Кукуруза — одна из основных культур современного мирового земледелия. Это растение характеризуется разносторонним использованием и высокой урожайностью. На продовольствие используют около 20% зерна кукурузы, на технические цели — около 15% и примерно две трети — на корм. Занимая первое место в мире по урожайности, эта культура играет огромную роль в обеспечении продовольственной безопасности Российской Федерации.
Стеблевой (кукурузный) мотылек Ostrinia nubilalis (Hbn.) (Ostrinia furnacalis Gn.) (Lepidoptera, Crambidae) — один из наиболее опасных и широко распространенных вредителей кукурузы, потери от которого в отдельные годы могут составлять от 38,9% до 59,4% от формирующегося урожая. Обладая высокой пластичностью к экологическим условиям, стеблевой мотылек наносит существенные повреждения во всех зонах выращивания культуры в России. В начале XIX века вредитель из Европы был завезен в Северную Америку, где быстро распространился. В России данный вид впервые был зарегистрирован в 1852 г. как вредитель конопли. В настоящее время в РФ мотылек широко распространен в Центральном, Южном, Северо-Кавказском, Дальневосточном федеральных округах. Этому объекту посвящены десятки тысяч публикаций. На европейском континенте очаги с высокой численностью фитофага отмечаются с 1879 г., и на данный момент его ареал охватывает территории 30 европейских стран. Ежегодно вредитель повреждает от 2,0 до 4,0 млн га посевов кукурузы. При этом заселенность им посевов колеблется от 20,0% (Венгрия) до 60,0% (Испания), потери урожая составляют от 5,0 до 30,0%. Во время массовых размножений насекомое также повреждает и произрастающие внутри посевов кукурузы сорные растения, такие как амброзия полыннолистная, просо сорное, сорго алеппское, дурнишник зобовидный, ежовник обыкновенный, щирица запрокинутая.
Повреждаемые также стеблевым мотыльком культурные просовидные растения (просо обыкновенное, ежовник культивируемый, чумиза, могар и пр.); единичных гусениц этого вида находили на таких культурных растениях, как озимые пшеница и тритикале, перец овощной, клещевина и подсолнечник. Однако, подавляющая часть популяции мотылька во время исследований питалась на кукурузе и сорго (Фролов А.Н., Грушевая И.В., 2019). В Ростовской области, особенно в зоне орошения, гусеницы мотылька с высокой численностью отмечаются в стеблях осота розового, меньше — в стеблях чернобыльника и дикой конопли (Артохин К.С., 2013). В лесной зоне развивается преимущественно на конопле, хмеле, просе, а кукуруза повреждается слабо. В северных степных районах чаще повреждает кукурузу, особенно во влажные годы. В степной предгорной зоне Кавказа наиболее сильно вредит кукурузе и волокнистым культурам (кенаф, рами), часто заселяет сорное растение чернобыльник, предпочитая его кукурузе (Рябчинская Т.А.).
Выбор кормовых растений зависит от географической зоны. Ареал стеблевого мотылька увеличивается в связи с потеплением климата и расширением зоны возделывания кукурузы на зерно.
Мотыльки зимуют в основном в пожнивных остатках, стеблях кукурузы, внутри крупностебельных сорных растений в фазе диапаузирующей, завершившей питание гусеницы, которые способны длительно выдерживать низкие температуры (фото 2). В стерне проса и кукурузы после уборки урожая встречается много зимующих гусениц. Гусеница в полости стебля делает хорошо защищенную от воздействий внешних факторов камеру, закрывая входы с обеих сторон стебля подобием пробки из огрызков стебля. Весной перед окукливанием гусеница прогрызает круглое вылетное отверстие в стебле, чтобы через него могла вылететь сформировавшаяся бабочка. С наступлением весны (при температуре воздуха выше +14°C) происходит окукливание перезимовавшей гусеницы: в южной зоне — во второй декаде мая, в северной — в конце мая.
Куколка насекомого имеет красновато- или светло-коричневый цвет, длиной 18-22 мм. Обязательным условием для развития фитофага в этот период является наличие осадков в пределах 30-80 мм. При недостатке влаги окукливание может затягиваться на срок до 1-1,5 месяца. В среднем, развитие куколки длится от 10 до 25 дней в зависимости от погодных условий. Из крупных куколок с большим весом (80-120 мг) чаще всего развиваются самки, а из мелких (60 мг) — самцы.
