DOKTORI (PhD) ÉRTEKEZÉS Takács József Keszthely 2009
PANNON EGYETEM GEORGIKON MEZŐGAZDASÁGTUDOMÁNYI KAR Növényvédelmi Intézet Növényvédelmi állattani Osztály ÁLLAT- ÉS AGRÁRKÖRNYEZET-TUDOMÁNYI DOKTORI ISKOLA Növénytermesztési és Kertészeti Tudományok Tudományág Iskolavezető: Dr. ANDA ANGÉLA egyetemi tanár, az MTA doktora Témavezető: Dr. habil. NÁDASY MIKLÓS a mezőgazdasági tudomány kandidátusa AZ AMERIKAI KUKORICABOGÁR VÁRHATÓ KÁRTÉTELÉNEK ELŐREJELZÉSE ÉS A ROVAR ELLEN HASZNÁLHATÓ ALTERNATÍV VÉDEKEZÉSI MÓDOK Készítette: TAKÁCS JÓZSEF Keszthely 2009
AZ AMERIKAI KUKORICABOGÁR VÁRHATÓ KÁRTÉTELÉNEK ELŐREJELZÉSE ÉS A ROVAR ELLEN HASZNÁLHATÓ ALTERNATÍV VÉDEKEZÉSI MÓDOK Értekezés doktori (PhD) fokozat elnyerése érdekében Írta: Takács József Készült a Pannon Egyetem Interdiszciplináris Doktori iskolája keretében Témavezető: Dr. Nádasy Miklós Elfogadásra javaslom (igen / nem) (aláírás) A jelölt a doktori szigorlaton... % -ot ért el, Az értekezést bírálóként elfogadásra javaslom: Bíráló neve:...... igen /nem Bíráló neve:......) igen /nem ***Bíráló neve:......) igen /nem. (aláírás). (aláírás). (aláírás) A jelölt az értekezés nyilvános vitáján...% - ot ért el Veszprém/Keszthely,. a Bíráló Bizottság elnöke A doktori (PhD) oklevél minősítése... Az EDT elnöke
TARTALOMJEGYZÉK KIVONAT... 6 ABSTRACT... 7 ZUSAMMENFASSUNG... 8 1 BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŰZÉSEK... 9 2 IRODALMI ÁTTEKINTÉS... 11 2.1 Az amerikai kukoricabogár jelentősége... 11 2.2 Az amerikai kukoricabogár rendszertani besorolása... 13 2.3 Az amerikai kukoricabogár leírása... 14 2.4 Az amerikai kukoricabogár Európában... 16 2.5 A kukoricabogár kártétele... 18 2.6 A rovar elleni védekezés... 20 2.7 A kukoricabogár előrejelzése... 22 3 ANYAG ÉS MÓDSZER... 29 3.1 Mintavétel az előrejelzési vizsgálatokhoz... 29 3.2 Vízpotenciál vizsgálatok... 29 3.3 Tojásrakási viselkedés vizsgálata... 30 3.4 Futtatás talajból... 32 3.5 Tojáskimosásos vizsgálatok... 33 3.6 Védekezési kísérletek... 35 4 EREDMÉNYEK ÉRTÉKELÉSE... 40 4.1 Mintavételi rendszer... 40 4.2 Vízpotenciál változás vizsgálatok... 42 4.3 A tojásrakási viselkedés vizsgálata alternatív tápnövényeken... 43 4.4 A kukoricabogár hőösszeg igénye a tojás és lárva stádiumban... 45 4.5 Várható kártétel meghatározása nyugalmi időszakban tojáskimosással... 47 4.6 Védekezési kísérletek... 51 5 KÖVETKEZTETÉSEK, JAVASLATOK... 57 5.1 Mintavétel... 57 5.2 Tojásrakási viselkedés vizsgálata... 57 5.3 Hőösszeg igény... 58 5.4 Tojáskimosásos vizsgálatok... 58 5.5 Vivőanyagok használata a kukoricabogár elleni védekezésben... 58 5.6 Oltóanyag vizsgálatok... 59 6 ÖSSZEFOGLALÁS... 60 7 SUMMARY... 62 8 ÚJ TUDOMÁNYOS EREDMÉNYEK... 64 9 NEW SCIENTIFIC RESULTS... 65 10 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS... 66 IRODALOMJEGYZÉK... 67 FÜGGELÉK... 73 5
KIVONAT Az amerikai kukoricabogár várható kártételének előrejelzése és a rovar ellen használható alternatív védekezési módok A kukorica vetésterülete évről-évre hazánk mezőgazdasági területének körülbelül 30%-át teszi ki és megélhetést biztosít az ország minden táján élő gazdáknak. A kukoricát veszélyeztető kártevők ellen nagyobb hatékonysággal tudunk védekezni, ha előre tudjuk őket jelezni. Jelen értekezés hazánk talán legjelentősebb kukorica kártevője, az amerikai kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868) előrejelzését és a rovar elleni védekezés lehetőségeit tárgyalja. - Megfelelő mintavételi módszert dolgoztunk ki a vizsgált kukoricatábla domborzati tulajdonságaira alapozva, melynek segítségével olyan területi egységek határozhatók meg a táblán belül, amelyeken a kukoricabogár lárvakártétele egységesnek mondható. - A várható kártétel meghatározására matematikai formulát dolgoztunk ki. - A rovar tojásainak a talajból való kinyerését a tojáskimosás egyszerűsített és pontosított módszerével végeztük. - A rovar ökológiai igényeinek vizsgálata során felmerült, hogy nem ismert annak pontos fejlődési küszöbhőmérséklete, illetve a lárvakori effektív hőösszeg igénye, ezért klímakamrában elvégeztük ezen állandók pontos meghatározását. - A kukoricabogár lárváinak és imágóinak alternatív táplálékot biztosító gyomnövények környezetében végzett tojásrakás vizsgálatok során meghatároztuk azon gyomnövényeket, melyeken a rovar táplálkozást folytathat, illetve környezetükben előfordulhat a tojásrakás. - Védekezési kísérleteink során olyan alternatív módszereket kerestünk, melyekkel alacsonyabb növényvédő szer terheléssel megoldható a kukoricabogár lárvái elleni védekezés. Cellulóz hordozóra alapozott vegyszertakarékos, hosszú hatástartamú talaj inszekticid technológiai fejlesztést végeztünk. Vegyszermentes technológiai tesztek során mikrobiológiai készítmények hatását vizsgáltuk a kukorica gyökértömeg növekedése, így a lárvakártétel relatív csökkentése szempontjából. 6
ABSTRACT Forecasting of the Western Corn Rootworm and alternative control methods of the pest Maize takes more than 30% of Hungarian agricultural area every year. This crop gives income for many farms on every part of Hungary. Plant protection can be much easier if farmer can forecast the pests of the crop. In this dissertation we studied the forecasting and control techniques of WCR, the probably most important Hungarian corn pest (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868). - A field-relief based sampling method was worked up that makes the colonized plots definable on corn fields. - New mathematic formula was worked out based on a newly established sampling technique and forecasting method. - We made the forecast by the improved egg-washing technique easier and more effective. - Values of effective thermal requirements of the pest were précised in climate chambers. - We defined the weeds those the pest can use as alternative nutriment source and possible to lay eggs near the mentioned weed plots. - We searched for alternative control techniques to minimize pesticide pressure on soil. A cellulose based carrier material was tested in long term trial to make efficacy of soil insecticides longer against the pest. Microbiological fertilizer products were examined to improve crop development and indirectly reduce the larval injury of the pest. 7
