Луговой листоед ( Oulema melanopus ) — опасный вредитель сельскохозяйственных культур, описанный Карлом Линнеем в 1758 году.
Одно поколение этого жука производится в год. Взрослые особи питаются перед зимой и проводят большую часть своего зимнего времени в защищенных местах, таких как ветровые грядки, стерня урожая и трещины коры деревьев. [1] [2] [3] Взрослые особи спариваются, когда температура повышается выше 9–10 градусов по Цельсию (или 44,6 градуса по Фаренгейту) [1] [4], а у самок относительно длительный период кладки (около 45–60 дней), когда они откладывают яйца на нижней стороне листьев. [1] [2] Личинки вылупляются через 7–15 дней [3] и начинают самое разрушительное питание за весь жизненный цикл. Эти личинки созревают через 12–20 дней. [3] Личинки представляют наибольшую угрозу для сельскохозяйственных культур, поскольку они поедают поверхностный слой листьев, препятствуя фотосинтетическому потенциалу листьев . [2] [5] По мнению Кона, Забика, Вебстера и Ливитта, химический фактор привлекает жуков к листьям, и этот химический фактор напрямую связан с гидрофобностью . [2] [6] Окукливание происходит в почве, а взрослые особи появляются через 20–25 дней, [3] [7] готовые начать цикл заново. [3] [8]
Яйца цилиндрические и круглые, около 0,9 мм в длину и 0,4 мм в ширину. Яйца часто откладываются вдоль средней жилки на нижней стороне листьев. Сначала они ярко-желтые, со временем темнеют и частично черные, когда появляются личинки. [1] [2] [9] [10] [11]
Личинка выглядит белой или желтой, горбатой, имеет черную голову и шесть маленьких ног. У нее есть защитный механизм, при котором она размазывает экскременты по своему телу, чтобы скрыть свой яркий цвет и отпугнуть хищников. Это придает ей блестящий черный вид, в отличие от желтого или белого. [1] [2] [3] [9] [10] [12]
Взрослые особи в среднем имеют длину около 5 мм и имеют темно-синие надкрылья и красные ноги. Их грудные клетки варьируются по цвету от красного до оранжевого и красновато-коричневого. [2] [3] [10] [12] Самое большое различие между самцами и самками O. melanopus заключается в разнице в форме первого брюшного сегмента . У самцов сегмент более узко закругленный и плоский или вогнутый, а у самок он более широко закругленный и выпуклый. [7]
Куколки редко можно увидеть в полях, так как в это время они находятся в состоянии покоя. Куколки около 5 мм в длину и желтые, также темнеют со временем. [9]
O. melanopus является родным для Европы и Азии, но стал гораздо более распространенным в мире. [2] [3] [9] [10] В Северной Америке он был впервые обнаружен в округе Берриен, штат Мичиган , в 1962 году. [2] [13] [14] С тех пор он распространился через Средний Запад до Восточного побережья и движется на запад. [2] Значительные популяции обнаружены в Вирджинии, Северной Каролине, [3] Юте, Монтане, Северной Дакоте, [10] а также Миссури и Айове. [15] Условия окружающей среды, такие как температура и влажность, радикально влияют на популяцию O. melanopus в этом году. Холодная весна благоприятствует растению-хозяину, тогда как теплая весна благоприятствует листоеду. [16] Повышение общей температуры планеты может позволить O. melanopus распространиться в Канаду. [17] Более поздние исследования показали, что O. melanopus действительно прибыл в Канаду; в 2006 году он присутствовал на 11,1% полей, а в 2009 году — на 33,3% полей в южной Альберте. [18]
Локально взрослые особи распространяются на внешние части полей во время зимовки. Личинки, как правило, остаются на внешних частях полей, но также встречаются в центре. Локальные популяции никогда не распределены однородно, очаги и пустые места встречаются на каждом поле. [14] [19]
O. melanopus потребляет почти все зерновые культуры, но имеет сильное сродство к овсу, ячменю и ржи, а его любимым хозяином является пшеница. [1] [13] [20] Альтернативами являются кукуруза, сорго и суданская трава для взрослых, а также дикий овес, пырей, тимофеевка, канареечник, двукисточник тростниковидный, однолетний и многолетний райграс, лисохвост, ежа сборная, дикая рожь, костер гладкий и овсяница на протяжении всей жизни. [5] [10] [20] Физические симптомы растения, вызванные ими, представляют собой тонкие длинные линии там, где был съеден верхний эпидермис листа. Поскольку жук мигрирует, когда питается, он не постоянен в пределах поля. В Мичигане целые поля редко поражаются, и ситуация, скорее всего, такая же на Среднем Западе. [2] Поле растений выглядит выветренным и старым, но никогда не бывает полностью уничтоженным. Общий ущерб обычно не превышает 40%. [9]
Когда травоядное животное потребляет растение, оно выделяет летучие органические соединения (ЛОС). Поскольку ЛОС являются химическим сигналом, привлекающим некоторых хищников, самка O. melanopus отталкивается химическими веществами ради собственной безопасности и безопасности своего потомства. Самцы отпугиваются, но не меняют пищевые привычки. [21] [22] [23]
