эксклюзив
Ученые выяснили, какие условия благоприятны для естественного размножения энтомофага трихомалуса и почему рапсовому долгоносику так нравятся дороги
Группа канадских ученых из Департамента биологических наук, Университет Квебека в Монреале, Исследовательских институтов CЕROM и CRAM, сравнила привычки проживания рапсового долгоносика и его энтомофага трихомалуса, чтобы определить потенциал возможной интродукции T. perfectus в наилучшие условия для успешного биоконтроля. Результаты исследователи опубликовали в журнале Insects 2023 на портале MDPI.
«Канола, масличное растение, генетически полученное из семян масличного рапса, широко культивируется в Северной Америке и, в частности, в канадских прериях (Альберта, Саскачеван и Манитоба). Рапсовый семенной скрытнохоботник (Ceutorhynchus obstrictus (Marsham), в просторечье рапсовый долгоносик, палеарктический вид и главный вредитель посевов канолы и масличного рапса, был случайно завезен в Канаду в 1931 году, после чего широко распространился.
Спаривание долгоносика происходит во время цветения рапса и, соответственно, канолы, и самки питаются бутонами, цветами и стручками, прежде чем откладывать яйца в стручки. Личинки наносят наибольший ущерб, питаясь семенами стручков в течение двух-трех недель, уменьшая вес семян на 20% на стручок. Особи третьего возраста прогрызают отверстие в стенке стручка и падают на землю для окукливания. Основная борьба с этим вредителем достигается лиственными инсектицидами (пиретроидами) в период цветения рапса и канолы.
В ряде европейских стран был проведен поиск энтомофагов против рапсового долгоносика, после чего самым эффективным и распространенным признан трихомалус (Trichomalus perfectus (Walker)), который находит жертву по запаху фекалий. Высокий уровень паразитизма может наблюдаться даже при низкой плотности долгоносика.
В Канаде присутствие трихомалуса на рапсовом долгоносике подтверждено с 2009 года. Предполагается, что энтомофаг был завезен также случайно. В связи с этим исследователи собрали данные о том, какие условия могут способствовать размножению энтомофага в естественных условиях. Данные собирались в течение 2015–2020 годов, когда ежегодно отбирались пробы с 19–28 полей канолы, всего 140 полей во всех рапсоводческих провинциях Канады. Затем при помощи аналитических моделей данные были проанализированы для выводов.
Задачи настоящего исследования состояли в том, чтобы оценить влияние ландшафта на популяцию вредителя и энтомофага для разработки стратегий контроля выпуска паразитоида.
Первая гипотеза заключалась в том, что более высокая доля посевов канолы, сенокосов/пастбищ и лесов в ландшафте приведет к увеличению численности долгоносика. Если в ландшафте преобладает культура-хозяин, вероятность вредителя выше. Более того, луга увеличивают зараженность рапсовым долгоносиком, который зимует в подстилке.
Вторая гипотеза подразумевала, что более высокая доля других культур (кукуруза, пшеница, соя) в ландшафте по соседству с рапсовым полем уменьшит численность трихомалуса. Эти культуры не являются стабильными местами обитания (обработка почвы, севооборот), а специализированные паразитоиды более чувствительны к присутствию нескольких культур по сравнению с их хозяевами.
Третья гипотеза: живые изгороди в ландшафте увеличат уровень паразитизма T. perfectus. Растительные ресурсы в этих местообитаниях способствуют долголетию и плодовитости паразитоидов.
Четвертая гипотеза: большее расстояние между культурой канолы и полуестественной средой обитания уменьшат уровень паразитизма у трихомалуса. Биоконтроль паразитоидами всегда выше вблизи места их исходного обитания, самки становятся крупнее и охотятся активнее.
Выводы. По первой гипотезе о том, что посевы рапса, сенокосы/пастбища и леса в ландшафте повышают уровень заражения рапсовым долгоносиком, предположения не подтвердилась. Эти условия существенно на влияли на заражение вредителем, в отличие от наличия рядом дорог и зерновых культур в севообороте.
Дороги оказали положительное влияние как на уровень зараженности, так и на численность долгоносика. Почти треть ландшафтов в исследовании (31,43%) содержала дороги. Рапсовый долгоносик – отличный летун, способный преодолевать несколько километров за один сезон, при поддержке ветром на больших высотах. В жаркую погоду долгоносиков ловили на высоте 3 и даже 6 метров. Обочины дорог предоставляют место отдыха и ресурсы крестоцветных и полевых цветов, которыми долгоносики могут питаться или откладывать яйца в стручках.
Для трихомалуса же, который мельче долгоносика, соседство с дорогами нежелательно. Интенсивное движение по автотрассе является серьезным барьером для распространения трихомалуса. T. perfectus хуже летает, чем другие перепончатокрылые, из-за своего небольшого размера, от 1 до 3 мм.
По зерновым культурам, пшеница может повысить заражение долгоносиком, будучи посеянной по соседству или в севообороте. Так, в Квебеке за урожаем рапса регулярно следуют зерновые, ячмень и пшеница. В конце сезона выращивания канолы долгоносики ищут цветочные ресурсы рядом с полем канолы, прежде чем перезимовать в этом районе. Впоследствии эти зимующие взрослые особи появляются весной возле поля рапса, которое сейчас является полем зерновых. Кроме того, падалица рапса также может присутствовать в зерновых культурах севооборота, что позволяет некоторым долгоносикам оставаться, питаться и откладывать яйца в стручках.
Относительно второй гипотезы предположение о негативном соседстве опровергнуто мнение о сое. Урожай сои однозначно и положительно повлиял на уровень паразитизма T. perfectus.
Частично подтвердилась гипотеза о пользе живых изгородей. С одной стороны, паразитоиду там комфортно, с другой, высокие живые изгороди из кустарников и деревьев могут замедлить или остановить паразитоида, прежде чем он достигнет урожая канолы.
Лучше высаживать цветочные полосы с растениями, поскольку кормящиеся паразитоиды используют цветочные ресурсы для увеличения запасов сахара, особенно самки.
Варианты включают:
- горчица белая,
- трехреберник непахучий,
- дикий латук,
- эспарцет виколистный (посевной). Последний часто используется в качестве корма и в цветочных полосах для привлечения полезных насекомых в агроэкосистемы.
Наконец, была подтверждена гипотеза о том, что большее расстояние между урожаем канолы и полуестественной исходной средой обитания снизит уровень паразитизма T. perfectus. Такие участки, удаленные от полей рапса, фактически не способствовали паразитизму T. perfectus на целевом поле.
В заключение, с одной стороны, ландшафты с меньшим количеством или отсутствием дорог и меньшим количеством или отсутствием зерновых культур не будут способствовать ни уровню заражения, ни численности рапсового долгоносика.
С другой стороны, более сложные ландшафты, высокая плотность посевов, наличие сенокосов/пастбищ и посевов сои, цветочных полос способствуют росту паразитизма T. perfectus.
Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы завершить картину эффективности паразитизма T. perfectus против рапсового долгоносика, оценивая влияние агрономических приемов (пестицидов, удобрений, сроков посева) на T. perfectus и исследуя его холодостойкость. Это важные шаги в улучшении успеха агента биологической борьбы».
По статье группы авторов (Мари Д'Оттавио, Себастьен Бокель, Женевьев Лабри, Эрик Лукас), опубликованной на портале www.mdpi.com.