Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Conservation biological control aims at preserving populations of natural enemies in and around crop fields. Resources of floral nectar are important to natural enemies to increase the longevity, fecundity and motivation to seek host insects. Floral nectar for hymenopteran parasitoid wasps is investigated in a literature study, which suggests plant species to include in flower strips. However it is important to ensure that the plant species are selective towards natural enemies and not favor pest insects in addition. The aim of this Master thesis is to study the attraction to and nectar accessibility of dill, Anethum graveolens (Apiaceae); buchwheat, Fagopyrum esculentum (Polygonaceae) and alyssum, Lobularia maritima (Brassicaceae) for the severe crucivorous pest Delia radicum. The ambition is ultimately to find plants species selectively suitable as nectar sources for the parasitoid wasp Trybliographa rapae.
The three plants species investigated were found to be both attractive and having accessible nectar to D. radicum. The flower attractiveness experiments revealed significant attraction, where the preference was L. maritima > A. graveolens > F. esculentum. When given a choice between L. maritima (food plant) and cauliflower (host plant), there was a tendency of preference for L. maritima. The plant species had accessible nectar and gave a weight increase after 1, 6 and 12 hrs. After 1 h, L. maritima and F. esculentum gave an equal increase, which was significantly higher than for A. graveolens. Volatile collections of the highly attractive L. maritima were made and revealed six common compounds; toluene; limonene; 2-ethylhexyl acetate; 2-ethyl-1-hexanol; benzaldehyde; and 2-hydroxy-benzaldehyde. These compounds could be observed in a ratio of 17:1:1:2:2:1.

Naturliga fiender; predatorer och parasitoider, behöver gynnas i odlingslandskapet på olika sätt för att öka deras prestation och reglering av skadegörare. Detta kallas conservation biological control, eller ”bevarandebiologi”. Genom att förse dem med skydd, övervintringsplatser, alternativa värdinsekter eller föda kan man bevara och upprätthålla stabila fiendepopulationer. Födokällor inkluderar alternativa värdinsekter, honungsdagg och växtbaserad föda, vilken kan bestå av pollen, nektar och extrafloral nektar. Nektar är en viktig kolhydratkälla för att öka livslängden, fekunditeten och motivationen att söka värdinsekter hos flera naturliga fiender. De naturliga fiendernas behov kan tillgodoses nära fältet genom till exempel obesprutade blommande fältkanter eller insådda perenna blomsterremsor. För en stabil kontroll av skadegörare över tiden krävs dock minskad habitat fragmentering samt en ökad biologisk mångfald i hela odlingslandskapet.
Blomsterremsor bör bestå av en blandning av annuella och perenna växter med olika blomningstid så att de producerar växtbaserad föda under hela säsongen och flera år framåt. Växtarterna ska väljas med omsorg så att de selektivt gynnar de naturliga fienderna och inte skadeinsekten. Selektiv biodiversitet kan baseras på attraktion till blomdofter, nektartillgänglighet, nektarkvalitet, nektarsmak, insektens näringsbehov och metabolism.
Parasitsteklar är parasitoider och är viktiga naturliga fiender då de lägger ägg i och dödar skadeinsekter. Parasitsteklar äter generellt inte pollen, varför nektar är mycket viktigt för deras överlevnad och parasiteringseffektivitet. Alla växter är inte lämpliga som nektarkällor till parasitsteklar. Även om parasitsteklar attraheras till en växt är det inte säkert att nektarn är tillgänglig. Tillgängligheten begränsas ofta genom skillnader i morfologi hos blomman jämfört med huvudkapselns storlek samt parasitstekelns mundelar. Parasitsteklar har oftast korta mundelar vilket begränsar deras nekarintag till blommor med grunda blomkronor och lättillgängliga nektarier. Bland växter som funnits både attraktiva och tillgängliga för parasitsteklar kan Apiaceae, flockblomstriga växter nämnas, såsom vildmorot, Daucus carota och kirskål, Aegopodium podagraria.
Parasitstekeln Trybliographa rapae (Hymenoptera:Figitidae) är betydelsefull som parasitoid på larverna av blomsterflugor, Delia spp. (Diptera:Anthomyiidae), vilka förekommer som allvarliga skadegörare i stjälkar och rötter i grönsaksgrödor. Lilla kålflugan, Delia radicum, är en allvarlig skadegörare på korsblommiga grödor, vars larver skadar rotsystemet och orsakar kvalitetsskador och torkstress. Dess värdväxtsök är välstuderat, det är dock inte sökandet efter och utnyttjandet av födokällor. För att kunna mogna ägg i sin kropp behöver kålflugan tillgång till en kolhydratkälla, vilken i fält utgörs av nektar. Detta skapar en konflikt då naturliga fiender även gynnas av nektar.
Syftet med detta Master-arbete är att studera attraktionen till samt nektar-tillgängligheten hos tre utvalda växter för D. radicum. Målet är att finna växter som fungerar som en selektiv nektarkälla för T. rapae och som kan användas i blomsterremsor i ett samodlingssystem med korsblommiga grödor. Växterna som undersöktes har tidigare visat sig lämpliga för parasitsteklar; dill, Anethum graveolens (Apiaceae); bovete, Fagopyrum esculentum (Polygonaceae) och strandkrassing, Lobularia maritima (Brassicaceae).
Blomattraktionen undersöktes genom tvåvalstest i en olfaktometer, där kålflugan fick välja mellan fuktig luft och blomdoft, eller mellan två olika blomdofter. Även ett tvåvalstest mellan värdväxt och födoväxt utfördes. Nektartillgängligheten för de utvalda växterna testades genom ett viktökningsförsök, där kålflugor fick tillgång till vardera blommande växt samt vägdes med olika intervaller. Slutligen undersöktes den kemiska sammansättningen av doften från L. maritima. Detta utfördes genom att adsorbera doften för att sedan desorbera doftuppsamlingen, varefter extraktet analyserades med GC-MS.
Alla tre växtarterna visade sig attraktiva samt hade tillgänglig nektar för D. radicum. Alla arterna var signifikant attraktiva, men preferensen var L. maritima > A. graveolens > F. esculentum. Vid val mellan L. maritima (födoväxt) and blomkål (värdväxt), tenderade L. maritima att föredras. Alla växtarterna gav en viktökning efter 1, 6 och 12 timmar. Efter 1 timme gav L. maritima och F. esculentum en liknande ökning, vilken var signifikant högre än för A. graveolens. Doftuppsamling från L. maritima uppvisade sex gemensamma ämnen; toluen; limonen; 2-etylhexyl acetat; 2-etyl-1-hexanol; benzaldehyd samt 2-hydroxy-benzaldehyd. Dessa observerades i förhållandet 17:1:1:2:2:1.
Resultaten diskuteras ur odlingssystemets perspektiv där tillämpningar föreslås.