Εξέταση των παρασιτοειδών επιδράσεων στους πληθυσμούς των αφίδων στο Κεμπέκ

Οι πληθυσμοί των παρασίτων εντόμων είναι γνωστό ότι ρυθμίζονται, τουλάχιστον εν μέρει, από φυσικούς εχθρούς όπως παθογόνα, αρπακτικά και παρασιτοειδή - τα τελευταία ζουν σε βάρος του ξενιστή τους, όπως τα παράσιτα, αλλά τελικά τον σκοτώνουν. Οι φυσικοί εχθροί έχουν το πλεονέκτημα να ασκούν παρατεταμένη πίεση στους πληθυσμούς των παρασίτων. Διατηρούν την πυκνότητα των παρασίτων σε χαμηλά επίπεδα, αποτρέποντας έτσι τις εφαρμογές εντομοκτόνων. Η σωστή ποσοτικοποίηση του αντίκτυπου των στρατηγικών διαχείρισης παρασίτων είναι υψίστης σημασίας στη γεωργία για να διασφαλιστεί ότι είναι τόσο οικονομικά συμφέρουσες όσο και αξιόπιστες. Ωστόσο, η αξιολόγηση της επίδρασης των φυσικών εχθρών στα παράσιτα των εντόμων είναι συνήθως πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι για τα εντομοκτόνα.

Αυτό το άρθρο εστιάζει στην καταπολέμηση των αφίδων από παρασιτοειδή. Οι αφίδες ανήκουν σε μια μεγάλη ομάδα μικρών, ρουφηξιών, εντόμων που αναπαράγονται γρήγορα και περιλαμβάνουν σημαντικά παράσιτα διαφόρων καλλιεργειών. Οι αφίδες παρασιτοειδείς είναι μικροσκοπικές σφήκες που χρησιμοποιούνται συχνά ως παράγοντες βιολογικού ελέγχου. Τα ενήλικα θηλυκά γεννούν ένα μόνο αυγό μέσα στον ξενιστή τους και οι αναδυόμενες προνύμφες τρέφονται με την αφίδα, η οποία παραμένει ζωντανή έως ότου το παρασιτοειδές εισέλθει στο τελευταίο στάδιο της ανώριμης ανάπτυξής του. Η αφίδα στη συνέχεια θανατώνεται και η επιδερμίδα της διαστέλλεται, σκληραίνει και γίνεται μπεζ ή μαύρος. Η διογκωμένη αφίδα, που ονομάζεται μούμια, προστατεύει το παρασιτοειδές νεογνό μέχρι την εμφάνισή του ως ενήλικα.

Από πειραματική σκοπιά, οι μούμιες αντιπροσωπεύουν μια καταγραφή της θνησιμότητας των αφίδων που προκαλείται από τα παρασιτοειδή και, ως εκ τούτου, διευκολύνουν τις μελέτες βιολογικού ελέγχου. Η αναλογία των παρασιτωμένων αφίδων (μούμιες) χρησιμοποιείται συχνά απευθείας για να ποσοτικοποιηθεί η ικανότητα των παρασιτοειδών να ελέγχουν τους πληθυσμούς των αφίδων. Ωστόσο, αν και αυτή η προσέγγιση παρέχει στιγμιαία μέτρα θνησιμότητας, δεν λαμβάνει υπόψη τις συνέπειες στις επόμενες γενιές αφίδων και, ως εκ τούτου, τις μακροπρόθεσμες επιπτώσεις των φυσικών εχθρών.

Η ανάλυση της πολλαπλασιασμένης θνησιμότητας

Στο πρώτο μέρος του άρθρου, αναπτύξαμε μια συμπερασματική μέθοδο, που ορίζεται ως η ανάλυση πολλαπλασιαζόμενης θνησιμότητας (PMA), για να αξιολογήσουμε τον αντίκτυπο που έχουν τα παρασιτοειδή στους πληθυσμούς των αφίδων σε ανοιχτά χωράφια. Πιο συγκεκριμένα, το PMA επιτρέπει τη μετάφραση των παρατηρούμενων ποσοστών θνησιμότητας στον αντίκτυπό τους στους επερχόμενους πληθυσμούς αφίδων και σε εκτιμήσεις ελέγχου που είναι χρήσιμες στην απόφαση παρέμβασης.

Η μέθοδος βασίζεται στο γεγονός ότι πολλά είδη αφίδων έχουν μια μοναδική κορυφή αφθονίας σε ετήσιες καλλιέργειες κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού. Αυτή η δυναμική του πληθυσμού ισχύει ακόμη και απουσία φυσικών εχθρών και τείνει να οφείλεται σε επιδράσεις από κάτω προς τα πάνω, όπως η ποιότητα των φυτών, η οποία αλλάζει κατά τη διάρκεια της σεζόν. Τροποποιήσαμε ένα υπάρχον μοντέλο που περιγράφει αυτή τη δυναμική του πληθυσμού για να ενσωματώσει την επίδραση της θνησιμότητας που προκαλείται από παρασιτοειδείς σε πληθυσμούς αφίδων. Η δυνατότητα σύγκρισης ενός πληθυσμού αφίδων με την παρουσία με την απουσία παρασιτοειδών, μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε την επίδρασή τους οποιαδήποτε στιγμή κατά τη διάρκεια της σεζόν.

Για να διευκολυνθεί η ερμηνεία της επίδρασης των παρασιτοειδών, παρείχαμε δύο εκτιμήσεις ελέγχου. Αρχικά αξιολογήσαμε τη μείωση των πληθυσμών των αφίδων λόγω των παρασιτοειδών στη μέγιστη πυκνότητα των αφίδων, επειδή οι παραγωγοί και οι γεωπόνοι συχνά θέλουν να γνωρίζουν εάν οι πληθυσμοί των παρασίτων θα φτάσουν κάποια όρια παρέμβασης. Στη συνέχεια υπολογίσαμε τη μείωση στους πληθυσμούς των αφίδων, που σχετίζονται με το παρασιτοειδές, ως προς τις αθροιστικές πυκνότητες αφίδων (CAD) κατά την περίοδο κατά την οποία η καλλιέργεια είναι ευαίσθητη στις αφίδες. Η τελευταία εκτίμηση του ελέγχου ελήφθη υπόψη επειδή η απώλεια απόδοσης συχνά υπολογίζεται από το CAD. Ως εκ τούτου, η οικονομική αξία των παρασιτοειδών που απαντώνται στη φύση μπορεί να εκτιμηθεί ως προς τα οφέλη για την προστασία των καλλιεργειών.

Η μέθοδος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για οποιοδήποτε σύστημα αφίδων και απαιτεί μόνο μέτρηση της πυκνότητας των αφίδων και της αναλογίας των παρασιτωμένων αφίδων στο χωράφι, καθώς και γνώση του χρόνου ανάπτυξης των παρασιτοειδών. Ενθαρρύνουμε τη χρήση του PMA καθιστώντας τον κώδικα R διαθέσιμο για την υλοποίησή του.

Η μελέτη περίπτωσης

Στο δεύτερο μέρος του άρθρου, χρησιμοποιήσαμε PMA για να αξιολογήσουμε τον αντίκτυπο ενός φυσικού παρασιτοειδούς είδους, του Aphelinus sp., στην αφίδα σόγιας στα χωράφια σόγιας του Κεμπέκ. Η μέθοδος έδειξε ότι τόσο η μέγιστη πυκνότητα των αφίδων όσο και η CAD μειώνονται μόνο μεταξύ 1-7% από το παρασιτοειδές και μεταφράζονται σε τιμές φυτοπροστασίας μικρότερες από 1%. Ο χαμηλός έλεγχος συσχετίστηκε με την καθυστερημένη άφιξη του παρασιτοειδούς στο χωράφι, σε σύγκριση με την αφίδα σόγιας, ενώ η χαμηλή αξία φυτοπροστασίας προκύπτει από το γεγονός ότι η αφίδα σόγιας μειώνει ελαφρώς μόνο τις αποδόσεις σόγιας σε συνήθεις πυκνότητες στο Κεμπέκ.

Προοπτικές

Η ισχύς του PMA βασίζεται στην ικανότητά του να εκτιμά τις παρασιτοειδείς επιπτώσεις ανεξάρτητα από την εποχιακή αφθονία του. Ως εκ τούτου, η μέθοδος ανοίγει το δρόμο για τη σύγκριση της αποτελεσματικότητας των φυσικών εχθρών που παρουσιάζουν διαφορετικά πρότυπα αποικισμού και στρατηγικές αναζήτησης τροφής. Δεδομένης της προσβασιμότητας της μεθόδου, ελπίζουμε ότι το PMA θα χρησιμοποιηθεί για την ποσοτικοποίηση των υπηρεσιών οικοσυστήματος, καθώς και για την ενίσχυση της προβλεψιμότητας του ελέγχου των παρασιτοειδών που εκτρέφονται μαζικά και για τη θέσπιση στρατηγικών απελευθέρωσης.

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Εκτίμηση της επίδρασης των παρασιτοειδών στους πληθυσμούς των αφίδων στο πεδίο, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Biological Control. Αυτή η εργασία διεξήχθη από τους Alexandre Leblanc και Jacques Brodeur από το Université de Montréal.