ZUSAMMENFASSUNG Schädigungsprognose des Westlichen Maiswurzelbohrers und seine alternative Bekämpfungsmethode Die Maisanbaufläche in Ungarn beträgt etwa 30% der landwirtschaftlichen Nutzfläche. Der Mais gibt ein sicheres Einkommen für die Landwirte. Gegen die Schädlinge können wir dann effektiver kämpfen, wenn die Schädigungsprognose gelöst ist. Diese Dissertation befasst sich mit der Schädigungsprognose des Westlichen Maiswurzelbohrers (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868), eines unseren wichtigsten Maisschädlingen, und mit seinen Bekämpfungsmöglichkeiten. - Es wurde eine zuverlässige Methode der Probeentnahme aufgrund des Reliefs des Maisfeldes erarbeitet, wodurch identisch geschädigte Teilfelder bestimmt werden können. - Zur Bestimmung der zu erwartenden Schädigung wurde eine Formel ausgearbeitet. - Die Sammlung der Eier aus dem Boden haben wir mit einer vereinfachten und genaueren Methode des Auswaschens der Eier durchgeführt. - Die Schwellentemperatur der Entwicklung und das Bedürfnis der Gesamttemperatur wurden präzisiert. - Die Wirtsunkrautpflanzen der Larven und Imago und jene Pflanzen, in derer Umgebung die Schädlingseier gelegt werden, wurden bestimmt. - Gegen den Schädling haben wir nach einer alternativer Bekämpfungsmethode gesucht, wodurch durch niedrigere Wirkstoffbelastung der Schutz gegen die Larven des Westlichen Maiswurzelbohrers möglich ist. Es wurde eine Technologie von Behandlung des Bodens mit Insektiziden auf Zellstoffträger mit Langzeitwirkung erarbeitet, aber auch chemikalienfreie und mikrobiologische Technologien wurden getestet, um eine relative Minderung der Schädigung durch Larven zu erreichen. 8
1 BEVEZETÉS ÉS CÉLKITŰZÉSEK Európa kukoricatermesztésére 1992 előtt nem hatott egyetlen kártevő sem olyan erősen, mint az amerikai kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868). Hazánkban a kártevő első hím egyede 1995-ben jelent meg Mórahalmon egy szexferomon csapdában (PRINCZINGER és mtsai. 1996, TÓTH és NAGY 1995), azóta a kukorica egyik, talán legfontosabb kártevőjeként kezeli az ország és Európa növényvédelmi szervezete. A rovar és kártétele hatására egész növényvédelmünk egyik legfontosabb, központi kérdésévé vált a kukorica védelme. Európa szerte kutatások indultak a kukoricabogár elterjedésére, biológiájára, előrejelzésére és az ellene való védekezésre vonatkozóan. 1997- ben FAO/TCP EPPO szervezet alakult az IWGO (International Working Group on Ostrinia and other maize pests) mellett a kártevő vizsgálatának céljából. A kukoricabogár akkora inváziós potenciállal robbant be hazánkba, hogy öt év alatt megállíthatatlanul végigszáguldott azon (RIPKA és mtsai. 2000, RIPKA és PRINCZINGER 2001) és napjainkban egész Európát veszélyezteti. Jelen PhD értekezés célja megbízható és jól használható módszert találni a kukoricabogár elleni védekezésre, illetve a rovar kártételének előrejelzésére. Kísérleteinket különböző módszerekkel végeztük, amelyekben a szakirodalmi adatokat saját megfigyeléseinkkel, változtatásainkkal ötvöztük. Teljes kutatássorozatunk végső céljaként egy a mindennapi növényvédelemben felhasználható módszer kidolgozását tűztük ki, mely gyakorlati értéket képvisel a kukoricatermesztő gazdák számára. - A kukoricabogár megjelenésének, kártételének prognosztizálását tekintettük elsődleges célkitűzésnek. Mivel a rovar nyugvó szemaforontja, a tojás a talajban található, nehézkes az előrejelzése. A tényleges tojásszámot kell meghatározni, vagy közvetve a várható lárvaszámot. - A diapauzáló szemaforontra épülő kísérletek alapvető első lépése a helyes talajmintavétel. Mivel a kukoricabogár kis csomókban helyezi el tojásait a talaj repedéseibe, nem számíthatunk a táblán egységes eloszlásra. Feladatunk akkora mintasűrűség elérése, ami alapján olyan nagyobb táblafoltokat tudunk kijelölni, amelyek a kukoricabogár biológiai specialitásaiból adódóan a védekezés szempontjából külön kezelhetők, illetve a tábla egészére vonatkozóan információt nyújtanak arról, hogy szükséges-e a rovar elleni inszekticides talajfertőtlenítés. Megfelelő reprezentativitást kell biztosítani az előrejelző eszköz megbízható működéséhez, melynek legegyszerűbb módszere a nagy mintaszám alkalmazása. A mintaszámok emelkedésével nő a feldolgozott anyag információtartalma, ám a ráfordított munka és költségek mennyisége egy szint felett annyira megnövekszik, hogy nem éri meg a vizsgálat elvégzése. A megbízhatóság és a ráfordítások helyes arányának meghatározása kutatásaink fontos feladata volt. - A vetésforgó könnyebb tervezhetősége érdekében olyan módszert kerestünk, amivel rövid idő alatt, már a tojások számának meghatározásával eldönthető, hogy új vetésforgó szakasz következzen-e a kukorica után, vagy a kultúra visszavetésre kerülhet. Fő irányvonalnak a talaj kimosásos vizsgálatok tökéletesítését jelöltük ki. - A rovar előrejelezhetőségének megismerése érdekében több ismétlésben több futtatási módszer vizsgálatával határoztuk meg az optimális módszert. Vizsgáltuk, hogy meg lehet-e oldani a talajból való kimutatást a jelenleg ismertnél rövidebb idő alatt hatékonyságvesztés nélkül. A vizsgálatok leggyorsabb elvégzésének lehetőségeit kerestük, melynek során az elvégzett vizsgálatokat a rovar nem egységesen leírt biológiai jellemzőinek - fejlődési küszöbhőmérsékleti érték, tojás állapotban szükséges effektív hőösszeg tisztázására használtuk fel. 9
- A kukoricabogár tojásrakási viselkedését vizsgáltuk abból a célból, hogy a vetésváltás, talajművelés és tarlóművelés hatására milyen mértékű lárvakártételre számíthatunk a következő évben. - Mivel elterjedt a feltételezés, hogy a kukoricabogár tojásai képesek az első év után diapauzában átvészelni egy egész vegetációt (LEVINE és mtsai. 1992), illetve a kigyomosodott tarlón táplálkozó gravid nőstények nem minden esetben repülnek vissza a kukoricatáblákra, ezért a számukra megfelelő táplálékot biztosító gyomfoltokon rakhatnak tojásokat, kísérleteinket ennek vizsgálatára is kiterjesztettük. 10
2 IRODALMI ÁTTEKINTÉS 2.1 Az amerikai kukoricabogár jelentősége Hazánkban a kukorica talán a legfontosabb szántóföldi kultúra nemcsak takarmány bázis mivolta miatt, de nagy tömegben a legkönnyebben értékesíthető termény, illetve fontos bioenergia előállítási alapanyag is. Vetésterülete (1. ábra) az utóbbi években az őszi búza területével körülbelül azonos, a két gabonanövény csoport - a kukorica és a kalászosok együtt az ország teljes vetésterületének körülbelül felét teszi ki. [1000 ha] Kukoricaterület Magyarországon 1999-2008 1400 1200 1 140 1 240 1 287 1 195 1 089 1 137 1 116 1 147 1 261 1 233 1000 800 600 400 200 0 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 [év] 1. ábra: A kukorica vetésterülete 1999 és 2008 között (AKII 2008) Az amerikai kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868) az utóbbi évek legjelentősebb kukorica kártevője hazánkban és Európában, 1995-ös hazai megjelenése óta folyamatosan foglalkoztatja a kutatókat és gazdákat, hogy megfelelő védelmet találjanak az inváziós kártevő faj ellen. 11