Все популяции кукурузного мотылька полицикличны, наличие диапаузы факультативно, в разных районах распространения она определяется длиной дня или температурным режимом. В течение вегетационного сезона в разных регионах мотылек дает от 1 до 3 поколений. В средней полосе России, где развивается одна генерация, бабочки кукурузного мотылька вылетают в июне-июле. На Северном Кавказе, где развиваются два поколения вредителя, начало вылета бабочек перезимовавшего поколения приходится на конец мая – начало июня, лет второго летнего поколения – с конца июня до сентября (Сотченко Е.Ф., 2013). В Ростовской области стеблевой мотылек дает за год одно и два поколения. Однако второе поколение бывает многочисленным только в зоне орошения и в юго-западных районах, где повышенная влажность благоприятствует развитию насекомых. В других районах области второе поколение многочисленно лишь во влажные годы, так как недостаток осадков и пониженная влажность воздуха задерживает развитие мотылька и вызывает гибель яиц и молодых гусениц.
Бабочки активны ночью и в сумерки, способны к перелетам на расстояние 2-3 км, днем, как правило, прячутся в густой траве (обычно на тыльной стороне стеблей и листьев) и если их в этом момент спугнуть, они делают небольшие перелеты (фото 1, 3). Для созревания половой продукции бабочкам необходима капельно-жидкая влага, а также дополнительное питание нектаром на цветущей растительности. Бабочки погибают при относительной влажности воздуха ниже 40% и температуре воздуха выше 22°C. Интенсивность размножения мотылька зависит в сильной степени от условий перезимовки (1 поколение) и количества выпадающих осадков (2, 3 поколения). В засушливые годы (май-июнь), а также в годы с избыточным увлажнением большое количество яиц и гусениц младшего возраста погибает или смывается на землю осадками.
Откладка яиц бабочками начинается через 2-7 дней после вылета в период выбрасывания метелки — начало цветения кукурузы, предпочитая высокие растения более низким и период активного размножения, продолжается в течение 15-20 дней. Яйцо у стеблевого мотылька имеет слегка приплюснутую, овальную форму и его длина составляет около 0,4 мм. Цвет у эмбриона кремовый, мутный. Плодовитость бабочек в среднем 100-400 яиц, но, по данным разных исследователей, может достигать 820-1250 (!) яиц и зависит от температурных условий среды обитания. Наиболее подходящей для развития яиц является температура воздуха около +25 °C при влажности 90-100%. Повышенная температура воздуха (сильная засуха 28-35 °C) и пониженная влажность вызывают гибель большого количества яиц, половая продуктивность самок снижается вдвое. Самка откладывает яйца на нижнюю сторону листьев хорошо развитых растений кукурузы черепицеобразно, группами по 15-60 штук (фото 4). Кладка покрыта застывающими выделениями самки и имеет вид капельки стеарина диаметром 2 мм. Эмбриональное развитие длится от 3 до 14 дней в зависимости от температуры среды.
Отродившиеся гусеницы гигрофильны и быстро переходят на питание во внутренние части растений. За период жизни гусеница линяет четыре раза и проходит пять возрастов своего развития, причем каждая стадия стеблевого мотылька очень требовательна к повышенной температуре и высокой влажности. Вредоносность гусениц отмечается в интервале температур от 18 до 34 °C. Согласно данным Пушня М.В., Умаровой А.О., 2016 начало отрождения гусениц кукурузного мотылька первого поколения из яиц, отложенных на кукурузе, обычно происходит на фазе листовой воронки вне зависимости от группы спелости образца. В период завершения откладки яиц многие гусеницы отрождаются в более поздние фазы развития растения. Так, в Краснодарском крае на раннеспелом сорте оптимального срока сева (конец апреля - первые числа мая) начало массового отрождения началось в конце июня. На позднем сорте в это время наблюдалась фаза 7-9 листьев.
Во втором поколении пик отрождения гусениц обычно совпадает с фазой восковой спелости у раннеспелых сортов кукурузы. Известно, что выбор мест для питания у гусениц 1-2 возрастов зависит от фазы развития растения. В вегетативную фазу питание на кукурузе осуществляется главным образом на свернутых спиралью этиолированных частях листьев внутри листовой воронки, а в генеративную фазу гусеницы питаются пыльниками метелки, пыльцой скопившейся в основании листьев, тканями влагалищ и воротничков листьев, листовыми обертками початка, пестичными нитями. Первое поколение гусениц предпочитает верхнюю и среднюю части стебля, второе — среднюю.
В конце вегетационного периода после завершения развития гусеницы спускаются через сердцевину стебля под корневую шейку, где сооружает куколочную колыбельку, в которой зимует. Поэтому после уборки урожая значительная часть гусениц находится в стерне кукурузы, проса и других растений. Особенности повреждения стеблевым мотыльком в значительной степени зависят от:
Факторы, способствующие повышению численности стеблевого (кукурузного) мотылька:
| Май - первая половина июня – среднесуточная температура 15-16 °С, сумма осадков 55-85 мм, ГТК=0,9-1,4 | Высокая численность перезимовавших гусениц, интенсивное их окукливание; высокая численность и плодовитость бабочек, повышенная заселенность посевов яйцекладками, хорошая выживаемость гусениц на растениях |
Вторая половина июня - август – среднесуточная температура 20 °С, сумма осадков 100 мм, ГТК=1-1,8 |
Факторы, способствующие снижению численности вредителя:
| Засушливый весеннее летний период текущего года, май - первая половина июня – средняя температура выше 15 °С | Гибель части гусениц в куколках весной, пониженная плодовитость бабочек, повышенная гибель яиц и отродившихся гусениц, низкая численность и вредоносность гусениц на растениях |
| Вторая половина июня - июль – среднесуточная температура 19-21°С, сумма осадков менее 50 мм, ГТК < 0,9 |
Зона устойчивой вредоносности — влажные степные зоны и предгорные районы Кавказа. На Дальнем Востоке при наличии повышенной влажности и высоких температур стеблевой мотылек встречается в высокой численности. Интенсивное размножение происходит в тех местах, где гидротермический коэффициент за период с 15 мая по 10 июля равен 1,2-1,8.
К зоне неустойчивой вредоносности относятся районы с неустойчивым увлажнением Краснодарского и Ставропольского краев, Ростовская область, Республики Дагестан и Азербайджан.
Вредоносность стеблевого мотылька кукурузы определяется не только количеством поврежденных растений, но и характером этих повреждений, зависит от возраста гусениц, вида растения-хозяина и фазы его развития. Основной особенностью его вредоносности является повреждение сердцевины стеблей, сосудисто-волокнистых пучков, предупреждение поступлений питательных веществ, что сопровождается сильным обезвоживанием растения, повышением ломкости стеблей и как результат снижением продуктивности. Большую часть времени гусеницы мотылька питаются скрытно, проделывая ходы с отверстиями внутри растений, чаще всего стеблей (фото 5). Количество отверстий и размер их различны. По числу и крупности отверстия определяется интенсивность повреждения кукурузы. По длине хода в стебле устанавливают степень вредоносности: I степень — стебель поврежден на 1/3, II — на 2/3 длины стебля, III — стебель поврежден на всем протяжении. Повреждение растений фитофагом вызывает задержку в цветении и уменьшение размера листьев, междоузлий, повреждение метелки ухудшает опыление. Издырявливание приводит к нарушению целостности покровных слоев обверток, что в условиях осенней влаги, вызывает загнивание части початка с возможным разрушением части стебля, вызывая потерю целого початка. При более поздних сильных повреждениях ножки початка развивается деформированный початок, меньшего размера, с сильной череззерницей.
При повреждении гусеницами зерна початков снижается урожай семян и его качество, повышается пораженность початков возбудителями фузариоза, серой гнили, а также плесени (фото 6). В Грузии при заселенности 35-40% растений вредителем поврежденность початков составляла 18-20%, потери урожая — 5-8%.
При повреждении стеблей конопли снижается выход наиболее ценного длинного волокна.
Система защиты кукурузы от стеблевого кукурузного мотылька предполагает сочетание агротехнических и химических мероприятий. К наиболее эффективным агротехническим мероприятиям относятся:
В мировой коллекции существуют сорта и гибриды кукурузы с высокой концентрацией в вегетационных органах веществ, вызывающих у насекомого явление антибиоза. Примером устойчивых гибридов по данным российских ученых являются: раннеспелые (ФАО до 200) — Катерина СВ, Машук 180 СВ, Машук 170 МВ, К 180 СВ, Машук 185 МВ, среднеранние (ФАО 200-299) — Ньютон, Машук 220 МВ, Корн 280 МВ, среднеспелые (ФАО 300-399) — РИК 340 МВ, Валентин, Машук 355 МВ, Белозерный 300, среднепоздние (ФАО 400-499) — Машук 480 СВ.
Как правило, у скороспелых гибридов верхние междоузлия относительно быстро заканчивают рост, в связи с чем гусеницы вынуждены перемещаться в средние и нижние междоузлия, а также в ножку початка, в которые продолжается приток питательных веществ. У позднеспелой кукурузы рост верхних междоузлий заканчивается позднее, поэтому условия питания гусениц почти до конца их развития здесь оптимальны.
Химические мероприятия.
Экономический порог вредоносности стеблевого кукурузного мотылька в посевах кукурузы на зерно составляет 60-80 гусениц на 100 растений, или 5-6 гусениц/м²(Рябчинская Т.А.).
Существующие препараты для защиты посевов кукурузы от стеблевого мотылька включают инсектициды контактного действия на основе альфа-циперметрина — Фаскорд, КЭ (0,2-0,25 л/га),
Обработку растений инсектицидами следует проводить по вегетации до внедрения гусениц в стебли, а опрыскивание мест концентрации имаго — до начала массовой откладки яиц (фото 7). Сложность борьбы с данным вредителем заключается в необходимости дополнительного вовлечения поздней обработки в фазу, не позволяющей обойтись обычной техникой.
Уничтожение стеблевого мотылька проводится и авиационным методом борьбы —опрыскивание инсектицидами Эсперо, КС (0,15-0,2 л/га), Авант, КЭ (0,17-0,25 л/га), Амплиго, МКС (0,2-0,3 л/га), Кораген 0,1-0,2 л/га (хлорантранилипрол). Расход рабочего раствора при наземном способе опрыскивания — не менее 200 л/га, при авиационном внесении — не менее 20 л/га.
Высокая вредоносность стеблевого мотылька и других вредителей в посевах кукурузы, проявление резистентности к инсектицидам ставит вопрос о разработке биологической системы защиты с этим вредителем. При превышении численности стеблевого мотылька выше ЭПВ рекомендуется использовать биопрепарат — Фитоверм, КЭ, 50 г/л (аверсектин С) (0,1-0,14 л/га).
Применяются феромонные ловушки для сигнализации начала лета имаго вредителя и целесообразности проведения защитных мероприятий от фитофага в зависимости от ожидаемой плотности гусениц на посевах кукурузы.
Ограничивают размножение стеблевого мотылька паразитические насекомые, болезни и птицы. Зарегистрировано свыше 20 видов паразитов из перепончатокрылых и двукрылых. На плотность вредителя существенно могут влиять паразиты габробракон (Habrobracon hebetor Say.) и трихограмма (Trichogramma evanescens Westw.). Первый выпуск энтомофагов (50-200 тыс. особей на га) осуществляется при численности 1-2 и 8 яйцекладок/100 растений соответственно, повторные выпуски — после установления устойчивого отлова самцов в начале массовой откладки яиц, которая наблюдается, как правило, через 10-15 дней после отлова первых бабочек. Значение яйцееда особенно сильно проявляются в южной зоне. В большом количестве встречается муха-тахина (Ceromasia senilis Mg.), личинки живут внутри гусеницы. Во время перезимовки гусеницы гибнут от различных болезней. Гусениц из стеблей выклевывают птицы.
Успешное проведение защитных мероприятий невозможно без получения объективной оценки численности стеблевого мотылька, для чего используются следующие методы:
Поврежденность стеблевым мотыльком определяют по следующей шкале: при повреждении до 25% стеблей — поврежденность слабая, 25-50% — средняя, 50-75% — сильная, свыше 75% — очень сильная.
Напоминаем, что стеблевой мотылёк атаковал посевы в Брянской области.