Картофельная цикадка
Картофельная цикадка | |
---|---|
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | животное |
Тип: | Членистоногие |
Сорт: | Насекомое |
Заказ: | полужесткокрылые |
Подотряд: | Аукеноринча |
Семья: | Цикаделлиды |
Род: | Эмпоаска |
Разновидность: | Э. фасоль
|
Биномиальное имя | |
Фасоль Эмбоаска ( Харрис , 1841 г.)
|
Цыганка картофельная ( Empoasca fabae ) принадлежит к семейству Cicadellidae и роду Empoasca отряда Hemiptera . [ 1 ] В Северной Америке они являются серьезными сельскохозяйственными вредителями . [ 2 ] Ежегодно миллионы долларов теряются из-за снижения урожайности сельскохозяйственных культур и борьбы с вредителями. [ 3 ] Больше всего пострадают картофель , клевер , фасоль , яблоки и люцерна . [ 4 ]
Появление
[ редактировать ]Взрослые особи имеют зеленое тело от бледного до переливающегося цвета с 6 или 8 белыми пятнами на переднеспинке . [ 4 ] У них есть характерная белая отметина в форме буквы H между головой и основанием крыла. [ 5 ] Их тела имеют длину около 3 мм и имеют на передних крыльях возле кончика поперечную жилку. [ 4 ] Взрослые особи и нимфы передвигаются прыжками среди растений-хозяев. [ 5 ] Однако летать могут только взрослые. [ 6 ]
Диета
[ редактировать ]Они способны питаться и размножаться как минимум на 200 различных видах растений двадцати шести семейств. [ 1 ] В целом роды трав составляют 64% своих хозяев . [ 7 ] Взрослые особи предпочитают питаться листьями и стеблями , а нимфы — листьями. [ 7 ] Их специализированные ротовые части способны проникать в ткань растения и удалять его сок . [ 8 ] Способность заселять широкий круг хозяев обусловлена разнообразием их пищевого поведения. [ 9 ]
Миграция
[ редактировать ]Фасоль эмпоаска — сезонный мигрирующий вид. [ 10 ] Если они летят ночью, то до летних пунктов назначения потребуется два-три дня. [ 11 ] Исследования показывают, что они используют ветер как пассивное средство, помогающее мигрировать. [ 10 ] Направление ветров влияет на их распределение в пределах летнего ареала. [ 10 ] Обычно ветры дуют в северо-северо-восточном направлении в сторону Северного и Среднего Запада США. [ 10 ] Такие факторы, как высокие температуры и отсутствие осадков, увеличивают их ареал. [ 11 ] Холодные температуры, обильные осадки и неподходящие условия окружающей среды являются факторами, которые остановят миграцию дальше на север. [ 11 ] В конце лета начинают появляться холодные фронты , давая им сигнал уйти. [ 10 ] Уходя, они попадают в эти фронты, которые несут их с юга на юго-запад, к месту зимовки. [ 10 ]
Среда обитания и ареал
[ редактировать ]Зима
[ редактировать ]Из-за неспособности переносить холодные зимние температуры им приходится мигрировать на юг. [ 10 ] Зимуют взрослые особи на хозяевах в сосновых и смешанных лиственных лесах вдоль Мексиканского залива и на юге США . [ 12 ] В Восточном Техасе и Оклахоме, Вирджинии, Луизиане, Флориде, Джорджии, Южной и Северной Каролине, Алабаме, Теннесси, Арканзасе и Миссисипи зарегистрированы популяции. [ 12 ] Прежде чем вернуться на летний ареал, они меняют хозяев на травянистые бобовые, а затем на новую весеннюю листву лиственных деревьев. [ 12 ]
Лето
[ редактировать ]Их летний ареал простирается через Средний Запад и восточные части Канады и США. [ 13 ] В Канаде они встречаются только в районе Великих озер . [ 10 ] Они способны обитать в самых разных средах обитания. [ 9 ] Только около 32% особей фактически занимают пахотные земли. [ 9 ] Остальные особи будут проживать в полях, лесах, кустарниках, на пустырях и в парках. [ 9 ] Осадки перенесут особей на растения-хозяева, где они быстро восстановятся. [ 14 ]
Развитие и воспроизводство
[ редактировать ]Диапауза
[ редактировать ]Перед миграцией они спариваются и вступают в репродуктивную диапаузу . [ 12 ] Empoasca fabae начинает вступать в репродуктивную стадию в конце июля. [ 15 ] Вся популяция остается в этом состоянии на время миграции и зимовки. [ 12 ] Этот период диапаузы заканчивается с середины января по февраль, и они начинают половозрелость. [ 12 ]
