Home About Browse Search
Svenska


Biological control strategies against the cabbage root fly Delia radicum

effect of predators, parasitoids and pathogens

Rännbäck, Linda-Marie (2015). Biological control strategies against the cabbage root fly Delia radicum. Diss. (sammanfattning/summary) Alnarp : Sveriges lantbruksuniv., Acta Universitatis agriculturae Sueciae, 1652-6880 ; 2015:53
ISBN 978-91-576-8304-5
eISBN 978-91-576-8305-2
[Doctoral thesis]

[img]
Preview
PDF
947kB

Abstract

Contemporary intensified agroecosystems are contributing to a reduction in natural enemy (NE) populations. In conservation biological control (CBC), NEs are favoured by providing supporting resources. CBC could be complemented with inoculation biological control (IBC) to enhance the effect of NEs. However, increased NE species richness may result in positive (e.g. niche complementarity [NC]) or negative (e.g. intraguild predation [IGP]) effects on pest suppression through species interactions. The research reported in this thesis investigated the potential of combining CBC with IBC as a strategy for cabbage root fly, Delia radicum, control. A three-year field experiment explored the combined effect of floral resources and perennial shelter habitats (i.e., conservation strips [CS]) on NEs of D. radicum. CS increased the abundance of hymenopteran parasitoids, but did not increase parasitism by either of the two dominant parasitoid species, Trybliographa rapae and Aleochara bipustulata. The entomopathogenic fungi Metarhizium brunneum and Beauveria bassiana were found to be pathogenic to both D. radicum and T. rapae, thus representing an IGP risk to T. rapae. However, the parasitoid laid more eggs in healthy than in M. brunneum infected D. radicum larvae in choice assays. Host plant habitats harbouring high densities of M. brunneum were avoided when given a choice, but host density was more important for attraction than fungal presence, indicating a trade-off between IGP risk and reproductive success. Despite the IGP risk, field cage studies showed that combining T. rapae and M. brunneum, at both low and high fungal densities, reduced D. radicum population levels more than when either NE acted alone. Selective ovipositioning in healthy larvae presumably led to this resource partitioning and resulting NC. However, fungal presence, particularly at high density, reduced the number of emerged F1 T. rapae. Consequently, combining CBC of T. rapae with IBC using a relatively low density of M. brunneum is recommended to ensure stable, long-term D. radicum control.

Authors/Creators:Rännbäck, Linda-Marie
Title:Biological control strategies against the cabbage root fly Delia radicum
Subtitle:effect of predators, parasitoids and pathogens
Alternative abstract:
LanguageAbstract
Swedish

Biologiska bekämpningsstrategier mot lilla kålflugan Delia radicum : effekt av predatorer, parasitoider och patogener

Dagens intensivt brukade jordbrukslandskap har medfört en minskning av nyttoinsekter, såsom pollinatörer och naturliga fiender. Avsaknad av stödjande resurser till dessa samt användningen av bredverkade insekticider har varit bidragande orsaker. De naturliga fienderna kan uppförökas och effektivare kontrollera skadeinsekter om de får tillgång till skydd och övervintringsplatser samt kompletterande föda som nektar och pollen. Att på detta sätt förbättra livsmiljön för befintliga naturliga fiender i odlingssystemet är syftet inom bevarande biologisk bekämpning (eng. conservation biological control). Denna strategi kan kompletteras med förstärkande biologisk bekämpning (eng. inundation and inoculation biological control), där naturliga fiender sätts ut vid lämplig tidpunkt. Genom att på detta sätt kombinera flera olika naturliga fiender kan den sammanlagda effekten öka additativt eller synergistiskt. Interaktioner mellan arterna kan dock även leda till att effekten minskar genom att de naturliga fienderna angriper varandra istället för skadegörarna, så kallad intraguild predation (IGP).

I min avhandling har jag studerat möjligheten att bekämpa lilla kålflugan (Delia radicum) genom att kombinera bevarande biologisk bekämpning med rovlevande skalbaggar och parasitoider, och förstärkande biologisk bekämpning med insektspatogena svampar.