A rovar ellen kezelt területek nagysága egyre növekszik. A 90-es évek végén elsősorban rovarölő szeres állománykezeléseket alkalmaztak a megjelenő imágók ellen, majd a talajfertőtlenítő szerek és a célzott inszekticid kezelések általános alkalmazása kezdődött (2. ábra), melyek felhasználásának volumene azóta is folyamatosan növekszik. 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% A kukoricában felhasznált növényvédő szerek összes kezelt területeaz összes kezelt terület százalékában (2003-2008) 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Herbicidek Inszekticidek Talajfertőtlenítők 2. ábra: A kukoricában felhasznált növényvédő szerek összes kezelt területe (Forrás: KLEFFMANN) A kukoricabogár és a növény fiatalkori kártevői miatt a kukoricára fordított inszekticid növényvédő szer költség a 2000. évhez képest napjainkra több mint tízszeresére növekedett országos viszonylatban, ezért a szántóföldi kultúrák közt gazdasági szempontból is a legfontosabb helyre ugrott. A rovar ellen alkalmazott növényvédő szerek költsége 2008- ban 12 milló EURO-val terhelte a magyar kukoricatermesztést (3. ábra), melynek nagy része a gyökereken táplálkozó lárvák ellen alkalmazott talajfertőtlenítő szeres kezelések költsége. 14 12 A kukoricabogár ellen felhasznált növényvédőszerek értéke (2003-2008) (millió ) 0,1 10 8 6 4 2 0 0,2 0,9 11,9 8,2 0,1 7,3 1,1 0,01 1,9 2,5 0,3 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Inszekticidek Talajfertőtlenítők 3. ábra: A kukoricabogár ellen alkalmazott növényvédő szerek költsége (Forrás: KLEFFMANN) 12
2.2 Az amerikai kukoricabogár rendszertani besorolása A kukoricabogár a levélbogarak (Chrysomelidae) családjába, az olajosbogarak (Galerucinae) alcsaládjába tartozó rovar. Rendszertani besorolása: Insecta Coleoptera Chrysomeloidea Chrysomelidae Galerucinae Luperini Diabroticina Diabrotica -Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868. -Amerikai kukoricabogár -Western Corn Rootworm, WCR A Diabrotica genusba világszerte 354 fajt soroltak. A nemzetség fajai 3 csoportba rendszerezhetők, melyek közül több mezőgazdasági kártevő került ki. A nemzetség szisztematikus feldolgozását Wilcox készítette (WILCOX 1965), de a rendszer revíziója sosem került elvégzésre. A jelenleg általánosságban használt taxonómiai kulcs a Diabrotica fajok azonosítására a Wilcox rendszert veszi alapul, de kiegészíti azt a kutatás későbbi eredményeivel és a taxonómiai változásokkal (1. táblázat). 1. táblázat: A Diabrotica genus kártevő fajai (Forrás: KRYSAN és BRANSON 1983) Faj Általános név Rövidítés Tápnövény csoport adelpha Harold sávos uborkabogár BCB Graminae (Poaceae) balteata LeConte Graminae (Poaceae) Convolvulaceae Leguminosae (Fabaceae) barberi Smith and Lawrence északi kukoricabogár NCR Graminae (Poaceae) speciosa speciosa Germar Graminae (Poaceae) Leguminosae (Fabaceae) speciosa vigens Erichson Graminae (Poaceae) Leguminosae (Fabaceae) Cucurbitaceae undecimpunctata undecimpunctata Mannerheim nyugati foltos uborkabogár WSCB Graminae (Poaceae) Cucurbitaceae Leguminosae (Fabaceae) Solanaceae Polygonaceae undecimpunctata howardi Barber déli kukoricabogár (foltos uborkabogár) SCR Graminae (Poaceae) Cucurbitaceae Leguminosae (Fabaceae) Solanaceae Compositae (Asteraceae) Cyperaceae virgifera virgifera LeConte nyugati kukoricabogár WCR Graminae (Poaceae) virgifera zeae Krysan and Smith Mexikói kukoricabogár MCR Graminae (Poaceae) viridula (Fabricius) Graminae (Poaceae) 13
2.3 Az amerikai kukoricabogár leírása 2.3.1 Az imágók A kukoricabogár 5-8 mm testhosszúságú levélbogár. Testfelépítése alapján első ránézésre inkább hasonlít a vetésfehérítő bogarakhoz, mint a rendszertanilag hozzá közelebb álló olajosbogarakhoz. A tor sárga vagy zöld színű, szélessége egyenlő hosszával. A combok (femora) halvány sárgák, a külső szélükön fekete színezettel, a lábszárak és a lábfejek fekete színűek. A fedőszárnyak sárga-fekete hosszanti rajzolatúak. A csápok 10 ízből állnak, a három alapi csápíz vörösesbarna színű, a többi fekete. A szárnyfedők szélén hosszanti taréj található (CHIANG 1973). Az ivari dimorfizmus kifejezett. A fedőszárny részben halványsárga, vagy halványzöld, részben fekete színű. A hímek szárnyfedő rajzolata sokkal sötétebb, mint a nőstényeké, legtöbb esetben csak a szárnyak hátulsó végén található rajtuk világosabb folt (4. ábra). A nőstény egyedek szárnyfedőjén legtöbbször két különálló fekete sáv található, amelyek miatt a rovar csíkos kinézetű. 4. ábra: Az amerikai kukoricabogár hímje (Fotó: Takács J.) A hím egyedek csápjai jól láthatóan hosszabbak a nőstényekénél, elérhetik a teljes testhosszt. A második és harmadik csápíz a hím bogarak esetében egyforma hosszúságú, míg a nőivarú egyedek 3. csápíze jól láthatóan hosszabb a másodiknál. További jó ivari megkülönböztető bélyeg a hím ivar esetében a plusz hátlemez, ami legtöbbször szabadon áll és a szárnyfedők nem takarják azt (KRYSAN és MILLER 1986). A hím és nőivarú egyedek megbízhatóan csak az utolsó potrohszelvény mikroszkópi vizsgálatával különíthetők el (HATALÁNÉ és RIPKA 2001), viszont gyakorlott szem számára a két ivar elkülönítése szabad szemmel is nagy biztonsággal elvégezhető. 2.3.2 A lárvák Három lárvastádiumot különböztetünk meg. A legfiatalabb - L 1 - lárvák testhossza 2-3 milliméter, fejtokjuk színe vörösesbarna, anális végük színe fehér, de később a farlemez is sötét színűvé válik. A lárvák testnagyságukhoz képest nagy távolságokat, akár 0,9-1 métert is képesek megtenni a talajban (HIBBARD és mtsai. 2003). Rágóik jól fejlettek, táplálkozásuk során a kukorica fiatal gyökereinek belsejében járatokat rágnak, aknáznak (LOPEZ és MEINKE 2001). 14
A második stádiumú L 2 - lárvák 6-8 milliméter testhosszúságúak, fejtokjuk és anális lemezeik is vörösbarna színűek (5. ábra). 5. ábra: A kukoricabogár második stádiumú lárvái (Fotó: Takács J.) A 13-18 milliméter hosszúságú L 3 fokozatú lárvák a második stádiumú lárvákkal megegyező színűek (BAUFELD és mtsai. 1996). A az L 2 és L 3 stádiumú lárvák a gyökerek felületén rágnak felszíni barázdákat, illetve a teljes gyökeret elfogyasztják. 2.3.3 A tojások A kártevő tojás alakban telel a talajban. A tojások sárgásfehér színűek, citrom alakúak sajátos felületi mintázottsággal, ami léces szerkezetű, a méhsejthez hasonló (6. ábra). A sejtek oldalainak száma öt-hét közt változik. A Diabrotica virgifera virgifera tojásai jelen tudásunk szerint egyedül a Diabrotica virgifera zeae tojásaival téveszthetők össze (KRYSAN és MILLER 1986), ám ez az alfaj nem található meg hazánkban. Felületi mintázottsága alapján nem keverhető össze egyetlen Magyarországon előforduló rovar tojásával sem. A tojások rendkívül aprók, 0,6 mm hosszúak és legnagyobb átmérőjük 0,35 mm (ČAMPRAG 1995). 6. ábra: A kukricabogár tojása (Fotó: Takács J.) Időjárástól függően nyolc-tíz hónapot tölt téli nyugalomban. A diapauza első hat hetében a tojás gyengén reagál a hőmérséklet emelésére. Laboratóriumban rövid idejű 4-5 o C hőmérsékleten tartással teljesen feloldható a nyugalmi állapot. A tél folyamán a talajban lévő tojások diapauzában maradnak a fejlődési minimumhőmérséklet eléréséig. A rovar fejlődési küszöbhőmérséklete 10-13 o C, illetve az effektív hőösszeg imágó állapotig 300-400 nap o C (BAUFELD és mtsai. 1996). A szakirodalom nagy mennyiségű adatot közöl a rovar effektív hőösszeg igényéről (SECHRIEST 1969, CHIANG és SISSON 1968, CHIANG 15