Чтобы определить пищевые привычки O. melanopus , ученые провели эксперимент с использованием различных сред. Они взяли агаровый гель, настоянный на экстрактах гороха и ячменя, и отметили полученную реакцию. При использовании по отдельности как экстракт гороха, который не является желаемой пищей для жука, так и экстракт ячменя, который является альтернативным источником, вызывали ослабление или прекращение потребления. Однако сочетание обоих вызывало небольшую реакцию на питание. Скорее всего, вторичное соединение в ячмене вызывает реакцию на питание, возможно, при отсутствии желаемой пищи. [6]
Ученые добились успеха в лабораторных условиях с несколькими типами нематод: Steinernema feltiae B30, S. carpocapsae C101 и Hetero-rhabditis bacteriophora D54. Нематоды атакуют взрослых особей, которые зимуют в почве, не давая им размножаться весной. S. carpocapsae C101 оказался наиболее эффективным и даже оказался эффективной альтернативой пестицидам. Однако каждый из нематод был чувствителен к температуре, что означает, что некоторые штаммы будут работать лучше других из-за температуры. Поскольку распространение O. melanopus настолько велико, неизменно важным фактором, который следует учитывать, является температура при выборе штамма, наиболее эффективного для желаемого местоположения. [8]
Кроме того, гормон, выделяемый самцами, привлекает жуков в ловушку, откуда их можно удалить с места скопления. [24]
Для взрослых особей, которые питаются листьями, существует несколько вариантов контроля популяций. Первый — Hyalomyodes triangulifer , тахиновая муха , которая паразитирует на взрослых особях O. melanopus . [10]
Другой биологический контроль состоит из личиночных паразитов; Diaparsis carnifer , Lemophagus curtis и Tetrastichus julis — это осы, которые делают это [10] D. carnifer и L. curtis оба поедают личинки O. melanopus , а T. julis откладывает яйца внутри тела личинок O. melanopus . В частности, T. julis , по- видимому, не представляет особого риска для самих культур, но чрезвычайно эффективен в уничтожении больших популяций, около 90%. [4] [9] [10] [13] [18] [25] Что касается всех паразитических ос в целом, некоторые эксперименты доказывают, что распыление сахарного раствора на полях побуждает хищников O. melanopus расти быстро и крепко, поэтому они могут лучше уничтожать популяцию на поле. [26]
Anaphes flavipes — это яйцекладущий паразит , который откладывает яйца внутрь яиц O. melanopus , убивая их в процессе. Эффективность составляет около 90%. Это хороший агент контроля, поскольку он мощный и его жизненный цикл синхронен с жизненным циклом O. melanopus , недостатком является то, что он неспецифичен для хозяина и может вызывать другие непредвиденные смерти у других насекомых, нарушая баланс экосистемы. [4] [9] [18] >.
Известно, что божьи коровки семейства Coccinellidae поедают яйца и личинки O. melanopus и эффективны в некоторых местах. [10]
Даже без вмешательства человека численность O. melanopus в США сократилась из-за общих погодных условий, таких как засуха или обильные осадки. [4] В первые дни вспышки в США Калифорния экспериментировала с карантином в качестве первого варианта. Любой материал, предположительно содержащий O. melanopus, не допускался в Калифорнию. [27] Популяции O. melanopus , перемещающиеся в сене, можно подавить, спрессовав сено в тюки. [28]
Генетически модифицированные растения по-прежнему являются еще одним вариантом контроля. Мейссл и др. обнаружили, что смертность O. melanopus на трансгенной кукурузе Cry3Bb1 была вдвое выше, чем у дикого типа. Многие трансгенные растения стремятся изменить физические свойства растения, что делает прилипание яиц сложной задачей. [29]
В Европе, где вид является местным, ученые экспериментировали с несколькими пестицидами. В одном эксперименте четыре пестицида, принадлежащие к двум группам ( органофосфаты и пиретроиды ), были протестированы, чтобы увидеть их влияние на численность жуков. Они были протестированы в нескольких концентрациях и смесях. Химический препарат Vantex оказался лучшим, но другие пестициды в среднем имели эффективность 80% и не должны были быть исключены. [19] При использовании многих пестицидов фермеры должны быть осторожны, чтобы не распылять их слишком рано, потому что яйца не будут сильно затронуты, а использование пестицидов может фактически увеличить численность O. melanopus , потому что хищники будут убиты. [9] Оптимальное время для начала распыления — когда вылупится около 50% яиц. Альтернативой является распыление, когда взрослые особи откладывают яйца, что также показало свою эффективность. [9] [11] [30] [31] [32]
Медиа, связанные с Oulema melanopus на Wikimedia Commons
Данные, относящиеся к Oulema melanopus на Wikispecies