Яйцекладка
[ редактировать ]Во время весенней миграции на север большую часть особей составляют самки. [ 16 ] Когда они вернутся, если температура превысит 10 ° C, они смогут начать откладку яиц, а популяция будет расти и восстанавливаться. [ 17 ] Empoasca fabae возвращается на свои летние ареалы в апреле или начале мая, в зависимости от местоположения. [ 18 ]
В летние месяцы они могут откладывать яйца в среднем в течение 96 дней. [ 19 ] Пиковая плотность населения приходится на период с конца мая по конец июня. [ 8 ] Появляется множество перекрывающихся поколений. [ 8 ] После этого плотность их населения начинает медленно снижаться. [ 18 ] Особи имеют тенденцию объединяться по мере увеличения их популяции. [ 18 ] В конце лета особи либо погибают, либо мигрируют на юг. [ 20 ]
Яйца и детеныши
[ редактировать ]Яйца откладываются на хозяев; они прозрачные и небольшого размера. [ 5 ] Самки откладывают 2–3 яйца в день на стебель и жилки листьев растения. [ 21 ] Инкубационный период яйца составляет от 4 до 23 дней, вылупившиеся особи называются нимфами . [ 19 ] Новые птенцы имеют белый цвет и с возрастом приобретают зеленую окраску. [ 19 ] Прежде чем стать взрослыми, нимфы проходят пять возрастов . [ 16 ] По мере развития они теряют кожу и развивают крылья. [ 5 ] Empoasca fabae развивается во взрослую особь в течение 8–37 дней. [ 19 ] Весь их жизненный цикл длится один месяц. [ 21 ]
Как вредитель
[ редактировать ]Хопперберн
[ редактировать ]Визуально описательный термин «хопперожог» используется для обозначения отдельного типа повреждения растений, вызванного E. fabae . питанием хозяев [ 16 ] При питании их слюна механически повреждает клетки флоэмы и паренхимы . [ 2 ] У растения также повреждается сосудистый камбий и сосудистые пучки. [ 16 ] В течение 24 часов после заражения скорость фотосинтеза и транспирации снижается, листья накапливают крахмал и снижается транспорт фотоассимилятов. [ 7 ]
Первым симптомом хопперожога является то, что края листовки начинают скручиваться. [ 7 ] По мере увеличения заражения растения его листья чашевидно опускаются и начинают менять цвет с зеленого на желтый. [ 22 ] При сильном заражении это приводит к некрозу листьев , при котором края листьев и участки между жилками становятся коричневыми. [ 22 ] Старые растения полностью теряют листья. [ 3 ] У молодых растений кончики увядают, и их рост отстает. [ 3 ] Растения, которые были повреждены в результате питания стеблями, понесли больший вред для своей физиологии, чем те, которые были повреждены в результате поедания листьев. [ 7 ]
Исследования показали, что растения, испытывающие водный стресс, увеличивают время развития нимфы. [ 6 ] Это вызывает сильный ожог личинок из-за усиления реакции растений на стресс. [ 21 ]
Экономические последствия
[ редактировать ]Хопперберн приводит к снижению роста и размножения растений. [ 3 ] На некоторых сильно заражённых полях теряется до 75% урожая, это зависит от того, на какой стадии развития находятся растения. [ 13 ] Очевидно, что это приводит к снижению урожайности сельскохозяйственных культур и большим экономическим потерям. [ 3 ] Например, в 1988 году потери урожая люцерны на северо-востоке США варьировались от 32 до 66 долларов за гектар. [ 23 ] Размер ущерба урожаю прямо пропорционален плотности населения. [ 13 ] Наибольший ущерб урожаю наносится будущими поколениями первых прилетевших обратно в летний ареал. [ 11 ]
Изменение климата
[ редактировать ]Исследования показали, что за последние 62 года они возвращались на свои летние ареалы раньше на десять дней. [ 24 ] Более высокие температуры увеличивают время и скорость вылупления яиц и развития нимф. [ 17 ] Растет обеспокоенность тем, что изменение климата приведет к смещению ареалов зимовки и лета севернее. [ 24 ] Это усугубит проблему борьбы с вредителями и увеличит экономические потери. . [ 24 ]
