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Selective flowers to enhance biological control of cabbage pests by parasitoids

Géneau, Céline E.; Wäckers, Felix L.; Luka, Henryk; Daniel, Claudia and Balmer, Oliver (2012) Selective flowers to enhance biological control of cabbage pests by parasitoids. Basic and Applied Ecology, 13, pp. 85-93.

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588Kb

Summary

Habitat management is an important element in sustainable agriculture and can be used to maximize a range of ecosystem services that support crop production. An important example of such ecosystem services is biological control of pests which can be enhanced by providing arthropod natural enemies with suitable floral resources. The potential risk of this approach, however, is that flowering plants may enhance the fitness of the targeted pests as well. We conducted experiments to identify selective plant species that would improve the longevity and parasitization rate of the parasitoid wasp Microplitis mediator without benefiting its host pest, the cabbage moth Mamestra brassicae. Effects on longevity were also assessed for Diadegma fenestrale, a generalist parasitoid wasp attacking lepidopteran pests. Additionally, we compared the effects of floral and extrafloral nectar, the latter being formed in some plant species and can significantly prolong the duration of nectar availability for natural enemies. Longevity of M. mediator and D. fenestrale as well as parasitization rates of M. mediator were significantly increased by the presence of Fagopyrum esculentum (floral nectar), Centaurea cyanus (floral and extrafloral nectar) and non-flowering Vicia sativa (extrafloral nectar). M. mediator parasitized 202.3 ± 29.7 M. brassicae larvae during its lifetime when presented F. esculentum, compared to 14.4 ± 3.4 larvae in the absence of floral resources. Extrafloral nectar of C. cyanus and V. sativa was as suitable for M. mediator as floral nectar and significantly increased longevity and parasitization rates. Longevity and fecundity of M. brassicae were not supported by the plant species tested. These results stress the importance of plant screening to achieve plant selectivity and to maximize biological control. F. esculentum, C. cyanus and V. sativa are recommended as selective plant species to enhance parasitoids of M. brassicae.
© 2011 Gesellschaft für Ökologie. Published by Elsevier GmbH. All rights reserved.

Summary translation

Habitatmanagement ist ein wichtiger Bestandteil nachhaltiger Landwirtschaft und zielt darauf ab, die Ökosystemleistungen zum Nutzen der landwirtschaftlichen Produktion zu maximieren. Ein wichtiges Beispiel einer Ökosystemleistung ist die natürliche Schädlingsregulierung, die durch das Angebot von geeigneten Nektarpflanzen gefördert werden kann. Dabei besteht jedoch das Risiko, dass die Nektarpflanzen gleichzeitig auch die Schädlinge fördern können. Um selektivwirkende Pflanzenarten zu finden, die die Lebensdauer und die Parasitierungsrate der Schlupfwespe Microplitis mediator erhöhen, ohne den Schad-schmetterling Mamestra brassicae zu fördern, wurden Laborversuche durchgeführt. Die Auswirkungen der Nektarpflanzen auf die Lebensdauer der generalistischen Schlupfwespe Diadegma fenestrale wurden ebenfalls untersucht. In den Versuchen wurde florale und extraflorale Nektarquellen verglichen. Extrafloraler Nektar, der von einigen Pflanzenarten gebildet wird, kann die Zeitspanne der Nektarverfügbarkeit über die Blütezeit hinaus verlängern. Die Lebensdauer von M. mediator und D. fenestrale sowie die Parasitierungsrate von M. mediator wurden durch das Angebot von Fagopyrum esculentum (floraler Nektar), Cen-taurea cyanus (floraler und extrafloraler Nektar) und nicht-blühender Vicia sativa (extrafloral Nektar) signifikant verlängert. M. mediator parasitierte während der gesamten Lebenszeit durchschnittlich 202.3 ± 29.7 M. brassicae-Larven bei F. esculentum als Nahrungsquelle. Verglichen dazu wurden ohne Zugang zu Nektar nur 14.4 ± 3.4 Larven parasitiert. Extrafloraler Nektar von C. cyanus und V. sativa erhöhte die Lebensdauer und Parasitierungsrate von M. mediator ähnlich stark wie florale Nektar- quellen. Lebensdauer und Eiablagerate von M. brassicae wurden hingegen durch die geprüften Pflanzenarten nicht erhöht. Die Ergebnisse zeigen, dass eine gezielte Pflanzenprüfung auf Selektivität und Nektarverfügbarkeit für Parasitoide nötig ist und so die natürliche Schädlingsregulierung zu maximieren. Zur Förderung der Parasitoiden von M. brassicae werden F. esculentum, C. cyanus und V. sativa als selektive Pflanzenarten empfohlen.
© 2011 Gesellschaft für Ökologie. Published by Elsevier GmbH. All rights reserved.

EPrint Type:Journal paper
Keywords:Nectar, Extrafloral nectar, Habitat management, Mamestra brassicae, Microplitis mediator, Diadegma fenestrale, Pflanzenschutz und Biodiversität Funktionelle Biodiversität
Subjects: Crop husbandry > Production systems > Vegetables
Crop husbandry > Crop health, quality, protection
Research affiliation: Switzerland > FiBL - Research Institute of Organic Agriculture Switzerland > Plant Protection and Biodiversity
DOI:10.1016/j.baae.2011.10.005
Related Links:http://www.fibl.org/en/switzerland/research/plant-protection-biodiversity.html, http://www.fibl.org/en/switzerland/research/plant-protection-biodiversity/pb-projekte/functional-biodiversity.html
Deposited By: Leu, Stefanie
ID Code:19939
Deposited On:09 Dec 2011 19:36
Last Modified:15 Mar 2012 14:17
Document Language:English
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted

Repository Staff Only: item control page