1973, WILDE 1971) és a fejődési minimum hőmérsékletről (LEVINE és mtsai. 1992, CHIANG és SISSON 1968, CHIANG 1973, WILDE 1971). Általánosan elfogadott 11-13 o C fejlődési küszöbhőmérséklettel és 380 nap o C effektív hőösszeggel számolni a tojásból való kikelésig. A tojások zöme a talaj felső tizenöt centiméterében helyezkedik el. A talajba lerakott tojások érzékenyek a fagyra. Egy hétig tartó -10 o C hőmérséklet 50%-kal csökkenti a tojások életképességét, -15 o C pedig teljesen elpusztítja azokat (CHIANG 1973). Mivel hazánkban a szántott réteg szinte sosem fagy át teljesen a talaj jó hőszigetelő tulajdonságai, illetve a viszonylag enyhe kontinentális tél miatt, évről évre nagy mennyiségű áttelelő tojás biztosítja a kukoricabogár fennmaradását. Szántásos talajművelés esetén a tojások 85 90%-a található a szántott rétegben (KRYSAN és MILLER 1986, CHIANG 1973). Bemunkált talajfertőtlenítő szerek forgatás nélküli művelés esetén nagy hatékonysággal irtják a kis mélységben elhelyezkedő, ezért többékevésbé egyszerre kelő lárvákat. Hazánkban a szántásos művelés miatt a teljes szántásmélységben összekeverednek a tojások és homogenizálódnak a talajban, ezért a talajfertőtlenítés sem ad elegendő védelmet a rovar kártétele ellen. 2.4 Az amerikai kukoricabogár Európában Az amerikai kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LECONTE, 1868) a burgonyabogár (Leptinotarsa decemlineata SAY, 1824) magyarországi megjelenése óta talán a legveszélyesebb és legnagyobb gazdasági kárt okozó kártevő hazánkban és Európában. Kontinensünkön a volt Jugoszlávia területén jelent meg a kártevő a délszláv háború idején (ČAMPRAG és mtsai. 1994a, ČAMPRAG és mtsai. 1994b). Az első megfigyelések 1992-ben már dőléskárról számoltak be egy a belgrádi repülőtér közelében fekvő falu (Surčin) határában, ami arra utal, hogy a kártevő évekkel korábban került a területre és ott kedvező életkörülményeket találva, jelentős mértékben elszaporodott (SIVČEV és DRAGANITY 1996). A betelepülés pontos évét senki nem határozta meg, a rovar szaporodási és terjedési potenciálját tekintve az 1986-1988 évekre tehető. A megtalálás évét követően 1993-ban Belgrád körüli 50 km-es körzetben tapasztalták a kártevő jelenlétét Bánátban és Szerémségben, illetve a Száva folyó mentén több mint 20 kisebb gócban, összesen több mint 100 000 hektáron volt megfigyelhető (ČAMPRAG és mtsai. 1994a). Tényleges gyökérkártételét 1992 és 1993-ban 0,5 majd 6 hektáron jegyeztek fel. 1994-ben közel 200 000 hektáron figyelték meg a kukoricabogár jelenlétét. Államilag szervezett monitoring-felmérés indult 1996-ban Szerbiában CSALOMON típusú szexferomon csapdákkal, amiket a nagy területű vizsgálat során heti váltással telepítettek át más-más területre. Ebben az évben már közel 11 000 hektárral nőtt a rovar által újonnan kolonizált terület (SIVČEV és DRAGANITY 1996). Hazánkban a kártevő első hím egyedét 1995. június 30-án találták meg egy Mórahalom közelében kihelyezett szexferomon csapdában (PRINCZINGER és mtsai. 1996, TÓTH és NAGY 1995). A Magyarországi megjelenés évében már az EPPO-val együttműködve a magyar növényvédelmi szervezet az Központi Növény- és Talajvédelmi Szolgálat (jelenleg Mezőgazdasági Szakigazgatási Hivatal) szórólapokon tájékoztatta a magyar kukoricatermesztő gazdákat a kártevő jelentőségéről és hívta fel a figyelmet a kártevő elleni védekezésre (FM felhívás 1995). Már az első megjelenés évében tudományos és 16
gyakorlati szaklapokban megindult a rovar ismertetése és a lehetséges védekezési módok kutatása. (PRINCZINGER és SZILÁGYINÉ 1995). A következő évben a kukoricabogár imágói már Békés, Csongrád, Bács-Kiskun és Baranya megyék kb. 200 kilométeres déli határszakaszán jelentek meg, ám gyökérkártétel nem volt tapasztalható egyetlen vizsgált területen sem. Ez arra utal, hogy ez az év volt a kukoricabogár igazi támadása hazánk ellen és ekkor kezdődött meg a tényleges betelepedés Magyarország déli megyéibe (PRINCZINGER és mtsai. 1997). A kukoricabogár európai terjedése 1995-ben kezdődött azzal, hogy imágói megjelentek mind Magyarországon, mind Horvátországban. A rovar 1996-ban elérte Romániát és Bosznia-Hercegovinát, 1999-ben Bulgáriát, 2001-ben Szlovákiát és Olaszországot, 2002-ben Svájcot és Ausztriát, 2003-ban pedig Ukrajnát, Hollandiát, Belgiumot és Angliát. Olaszországi és angliai megjelenése azzal függ össze, hogy a kukoricabogár szállítóeszközökkel, így repülőgépekkel is képes passzív terjedésre (7. ábra). 7. ábra: A kukoricabogár Európában 2007 (Forrás: http://www.entm.purdue.edu/wcr/) A Diabrotica nagy inváziós potenciállal rendelkezik, aktív migrációval évente körülbelül 50 kilométert terjed. Az első megjelenést követően jellemzően 5-7 évvel okoz gazdasági kárt (KISS és EDWARDS 2001), amikor a talajba lerakott tojásaiból kikelő lárvák nagy számban elkezdik pusztítani a monokultúrás kukorica gyökérzetét. Hazánkban először 1999-ben, tehát a megtelepedés évétől számított ötödik évben észleltek jelentős gyökérkártételt és növénydőlést. 2001-ben már Magyarország egész területén megtalálható volt a kártevő (RIPKA és PRINCZINGER 2001). 17
