. Личинки корневых червей, выращенные на других травах (в частности, на желтом лисохвосте), вырастали во взрослые особи позже и имели меньший размер головной капсулы, чем у взрослых особей, по сравнению с личинками, выращенными на кукурузе. Взрослые особи питаются в основном кукурузными рыльцами, пыльцой и зернами открытых кончиков ушей, хотя они будут питаться листьями и пыльцой других растений. Взрослые особи начинают появляться до того, как появятся репродуктивные ткани кукурузы, взрослые особи могут питаться тканью листьев, соскабливая зеленую поверхностную ткань и оставляя вид оконного стекла. Однако взрослые особи быстро переходят к предпочтительным зеленым шелкам и пыльце, когда они становятся доступными. Взрослые черви кукурузы питаются репродуктивными тканями кукурузы, но редко - листьями кукурузы. Взрослые «северные» взрослые с большей вероятностью, чем «западные» взрослые, откажутся от кукурузы и будут искать пыльцу или цветы других растений по мере созревания кукурузы.

Кормление

Большинство повреждений кукурузы вызвано личиночное питание. Птенцы находят корни и начинают питаться тонкими корневыми волосками, проникая в кончики корней. По мере роста личинки питаются и проникают в первичные корни. При большом количестве корневых червей питание личинок и повреждение поврежденных корней возбудителями корневых гнилей может привести к обрезке корней до основания стебля. Тяжелое повреждение корня нарушает способность корней переносить воду и питательные вещества, снижает рост и приводит к снижению урожайности зерна. Тяжелое повреждение корней может привести к полеганию растений кукурузы, что затруднит сбор урожая. Питание шелком взрослыми может привести к обрезке кончика уха, обычно называемой обрезкой шелка. В полевой кукурузе популяции жуков иногда достаточно высоки, чтобы вызвать сильное срезание шелка во время сбрасывания пыльцы, что может помешать опылению.

История инвазий

Западный кукурузный корневище быстро расширил свой ареал на севере Америка во второй половине 20 века. В настоящее время он присутствует от юго-западного региона США кукурузного пояса до восточного побережья. Он был завезен в конце 20 века в Европу, где впервые был обнаружен около Белграда, Сербия в 1992 году. Сербская вспышка распространилась на север и юг. включить Грецию в Польшу и на восток от Италии до Украины. В дополнение к этой большой сплошной зоне в Центральной и юго-восточной Европе, прерывистые вспышки были обнаружены в Европе. Первый был обнаружен около Венеции, Италия, в 1998 году, на северо-западе Италии (Пьемонт ) и Швейцарии (кантон Тичино ) в 2000 году., северо-восток Италия в 2002 г. (около Порденоне ) и 2003 г. (около Удине ), север Италия (Трентино ), Восточная Франция (Эльзас ), Швейцария, Бельгия, Соединенное Королевство и Нидерланды в 2003 году и Парижский регион, Франция в 2002, 2004 и 2005 годах. Вспышки обнаружены на севере Швейцарии, Бельгии, Нидерландах и в Париже. регион не сохранился. Распространение европейского корневого червя кукурузы произошло в результате нескольких интродукций из Северной Америки. По крайней мере, три последовательных интродукции вызвали вспышки, обнаруженные в Сербии в 1992 г., итальянском Пьемонте в 2000 г. и Иль-де-Франс в 2002 г. Европейские вспышки наблюдались в Эльзас в 2003 г. и Иль-де-Франс в 2005 г. произошли в результате двух дополнительных интродукций из Северной Америки, в результате чего количество трансатлантических интродукций достигло пяти. Точное североамериканское происхождение европейских интродукций еще не установлено, но наиболее вероятным представляется север США. Небольшие удаленные вспышки на юге Германии и северо-востоке Италии, скорее всего, были вызваны случаями распространения на большие расстояния из Центральной и Юго-Восточной Европы. Таким образом, крупная европейская вспышка, вероятно, распространяется за счет расслоенного распространения, включая как непрерывное, так и прерывистое распространение на большие расстояния. Этот последний способ распространения может ускорить расширение в Европе.

Управление

Множественные методы управления направлены на борьбу с корневыми червями кукурузы. Эти методы включают отбор сортов кукурузы, ранний посев, инсектициды, севооборот и трансгенные сорта кукурузы.

