Μελέτη της βιολογίας - οικολογίας του θηρευτικού ακάρεως amblydromalus limonicus (acari: phytoseiidae)

Abstract

The aim of the present PhD thesis was to investigate the role of pollen as alternative or supplementary food for the predatory mite Amblydromalus limonicus Garman and McGregor (Acari: Phytoseiidae) and the possible implications of its use in an integrated pest management program. In particular, we investigated the effects of: a) certain pollens of different plant species, as alternative or supplementary food sources on the demographic parameters of the predatory mite A. limonicus; b) pollen provisioning as alternative food source, on the intensity of intra-guild predation between A. limonicus and three endemic phytoseiid predators and c) pollen provisioning as supplementary food source, on the intensity of the sublethal effects following the exposure of A. limonicus to fresh spray residues of the insecticide flonicamid.Data analysis revealed that among the different pollen species tested as alternative food sources for A. limonicus, Typha latifolia pollen had the strongest positive effects on the demographic parameters of the predatory mite. The rest of the pollens tested were classified from the highest to lowest nutritional value as follows: pollen of maize, olive and pine.The provisioning of Typha angustifolia pollen as supplementary food source for the predatory mite A. limonicus resulted in a significant reduction in the predator’s prey consumption, which however was compensated by its numerical response (egg production) and thus, ultimately enhanced its efficacy as a biological control agent. On the contrary, the provisioning of pine pollen (a less suitable alternative food compared to T. latifolia) as supplementary food source led to a lower but still significant reduction in prey consumption and a low increase in the predator's numerical response. In conclusion, pollen provisioning as supplemental food for A. limonicus resulted in a significant reduction in prey consumption. However, a high quality food source such as T. angustifolia pollen could possibly enhance the efficiency of biological control via the compensatory increase in A. limonicus numerical response.Pollen provisioning as alternative food significantly affected the intensity of cannibalism and intra-guild predation among A. limonicus and three endemic phytoseiid species (Euseius finlandicus, Euseius stipulatus and Iphiseius degenerans). In the absence of prey or alternative food sources, A. limonicus proved to be a superior intraguild predator over E. finlandicus and E. stipulatus but inferior to Iphiseius degenerans. Pollen availability reduced the intensity of intraguild predation with A. limonicus however being still a superior intraguild predator and a potential risk for the endemic species E. finlandicus and E. stipulatus.Finally, pollen provisioning as supplementary food source significantly reduced the negative sublethal effects of the exposure of A. limonicus to spray residues of the insecticide flonicamid. The frequent application of small quantities of NutrimiteTM, the commercially available product of T. angustifolia pollen (Biobest N.V.), following spray application of a moderately toxic insecticide may consist an efficient management tool, enhancing the use of A. limonicus in integrated management programs in combination with chemical control.In conclusion, the predatory mite A. limonicus can complete its development and reproduce in a range of different plant pollens. Provisioning of pollen as supplementary food source in a mixed diet can enhance the population growth of the predator and this effect was even more pronounced in the case of T. angustifolia. Frequent provisioning of T. angustifolia in small quantities may avert the sublethal effects of A. limonicus exposure to flonicamid spray residues. Moreover, T. angustifolia pollen provisioning as alternative food resulted in reduced intensity of intraguild predation among A. limonicus and three endemic phytoseiid species. Nevertheless, the exotic species may still pose a potential threat for the competitively inferior endemic species E. finlandicus and E. stipulatus.The findings of this PhD thesis broaden our knowledge on the bioecology of A. limonicus and the potential of pollen exploitation as a tool for enhancing the efficiency of the predatory mite in integrated management or biological control programs of crop pests.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή, τα πειράματα της οποίας πραγματοποιήθηκαν κατά τα έτη 2012 – 2017, μελετήθηκαν στοιχεία της βιολογίας και οικολογίας του αρπακτικού ακάρεως Amblydromalus limonicus Garman and McGregor (Acari: Phytoseiidae) καθώς και ο ρόλος της γύρης ως εναλλακτικής / συμπληρωματικής τροφής του αρπακτικού στο πλαίσιο ενός προγράμματος ολοκληρωμένης διαχείρισης. Ειδικότερα, διερευνήθηκαν: α) η διατροφική αξία της γύρης επιλεγμένων φυτικών ειδών ως εναλλακτικής / συμπληρωματικής τροφής του αρπακτικού, β) η ενδοσυντεχνιακή θήρευση και ο ρόλος της γύρης στην ιδιαίτερη αυτή μορφή αλληλεπίδρασης μεταξύ του A. limonicus και τριών ενδημικών ειδών αρπακτικών ακάρεων Phytoseiidae και γ) η δυνατότητα αξιοποίησης της γύρης (ως συμπληρωματικής τροφής) με στόχο τον περιορισμό της έντασης των υποθανατηφόρων επιδράσεων έκθεσης του A. limonicus σε νωπά υπολείμματα ψεκασμού του εντομοκτόνου flonicamid.Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι μεταξύ των διαφορετικών ειδών γύρης που αξιολογήθηκαν, η γύρη του φυτού Typha latifolia παρουσίασε την υψηλότερη διατροφική αξία ως εναλλακτική τροφή του A. limonicus. Ως υψηλής, ενδιάμεσης και χαμηλής, αντιστοίχως διατροφικής αξίας χαρακτηρίστηκαν η γύρη του αραβοσίτου, της ελιάς και του πεύκου.Διαπιστώθηκε ότι η παροχή γύρης υψηλής διατροφικής αξίας ως συμπληρωματικής τροφής του αρπακτικού ακάρεως A. limonicus προκαλεί σημαντική μείωση της κατανάλωσης προνυμφών θρίπα η οποία ωστόσο, αντισταθμίζεται σε σημαντικό βαθμό μέσω της αριθμητικής απόκρισης (αύξηση ωοπαραγωγής) του θηρευτή, ενισχύοντας τελικά την αποτελεσματικότητά του ως παράγοντα βιολογικής καταπολέμησης. Αντίθετα, η παροχή γύρης χαμηλής διατροφικής αξίας (γύρη πεύκου) είχε ως αποτέλεσμα την περιορισμένη, αν και στατιστικώς σημαντική, μείωση της θήρευσης χωρίς επιπλέον ισχυρή ενίσχυση της αριθμητικής απόκρισης του αρπακτικού. Συμπερασματικά, η παροχή γύρης ως συμπληρωματικής τροφής του A. limonicus μπορεί να έχει ως συνέπεια τον σημαντικό περιορισμό της κατανάλωσης λείας. Ωστόσο, στην περίπτωση της υψηλής διατροφικής αξίας γύρης Typha angustifolia η αύξηση της αριθμητικής απόκρισης του αρπακτικού μπορεί τελικά να ενισχύσει την αποτελεσματικότητα της βιολογικής καταπολέμησης.Η παροχή γύρης ως εναλλακτικής τροφής επηρέασε σημαντικά την ένταση της ενδοσυντεχνιακής θήρευσης μεταξύ του A. limonicus και των ενδημικών ειδών Euseius finlandicus, Euseius stipulatus και Iphiseius degenerans. Σε συνθήκες απουσίας λείας ή εναλλακτικής τροφής (γύρης), το A. limonicus φαίνεται ότι είναι ισχυρότερος ενδοσυντεχνιακός θηρευτής σε σχέση με τα E. finlandicus και E. stipulatus, υποδεέστερος ωστόσο του I. degenerans. Η παροχή γύρης μείωσε την ένταση της ενδοσυντεχνιακής θήρευσης. Ωστόσο, το A. limonicus παρέμεινε ανταγωνιστικά υπέρτερο των ενδημικών ειδών E. finlandicus και E. stipulatus.Τέλος η παροχή γύρης ως συμπληρωματικής τροφής του A. limonicus περιόρισε σημαντικά τις αρνητικές υποθανατηφόρες επιδράσεις της έκθεσης του αρπακτικού σε νωπά υπολείμματα ψεκασμού του εντομοκτόνου flonicamid. Η συχνή παροχή μικρών ποσοτήτων του εμπορικά διαθέσιμου σκευάσματος γύρης (NutrimiteTM, Biobest N.V.) του φυτού T. angustifolia μετά από την εφαρμογή ενός εντομοκτόνου μέτριας τοξικότητας μπορεί να αποτελέσει ένα αποτελεσματικό διαχειριστικό εργαλείο ενίσχυσης της χρήσης του A. limonicus και σε προγράμματα ολοκληρωμένης διαχείρισης συνδυαστικά με τη χημική καταπολέμηση.Συμπερασματικά, το αρπακτικό άκαρι A. limonicus μπορεί να αναπτύσσεται και να αναπαράγεται με επιτυχία σε γύρεις διαφορετικών φυτικών ειδών. Η παροχή γύρης ως συμπληρωματικής τροφής (συνδυασμένη κατανάλωση γύρης και λείας) μπορεί να ενισχύει περαιτέρω τη δυναμική αύξησης του πληθυσμού του ακάρεως, ιδιαίτερα στην περίπτωση της γύρης του T. latifolia. Η συχνή παροχή μικρών ποσοτήτων γύρης (T. angustifolia) ως συμπληρωματικής τροφής μπορεί να εξαλείψει τις υποθανατηφόρες επιδράσεις της έκθεσης σε υπολείμματα ψεκασμού ενός εντομοκτόνου μέτριας τοξικότητας. Ως εναλλακτική τροφή (απουσία λείας), η παροχή γύρης μειώνει την ένταση της ενδοσυντεχνιακής θήρευσης μεταξύ του A. limonicus και των τριών ενδημικών ειδών αρπακτικών ακάρεων E. finlandicus, E. stipulatus και I. degenerans. Ωστόσο, ακόμα και στην περίπτωση αυτή, το εξωτικό είδος ως ανταγωνιστικά υπέρτερο, μπορεί να συνεχίσει να αποτελεί κίνδυνο για τα ενδημικά είδη του γένους Euseius. Τα παραπάνω ευρήματα διευρύνουν τις γνώσεις μας σχετικά με τη βιολογία του A. limonicus και τις δυνατοτήτες αξιοποίησης της γύρης επιλεγμένων φυτικών ειδών ως μέσου ενίσχυσης της αποτελεσματικότητας αρπακτικών ακάρεων σε προγράμματα ολοκληρωμένης διαχείρισης ή βιολογικής καταπολέμησης εχθρών των καλλιεργειών.