DYNAMICS OF THE POPULATION OF WESTERN CORN ROOTWORM (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) IN BOSNIA AND HERZEGOVINA

Originalan naučni rad – Original scientific paper

Rezime

Diabrotica virgifera virgifera je štetnik kukuruza prisutan u Bosni i Hercegovini od 1996. godine. Nakon pojave vrlo brzo je infestirao glavna proizvodna područja kukuruza u našoj zemlji. Brojnost populacije je povećavana iz godine u godinu, naročito u područjima sa monokulturom kukuruza. U pojedinim godinama je dostizala kritičnu vrijednost pri kojoj nastaju ekonomske štete. Jedini ograničavajući faktor u našim uslovima su promjenjive klimatske prilike koje značajno utiču na brojnost i ostale parametre dinamike populacije. Zbog toga je ovo istraživanje bitno sa naučnog i praktičnog aspekata.

Istraživanje je provedeno u infestiranom području sa intenzivnijom proizvodnjom kukuruza na ukupno 30 lokaliteta. Cilj je bio istražiti dinamiku populacije zlatice kukuruza u klimatskim uslovima Bosne i Hercegovine. Istraživanje je obuhvatilo pojavu i dinamiku izlaska imaga, brojnost populacije i seksualni indeks kao glavne pokazatelje dinamičkih promjena u populaciji insekata. Period istraživanja je 2003-2005. godina. Korištene su žute ljepljive zamke i entomološki kavezi za ulov insekata. Zamke i kavezi su postavljani početkom juna, a zadnji pregled je vršen 30 oktobra.

Dobiveni rezultati ukazuju na dominantan uticaj klimatskih prilika na sve istraživane parametre. Razlike u brojnosti populacije po godinama su prisutne na svim lokalitetima. Vrijeme pojave imaga i dinamika izlaska se razlikovala veoma značajno ovisno o godini istraživanja. Maksimalna brojnost populacije i ovipozicija se nisu preklapale u svim godinama. Period aktivnosti imaga je bio različit i do dva mjeseca. Isto tako, utvrđene su i razlike u vrijednosti seksualnog indeksa uzrokovane različitim klimatskim uslovima. Konstatovani su i mnogi drugi uticaji na dinamiku populacije koje treba detaljno istražiti u proizvodnim uslovima Bosne i Hercegovine.

Ključne riječi: zlatica kukuruza, dinamika populacije, klimatske prilike

Summary

Diabrotica virgifera virgifera is a corn pest that has been present in Bosnia and Herzegovina since 1996. Following its first appearance, it very quickly infested the main corn producing areas in our country. The population size has been increasing from year to year, particularly in the areas under corn monoculture. In some years, it reached critical values that caused economic damage. The only limiting factor in our conditions are changing climatic conditions that significantly affect the number and other parameters of population dynamics. Thus this research is important from both scientific and practical aspects.

The survey was conducted in infested areas under intensive corn production on a total of 30 sites. The aim was to investigate the population dynamics of the Western corn rootworm under the climatic conditions of Bosnia and Herzegovina. The study included the emergence and dynamics of adults, population numbers and sexual index as the main indicators of dynamic changes in insect populations. The research was conducted between 2003 and 2005. Yellow sticky traps and entomological cages were used to trap insects. The traps and cages were installed in early June, and the last check was conducted on the 30th of October.
The results indicate that climatic factors have the leading influence on all studied parameters. There are major differences in population numbers between years on all studied sites. The time of emergence of adults differed significantly depending on the year of research. Egg-laying period did not overlap in all years. The period of adult activity differed by up to two months. In addition, differences were found in the sexual index caused by different climatic factors. Many other factors affecting population dynamics were noted, which need to be explored in detail under production conditions of Bosnia and Herzegovina.

Key words: WCR, population dynamics, weather conditions

Uvod

Kukuruz je vrlo značajna ratarska kultura u Bosni i Hercegovini. Statistički bilten 1/2009, Agencije za statistiku Bosne i Hercegovine, pokazuje da je u 2008. godini zasijano 216.066 ha kukuruza. Količina proizvedenog zrna, po istom izvoru, kreće se oko 976.000 t zrna i 375.000 t silaže. Prosječan prinos zrna od 4,5 t/ha i silaže od 22 t/ha ukazuje na slabu tehnologiju i nepovoljne uslove uzgoja kukuruza u našim uslovima. Najveće površine pod kukuruzom u Federaciji BiH su u Unsko-Sanskom, Tuzlanskom i Posavskom kantonu U RS najveće površine su u sjevernom i sjeveroistočnom dijelu.

Kukuruz ima izraženu adaptivnost na lošije uslove gajenja i različite klimatske prilike, što naročito dolazi do izražaja u našim uslovima. Međutim, pored nepovoljnih abiotskih faktora proizvodnju kukuruza ometaju i mnogi faktori biotske prirode, od kojih su najznačajniji patogeni i štetnici. Patogeni ugrožavaju kukuruz od sjetve do berbe i mogu biti napadnuti svi dijelovi biljke. Isto tako, štetnici kukuruza su veoma brojni. U našim uslovima najznačajniji je plamenac kukuruza (Ostrinia nubilalis Hubner), a od 1996. godine pridružila se i zlatica kukuruza (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte). Radi se o štetniku prenesenom iz Sjeverne Amerike, gdje predstavlja ekonomski značajnog štetnika kukuruza. Prvi nalaz u Evropi zabilježen je 1992. godine u Srbiji (B a č a, 1993). U Hrvatskoj je registrovan 1995. godine (I g r c-B a r č i ć i M a c e lj s k i, 1996). Iste godine je otkriven i u Mađarskoj (P r i n z i n g e r, 1996). Tokom 1996. godine zlatica je otkrivena u Rumuniji (V o n i c a, 1996) i Bosni i Hercegovini (Č a m p r a g, 1997).

Pojavom zlatice kukuruza u Bosni i Hercegovini započeto je i njeno istraživanje. U početku je to bilo istraživanje pojave i proširenosti koje se širilo i na druge aspekte istraživanja. Nakon više godina istraživanja ustanovljene su određene razlike u ponašanju insekta u odnosu na ponašanje u Americi. Stoga je kao cilj ovog rada odabrano istraživanje dinamike populacije u našim klimatskim uslovima.

Materijal i metode

Istraživanje dinamike populacije zlatice kukuruza rađeno je u poljskim uslovima. Obuhvatilo je trogodišnji period koji se karakteriše velikim odstupanjima u pogledu vremenskih prilika Od materijala korištene su žute ljepljive zamke. Analogno metodici istraživanja dinamike populacije u ranije infestiranim evropskim zemljama (K i s s i sar., 2002; D o b r i n č i ć i sar., 2002; S i v č e v, 2002) postavljano je ukupno 30 osmatračkih mjesta sa zamkama. Zamke su očitavane i mijenjane u 10 dnevnom intervalu. Period praćenja u sve tri godine je bio 20. juni – 30. oktobar.

Osim zamki korišteni su i mali entomološki kavezi za registrovanje prve pojave i utvrđivanje dinamike izlaska imaga. Podaci ulova iz kaveza korišteni su i za utvrđivanje seksualnog indeksa, kao vrlo bitnog pokazatelja oscilacija u populaciji štetnika. Međutim, zbog malog broja ulovljenih insekata u kavezima, određivanje seksualnog indeksa rađeno je i sa ulovljenim insektima na zamkama (K u h a r i Y o u n g m a n, 1995, cit. Dobrinčić, 2001). Po četiri zamke su postavljane 10. juna i pregledane svakih 10 dana, gdje je bilježen broj ulovljenih mužjaka i ženki. Pol insekta je određivan na osnovu građe 2. i 3. segmenta pipaka (D o b r i n č i ć, 2001).