Lilla kålflugans larver gör allvarlig skada på rötterna av kålväxter (Brassicaceae) dit ekonomiskt viktiga grödor hör, såsom t ex raps, blomkål, vitkål, kålrot och broccoli. Angreppen kan orsaka stort bortfall av småplantor samt kvalitetsskador på grödor där rötterna skördas. I EU minskar möjligheten att bekämpa lilla kålflugan kemiskt, bland annat på grund av minskad tillgång på godkända produkter samt ny lagstiftning. Biologisk bekämpning, tillsammans med förebyggande odlingsåtgärder, kan därför komma att bli ett alternativ eller ett komplement. Flera naturliga fiender angriper lilla kålflugans olika utvecklingsstadier. Rovlevande skalbaggar inom ordningarna kortvingar och jordlöpare konsumerar lilla kålflugans ägg och larver. Dessa skalbaggar kan gynnas av så kallade skalbaggsåsar med tuvbildande gräs som övervintringsplatser, för att de tidigt på säsongen ska kunna kolonisera fälten och äta skadeinsekter. Kortvingen Aleochara bipustulata är rovlevande som fullbildad, och som larv parasitoid på lilla kålflugans puppor. Parasitstekeln Trybliographa rapae parasiterar larver av lilla kålflugan och andra Delia-flugor. Burförsök i fält har visat att parasiteringsgraden av T. rapae kan ökas om denna parasitstekel får tillgång till nektar. Parasiteringsgraden av dessa båda parasitoidarter kan i fält kan uppgå till 50-80%. Insektspatogena svampar orsakar sjukdom och död hos insekter, och tidigare försök har visat att arter inom släktena Metarhizium och Beauveria har stor potential i en förstärkande biologisk bekämpningsstrategi, om de appliceras mot lilla kålflugans larver.

Under tre säsonger genomfördes ett fältförsök på Torslunda försöksstation, Öland, med syftet att undersöka effekten av bevarande biologisk bekämpning mot lilla kålflugan. Samtliga försöksrutor planterades med vitkål 2008 och 2010. Under 2009 planterades hälften med lök och hälften med vitkål. I mitten av försöksrutorna anlades perenna skalbaggsåsar, vilka kombinerades med årlig sådd av bovete och dill (s.k. blomstergräsremsa). Effekten av dessa blomstergräsremsor utvärderades jämfört med kontrollrutor med enbart annuellt kortklippt gräs. Blomstergräsremsorna ökade generellt förekomsten av parasitsteklar, men parasiteringsgraden av T. rapae och A. bipustulata ökade inte. Dock observerades en ökad förekomst av A. bipustulata i rutor med blomstergräsremsor under lilla kålflugans äggläggningsperiod under 2009, vilket kunde sättas i samband med ett minskat antal kålflugepuppor i denna behandling. Varken artsammansättning eller äggpredation av rovlevande skalbaggar påverkades av blomstergräsremsorna.

I laboratorium utfördes virulenstest vid olika koncentrationer med isolat av de insektspatogena svamparna Metarhizium brunneum och Beauveria bassiana på lilla kålflugan och T. rapae, genom att applicera dem på insekterna och sedan notera dödligheten över 14 dagar. Båda svamparna var patogena mot insektsarterna, men generellt var M. brunneum effektivare genom att döda både snabbare och vid lägre koncentration än B. bassiana. Detta indikerar att svamparna utgör en IGP-risk för T. rapae. Beteendestudier visade att T. rapae undvek att lägga ägg i larver som smittats med M. brunneum i en tvåvalssituation med friska larver. Värdväxtmiljöer med höga tätheter av M. brunneum undveks också. Dock undveks inte värdväxtmiljöer med svamp vid låg täthet av M. brunneum, vid tillsats av B. bassiana eller då värdtätheten på plantorna var hög. Detta visar på en avvägning mellan IGP-risk och möjlighet till reproduktion. Doftuppsamlingar från värdväxtmiljöer visade på skillnader i sammansättning av lättflyktiga kemiska ämnen beroende på närvaro, täthet och art av svamp, vilket kan förklara T. rapaes beteende. Sammanfattningsvis kunde T. rapae uppfatta och reagera på IGP-risk från M. brunneum, men inte B. bassiana.

