За́хідний кукурудзя́ний жук (Diabrotica virgifera virgifera Le Conte) — небезпечний шкідник кукурудзи, личинки якого пошкоджують її кореневу систему, а дорослі жуки — листя та генеративні частини рослини; карантинний організм, батьківщиною якого є Північна Америка. Природний ареал охоплює Мексику, США та південно-східну Канаду. Інвазивний вид за межами природного ареалу. В Україні вперше виявлений 2001 року на Закарпатті.
Опис Дорослі жуки мають овальне, видовжене тіло завдовжки 4,2–6,8 мм. Забарвлення жовтувато-буре або жовтувато-зелене, з темними вусиками; ноги чорні. Вусики ниткоподібні, довгі, складаються з 11 члеників. Надкрила жовтувато-бурі із зеленкуватим відтінком, у самиць із трьома темними поздовжніми смугами, які іноді мають вигляд окремих плям. У самців смуги часто зливаються, особливо в задній частині надкрил, через що вони зазвичай мають темніше забарвлення, ніж самиці. Самці дрібніші за самиць. Черевце самиці на кінці загострене, тоді як у самця воно має більш притуплене закінчення.
Личинки подовжені, червоподібні, брудно-білі або жовтувато-білі, зморшкуваті, з коричневою головною капсулою; довжина личинок старших віків може досягати 10–18 мм. Яйця мають світло-жовте забарвлення, еліпсоїдну форму та завдовжки близько 0,5–0,6 мм. Лялечка вільна, світло-жовта або біла, завдовжки до 5,5 мм. Яйця відкладаються у ґрунт, переважно на глибину 5–15 см. Характерною ознакою личинок є темна смуга, що починається від тім’яного шва і простягається приблизно на третину довжини лобного шва, утворюючи роздвоєний малюнок.
Цикл розвитку
Західний кукурудзяний жук має одне покоління на рік. Зимує у стадії яйця в ґрунті. Самиці відкладають яйця у поверхневий шар ґрунту, переважно на глибину 5–15 см, біля основи стебла рослини, віддаючи перевагу вологим ділянкам. У легких і вологих ґрунтах яйця можуть залягати на глибині до 45 см. Відкладання яєць відбувається влітку та восени; оптимальна температура для яйцекладки становить близько 18 °C. Самиці віддають перевагу чорноземним і глинистим ґрунтам, тоді як на піщаних ґрунтах яйцекладка відбувається рідше. Дощова погода стимулює відкладання яєць, тоді як у сухий ґрунт самиці їх не відкладають. Яйця можуть витримувати затоплення до 10 діб. Ембріони здатні витримувати зниження температури до −10 °C.
Личинки виходять із яєць у другій половині травня — першій половині червня, що зазвичай збігається з появою та розвитком сходів кукурудзи. Одразу після виходу вони відшукують найближчі корені кормової рослини. Живляться переважно корінням кукурудзи, проходять три личинкові стадії розвитку та заляльковуються у ґрунті. За температури близько 22 °C розвиток личинок триває приблизно 20–30 діб; за температури +15 °C він може тривати близько 71 доби, тоді як за +29 °C скорочується до не більш як 27 діб. За відсутності коріння кукурудзи личинки можуть певний час живитися корінням деяких злакових трав, однак не здатні повноцінно розвиватися на них. Якщо після відродження личинка не знаходить поблизу кормової рослини, вона гине. Основна маса личинок зосереджується в межах 10 см від основи стебла. У пошуках корму личинки можуть переміщуватися в ґрунті на відстань до 50 см. У сухому й щільному ґрунті частина личинок гине. Личинки старших віків виходять із кореневої системи та заляльковуються у ґрунті поблизу коренів, у земляних комірках, на глибині до 20 см. Стадія лялечки триває 5–10 діб.