Rezultati i diskusija

Dinamika populacije

Za analizu dinamike populacije u periodu 2003-2005. godine korišteni su podaci ulova sa žutih ljepljivih zamki postavljenih na 30 lokacija. Obzirom da dinamika populacije u najvećoj mjeri ovisi o klimatskim prilikama, koje su značajno varirale, realno je očekivati i različite rezultate, što je i potvrđeno u ovom istraživanju (graf. 1). Period aktivnosti imaga u našim uslovima je tokom sve tri godine bio različit. U 2003. godini imaga su registrovana već na prvom pregledu zamki 20. juna. Maksimalna brojnost ulova je registrovana 20. jula. Ovipozicija je započela oko 10. jula i trajala do polovine avgusta. Aktivnost imaga je okončana krajem avgusta uslijed suše. Tokom 2004. godine prva imaga su ulovljena 20. jula, a maksimalna brojnost je registrovana 20. oktobra. Početak ovipozicije je konstatovan u prvoj dekadi avgusta, a trajala je do kraja oktobra. Maksimum je bio u prvoj dekadi oktobra. Imaga su bila prisutna u polju do kraja oktobra kada je nastupilo naglo zahlađenje sa snijegom

U 2005. godini prva imaga su registrovana 20. jula, a maksimalna brojnost 30. avgusta. Ovipozicija je započela početkom avgusta u trajala do kraja septembra. Maksimalna ovipozicija je bila krajem avgusta. Imaga su bila prisutna u polju do kraja oktobra, ali u znatno manjoj brojnosti nego prethodne godine u istom periodu.

Rezultati 2003-2004. godine su u velikoj mjeri odstupali od srednjih vrijednosti za naše područje (F e s t i ć i K a r i ć, 2005), gdje imamo pojavu imaga početkom jula, maksimalnu brojnost u avgustu i aktivnost imaga do kraja septembra. Slična odstupanja od prosječnih vrijednosti registrovana su i u Mađarskoj tokom 2003. godine (I s t v a n i sar., 2004) i Srbiji (K e r e š i i sar., 2004). Razlog značajnijeg odstupanja u oba slučaja je suša i visoke ljetne temperature.

Rezultati ovog istraživanja su potvrdili značajan uticaj klimatskih prilika na dinamiku populacije. Isto je konstatovano istraživanjima u Srbiji (K e r e š i i sar., 1997), odnosno SAD (E l l i o t i H e i n, 1991).

Graf. 1. i 2
Population dynamic and dynamic of adult emergence

Istražujući dinamiku izlaska imaga utvrđen je najkraći period izlaska imaga tokom 2003. godine (graf. 2). To je i očekivano s obzirom na klimatske prilike u toj godini, karakteristične po izrazito visokim temperaturama sa dominantnim uticajem na brži razvoj larvi i izlazak imaga. Prva imaga su izašla i prije 20. juna jer je tog datuma utvrđeno prisustvo imaga u kavezima. Najveći procent imaga 2003. godine izašao je u prvoj dekadi jula, a izlazak je trajao do kraja druge dekade jula. Znatno ranija pojava imaga i kraći period izlaska tokom 2003. godine registrovan je i u Hrvatskoj (Igrc-Barčić i Bažok, 2004), odnosno Srbiji (S i v č e v i S t a n k o v i ć, 2004).

Naredne 2004. godine izlazak imaga je započeo u trećoj dekadi juna, da bi maksimum bio u prvoj dekadi jula. Zadnja imaga su izašla u prvoj dekadi avgusta.

U 2005. godini period izlaska je bio nešto duži, što su uslovile klimatske prilike. Prva imaga su izašla početkom jula. Izlazak je nastavljen i tokom druge i treće dekade jula, a završio se u drugoj dekadi avgusta. To je za desetak dana duže u odnosu na prethodnu godinu. U poređenju sa 2003. godinom period izlaska imaga u 2005. godini je značajno duži, što je posljedica različitih klimatskih prilika u godinama istraživanja.

Seksualni indeks

Rezultati istraživanja seksualnog indeksa su varirali ovisno o godini istraživanja i načinu prikupljanja podataka za analizu rezultata.

U malim entomološkim kavezima (graf. 3) tokom 2003. godine seksualni indeks je bio u korist mužjaka. U početku pojave imaga je iznosio 0,3 (30% ženki, 70% mužjaka), a kasnije dostigao vrijednost 0,437. Tokom 2004. godine seksualni indeks je iznosio 0,551, odnosno 0,545 u 2005. godini.