I burförsök i fält undersöktes bekämpningseffekten mot lilla kålflugans larver med en kombination av T. rapae och M. brunneum. På vitkålsplantor tillsattes kålflugeägg som utvecklades till larver innan försöket startade. Försöket var faktoriellt upplagt med ± utsläppta T. rapae och/eller ± M. brunneum tillsatt till plantans rotsystem. Kombinationen av parasitstekel och svamp, både vid låg och hög svamptäthet, reducerade kålflugepopulationen mer än varje naturlig fiende var för sig. Effekten var additativ. Mekanismen bakom detta tros vara parasitstekelns förmåga att selektivt lägga ägg i friska larver, vilket lett till nischfördelning och komplementära effekter. Dock reducerades parasitstekelns F1-population av svamp, särskilt vid hög svamptäthet.

Kombinationen av bevarande biologisk bekämpning av T. rapae och inokulering med en relativt låg dos av M. brunneum har potential att leda till en långsiktigt stabil bekämpning av lilla kålflugan. Svampisolaten skulle kunna tillsättas i substratet vid plantuppdragningen. Detta behöver undersökas vidare i storskaliga fältförsök. För att optimera strategin krävs också mer forskning om M. brunneums ekologi i rotsystemet, till exempel persistens och växt-svamp-interaktion.

Series/Journal:Acta Universitatis agriculturae Sueciae (1652-6880)
Year of publishing :11 May 2015
Depositing date:11 May 2015
Volume:2015:53
Number of Pages:66
Papers/manuscripts:
NumberReferences
INilsson, U., Rännbäck, L.-M., Anderson, P., Björkman, M., Futter, M. & Rämert, B. Effects of conservation strip and crop type on natural enemies of Delia radicum. (submitted)
IIRännbäck, L.-M., Cotes, B., Anderson, P., Rämert, B. & Meyling, N.V. (2015). Mortality risk from entomopathogenic fungi affects oviposition behavior in the parasitoid wasp Trybliographa rapae. Journal of Invertebrate Pathology 124, 78-86.
IIICotes, B., Rännbäck, L.-M., Björkman, M., Norli, H.R., Meyling, N.V., Rämert, B. & Anderson, P. (2015). Habitat selection of a parasitoid mediated by volatiles informing on host and intraguild predator densities. Oecologia. DOI 10.1007/s00442-015-3326-2
IVRännbäck, L.-M., Cotes, B., Meyling, N.V., Anderson, P. & Rämert, B. Additive effects on prey regulation through niche partitioning between a below-ground parasitoid and an entomopathogenic fungus. (manuscript).
Place of Publication:Alnarp
Publisher:Department of Plant Protection Biology, Swedish University of Agricultural Sciences
Associated Programs and Other Stakeholders:Z - SLU - Libray > Odla mera
ISBN for printed version:978-91-576-8304-5
ISBN for electronic version:978-91-576-8305-2
ISSN:1652-6880
Language:English
Publication Type:Doctoral thesis
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:H Protection of plants and stored products > H10 Pests of plants
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Horticulture
Agrovoc terms:delia radicum, pest insects, biological pest control, predators, parasitoids, pathogens, aleochara, metarhizium, beauveria bassiana
Keywords:Trybliographa rapae, Aleochara bipustulata, Metarhizium brunneum, Beauveria bassiana, conservation biological control, inoculation biological control, niche complementarity, intraguild predation, antipredator behaviour, parasitoid foraging
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2642
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2642
ID Code:12207
Faculty:LTV - Fakulteten för landskapsarkitektur, trädgårds- och växtproduktionsvetenskap
Department:(LTJ, LTV) > Department of Plant Protection Biology
External funders:FORMAS
Deposited By: Mrs Linda-Marie Rännbäck
Deposited On:11 May 2015 14:19
Metadata Last Modified:21 Oct 2015 14:01

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits