За матеріалами статті на тему «Біологія кукурудзяної листяної совки (Spodoptera frugiperda), що вражає цукровий буряк (Beta vulgaris)» («Biology of fall armyworm (Spodoptera frugiperda) infesting sugarbeet (Beta vulgaris)») Індійського журналу сільськогосподарських наук (Indian Journal of Agricultural Sciences), серпень 2024 р.

Цікаво, що кукурудзяна листяна совка демонструє підвищену активність при впливі кліматичних умов, що характеризуються низькими температурами та значною кількістю опадів. Цю мігруючу комаху в індійському штаті Карнатака вперше помітили в липні 2018 року, згодом виявивши її присутність по всій країні. У штаті Таміл Наду кукурудзяну листяну совку було помічено на кукурудзі в серпні 2018 року, а в листопаді 2018 року вона з’явилася на посівах цукрової тростини.

Цей ненажерливий шкідник є поліфагом, який націлюється на понад 100 різних рослин-господарів. Кукурудзяна листяна совка має надзвичайну здатність харчуватися 353 видами рослин із 76 різних родин. Серед основних господарів є кукурудза, сорго, рис і цукрова тростина. Кукурудза зазнала найбільшого ураження — 77,2%, сорго — 60,1%, просо — 41,4%.

Кукурудзяна листяна совка становить загрозу на різних стадіях росту рослин, включаючи стадію сходів, вегетативну стадію, стадію цвітіння та репродуктивну/плодоношувальну стадію. Незважаючи на те, що вона спостерігається на різних посівах проса, записи про інфікування цукрових буряків кукурудзяною листяною совкою в Індії відсутні. Тому було проведено дослідження, щоб дослідити біологію кукурудзяної листяної совки на цукровому буряку та визначити тривалість різних етапів її життя.

Поточне дослідження проводилося протягом червня та березня 2021 року в сільськогосподарському коледжі та науково-дослідному інституті (Сільськогосподарський університет Таміл Наду, Коїмбатор, Таміл Наду), Мадурай, Таміл Наду. Проводилося обстеження 5 ділянок цукрових буряків (Beta vulgaris L.). Були ретельно записані точні географічні координати кожного місця появи кукурудзяної листяної совки. Личинки систематично збиралися з цих ділянок, і польові симптоми ретельно досліджувалися на різних сортах цукрових буряків, зокрема SZ 35 і PAC 60008. Зібрані личинки згодом проходили процес індивідуального вирощування. Процес ідентифікації видів кукурудзяної листяної совки пов’язаний з морфологічним аналізом на основі даних, представлених у дослідженні її біології. Ключові характеристики личинок допомогли підтвердити їхню ідентифікацію як кукурудзяних листяних совок.

Щоб оцінити ступінь зараження S. frugiperda, було проведено комплексне дослідження. Личинки були ретельно зібрані з полів цукрових буряків та забезпечені буряковим листям як джерело живлення та окремо вирощені в спеціальних лотках. Личинки на розвиненій стадії поміщалися в заповнені піском лотки, що полегшувало процес їх перетворення у лялечку. Згодом лялечки переносилися в клітки для вирощування, призначені для вирощування дорослої особини. Дорослих особин, що з’являлися, тримали в цих клітках, годуючи сумішшю розчину меду та таблеток вітаміну Е, щоб полегшити відкладання яєць. Ця циклічна методологія дозволила вивчити біологію кукурудзяної листяної совки в контексті цукрових буряків. Дослідження дало змогу дослідити тривалість різних життєвих стадій, таких як стадії яйця, личинки, лялечки та дорослої особини.

Крім того, протягом послідовних циклів ретельно відстежували рівень плодючості самок кукурудзяної листяної совки. Зазвичай спостерігали, як дорослі кукурудзяні листяні совки відпочивають на нижніх частинах листя і відкладають яйця на нижній стороні нових листочків. Зараження цими комахами починається на стадії сходів і триває до початку збирання врожаю.

На початковій фазі сходів личинки були ідентифіковані в районі ризосфери листків (Рис.  1A), де вони завдали шкоди центральному пагону, що зрештою призвело до його в’янення (Рис. 1B). У міру того, як рослини перейшли на вегетативну стадію, кукурудзяні листові совки викликали значну дефоліацію (Рис. 1C) без прояву характерних симптомів паралельних отворів, які спостерігаються у кукурудзи. Слід зазначити, що черешкова частина листя була піддана найбільшому впливу S. frugiperda у випадках значного пошкодження (Рис. 1D). На стадії сходів, вегетативній та репродуктивній стадіях ступінь зараженості становив відповідно 9-13%, 50-60% і 62-77%. З точки зору популяції личинок, на цих відповідних стадіях було приблизно 0,2, 0,5 та 0,9 личинок/рослину.

Вплив кукурудзяної листяної совки на цукрові буряки був особливо сильним, починаючи з початкової фази сходів і закінчуючи збиранням врожаю. Після вилуплення численні дрібні гусениці часто були присутні на одній рослині, але, як правило, лише одній або двом більшим личинкам вдавалося зберегтися на кожній рослині, супроводжуючись личинковим послідом. У випадку молодих рослин зараження зазвичай призводило до загибелі рослини, тоді як більш зрілі рослини зуміли витримати нанесені пошкодження.

Рис. 1. Зараження цукрових буряків кукурудзяною листяною совкою

Відкладання яєць відбувалося у вигляді агрегованих мас і супроводжувалося пучком волосяного покриву. Виявлено, що інкубаційний період для яєць становив приблизно 3,2 ± 0,17 днів. Ці яйця мали кремовий вигляд із куполоподібною структурою, сплощеною основою та вигнутою верхівкою, зазвичай укладаючись кластерами від двох до чотирьох шарів.

Яйця переважно розташовувалися в області крони та на зовнішній стороні листя. Примітно, що кожна яєчна маса характеризувалася маленькими сірими пучками, розташованими поміж і поверх яєць, маючи при цьому пухнастий і схожий на цвіль вигляд. У лабораторних умовах період яйця тісно відповідав попереднім дослідженням на рівні 3,2 ± 0,17 днів, тоді як у 2019 році повідомлялося про діапазон 2-3 днів у теплих умовах. Спочатку яйця були блідо-жовтими, а протягом двох днів вони дозрівали, набуваючи світло-коричневого відтінку безпосередньо перед вилупленням. Кожна яєчна маса містила приблизно 150-200 яєць, які вилуплювалися через 2-3 дні в теплих умовах.

Личинки демонстрували відмінні риси, включаючи чотири характерні плями, розташовані квадратним візерунком на останньому сегменті другого черевного сегменту, а також позначку у формі перевернутої букви «Y» на голові.

Ці личинки прогресували протягом шести стадій із тривалістю 3,8 ± 0,65 днів, 3,2 ± 0,90 днів, 2,9 ± 0,14 днів, 3,1 ± 0,36 днів, 3,6 ± 0,24 днів та 6,8 ± 0,74 днів відповідно (Таблиця 1). Загальна тривалість життєдіяльності личинок становила 19-25 днів із середнім показником 23,4 ± 3,20 днів.

Таблиця 1. Біологія кукурудзяної листяної совки на цукрових буряках

На шостому етапі свого розвитку личинки досягали довжини 48 мм, демонструючи перевернутий Y-подібний шов на голові та характерні плями, розташовані у формі квадрата та трапеції на різних сегментах тіла. Ширина головної капсули коливалася від 0,35 мм на першій стадії до 2,6 мм на останній шостій стадії. Новонароджені личинки мали зелений колір із чорною капсулою розміром 1 мм, яка змінювалася на коричневу після другої стадії з подальшим розвитком бічних ліній на третій стадії. Личинки кукурудзяної листяної совки використовували механізм повітроплавання між рослинами та мали тенденцію ховатися під час яскравого світла. Тривалість життєдіяльності личинок змінювалася залежно від клімату, складаючи 14 днів влітку та 30 днів взимку.

Досягнувши передлялечкової стадії, личинка спускалася на землю для заляльковування. Під час цієї стадії личинка змінювала колір зі світло-зеленого на темно-коричневий і формувала кокон овальної форми. Заляльковування відбувалося на глибині 2-5 см у ґрунті або в залишках листя.

Період лялечки в середньому становив 9,3 ± 1,80 днів, тоді як у 2018 році відзначили варіації від 9 до 30 днів влітку та взимку відповідно. Дорослі молі, що ведуть нічний спосіб життя, проявляли підвищену активність у теплих і вологих умовах.

Передні крила самців молі мали сірий колір із центральною круглою плямою та трикутною білою плямою на кінчиках крил, тоді як передні крила самок були однаково тонкими та мили сірувато-коричневий колір. Задні крила самців і самок мали вузьку темну облямівку та сріблясто-біле забарвлення. Тривалість дорослого життя становила приблизно 11,1 ± 1,94 днів.

Самки молі починали відкладати яйця на четвертий день до третього тижня свого життя. Кожна самка відкладала приблизно 8,0 ± 1,55 маси яєць протягом свого життя, що містило 180-220 яєць/масу. Загальний життєвий цикл кукурудзяної листяної совки в розрізі цукрового буряку в лабораторних умовах становив приблизно 43,8 ± 6,94 днів.

Висновки

Потенціал шкоди, викликаної кукурудзяною листяною совкою, значно відрізняється, коливаючись від 9,0-62,5% у різні сезони та різних регіонах. Це створює значну загрозу для продовольчої безпеки багатьох країн світу.

Примітно, що цукровий буряк було визнано як новий хазяїн для кукурудзяної листяної совки, що є першим випадком такого явища. Було проведено комплексне дослідження поведінки кукурудзяної листяної совки на новому господарі. Зараження цукрових буряків цим шкідником починається на стадії сходів і триває до початку збирання врожаю.

На початковій стадії сходів личинки в районі ризосфери викликали опадання листя та завдають шкоди листкам, які сформували «комірець». Це призвело до висихання центрального пагону, що відображало симптоми мертвого серця, хоча жодних симптомів зіскрібка не спостерігалося. Коли рослини перейшли на вегетативну стадію, вони зазнали подальшої дефоліації та в’янення.

З точки зору життєвого циклу кукурудзяна листяна совка демонструвала чіткі етапи. Стадія яйця тривала приблизно 3,2 ± 0,17 днів. Загалом личинки проходили 6 стадій із тривалістю 3,8 ± 0,65 днів, 3,2 ± 0,90 днів, 2,9 ± 0,14 днів, 3,1 ± 0,36 днів, 3,6 ± 0,24 днів та 6,8 ± 0,74 днів відповідно. Загальний личинковий період становив від 19 до 25 днів, в середньому 23,4 ± 3,20 днів. Стадії лялечки та дорослої особини тривали приблизно 9,3 ± 1,80 днів та 11,1 ± 1,94 днів відповідно. Таким чином, повний життєвий цикл кукурудзяної листяної совки на цукровому буряку, як спостерігали в лабораторних умовах, охоплював приблизно 43,8 ± 6,94 днів.