Імаго виходять із ґрунту наприкінці липня — на початку серпня. Їх поява зазвичай збігається з періодом цвітіння кукурудзи, а формування приймочки на кукурудзяних качанах відбувається приблизно в цей же період. Вихід імаго триває, як правило, протягом 5–6 тижнів. Дорослі жуки живляться протягом літа. Найбільша активність дорослих жуків спостерігається протягом 2–3 годин на світанку та ввечері перед заходом сонця. Тривалість життя самиць залежно від умов становить від 19 до 126 діб. Після запліднення самиці відкладають яйця безпосередньо в ґрунт біля стебла рослини. Плодючість самиці становить 500–1000 яєць. Яйця відкладаються у скупченнях по 50–80 штук. Глибина їх відкладання залежить від щільності та вологості ґрунту. Кількість відкладених яєць залежить від суми ефективних температур (СЕТ понад 12,7 °C). Так, за суми 599 °C самиці зазвичай відкладають 10 % яєць, а за суми 960 °C — 95 %. Оптимальна температура для відкладання яєць становить близько 18 °C. Яйцекладка відбувається у серпні та закінчується наприкінці місяця. У вересні основна маса жуків гине; за відсутності мінусових температур окремі жуки можуть траплятися до листопада. Відкладені яйця залишаються в ґрунті до наступного року.
Живлення і шкодочинність
Шкодять дві стадії розвитку західного кукурудзяного жука — личинка та імаго. Личинки є обмеженими олігофагами: живляться переважно корінням кукурудзи. За відсутності кукурудзи вони певний час можуть живитися корінням деяких злакових трав, але не здатні повноцінно розвиватися на них. У польових умовах як кормові рослини личинок відзначені, зокрема, просо пальчасте, плоскуха звичайна, пирій повзучий, щетинник сизий, щетинник кільчастий та щетинник зелений. Водночас розвиток личинок на більшості некукурудзяних злаків менш успішний, ніж на кукурудзі, і супроводжується високою смертністю та низькою часткою виходу імаго.
Імаго є обмеженими поліфагами. Крім кукурудзи, вони можуть живитися квітками та листками рослин родини гарбузових, зокрема огірків, гарбузів, кабачків і патисонів.
Економічний поріг шкодочинності становить близько 10 личинок на одну рослину. Личинки перших віків спочатку пошкоджують кореневі волоски, живлячись рослинним соком, потім тонкі корені, а старші личинки — великі та стрижневі корені. Личинки другого віку можуть проникати всередину коренів і пошкоджувати судинні пучки, а личинки третього віку — переміщуватися в стебло через отвори у товстих коренях. Найбільшої шкоди вони завдають після формування вторинної кореневої системи та розвитку опорних коренів. Пошкоджені кінчики коренів стають коричневими, а корені можуть бути пробурені та виїдені до самої основи рослини. При цьому стає повністю або частково неможливий механізований збір врожаю.
У пошуках корму личинки можуть переміщуватися в ґрунті на відстань до 50 см. Якщо ґрунт сухий і щільний чимало з них гине. Пошкодження кореневої системи призводить до значного зменшення кореневої маси, відставання рослин у рості, їх в'янення та, особливо у молодих рослин, загибелі. Ослаблені рослини стають сприйнятливішими до різних захворювань, оскільки жуки та личинки можуть переносити збудників грибкових, бактеріальних і вірусних хвороб кукурудзи, зокрема збудників кореневих гнилей. Навіть підрослі та вже зміцнілі рослини можуть припиняти подальше формування пагонів і полягати через підрізане коріння, якщо личинки пошкоджують значну частину кореневої системи; за пошкодження близько 50 % кореневої системи ризик полягання істотно зростає.
Імаго вигризають пиляки на волотях та нитки на приймочках качанів. Вони також пошкоджують зерно молочної стиглості на верхівках качанів і виїдають паренхіму листків між жилками. Живлення жуків на генеративних органах зменшує кількість зерен у качані. Пошкоджені рослини легко полягають під час сильних вітрів та дощів, а стебло набуває форми «гусячої шиї». Сильно пошкоджені рослини можуть легко висмикуватися з ґрунту або гинути. При цьому стає повністю або частково неможливий механізований збір врожаю. Найбільша шкодочинність західного кукурудзяного жука проявляється на тих полях, де відсутня сівозміна. При беззмінному вирощуванні кукурудзи значно зростає щільність популяції цього шкідника.
