Снижение численности вредителя кукурузы может сэкономить фермерам деньги

Популяции кукурузного мотылька (ECB), основного вредителя кукурузы, значительно сократились на востоке США, согласно исследователям из Penn State. Это снижение позволяет предположить, что использование генетически модифицированных, устойчивых к ECB гибридов кукурузы — дорогого, но эффективного решения, широко принятого фермерами — теперь может быть необязательным в некоторых районах.

ECB, завезённый в Северную Америку из Европы в 1900-х годах, раньше был самым опасным вредителем кукурузы в США, вызывая ежегодные потери урожая почти на $1 млрд по стране и $35 млн на северо-востоке США.

Для защиты урожая многие фермеры выращивали генетически модифицированную кукурузу, экспрессирующую инсектицидные токсины, убивающие личинок. Эти токсины были выделены из бактерии Bacillus thuringiensis (Bt).

Гибриды Bt-кукурузы широко применялись, так как они исключительно эффективны против ECB — ожидается гибель 99.9% личинок, питающихся растениями с Bt-токсинами. Однако их недостатком была высокая стоимость семян, которая может снижать потенциальную прибыль.

Чтобы оценить текущие популяции ECB в полевой кукурузе в Пенсильвании, исследователи в течение трёх лет оценивали повреждения личинками на Bt и не-Bt гибридах на 29 участках. В сентябре каждого сезона они оценивали повреждения на 400 случайных растениях на каждом участке, вскрывая стебли и подсчитывая количество ходов ECB и личинок на стебель, а также оценивали повреждения початков.

Результаты подтверждают широкомасштабное снижение популяций ECB на востоке, аналогичное снижению на Среднем Западе США. При меньшем ущербе от ECB не-Bt гибриды в тестах давали такой же урожай, как и Bt гибриды. Это снижение популяций даёт фермерам возможность получить большую прибыль, высаживая высокоурожайные не-Bt семена, которые значительно дешевле Bt семян. Кроме того, увеличение посевов не-Bt кукурузы снизит риск развития у ECB устойчивости к Bt-токсинам, что уже произошло с кукурузными корневыми червями примерно в дюжине штатов.

Результаты работы были опубликованы в ранней онлайн-версии журнала Pest Management Science в декабре.

Помимо исследования масштабов популяций ECB, учёные также оценили прогностическую способность сети PestWatch, которая отлавливает ECB и других бабочек и предоставляет данные об их распространённости.

Было обнаружено, что количество бабочек ECB, пойманных в сети PestWatch, хорошо коррелирует с полевыми популяциями ECB в кукурузе. Это означает, что данные PestWatch потенциально могут информировать решения о том, подходят ли Bt или не-Bt гибриды для фермеров в разных частях штата.

Фермеры, высаживающие Bt-гибриды, обязаны высаживать установленные объёмы не-Bt кукурузы в рамках плана управления устойчивостью, чтобы предотвратить эволюцию популяций ECB, устойчивых к Bt-токсинам.

На основе результатов исследования учёные рекомендуют фермерам в конце сезона проверять свои посевы не-Bt кукурузы. Если популяции ECB низкие, а данные PestWatch показывают низкий отлов бабочек в их районе, в следующем сезоне стоит попробовать конкурентоспособные не-Bt гибриды на части площадей, так как это может принести лучшую прибыль.