Сорт

Нет доступных коммерческих, нетрансгенных устойчивых сортов кукурузы. Некоторые признаки гибридной кукурузы уменьшают повреждение за счет увеличения прочности стебля и размера корневой массы. Эти характеристики позволяют растению лучше переносить кормление корневых червей с меньшей вероятностью полегания.

Ранняя посадка

Ранние посевные поля, которые завершили сбрасывание пыльцы, менее привлекательны и, следовательно, имеют меньшую активность яйцекладки. Когда начинается питание корневых червей, на ранних полях корневая система относительно крупнее. Это делает их несколько более терпимыми. Практики, которые способствуют укреплению корневой системы и в целом сильному урожаю, делают кукурузу более устойчивой к питанию и повреждению корневых червей.

Инсектициды

Наносимые в почву инсектициды эффективно борются с корневыми червями. Применение инсектицидов может быть оправдано в районах, которые ранее имели умеренный или высокий уровень повреждений. Количество взрослых особей, присутствовавших в течение предыдущего вегетационного периода, является лучшим ориентиром при выборе полей для обработки. Однако в некоторых районах центральной части Небраски с интенсивным использованием инсектицидов популяции жуков-корневищ стали устойчивыми к определенным инсектицидам. Устойчивость к альдрину, вероятно, была введена независимо, по крайней мере дважды, из Северной Америки в Европу. Органофосфаты, такие как метил-паратион, могут обеспечить эффективный контроль как над личинками, так и над взрослыми популяциями в Центральной и Юго-Восточной Европе и на северо-западе Италии.

Севооборот

Севооборот - это последовательный и экономичный способ борьбы с корневыми червями в сезон после вспышки в районах выращивания кукурузы, где жуки-корневища в основном откладывают яйца в кукурузе. Как способ уменьшить плотность корневых червей, он более эффективен, чем инсектициды. Личинки кукурузного корневого червя должны питаться корнями кукурузы для правильного развития и созревания. Если они вылупляются на поле без кукурузы, они умирают от голода, потому что они не могут продвинуться более чем на 10–20 дюймов (510 мм) в поисках пищи. Однако два биотипа корневых червей выживают при ротации. Вариант «сои» был впервые обнаружен в центральном Иллинойсе в конце 1980-х годов и распространился по Иллинойсу, Индиане, южному Висконсину и восточной Айове. Вместо того, чтобы откладывать яйца на кукурузное поле, самки соевого варианта спариваются, а затем летят на соевое поле, чтобы отложить яйца, позволяя личинкам вылупиться на поле, которое, вероятно, вернется к кукурузе в следующем году. В 1980-х годах северный кукурузный корень стал проблемой, превзойдя практику севооборота кукурузы с расширенной диапаузой яиц. Яйца оставались в почве в течение двух или более лет до вылупления, что позволяет избежать соевого года. По состоянию на 2017 год такая адаптация наблюдалась в районах Айовы, Миннесоты и Южной Дакоты, Висконсина и Небраски.

Посев дополнительных культур или посев второго урожая может значительно увеличить популяцию корневых червей. Кукуруза с тыквой или кукуруза после тыквы - примеры схем посадки, которые усугубляют давление кормления корневых червей.

Шреста, Данбар, Френч и Гассманн говорят нам, что полевые исследования вызывают различия в степени устойчивости кукурузного корневого червя. На всех найденных полях были кукурузные корневые черви, устойчивые к этим признакам, но они заметили, что значительно больше личинок кукурузных корневых червей выжило на полях с устойчивостью к Bt. Они рекомендуют верный севооборот не только для уменьшения популяции червя, но и для замедления адаптации червя.

Естественные враги

Среди естественных врагов - Argiope bruennichi, Theridion impressionum, Coccinella sp., Pseudophomus rufipes.

Transgenics

Посадка устойчивой к корневым червям трансгенной кукурузы является еще одной стратегией минимизации повреждений. эффективен для уменьшения повреждения корней, безопаснее и часто дешевле, чем инсектицид. Трансгенные признаки, выделенные из штамма Bacillus thuringiensis обычной почвы bacterium (часто обозначаемого как Bt), продуцируют контрольный белок насекомых.

Bt был впервые обнаружен в 1901 году японским биологом С. Исиватари как источник заболевания, убивавшего большие популяции тутовых шелкопрядов. Впервые Bt был использован в качестве инсектицида в 1920 году, а составы для опрыскивания, содержащие либо Bt-бактерии, либо Bt-белки, стали применяться в 1970-х годах для защиты растений, включая органическое земледелие. Bt-инсектициды стали широко использоваться и развиваться в 1980-х годах в качестве альтернативы синтетическим инсектицидам. Начиная с 1980-х годов гены, ответственные за производство белков Bt, были выделены и перенесены в растения кукурузы. Bt был коммерчески одобрен для выращивания трансгенных семян кукурузы в середине 1990-х годов. По сравнению с составами для опрыскивания трансгенные растения с белком Bt обеспечивают гораздо более эффективную защиту от насекомых в течение всего сезона. Другие белки Bt использовались для генетической модификации картофеля, хлопка и других видов товарной кукурузы. Двумя наиболее распространенными марками трансгенной кукурузы Bt являются Genuity и. Genuity Smartstax, объединяющие Monsanto, Roundup Ready 2 и Система обработки семян Acceleron, а также технологии Dow Chemical Herculex Xtra и Liberty Link. Acceleron, Herculex Xtra и VT Triple Pro включают средства защиты от повреждений насекомыми.

Bt необходимо проглотить, чтобы убить насекомое. Чувствительная личинка поедает белок, который затем связывается с рецепторами в кишечнике личинки. Связывание вызывает каскад эффектов, которые в конечном итоге приводят к смерти. Белки Bt обладают высокой селективностью в отношении определенных категорий и видов насекомых, что исключает использование инсектицидов и их вредное воздействие на организмы, не являющиеся мишенями.

Однако недавно в нескольких штатах Среднего Запада США были обнаружены штаммы корневых червей, которые проявляют Bt сопротивление. Согласно Monsanto, это затронуло «кукурузные продукты YieldGard® VT Triple и Genuity® VT Triple PRO ™». В 2009 году было обнаружено, что четыре штамма в Айове обладают полевой устойчивостью к кукурузе Bt. Было обнаружено, что некоторые корневые черви устойчивы к двум или более токсинам Bt в дополнение к устойчивости к севообороту. Эта способность быстро развиваться, чтобы адаптироваться к множеству свойств их нового источника пищи, оказалась большой проблемой для фермеров и ученых. В том же году Monsanto, DuPont Pioneer, Syngenta и Dow Agro-Sciences начали продавать семена кукурузы «сложенными» или пирамидальными, предназначенными для замедления развития устойчивости. Эти продукты объединили черты для повышения эффективности, однако многие из этих черт не работают, что скоро у них закончатся ингредиенты для складывания. Исследователи обнаружили новый бактериальный ген, который убивает корневых червей, но ожидается, что он станет доступен фермерам не раньше 2029 года.

К 2014 году Syngenta были обнаружены штаммы корневых червей Agrisure RW в Айове, а также глифосат. Продукты Agrisure на основе RW вышли на рынок в 2007 году. Однако у государственных чиновников, ученых и компаний нет единого мнения о том, как определять феномен устойчивости. Пораженные поля составили 0,2% акров трансгенной кукурузы США. Кроме того, пораженные участки не чередовались с другими культурами.

По состоянию на декабрь 2018 года было обнаружено, что корнеплод кукурузы устойчив ко всем четырем признакам.

Биологические растворы

В Австрии был разработан инновационный метод защиты, в котором впервые в полях используется метод «нарушения спаривания». Соответствующий продукт называется CornProtect. Самки клопов распространяют феромоны, привлекающие самцов. С помощью этого нового метода такие феромоны помещаются на специально обработанные минеральные носители, и они медленно высвобождаются в течение всего периода полета насекомых. Спаривание значительно сокращается, поскольку самцы теряют ориентацию и меньше интересуются совокуплением. Размножение резко снижено. Применение осуществляется с помощью обычных полевых опрыскивателей, что делает его экономически очень выгодным.

Ссылки

Внешние ссылки

Данные, относящиеся к корневому червю кукурузного Wikispecies Средства массовой информации, связанные с Diabrotica virgifera на Wikimedia Commons

Последняя правка сделана 2021-06-20 12:48:58
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте