W nowym badaniu prowadzonym przez naukowców z chińskiego wspólnego laboratorium ds. bezpieczeństwa biologicznego MARA-CABI ustalono optymalny moment na zastosowanie bezpieczniejszych w użyciu i bardziej przyjaznych dla środowiska biopestycydów do zwalczania wędrownego szkodnika szarańczy orientalnej.

Mapa obszarów badawczych (Dagang i Dongying) na wschodnim wybrzeżu Chin. Kredyt: Granice w fizjologii (2023). DOI: 10.3389/fphys.2023.1110998

Locusta migratoria manilensis uznawana jest za jeden z najniebezpieczniejszych szkodników zagrażających produkcji roślinnej i bezpieczeństwu żywnościowemu w Chinach. Zagrożone rośliny to kukurydza, ryż i orzeszki ziemne. Pastwiska również mogą zostać poważnie zniszczone.

Chociaż w ostatnich latach nie doszło do większych ognisk tej choroby, na bagnach prowincji Jilin, Shanxi i Shandong nadal występują duże zagęszczenia populacji szarańczy wędrownej orientalnej, co zagraża produkcji żywności i ekologii regionu.

Dr Hongmei Li, główny autor i starszy naukowiec w CABI w Chinach, wraz z innymi naukowcami, w tym naukowcami z Narodowego Centrum Rozbudowy i Serwisu Agro-Tech w Pekinie, Uniwersytetu Zhejiang i Uniwersytetu w Kordobie w Hiszpanii, sugerują, że ciepło ciała szarańcza jest kluczem do skuteczności biopestycydów.

Dobowy rozkład temperatury ciała szarańczy (czerwony) i temperatury gruntu (niebieski) w dwóch obszarach badawczych: Dagang (po lewej) i Dongying (po prawej). Dla każdej godziny wykres wskazuje średnią (linię) i przedziały ufności (tj. błąd standardowy). Kredyt: Granice w fizjologii (2023). DOI: 10.3389/fphys.2023.1110998

Naukowcy podkreślają, że szeroko promuje się grzyby entomopatogenne (EPF), które mają na celu zmniejszenie ilości bardziej szkodliwych pestycydów stosowanych do zwalczania wędrownej szarańczy orientalnej, ale zwykle działają one lepiej na owady o niższej temperaturze ciała.

Doktor Hongmei Li i naukowcy argumentują, że biopestycydy należy stosować na młodszą szarańczę o świcie lub o zmierzchu, ponieważ zwykle charakteryzują się one niższymi temperaturami, bardziej odpowiednimi dla rozwoju EPF, minimalizując w ten sposób ryzyko plagi szarańczy.

Dr Hongmei Li stwierdziła: „Obecne techniki zwalczania szkodników przyniosłyby korzyści, gdyby poznano rytmy behawioralne docelowego szkodnika i jego temperaturę ciała, a jest to krytyczny aspekt, który nie jest dobrze zbadany i potencjalnie ogranicza skuteczność biopestycydów w warunkach naturalnych”.

Badanie – opublikowane w Frontiers in Physiology – miało na celu zrozumienie wzorców zachowań różnych stadiów skoczków i postaci dorosłych szarańczy wędrownej orientalnej oraz czynników środowiskowych, które modulowały temperaturę ich ciała poprzez obserwacje terenowe.

Przeprowadzono intensywne pobieranie próbek w terenie w dwóch głównych regionach lęgowych w Chinach. Obejmowało to rejestrację dziennej i nocnej temperatury ciała 953 szarańczy, a także ich cech morfologicznych (stadium, płeć i wielkość) oraz mikrosiedliska.

Dr Hongmei Li dodał: „Wyniki wykazały, że szarańcza preferuje ziemię jako swoje główne siedlisko aktywności, szczególnie w przypadku skoczków.

„Dorosłe osobniki miały tendencję do przemieszczania się w górę trzciny w dwóch szczytach — od 10:00 do 11:00 i od 14:00 do 15:00. Temperatura ciała szarańczy w ciągu dnia rosła wraz z etapem rozwoju i rozmiarem, podczas gdy w nocy występował odwrotny wzór.

„Grzyby entomopatogenne są bardziej skuteczne, jeśli temperatura ciała docelowego szkodnika mieści się w odpowiednim zakresie, ale nie jest zbyt wysoka ani zbyt niska.

„Dlatego stosowanie biopestycydów powinno skupiać się na młodszej szarańczy – opryskiwanie rano lub o zmierzchu, gdy szarańcza ma niższą temperaturę ciała”.

Na zakończenie naukowcy podkreślają, że podstawowe dane dotyczące zidentyfikowanych przez nich agrofagów mogą w przyszłości stanowić uzupełnienie zaawansowanych technologii stosowanych w walce ze szkodnikami upraw. Obejmuje to obserwację Ziemi i inne zastosowania rolnicze.