Жуки є поліфагами. Вони живляться пилком, маточковими стовпчиками, незрілими зернами та листям кукурудзи. Імаго пошкоджують волоть, стовпчики жіночих суцвіть, листя, іноді обгризають молоді качани. Дорослі жуки також пошкоджують пилкові нитки, що може погіршувати запилення, скелетують листя та обгризають зерно у фазі молочно-воскової стиглості кукурудзи. При живленні на генеративних органах зменшується кількість зерен у качані, внаслідок чого знижується врожайність. Особливо небезпечним живлення імаго є на стадії формування зерен та у фазі молочної стиглості кукурудзи. За масового розвитку популяції жуки здатні повністю вигризати вміст насінин, що додатково знижує врожайність. Крім кукурудзи, кормовими рослинами імаго є деякі види тонконогових (Poaceae), а також представники родин айстрових (Asteraceae), бобових (Fabaceae) і гарбузових (Cucurbitaceae).
Зі зникненням кукурудзяного пилку жуки можуть переміщуватися на пізніші посіви або переходити на інші кормові рослини. Особливо привабливими для них є рослини родини гарбузових, що містять кукурбітацини; жуки можуть активно живитися молодими рослинами, зокрема сіянцями огірків і гарбузів. За відсутності основного кормового об'єкта імаго можуть пошкоджувати й інші культурні рослини, зокрема сою та люцерну.
Поширення Поширення у світі Західний кукурудзяний жук походить із Північної Америки. Природний ареал Diabrotica virgifera virgifera простягається від північної Мексики через високогірні рівнини США до південно-східної Канади (Онтаріо та Квебек). У США його вперше зафіксували як шкідника на плантації цукрової кукурудзи у Форт-Коллінсі (Колорадо) в 1909 році. Надалі він поширився за межі свого природного ареалу.
У Європі шкідника вперше виявили в червні 1992 року в районі Сурчина, неподалік міжнародного аеропорту Белграда. Імовірно, жуки були випадково завезені зі США авіаційним транспортом. Незважаючи на винищувальні заходи, вид швидко поширився новими територіями Європи. Він має значний потенціал подальшого поширення в Європі, зокрема в регіонах із кліматичними умовами, подібними до природного ареалу виду в Північній Америці та сприятливими для його розвитку: достатньо теплими температурами протягом вегетаційного періоду, відсутністю надто низьких зимових температур та достатньою кількістю опадів у найтепліший період року. Висока шкодочинність і швидке поширення цього нового для Європи шкідника важливої сільськогосподарської культури — кукурудзи — спонукали Європейську та Середземноморську організацію захисту рослин (EPPO) внести вид до Переліку небезпечних карантинних організмів, обмежено поширених у Європі (А2).
Нині вид широко поширений у США та частині Центральної й Південно-Східної Європи, тоді як у низці північних європейських країн його не виявляють або його було знищено.
У Великій Британії західного кукурудзяного жука вперше виявили 2003 року поблизу лондонських аеропортів Гітроу та Гатвік. Після того як у 2008 і 2009 роках жука не виявили, країну вважали вільною від шкідника, однак у 2013 році його знову зафіксували на кукурудзяному полі в Хартфордширі. Після проведення заходів із ліквідації у 2017 році шкідника знову визнали знищеним.
Поширення в Україні В Україні західний кукурудзяний жук — небезпечний карантинний вид, який віднесений до списку А 2 (карантинні організми, обмежено поширені в Україні) Переліку регульованих шкідливих організмів. Вперше його виявили 2001 року в Закарпатській області — у населених пунктах Холмовець, Юлівці та Бобове, за кілька кілометрів від кордону з Угорщиною та Румунією. У 2005 році спеціалісти карантинної служби за допомогою феромонних пасток відловили 22 140 імаго самців та 297 імаго самок на присадибних ділянках, полях господарств та в населених пунктах 13 районів Закарпатської області. Вогнища західного кукурудзяного жука виявили у трьох нових гірських районах області, внаслідок чого шкідника було виявлено в усіх районах Закарпаття, а площа території під карантинним режимом збільшилася на 11 373 га. Станом на 1 січня 2006 року шкідник був поширений у 13 районах, 8 містах та 452 населених пунктах Закарпатської області на площі 14 148 га.