Борьба с вредителями
[ редактировать ]Обычно выявление E. fabae в посевах происходит слишком поздно, поскольку хмельной ожог является первым визуальным признаком серьезного заражения. [ 21 ] Регулярные проверки посевов с помощью сачка необходимы для сокращения огромных экономических потерь. [ 21 ] Еще одним визуальным признаком является отмирание листьев с небольшими ямками и отверстиями по всей длине, образовавшимися в результате отложений яиц. [ 5 ] Расширение хозяина, вероятно, вызвано потерей естественной устойчивости в результате экстенсивной селекции растений . [ 1 ]
В настоящее время единственным эффективным методом борьбы с заражением E. fabae является интенсивное применение инсектицидов . [ 13 ] Обычно используются инсектициды короткого действия, такие как карбарил; однако они требуют дорогостоящего повторного применения. [ 14 ]
Исследования указывают на возможность контролировать популяции за счет увеличения числа естественных врагов E. fabae в рамках плана борьбы с вредителями. [ 25 ] Было показано, что процент смертности самый высокий у людей более молодых возрастов. [ 15 ] Исследования показали, что естественная устойчивость и использование пестицидов столь же эффективны, но ни один из них не способен полностью сдержать популяцию. [ 26 ] Для создания более эффективных программ управления и сокращения использования пестицидов важно понять их дисперсию, временные и пространственные закономерности. [ 18 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с «Лэмп, В., Д., Миранда, Л., Каллер и Александер, Л. (2011) «Пригодность хозяина и реакция газообмена виноградных лоз на картофельную цикадку (Hemiptera: Cicadellidae)». Журнал экономической энтомологии 104 (4): 1316–1322.
- ^ Jump up to: а б Делэй, Б., П., Мамидала, А., Виджератне, С., Виджеранте, О., Миттапалли, Дж., Ван. и Лампа, В. (2012). «Транскриптомный анализ слюнных желез картофельной цикадки Empoasca fabae». Журнал физиологии насекомых 58 (12): 1626–1634.
- ^ Jump up to: а б с д и Э. А. Бэкус; М. С. Серрано; СМ Рейнджер (2005). «Механизмы Хопперберна: обзор систематики, поведения и физиологии насекомых». Ежегодный обзор энтомологии . 50 (1): 125–151. дои : 10.1146/annurev.ento.49.061802.123310 . ПМИД 15471532 .
- ^ Jump up to: а б с «Бланд Р.Г., Жак Х.Э. (2010). Как узнать насекомых, 3-е издание. Waveland Press Inc., стр. 163.
- ^ Jump up to: а б с д и Дадли, Дж. (1921). «Картофельная цикадка и борьба с ней». Министерство сельского хозяйства США: Бюллетень фермеров 1225, 1–16.
- ^ Jump up to: а б Хоффман Г., Д., Хогг и Боуш М. (1991). «Особенности жизненного цикла картофельной цикадки (Homoptera: Cicadellidae) на люцерне, испытывающей водный стресс, на стадии раннего отрастания и почек». Экологическая энтомология 20 (4): 10581066.
- ^ Jump up to: а б с д и Лампа В., Нильсен Г., Фуэнтес К. и Кебедо Б. (2004) «Предпочтение места питания картофельной цикадки (Homoptera: Cicadellidae) на люцерне и ее влияние на фотосинтез». Журнал сельскохозяйственной и городской энтомологии 21 (1): 25–38.
- ^ Jump up to: а б с Поттер Д. и Спайсер П. (1993). «Сезонная фенология, управление и предпочтения хозяев картофельной цикадки на кленах, выращенных в питомниках» Журнал экологического садоводства 11 (3): 101–106.
- ^ Jump up to: а б с д Лампа В., Г., Нильсон и Дэниэлсон С. (1994). «Схемы среди растений-хозяев картофельной цикадки, Empoasca fabae (Homoptera: Cicadellidae». Журнал Канзасского энтомологического общества 67 (4): 354-368.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час «Тейлор Р. и Релинг Д. (1986). Предпочтительное направление ветра мигрирующих цикадок (Empoasca fabae) на большие расстояния и его значение для обратной миграции мелких насекомых. Journal of Animal Ecology 55 (3): 1103– 1114.
- ^ Jump up to: а б с д Джей Ди Карлсон; Я. Китолет; Д. А. Лэндис и С. Х. Гейдж (июль 1992 г.). «Весенние погодные условия совпали с дальней миграцией картофельной цикадки в Мичиган». Сельскохозяйственная и лесная метеорология . 59 (3–4): 183–206. Бибкод : 1992AgFM...59..183C . дои : 10.1016/0168-1923(92)90092-I .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Тейлор П. и Шилдс Э. (1995). «Фенология Empoasca fabae (Harris) (Homoptera: Cicadellidae) в зоне зимовки и предлагаемая сезонная фенология». Экологическая энтомология 24 (5): 1096–1108.
- ^ Jump up to: а б с д Медейрос А., В., Тинги и Де Йонг В. (2004). «Механизмы устойчивости к картофельной цикадке Empoasca fabae (Harris) у картофеля». Американский журнал исследований картофеля 81 (6): 431–441.
- ^ Jump up to: а б «Ван Тиммерен С. Дж., Уайз К., Вандервурт и Айзекс Р. (2011). «Сравнение внекорневых и почвенных составов неоникотиноидных инсектицидов для борьбы с картофельной цикадкой Empoasca fabae (Homoptera: Cicadellidae) в винном винограде». Наука борьбы с вредителями 67 (5): 560–567.
- ^ Jump up to: а б Эрландсон В. и Обрицкий Дж. (2015). «Динамика численности Empoasca fabae (Hemiptera: Cicadellidae) на полях люцерны Центральной Айовы». Журнал науки о насекомых 15 (1): 1-6.
- ^ Jump up to: а б с д »Малетта М., М. Хеннингер и Холмстром К. (2006). «Борьба с картофельной цикадкой и культивирование пластиковой мульчи в органическом производстве картофеля». HortTechnology 16 (2): 199-204.
- ^ Jump up to: а б Сидумо А., Э. Шилдс и Лембо А. (2005). «Оценка ареала зимовки картофельной цикадки Empoasca fabae (Homoptera: Cicadellidae) и весеннего развития предмигрантов с использованием географической информационной системы». Журнал экономической энтомологии 98 (3): 757–764.
- ^ Jump up to: а б с д »Бенц Дж. и Таунсенд А. (2004). «Пространственные и временные закономерности обилия картофельной цикадки среди красных кленов». Анналы прикладной биологии 145 (2): 157–164.
- ^ Jump up to: а б с д Поос, Ф. (1932). «Биология картофельной цикадки, Empoasca Fabae (Harris) и некоторых близкородственных видов Empoasca». Журнал экономической энтомологии 25 (3): 639-646.
- ^ » Тейлор П., Э., Шилдс, М., Таубер и Таубер, К. (1995). «Индукция репродуктивной диапаузы у Empoasca fabae (Homoptera: Cicadellidae) и ее последствия для миграции на юг». Энтомология окружающей среды 24 (5): 1086–1095.
- ^ Jump up to: а б с д и Таунсенд, Л. (2012). «Картофельные цикадки». Университет Кентукки. Версия 2012.2. Факты об ЛОР http://www2.ca.uky.edu/entomology/entfacts/ef115.asp Проверено 28 ноября 2015 г.
- ^ Jump up to: а б «Мюррей Дж., М. Пол. и Шаафма А. (2001) «Определение признаков, связанных с устойчивостью цикадки (Empoasca fabae и Empoasca kraemeri), и выявление симптомов повреждения цикадкой у фасоли обыкновенной (Phaseolus vulgaris)». Анналы прикладной биологии 139 ( 3): 319–327.
- ^ Лампа В., Нильсен Г. и Дайвли Г. (1991) «Потери люцерны, вызванные насекомыми-вредителями: закономерности в Мэриленде и последствия для управления». Журнал экономической энтомологии 84 (2): 610-618.
- ^ Jump up to: а б с Бейкер М., П., Венугопал и Лампа В. (2015). «Изменение климата и фенология: Empoasca fabae (Hemiptera: Cicadellidae) Миграция и серьезность воздействия». ПЛОС ОДИН 10 (5): 1–12
- ^ » Эрландсон, В., и Обрицкий, Дж. (2010). «Похищение неполовозрелых и взрослых особей Empoasca fabae (Harris) (Hemiptera: Cicadellidae) тремя видами хищных насекомых». Журнал Канзасского энтомологического общества 83 (1): 1-6.
- ^ Гидиу, Г., Д., Душес., К., Флечер и Кумбс, Дж. (2011). «Сравнение устойчивости растений-хозяев, искусственной устойчивости и обработки инсектицидами для борьбы с колорадским жуком и картофельной цикадкой в картофеле». Международный журнал агрономии 11 (6): 516–523.