эксклюзив
Модель прогнозирования вспышек яблонной галлицы разработали новозеландские ученые. Температура, но не фотопериод, предсказывает развитие и выживание опасного вредителя яблони.
Яблонная листовая галлица Dasineura mali Kieffer, родом из Европы, является опасным инвазивным вредителем. Личинки питаются молодыми листьями и побегами, снижая фотосинтез, что приводит к плохому развитию побегов и потенциально влияет на урожай.
Хотя яблонная листовая галлица не есть плоды, ее личинки в коконах загрязняют свежие фрукты, вызывая проблемы с карантином. Так, заражение этим вредителем коммерческих садов вызвало обеспокоенность в яблочной промышленности Новой Зеландии и некоторых регионах, которые торгуют с Новой Зеландией, таких как Австралия, Калифорния, Китай, Индия, Япония и Тайвань.
Взрослые особи Dasineura mali выходят из почвы рано утром и роятся вокруг мест выхода для спаривания, после чего самки откладывают яйца на растущие побеги яблони.
Яйца вылупляются через 3–5 дней в зависимости от температуры, а питание личинок молодыми листьями заставляет их сворачиваться, образуются галлы вдоль внешних краев. Зрелые личинки (3-й возраст) покидают скрученные листья и зарываются в почву (≤10 мм в глубину), где они плетут коконы и окукливаются, но некоторые могут плести коконы на плодах.
Количество поколений D. mali в год варьируется в зависимости от климатических условий, особенно температуры и наличия пищи, например, в Канаде насчитывается три поколения, в Европе от трех до шести поколений и в Новой Зеландии от четырех до пяти поколений.
Знания о развитии, выживании и появлении видов насекомых в различных условиях окружающей среды имеют кардинально важное значение для анализа, прогнозирования и управления фитосанитарными рисками.
Температура является основным фактором окружающей среды, существенно влияющим на эти биологические параметры. В оптимальных тепловых условиях насекомые завершают свое развитие с высокой выживаемостью, но в экстремальных условиях жары или холода уровень смертности растет, а вредитель не достигает завершения жизненного цикла.
Порог низкой температуры (температура, ниже которой не происходит никакого измеримого развития) и термическая постоянная (количество градусо-дней выше нижней пороговой температуры для завершения развития) – два основных термических параметра, определяющих успех вредителя.
При этом фотопериод также считается надежным признаком сезонных изменений в регионах с умеренным климатом, который может вызвать диапаузу у некоторых насекомых при приближении неблагоприятных условий, у D. mali диапауза обычно не наблюдалась. То есть длина светового дня не влияла на скорость развития вредителя.
Тем не менее, то, как температура и продолжительность светового дня влияют на выживаемость и развитие яблонной листовой галлицы, не было экспериментально проверено, что затрудняет анализ риска, прогнозирование и борьбу с этим вредителем.
«Чтобы получить критически важную информацию для разработки мер по эффективному анализу фитосанитарного риска, прогнозированию и борьбе с D. mali, мы провели эксперименты при различных температурах и продолжительности светового дня, — рассказывают ученые Сюн З. Хэ и Цяо Ван из Школы сельского хозяйства и окружающей среды Университета Мэсси. – Мы проверили, как температура и длина светового дня влияют на развитие и выживание этого вредителя. Основываясь на полученных выводах, мы затем рассчитали пороги развития и тепловые требования, а затем разработали модель для прогнозирования количества поколений D. mali в год в различных климатических условиях Новой Зеландии. Считаем, что аналогичную модель могут применять садоводы и в других странах для борьбы с яблонной галлицей, в том числе для решения об инсектицидных обработках.
Для создания размножающейся колонии в лаборатории зрелых личиной 3-го возраста собрали в органическом саду, затем выращивали и взрослых особей выпускали в экспериментальную клетку с 10 саженцами яблони, затянутую металлические сеткой (размер отверстия = 0,25 мм) сзади и с обеих сторон, плексиглас сверху и спереди и алюминиевый сплав снизу.
Исследовали влияние температуры на развитие, выживаемость и появление D. mali (5, 10, 15, 20 и 25 °C) и продолжительность светового дня (10, 11, 12, 13, 14 и 15 часов) для тех же факторов.
Яйца мошек не вылупились при 5 °С, а личинки не смогли завершить развитие при 10 °С. Скорость окукливания и вылета была значительно выше при 20 °C, чем при 15 °C и 25 °C. Продолжительность светового дня не влияла на эти параметры.
У мошки была значительно более низкая потребность в тепле для завершения своего жизненного цикла при 20 ° C (614, 5 градусо-дней), чем при 15 °С (650,1 градусо-дня) и 25 °С (634,8 градусо-дня).
Тепловая модель, разработанная в этом исследовании, обеспечила точные прогнозы количества поколения D. mali и время появления имаго в каждом поколении в разных регионах Новой Зеландии. Мы предполагаем, что модель может быть использована для прогнозирования динамики популяций этого вредителя в других частях мира. Вкратце, более низкая скорость окукливания и вылета при ≥25 °C летом может снизить вероятность накопления популяций вредителя в регионах с соответствующим температурным режимом».
По статье группы авторов (Сюн З. Хэ, Цяо Ван), опубликованной в журнале Insects 2023 на портале MDPI.