Graf. 3. i 4.
Sexual index (traps) and index (cages)

Razlog veće brojnosti mužjaka u 2003. godini su povoljnije klimatske prilike na početku pojave imaga kada se javljaju mužjaci (protandrija). Temperature su bile niže i bilo je više dostupne hrane. Masovnija pojava ženki je registrovana u drugoj dekadi jula kada su temperature prelazile 35o C, a kukuruz počeo da vehne i da se suši. To je uzrokovalo veći mortalitet imaga, naročito imaga koja su tek izašla iz zemlje, što se odrazilo i na ukupan rezultat.

Tokom 2004. i 2005. godine klimatske prilike bile su znatno stabilnije, što je rezultiralo manjim oscilacijama ulova mužjaka i ženki.

Obzirom na utvrđene razlike urađena je analiza varijanse koja nije pokazala značajan uticaj pola imaga na ukupan odnos mužjaka i ženki. Statistički visoko značajan uticaj godine (10,29**) ogledao se kroz znatno veći ulov imaga u toku 2004 i 2005. godine. Interakcija nije konstatovana zbog izrazito slabog uticaja pola imaga (0,729).

Korištenjem podataka sa Pherocon AM zamki utvrđen je seksualni indeks koji se nije u potpunosti poklapao sa vrijednostima dobivenim u kavezima (graf.4).

Utvrđena vrijednosti seksualnog indeksa u toku 2003. godine iznosila 0,439, naredne 2004. godine 0,510 i 2005. godine 0,493. Međutim, i u ovom slučaju analiza varijanse (3,84) nije pokazala statistički značajan uticaj pola imaga na vrijednosti indeksa, zbog čega se utvrđene razlike mogu zanemariti. Uticaj godine je i u ovom slučaju bio statistički veoma visoko značajan (570,96), kao rezultat značajno veće brojnosti ulovljenih imaga 2004-2005. godine.

Uzevši u obzir navedenu statističku analizu podataka, možemo konstatovati da se u našem istraživanju omjer polova kretao 1:1. Manje varijacije su uzrokovane različitim klimatskim prilikama u toku istraživanja. Potvrda ovih rezultata su i rezultati autora iz susjednih zemalja (D o b r i n č i ć, 2001; Z s e l l e r i S z e l l, 2000). Citirani autori su konstatovali variranje vrijednosti seksualnog indeksa tokom pojedinih godina usljed različitih klimatskih prilika, ali bez statističke značajnosti.

Zaključci

Na osnovu trogodišnjih rezultata možemo zaključiti sljedeće:
1. Dinamika populacije u uslovima Bosne i Hercegovine je najvećoj mjeri ovisna od klimatskih prilika i ne odstupa značajnije od rezultata u susjednim zemljama.
2. Vrijeme pojave pojedinih stadija razvoja osciliralo je do mjesec dana razlike, kao i vrijeme razvoja pojedinih stadija.
3. Aktivnost imaga u Bosni i Hercegovini registrovana je od polovine juna 2003. godine do kraja oktobra 2004. godine.
4. Odnos spolova je bio promjenljiv, ovisno o periodu sezone i uslova godine i nije značajno odstupao od odnosa 1:1.
5. Vrijeme ovipozicije je, također, bilo pod direktnim uticajem klimatskih prilika i kretalo se od maksimalne ovipozije u 2003. godini tokom jula, preko avgusta u 2005. do oktobra 2004. godine.