Az 1995-ös magyarországi megjelenés után a hazai növényvédelmi szervezet kezdeményezte a térség országainak összefogását a kártevő ellen, aminek hatására 1997- ben Horvátország, Magyarország, Bosznia-Hercegovina, Románia és Bulgária közreműködésével egy a FAO által koordinált és részben anyagilag támogatott program jött létre a rovar terjedésének monitorozására és a védekezés kidolgozására. Ugyancsak FAO koordinációval WCR NET program indult Albánia, Ausztria, Csehország, Lengyelország Szlovákia, Szlovénia és Ukrajna részvételével a nemzetközi terjedés lehetőségének vizsgálatára (RIPKA és mtsai. 2000). A kukoricabogár bekerült Magyarország veszélyes kártevőinek sorába (HATALÁNÉ és mtsai. 2004) és előreláthatólag hosszú ideig marad e csoportban. A Növényvédelemről szóló törvény (2000. XXXV.) és a 7/2001. (I.17.) FVM rendelet szerint a a kukoricabogár lárváját a hazai jogszabályok zárlati károsítónak minősítik, fertőzés esetén a lárvával fertőzött területet zárlat alá kell helyezni, azon a következő évben kukoricát termelni tilos. A termelő, akinek a területén a hatóságok kukoricabogár fertőzést észlelnek, és nem tartja be a vonatkozó előírásokat, jelenleg pénzbírsággal, a későbbiekben pedig a területalapú támogatás megvonásával is számolhat. 2.5 A kukoricabogár kártétele 2.5.1 Lárvák A fő kártevő a lárva, amely a kukorica szokásos vetésideje - jellemzően április közepe - után körülbelül egy hónappal kel ki a talajban (LUCKMANN és mtsai. 1974, LUCKMANN és mtsai. 1975) és kezdi a gyökereket rágni (PÁLFAY 2001). Kikelésüktől fogva a kukorica gyökereit keresik és azokon táplálkozva haladnak a gyökérnyak és a pányvázó gyökerek felé (ČAMPRAG és mtsai. 1994a). Legnagyobb veszélyt a támasztó gyökereken okozott kártételük jelenti (8. ábra). 8. ábra: Kukoricabogár lárvák kártétele a kukorica támasztógyökerein (Fotó: Takács J.) A lerágott gyökerek miatt a növény nem képes megtartani a növekvő termés súlyát és megdől. A növény fény felé való növekedése (fototropizmus) miatt megpróbál felegyenesedni, így szára meghajlik, kialakul az úgynevezett lúdnyak vagy hattyúnyak tünet (9. ábra). A növények gyökérzete csapadék hiányában nem képes regenerálódni és egy nagyobb esőzés vagy szélvihar a talajra döntheti az egész állományt. A ledőlt termény nehezen takarítható be (VÖRÖS 2002a), így a gazdasági kár fokozódik, extrém esetben elérheti a 100%-ot. A betakarításban segíthet, ha gabona adaptert használunk a ledőlt szárakon lévő csövek felszedéséhez (VÖRÖS 2004), viszont így megnő a szemveszteség. A nagy mennyiségű, a talajban elfekvő betakarítatlan szemek és csutkák miatt a következő 18
éven lényegesen nagyobb vadkárra számíthatunk, mert a csírázó kukoricaszemeket előszeretettel túrják ki a vaddisznók. 9. ábra: A gyökérkárosítás hatására kialakuló úgynevezett "lúdnyak" tünet (Fotó: Takács J.) 2.5.2 Imágók Az kifejlett egyedek kártétele korai levélhámozgatással kezdődik, amely nagyon hasonlít az Oulema fajok lárváinak kárképére. A vetésfehérítők lárvái a levélerek közt egyenesen hámozgatnak, mert szájszervük gyenge a nagyobb erek átrágásához, ám a Diabrotica imágók átrágnak a levélerek közt, így kárképük zegzugossá válik (ČAMPRAG és mtsai. 1994). Későbbiekben, mikor a kukorica generatív részei megjelennek, először a korábban jelentkező címeren, majd a friss bibeszálakon táplálkoznak (MOESER 2003). A kukorica hímvirágzásával egyidőben rajzó hím kukoricabogarak a friss portokokat kirágják (KRYSAN és MILLER 1986). A megrágott portokokban képződött fejletlen pollen kiszóródik, de éretlenségéből adódóan nem képes feladatát ellátni. A hím virágzaton esett kártétel ennek ellenére általában nem jelentős, mivel a kukorica pollentermelése olyan intenzív, hogy a megtermékenyítést nem veszélyezteti a bogár. A rovarok a bibék megrágásával okozhatnak komolyabb termékenyülési zavarokat. Ha az imágószám olyan nagy, hogy a bibeszálak nem képesek regenerálódni, növekedő részüket folyamatosan lerágják ( kefére rágják ) a bogarak (TUSKA és mtsai. 2002), a termékenyülés hiányossá válhat. A kukorica bibeszálai folyamatos növekedésűek és teljes hosszukban termékenyülni képesek, ezért, ha az imágók száma nem olyan magas, hogy táplálkozásuk során teljesen elpusztítsák a bibéket, nem okoznak jelentős kárt a termésben. Komoly kárt okoznak a csöveken táplálkozó elsősorban nőstény egyedek a csemegekukorica állományokban. A rovarok megrágják a csuhélevelek közül kiálló szemeket, illetve bemásznak a csöveket borító levelek alá és ott táplálkoznak a friss bibeszálakból és a szemekből. Mivel a csemegekukorica átvétel alapfeltétele a rágásmentes cső, igen intenzív védelmet kell folytatni a kukoricabogár imágók ellen, ami pedig a felhasznált, illetve a terményben potenciálisan kumulálódó növényvédő szerek mennyiségét növeli. 19
2.6 A kukoricabogár elleni védekezés A kukoricabogár elleni védekezés módszereinek fejlesztése a növényvédelem fontos feladata. Kutatások folynak a rovar kártételének elhárítására a növényvédelem minden frontján. A kukoricabogár elleni védekezés kontinensünkön elterjedt fontosabb módszerei a növényvédő szeres talajfertőtlenítés, a vetőmagcsávázás, illetve az inszekticides állománykezelés (VÖRÖS 2004, HORVÁTH 2003), de kísérletek indultak a biológiai védekezés és a tartamhatású inszekticid készítmények fejlesztése terén is. Legbiztosabb védekezés a vetésváltás (SZÉLL és mtsai. 2005), mert a kukoricában lerakott tojásokból a következő évben kikelő lárvák a tápnövény gyökerei nélkül elpusztulnak. Az Amerikai kontinensen a GMO (Herculex RW, a YieldGard VT, Rootworm/RR2 és az Agrisure RW) szervezetek felhasználása (CLINTON 2007) nyújtja az elsődleges védelmet a kukoricabogár ellen. Jelenleg a génsebészeti úton előállított GMO szervezetek termesztése Európában nem engedélyezett. A rovar elleni védekezés lehetőségeinek kutatása napjainkban is folyik. A növényvédő szeres kutatásokon felül egyre intenzívebb hazánkban is a GMO szervezetek, a rezisztens hibridek (BLUM 2008) és a termesztéstechnológiai fejlesztések kutatása. 2.6.1 A lárvák elleni védekezés 2.6.1.1 Vetőmagcsávázás Elterjedt módszer a vetőmag rovarölő hatóanyaggal való bevonása, ami már az elvetés pillanatától védelmet nyújt a talajlakó kártevők, így a kukoricabogár lárvái ellen is (ČAMPRAG 1995). Legjellemzőbb hazánkban a neonikotinoid hatóanyagcsoportba tartozó inszekticid készítmények használata (CSORBA 2003). Ezek a hatóanyagok a növénybe felszívódva hosszú időn keresztül szisztémikusan fejtik ki hatásukat, így a belőlük táplálkozó rovarok elpusztulnak. A csávázás technológiájának problémája, hogy némely hatóanyagok a növény szöveteiben felhígulnak, hatásukat vesztik a vetés utáni egy-másfél hónap során és a kikelő kukoricabogár lárvák fizikailag nem találkoznak a növényvédő szerrel. A legújabb készítmények már hosszú hatástartamúak, így képesek megvédeni akár két hónap után is a fejlődő kukorica növényeket. 2.6.1.2 Talajfertőtlenítés Jelenleg a kukoricabogár ellen a legnagyobb mennyiségben talajfertőtlenítő készítményeket használnak fel a kukoricatermesztők (PÁLFAY 2001, VÖRÖS 2004, SZÉLL és mtsai. 2005, SUTTER et al. 1989, SUTTER et al. 1990, FULLER et al. 1997). Napjainkban szinte kizárólag a teflutrin hatóanyagot (TÍMÁR 2003) használják a kártevő elleni védekezésre, mert az elmúlt években több hatóanyag engedélyét is visszavonták. A mikrogranulátum formában kiszerelt készítmények vetőgépre szerelt granulátum szóró adapterrel lehet a vetéssel egy menetben teljes felületre vagy a kukorica sorába adagolni. A készítmények lassú hatásúak a mikrogranulátum formuláció miatt, ami folyamatosan táródik fel a talajban és kerül a talajoldatba. A granulátummal végzett talajfertőtlenítés után a szulfonilurea hatóanyagú gyomirtó szerek a fitotoxicitás veszélye nélkül 20
használhatók. Ez a hatóanyag a csávázószerekkel ellentétben nem szívódik fel a növénybe, a rovarokat nem a kezelt szövetek elfogyasztása után pusztítja el. A teflutrin hatóanyagú szerek úgynevezett gázhatású készítmények, a rovarok idegvégződésükön, bőrszövetükön keresztül veszik fel a hatóanyagot, ezt követően nem táplálkoznak tovább, elpusztulnak. 2.6.2 Az imágók elleni védekezés A kukoricabogár imágói erősen kötődnek a kukorica állományhoz, míg az táplálékot képes nyújtani nekik. A hím rovarok elsősorban a növény portokjain táplálkoznak, illetve kiszóródott pollent fogyasztják. A nőstény egyedek a kukorica bibeszálait kedvelik leginkább. A virágok nyílása előtti időszakban mindkét nem a kukorica leveleit hámozgatja. A kukorica állományban táplálkozó imágók elleni védekezéssel csökkenthető a bibeszálak lerágásával okozott termésveszteség, illetve a rovarok elpusztításával áttételesen védekezünk a következő évi lárvakártétel ellen. Az állományban végzett védekezés a rovarok gradációjához igazodik, ezért évente általában két alkalommal a hím-, majd a nőivarú egyedek legnagyobb tapasztalható egyedszámakor végzik (SZEMÁN és TAKÁCS 2004). A növényvédő szerek szinte minden fontosabb hatóanyag csoportjából került ki a kukoricabogár elleni védekezésben felhasználható készítmény. Napjainkban azonban a foszforsav észterek és egyéb inszekticid hatóanyag csoportok engedélyének visszavonásával egyre nehezebb megfelelő védelmet találni. Az inszekticid készítmények kijuttatásával együtt hatásfokozó, táplálkozási bebörtönző adalékanyagok juttathatók ki, mellyel hatékonyabbá tehető a kártevő elleni védelem. A kukurbitacin hatóanyag olyan, úgynevezett arresztáns hatással rendelkezik, amely a kukoricabogarat megszállott táplálkozásra kényszeríti és csak a kijuttatott cseppeket fogyasztja, amelyek alacsony dózisban rovarölő növényvédő szert tartalmaznak. Ezzel a technikával a rovarok kis mennyiségű inszekticid felhasználással elpusztíthatók. (BIOMARK 2003, FERGUSON és METCALF 1985) 21
2.7 A kukoricabogár előrejelzése A kártevő 1868-as leírása óta foglalkoztatja a kutatókat, hogyan lehet kártételét még az azt megelőző évben előre jelezni (KRYSAN és MILLER 1986). A bogár biológiáját jól ismerjük, a talaj felett mozgó imágókat képesek vagyunk megfigyelni és abból pozitív vagy negatív következtetéseket levonni következő évi megjelenésre vonatkoztatva. Mivel a tojás és lárva szemaforontok a talajban találhatók, nehezen lehet számszerű előrejelzést adni a várható egyedszámra, illetve károsításra. Az integrált növényvédelem talán legfontosabb és időben legelső feladata, meggyőződni arról, hogy számíthatunk-e a kérdéses kártevő, kórokozó fellépésére. Az amerikai kukoricabogár a Manninger-féle előrejelzési rendszer szerint a C, univoltin/2 előrejelzési csoportba tartozik. A legfontosabb kártevő alak a lárva és a telet tojás alakban tölti a talajban. A távelőrejelzési besorolás szerint ebben a csoportban sem a kártevőre, sem a kártételre nem adható megbízható előrejelzés (MANNINGER 1960). A csoport többi tagjától eltérően a kukoricabogárra mégis adható efféle kártételi predikció. A késő őszi és téli időszakban végzett előrejelzés elegendő pontossággal adhat támpontot a következő évi vetésváltás és védekezés tervezéséhez. A kukoricabogár előrejelzésében közvetlen és közvetett módszereket alkalmazhatunk a döntéshozatalhoz. A közvetlen vizsgálatok mindig nagyobb pontossággal határozzák meg a várható egyedszámot, kártételt, ám mindig nehezebben kidolgozhatók a módszerek. - A közvetlen előrejelzés megoldására több módszer használható. A vizsgálatok két fő iránya a neveléses és tojáskimosásos technikák fejlesztése (FROMM és mtsai. 1999, KRYSAN és MILLER 1986). - Az indirekt módszerek a talaj felett mozgó fejlődési alakok vizsgálata alapján következtetnek a következő évben várható lárvakártételre (ČAMPRAG és mtsai. 1994a). Legelterjedtebb módszer a vegetációban végzett imágó megfigyelés, ami folyamatos, precíz bonitálást, és a külső körülmények, a populációdinamika magas szintű ismeretét kívánja. 2.7.1 Mintavétel Általános értelemben a mintavétel az az eszköz, melynek alapján a terepi kutatómunka eredménye reprezentatív információvá alakítható. Megfelelő mintavétellel az egyedszám felmérés felhasználható a rovarok populációdinamikájának pontos követésére (SVÁB 1981, PRÉCSÉNYI 1995), illetve segítségként a védekezési döntés meghozatalához. A mintavétel két legfontosabb mutatója a reprezentativitás és a mintavétel költségvonzata. A költségek, vagyis a mintaszám emelkedésével emelkedik ugyan a statisztikai megbízhatóság, ám egy adott ponton túl a mintaszám növelése nem hoz elegendő minőségi változást a pontosság terén, ezért azt nem éri meg tovább növelni. Optimális a mintaszerkezet, ha a lehető legkisebb ráfordítással a lehető legpontosabb eredmény nyerhető. Az a mintaelemszám megfelelő, amely mellett a mintavétel alapján 20% pontossággal becsülhető az alapsokaság (KRYSAN és MILLER 1986). 2.7.2 Nyugalmi időszakban végzett felvételezések Téli kártevőfelméréssel jól közelíthető a tényleges várható tojás-, illetve lárvaszám. A nyugalmi időszakra alapozott mintavétel előnye, hogy nem mozgó, hanem nyugvó fejlődési alakokat vizsgálunk, így nem befolyásolja előrejelzésünk eredményességét a kártevő elvándorlása a területről. A kukoricabogár a levélbogarak (Chrysomelidae) 22
családjához tartozik, így nem rendelkezik ásólábakkal, ezért igénybe kell vennie a talaj természetes repedéseit, hogy mélyebb talajrétegekbe tudja helyezni tojásait. Megfelelő helyet biztosítanak a tojásrakásra a talaj repedései, illetve a kukoricatövek melletti rések (CHIANG 1973). A Diabrotica virgifera virgifera esetében a talajnedvesség a legfontosabb befolyásoló tényező a tojásrakási hely megválasztása szempontjából. A kukoricabogár nőstény egyedei előszeretettek használják tojásrakásra a földigiliszták és egyéb talajlakó állatok járatait, de saját maguknak nem ásnak aknát a tojásrakás miatt. Száraz körülmények közt addig keresnek a rovarok, míg megfelelő lehetőséget találnak tojásaik mélyebb, nedvesebb rétegekbe való helyezésére. Nedves időben akár a talajon fekvő tárgyak védelmében a talaj felszínére, a rögök közé is lerakhatják tojásaikat. A kukoricabogár tojásainak eloszlása a táblán szoros összefüggésben van a talaj nedvességi állapotával és a felszínen található repedések mennyiségével, de nem mutat összefüggést a kukoricatáblán lévő gyomok mennyiségével. Az amerikai kukoricabogár konvencionális talajművelés esetén tojásrakás szempontjából előnyben részesíti a sorokat a sorközökkel szemben, mivel itt a kukorica növények összegyűjtik a csapadékvizet és harmatot. A sorokból vett talajminták mindig nagyobb mennyiségű tojást tartalmaznak a sorközöknél és jellemzően nem található tojás a közeli gyomok gyökereinél. A sorokban lerakott tojások mennyisége a felső 5-7 centiméteres rétegben alacsonyabb, mint a 10-20 centiméteres mélységben. Ennek oka az, hogy a rovarok a mélyebb, nedvesebb talajrétegeket keresik fel tojásrakás szempontjából (PRUESS és mtsai. 1968), lejtők alsó harmadát, illetve a nedves talajfoltok szegélyét részesítik előnyben (KRYSAN és MILLER, 1986). Szántott területen való mintavétel esetén, szem előtt kell tartani, hogy a tojások a teljes szántásmélységben elkeveredtek, ezért a teljes barázdamélységet kell a mintának reprezentálnia. A szakirodalomban található mintavételi technikák elsősorban a kisméretű, kb. 0,5 kilogrammos talajmintákat javasolják. A mintavétel feladata, hogy megfelelően reprezentálja a táblán található tojások eloszlását és a várható kártétel mértékét. A mintavételező eszköz megválasztásánál figyelmet kell fordítanunk arra, hogy a minta a kukoricabogár tojásait tartalmazó réteg teljes vastagságát reprezentálja. Ajánlott egy körülbelül 7-7,5 cm átmérőjű és 20-25 cm palásthosszúságú mintafúró használata. A mintavételből adódódó hiba mértékének csökkentésére alkalmas, ha egy mintapontot egy több mintából álló összetett minta reprezentál. Az összetett minta 3-5 darab sorból és 3-5 darab sorközből vett talajmintából összeállított, összekevert és a mintavétel szabályai szerint osztott 0,5 kilogrammos laborminta, ami az adott mintapont tulajdonságait legjobban képviseli (KRYSAN és MILLER 1986). 2.7.3 Tojáskimosásos vizsgálatok A szakirodalom több olyan módszert említ, amellyel a kukoricabogár tojásai mosással vonhatók ki a talajból, ezáltal jelentősen lerövidül a vizsgálati idő (CHIANG 1973, KRYSAN és MILLER 1986). Mindegyik módszer közös elven nyugszik, a laboratóriumi talajminta vízzel való szétiszapolásán és a benne található tojások méret szerinti elkülönítésén. Alapvető megoldás a talajminták csökkenő lyukméretű rostákon való átszűrése, mellyel egy a bogár tojásához hasonló méret szortimentű szűrletet nyernek. A szűrés történhet egymás felett elhelyezett rostarendszeren (MONTGOMERY és mtsai. 1979), illetve ferde rostahengeren (SHAW és mtsai. 1976). A kimosás módszere gépesíthető, így emelhető a napi elvégezhető vizsgálatok száma. A tojáskimosás automatizálásának két legfontosabb eszköze a Montgomery-, illetve az Ilinois-apparat (KRYSAN és MILLER, 1986). 23
Az említett módszerek a szűréses mosásra épülnek, melynek eredménye egy olyan kisebb szűrlet, amely a szennyeződések mellett tartalmazza a kukoricabogár a mintában található tojásait. Ebből a mosási módszertől függően a különböző méretű és eredetű szennyeződéseket, talajrészeket tartalmazó szűrletből nagy koncentrációjú oldattal kinyerhetők a kukoricabogár tojásai. A legelterjedtebb, a tojások kivonására használható módszer a magas koncentrációjú keserűsó (MgSO 4 ) oldattal való kezelés és a mikroszkóp alatti számolás (KRYSAN és MILLER, 1986). A tojáskimosás nagy előnye, hogy azonnal értékelhetővé válnak a minták és nem kell megvárni a talajból való futtatás négy-hat hetes vizsgálati idejét. A keserűsó oldattal történő kivonás hátránya, hogy minden szerves alkotó a vizsgáló edénybe kerül, ami a tojások megszámolását nehezíti. 2.7.4 Futtatás talajból A kukoricabogár téli előrejelzésének Magyarországon legelterjedtebb módszere az úgynevezett talaj-melegítéses technika. A vizsgálat során a kukoricatábláról vett talajmintákat állandó hőmérsékleten kell tartani, ezzel indukálva a tojások fejlődését. A módszer hátránya, hogy a tojások keléséig nagyon hosszú idő telik el. A mintákat a teljes effektív hőösszeg eléréséig 10 13 o C fejlődési minimumhőmérséklet felett kell tartani (BAUFELD és mtsai. 1996). A vizsgálatokat akadályozza, hogy 28 o C felett a tojások mortalitása nagyon megnő. A futtatás a szakirodalom által közölt 380 nap o C effektív hőösszeg igénnyel (WILDE 1971) számolva 25 o C nevelési hőmérséklet mellett is 29 napot vesz igénybe a lárvák kikeléséig. A hőközlés időszaka alatt fontos megakadályozni a talaj kiszáradását. A vizsgálat során a nedvesen tartott talajt a lárvák kelése folyamán állandóan felügyelet alatt kell tartani. A talajmintákból csírázó kukoricaszemekkel gyűjthetők össze a kikelő lárvák, amik a kifuttatás után számolhatók. A 10-12. napon kell az első kukorica csíranövényeket a talajokra helyezni, hogy a legelső lárvák is megfigyelhetők legyenek. A lárvakelés megindulása után két-háromnaponként elég a csírázó magvak cseréjét elvégezni (FROMM és mtsai. 1999). A lárvák kifuttatására olyan berendezések, futtatók használhatók, melyek működése a kukoricagyökerek kiszárításán vagy azok vízbe merítésén alapul. A száraz futtatók esetében a gyökerek alatt elhelyezkedő vízfelületen gyűjtik össze a száradó gyökérzetből menekülő lárvákat (CHIANG 1973), míg a másik módszer lényege, hogy a vízbe merített gyökerekből a felszínre menekülnek a lárvák. Az L 1 -es lárvák a kukoricagyökerek belsejében aknáznak, ezért a gyökerekkel együtt eltávolíthatók a talajból. A kifuttatott lárvák a tiszta vízben jól számolhatók és további vizsgálatokra is használhatók. 2.7.5 Lárvanevelés növényeken A kukoricabogár lárvanevelését alternatív és természetes tápnövényeken általában nem előrejelzési céllal végzik (WALSH 2003), hanem táplálkozási és fejlődési megfigyelésekhez (MOESER 2003). Előnye, hogy a nevelés végig talajban folyik, a vizsgált egyedek természetes környezetükben táplálkoznak a növények gyökerein. Végig kell követni a tojás és lárvafejlődés időszakát, ezért lassú módszernek számít. Érvényesül a talajmikrobák okozta természetes mortalitás, ami pontosítja az előrejelzés eredményeit, ám jobb megoldásnak ígérkezik olyan tapasztalati szorzószámok meghatározása, amelyek pontosítják a gyorsabb módszerek eredményeit. 24
2.7.6 Lárvaszám felmérés állományban Az állományban végzett előrejelzés elsősorban indirekt hosszú távú predikciónak minősül, mégis van lehetőség konkrét és direkt szignalizációra a vegetációs időben. A fiatal kukorica állományok talajában május közepétől-, végétől kezdenek el kelni a kukoricabogár lárvái, melyek azonnal a növények gyökereit keresik táplálkozás céljából. A kukorica gyökereinek CO 2 kibocsátása a növény teljes tenyészterületéről a tőhöz vonzza a lárvákat. A növények kiásásával pontos adatok gyűjthetők a töveket károsító lárvák számáról (CHIANG 1973). Ezzel a felméréssel nagy pontossággal meghatározható a várható imágószám, és termésveszteség előrejelzés is végezhető egy az északi kukoricabogárra (NCR Northern Corn Rootworm Diabrotica barberi) kidolgozott kártételbecslő formula segítségével (1. egyenlet) (PETTY és mtsai. 1968). 1. egyenlet: NCR kártételbecslő egyenlet Termésveszteség (%) = 0,001+0,765x x = növényenkénti átlagos lárvaszám Széles körben elterjedtek a különböző csapdázási módszerek (feromon és ragacslapos csapdák), amikkel a nyár folyamán jó eredménnyel nyomon követhető a bogarak rajzása (KOMÁROMI és mtsai. 2001, VÖRÖS 2002b). A csapdázás legkézzelfoghatóbb haszna az állománypermetezések tervezésénél jelentkezik (WRIGHT 1999, EDWARDS és mtsai. 2001). 2.7.7 Imágószám felmérés állományban Általánosan alkalmazott módszer a vegetációs időben történő állományfelmérés, ami a kukoricabogarak növényre vonatkozatott számát vizsgálja és jelenlétükből következtet a következő évi kártételre. Az állományban történő védekezés időzítésére kiválóan alkalmas, illetve követhető vele a rovarok népességmozgalma (KRYSAN és MILLER, 1986). Az állománybonitálás eredményei hosszú távú előrejelzés esetén korrekcióra szorulnak az elvándorlás, időjárási anomáliák és egyéb külső környezeti tényezők miatt. Ha a kukorica a szemképződés, érés során már nem biztosít megfelelő mennyiségű és minőségű táplálékot az érési táplálkozást folytató egyedeknek, akkor azok tömegesen vonulni kezdenek más táplálékforrás felé és tojásaikat nem a vizsgált területen rakják le (CHIANG 1973). A populációdinamika megfigyeléséhez folyamatos megfigyelés szükséges a tenyészidőszak során, melynek során figyelemmel követhető a rovarok megjelenésének dinamikája, a hím és nőivarú populáció időbeli mennyiségi változása, az elvándorlás és a betelepedés. A következő évre végzett előrejelzés esetén a tojásrakási időszakban a talajon mozgó nőstények számának megfigyelésére kell nagyobb figyelmet fordítani, mivel ezek a szemaforontok már nem vándorolnak, tojásaikat a megfigyelés helyén rakják le. A potroh megnyomásával folyamatosan követhető a tojásrakásra érett nőstények száma, a tojások érettsége.az állományban végzett imágószámlálás alapegysége az egy tőre vonatkoztatott átlagos egyedszám, ami több szempontból fontos információt adhat. A vegetáció folyamán a protandria jelenségéből adódóan először a hím egyedek jelennek meg, általában a kukorica hímvirágzását megelőzően (LUCKMANN és mtsai. 1974). A hímek táplálkozása a leveleken kezdődik, ahol a kártétel a vetésfehérítő bogarakéhoz (Oulema spp.) hasonlóan jelentkezik kifehéredő, hosszanti, zegzugos hámozgatások képében. A hímvirágzás megkezdődésével a kukorica pollenje válik a hím kukoricabogarak elsődleges táplálékává. A pollenfogyasztás nem okoz értékelhető gazdasági kárt, mivel a kukorica pollentermelése olyan intenzív és hazánkban akkora 25
kukorica termőterülete, hogy a termékenyülés sikerességét nem veszélyezteti a bogarak táplálkozása. A nőivarú egyedek körülbelül két héttel az első hímek megjelenése után repülnek ki és kezdenek táplálkozni. A nőivarú imágók rajzása átlagos években a kukorica nővirágzásával egy időben kezdődik. A nőstények kirepülésük pillanatában párzásra képesek és megkezdik 10-30 napos érési táplálkozásukat (KRYSAN és MILLER, 1986) elsősorban a kukorica bibeszálain (MOESER 2003), amit nagy állománylétszám esetén egészen a csuhélevelekig lerágnak, kefére rágnak (TUSKA és mtsai. 2002). A szemrevételezés során figyelni kell a két nem rajzáscsúcsát. A nőstények rajzására kell időzíteni az állománykezelést, mivel a tojásrakás miatt ez jelenthet veszélyt a következő vegetációra. A folyamatos betelepedés és folyamatos rajzás miatt érdemes a teljes tenyészidőben figyelemmel kísérni az állományban található bogarak számát, illetve a nemek arányát. Ha a két nem viszonya a normális 2:1 hím:nőstény arányról a nőstények magasabb száma felé tolódik, meg kell kezdeni az inszekticides permetezést. A kukoricabogár imágók derült időben a nap nagy részét a kukoricacsövekben, levélhüvelyekben, vagy a támasztógyökerek közt töltik. Intenzív repülés napnyugta előtt tapasztalható az állományban. A szemrevételezéses értékelést a rovar repülési periódusához kell igazítani. Kora reggel az alacsony hőmérséklet miatt a rovarok keveset mozognak és rejtekhelyükön tartózkodnak. A nappali órákban, főleg szeles időben szintén nem található jelentős mennyiségű bogár a kukorica növények felületén. Szélcsendes, borult időben a kukoricabogár imágói intenzíven mozognak a kukorica növényeken, táplálékot keresnek. A legalkalmasabb időpont a szemrevételezéses vizsgálat elvégzésére a kora délelőtti vagy alkonyat előtti időszak (ISARD és mtsai. 2000). Az állomány-bonitálás módszerei (CHIANG 1973): - Egy növényegyed 10 perces vizsgálata és a megjelenő kukoricabogár imágók számolása és begyűjtése. - 10 növényegyeden végzett imágószámlálás és begyűjtés (nem időhöz kötött). - Sátor-izolátor készítése egy növény köré és a megjelenő bogarak számolása és időszakos begyűjtése. - Több növényt magába foglaló sátor-izolátor alkalmazása időszakos begyűjtéssel. Magyarországon az elterjedt állományvizsgálati módszer szerint a kukorica bibehányásától kezdve a vizsgált területen 5 helyen, 5 növényen kell felmérni a bogarak jelenlétét olyan módon, hogy a növényekhez közeledve a megriadt, magukat a földre vető rovarokat is figyelemmel kell kísérni. A vizsgált növényegyeden vizsgálni kell a bibék károsítását és a megfigyelést a bibeszálak elszáradásáig folytatni kell (RIPKA és mtsai. 2001). 2.7.8 Csapdázás A bonitálás mellett a nyári megfigyelések legtöbbször használt módszere a csapdázás. A legelterjedtebbek a feromon és virágillat csalogatóanyaggal preparált rovarcsapdák (ILOVAI és mtsai. 1997), melyek leginkább ragacslap, illetve varsás kiszerelésben készülnek. Az EU-research project DIABROTICA (QLK5-CT-1999-01110) a feromonnal preparált CSALOMON márkajelzésű PAL (Palástcsapda) ragacslapos csapdákat a kukoricabogár detektálásra ajánlott csapdaformává nyilvánította. Hasonló ragacsos csapdatípus a PALs sárga ragacslap, ami a sárga szín és a virágillat attraktív hatását használja ki (IMREI és mtsai. 2001). Csak a sárga szín attraktív hatását alkalmazzák a MULTIGARD és PHEROCON AM típusú ragacslapos csapdák. 26