doi: 10.15389/agrobiology.2020.1.184rus
УДК 595.782:574.3:57.04(470.620)
РОЛЬ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОГО ФАКТОРА В МНОГОЛЕТНЕЙ
ДИНАМИКЕ ЧИСЛЕННОСТИ КУКУРУЗНОГО МОТЫЛЬКА
Ostrinia nubilalis Hbn. В КРАСНОДАРСКОМ КРАЕ: АНАЛИЗ ТАБЛИЦ
ВЫЖИВАЕМОСТИ
А.Н. ФРОЛОВ, И.В. ГРУШЕВАЯ
Кукурузный мотылек Ostrinia nubilalis Hbn. — один из наиболее опасных вредителей кукурузы. Хотя важная роль метеорологических условий, в первую очередь температуры и влажности воздуха, многократно продемонстрирована в отношении распространения, численности и сроков развития кукурузного мотылька, точность существующих моделей прогноза размножения вредителя остается невысокой. Цель нашей работы состояла в сопоставлении метеорологических данных с демографическими показателями, характеризующими многолетние колебания численности локальной популяции кукурузного мотылька, и выявлении наиболее значимых критериев метеорологической информации для прогноза динамики численности вредителя. Наблюдения за динамикой численности кукурузного мотылька проводили в окрестностях пос. Ботаника (Краснодарский край, Гулькевичский р-н; 45°12'1'' с.ш. и 40°47'41'' в.д.) в 1994-2018 годах, причем полученные за сезон 2018 года материалы были использованы исключительно для верификации зависимости, установленной на массиве данных за 1994-2017 годы. Посредством периодических учетов численности оценивали плотности вредителя на всех стадиях его жизненного цикла — от яйца до имаго. Для анализа использовали метеорологическую информацию, поступавшую с Отрадо-Кубанской метеостанции, расположенной в центре территории, на которой размещались учетные посевы. Смертности насекомых за разные периоды развития (яиц, гусениц I-II и III-V возрастов, куколок, имаго) представляли в виде разности логарифмов плотностей: K = log N1 - log N2, где N1 и N2 — плотность насекомых за соответствующие учетные периоды. Смертность за генерацию представляли в виде K = log No - log Nf, где No и Nf — плотность яиц и яйцекладущих самок текущего поколения. Индекс размножения за поколение рассчитывали по формуле: I = Nt+1/Nt, где Nt и Nt+1 — плотность яиц текущего (t) и следующего (t + 1) поколений. В зоне проведения работ в течение сезона развивалось два поколения насекомого, причем в первых поколениях численность обычно возрастала, а во вторых — снижалась. Достоверная связь демографических характеристик насекомого с метеорологическими факторами обнаружилась только в интервале, ограниченном III декадой мая—I декадой июня, когда обычно отмечались массовая откладка яиц и отрождение гусениц I возраста первых генераций вредителя. Смертность яиц оказалась связана с температурой воздуха отрицательной зависимостью, а с влагой (как в капельно-жидком состоянии, так и в виде водяного пара) — положительной. Влияние метеорологических факторов на демографические показатели вредителя во втором поколении, в том числе во время откладки яиц и отрождения гусениц, не выявлено. Вероятно, в этот период посевы кукурузы уже сформировывали мощный стеблестой с микроклиматом, благоприятствующим развитию насекомого. Таким образом, III декаду мая—I декаду июня следует рассматривать в качестве единственного критического периода в развитии вредителя в регионе. По оригинальным данным построена 3D-контурная линейная диаграмма зависимости смертности яиц кукурузного мотылька первого поколения от среднесуточной температуры воздуха и относительной влажности воздуха в последнюю декаду мая, представляющая интерес с точки зрения разработки уточненной модели краткосрочного прогноза размножения вредителя в Краснодарском крае.
Ключевые слова: кукурузный мотылек, динамика численности, демография, смертность яиц, температура воздуха, влажность воздуха, Краснодарский край.
A.N. Frolov, I.V. Grushevaya
The European corn borer, Ostrinia nubilalis Hbn. is one of the most dangerous pests of maize. Though weather, mostly air temperature and humidity, demonstrate their important influence on distribution, population level and development terms of the European corn borer, the accuracy of forecasting models remains rather low to predict pest population dynamics. The aim of our work consists in the comparison of meteorological data with the demographic indicators characterizing long-term population fluctuations in the European corn borer to identify the most significant meteorological criteria for the forecast of pest population dynamics. Observations of insect population dynamics conducted during 1994-2018 on maize fields in vicinity of village Botanika (Gulkevichi District, Krasnodar Area; 45°12'51'' N and 40°47'41'' E) during 1994-2018, and data obtained in 2018 were only used for verification of the dependence established on data array for 1994-2017. We estimated density of insect population at all stages of life cycle from egg to adult. The meteorological information was obtained from the Otrado-Kuban meteorological station located in the center of the territory of the test field location. Mortality for the different periods of insect development (eggs, I-II and III-V instar larvae, pupae, adults) was estimated as K = log N1 - log N2, where N1 and N2 are density of insects for the corresponding periods. Mortality for generation was calculates as K = log No - log Nf, where No and Nf is density of eggs and egg-laying females of the current generation. The breeding index per generation was calculated as I = Nt+1/Nt, where Nt and Nt+1 is density of eggs for the current (t) and the following (t + 1) generation, respectively. Two generations of the European corn borer annually develop in Krasnodar area, and size of population during the first generation usually grows, while those in second generation decreases. The demographic characteristics of insect statistically significant correlate with meteorological factors only during time interval from the third decade of May to the first decade of June when the peak of egg oviposition and mass hatching of I instar larvae of the first pest generation usually occur. Egg mortality shows the closest negative correlation with air temperatures and positive correlation with moisture (water drops and vapor). No association of demographic indicators with meteorological factors during oviposition and hatching of second-generation larvae was found probably due to formation of high and dense maize crops with a microclimate favorable for insect development. Thus, the data obtained demonstrate that the last decade of May — the first decade of June is the only critical period during the European corn borer development in the region. Based on the findings, we drown a 3D linear contour diagram of the European corn borer first generation egg mortality as dependent on mean daily air temperature and relative atmospheric humidity during the last decade of May. This dependence is of interest in terms of an improved model for short-term forecast of pest population dynamics in Krasnodar Area.
Keywords: European corn borer, population dynamics, demography, egg mortality, air temperature, air humidity, Krasnodar Area.
ФГБНУ Всероссийский НИИ защиты растений, |
Поступила в редакцию |