Literatura

Bača, F. (1993): New member of the harmful entomofauna of Yugoslavia Diabrotica virgifera virgifera Le Conte (Coleoptera, Chrysomelidae). IWGO Newsletter No. 12, 21.
Čamprag, D. (1997): Pojava i štetnost Diabrotica virgifera virgifera na kukuruzu u Vojvodini tokom 1995 i 1996. godine i mere suzbijanja. Biljni lekar, Volume XXV, br. 1, 8-14.
Dobrinčić, R. (2001): Istraživanje biologije i ekologije Diabrotica virgifera virgifera Le Conte-novog člana entomofaune Hrvatske, doktorska diseratcija, Agronomski fakultet Zagreb.
Dobrinčić, R., Igrc-Barčić, J. i Maceljski, M. (2002): Western Corn Rootworm (WCR), Diabrotica virgifera virgifera Le Conte in Croatia-Curent and future status. IX IWGO Diabrotica Subgroup Meeting and VIII EPPO and hoc Panel, November 2-5, 2002, Belgrade, Serbia, Abstract No. 34.
Elliott, N. C. i Hein, G. L. (1991): Population dynamics of the western corn rootworm: formulation, validation, and analysis of a simulation model. Ecological Modelling 59 (1-2), 93-122.
Festić, H. i Karić, N. (2005): Weather conditions influence at Western Corn Rootworm spreading in Bosnia and Herzegovina. XI Diabrotica Subgroup Meeting and X EPPO ad hoc Panel, February, 14-17, 2005, Bratislava, Slovak Republic, Abstract No. 47.
Igrc Barčić, J. i Maceljski, M. (1996): Monitoring Diabrotica virgifera virgifera Le Conte in Croatia in 1995. IWGO-News letter, XVI (1): 11-13.
Igrc-Barčić, J. i Bažok, R. (2004): Current status and results of the monitoring of WCR in 2003 in Croatia. X Diabrotica Subgroup Meeting and IX EPPO ad hoc Panel, January, 14-16, 2004. Engelberg, Switzerland, Abstract No. 4.
Istvan, E., Geza, R. and Princzinger, G. (2004): The present situation of Western corn Rootworm in Hungary. X Diabrotica Subgroup Meeting and IX EPPO ad hoc Panel, January, 14-16, 2004. Engelberg, Switzerland, Abstract No. 3.
Kereši, T., Čamprag, D. i Sekulić, R. (1997): Population dynamics of Diabrotica virgifera virgifera Le Conte in South Bačka in 1997. 2nd FAO WCR/TCP meeting, 2nd Meeting of the EPPO ad hoc Panel and 4th International IWGO Workshop on Diabrotica virgifera virgifera Le Conte, 28-30, October, 1997, Godollo, Hungary, Abstract No. 13.
Kereši, T., Sekulić, R., Stamenković, S. i Štrbac, P. (2004): Važnije štetočine ratarskih biljaka u Vojvodini-pojava u 2003. i prognoza pojave u 2004. godini. Biljni lekar, Vol. XXXII (1), 7-20.
Kiss, J., Khosbayar, B., Komaromi, J., Igrc-Barčić, J., Dobrinčić, R., Sivčev, I., Edwards, C. R., Rosca, I i Zseller, I. (2002): Western Corn Rootworm (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) and the European Crop Rotation Siatem: results of a regional trial. IX IWGO Diabrotica Subgroup Meeting and VIII EPPO and hoc Panel, November 2-5, 2002, Belgrade, Serbia, Abstract No. 36.
Prinzinger, G. (1996): Monitoring of Western Corn Rootworm (Diabrotica virgifera virgifera) in Hungary in 1995. IWGO-News letter, vol. 16, 7-11.
Sivčev, I. (2002): Status kukuruzove zlatice u Srbiji 2001. godini. Biljni lekar, Volume XXX, br. 1, 4-16.
Sivčev, I. i Stanković, S. (2004): Population level of Western Corn Rootworm in Serbia. X Diabrotica Subgroup Meeting and IX EPPO ad hoc Panel, Janaary, 14-16, 2004. Engelberg, Switzerland, Abstract No.1.
Vonica, I. (1996): Monitoring for Diabrotica virgifera in Romania. IWGO-News letter, XVI (2): 15-16.
Zseller, I. H. i Szell, E. (2000): Results of biological observations of Western corn rootworm in 2000 in Hungary. WCR, Diabrotica virgifera virgifera Le Conte. 5th FAO/TCP Meeting, 6th EPPO and hoc Panel, 7th International IWGO-Workshop, November 16-17, 2000, Stuttgart, Germany, Abstract No. 22.