ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ

Transcript

1 ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΤΟΞΙΚΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΣΕ ΑΡΠΑΚΤΙΚΑ ΑΚΑΡΕΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΑΝΘΟΥΛΑ Ι. ΔΕΛΛΑ ΓΕΩΠΟΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: Δ. Σ. ΚΩΒΑΙΟΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2007

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ 3 ΠΕΡΙΛΗΨΗ 4 SUMMARY 7 ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΗ Συστηματική κατάταξη, κατανομή και γενικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae 9 Εξωτερικά μορφολογικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae 11 Βιολογικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae 12 Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus 14 Βιολογικά χαρακτηριστικά του Euseius finlandicus 14 Τροφικές συνήθειες του Euseius finlandicus και η επίδραση της τροφής στη βιολογία του ακάρεως 17 ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΣΕ ΑΡΠΑΚΤΙΚΑ ΑΚΑΡΕΑ 20 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΡΠΑΚΤΙΚΑ ΑΚΑΡΕΑ ΕΝΤΟΜΟΚΤΟΝΩΝ, ΑΚΑΡΕΟΚΤΟΝΩΝ ΚΑΙ ΜΥΚΗΤΟΚΤΟΝΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΜΕΛΕΤΗ 23 Τοξικολογικές μέθοδοι για την αξιολόγηση της τοξικότητας παρασιτοκτόνων σε αρπακτικά ακάρεα 29 ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΑΡΠΑΚΤΙΚΩΝ ΑΚΑΡΕΩΝ ΤΗΣ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑΣ PHYTOSEIIDAE ΣΕ ΠΑΡΑΣΙΤΟΚΤΟΝΑ 35 1

3 ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ 40 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑΣ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΣΕ 3 ΠΛΗΘΥΣΜΟΥΣ ΤΟΥ ΑΡΠΑΚΤΙΚΟΥ ΑΚΑΡΕΩΣ EUSEIUS FINLANDICUS ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ ΠΕΡΙΛΗΨΗ 42 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 43 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 44 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 49 ΣΥΖΗΤΗΣΗ 54 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΔΥΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ (COTNION, GUSATHION) ΤΗΣ ΙΔΙΑΣ ΔΡΑΣΤΙΚΗΣ ΟΥΣΙΑΣ (AZINPHOS-METHYL) ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΩΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΑΡΠΑΚΤΙΚΟΥ ΑΚΑΡΕΩΣ EUSEIUS FINLANDICUS ΠΕΡΙΛΗΨΗ 71 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 72 ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ 73 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ 77 ΣΥΖΗΤΗΣΗ 89 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 91 ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ 98 2

4 ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή εκπονήθηκε στη διάρκεια των μεταπτυχιακών σπουδών ( ) στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Ζωολογίας και Παρασιτολογίας της Γεωπονικής Σχολής του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης (Α.Π.Θ.) Θα ήθελα να ευχαριστήσω ιδιαίτερα τον καθηγητή κ. Δ. Σ. Κωβαίο, επιβλέποντα καθηγητή της μεταπτυχιακής μου διατριβής, τόσο για την υπόδειξη του θέματος όσο και για την αμέριστη και συνεχή καθοδήγηση κατά την εκτέλεση των πειραμάτων και την παρουσίαση των αποτελεσμάτων. Ευχαριστώ, επίσης, τον Λέκτορα του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης κ. Ν. Α. Κουλούση, καθώς και τον Λέκτορα του Δημοκρίτειου Πανεπιστημίου Θράκης κ. Γ. Δ. Μπρούφα για τη συμμετοχή τους στην τριμελή εξεταστική επιτροπή. Θα ήθελα ιδιαιτέρως να ευχαριστήσω τον κ. Γ. Δ. Μπρούφα και την υποψήφια διδάκτορα του Α.Π.Θ. κ. Μ. Λ. Παππά για τη συλλογή των πληθυσμών των ακάρεων που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα, τη βοήθειά τους στην εκτέλεση των πειραμάτων, τη στατιστική ανάλυση των αποτελεσμάτων και την προετοιμασία μέρους των γραφικών παραστάσεων. Τέλος, θα ήθελα να ευχαριστήσω την μεταπτυχιακή φοιτήτρια κ. Ε. Σ. Παπαδοπούλου για την άριστη συνεργασία μας και τη διαρκή υποστήριξη καθ όλη τη διάρκεια του μεταπτυχιακού προγράμματος. 3

5 ΠΕΡΙΛΗΨΗ Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus είναι ευρέως διαδεδομένο σε διάφορες χώρες και είναι ένα από τα λίγα είδη του γένους Euseius που απαντώνται σε περιοχές με εύκρατο κλίμα. Σε περιοχές της βόρειας Ελλάδας, το E. finlandicus έχει βρεθεί να αναπτύσσει μεγάλους πληθυσμούς σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς, κερασιάς και ροδακινιάς, με αποτέλεσμα να θεωρείται ως ένας σημαντικός παράγοντας βιολογικού ελέγχου φυτοφάγων ακάρεων σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς και ροδακινιάς. Το θέρος του 2004 εγκαταστάθηκαν στο εργαστήριο τρεις πληθυσμοί του αρπακτικού ακάρεως Ε. finlandicus που συλλέχθηκαν από εμπορικούς οπωρώνες της Μακεδονίας και από αψέκαστα δέντρα καλλωπιστικής δαμασκηνιάς που αναπτύσσονταν στο χώρο του Αριστοτέλειου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Σκοπός των πειραμάτων ήταν να μελετηθεί η τοξικότητα ευρέως χρησιμοποιούμενων φυτοπροστατευτικών προϊόντων στους τρεις πληθυσμούς του E. finlandicus, καθώς και η επίδραση δυο διαφορετικών σκευασμάτων της ίδιας δραστικής ουσίας (azinphos-methyl) στην ανήλικη ανάπτυξη, τη διάρκεια ζωής και τη συνολική ωοπαραγωγή των ατόμων ενός πληθυσμού του E. finlandicus ανθεκτικού στο azinphos-methyl. Στο πρώτο κεφάλαιο της διατριβής, αναφέρονται τα αποτελέσματα πειραμάτων σχετικών με την παραλλακτικότητα στο βαθμό ανθεκτικότητας 3 πληθυσμών του ακάρεως σε ευρέως χρησιμοποιούμενα φυτοπροστατευτικά προϊόντα. Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της εμβάπτισης αντικειμενοφόρου πλάκας (slide-dip method). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραμάτων, διαπιστώθηκε ότι οι τιμές της μέσης θανατηφόρου συγκέντρωσης (LC 50 ) των παρασιτοκτόνων που χρησιμοποιήθηκαν στην μελέτη για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus παρουσίασαν παραλλακτικότητα μεταξύ των πληθυσμών του ακάρεως. Στα περισσότερα από τα παρασιτοκτόνα που εξετάστηκαν, βρέθηκε ότι οι τιμές LC 50 ήταν σαφώς υψηλότερες για τους πληθυσμούς που συλλέχθηκαν από ψεκασμένους οπωρώνες ( Ινστιτούτο, Κερασιά ) από ότι για τον πληθυσμό που συλλέχθηκε από αψέκαστα δέντρα ( Καλλωπιστική Δαμασκηνιά ). Φαίνεται λοιπόν ότι, σε οικοσυστήματα που γίνονται συστηματικοί ψεκασμοί, οι πληθυσμοί του E. finlandicus μπορούν να αναπτύσσουν ανθεκτικότητα λόγω της μεγάλης πίεσης επιλογής που ασκείται και, μάλιστα, η ανάπτυξης ανθεκτικότητας να 4

6 είναι ιδιαίτερα υψηλή. Επίσης, η παραλλακτικότητα ως προς την ανάπτυξη ανθεκτικότητας μπορεί να οφείλεται στη γενετική ποικιλότητα μεταξύ των διαφορετικών πληθυσμών του E. finlandicus. Στο δεύτερο κεφάλαιο της διατριβής, μελετήθηκε η επίδραση των οργανοφωσφορικών εντομοκτόνων Cotnion 35SC και Gusathion M 20EC, που περιέχουν την ίδια δραστική ουσία azinphos-methyl, στη διάρκεια ανάπτυξης, την επιβίωση και την ωοπαραγωγή ενός ανθεκτικού στα παραπάνω εντομοκτόνα πληθυσμού του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της έκθεσης ανήλικων και ενήλικων ατόμων του ακάρεως σε δακτυλίους ψεκασμένων φύλλων φασολιάς (leafspray method). Βρέθηκε ότι, η έκθεση του E. finlandicus στα εντομοκτόνα Cotnion και Gusathion αυξάνει σημαντικά τη συνολική διάρκεια ανάπτυξης των ατόμων του ακάρεως σε σχέση με την διάρκεια της ανήλικης ανάπτυξης των ατόμων του μάρτυρα. Όμως, ανήλικα άτομα που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα Cotnion και Gusathion επιβίωσαν σε ποσοστά 38 και 48% αντίστοιχα, ενώ μεγάλο ποσοστό των ατόμων που εκτέθηκαν ως ενήλικα στα εντομοκτόνα επιβίωσαν από την τοξική τους δράση. Αν ληφθεί υπόψη ότι, σε μια δεδομένη στιγμή σε έναν αγρό μπορούν να συνυπάρχουν διαφορετικά στάδια του ακάρεως, γίνεται αντιληπτό ότι ένας αξιόλογος αριθμός ατόμων του E. finlandicus μπορεί να επιβιώνει και να αναπτύσσεται παρά την υπολειμματική δράση των εντομοκτόνων Cotnion και Gusathion. Η υπολειμματική δράση των δυο εντομοκτόνων επηρέασε και τη συνολική ωοπαραγωγή των ατόμων του ακάρεως. Τα θηλυκά άτομα που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα από το στάδιο του αυγού απέθεσαν έναν αξιόλογο αριθμό αυγών που, όμως, ήταν κατά κανόνα μικρότερος από τον αριθμό των αυγών που αποτέθηκαν από άτομα του μάρτυρα. Θηλυκά άτομα του ακάρεως που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα μόνο ως ενήλικα, απέθεσαν μικρότερο αριθμό αυγών σε σχέση με τα άτομα του μάρτυρα, αν και οι διαφορές ήταν μικρότερες. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων δείχνουν ότι η συνολική διάρκεια ανάπτυξης και η ωοπαραγωγή δεν διέφεραν σημαντικά στα άτομα του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα Cotnion και Gusathion που περιέχουν την 5

7 ίδια δραστική ουσία. Τα άτομα του E. finlandicus έχουν την ικανότητα να επιβιώνουν και να αναπαράγονται όταν εκτίθενται στα υπολείμματα του Cotnion και του Gusathion, σε δόσεις που είναι κοντά στη συνιστώμενη δόση για εφαρμογή στον αγρό. Διαφορά παρατηρήθηκε ως προς την επιβίωση των ατόμων που εκτέθηκαν στα δυο εντομοκτόνα σκευάσματα. Τα άτομα που εκτέθηκαν ως ενήλικα σε φύλλα ψεκασμένα με το εντομοκτόνο Gusathion επιβίωσαν σε μεγαλύτερο ποσοστό σε σχέση με τα άτομα που εκτέθηκαν ως ενήλικα σε φύλλα ψεκασμένα με το Cotnion. 6

8 SUMMARY The predatory mite Euseius finlandicus (Oudemans) (Acari: Phytoseiidae) is worldwide in distribution. It is a species of the genus Euseius that it has been found in regions with mild climate. In northern Greece, it has been found in apple, cherry and peach orchards. It is considered as a potential biocontrol agent of the European red spider mite Panonychus ulmi (Koch). Three populations of E. finlandicus were established in the laboratory with individuals collected in summer 2004 from commercial orchards of central northern Greece and from unsprayed ornamental plum trees that were grown in the University of Thessaloniki. In the present thesis, the toxic effects of a series of widely used insecticides and miticides to the predatory mite E. finlandicus were studied in the laboratory. Experiments were, also, conducted to investigate the side- effects of two wide spectrum organophosphorus insecticides with the same active ingredient on preimaginal development, adult survivorship and fecundity of E. finlandicus. The slide dip method was used to evaluate the toxic effects of a series of widely used insecticides and miticides to three populations of E. finlandicus. It was found that the mean lethal concentrations (LC 50 ) of the tested insecticides and miticides varied among each of the three populations of E. finlandicus. The populations of the predatory mite that were collected from commercial orchards had higher LC 50 values in certain insecticides and miticides probably because of the development of resistance. It is therefore concluded that populations of E. finlandicus can develop resistance to several insecticides under the pressure of intensive spray programs and, also, that the degree of resistance may vary between different populations. The effect of two different formulations, Cotnion and Gusathion, of the same active ingredient on the survival, development and oviposition of a resistant population of E. finlandicus was also studied. For the experiments, immature and adult individuals of E. finlandicus were kept individually on treated and untreated bean leaf disks (leaf-spray method). 7

9 The exposure of E. finlandicus on these insecticides increased considerably the total developmental time of the mite compared to the untreated control. Nevertheless, 38% and 48% of the immature individuals, which were exposed to Cotnion and Gusathion respectively, survived. Also, a large proportion of the adults survived. Considering that in the field, different stages of the predatory mite may coexist, then a considerable number of mites can survive and develop great populations besides the presence of Cotnion and Gusathion residues. Fecundity was reduced when the mites were exposed to residues of the two formulations in comparing to the untreated control group. In conclusion, there was no significant difference in developmental time and fecundity between the individuals exposed to two formulations of azinphosmethyl, Cotnion and Gusathion. Populations of E. finlandicus have the ability to survive and reproduce when exposed to residues of Cotnion and Gusathion. However, there was a difference in the proportion of individuals that survived after the exposure as adults to these two formulations. 8

10 ΓΕΝΙΚΗ ΕΙΣΑΓΩΓΉ Συστηματική κατάταξη, κατανομή και γενικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae ανήκουν στην τάξη Parasitiformes και στην υπόταξη Mesostigmata (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999; Gerson et al., 2003). Η οικογένεια Phytoseiidae περιλαμβάνει τις υποοικογένειες Amblyseiinae, Typhlodrominae και Phytoseiinae (Gerson et al., 2003). Τα ακάρεα που ανήκουν στις υποοικογένειες αυτές δεν διαφέρουν μόνο στη μορφολογία, αλλά και σε βιολογικά χαρακτηριστικά (Gerson et al., 2003). Αποτελεσματικοί άρπαγες φυτοφάγων εντόμων και ακάρεων απαντώνται και στις 3 υποοικογένειες (Overmeer, 1985a; Gerson et al., 2003). Τα είδη της οικογένειας Phytoseiidae, όπως όλα τα Mesostigmata, φέρουν τα αναπνευστικά στίγματα μεταξύ των ισχίων III και IV ζεύγους ποδιών (Chant, 1985; Gerson et al., 2003). Κύριο μορφολογικό τους γνώρισμα είναι ο ενιαίος νωτιαίος θυρεός που καλύπτει εξ ολοκλήρου τη νωτιαία περιοχή του ιδιοσώματος και φέρει κατά κανόνα 20 ή λιγότερα ζεύγη τριχών (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Μέχρι σήμερα, έχουν καταγραφεί 1700 είδη της οικογένειας Phytoseiidae που ανήκουν σε 50 γένη, αλλά ο πραγματικός αριθμός φαίνεται να είναι μικρότερος (Gerson et al., 2003). Η οικογένεια Phytoseiidae περιλαμβάνει κοσμοπολίτικα είδη που απαντώνται σε πολλές περιοχές του κόσμου (Chant, 1985). Μερικές από τις περιοχές που απαντώνται είναι το Ισραήλ, η Ευρώπη, η Αυστραλία, η Κεντρική Αμερική, η Κορέα, οι Φιλιππίνες και η Ν. Αφρική (Amano & Chant, 1986; Miedema, 1987; Gerson et al., 2003). Σύμφωνα με τους Gerson et al. (2003), υπάρχουν πολλά ακόμη είδη που ανήκουν στην οικογένεια Phytoseiidae, ειδικά σε περιοχές του νοτίου ημισφαιρίου, τα οποία δεν έχουν ακόμη βρεθεί και προσδιοριστεί. Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae βρίσκονται σε φυτά και στα ανώτερα στρώματα του εδάφους (Chant, 1985; Gerson et al., 2003; Kabiček, 2003). Διασπείρονται με βάδιση κατά μήκος των ιστών που υφαίνονται από είδη τετρανύχων πάνω σε φύλλα και δια του εδάφους (Gerson et al., 2003). Δεν μπορούν, όμως, να 9

11 μετακινηθούν σε μακρινές αποστάσεις βαδίζοντας (Tuovinen & Rokx, 1991; Tuovinen, 1994). Η διασπορά των Phytoseiidae θεωρείται ότι γίνεται κυρίως με τον άνεμο (Tuovinen & Rokx, 1991). Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae αποτελούν άρπαγες ακάρεων και μικρών εντόμων (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999; Gerson et al., 2003). Είναι σημαντικοί παράγοντες βιολογικού ελέγχου σοβαρών εχθρών των καλλιεργειών αλλά και άλλων αρθροπόδων (Croft & Luh, 2004). Πολλά από τα είδη της οικογένειας Phytoseiidae είναι αρπακτικά φυτοφάγων ακάρεων της οικογένειας Tetranychidae και Eriophyidae (Overmeer, 1985a; McMurtry & Croft, 1997; Kabiček, 2003). Στην οικογένεια αυτή ανήκουν μερικά από τα πιο γνωστά αρπακτικά είδη που χρησιμοποιούνται σε εμπορική κλίμακα για το βιολογικό έλεγχο βλαβερών αρθροπόδων, κυρίως λόγω της μεγάλης αρπακτικής ικανότητας, της δυνατότητάς τους να αναπτύσσουν μεγάλους πληθυσμούς και της εύκολης μαζικής εκτροφής τους (Amano & Chant, 1986; McMurtry et al., 1992; Κωβαίος, 1999). Το Phytoseiulus persimilis είναι το πλέον γνωστό είδος της οικογένειας που χρησιμοποιείται σε ευρεία εμπορική κλίμακα για την αντιμετώπιση του T.urticae σε θερμοκήπια (McMurtry, 1982; Κωβαίος, 1999; Van Lenteren, 2003). Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae μπορούν, επίσης, να τραφούν με νηματώδεις, μύκητες, γύρη και φυτικές εκκρίσεις σε περιόδους απουσίας της λείας τους (Amano & Chant, 1986; McMurtry & Croft, 1997; Gerson et al., 2003). Με βάση τις ιδιαίτερες τροφικές συνήθειες, τα βιολογικά χαρακτηριστικά και το μήκος συγκεκριμένων τριχών του νωτιαίου θυρεού, τα διαφορετικά είδη της οικογένειας Phytoseiidae μπορούν να καταταχθούν σε τέσσερις ομάδες (McMurtry & Croft, 1997). Η πρώτη ομάδα περιλαμβάνει αποκλειστικά ακάρεα του γένους Phytoseiulus που φέρουν μακριές τρίχες στη νωτιαία πλευρά του ιδιοσώματος και είναι εξειδικευμένοι άρπαγες ακάρεων που δημιουργούν πυκνό δίκτυο ιστών (κυρίως του Tetranychus spp., σπανιότερα του Oligonychus spp.). Η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει είδη που τρέφονται με ακάρεα (όχι αποκλειστικά με είδη τετράνυχου) και που προτιμούν ως λεία άτομα φυτοφάγων ειδών που δημιουργούν λίγους ιστούς (π.χ. Panonychus ulmi). Μπορούν επίσης να τραφούν με γύρη και φυτικές εκκρίσεις, ενώ όπως τα άτομα της πρώτης ομάδας φέρουν μακριές τρίχες στο νωτιαίο θυρεό (McMurtry & Croft, 1997). Στην ομάδα αυτή ανήκουν είδη των γενών Galendromus και Neoseiulus. H τρίτη oμάδα περιλαμβάνει ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae που τρέφονται με μεγάλο εύρος 10

12 τροφών και λείας, ενώ προτιμούν να τραφούν με άλλη λεία (εφόσον είναι διαθέσιμη) πέραν των φυτοφάγων ακάρεων της οικογένειας Tetranychidae, όπως θρίπες και ακάρεα της οικογένειας Tarsonemidae. Φέρουν κοντές τρίχες στο νωτιαίο θυρεό (McMurtry & Croft, 1997). H τέταρτη oμάδα περιλαμβάνει ακάρεα αποκλειστικά του γένους Euseius που τρέφονται με μεγάλη ποικιλία τροφών, προτιμούν όμως να αναπτύσσονται σε γύρη φυτών (McMurtry & Croft, 1997). Οι διακυμάνσεις του πληθυσμού τους φαίνεται να συνδέονται περισσότερο με την αφθονία γύρης και λιγότερο με την παρουσία της λείας. Τα ακάρεα της ομάδας αυτής, όπως και της προηγούμενης, φέρουν κοντές τρίχες στο νωτιαίο θυρεό (McMurtry & Croft, 1997). Ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae με τρίχες μικρού μήκους στον ενιαίο νωτιαίο θυρεό δεν είναι αποτελεσματικοί άρπαγες ακάρεων που δημιουργούν πυκνό δίκτυο ιστών (Luh & Croft, 2001). Εξωτερικά μορφολογικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae Το σώμα των ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae, όπως και όλων των ακάρεων, διαιρείται σε 2 μέρη, το γναθόσωμα και το ιδιόσωμα (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999; Gerson et al., 2003). Το γναθόσωμα είναι το πρόσθιο μέρος του σώματος των ακάρεων στο οποίο βρίσκονται 2 ποδοπροσακτρίδες, 2 χηλήκερες και το στοματικό άνοιγμα (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999; Gerson et al., 2003). Οι ποδοπροσακτρίδες χρησιμεύουν για τον εντοπισμό, τη συλλογή και συγκράτηση της τροφής (Κωβαίος, 1999). Σε αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae, ο εντοπισμός της λείας γίνεται μέσω των πολυάριθμων χημικοδεκτικών και μηχανοδεκτικών αισθητηρίων που φέρουν οι ποδοπροσακτρίδες στο ακραίο άρθρο τους (Κωβαίος, 1999). Οι χηλήκερες χρησιμεύουν για τη μάσηση ή νύξη της τροφής (Κωβαίος, 1999). Σε αρπακτικά ακάρεα, το «σχίσιμο» του εξωσκελετού της λείας γίνεται με τη βοήθεια των χηληκεράτων (Κωβαίος, 1999). Σε αρσενικά άτομα ειδών της οικογένειας Phytoseiidae, το κινητό άρθρο των χηληκεράτων φέρει ένα σαρκώδες εξάρτημα, τον σπερματοδάκτυλο, με τη βοήθεια του οποίου οι σπερματοφόροι μεταφέρονται από το γεννητικό άνοιγμα των αρσενικών ατόμων στον πόρο εισαγωγής σπέρματος των θηλυκών (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Το στοματικό 11

13 άνοιγμα περικλείει εσωτερικά τον φάρυγγα και βρίσκεται στην κοιλιακή περιοχή του γναθοσώματος (Κωβαίος, 1999). Το ιδιόσωμα των ακάρεων αποτελεί το μεγαλύτερο τμήμα του σώματος των ακάρεων (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Σε αυτό εξωτερικά υπάρχουν τα πόδια και διάφορα αισθητήρια όργανα υπό μορφή τριχών, ενώ εσωτερικά υπάρχουν τα όργανα διαφόρων λειτουργικών συστημάτων και ορισμένοι αδένες (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Από τα άτομα των ειδών της οικογένειας Phytoseiidae απουσιάζουν οι οφθαλμοί (Gerson et al., 2003). Με εξαίρεση την προνύμφη που φέρει 3 ζεύγη ποδιών, σε όλα τα υπόλοιπα στάδια ανάπτυξης των Phytoseiidae υπάρχουν 4 ζεύγη ποδιών στο ιδιόσωμα (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Τα ανήλικα στάδια ανάπτυξης των Phytoseiidae διαφέρουν μεταξύ τους ως προς τη μορφή. Παράγοντες, όπως η ηλικία, το φύλο και το είδος της τροφής, επηρεάζουν το μέγεθος του ιδιοσώματος μεταξύ των προνυμφών. Επίσης, το μήκος τριχών του ιδιοσώματος των προνυμφών αποτελεί ταξινομικό χαρακτηριστικό για την κατάταξη των διαφορετικών ειδών της οικογένειας Phytoseiidae (Croft et al., 1999). Στα περισσότερα είδη της οικογένειας Phytoseiidae, η διάκριση μεταξύ των δυο φύλων είναι εμφανής, με τα ενήλικα αρσενικά άτομα να είναι συνήθως μικρότερα από τα ενήλικα θηλυκά και να χαρακτηρίζονται από διαφορετικό βαθμό σκληρωτίνισης στην κοιλιακή περιοχή (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Διαφορές στην μορφολογία είναι δυνατόν να παρατηρηθούν και μεταξύ πολυφάγων και μονοφάγων ειδών της οικογένειας Phytoseiidae. Για παράδειγμα, ορισμένα πολυφάγα είδη διαθέτουν μεγαλύτερου μήκους πόδια για πιο εύκολη μετακίνηση και για καλύτερη εκμετάλλευση του χώρου όπου βρίσκεται η τροφή (Croft et al., 1999). Βιολογικά χαρακτηριστικά αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae Τα στάδια του βιολογικού κύκλου των ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae είναι το αυγό, η προνύμφη, η πρωτονύμφη, η δευτερονύμφη και το ενήλικο (Chant, 1985; Κωβαίος, 1999). Οι προνύμφες και οι νύμφες εξελίσσονται στο επόμενο στάδιο μετά από έκδυση (Κωβαίος, 1999). Άτομα ορισμένων ειδών της οικογένειας Phytoseiidae 12

14 παραμένουν ακίνητα κατά τη διάρκεια της έκδυσης, ενώ άτομα άλλων ειδών υφίστανται έκδυση καθώς κινούνται (Κωβαίος, 1999). Ο χρόνος που απαιτείται για τη συμπλήρωση των ανήλικων σταδίων των αρπακτικών ακάρεων εξαρτάται μεταξύ άλλων παραγόντων και από την πυκνότητα της λείας. Με μικρή πυκνότητα λείας, επιβραδύνεται η ταχύτητα ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων και συνεπώς επιμηκύνεται ο χρόνος που απαιτείται για τη συμπλήρωση του βιολογικού κύκλου. Για παράδειγμα, το Phytoseiulus persimilis συμπληρώνει τα στάδια της πρωτονύμφης και δευτερονύμφης παρουσία άφθονης λείας σε 2 ημέρες, ενώ με μικρή πυκνότητα λείας σε 2.6 ημέρες σε 25ºC (Κωβαίος, 1999). Στα αρπακτικά ακάρεα, η ταχύτητα ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων αυξάνει ανάλογα με την αύξηση της θερμοκρασίας, στο εύρος από 15ºC έως 30ºC. Κατά κανόνα, η διάρκεια ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων αρπακτικών ακάρεων είναι σημαντικά μικρότερη από τη διάρκεια ανάπτυξης φυτοφάγων ακάρεων. Σε ιδιαίτερα υψηλές θερμοκρασίες (32ºC έως 35ºC), τα αρπακτικά ακάρεα υστερούν σε σχέση με ορισμένα φυτοφάγα ακάρεα όσον αφορά την ταχύτητα ανάπτυξης τους, κάτι που μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς την αποτελεσματικότητά τους για τον περιορισμό των πληθυσμών των φυτοφάγων ακάρεων (Κωβαίος, 1999). Όταν υπάρχει επαρκής και κατάλληλη τροφή για τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae, τα περισσότερα είδη ολοκληρώνουν την ανάπτυξή τους σε 1 εβδομάδα σε συνθήκες θερμοκρασίας 27ºC και σχετικής υγρασίας 60-90% (Gerson et al., 2003). Η μέση ωοπαραγωγή των Phytoseiidae είναι κατά κανόνα μικρότερη από εκείνη της λείας τους. Για παράδειγμα, κάθε θηλυκό άτομο του Phytoseiulus persimilis αποθέτει κατά μέσο όρο 79 αυγά στη διάρκεια της ζωής του, ενώ κάθε θηλυκό του Tetranychus urticae αποθέτει 149 αυγά. Όμως, το βάρος του κάθε αυγού, καθώς και το συνολικό βάρος των αποτιθέμενων αυγών από κάθε θηλυκό Phytoseiidae, είναι τουλάχιστον διπλάσια από εκείνα της λείας τους. Μη συζευχθέντα θηλυκά της οικογένειας Phytoseiidae αποθέτουν λιγότερα αυγά, αλλά έχουν σημαντικά μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από συζευχθέντα θηλυκά. Μετά τη σύζευξη, παρατηρείται μια σημαντική αύξηση στην ταχύτητα κατανάλωσης της λείας, το βάρος και την αναπνοή θηλυκών ατόμων. Φαίνεται ότι, τα θηλυκά της οικογένειας Phytoseiidae καταναλώνουν μεγάλα ποσά ενέργειας για να αποθέσουν τα μεγαλύτερου βάρους αυγά σε σχέση με εκείνα της οικογένειας Tetranychidae. Επίσης, ο υψηλός βαθμός αρπακτικότητας ορισμένων 13

15 ακάρεων Phytoseiidae οφείλεται κατά κύριο λόγο στην μεγάλη ποσότητα παραγόμενης βιομάζας (αυγών) και στη μεγάλη ποσότητα λείας που θα πρέπει να καταναλωθεί για την παραγωγή της (Κωβαίος, 1999). Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus είναι ευρέως διαδεδομένο σε διάφορες χώρες και απαντάται συχνά σε φυλλοβόλα δέντρα (Miedema, 1987; McMurtry & Croft, 1997; Kabiček, 2003). Είναι από τα λίγα είδη του γένους Euseius που απαντώνται σε περιοχές με εύκρατο κλίμα (Amano & Chant, 1986; McMurtry & Croft, 1997). Σε φύλλα που συλλέχθηκαν από φυλλοβόλα δασικά δέντρα στην Τσεχία, το άκαρι E. finlandicus βρέθηκε στα είδη Acer platanoides, Fagus sylvatica και Quercus robur (Kabiček, 2003). Έχει βρεθεί σε πολλές ευρωπαϊκές χώρες, όπως στη Φινλανδία, την Πολωνία, την Αυστρία, τη Σουηδία και την Ελλάδα (Tuovinen & Rokx, 1991; Hluchý et al., 1991; Schausberger, 1997; Koveos and Broufas, 2000). Αν και, όπως προαναφέρθηκε, είδη του γένους Euseius είναι κυρίως γυρεοφάγα, το E. finlandicus αποτελεί σημαντικό παράγοντα βιολογικού ελέγχου του φυτοφάγου ακάρεως Panonychus ulmi σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς και ροδακινιάς (McMurtry, 1982; McMurtry & Croft, 1997; Broufas & Koveos, 2000). Βιολογικά χαρακτηριστικά του Euseius finlandicus Τα στάδια του βιολογικού κύκλου του E. finlandicus είναι το αυγό, η προνύμφη, η πρωτονύμφη, η δευτερονύμφη και το ενήλικο (Κωβαίος, 1999). Οι προνύμφες του E. finlandicus πρέπει να τραφούν υποχρεωτικά προκειμένου να συμπληρώσουν την ανάπτυξή τους (Amano & Chant, 1986; Schausberger & Croft, 1999; Abdallah et al., 2001; Schausberger, 2003). Σε απουσία της λείας, οι προνύμφες του είδους γίνονται κανιβαλιστικές (Schausberger & Croft, 1999; Schausberger, 2003). Σύμφωνα με τον Schausberger (2003), τα ενήλικα θηλυκά του ακάρεως E. finlandicus είναι επίσης κανιβαλιστικά και κάθε θηλυκό άτομο μπορεί να σκοτώσει και να καταναλώσει κατά 14

16 μέσο όρο 6 προνύμφες του ίδιου είδους την ημέρα (Schausberger, 1997). Τα ενήλικα θηλυκά του E. finlandicus μπορούν να καταναλώσουν αυγά, προνύμφες και πρωτονύμφες των αρπακτικών ακάρεων Typhlodromus pyri και Kampimodromus aberrans (Schausberger, 1997). Εκτός από την τροφή, η διαθεσιμότητα του νερού αποτελεί επίσης καθοριστικό παράγοντα για την εκδήλωση κανιβαλισμού στα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae (Williams et al., 2004). Όμως, ο κανιβαλισμός παραμένει μια σημαντική στρατηγική επιβίωσης και μια πηγή για τη διατήρηση της ενέργειας σε περιόδους έλλειψης τροφής (Croft et al., 1995; Schausberger, 2003). Η θερμοκρασία επηρεάζει σημαντικά τόσο την ταχύτητα ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων όσο και τη διάρκεια ζωής και ωοπαραγωγής των ενήλικων θηλυκών του E. finlandicus (Broufas & Koveos, 2001). Το άκαρι μπορεί να ολοκληρώσει την ανάπτυξή του σε ένα αρκετά μεγάλο εύρος θερμοκρασιών από 15 έως 30 C, ενώ σε υψηλότερες θερμοκρασίες το ποσοστό επιβίωσης του μειώνεται ραγδαία (Broufas & Koveos, 2001; Κωβαίος, 1999). Στην περίπτωση του E. finlandicus η ανάπτυξη των ανήλικων σταδίων των αρσενικών ατόμων είναι ταχύτερη από την αντίστοιχη των θηλυκών (Broufas & Koveos, 2001). Στο εύρος 15 έως 30 C η ταχύτητα ανάπτυξης του ακάρεως αυξάνει γραμμικά σε σχέση με τη θερμοκρασία (Broufas & Koveos, 2001; Κωβαίος, 1999). Η διάρκεια ζωής παρουσιάζει μια προοδευτική μείωση με την αύξηση της θερμοκρασίας, με τη μέγιστη να καταγράφεται σε 15 C και την ελάχιστη σε 34 C (Broufas & Koveos, 2001). Η συνολική ωοπαραγωγή των θηλυκών ατόμων του E. finlandicus είναι γενικά υψηλή σε θερμοκρασίες από 15 έως και 32 C, ενώ η μέγιστη τιμή παρατηρήθηκε στους 27 C (Broufas & Koveos, 2001). Τα ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σε χαμηλή σχετική υγρασία και η ευαισθησία τους ποικίλλει ανάλογα με τη γεωγραφική τους προέλευση (Κωβαίος, 1999;Yoder, 1998). Το αυγό είναι το πλέον ευαίσθητο στάδιο στην επίδραση χαμηλής σχετικής υγρασίας (Κωβαίος, 1999). Τα άλλα στάδια ανάπτυξης είναι λιγότερο ευαίσθητα, κυρίως λόγω της ικανότητας τους να μετακινούνται προς κατάλληλες θέσεις και να λαμβάνουν νερό (Κωβαίος, 1999). Η κατάλληλη σχετική υγρασία για την ανάπτυξη του E. finlandicus κυμαίνεται από 86 έως 92% RH (Yoder, 1998). Γενικά, στα είδη της οικογένειας Phytoseiidae η αναλογία φύλου χαρακτηρίζεται από την αυξημένη αναλογία των θηλυκών προς τα αρσενικά, που όμως παραλλάσσει τόσο μεταξύ των πληθυσμών του ίδιου είδους όσο και μεταξύ διαφορετικών ειδών (Sabelis, 15

17 1985). Η αναλογία φύλου στα Phytoseiidae καθορίζεται τόσο από γενετικούς παράγοντες όσο και από περιβαλλοντικούς, όπως η θερμοκρασία, η σχετική υγρασία και η ταχύτητα του ανέμου (Hoy, 1985). Η αναλογία φύλου στο E. finlandicus ως ποσοστό των θηλυκών ατόμων στο σύνολο θηλυκών και αρσενικών ατόμων βρέθηκε να είναι 71.9% σύμφωνα με τους Dyer & Swift (1979) και σύμφωνα με την μελέτη των Broufas & Koveos (2001), η αναλογία φύλου για το E. finlandicus κυμάνθηκε από 65-75%. Η θερμοκρασία δεν φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την αναλογία φύλου του E. finlandicus (Broufas & Koveos, 2001), ούτε και η γύρη στην οποία αναπτύσσονται τα άτομα του αρπακτικού ακάρεως (Broufas & Koveos, 2000). Ως προς τη διαχείμαση, το άκαρι E. finlandicus διαχειμάζει ως ενήλικο διαπαύον θηλυκό σε ποικίλες θέσεις πάνω στα δέντρα (Broufas et al., 2002; Veerman, 1992). Σε οπωρώνες ροδακινιάς της βόρειας Ελλάδας, συνήθως απαντάται σε ομάδες των 5 έως 12 ατόμων (Broufas et al., 2002). Τα διαχειμάζοντα θηλυκά βρίσκονται κυρίως σε ρωγμές του φλοιού κοντά σε βομβύκια προνυμφών του Λεπιδοπτέρου Adoxophyes orana, καθώς και σε σχισμές του ποδίσκου των καρπών (Broufas et al., 2002). Κενά ασπίδια νεκρών κοκκοειδών και σχισμές του φλοιού κοντά σε παλαιές τομές κλαδεμάτων έχουν επίσης καταγραφεί ως πιθανές θέσεις διαχείμασης του E. finlandicus (Broufas et al., 2002). Επίσης, θηλυκά άτομα του αρπακτικού ακάρεως έχουν βρεθεί μαζί με ακάρεα της οικογένειας Tydeidae στις θέσεις διαχείμασης, ενώ από ότι διαπιστώθηκε δεν τρέφονται από αυτά (Broufas et al., 2002). Σύμφωνα με τον Veerman (1992), για μερικά είδη με ευρεία γεωγραφική εξάπλωση, έχουν βρεθεί διαπαύοντες πληθυσμοί σε σχετικά μεγάλα υψόμετρα και μη διαπαύοντες πληθυσμοί σε χαμηλότερα υψόμετρα ή σε θερμότερες περιοχές. Για παράδειγμα, διαπαύοντα θηλυκά άτομα του E. finlandicus έχουν βρεθεί σε διαφορετικές τοποθεσίες στις Η.Π.Α., στην Ευρώπη και την Ινδία (Veerman, 1992). Ωστόσο, στη Φλόριντα (Η.Π.Α.) το E. finlandicus δεν βρέθηκε να διαπαύει (Veerman, 1992). Σε οπωρώνες ροδακινιάς στη βόρεια Ελλάδα, τα πρώτα διαπαύοντα θηλυκά άτομα του E. finlandicus εμφανίζονται στα μέσα του Σεπτέμβρη και μέχρι την πρώτη εβδομάδα του Οκτώβρη όλα τα θηλυκά εισέρχονται σε διάπαυση (Broufas, 2002). Η διάπαυση προκαλείται από τον συνδυασμό μικρής φωτοπεριόδου και χαμηλών θερμοκρασιών (Gerson et al., 2003). Η θνησιμότητα των διαπαυόντων θηλυκών στη διάρκεια του χειμώνα είναι πολύ μικρή (έως 5%) για την περιοχή της βόρειας Ελλάδας, ενώ για την Πολωνία όπου ο χειμώνας 16

18 είναι δριμύτερος η θνησιμότητα του E. finlandicus μπορεί να φτάσει μέχρι και 85% (Broufas et al., 2002; Boczeck et al., 1970; Kropczynska, 1970). Σύμφωνα με τους Broufas & Koveos (2001), διαπαύοντα και μη διαπαύοντα θηλυκά του E. finlandicus έχουν την ικανότητα εκδήλωσης ταχέως εγκλιματισμού στο κρύο μετά από βραχυχρόνια έκθεση σε χαμηλές θερμοκρασίες από 0 έως 10 C ή προοδευτική ψύξη με μείωση της θερμοκρασίας κατά περίπου 0.4 C ανά λεπτό. Αυτή η αυξημένη αντοχή στο κρύο λόγω του ταχέως εγκλιματισμού μειώνεται πολύ γρήγορα μετά την επάνοδο των ατόμων σε υψηλές θερμοκρασίες (Broufas & Koveos, 2001). Η παρατηρούμενη αυτή πλαστικότητα στην αύξηση και μείωση της αντοχής στο κρύο του E. finlandicus αποτελεί έναν φυσιολογικό μηχανισμό που πιθανώς επιτρέπει στο άκαρι να επιβιώνει μετά από μεγάλες διακυμάνσεις της θερμοκρασίας που μπορεί να συμβούν στη διάρκεια της ημέρας, ορισμένες εποχές του έτους (Broufas & Koveos, 2001). Το E. finlandicus είναι ένα είδος που δεν αντέχει το σχηματισμό πάγου στους ιστούς του (Broufas & Koveos, 2001). Το άκαρι αυτό παρουσιάζει αξιοσημείωτη ικανότητα να υπερψύχεται, ίσως λόγω του μικρού μεγέθους και του βάρους του (Broufas & Koveos, 2001). Τα αυγά του ακάρεως έχουν χαμηλότερο σημείο υπέρψυξης από τα ανήλικα και το ενήλικο στάδιο (Broufas & Koveos, 2001). Η μέγιστη ικανότητα υπέρψυξης παρατηρείται στο στάδιο του αυγού με μέση θερμοκρασία υπέρψυξης τους C (Broufas & Koveos, 2001). Η μέση θερμοκρασία υπέρψυξης στη διάρκεια της ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων κυμαίνεται από 21.7 έως 24.7 C χωρίς να επηρεάζεται από το είδος της τροφής που καταναλώνει το άκαρι, ενώ η αντίστοιχη θερμοκρασία των ενήλικων ατόμων κυμαίνεται από -22 έως C (Broufas & Koveos, 2001). Τροφικές συνήθειες του Euseius finlandicus και η επίδραση της τροφής στη βιολογία του ακάρεως Όπως προαναφέρθηκε, τα είδη του γένους Euseius ανήκουν στην τέταρτη oμάδα της οικογένειας Phytoseiidae σύμφωνα με τους McMurtry & Croft (1997). Η ομάδα αυτή περιλαμβάνει μη εξειδικευμένους άρπαγες που μπορούν να τραφούν με εναλλακτικές 17

19 τροφές σε περιόδους απουσίας της λείας κάτι που τα καθιστά ικανά να ασκούν μακροπρόθεσμο έλεγχο της λείας τους (Croft et al., 2004). Το άκαρι E. finlandicus μπορεί να τραφεί με ακάρεα των οικογενειών Tetranychidae, Eriophyidae, Tarsonemidae, με γύρη, σπόρια και υφές μυκήτων, αυγά και προνύμφες κοκκοειδών εντόμων και φυτικό χυμό (Tuovinen & Rokx, 1991; Tuovinen, 1994; Schausberger, 1997; Pratt et al., 1999; Abdallah et al., 2001; Himanen et al., 2005). Η ικανότητα ανάπτυξης σε εναλλακτικές λείες-τροφές έχει ιδιαίτερη σημασία, αφού με τη βοήθεια τους τα αρπακτικά ακάρεα μπορούν να επιβιώνουν σε περιόδους έλλειψης ή περιορισμένης παρουσίας της προτιμώμενης λείας τους (Κωβαίος, 1999). Επίσης, οι εναλλακτικές αυτές λείες-τροφές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μαζική παραγωγή αρπακτικών ακάρεων στο εργαστήριο σε προγράμματα βιολογικής ή ολοκληρωμένης καταπολέμησης (Κωβαίος, 1999). Η αφθονία εναλλακτικής τροφής νωρίς την άνοιξη παίζει σημαντικό ρόλο στην ικανότητα των μη εξειδικευμένων αρπάγων να επιβιώνουν αυτή την εποχή και να περιορίζουν τους πληθυσμούς των φυτοφάγων ακάρεων όταν εμφανιστούν (Addison et al., 2000; Broufas & Koveos, 2000). Στις αρχές της άνοιξης εναλλακτική τροφή αποτελεί κυρίως η γύρη που διασπείρεται μέσω του αέρα (Addison et al., 2000). Η χωρική ετερογένεια της διαθέσιμης γύρης μπορεί να επηρεάσει την εγκατάσταση πληθυσμών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae σε περιοχές όπου αυτή είναι διαθέσιμη (Addison et al., 2000). Σε πειράματα που έγιναν με νεαρά δεντρύλλια του γένους Prunus στην Αγγλία, βρέθηκε ότι το άκαρι E. finlandicus είναι περισσότερο αποτελεσματικό για την αντιμετώπιση του P. ulmi όταν τα φύλλα είναι προσβεβλημένα και από το άκαρι Aculus fockeui της οικογένειας Eriophyidae (Κωβαίος, 1999). Φαίνεται ότι η παρουσία την άνοιξη στα φύλλα των δεντρωδών καλλιεργειών ακάρεων Eriophyidae του γένους Aculus, όταν άλλα φυτοφάγα ακάρεα δεν υπάρχουν σε υψηλές συχνότητες, βοηθά στην αύξηση των πληθυσμών αρπακτικών ακάρεων του γένους Euseius (Κωβαίος, 1999). Επίσης, στη σχέση του E. finlandicus με το P. ulmi αποδεικνύεται ότι σημαντικό ρόλο παίζει το φυτό ξενιστής, στην περίπτωση που το αρπακτικό άκαρι τρέφεται με τα ενήλικα στάδια του φυτοφάγου ακάρεως (Koveos & Broufas, 2000). Έχει βρεθεί ότι η αρπακτική του ικανότητα είναι μεγαλύτερη και ο ρυθμός κατανάλωσης του είναι υψηλότερος σε ροδακινιές από ότι σε μηλιές (Koveos & Broufas, 2000). 18

20 Συγκεκριμένα για το E. finlandicus, η γνώση της θρεπτικής αξίας διαφορετικών ειδών γύρης μπορεί να είναι ιδιαίτερα σημαντική όχι μόνο για τη μαζική του εκτροφή στο εργαστήριο, αλλά και για την καλύτερη κατανόηση της δυναμικής των πληθυσμών του στο ύπαιθρο (Broufas & Koveos, 2000). Το E. finlandicus παρουσιάζει εξειδίκευση ως προς το είδος της γύρης με το οποίο τρέφεται. Έχει βρεθεί ότι οι γύρεις κερασιάς, ροδακινιάς, βερικοκιάς και καρυδιάς είναι υψηλής θρεπτικής αξίας για το άκαρι αφού η θνησιμότητα των ανήλικων σταδίων είναι πολύ μικρή και οι τιμές της ενδογενούς ταχύτητας αύξησης, καθαρής αναπαραγωγικής ταχύτητας και μέσης διάρκειας ζωής των θηλυκών είναι υψηλές (Broufas & Koveos, 2000). Πρέπει, επίσης, να προστεθεί ότι, σύμφωνα με πειράματα που έγιναν σε τρία είδη του γένους Euseius, η διατροφή των ακάρεων με γύρη είναι περισσότερο ευνοϊκή σε βιολογικές παραμέτρους των ακάρεων, όπως στην ταχύτητα ανάπτυξης και την ωοπαραγωγή, σε σχέση με τη διατροφή με άτομα των Panonychus citri και Tetranychus pacificus (Zhimo & McMurtry, 1990). Όταν το E. finlandicus αναπτύχθηκε σε γύρη από το φυτό Tulipa gesnerana, φυτοφάγα ακάρεα του γένους Aceria και σε κοινό τετράνυχο Tetranychus urticae βρέθηκε ότι η ωοπαραγωγή του ακάρεως είναι υψηλότερη όταν τραφεί με γύρη. Επίσης, όσο αφορά τις τιμές και άλλων βιολογικών παραμέτρων, όπως η ταχύτητα αύξησης και αναπαραγωγής, παρουσιάζονται ιδιαίτερα υψηλές όταν το άκαρι χρησιμοποιεί τη γύρη ως τροφή (Abdallah et al., 2001). Έχει αποδειχτεί ότι υπάρχουν φυτά που όταν προσβάλλονται από φυτοφάγα ακάρεα και έντομα, εκλύουν χημικές ουσίες με τη βοήθεια των οποίων τα αρπακτικά ακάρεα κατευθύνονται προς τη λεία (Pels & Sabelis, 2000; Drukker et al., 2000). Το είδος E. finlandicus χρησιμοποιεί τις πτητικές ουσίες που απελευθερώνονται από είδη φυτών του γένους Querqus για την ανίχνευση της λείας του Oligonychus ununguis (Himanen et al., 2005). Επίσης, τα φύλλα της μηλιάς εκλύουν πτητικές ουσίες ως ανταπόκριση της προσβολής από τα φυτοφάγα ακάρεα P. ulmi και T. urticae (Llusià & Peñuelas, 2001). Το E. finlandicus κατευθύνεται στις θέσεις προσβολής ανιχνεύοντας τις ουσίες που απελευθερώνει το φυτό (Llusià & Peñuelas, 2001). Αντίθετα, σύμφωνα με τους Himanen et al. (2005), το άκαρι E. finlandicus δεν ελκύεται από τις πτητικές ουσίες που απελευθερώνονται από νεαρά φυτά φράουλας, όταν προσβάλλονται από το φυτοφάγο άκαρι Phytonemus pallidus και το κολεόπτερο Galerucella tenella (leaf beetle). 19

21 ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΓΕΩΡΓΙΚΩΝ ΦΑΡΜΑΚΩΝ ΣΕ ΑΡΠΑΚΤΙΚΑ ΑΚΑΡΕΑ Υπάρχει σημαντική παραλλακτικότητα ως προς την τοξικότητα διαφορετικών εντομοκτόνων και άλλων παρασιτοκτόνων σε ωφέλιμους οργανισμούς (Knodel et al., 2006). Ως τοξικότητα ορίζεται η ικανότητα μιας ουσίας να προκαλεί βλάβη σε έναν ζωντανό οργανισμό (Τζανακάκης, 1995). Διακρίνεται σε άμεση ή οξεία και σε έμμεση ή χρόνια (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991; Amano & Haseeb, 2001; Knodel et al., 2006). Οι επιδράσεις της άμεσης τοξικότητας εμφανίζονται μέσα σε λίγες ώρες ή ημέρες μετά την εφαρμογή του παρασιτοκτόνου και οδηγούν στο θάνατο του οργανισμού (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991; Amano & Haseeb, 2001). Οι επιδράσεις της έμμεσης τοξικότητας εμφανίζονται μετά από πολλές ημέρες ή και έτη και σχετίζονται με καρκινογενέσεις, μεταλλάξεις και τερατογενέσεις (Παπαδοπούλου- Μουρκίδου, 1991; Amano & Haseeb, 2001). Τα παρασιτοκτόνα μπορούν να προκαλέσουν και μη θανατηφόρα συμπτώματα σε ωφέλιμους οργανισμούς τα οποία σχετίζονται με μεταβολές στην ικανότητά τους να ασκούν έλεγχο στην πυκνότητα της λείας τους (Hardman et al., 1991; Amano & Haseeb, 2001). Τα παρασιτοκτόνα, επίσης, επηρεάζουν μακροπρόθεσμα βιοτικά χαρακτηριστικά των οργανισμών, όπως ο ενδογενής ρυθμός αύξησης, η ταχύτητα ανάπτυξης, η γονιμότητα, η διάρκεια ζωής και η αναλογία φύλου (Amano & Haseeb, 2001). Τα ωφέλιμα είδη μπορούν να υποστούν και αλλαγές στη συμπεριφορά, τη μορφολογία, τη βιοχημεία και τη φυσιολογία τους μετά από την επίδραση των παρασιτοκτόνων (Amano & Haseeb, 2001). Για να προσδιορίσουμε την τοξικότητα ενός παρασιτοκτόνου σε έντομα και ακάρεα, μπορούμε να λάβουμε υπόψη μας συμπτώματα όπως η κατάρριψη (knock-down), η παράλυση, η ανάσχεση ανάπτυξης και ο θάνατος (Τζανακάκης, 1995). Ο θάνατος είναι το σύμπτωμα που μας ενδιαφέρει πιο συχνά. Συνεπώς και τα πειράματα σε εργαστήρια για τον προσδιορισμό της τοξικότητας διαφόρων ουσιών, αφορούν συχνότατα τον προσδιορισμό θανατηφόρων δόσεων (Τζανακάκης, 1995). Για να βρούμε θανατηφόρες δόσεις, κατασκευάζουμε τις καμπύλες δόσηςθνησιμότητας, βάζοντας την κάθε δόση στον άξονα της τετμημένης και την αντίστοιχη θνησιμότητα στον άξονα της τεταγμένης. Η καμπύλη που δημιουργείται είναι κατά κανόνα σιγμοειδής και ασύμμετρη. Το σχήμα της σιγμοειδούς καμπύλης ποικίλλει ανάλογα με το είδος του οργανισμού, την τοξική ουσία και άλλους παράγοντες. Αν οι 20

22 καμπύλες δυο εντομοκτόνων ουσιών για το ίδιο πάντα είδος εντόμου ή ακάρεως και μάλιστα για τον ίδιο πληθυσμό έχουν το ίδιο περίπου σχήμα, οι σχετικές τοξικότητές τους μπορεί να συγκριθούν μεταξύ τους σε οποιοδήποτε επίπεδο. Αν όμως οι καμπύλες δυο εντομοκτόνων διαφέρουν πολύ στο σχήμα, συγκρίσεις με βάση την LD 50 ή οποιαδήποτε άλλη θανατηφόρο δόση δεν ισχύουν για άλλες δόσεις (Τζανακάκης, 1995). Η δόση (ή η συγκέντρωση) μιας τοξικής ουσίας που θανατώνει το 50% του πληθυσμού των εντόμων ή ακάρεων τα οποία χρησιμοποιούνται σε μια τοξικολογική μελέτη ονομάζεται μέση θανατηφόρος δόση LD 50 (ή μέση θανατηφόρος συγκέντρωση LC 50 ) (Knodel et al., 2006; Μενκίσογλου-Σπυρούδη, 1998). Η μέση θανατηφόρος δόση LD 50 έχει γίνει διεθνώς δεκτή ως βάση σύγκρισης της σχετικής τοξικότητας ουσιών αν και άλλα σημεία της καμπύλης, όπως το LD 95, είναι χρήσιμα για τοξικολογικές μελέτες (Τζανακάκης, 1995). Σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό για την Βιολογική Καταπολέμηση IOBC (International Organization for Biological Control), ένα παρασιτοκτόνο που μειώνει τον πληθυσμό του ωφέλιμου οργανισμού πάνω από 75% χαρακτηρίζεται ως τοξικό ή βλαβερό (Bakker & Jacas, 1995). Ένα παρασιτοκτόνο που μειώνει τον πληθυσμό του ωφέλιμου οργανισμού σε ποσοστό μικρότερο από 25% χαρακτηρίζεται ως αβλαβές, ενώ τα υπόλοιπα που εμπίπτουν στην ενδιάμεση κατηγορία χαρακτηρίζονται ως μετρίως τοξικά (Bakker & Jacas, 1995). Στις μέρες μας, πολύ λίγες πληροφορίες είναι διαθέσιμες για την τοξικότητα των παρασιτοκτόνων στα πολυάριθμα είδη των αρπακτικών αρθροπόδων και των παρασιτοειδών. Οι καλλιεργητές συνήθως έχουν να επιλέξουν από έναν μεγάλο αριθμό διαθέσιμων παρασιτοκτόνων για τον έλεγχο αρθροπόδων, ζιζανίων και ασθενειών των φυτών. Αυτά τα παρασιτοκτόνα διαφέρουν στις επιδράσεις που μπορεί να έχουν στους φυσικούς εχθρούς που σχετίζονται με μια συγκεκριμένη καλλιέργεια και μπορεί να αποδειχτούν από εξαιρετικά επιβλαβή μέχρι απολύτως ασφαλή για τα ωφέλιμα έντομα και ακάρεα. Η γνώση των επιδράσεων γεωργικών φαρμάκων σε συγκεκριμένους φυσικούς εχθρούς βοηθά στην επιλογή του κατάλληλου παρασιτοκτόνου ώστε να ευνοείται η αποίκιση και διατήρηση φυσικών εχθρών σε ένα ενδιαίτημα, κάτι που αποτελεί κύριο στοιχείο της ολοκληρωμένης αντιμετώπισης των εχθρών μιας καλλιέργειας (James & Coyle, 2001). 21

23 Σε αμπελώνες στην Τσεχία βρέθηκε ότι, όταν δεν είχαν γίνει ψεκασμοί, βρίσκονταν κατά μέσο όρο 4.96 ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae ανά φύλλο, ενώ όταν γίνονταν ψεκασμοί με πυρεθροειδή ή mancozeb, η πυκνότητα μειωνόταν σε 0.15 ακάρεα ανά φύλλο, ενώ με άλλα παρασιτοκτόνα σε 0.77 ακάρεα ανά φύλλο (Hluchý et al., 1991). Επιπλέον οι ερευνητές αυτοί βρήκαν ότι, στους αψέκαστους αμπελώνες το πιο συχνά απαντώμενο αρπακτικό άκαρι σε ποσοστό 82.6% ήταν το E. finlandicus, ενώ σε οπωρώνες που δέχονταν ψεκασμούς βρισκόταν μόνο σε ποσοστό % (Hluchý et al., 1991). Το αρπακτικό άκαρι E. finlandicus ήταν το πιο διαδεδομένο αρπακτικό άκαρι της οικογένειας Phytoseiidae σε οπωρώνες που δέχονταν ψεκασμούς στη νότια Φινλανδία (Tuovinen, 1994; Tuovinen & Rokx, 1991). Σε οπωρώνες που δεν είχαν υποστεί χημική επέμβαση, το E. finlandicus αποτελούσε το δεύτερο συχνά απαντώμενο αρπακτικό άκαρι μετά το Phytoseius macropilis με ποσοστό 73.7% (Tuovinen, 1994; Tuovinen & Rokx, 1991). Επίσης, σε αψέκαστους οπωρώνες μηλιάς στον Καναδά είναι το πλέον διαδεδομένο αρπακτικό άκαρι (Amano&Chant, 1990). ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΚΑΙ ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΣΕ ΑΡΠΑΚΤΙΚΑ ΑΚΑΡΕΑ ΕΝΤΟΜΟΚΤΟΝΩΝ, ΑΚΑΡΕΟΚΤΟΝΩΝ ΚΑΙ ΜΥΚΗΤΟΚΤΟΝΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΘΗΚΑΝ ΣΤΗΝ ΠΑΡΟΥΣΑ ΜΕΛΕΤΗ Τα τελευταία χρόνια, η τάση στη φυτοπροστασία τόσο στη χώρα μας όσο και διεθνώς, είναι να χρησιμοποιούνται παρασιτοκτόνα με μεγάλη εκλεκτικότητα και λιγότερες βλαβερές συνέπειες στους ωφέλιμους οργανισμούς, κάτι που δεν μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση των παραδοσιακών ευρέως φάσματος εντομοκτόνων, όπως είναι τα οργανοφωσφορικά, τα καρβαμιδικά και τα πυρεθροειδή (Beers et al., 2005; Villanueva & Walgenbach, 2005). Στα πλαίσια των πειραμάτων της μεταπτυχιακής διατριβής, μελετήθηκε η επίδραση ορισμένων εντομοκτόνων στο αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus. Αναφέρονται στη συνέχεια οι κυριότερες ιδιότητες των εντομοκτόνων αυτών. 22

24 Τα οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα είναι η πλέον πολυπληθής ομάδα εντομοκτόνων (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991; Τζανακάκης, 1995). O κύριος τρόπος δράσης τους στα έντομα και τα άλλα ζώα είναι με παρεμπόδιση του ενζύμου ακετυλοχολινεστεράση, το οποίο δρα ως νευρομεταδότης και είναι απαραίτητο για τη σωστή λειτουργία του νευρικού συστήματος. Τα οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα αποτελούν στην ουσία υποστρώματα για το ένζυμο AchE, αντιδρούν δηλαδή μαζί του με τρόπο ανάλογο της ακετυλοχολίνης (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου,1991; Τζανακάκης, 1995). Η δέσμευση της ακετυλοχολινεστεράσης με συνέπεια την περίσσεια ακετυλοχολίνης προκαλεί πληθώρα νευρομεταδόσεων στους νευρώνες του κεντρικού νευρικού συστήματος, με αποτέλεσμα υπερδιέγερση, μεγάλη κινητικότητα, παράλυση και τελικά θάνατο του εντόμου (Τζανακάκης, 1995). Το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο diazinon κυκλοφορεί στο εμπόριο από το Ανήκει στους οργανοφωσφορικούς εστέρες ετεροκυκλικής αλκοόλης και περιέχει ένα δακτύλιο πυριμιδίνης (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Το diazinon έχει μελετηθεί ως προς την τοξικότητά του σε αρπακτικά έντομα και ακάρεα που συλλέχθηκαν από αψέκαστα φυτά λυκίσκου και αμπέλια στην Ουάσιγκτον (James & Coyle, 2001). Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε από τους James & Coyle (2001) για τα πειράματα τοξικότητας ήταν αυτή του ψεκασμού των φύλλων (leaf-spray method). Το συγκεκριμένο εντομοκτόνο βρέθηκε να είναι ιδιαίτερα τοξικό για τα αρπακτικά ακάρεα Neoseiulus fallacis, Amblyseius andersoni, καθώς και για το αρπακτικό έντομο Harmonia axyridis (James & Coyle, 2001). Σε πειράματα που έγιναν σε πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως T. pyri με τη μέθοδο της εμβάπτισης των φύλλων (leaf-dip method), το diazinon παρουσίασε μέτρια τοξικότητα για το αρπακτικό άκαρι (Zacharda & Hluchý, 1991). Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε ήταν με εμβάπτιση φύλλων σε διάλυμα του εντομοκτόνου και τα αποτελέσματα αναφέρονται σε δόσεις συνιστώμενες στον αγρό (Zacharda & Hluchý, 1991). Το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο azinphos methyl κυκλοφόρησε πρώτη φορά το 1953 (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Ανήκει στους φωσφοροδιθειονικούς εστέρες και έχει υψηλή τοξικότητα για τα θηλαστικά (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Σε πειράματα των Villanueva & Walgenbach (2005) με τη μέθοδο της εμβάπτισης των φύλλων φασολιάς (leaf-dip method), το azinphos methyl έχει βρεθεί να είναι μετρίως τοξικό για το αρπακτικό άκαρι N. fallacis. Ο πληθυσμός που χρησιμοποιήθηκε στη 23

25 μελέτη τους προήλθε από εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς της Βόρειας Καρολίνας. Σε πειράματα, όμως, που διεξήγαγαν οι Metzger & Pfeiffer (2002) με τη μέθοδο εμβάπτισης αντικειμενοφόρου πλάκας (slide-dip method), το azinphos methyl βρέθηκε να προκαλεί σημαντική θνησιμότητα στο N. fallacis. Η διαφορά αυτή στην τοξικότητα πιθανόν να οφείλεται στη διαφορετική τοξικολογική μέθοδο που ακολούθησαν οι πειραματιστές ή και στις διαφορετικές περιοχές απ όπου ελήφθησαν οι πληθυσμοί του αρπακτικού ακάρεως. Η έρευνα των Metzger & Pfeiffer στηρίχθηκε στη μέθοδο εμβάπτισης αντικειμενοφόρου πλάκας (slide-dip method), ενώ ο πληθυσμός του ακάρεως προήλθε από εμπορική εταιρία που εδρεύει στο Νότιγχαμ της Μ. Βρετανίας. Βρέθηκε, ακόμα, ότι μετά την εφαρμογή του azinphos methyl μειώνεται σημαντικά η ωοπαραγωγή του N. fallacis (Villanueva & Walgenbach, 2005). Το methamidophos είναι εντομοκτόνο ευρέως φάσματος με σημαντική υπολειμματική διάρκεια και ιδιαίτερα τοξικό για τα θηλαστικά (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Υπό ορισμένες συνθήκες, το methamidophos μπορεί να δράσει και ως ακαρεοκτόνο (Τζανακάκης, 1995). Ο τρόπος δράσης των καρβαμιδικών εντομοκτόνων είναι κυρίως χολινεργικός, δηλαδή παρεμποδίζουν την ακετυλοχολινεστεράση να δημιουργήσει σύμπλοκο με την ακετυλοχολίνη (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου,1991; Τζανακάκης, 1995). Δρουν, δηλαδή, κατά τρόπο ανάλογο με τα οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα (Τζανακάκης, 1995). Το methomyl είναι καρβαμιδικό εντομοκτόνο, πολύ τοξικό για τα θηλαστικά (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Σε πειράματα που έγιναν από τους James & Coyle (2001), το methomyl έχει βρεθεί να είναι ιδιαίτερα τοξικό στη συνιστώμενη δόση στον αγρό για το έντομο H. axyridis που είναι αρπακτικό αφίδων (James & Coyle, 2001). Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε από τους ερευνητές ήταν αυτή του ψεκασμού των φύλλων (leaf-spray method) και τα άτομα του εντόμου συλλέχθηκαν από αψέκαστα φυτά λυκίσκου. Επίσης, σε πειράματα αγρού που έγιναν, το methomyl βρέθηκε να μειώνει τον πληθυσμό του αρπακτικού ακάρεως Amblyseius victoriensis σε ποσοστό 89.1% (Smith & Papacek, 1991). Τέλος, σε δόση όμοια με τη συνιστώμενη στον αγρό, το methomyl κρίθηκε ιδιαίτερα τοξικό για το αρπακτικό άκαρι Typhlodromus occidentalis (Babcock & Tanigoshi, 1988). Ο πληθυσμός του ακάρεως προήλθε από εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς και η μέθοδος που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές ήταν με εμβάπτιση αντικειμενοφόρου πλάκας (slide-dip method). 24

26 Τα συνθετικά πυρεθροειδή ανήκουν στη μεγάλη ομάδα των οργανικών συνθετικών εντομοκτόνων και είναι συνθετικά ανάλογα της πυρεθρίνης Ι (Παπαδοπούλου- Μουρκίδου,1991; Τζανακάκης, 1995). Η πυρεθρίνη Ι είναι ένα από τα συστατικά του πυρέθρου, ενός φυτικού προϊόντος με εντομοκτόνο δράση που προέρχεται από την εκχύλιση ειδών χρυσανθέμων (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου,1991). Τα πυρεθροειδή δρουν σαν δηλητήρια του νευρικού συστήματος (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου,1991; Τζανακάκης, 1995). Δρουν στο δίαυλο νατρίου, μια μικρή οπή όπου ιόντα Να + μπαίνουν στον νευρικό άξονα και προκαλούν τη διέγερση του (Τζανακάκης, 1995). Αποτέλεσμα είναι διέγερση του νευρώνα, επανειλημμένες ώσεις και, τελικά, παράλυση (Τζανακάκης, 1995). Από πειράματα που έχουν γίνει, τα πυρεθροειδή φαίνεται να είναι ιδιαίτερα τοξικά για τα αρπακτικά ακάρεα (Bostanian & Belanger, 1985). Έχει βρεθεί ότι, η χρησιμοποίηση ορισμένων πυρεθροειδών σε καλλιέργειες αμπελιού, προκαλεί σημαντική αύξηση της πυκνότητας πληθυσμού ακάρεων των οικογενειών Eriophyidae και Tetranychidae κυρίως εξαιτίας της μείωσης πληθυσμών αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae (Κωβαίος, 1999). Οι Bostanian & Belanger (1985) έδειξαν ότι τα πυρεθροειδή permethrin, fenvalerate και cypermethrin αφήνουν στα φύλλα ανιχνεύσιμα υπολείμματα μέχρι και 124 ημέρες μετά τον ψεκασμό τους. Αν και με την πάροδο του χρόνου τα υπολείμματα των παρασιτοκτόνων μειώνονται, τα επίπεδα των φαρμάκων που παραμένουν στο φύλλωμα συνεχίζουν να είναι πολύ τοξικά για το αρπακτικό άκαρι AmbIyseius fallacis για 6 τουλάχιστον εβδομάδες μετά την εφαρμογή τους (Bostanian & Belanger, 1985). Επίσης, η μεταχείριση του Ν. fallacis με τα πυρεθροειδή esfenvalerate και fenpropathrin (μέθοδος εμβάπτισης των φύλλων) οδήγησε σε υψηλή θνησιμότητα των ανήλικων σταδίων του (Villanueva & Walgenbach, 2005). Οι Aliniazee και Cranham (1980) βρήκαν ότι όταν φύλλα δαμασκηνιάς στα οποία βρίσκονταν ενήλικα άτομα του αρπακτικού ακάρεως T. pyri μαζί με άτομα του φυτοφάγου ακάρεως P. ulmi ψεκάστηκαν με διαλύματα των πυρεθροειδών permethrin, cypermethrin, fenvalerate και deltamethrin (μέθοδος ψεκασμού των φύλλων), η θνησιμότητα του αρπακτικού ακάρεως ήταν ιδιαίτερα μεγάλη. Τέλος, σε πειράματα αγρού που έλαβαν χώρα σε οπωρώνα που δεν είχε υποστεί ψεκασμό για τουλάχιστον 12 μήνες, το deltamethrin βρέθηκε να είναι πολύ τοξικό για κάποια αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae, όπως τα Euseius citrifolius, Euseius concordis και Iphiseiodes zuluagai (Sato et al., 2001). 25

27 Τα νεονικοτινοειδή είναι η σημαντικότερη νέα ομάδα συνθετικών εντομοκτόνων των τελευταίων τριών δεκαετιών (Tomizawa & Casida, 2003; Tomizawa et al., 2005). Χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο μυζητικών εντόμων τόσο σε φυτά όσο και σε ζώα αλλά και για τον έλεγχο Λεπιδοπτέρων και εντόμων με μασητικού τύπου στοματικά μόρια (Tomizawa & Casida, 2003; Brunner et al., 2005). Δρουν ως ανταγωνιστές στους υποδοχείς της νικοτινικής ακετυλοχολίνης (nachr). Δομικές διαφορές μεταξύ των υποδοχέων της νικοτινικής ακετυλοχολίνης στα έντομα και τα θηλαστικά έχουν ως αποτέλεσμα τα εντομοκτόνα αυτής της κατηγορίας να είναι σχετικά ασφαλή για τον άνθρωπο (Tomizawa & Casida, 2003). Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι χημικές ουσίες imidacloprid, nitenpyram, acetamiprid, thiacloprid και thiamethoxam (Ako et al., 2004; Tomizawa & Casida, 2003). Το imidacloprid χρησιμοποιήθηκε πρώτη φορά στις αρχές του 1990 (Ako et al., 2004). Από τότε χρησιμοποιείται ευρέως για την αντιμετώπιση σοβαρών εχθρών πολλών καλλιεργειών (Ako et al., 2004). Είναι αποτελεσματικό εναντίον εντόμων με μυζητικού τύπου στοματικά μόρια, όπως αφίδες, αλευρώδεις, διάφορα είδη Κολεοπτέρων, Δίπτερων και Λεπιδοπτέρων (Ako et al., 2004). Mπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως επενδυτικό σπόρων (James, 1997). Το imidacloprid βρέθηκε να είναι τοξικό (θνησιμότητα μεγαλύτερη από 66% στη συνιστώμενη δόση) για τα αρπακτικά ακάρεα Galendromus occidentalis, N. fallacis, καθώς και για τα έντομα Stethorus picipes και H. axyridis, ενώ προκάλεσε σχετικά μικρή θνησιμότητα (μικρότερη από 33% στη συνιστώμενη δόση) στο αρπακτικό άκαρι Amblyseius tetranychivorus (James & Coyle, 2001). Τα παραπάνω συμπεράσματα εξήχθησαν με τη μέθοδο ψεκασμού των φύλλων (leaf-spray method). Σύμφωνα με τον James (2003), σε δόση όμοια με τη συνιστώμενη στον αγρό, το imidacloprid είναι εξαιρετικά τοξικό για τα αρπακτικά ακάρεα G. occidentalis και N. fallacis (θνησιμότητα 100%), ενώ είναι μετρίως τοξικό για το A. andersoni (θνησιμότητα 35.6%). Σύμφωνα με τους Villanueva & Walgenbach (2005), το imidacloprid μειώνει σημαντικά την ωοπαραγωγή του ακάρεως, ενώ δεν έχει στατιστικά σημαντική επίδραση στη διάρκεια της ανήλικης ανάπτυξής του. Σύμφωνα με τον James (1997), στη συνιστώμενη δόση για χρήση στον αγρό, το imidacloprid δεν είναι τοξικό για το A. victoriensis, αλλά έχει απωθητική δράση. Τα 26

28 θηλυκά άτομα του αρπακτικού ακάρεως, μετά από έκθεση στο imidacloprid παρουσίασαν αυξημένη ωοπαραγωγή και απέθεσαν αυγά/ ανά ημέρα/ θηλυκό (James, 1997). Τα άτομα που δεν εκτέθηκαν στο imidacloprid (μάρτυρας) απέθεσαν αυγά καθημερινά (James, 1997). Επίσης, οι πληθυσμοί του A. victoriensis σε οπωρώνες βερικοκιάς που ψεκάστηκαν με το imidacloprid, μειώθηκαν σημαντικά τις πρώτες 4 εβδομάδες μετά τον ψεκασμό αν και μετά από 5-6 εβδομάδες ο πληθυσμός αυξήθηκε και μάλιστα διπλασιάστηκε (James, 1997). Οι James & Price (2002) μελέτησαν την επίδραση του imidacloprid σε βιολογικές παραμέτρους του φυτοφάγου ακάρεως T. urticae. Άτομα του T. urticae που βρίσκονταν σε φύλλα φασολιάς τα οποία ψεκάστηκαν με το imidacloprid απέθεσαν περισσότερα αυγά σε σχέση με τα άτομα του μάρτυρα στον οποίο ο ψεκασμός έγινε με νερό. Η αύξηση αυτή στην ωοπαραγωγή συνέβη αμέσως μετά την έκθεση του T. urticae στο εντομοκτόνο και διήρκησε για περίπου 15 ημέρες. Ακάρεα που τράφηκαν σε φύλλα ψεκασμένα με το imidacloprid έζησαν περισσότερο και παρουσίασαν αυξημένη ωοπαραγωγή σε σχέση με τον μάρτυρα (James & Price, 2002). Ένα άλλο εντομοκτόνο της ομάδας των νεονικοτινοειδών εντομοκτόνων είναι το thiamethoxam που είναι μέλος της ομάδας των θειονικοτυλίων (Maienfisch et al., 2001; Torres et al., 2003). Το thiamethoxam χρησιμοποιείται για την καταπολέμηση εντόμων που ανήκουν στα Δίπτερα, Ημίπτερα, Κολεόπτερα, Λεπιδόπτερα και Θυσανόπτερα (Maienfisch et al., 2001; Torres et al., 2003). Το thiamethoxam έχει βρεθεί να είναι ιδιαίτερα τοξικό για το αρπακτικό έντομο S. picipes, ενώ η τοξικότητά του για το έντομο H. axyridis είναι μικρή (James & Coyle, 2001). Σύμφωνα με τους Villanueva & Walgenbach (2005), η τοξικότητα του thiamethoxam για το αρπακτικό άκαρι Neoseiulus fallacis είναι μικρή και παραπλήσια με την αντίστοιχη που παρατηρήθηκε στον μάρτυρα (ψεκασμός με νερό). Η μέθοδος που χρησιμοποίησαν ήταν με εμβάπτιση των φύλλων (leaf-dip method). Βρήκαν, όμως, ότι το thiamethoxam μειώνει σημαντικά την ωοπαραγωγή του αρπακτικού ακάρεως (Villanueva & Walgenbach, 2005). Σε πειράματα που διεξήχθησαν και στον αγρό και στο εργαστήριο, το εντομοκτόνο thiacloprid έχει βρεθεί να είναι αποτελεσματικό για την καταπολέμηση της καρπόκαψας των μήλων, Cydia pomonella, σε οπωρώνες μηλιάς, αν και η αποτελεσματικότητα αυτή ήταν περιορισμένη σε σχέση με εκείνη του οργανοφωσφορικού εντομοκτόνου 27

29 azinphosmethyl (Brunner et al., 2005). Το thiacloprid βρέθηκε να έχει μικρή τοξικότητα για το αρπακτικό άκαρι N. fallacis, αφού η θνησιμότητα που προκαλεί δεν διαφέρει σημαντικά από την αντίστοιχη στον μάρτυρα (Villanueva&Walgenbach, 2005). Μειώνει, όμως, σημαντικά την ωοπαραγωγή του ακάρεως (Villanueva&Walgenbach, 2005). Οι Ako et al. (2004) μελέτησαν την τοξικότητα τριών νεονικοτινοειδών εντομοκτόνων, των imidacloprid, acetamiprid και thiamethoxam σε μια φυλή του φυτοφάγου ακάρεως T. urticae που ήταν ανθεκτική σε οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα. Βρέθηκε ότι, σε δόσεις όμοιες με τη συνιστώμενη στον αγρό, η γονιμότητα του T. urticae άρχισε να μειώνεται μετά την τέταρτη μέρα από τη μεταχείριση με τα εντομοκτόνα και να διαφέρει σημαντικά από τον μάρτυρα (Ako et al., 2004). H μεγαλύτερη μείωση στην ωοπαραγωγή παρατηρήθηκε μετά από έκθεση των ατόμων στο acetamiprid, ενώ από τα εντομοκτόνα που εξετάστηκαν, το thiamethoxam βρέθηκε να έχει τη μικρότερη επίδραση στην ωοπαραγωγή. Επίσης, μετά τη μεταχείριση με τα εντομοκτόνα thiamethoxam και imidacloprid, η αναλογία φύλου των ατόμων του τετρανύχου επηρεάστηκε, αφού ο αριθμός των θηλυκών ατόμων μειώθηκε σημαντικά σε σχέση με τον αντίστοιχο αριθμό θηλυκών ατόμων του μάρτυρα. Η βιωσιμότητα των αυγών δεν επηρεάστηκε μετά την εφαρμογή των εντομοκτόνων, ενώ η επιβίωση του ακάρεως μειώθηκε σημαντικά μετά την εφαρμογή του acetamiprid (Ako et al., 2004). Το spirodiclofen ανήκει στα παράγωγα τoυ σπιροκυκλικού τετρονικού οξέος (- spirocyclic tetronic acid-) (Rauch & Nauen, 2003; Dekeyser, 2004). Δρα μέσω της παρεμπόδισης της αύξησης και φαίνεται ότι αναστέλλει τη βιοσύνθεση των λιπιδίων (Dekeyser, 2004). Χρησιμοποιείται σε καλλιέργειες εσπεριδοειδών, γιγαρτοκάρπων, πυρηνοκάρπων και αμπελιού (Rauch & Nauen, 2003). Είναι τοξικό σε όλα τα στάδια ανάπτυξης των ακάρεων T. urticae, του P. ulmi, του P. citri, του Aculus schlechtendali, του Phyllocoptruta oleivora και του Brevipalpus phoenicis (Rauch & Nauen, 2003; Dekeyser, 2004 ). Θεωρείται μετρίως τοξικό για τα αρπακτικά ακάρεα (Dekeyser, 2004). Το fenbutadin-oxide είναι ακαρεοκτόνο επαφής και στομάχου (Παπαδοπούλου- Μουρκίδου, 1991). Χρησιμοποιείται ευρέως σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης, κυρίως για την αντιμετώπιση του T. urticae και P. ulmi σε δεντρώδεις 28

30 καλλιέργειες (Κωβαίος, 1999). Το fenbutadin-oxide έχει βρεθεί να μην είναι ιδιαίτερα τοξικό για το έντομο H. axyridis (James & Coyle, 2001) και για το άκαρι N. fallacis (Metzger & Pfeiffer, 2002). Σε πειράματα αγρού που έγιναν από τους Smith & Papacek (1991), βρέθηκε ότι το fenbutadin-oxide μπορεί να προκαλεί σημαντική μείωση πληθυσμών του αρπακτικού ακάρεως A. victoriensis. Τοξικολογικές μέθοδοι για την αξιολόγηση της τοξικότητας παρασιτοκτόνων σε αρπακτικά ακάρεα Οι τοξικολογικές μελέτες σε αρπακτικά ακάρεα οικονομικής σημασίας σχετίζονται κυρίως με τη μέτρηση των πιθανών δυσμενών επιδράσεων των παρασιτοκτόνων σε αυτά (Overmeer, 1985b). Στοιχεία σχετικά με την τοξικότητα των παρασιτοκτόνων σε αρπακτικά ακάρεα είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη προγραμμάτων ψεκασμών με παρασιτοκτόνα που βλάπτουν στον ελάχιστο δυνατό βαθμό τα αρπακτικά ακάρεα, στα πλαίσια της ολοκληρωμένης διαχείρισης της παραγωγής (Overmeer, 1985b). Πολλές μέθοδοι έχουν σχεδιαστεί στον αγρό και στο εργαστήριο για την αξιολόγηση της τοξικής δράσης των παρασιτοκτόνων σε αρπακτικά ακάρεα. Οι εργαστηριακές μέθοδοι παρέχουν γρήγορα ενδείξεις για το αν τα παρασιτοκτόνα είναι ασφαλή ή επικίνδυνα για τα αρπακτικά ακάρεα. Για τη διεξαγωγή τους απαιτούνται μεμονωμένα φύλλα, κομμάτια φύλλων ή αδρανή τεχνητά υποστρώματα. Το παρασιτοκτόνο συνήθως εφαρμόζεται στη συγκέντρωση που συνίσταται για χρήση στον αγρό. Αν και τέτοιες μέθοδοι δεν επιτρέπουν πάντα μια ακριβή πρόβλεψη για το τι πρόκειται να συμβεί στον αγρό, δίνουν όμως μια αξιόπιστη ένδειξη για τους κινδύνους που πιθανώς αναμένονται από τη χρήση των παρασιτοκτόνων. Τα παρασιτοκτόνα εκείνα που αποδεικνύονται απόλυτα ασφαλή στα εργαστηριακά πειράματα είναι κατά πάσα πιθανότητα ασφαλή και στον αγρό. Σε περίπτωση αμφιβολιών συνδυασμένα πειράματα εργαστηρίου και αγρού μπορούν να μας δώσουν απαντήσεις. Μερικές από τις εργαστηριακές μεθόδους προσφέρονται, επίσης, για στοιχειώδεις τοξικολογικές μελέτες καθώς και για μελέτες ανάπτυξης ανθεκτικότητας σε παρασιτοκτόνα (Overmeer, 1985b). 29

31 Μέθοδος εμβάπτισης και ψεκασμού αντικειμενοφόρου πλάκας (slide-dip and slidespray method) Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, ένας αριθμός ενήλικων θηλυκών ατόμων αρπακτικών ακάρεων μεταφέρεται με τη βοήθεια ενός λεπτού πινέλου σε αντικειμενοφόρο πλάκα η οποία φέρει σε τμήμα της επιφάνειας της ένα μικρό κομμάτι διπλής κολλητικής ταινίας, στο οποίο μεταφέρονται τα ακάρεα με τη ραχιαία πλευρά του ιδιοσώματος σε επαφή με την κολλητική ταινία. Η αντικειμενοφόρος πλάκα με τα ακάρεα εμβαπτίζεται στο διάλυμα του παρασιτοκτόνου για 5 δευτερόλεπτα και ανακινείται ελαφρώς. Μετά την εμβάπτιση, η πλάκα διατηρείται για 24 ώρες σε χώρο με σταθερή θερμοκρασία (20-25 C) και στη συνέχεια καταμετρείται ο αριθμός νεκρών και ζωντανών ατόμων. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η μεγάλη επαναληψιμότητα των αποτελεσμάτων. Όμως, μπορούν να μελετηθούν μόνο οι άμεσες τοξικές επιδράσεις των παρασιτοκτόνων. Αντίθετα, δεν μπορεί να μελετηθεί η υπολειμματική διάρκεια δράσης των παρασιτοκτόνων και οι επιδράσεις στην αναπαραγωγή, τη μακροβιότητα και τη θνησιμότητα των ανήλικων σταδίων. Η μέθοδος αυτή είναι, επίσης, χρήσιμη για τη διαπίστωση ανάπτυξης ανθεκτικότητας σε πληθυσμούς ακάρεων που συλλέγονται από τον αγρό. Όμως, δεν είναι χρήσιμη για επιλογές ατόμων για ανθεκτικότητα, αφού τα άτομα που θα επιβιώσουν θα πεθάνουν τελικά ως αποτέλεσμα της μεθόδου. Μια τροποποίηση της μεθόδου εμβάπτισης αντικειμενοφόρου πλάκας είναι ο ψεκασμός της πλάκας με το παρασιτοκτόνο με τη χρήση ειδικού ψεκαστικού οργάνου. Η μέθοδος αυτή είναι ιδιαίτερα χρήσιμη στην περίπτωση μη τυποποιημένων προϊόντων. Επίσης, με τη μέθοδο αυτή επιτυγχάνεται καλύτερη κάλυψη των ατόμων που ψεκάζονται. Οι Croft & Jeppson (1970) διαπίστωσαν ότι οι τιμές LC 50 που λαμβάνονται με τη μέθοδο της εμβάπτισης είναι περίπου 1.5 έως 2 φορές μικρότερες από εκείνες που λαμβάνονται με τη μέθοδο του ψεκασμού. 30

32 Εμβάπτιση μεμονωμένων ατόμων (Dipping of individual mites) Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, ενήλικα θηλυκά άτομα του αρπακτικού ακάρεως τοποθετούνται σε έναν δοκιμαστικό σωλήνα και στη συνέχεια προστίθεται 1 ml διαλύματος του εντομοκτόνου. Εάν η επιφανειακή τάση δεν είναι αρκετά μικρή ώστε να μπορούν να εμβαπτιστούν τα άτομα, τότε προστίθεται μια διαβρεκτική ουσία. Στη συνέχεια, το διάλυμα με τα ακάρεα αναρροφάται με τη χρήση μιας πιπέττας και μεταφέρεται σε μια λεπτή σήτα διαμέτρου οπών μm. Η σήτα τοποθετείται στο άνοιγμα μιας κενής φιάλης που συνδέεται με μια αντλία νερού προκειμένου να απομακρυνθεί το υγρό. Το διάλυμα που έχει απομείνει στη σήτα απομακρύνεται τοποθετώντας διηθητικό χαρτί στη κάτω επιφάνεια της. Το αποτέλεσμα είναι να καλύπτει το σώμα των ακάρεων ένα στρώμα διαλύματος εντομοκτόνου. Στη συνέχεια, τα ακάρεα μπορούν να μεταφερθούν σε φυτά ή δακτυλίους φύλλων ή άλλες θέσεις. Η θνησιμότητα υπολογίζεται μετά από 24 ή 48 ώρες. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου σε σχέση με την εμβάπτιση αντικειμενοφόρου πλάκας είναι ότι, τα ακάρεα δεν προσκολλώνται σε κάποιο υπόστρωμα και επομένως, τα άτομα που επιζούν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε περαιτέρω πειράματα μελέτης της βιολογίας τους. Μέθοδος ψεκασμού των φύλλων (Leaf-spray method) Η μέθοδος αυτή είναι μια τυπική εργαστηριακή μέθοδος για την εκτίμηση των επιδράσεων των παρασιτοκτόνων σε αρπακτικά ακάρεα. Τα ακάρεα τοποθετούνται πάνω σε μεμονωμένα φύλλα στα οποία υπάρχουν άτομα της λείας και ακολουθεί ψεκασμός των φύλλων με ειδικό ψεκαστήρα (spray tower). Οι υποστηρικτές αυτής της τεχνικής εκτιμούν ότι μια τέτοια μεταχείριση μοιάζει πολύ με τον τρόπο που τα ακάρεα δέχονται την επίδραση του παρασιτοκτόνου σε συνθήκες αγρού. Συνήθως η δόση του παρασιτοκτόνου είναι όμοια με τη συνιστώμενη δόση στον αγρό, αν και μπορούν να επιλεγούν και άλλες συγκεντρώσεις του παρασιτοκτόνου. 31

33 Οι Aliniazee & Granham (1980) έλεγξαν την επίδραση μιας σειράς παρασιτοκτόνων στο αρπακτικό άκαρι T. pyri. Τριάντα άτομα του ακάρεως μεταφέρθηκαν σε φύλλα δαμασκηνιάς που βρίσκονταν σε επαφή με διαβρεγμένο βαμβάκι μέσα σε τρυβλία Petri. Τα φύλλα ήταν προσβεβλημένα με το φυτοφάγο άκαρι P. ulmi. Στη συνέχεια, τα φύλλα ψεκάστηκαν με ειδικό ψεκαστήρα (Potter Spray Tower) με 4mg ψεκαστικού υγρού ανά cm² φυλλικής επιφάνειας. Η δόση αυτή ήταν παρόμοια με τη συνιστώμενη στον αγρό δόση. Οι μάρτυρες ψεκάστηκαν με νερό. Η θνησιμότητα των ατόμων μετρήθηκε μετά από 48 ώρες. Με την μέθοδο αυτή μπορεί να εκτιμηθεί εκτός από τη θνησιμότητα των ενήλικων ατόμων και η επίδραση των παρασιτοκτόνων σε αυγά και ανήλικα άτομα του ακάρεως. Επιπλέον, μπορούμε να λάβουμε πληροφορίες για την επίδραση που έχουν τα παρασιτοκτόνα στην αναπαραγωγή. Το κύριο πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι το ευρύ φάσμα των πληροφοριών που μπορεί να ληφθεί. Επίσης, μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε προγράμματα επιλογής ατόμων ανθεκτικών σε παρασιτοκτόνα. Το μειονέκτημα της μεθόδου είναι ότι στην περίπτωση που η λεία είναι ευαίσθητη στα παρασιτοκτόνα, θα πρέπει να προστίθενται συνεχώς άλλα άτομα. Μέθοδος εμβάπτισης των φύλλων και ψεκασμού των φύλλων (Leaf-dip and leaf-spray method) Με τη συγκεκριμένη μέθοδο μετράται η υπολειμματική δράση των παρασιτοκτόνων. Σύμφωνα με αυτήν, δακτύλιοι φύλλων εμβαπτίζονται στο διάλυμα του παρασιτοκτόνου και αφήνονται να στεγνώσουν. Στη συνέχεια τοποθετούνται σε έναν δίσκο με νερό. Ομάδες ενήλικων θηλυκών ατόμων αρπακτικών ακάρεων τοποθετούνται πάνω στους δακτυλίους και προστίθενται ως λεία άτομα του T. urticae. Η θνησιμότητα καταγράφεται μετά από 24 ώρες. Σε αντίθεση με τις προηγούμενες μεθόδους, τα αρπακτικά ακάρεα έρχονται σε επαφή με τα υπολείμματα του παρασιτοκτόνου μέσω των ταρσών. Ένα μειονέκτημα της μεθόδου 32

34 εμβάπτισης των φύλλων είναι ότι η κάλυψη του φύλλου με το παρασιτοκτόνο μπορεί να μην είναι ικανοποιητική μιας και εξαρτάται από την ποσότητα των κηρωδών ουσιών που βρίσκονται στη φυλλική επιφάνεια. Η κάλυψη, ωστόσο, μπορεί να βελτιωθεί με την προσθήκη μικρής ποσότητας διαβρεκτικής ουσίας στο διάλυμα. Η μέθοδος του ψεκασμού των φύλλων φαίνεται να είναι πιο ακριβής. Ψεκασμός γυάλινου υποστρώματος (Spraying of a glass substrate) Με την μέθοδο αυτή, τα αρπακτικά ακάρεα εκτίθενται σε εντομοκτόνο που έχει εφαρμοστεί σε γυάλινο υπόστρωμα και στη συνέχεια καταγράφονται η θνησιμότητα και ο τρόπος με τον οποίο επηρεάζεται η αναπαραγωγή. Η δυσκολία που παρουσιάζει η συγκεκριμένη μέθοδος είναι ότι τα άτομα της λείας πεθαίνουν γρήγορα από ασιτία και, επομένως, θα πρέπει συχνά να προστίθενται άλλα άτομα. Όμως, ορισμένα είδη αρπακτικών ακάρεων μπορούν να τρέφονται σε γύρη με αποτέλεσμα η μέθοδος να συνίσταται κυρίως για ακάρεα με αυτές τις τροφικές συνήθειες. Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, το κεντρικό μέρος της επάνω επιφάνειας ενός τρυβλίου Petri ψεκάζεται με το αξιολογούμενο παρασιτοκτόνο. Η γυάλινη επιφάνεια αφήνεται να στεγνώσει και στη συνέχεια ένας δακτύλιος υγρού διηθητικού χαρτιού τοποθετείται γύρω από την ψεκασμένη περιοχή. Ο δακτύλιος αυτός έχει διάμετρο 9 εκατοστά και αφαιρείται από αυτόν μια κεντρική περιοχή διαμέτρου 3 περίπου εκατοστών. Ο δακτύλιος αυτός αφ ενός λειτουργεί σαν ένα εμπόδιο προκειμένου να αποφευχθεί η διαφυγή των ακάρεων και αφετέρου παρέχει στα ακάρεα το νερό που χρειάζονται. Το τρυβλίο Petri τοποθετείται πάνω σε ένα μικρό γυάλινο κύπελλο μέσα σε δίσκο με νερό και λωρίδες διηθητικού χαρτιού, έτσι ώστε το διηθητικό χαρτί στο τρυβλίο να παραμένει υγρό. Πάνω στον δακτύλιο προστίθεται μια ειδική εντομολογική κόλλα για να αποτραπεί η διαφυγή των ακάρεων. Στην ψεκασμένη περιοχή τοποθετούνται μικρά κομμάτια ψεκασμένου γυαλιού ως καταφύγιο, καθώς και μικρή ποσότητα γύρης. Τα αρπακτικά ακάρεα δείχνουν έντονη τάση να κρύβονται κάτω από το καταφύγιο και να παραμένουν εκεί για μεγάλο διάστημα, με αποτέλεσμα ο αριθμός των ατόμων που προσπαθούν να φύγουν από την ψεκασμένη περιοχή να είναι συνήθως μικρός αν το παρασιτοκτόνο έχει απωθητική δράση. 33

35 Εμβάπτιση των φυτών (Dipping of plants) Στη μέθοδο αυτή συνήθως χρησιμοποιούνται νεαρά φυτά φασολιάς που μόλις έχουν εκπτύξει τα δυο πρώτα φύλλα τους. Τα φυτά αυτά εμβαπτίζονται σε διάλυμα του παρασιτοκτόνου συγκεκριμένης συγκέντρωσης. Αφού στεγνώσει το φύλλωμα, στα φυτά μεταφέρονται φυτοφάγα ακάρεα ως λεία για τα άτομα του αρπακτικού ακάρεως. Στη συνέχεια μεταφέρονται πάνω στα φυτά ενήλικα άτομα του αρπακτικού και καταγράφεται η θνησιμότητα μετά από 24 ή 72 ώρες. Η μέθοδος αυτή εφαρμόζεται κυρίως στην περίπτωση που δεν είναι διαθέσιμο κάποιο σύστημα ψεκασμού. Όταν πραγματοποιείται με προσοχή μπορεί να αποδειχτεί το ίδιο ακριβής με μια μέθοδο ψεκασμού, αν και ο ψεκασμός οδηγεί σε καλύτερη κάλυψη του φυτού με το παρασιτοκτόνο. Επίσης, με τη μέθοδο αυτή δεν παρέχονται πληροφορίες για πιθανές επιδράσεις στην αναπαραγωγή. Ψεκασμός των φυτών (Spraying of plants) Με τη μέθοδο αυτή ψεκάζονται νεαρά φυτά φασολιάς μέχρι απορροής και στη συνέχεια τοποθετούνται ορισμένα ενήλικα θηλυκά άτομα φυτοφάγου ακάρεως ανά φυλλάριο. Στη συνέχεια δημιουργούνται ομάδες των 2 φυτών ανά δοχείο (pot) και σε κάθε ομάδα προστίθενται ενήλικα άτομα αρπακτικού ακάρεως. Την επόμενη μέρα οι ομάδες ελέγχονται για την ύπαρξη ζωντανών ατόμων του φυτοφάγου ακάρεως. Αν υπάρχουν ζωντανά άτομα, τα φυλλάρια κάθε ομάδας αποκόπτονται και μεταφέρονται σε μια ομάδα 7 φυτών ανά δοχείο στο οποίο τοποθετούνται θηλυκά άτομα του φυτοφάγου ακάρεως. Πέντε ημέρες μετά μετρώνται όλα τα άτομα του αρπακτικού και του φυτοφάγου ακάρεως. 34

36 Ψεκασμός φυτών που έχουν προσβληθεί από φυτοφάγα ακάρεα (Spraying of plants infested by mites) Σύμφωνα με τη μέθοδο αυτή, γίνεται απευθείας ψεκασμός των ατόμων του αρπακτικού ακάρεως πάνω σε φυτά φασολιάς που έχουν προσβληθεί από το φυτοφάγο άκαρι. Η προσβολή γίνεται σε νεαρά φυτά φασολιάς στα οποία αρχικά μεταφέρονται θηλυκά άτομα φυτοφάγου ακάρεως και αργότερα τοποθετούνται θηλυκά άτομα αρπακτικού ακάρεως. Μια εβδομάδα μετά τον ψεκασμό λαμβάνονται τα αποτελέσματα για τη θνησιμότητα και την αναπαραγωγή και συγκρίνονται με τα αντίστοιχα του μάρτυρα. Η μέθοδος αυτή διαφέρει από τις δυο προηγούμενες στο ότι τα αρπακτικά ακάρεα ψεκάζονται απευθείας και, επομένως, εκτίθενται άμεσα στη τοξική ουσία κάτι που προσομοιάζει ιδιαίτερα της κατάστασης που επικρατεί στον αγρό. Ο κύριος λόγος που ορισμένοι ερευνητές προτιμούν να τοποθετούν τα ακάρεα σε ψεκασμένα φυτά είναι για να μειωθεί η απώλεια ατόμων, που πιθανώς προκαλείται από τις μηχανικές πιέσεις που ασκούνται από τον ψεκασμό. Ανθεκτικότητα των αρπακτικών ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae σε παρασιτοκτόνα Η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε παρασιτοκτόνα είναι ένα σύνηθες φαινόμενο σε φυτοφάγα και αρπακτικά ακάρεα (Croft & Van de Baan, 1988). Στις περισσότερες περιπτώσεις η ανθεκτικότητα βασίζεται σε ένα κυρίαρχο ή ημικυρίαρχο γονίδιο. Η πολυπαραγοντική ανθεκτικότητα είναι αυτή που εμφανίζεται συχνότερα σε επιλογές στο εργαστήριο. Οι οικολογικοί παράγοντες παίζουν, επίσης, σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη της ανθεκτικότητας (Croft & Van de Baan, 1988). Ανάμεσα σε αυτούς, είναι η ταχύτητα μετανάστευσης των ευαίσθητων ατόμων σε ψεκασμένες περιοχές, ο ρυθμός αναπαραγωγής και η δυνατότητα των ατόμων να τρέφονται με εναλλακτική τροφή με απουσία της λείας (Croft & Van de Baan, 1988; Roush & McKenzie, 1987). 35

37 Η αντιμετώπιση των φυτοφάγων ακάρεων με χημικά μέσα συχνά οδηγεί σε εξάρσεις των πληθυσμών τους (Fournier et al., 1985). Το ανεπιθύμητο αυτό αποτέλεσμα οφείλεται στην ανάπτυξη ανθεκτικών βιότυπων φυτοφάγων ακάρεων σε ορισμένα παρασιτοκτόνα και στον περιορισμό των φυσικών εχθρών των φυτοφάγων ακάρεων, ιδιαιτέρα των ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae (Fournier et al., 1985). Για παράδειγμα, σε αμυγδαλεώνες της Καλιφόρνιας το αρπακτικό άκαρι Metaseiulus occidentalis είναι αποτελεσματικός φυσικός εχθρός και περιορίζει σε ικανοποιητικό βαθμό τα φυτοφάγα ακάρεα T. pacificus, T. urticae και P. ulmi (Τζανακάκης, 1995). Ορισμένα, όμως, εντομοκτόνα όπως τα carbaryl και permethrin που χρησιμοποιούνται εναντίον των Λεπιδοπτέρων Amyelois transitella και Anarsia lineatella, εμποδίζουν τον φυσικό περιορισμό των φυτοφάγων ακάρεων, σκοτώνοντας τα άτομα του Metaseiulus occidentalis και άλλων ακάρεων που τρέφονται με τα παραπάνω έντομα (Τζανακάκης, 1995). Ένας ακόμη λόγος για τις εξάρσεις των φυτοφάγων ακάρεων μετά από μια χημική επέμβαση είναι ότι ορισμένα παρασιτοκτόνα έχουν μια διεγερτική, άμεση ή έμμεση επίδραση στα φυτοφάγα ακάρεα μέσω του φυτού ξενιστή (Fournier et al., 1985). Οι αρνητικές συνέπειες του περιορισμού των φυσικών εχθρών έχουν επισημανθεί σε πολλά πειράματα αγρού (Fournier et al., 1985). Γίνεται προσπάθεια για την εύρεση εκλεκτικών χημικών ουσιών που να μπορούν να χρησιμοποιηθούν εναντίον φυτοφάγων ειδών χωρίς να είναι τοξικές για τα αρπακτικά ακάρεα (Fournier et al., 1985). Οι έρευνες, όμως, έδειξαν ότι, τέτοιες χημικές ουσίες είναι σχετικά λίγες, καθώς ο προσανατολισμός των εταιρειών είναι προς χημικά σκευάσματα με ευρύ φάσμα δράσης (Hoyt, 1969). Το γεγονός αυτό είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη ανθεκτικότητας πληθυσμών σε ορισμένες χημικές ουσίες, κυρίως σε οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα (Fournier et al., 1985). Από το 1953, οι Huffaker και Kennett διαπίστωσαν την ανάπτυξη ανθεκτικότητας του Metaseiulus occidentalis στο parathion. Αν και ο αριθμός των φυτοφάγων ακάρεων που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ένα τουλάχιστον παρασιτοκτόνο αυξάνει συνεχώς, ο αντίστοιχος αριθμός των ανθεκτικών αρπακτικών ακάρεων παραμένει μικρός (Fournier et al., 1985). Έχουν αναπτυχθεί δυο θεωρίες για την εξήγηση του φαινομένου αυτού, η οικολογική και η γενετική θεωρία (Fournier et al., 1985). Σύμφωνα με την οικολογική θεωρία, τα φυτοφάγα ακάρεα που επιβιώνουν μετά την έκθεση τους σε παρασιτοκτόνα, δεν αντιμετωπίζουν πρόβλημα εύρεσης τροφής, σε αντίθεση με τα αρπακτικά είδη και τα παράσιτα που πρέπει να επανέλθουν μετά την έκθεσή τους στο παρασιτοκτόνο και να αντιμετωπίσουν 36

38 ταυτόχρονα και την έλλειψη τροφής (Fournier et al., 1985). H υπόθεση αυτή, όμως, δεν λαμβάνει υπόψη το γεγονός ότι το αρπακτικό άκαρι μπορεί να καταναλώσει ανθεκτικά φυτοφάγα έντομα και ακάρεα που επέζησαν μετά την εφαρμογή του παρασιτοκτόνου, καθώς και το γεγονός ότι πολλά αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae χρησιμοποιούν εναλλακτικές μορφές τροφής, όπως για παράδειγμα γύρεις φυτών (Fournier et al., 1985). Η γενετική θεωρία επισημαίνει την μικρότερη ικανότητα παραλλαγής στα αρπακτικά αρθρόποδα (Fournier et al., 1985). Μελέτες στα Αmblyseius fallacis και Tetranychus urticae, έδειξαν ότι ο άρπαγας μπορεί να αναπτύξει ανθεκτικότητα εξίσου γρήγορα με τη λεία του όταν αυτή δεν είναι περιορισμένη (Fournier et al., 1985). Είναι, επίσης, ενδεικτικό ότι τα Phytoseiidae είναι είδη πολυφάγα και πολλές φορές πρέπει να αποτοξινώνουν και τις ουσίες που λαμβάνουν έμμεσα, μέσω της κατανάλωσης της επίσης πολυφάγου λείας τους (Fournier et al., 1985). Για παράδειγμα, το αρπακτικό άκαρι Phytoseiulus persimilis δεν μπορεί να τραφεί με άτομα τετρανύχου τα οποία αναπτύχθηκαν σε φυτά που δέχτηκαν επεμβάσεις με διασυστηματικά εντομοκτόνα, όπως το acephate (Fournier et al., 1985). Η ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα Phytoseiidae ευνοείται από έναν αριθμό βιολογικών χαρακτηριστικών, όπως είναι ο μικρός βιολογικός κύκλος, η πίεση επιλογής από εφαρμογή χημικών σε όλα τα στάδια ανάπτυξης και η περιορισμένη μετακίνηση (Fournier et al., 1985). Σε συνθήκες αγρού, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας είναι αργή και είναι δύσκολο να παρακολουθηθεί, εξαιτίας της επίδρασης των κλιματικών συνθηκών στην τοξική επίδραση των αγροχημικών (Fournier et al., 1985). Η διερεύνηση των μηχανισμών ανθεκτικότητας γίνεται με διασταύρωση ετεροζύγωτων θηλυκών (διπλοειδή) με ανθεκτικά ή ευαίσθητα αρσενικά (απλοειδή) (Fournier et al., 1985). Αν τα θηλυκά που θα αναπτυχθούν παρουσιάζουν δύο σαφείς τάσεις, δηλαδή θηλυκά με ανθεκτικότητα όμοια με αυτή των ευαίσθητων προγόνων και θηλυκά με ανθεκτικότητα όμοια με αυτή των ανθεκτικών προγόνων, τότε η ανθεκτικότητα είναι μονοπαραγοντική (Fournier et al., 1985). Εάν η διάκριση των θηλυκών απογόνων σε επιμέρους ομάδες ανάλογα με την ανθεκτικότητα δεν είναι ορατή, τότε η ανθεκτικότητα πιθανότατα είναι πολυπαραγοντική (Fournier et al., 1985). 37

39 Οι μέχρι σήμερα γνωστοί μηχανισμοί ανθεκτικότητας στα αρθρόποδα είναι οι εξής (Fournier et al., 1985) : α) η τοξική ουσία διεισδύει με μικρότερη ταχύτητα στο σώμα των ανθεκτικών ατόμων σε σχέση με τα ευαίσθητα άτομα, β) η τοξική ουσία μεταβολίζεται ταχύτερα στα ανθεκτικά άτομα απ ότι στα ευαίσθητα και γ) το ένζυμο - στόχος της τοξικής ουσίας είναι λιγότερο ευαίσθητο στα άτομα με ανθεκτικότητα. Όσο αφορά στον πρώτο μηχανισμό ανθεκτικότητας, αυτός αναφέρεται και ως φυσιολογική ανθεκτικότητα (Τζανακάκης, 1995). Τα ανθεκτικά άτομα έχουν εξωσκελετό λιγότερο περατό στο εντομοκτόνο, άρα συμβαίνει βραδύτερη διείσδυση του εντομοκτόνου. Η βραδύτητα διείσδυσης παρέχει ανθεκτικότητα στα άτομα αν στη συνέχεια υπάρχει κι άλλο αίτιο που συμβάλλει στην περίπτωση (Τζανακάκης, 1995). Ο πρώτος μηχανισμός ανθεκτικότητας θεωρείται κοινός στα έντομα, αλλά σπάνιος στα ακάρεα (Lee et al., 1976; Fournier et al., 1985). Όσο αφορά στον ταχύτερο μεταβολισμό του εντομοκτόνου στο σώμα των ανθεκτικών ατόμων, φαίνεται ότι ο μηχανισμός αυτός συνδέεται κυρίως με τρεις ομάδες ενζύμων που σχετίζονται με φαινόμενα ανθεκτικότητας. Οι ομάδες αυτές των ενζύμων είναι οι εστεράσες, οι οξειδάσες μικτής δράσης (MFOs) και οι τρανσφεράσες της γλουταθειόνης (Fournier et al., 1985; Τζανακάκης, 1995). Συχνότερα απαντώμενες είναι οι τρανσφεράσες της γλουταθειόνης που μεταβολίζουν τα εντομοκτόνα σε μη τοξικούς μεταβολίτες (Fournier et al., 1985). Αυτός ο μηχανισμός ανθεκτικότητας απαντάται τόσο σε έντομα όσο και σε ακάρεα (Motoyama et al., 1977; Lee & Clark, 1996). Η μειωμένη ευαισθησία του ενζύμου-στόχου είναι ένας κοινός μηχανισμός ανθεκτικότητας στα φυτοφάγα ακάρεα, όχι όμως και για τα αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae (Fournier et al., 1985). Παρ όλα αυτά, όμως, σε μια ανθεκτική φυλή του αρπακτικού ακάρεως T. pyri βρέθηκε ότι η ανθεκτικότητα των ατόμων οφειλόταν στη μειωμένη ευαισθησία της ΑchE (Τζανακάκης, 1995). Μεταξύ των φυτοφάγων και των αρπακτικών ακάρεων, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε παρασιτοκτόνα έχει διαφορετικές συνέπειες. Για τα φυτοφάγα ακάρεα, η ανθεκτικότητα ενισχύει τη δυναμική του πληθυσμού ενός είδους λόγω της αδυναμίας αντιμετώπισης του φυτοφάγου (Croft & Van De Baan, 1988). Πολλές προσπάθειες έχουν γίνει προκειμένου να αναπτυχθούν νέα εκλεκτικά ακαρεοκτόνα για τον έλεγχο ανθεκτικών 38

40 πληθυσμών φυτοφάγων ακάρεων (Croft, 1982). Σε αντίθεση, η ανάπτυξη ανθεκτικότητας στα αρπακτικά ακάρεα μπορεί να καταστήσει τα παρασιτοκτόνα εκλεκτικά και να επιτρέψει τον βιολογικό έλεγχο σε μεγαλύτερη κλίμακα σε ορισμένες καλλιέργειες (Croft, 1982 ; Hoy, 1985). Αρπακτικά ακάρεα που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε παρασιτοκτόνα είτε μέσω επιλογής στον αγρό είτε με γενετική βελτίωση στο εργαστήριο έχουν χρησιμοποιηθεί σε ευρεία κλίμακα σε προγράμματα βιολογικής καταπολέμησης (Croft, 1982 ; Hoy, 1985). Για παράδειγμα, σε μηλεώνες του Καναδά, πληθυσμοί του αρπακτικού ακάρεως Τ. occidentalis βρέθηκαν να είναι ανθεκτικοί στο εντομοκτόνο azinphos-methyl και σε ορισμένα άλλα οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση της καρπόκαψας των μήλων. Έτσι, παρά τη χρήση των εντομοκτόνων αυτών το αρπακτικό άκαρι επιβιώνει με αποτέλεσμα να αποφεύγονται δαπανηροί ψεκασμοί για την αντιμετώπιση του P. ulmi (Τζανακάκης, 1995). Οποιαδήποτε επιλογή συνοδεύεται με διατάραξη του γονιδιώματος και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να επιφέρει μεταβολή του βαθμού προσαρμοστικότητας (fitness) και της ανθεκτικότητας σε άλλα εντομοκτόνα- ακαρεοκτόνα (Fournier et al., 1985). Έτσι, μετά από επιλογές για ανάπτυξη ανθεκτικότητας, πολλοί ερευνητές έχουν μελετήσει μια σειρά βιολογικών παραμέτρων, όπως τη διάρκεια ανάπτυξης, την αναλογία φύλου, την ωοπαραγωγή, τη γονιμότητα και την αρπακτικότητα (Fournier et al., 1985). Οι απόψεις που έχουν διατυπωθεί είναι πολλές και ορισμένες φορές είναι αντικρουόμενες (Fournier et al., 1985). Ορισμένοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ ανθεκτικών και ευαίσθητων πληθυσμών ως προς την προσαρμοστικότητα (fitness). Άλλοι ερευνητές υποστηρίζουν ότι οι ανθεκτικοί πληθυσμοί παρουσιάζουν αυξημένη αναλογία φύλου και αντοχή σε συνθήκες έλλειψης τροφής, ενώ άλλοι αναφέρονται σε μικρή μείωση όλων των βιοτικών παραμέτρων των ανθεκτικών πληθυσμών (Fournier et al., 1985). Μια μικρή αύξηση στην προσαρμοστικότητα μετά από επιλογή μπορεί να ερμηνευθεί ως μια τυχαία προσωρινή επιλογή των περισσότερο εύρωστων ατόμων του πληθυσμού, ενώ μια μείωση συχνά αποδίδεται σε γενετικές αλλαγές. Απουσία συνεχούς επιλογής, η ανθεκτικότητα δε θα είναι σταθερή ως αποτέλεσμα μικρού βαθμού προσαρμοστικότητας (fitness) και διασταύρωσης με ευαίσθητους πληθυσμούς (Fournier et al., 1985). 39

41 Συμπερασματικά, φαίνεται ότι, σε ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae έχει παρατηρηθεί ανάπτυξη ανθεκτικών πληθυσμών (Fournier et al., 1985). Ο μηχανισμός ανθεκτικότητας που επικρατεί στα ακάρεα της οικ. Phytoseiidae, είναι ο μεταβολισμός των χημικών ουσιών, ενώ ο μηχανισμός που επικρατεί στα ακάρεα της οικ. Tetranychidae είναι η ανθεκτικότητα του ενζύμου στόχου (π.χ χολινεστεράση σε οργανοφωσφορικά και σε καρβαμιδικά εντομοκτόνα). Οι πληθυσμοί που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα ως αποτέλεσμα είτε επιλογών στο εργαστήριο είτε ερευνών για ανθεκτικούς πληθυσμούς στον αγρό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης (Fournier et al., 1985). ΣΚΟΠΟΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗΣ ΔΙΑΤΡΙΒΗΣ Στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε η τοξικότητα ορισμένων ευρέως χρησιμοποιούμενων φυτοπροστατευτικών προϊόντων, σε 3 πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως Euseius finlandicus. Τα παραπάνω φυτοπροστατευτικά προϊόντα είναι ορισμένα για χρόνια χρησιμοποιούμενα εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα (methamidophos, azinphos-methyl, diazinon, methomyl, alphacypermethrin, deltamethrine, fenbutadin-oxide) και ορισμένα εντομοκτόνα που ανήκουν στη νέα γενιά (imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam και spirodiclofen). Μελετήθηκε, επίσης, η παραλλακτικότητα στο βαθμό ανθεκτικότητας στις παραπάνω τοξικές ουσίες μεταξύ των 3 πληθυσμών του E. finlandicus που προέρχονταν από ψεκασμένους και αψέκαστους οπωρώνες φυλλοβόλων δέντρων της Β. Ελλάδας. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να διαπιστωθεί η ανάπτυξη ανθεκτικότητας των πληθυσμών αυτών στα συγκεκριμένα παρασιτοκτόνα και η προοπτική χρησιμοποίησης αυτών των πληθυσμών σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης. Το αρπακτικό άκαρι E. finlandicus αποτελεί σημαντικό φυσικό εχθρό φυτοφάγων ακάρεων και συνεπώς η πιθανή ανάπτυξη ανθεκτικών πληθυσμών μπορεί να έχει ιδιαίτερη σημασία, αφού θα έχει σαν αποτέλεσμα την παρουσία πληθυσμών του στον αγρό παρά την εφαρμογή εντομοκτόνων και ακαρεοκτόνων. Στα πειράματα του δεύτερου μέρους της διατριβής, μελετήθηκε η επίδραση δυο διαφορετικών σκευασμάτων της ίδιας δραστικής ουσίας (azinphos-methyl) στην ανήλικη ανάπτυξη, τη διάρκεια ζωής και τη συνολική ωοπαραγωγή των ατόμων ενός 40

42 πληθυσμού του E. finlandicus ανθεκτικού στο azinphos-methyl. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν να εκτιμηθεί η σημασία της τυποποίησης στη τοξική δράση των εντομοκτόνων στον αγρό. 41

43 ΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ ΟΡΙΣΜΕΝΩΝ ΦΥΤΟΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΩΝ ΠΡΟΪΟΝΤΩΝ ΚΑΙ ΕΚΤΙΜΗΣΗ ΤΟΥ ΕΠΙΠΕΔΟΥ ΑΝΘΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑΣ ΤΡΙΩΝ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ ΤΟΥ ΑΡΠΑΚΤΙΚΟΥ ΑΚΑΡΕΩΣ EUSEIUS FINLANDICUS (ACARI: PHYTOSEIIDAE) ΠΕΡΙΛΗΨΗ Σε 3 πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus που συλλέχθηκαν από ψεκασμένους οπωρώνες της Μακεδονίας (Ινστιτούτο, Κερασιά) και από αψέκαστα δέντρα καλλωπιστικής δαμασκηνιάς του Α.Π.Θ. (Καλλωπιστική Δαμασκηνιά), μελετήθηκε ο βαθμός ανθεκτικότητας σε μια σειρά φυτοπροστατευτικών ουσιών οι οποίες ήταν οι : methamidophos (Tamaron 600 SL), azinphos-methyl (Cotnion 35 SC), azinphos-methyl (Gusathion M 20 EC), diazinon (Diziktol 60 EC), methomyl (Lannate 40 SP), alphacypermethrin (Fastac 10 EC), deltamethrine (Decis 2.5 EC), imidacloprid (Confidor 200 SL), thiacloprid (Calypso 480 SC), thiamethoxam (Actara 25WG), spirodiclofen (Envidor 240 SC) και fenbutadin-oxide (Vendex 50 FL). Για την εκτίμηση της τοξικότητας των ουσιών αυτών, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της εμβάπτισης αντικειμενοφόρου πλάκας σε διάλυμα παρασιτοκτόνου (slide-dip method). Με βάση τις καμπύλες συγκέντρωσης-θνησιμότητας, προσδιορίστηκε η μέση θανατηφόρος συγκέντρωση (LC 50 ) των παρασιτοκτόνων για κάθε πληθυσμό του E. finlandicus και χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης ανάπτυξης ανθεκτικότητας. Οι διαφορές στις τιμές LC 50 μεταξύ των 3 πληθυσμών έδειξαν ότι οι 2 πληθυσμοί του E. finlandicus που συλλέχθηκαν από εμπορικούς οπωρώνες έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ορισμένα εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα σκευάσματα σε αντίθεση με τον πληθυσμό που προήλθε από αψέκαστα δέντρα και ότι το επίπεδο της ανθεκτικότητας ποικίλλει μεταξύ των δύο ανθεκτικών πληθυσμών. Βρέθηκε επίσης ότι, η ανθεκτικότητα που έχει αναπτυχθεί στους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά στα νέας γενιάς παρασιτοκτόνα (imidacloprid, thiacloprid, thiamethoxam και spirodiclofen) είναι προς το παρόν μικρή έως αμελητέα. 42

44 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus είναι ευρέως διαδεδομένο σε διάφορες χώρες (Miedema, 1987; McMurtry & Croft, 1997; Kabiček, 2003) και ένα από τα λίγα είδη του γένους Euseius που απαντώνται σε περιοχές με εύκρατο κλίμα (Amano & Chant, 1986; McMurtry & Croft, 1997). Απαντάται συχνά σε φυλλοβόλα δέντρα και αποτελεί σημαντικό παράγοντα βιολογικού ελέγχου του φυτοφάγου ακάρεως Panonychus ulmi σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς και ροδακινιάς (McMurtry, 1982; McMurtry & Croft, 1997; Broufas & Koveos, 2000; Kabiček, Σε περιοχές της βόρειας Ελλάδας, το E. finlandicus έχει βρεθεί να αναπτύσσει μεγάλους πληθυσμούς σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς, κερασιάς και ροδακινιάς, με αποτέλεσμα να θεωρείται ένας δυναμικός παράγοντας αντιμετώπισης φυτοφάγων ακάρεων στους οπωρώνες της περιοχής αυτής (Broufas & Koveos, 2000). Σε συνθήκες αγρού, οι λανθασμένες καλλιεργητικές πρακτικές και η ευρεία χρήση εντομοκτόνων και ακαρεοκτόνων σκευασμάτων συχνά ενισχύουν τις προσβολές από φυτοφάγα ακάρεα και επηρεάζουν αρνητικά τη δυναμική των πληθυσμών αρπακτικών ακάρεων (Villanueva & Walgenbach, 2005). Ακόμα, όμως, και για τα ακαρεοκτόνα σκευάσματα που οδηγούν σε μείωση των προσβολών από φυτοφάγα ακάρεα, το υψηλό κόστος αγοράς τους και η πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας κάνουν περισσότερο αναγκαία και επιθυμητή τη λύση της αντιμετώπισης των φυτοφάγων ειδών με αρπακτικά ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae (Villanueva & Walgenbach, 2005). Η χρήση, όμως, των χημικών μέσων για την αντιμετώπιση φυτοφάγων ακάρεων συχνά οδηγεί στον περιορισμό των ακάρεων της οικογένειας Phytoseiidae (Fournier et al., 1985). Πληθυσμοί του E. finlandicus εμφανίστηκαν αισθητά μειωμένοι σε αγρούς στους οποίους εφαρμόστηκαν μη εκλεκτικά εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα (Sechser et al., 1984). Σε αμπελώνες στην Τσεχία βρέθηκε ότι, όταν δεν είχαν γίνει ψεκασμοί, βρίσκονταν κατά μέσο όρο 4.96 ακάρεα της οικογένειας Phytoseiidae ανά φύλλο, ενώ όταν γίνονταν ψεκασμοί με πυρεθροειδή ή mancozeb, η πυκνότητα μειωνόταν σε 0.15 ακάρεα ανά φύλλο, ενώ με άλλα παρασιτοκτόνα σε 0.77 ακάρεα ανά φύλλο (Hluchý et al., 1991). Επιπλέον, οι ερευνητές αυτοί βρήκαν ότι στους αψέκαστους αμπελώνες το πιο συχνά απαντώμενο αρπακτικό άκαρι σε ποσοστό 82.6% ήταν το E. finlandicus, ενώ 43

45 σε οπωρώνες που δέχονταν ψεκασμούς βρισκόταν μόνο σε ποσοστό % (Hluchý et al., 1991). Επίσης, σε οπωρώνες της Ν. Φινλανδίας που δεν είχαν υποστεί χημική επέμβαση, το E. finlandicus αποτελούσε το δεύτερο συχνά απαντώμενο αρπακτικό άκαρι μετά το Phytoseius macropilis με ποσοστό 73.7% (Tuovinen, 1994; Tuovinen & Rokx, 1991). Επιπροσθέτως, σε αψέκαστους οπωρώνες μηλιάς στον Καναδά είναι το πλέον διαδεδομένο αρπακτικό άκαρι (Amano&Chant, 1990). Παρ όλα αυτά, το E. finlandicus ήταν το πιο διαδεδομένο αρπακτικό άκαρι της οικογένειας Phytoseiidae σε οπωρώνες που δέχονταν ψεκασμούς στη νότια Φινλανδία και βρισκόταν σε ποσοστό 41.4% (Tuovinen, 1994; Tuovinen & Rokx, 1991). Σκοπός των πειραμάτων που έγιναν σε αυτό το κεφάλαιο της διατριβής ήταν η αξιολόγηση της τοξικότητας εντομοκτόνων και ακαρεοκτόνων σκευασμάτων που χρησιμοποιούνται ευρέως σε εμπορικούς οπωρώνες για την καταπολέμηση φυτοφάγων εντόμων και ακάρεων σε 3 πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus. Η γνώση της τοξικότητας παρασιτοκτόνων σε ωφέλιμους οργανισμούς παίζει σημαντικό ρόλο για την χρησιμοποίησή τους σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης (James, 1997). Μελετήθηκε, επίσης, το επίπεδο ανθεκτικότητας των διαφορετικών πληθυσμών του ακάρεως στα παρασιτοκτόνα που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα σε σχέση με έναν πληθυσμό αναφοράς. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Αποικίες του ακάρεως : Χρησιμοποιήθηκαν 2 πληθυσμοί του ακάρεως (Κερασιά, Ινστιτούτο) που προέρχονταν από εμπορικούς οπωρώνες κερασιάς και ροδακινιάς της Μακεδονίας και ένας τρίτος πληθυσμός που συλλέχθηκε από αψέκαστα δέντρα καλλωπιστικής δαμασκηνιάς που αναπτύσσονταν στο χώρο του Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Τα άτομα διατηρούνταν στο εργαστήριο σε κομμένα φύλλα φασολιάς (Phaseolus vulgaris L.) που βρίσκονταν σε επαφή με διαβρεγμένη μάζα βαμβακιού μέσα σε πλαστικά κύπελλα με νερό σε θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ) (Εικόνα 1). Η εγκατάσταση των πληθυσμών του E. finlandicus στο εργαστήριο έγινε περίπου 10 εβδομάδες πριν από την έναρξη των πειραμάτων. Στην επιφάνεια των φύλλων ως τροφή του αρπακτικού ακάρεως προστίθετο ποσότητα γύρης του φυτού Typha sp. καθώς και ίνες βαμβακιού ως καταφύγιο και θέσεις ωοτοκίας. Κάθε αποικία 44

46 διατηρείτο σε διαφορετικό χώρο του εργαστηρίου για την αποφυγή ανάμιξης των ατόμων των πληθυσμών. Φυτοπροστατευτικά προϊόντα : Τα φυτοπροστατευτικά προϊόντα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη ήταν τα εξής (Πίνακας 1): Εντομοκτόνα : methamidophos (Tamaron 600 SL), azinphos-methyl (Cotnion 35 SC), azinphos-methyl (Gusathion M 20EC), diazinon (Diziktol 60 EC), methomyl (Lannate 40 SP), alphacypermethrin (Fastac 10 EC), deltamethrine (Decis 2.5 EC), imidacloprid (Confidor 200 SL), thiacloprid (Calypso 480 SC), thiamethoxam (Actara 25 WG) Ακαρεοκτόνα : spirodiclofen (Envidor 240 SC), fenbutadin-oxide (Vendex 50 FL) Οι βιοδοκιμές : Για τον κάθε πληθυσμό του ακάρεως προσδιορίσθηκαν οι καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας και η μέση θανατηφόρος συγκέντρωση για το κάθε φάρμακο. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος της εμβάπτισης ενήλικων ατόμων κολλημένων σε αντικειμενοφόρο πλάκα (slide dip method) σε διαφορετικές συγκεντρώσεις του παρασιτοκτόνου, όπως περιγράφεται από τον Overmeer (1985). Συγκεκριμένα, 15 ενήλικα θηλυκά άτομα του αρπακτικού ακάρεως ηλικίας 10 ημερών τοποθετούνταν με τη βοήθεια ενός λεπτού πινέλου σε αντικειμενοφόρο πλάκα η οποία έφερε σε τμήμα της επιφάνειας της ένα μικρό κομμάτι διπλής κολλητικής ταινίας. Πάνω στο κομμάτι αυτό τοποθετούνταν τα ακάρεα με τη ραχιαία πλευρά του ιδιοσώματος σε επαφή με την κολλητική ταινία (Εικόνα 2). Στη συνέχεια, ακολουθούσε εμβάπτιση της αντικειμενοφόρου πλάκας στο διάλυμα του παρασιτοκτόνου για 5 sec με ταυτόχρονη ελαφρά ανάδευση. Στη συνέχεια, οι πλάκες τοποθετούνταν σε απορροφητικό χαρτί μέχρι να στεγνώσουν και μεταφέρονταν σε θερμοκρασία C και υψηλή σχετική υγρασία (~ 90%). Μετά από 24h καταγραφόταν ο αριθμός των νεκρών ατόμων. Προκειμένου να διαπιστωθεί ο θάνατος των ατόμων, τα ακάρεα ενοχλούνταν ελαφρώς με τη βοήθεια ενός λεπτού πινέλου. Τα ζωντανά άτομα ανακινούσαν τα πόδια τους μετά την ενόχληση. Ως μάρτυρες χρησιμοποιούνταν άτομα τα οποία εμβαπτίζονταν σε νερό. Οι συγκεντρώσεις του κάθε σκευάσματος επιλέχθηκαν μεταξύ αυτών που προκαλούσαν θνησιμότητα 5-95% στα άτομα κάθε πληθυσμού του ακάρεως. Για κάθε συγκέντρωση χρησιμοποιήθηκαν 6 επαναλήψεις των 15 ατόμων του αρπακτικού ακάρεως. 45

47 Στατιστική ανάλυση : Για την ανάλυση των αποτελεσμάτων και τον προσδιορισμό των μέσων θανατηφόρων συγκεντρώσεων χρησιμοποιήθηκε η Probit ανάλυση. Για τον έλεγχο της γραμμικότητας των καμπυλών συγκέντρωσης θνησιμότητας εφαρμόστηκε το Pearson Goodness-of-Fit χ 2 test, ενώ το parallelism χ 2 test χρησιμοποιήθηκε προκειμένου να βρεθεί εάν οι καμπύλες ήταν παράλληλες μεταξύ τους. Εμπορικό όνομα Δραστική ουσία Συνιστώμενη δόση Gusathion M 20EC azinphos methyl 0.4 ml/lt Cotnion 35SC azinphos methyl 0.3 ml/lt Diziktol 60EC diazinon 0.5 ml/lt Lannate 40SP methomyl 1.2 ml/lt Tamaron 600SL methamidophos 1.5 ml/lt Fastac 10EC alphacypermethrin 0.1 ml/lt Decis 2.5EC deltamethrin 0.2 ml/lt Confidor 200SL imidacloprid 0.3 ml/lt Calypso 480SC thiacloprid 0.15 ml/lt Actara 25WG thiamethoxam 0.2 gr/lt Envidor 240SC spirodiclofen 0.4 ml/lt Vendex 50FL fenbutadin-oxide 0.2 ml/lt Πίνακας 1. Παρασιτοκτόνα (εμπορικά ονόματα, δραστικές ουσίες και συνιστώμενες δόσεις) που χρησιμοποιήθηκαν στα πειράματα. WG: Βρέξιμοι Κόκκοι, SC: Πυκνό Εναιώρημα, SL: Υδατικό Διάλυμα, EC: Γαλακτωματοποιήσιμο Υγρό, FL: Εναιώρημα 46

48 Εικόνα 1. Μέθοδος εκτροφής του ακάρεως σε κομμένα φύλλα φασολιάς (Phaseolus vulgaris L.) που βρίσκονταν σε επαφή με διαβρεγμένη μάζα βαμβακιού μέσα σε πλαστικά κύπελλα. 47

49 Εικόνα 2. Μέθοδος της εμβάπτισης ενήλικων ατόμων κολλημένων σε αντικειμενοφόρο πλάκα (slide dip method). 48

50 ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων διαπιστώθηκε ότι οι τιμές LC 50 για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus - Ινστιτούτο, Κερασιά, Καλλωπιστική Δαμασκηνιά - ήταν παραπλήσιες στα εντομοκτόνα Envidor (3438ppm, 3480ppm και 3096ppm αντίστοιχα), Confidor (3914ppm, 3070ppm και 3280ppm αντίστοιχα) και Calypso (1334ppm, 1539ppm και 1419ppm αντίστοιχα) (Πίνακας 2). Με βάση τα αποτελέσματα αυτά, δεν υπάρχουν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των 3 πληθυσμών του ακάρεως ως προς το επίπεδο της ανθεκτικότητάς που έχουν αναπτύξει στα εντομοκτόνα Envidor, Confidor και Calypso. Άλλωστε, αν ληφθεί υπόψη ότι ο πληθυσμός της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς δεν έχει υποστεί την επίδραση χημικών ουσιών και επομένως μπορεί να θεωρηθεί ως πληθυσμός αναφοράς για τη διαπίστωση ανάπτυξης ανθεκτικότητας, διαπιστώνουμε ότι οι πληθυσμοί Κερασιά (RR = 1.12 για Envidor, RR = ø για Confidor, RR = ø για Calypso) και Ινστιτούτο (RR = 1.11 για Envidor, RR = 1.19 για Confidor, RR = ø για Calypso) δεν έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στα παραπάνω εντομοκτόνα (Πίνακας 2). Επίσης, οι τιμές LC 50 των συγκεκριμένων εντομοκτόνων για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus ήταν σημαντικά υψηλότερες από την συνιστώμενη δόση εφαρμογής τους στον αγρό κάτι που μπορεί να δείχνει ότι πιθανώς να είναι ασφαλή και για τους 3 πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως όσο αφορά στην άμεση τοξικότητά τους στα άτομα του ακάρεως. Οι τιμές LC 50 του Decis για τα άτομα του E. finlandicus κυμαίνονται από 15.2 έως 722 ppm δραστικής ουσίας (Πίνακας 2). Από τα στοιχεία του πίνακα 2 προκύπτει ότι ο πληθυσμός Ινστιτούτο είναι ο πλέον ανθεκτικός από τους τρεις στη συγκεκριμένη δραστική ουσία. Η τιμή LC 50 του Decis για τον πληθυσμό είναι 722 ppm και είναι 47 περίπου φορές υψηλότερη από την τιμή LC 50 (15.2 ppm) για τον ευαίσθητο πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς. Ομοίως, η τιμή LC 50 του Decis για τον πληθυσμό της Κερασιάς (130 ppm) ήταν υψηλότερη από αυτή του ευαίσθητου πληθυσμού. Διαπιστώνονται, όμως, διαφορές μεταξύ των 2 ανθεκτικών πληθυσμών ως προς το επίπεδο ανθεκτικότητας στo εντομοκτόνο Decis, με τον δείκτη ανθεκτικότητας του ενός πληθυσμού ( Ινστιτούτο ) να είναι σημαντικά μεγαλύτερος (RR = 47.5) από τον αντίστοιχο του άλλου πληθυσμού ( Κερασιά ) (RR = 8) (Πίνακας 2). Επιπλέον, στη συνιστώμενη δόση στον αγρό, το Decis πιθανώς να μη προκαλεί θνησιμότητα για τον 49

51 πληθυσμό Ινστιτούτο (εφ όσον επιβεβαιωθούν με πειράματα αγρού), ενώ εμφανίζεται εξαιρετικά τοξικό για τον ευαίσθητο πληθυσμό. Από τον πίνακα 2 προκύπτει ότι οι τιμές LC 50 του Gusathion και του Cotnion, που περιέχουν την ίδια δραστική ουσία, για τους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά είναι σημαντικά υψηλότερες από τις αντίστοιχες για τον ευαίσθητο πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς. Οι πληθυσμοί Ινστιτούτο και Κερασιά είναι 17 και 14 περίπου φορές αντίστοιχα πιο ανθεκτικοί στο Gusathion και 71 και 64 περίπου φορές πιο ανθεκτικοί στο Cotnion από τον ευαίσθητο πληθυσμό (Πίνακας 2). Το επίπεδο της ανθεκτικότητας δεν διαφέρει σημαντικά μεταξύ των ανθεκτικών πληθυσμών για το κάθε εντομοκτόνο (Πίνακας 2). Στη συνιστώμενη δόση εφαρμογής στον αγρό, το Gusathion είναι τοξικό και για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus, ενώ το Cotnion αποδεικνύεται τοξικό μόνο για τον ευαίσθητο πληθυσμό. Βρέθηκε, επίσης, ότι οι τιμές LC 50 των εντομοκτόνων Diziktol, Fastac και Τamaron για τους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά είναι μεγαλύτερες από τις τιμές LC 50 της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς για τα παραπάνω σκευάσματα (Πίνακας 2). Ο βαθμός ανθεκτικότητας για τους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά είναι 9 και 10 περίπου φορές αντίστοιχα μεγαλύτερος στο Diziktol και 25 και 16 φορές αντίστοιχα μεγαλύτερος στο Fastac σε σχέση με τον ευαίσθητο πληθυσμό (Πίνακας 2). Οι 2 ανθεκτικοί πληθυσμοί στα σκευάσματα αυτά δεν διαφέρουν σημαντικά μεταξύ τους ως προς το επίπεδο της ανθεκτικότητας που έχουν αναπτύξει. Στη συνιστώμενη δόση εφαρμογής στον αγρό, το Tamaron αποδεικνύεται πολύ τοξικό και για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus. Ειδικά για τον ευαίσθητο πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς, η θνησιμότητα των ατόμων ήταν τόσο μεγάλη σε συγκεντρώσεις του εντομοκτόνου πολύ μικρότερες από τη συνιστώμενη δόση στον αγρό, με αποτέλεσμα να κριθεί άσκοπη η περαιτέρω συνέχιση των πειραμάτων για τον καθορισμό της LC 50. Το Diziktol είναι, επίσης, από μέτρια έως πολύ τοξικό για τους 3 πληθυσμούς του ακάρεως στη συνιστώμενη δόση, ενώ το Fastac θεωρήθηκε τοξικό μόνο για τον πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς. Η τιμή LC 50 του Actara για τον πληθυσμό Ινστιτούτο βρέθηκε σημαντικά μεγαλύτερη (7359 ppm) από τις αντίστοιχες μέσες θανατηφόρες συγκεντρώσεις για τους πληθυσμούς Κερασιά (3319 ppm) και Καλλωπιστική Δαμασκηνιά (2370 ppm). Ο 50

52 πληθυσμός Ινστιτούτο εμφανίζεται περίπου 3 φορές πιο ανθεκτικό από τον πληθυσμό αναφοράς (RR = 3.10), ενώ ο πληθυσμός Κερασιά δεν φαίνεται να έχει αναπτύξει ανθεκτικότητα στο σκεύασμα Actara (Πίνακας 2). Στη συνιστώμενη δόση στον αγρό, το συγκεκριμένο εντομοκτόνο αποδεικνύεται πιθανώς ασφαλές και για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus. Από τον πίνακα 2 προκύπτει ότι οι τιμές LC 50 των Vendex και Lannate για τον πληθυσμό Κερασιά δεν διαφέρουν σημαντικά από τις αντίστοιχες του πληθυσμού Ινστιτούτο και Καλλωπιστική Δαμασκηνιά στα παραπάνω σκευάσματα. Ο πληθυσμός Κερασιά δεν δείχνει να έχει αναπτύξει σημαντική ανθεκτικότητα στα σκευάσματα αυτά. Αντιθέτως, ο πληθυσμός Ινστιτούτο φαίνεται να έχει αναπτύξει ανθεκτικότητα τόσο στο Vendex (RR = 3.23) όσο και στο Lannate (RR = 1.42) (Πίνακας 2). Στη συνιστώμενη δόση στον αγρό, το Lannate βρέθηκε εξαιρετικά τοξικό και για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus, σε αντίθεση με το Vendex που βρέθηκε ασφαλές στη συνιστώμενη δόση. Στα Διαγράμματα 1-12 παρουσιάζονται οι καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας για κάθε ένα από τα παρασιτοκτόνα που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη. Με βάση το κριτήριο χ 2 Goodness-of-Fit προκύπτει ότι οι καμπύλες συσχέτισης ήταν γραμμικές στην περίπτωση που το επίπεδο σημαντικότητας ήταν μεγαλύτερο του 0.05 (P>0.05), ενώ για κάποιες καμπύλες που βρέθηκαν μη γραμμικές (P<0.05), χρησιμοποιήθηκε ένας διορθωτικός παράγοντας (παράγοντας ετερογένειας) για τον υπολογισμό των ορίων εμπιστοσύνης. 51

53 Εντομοκτόνο και πληθυσμός Slope ± SE 1 LC 50 (95%CL) x 2 RR Gusathion Ινστ 2.58 ± a Κερ 2.83 ± a 267,6-360, ΚΔ 2.01 ± b 19,2-25, Actara Ινστ 1.62 ± a 5977,9-8765, Κερ 1.51 ± b 2721,9-3932, ΚΔ 1.90 ± b 1938,5-2811,5 2.4 Cotnion Ινστ 2.65 ± a 8014, , Κερ 3.06 ± a 7555, , ΚΔ 2.39 ± b 123,8-159, Decis Ινστ 2.25 ± a 615,1-819, Κερ 2.59 ± b 116,4-144, ΚΔ 1.73 ± c 12,3-18, Diazinon Ινστ 1.95 ± a 595,7-839, Κερ 2.60 ± a 687,0-956, ΚΔ 2.01 ± b 66,7-89, Fastac Ινστ 1.47 ± a 233,7-610, Κερ 1.03 ± a 167,5-291, ΚΔ 1.34 ± b 10,5-17, (συνέχεια) 52

54 (συνέχεια) Εντομοκτόνο και πληθυσμός Slope ± SE LC 50 (95%CL) x 2 RR Methamidophos Ινστ 2.87 ± a 5,5-6, Κερ 4.44 ± a 5,2-6, Methomyl Ινστ 3.58 ± a 8,3-9, Κερ 3.91 ± ab 7,2-8, ΚΔ 5.72 ± bc 5,5-7, Vendex Ινστ 2.83 ± a 7372,8-9614, Κερ 2.95 ± ab 2498,6-7401, ΚΔ 1.87 ± b 2137,2-3232, Calypso Ινστ 1.95 ± a 1140,7-1552, Κερ 1.92 ± a 1317,6-1799, ΚΔ 1.93 ± a 1213,0-1655, Confidor Ινστ 5.57 ± a 3680,6-4142, Κερ 3.91 ± ab 1976,0-3760, ΚΔ 4.21 ± ab 2545,3-3947, Envidor Ινστ 3.64 ± a 3156,8-3734, Κερ 2.20 ± a 3002,0-3970, ΚΔ 3.73 ± a 2830,5-3373, Πίνακας 2. Μέση θανατηφόρος συγκέντρωση (LC 50 ) διαφόρων εντομοκτόνων, όρια εμπιστοσύνης (95%CL) και συντελεστής ανθεκτικότητας (RR) για τρεις πληθυσμούς του E. finlandicus. 1 LC 50 εκφρασμένη σε ppm δραστικής ουσίας 2 Τιμές LC 50 που ακολουθούνται από το ίδιο γράμμα δεν διαφέρουν σημαντικά CL, όρια εμπιστοσύνης SE, standard error RR, resistance ratio 53

55 ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε αρπακτικά ακάρεα διαπιστώθηκε για πρώτη φορά το 1953, όταν οι Huffaker και Kennett διαπίστωσαν την ανάπτυξη ανθεκτικότητας του Metaseiulus occidentalis στο parathion. Από τότε αναφέρονται συχνά περιπτώσεις ανάπτυξης ανθεκτικότητας πληθυσμών αρπακτικών ακάρεων, όπως για παράδειγμα η ανθεκτικότητα πληθυσμών του Amblyseius fallacis σε οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα (Croft et al., 1976). Τα αρπακτικά ακάρεα που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε παρασιτοκτόνα μέσω επιλογής στον αγρό ή με γενετική βελτίωση στο εργαστήριο χρησιμοποιούνται ευρέως σε προγράμματα βιολογικής καταπολέμησης (Croft, 1982 ; Hoy, 1985). Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των πειραμάτων της διατριβής αυτής, φαίνεται ότι οι τιμές LC 50 των παρασιτοκτόνων που χρησιμοποιήθηκαν στην μελέτη παρουσίασαν παραλλακτικότητα μεταξύ των τριών πληθυσμών του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus. Στα περισσότερα από τα παρασιτοκτόνα που εξετάστηκαν, βρέθηκε ότι οι τιμές LC 50 ήταν σαφώς υψηλότερες για τους πληθυσμούς που συλλέχθηκαν από ψεκασμένους οπωρώνες ( Ινστιτούτο, Κερασιά ) από ότι για τον πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς που προήλθε από αψέκαστα δέντρα (Πίνακας 2). Φαίνεται, λοιπόν, ότι σε οικοσυστήματα που γίνονται συστηματικοί ψεκασμοί, οι πληθυσμοί του E. finlandicus μπορούν να αναπτύσσουν ανθεκτικότητα λόγω της μεγάλης πίεσης επιλογής που ασκείται και, μάλιστα, η ανάπτυξης ανθεκτικότητας να είναι ιδιαίτερα υψηλή. Επίσης, η παραλλακτικότητα ως προς την ανάπτυξη ανθεκτικότητας μπορεί να οφείλεται στη γενετική ποικιλότητα μεταξύ των διαφορετικών πληθυσμών του E. finlandicus. Τα εντομοκτόνα σκευάσματα Actara 25 WG (thiamethoxam), Confidor 200 SL (imidacloprid) και Calypso 480 SC (thiacloprid) της ομάδας των νεονικοτινοειδών εντομοκτόνων, βρέθηκαν στις συνιστώμενες συγκεντρώσεις να μην είναι τοξικά για τους 3 πληθυσμούς του αρπακτικού ακάρεως. Οι μέσες θανατηφόρες συγκεντρώσεις (LC 50 ) των εντομοκτόνων αυτών για τους πληθυσμούς του E. finlandicus ήταν σημαντικά υψηλότερες από τη συγκέντρωση για χρήση στον αγρό. Τα αποτελέσματα αυτά είναι παραπλήσια με εκείνα των Villanueva & Walgenbach (2005) για την τοξικότητα των Actara και Calypso σε ένα άλλο αρπακτικό άκαρι, το N. fallacis. Για το 54

56 Confidor, όμως, η έρευνα τους έδειξε ότι είναι μετρίως τοξικό για το E. finlandicus (Villanueva & Walgenbach, 2005). Σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, ο πληθυσμός Κερασιά του E. finlandicus δεν βρέθηκε να έχει αναπτύξει, προς το παρόν, ανθεκτικότητα στα 3 νεονικοτινοειδή εντομοκτόνα που μελετήθηκαν, ενώ ο πληθυσμός Ινστιτούτο έχει αναπτύξει ανθεκτικότητα στο Actara (Πίνακας 2). Το οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα Tamaron 600 SL (methamidophos) και Gusathion M 20EC (azinphos-methyl) βρέθηκαν να είναι τοξικά και για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus, αφού οι μέσες θανατηφόρες συγκεντρώσεις (LC 50 ) αυτών των εντομοκτόνων είναι παραπλήσιες με τη συνιστώμενη δόση στον αγρό (Gusathion) ή και αρκετά μικρότερες (Tamaron). Η τοξικότητα του azinphos methyl για το αρπακτικό άκαρι N. fallacis έχει μελετηθεί από τους Villanueva &Walgenbach (2005) και Metzger & Pfeiffer (2002). Όμως, το εντομοκτόνο Cotnion, το οποίο περιέχει την ίδια δραστική ουσία με το Gusathion, δεν βρέθηκε να είναι τοξικό για τους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά. Οι πληθυσμοί αυτοί έχουν αναπτύξει μεγάλο βαθμό ανθεκτικότητας στο παραπάνω σκεύασμα. Ο πληθυσμός Ινστιτούτο είναι 71 φορές και ο πληθυσμός Κερασιά 64 φορές περισσότερο ανθεκτικοί σε σχέση με τον ευαίσθητο πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς (Πίνακας 2). Τα αποτελέσματα αυτά δείχνουν τη μεγάλη σημασία της τυποποίησης στη βιολογική δράση και την εκλεκτικότητα μιας δραστικής ουσίας. Το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο Diziktol 60 EC (diazinon) βρέθηκε να είναι ιδιαίτερα τοξικό για τον ευαίσθητο πληθυσμό του E. finlandicus σε συγκέντρωση όμοια με τη συνιστώμενη δόση στον αγρό (θνησιμότητα 100%), ενώ οι τιμές LC 50 για τους 2 άλλους πληθυσμούς του ακάρεως βρέθηκαν να είναι παραπλήσιες με τη συνιστώμενη δόση (Πίνακας 2). Οι παρατηρήσεις αυτές ως προς την τοξικότητα του Diziktol συμφωνούν με παλαιότερα πειράματα που έγιναν από τους James & Coyle (2001) και Zacharda & Hluchý (1991) στα αρπακτικά ακάρεα N. fallacis, A. andersoni και T. pyri. Οι πληθυσμοί Ινστιτούτο και Κερασιά βρέθηκε να έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στο εντομοκτόνο Diziktol με τους δείκτες ανθεκτικότητας (RR) να έχουν τιμή 9.16 και αντίστοιχα (Πίνακας 2). Σύμφωνα με τους Bostanian & Belanger (1985), τα πυρεθροειδή εντομοκτόνα φαίνεται να είναι ιδιαίτερα τοξικά για τα αρπακτικά ακάρεα. Με βάση τα αποτελέσματα των δικών μας πειραμάτων, το πυρεθροειδές εντομοκτόνο Fastac 10 EC (alphacypermethrin) βρέθηκε να είναι τοξικό για τον πληθυσμό της Καλλωπιστικής Δαμασκηνιάς με την 55

57 τιμή της LC 50 να βρίσκεται κοντά στη συνιστώμενη δόση. Όμως, βρέθηκε να είναι ασφαλές για τους άλλους 2 πληθυσμούς του E. finlandicus, με τις μέσες θανατηφόρες συγκεντρώσεις να είναι 373 ppm για τον πληθυσμό Ινστιτούτο και 220 ppm για τον πληθυσμό Κερασιά. Μάλιστα, οι πληθυσμοί Ινστιτούτο και Κερασιά βρέθηκε να έχουν αναπτύξει μεγάλο βαθμό ανθεκτικότητας στο Fastac (Πίνακας 2). Ως προς το άλλο σκεύασμα από την ομάδα των πυρεθροειδών, το Decis 2.5 EC (deltamethrine) βρέθηκε ότι είναι ασφαλές για τον πληθυσμό Ινστιτούτο, ενώ για τους δύο άλλους πληθυσμούς είναι από μετρίως έως πολύ τοξικό (Πίνακας 2). Οι Sato et al. (2001) βρήκαν ότι το deltamethrin στη συνιστώμενη συγκέντρωση είναι τοξικό και σε άλλα είδη του γένους Euseius, όπως το E. citrifolius και το E. concordis. Ανθεκτικότητα έχει αναπτυχθεί και σε αυτό το σκεύασμα από τους πληθυσμούς Ινστιτούτο και Κερασιά του E. finlandicus. Η τοξικότητα του καρβαμιδικού εντομοκτόνου Lannate 40 SP (methomyl) ήταν ιδιαίτερα υψηλή και για τους 3 πληθυσμούς του ακάρεως, με τις τιμές της LC 50 για τους πληθυσμούς να βρίσκονται πολύ χαμηλότερα από τη συνιστώμενη δόση εφαρμογής. Τα αποτελέσματα αυτά είναι σύμφωνα με εκείνα των Babcock & Tanigoshi (1988) και Smith & Papacek (1991) που βρήκαν αντίστοιχα ότι το methomyl είναι πολύ τοξικό για τα αρπακτικά ακάρεα T. occidentalis και A. victoriensis. Τα ακαρεοκτόνα Εnvidor 240 SC (spirodiclofen) και Vendex 50 FL (fenbutadin-oxide) βρέθηκαν να μην είναι τοξικά στις συνιστώμενες συγκεντρώσεις για χρήση στον αγρό για τους 3 πληθυσμούς του E. finlandicus με τις αντίστοιχες τιμές της LC 50 να βρίσκονται αρκετά πιο πάνω από τη συνιστώμενη δόση στον αγρό. Το fenbutadin-oxide έχει, επίσης, βρεθεί να μην είναι ιδιαίτερα τοξικό για το άκαρι N. fallacis σε πειράματα εργαστηρίου (Metzger & Pfeiffer, 2002). Όμως, σε πειράματα αγρού, βρέθηκε να προκαλεί σημαντική μείωση πληθυσμών του αρπακτικού ακάρεως A. victoriensis (Smith & Papacek, 1991). Ο πληθυσμός Ινστιτούτο φαίνεται, σύμφωνα με τα αποτελέσματά μας, να έχει αναπτύξει ένα βαθμό ανθεκτικότητας στο fenbutadin-oxide, ενώ στο spirodiclofen δεν έχει αναπτυχθεί ανθεκτικότητα ούτε από το Ινστιτούτο ούτε από την Κερασιά (Πίνακας 2). Συμπερασματικά, φαίνεται ότι οι 2 πληθυσμοί του E. finlandicus που συλλέχθηκαν από εμπορικούς οπωρώνες της Μακεδονίας έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ορισμένα 56

58 εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα σκευάσματα και ότι το επίπεδο της ανθεκτικότητας ποικίλλει μεταξύ των δυο αυτών πληθυσμών. Η ανάπτυξη ανθεκτικότητας των πληθυσμών αυτών στα συγκεκριμένα παρασιτοκτόνα μπορεί να καταστήσει τα σκευάσματα αυτά εκλεκτικά και να επιτρέψει τον βιολογικό έλεγχο των φυτοφάγων εντόμων και ακάρεων σε μεγαλύτερη κλίμακα στους οπωρώνες (Croft, 1982 ;Hoy, 1985). Τα αρπακτικά ακάρεα που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε παρασιτοκτόνα είτε μέσω επιλογής στον αγρό είτε με γενετική βελτίωση στο εργαστήριο χρησιμοποιούνται παγκοσμίως σε προγράμματα βιολογικής καταπολέμησης (Croft, 1982 ; Hoy, 1985). Επίσης, το υψηλό κόστος αγοράς των φυτοπροστατευτικών προϊόντων και η πιθανότητα ανάπτυξης ανθεκτικότητας φυτοφάγων ειδών σε αυτά καταστούν πλέον αναγκαία και επιθυμητή τη λύση της αντιμετώπισης των φυτοφάγων εντόμων και ακάρεων με αρπακτικά ακάρεα που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα σε ένα τουλάχιστον σκεύασμα το οποίο χρησιμοποιείται για την αντιμετώπιση των εχθρών της συγκεκριμένης καλλιέργειας (Villanueva & Walgenbach, 2005). 57

59 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) 10 4 Διάγραμμα 1. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του azinphosmethyl (Gusathion) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 58

60 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 2. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του methamidophos (Tamaron) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 59

61 99 90 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 3. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του methomyl (Lannate) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 60

62 99 90 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 4. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του deltamethrin (Decis) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 61

63 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) 10 4 Διάγραμμα 5. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας ορισμένων του alphacypermethrin (Fastac) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 62

64 99 90 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 6. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του thiamethoxam (Actara) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 63

65 99 90 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 7. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του fenbutadin-oxide (Vendex) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 64

66 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 8. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του imidacloprid (Confidor) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 65

67 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 9. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του spirodiclofen (Envidor) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 66

68 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 10. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του thiacloprid (Calypso) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 67

69 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 11. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του azinphosmethyl (Cotnion) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 68

70 99 Θνησιμότητα (%) Συγκέντρωση (δ.ο. ppm) Διάγραμμα 12. Καμπύλες συγκέντρωσης θνησιμότητας του diazinon (Diziktol) για τρεις πληθυσμούς του ακάρεως E. finlandicus. Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Καλλωπιστική Δαμασκηνιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Κερασιά Καμπύλη συγκέντρωσης θνησιμότητας για τον πληθυσμό Ινστιτούτο 69

71 ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΤΗΣ ΕΠΙΔΡΑΣΗΣ ΔΥΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΩΝ ΣΚΕΥΑΣΜΑΤΩΝ (COTNION, GUSATHION) ΤΗΣ ΙΔΙΑΣ ΔΡΑΣΤΙΚΗΣ ΟΥΣΙΑΣ (AZINPHOS- METHYL) ΣΤΗΝ ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΩΟΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥ ΑΡΠΑΚΤΙΚΟΥ ΑΚΑΡΕΩΣ EUSEIUS FINLANDICUS. ΠΕΡΙΛΗΨΗ Μελετήθηκε στο εργαστήριο η επίδραση δυο διαφορετικών σκευασμάτων (Cotnion 35SC και Gusathion M 20EC) της ίδιας δραστικής ουσίας (azinphos-methyl) στη διάρκεια ανάπτυξης, την επιβίωση και την ωοπαραγωγή ενός ανθεκτικού στα παραπάνω εντομοκτόνα πληθυσμού του αρπακτικού ακάρεως Euseius finlandicus. Τα πειράματα έγιναν σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου με θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ). Οι βιοδοκιμές έγιναν σε κομμένους δακτυλίους φύλλων φασολιάς (Phaseolus vulgaris L.) που προήλθαν από φυτά που ψεκάστηκαν μέχρι απορροής με τα εντομοκτόνα. Η συγκέντρωση της δραστικής ουσίας που χρησιμοποιήθηκε και για τα δύο εντομοκτόνα ήταν 575 ppm. Τα άτομα του ακάρεως μεταφέρονταν πάνω στους ψεκασμένους δακτυλίους και τρέφονταν με γύρη του φυτού Typha sp. Τα άτομα του E. finlandicus εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα είτε από το στάδιο του αυγού έως το τέλος της ενήλικης ζωής είτε από την ενηλικίωση και μέχρι την 17 η ημέρα της ενήλικης ζωής. Τα ποσοστά επιβίωσης για τα άτομα του E. finlandicus που εκτέθηκαν σε ψεκασμένους δακτυλίους φύλλων με Gusathion και Cotnion από το στάδιο του αυγού έως την εμφάνιση των ενήλικων ατόμων ήταν 48% και 38% αντίστοιχα, ενώ το ποσοστό επιβίωσης του μάρτυρα ήταν 90%. Η μέση συνολική διάρκεια ανάπτυξης των ανήλικων σταδίων των ατόμων του ακάρεως που δέχτηκαν την επίδραση των εντομοκτόνων ήταν σημαντικά μεγαλύτερη σε σχέση με τα άτομα του μάρτυρα. Όμως, δεν υπήρχαν στατιστικά σημαντικές διαφορές στη συνολική διάρκεια ανάπτυξης μεταξύ των ατόμων που εκτέθηκαν στα δυο εντομοκτόνα. Τα εντομοκτόνα δεν βρέθηκαν ιδιαίτερα τοξικά στα θηλυκά άτομα του ακάρεως, όμως, η μέση ωοπαραγωγή ανά θηλυκό ήταν κατά κανόνα μικρότερη σε σχέση με τον μάρτυρα στην περίπτωση έκθεσής των ατόμων από το στάδιο του αυγού. 70

72 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Το αρπακτικό άκαρι Euseius finlandicus είναι ευρέως διαδεδομένο σε διάφορες χώρες και απαντάται συχνά σε φυλλοβόλα δέντρα (Miedema, 1987; McMurtry & Croft, 1997; Kabiček, 2003). Είναι από τα λίγα είδη του γένους Euseius που απαντώνται σε περιοχές με εύκρατο κλίμα (Amano & Chant, 1986; McMurtry & Croft, 1997). Αν και είδη του γένους Euseius είναι κυρίως γυρεοφάγα, το E. finlandicus αποτελεί σημαντικό παράγοντα βιολογικού ελέγχου του φυτοφάγου ακάρεως Panonychus ulmi σε εμπορικούς οπωρώνες μηλιάς και ροδακινιάς (McMurtry, 1982; McMurtry & Croft, 1997; Broufas & Koveos, 2000). Η ανάπτυξη ανθεκτικότητας σε παρασιτοκτόνα είναι ένα σύνηθες φαινόμενο σε αρπακτικά ακάρεα (Croft & Van de Baan, 1988). Οι πληθυσμοί που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα ως αποτέλεσμα είτε επιλογών στο εργαστήριο είτε ερευνών για ανθεκτικούς πληθυσμούς στον αγρό μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης (Fournier et al., 1985). Η διαπίστωση, όμως, της ύπαρξης ανθεκτικότητας ενός πληθυσμού σε ένα σκεύασμα δεν μπορεί να δώσει μια σαφή εικόνα για τις συνολικές επιδράσεις που μπορεί να έχει ένα σκεύασμα στον πληθυσμό αυτό (Duso et al., 1992). Πειράματα που χρησιμοποιούνται για τον υπολογισμό της θνησιμότητας που προκαλεί ένα σκεύασμα στα ανήλικα στάδια ανάπτυξης ενός ακάρεως, καθώς και οι πιθανές αρνητικές συνέπειες στην ωοπαραγωγή των θηλυκών ατόμων είναι περισσότερο κατάλληλα από τα πειράματα που χρησιμοποιούνται μόνο για τη μέτρηση της ανθεκτικότητας (Duso et al., 1992). Το οργανοφωσφορικό εντομοκτόνο azinphos methyl είναι ένας φωσφοροδιθειονικός εστέρας και έχει υψηλή τοξικότητα για τα θηλαστικά. Τα γεωργικά φάρμακα κυκλοφορούν στο εμπόριο υπό την μορφή των καλούμενων τυποποιημένων σκευασμάτων όπου μαζί με το δραστικό συστατικό περιέχονται και άλλες ουσίες, οι καλούμενες βοηθητικές. Οι βοηθητικές ουσίες δρουν είτε ως διαλύτες, φορείς ή αραιωτικά του δραστικού συστατικού είτε δρουν ως γαλακτωματοποιητές, διαβρεκτικά, επικολλητικά και άλλα. Για πολλούς λόγους, ο τύπος και η ποιότητα του τυποποιημένου σκευάσματος έχει αποφασιστική επίδραση στην αποτελεσματικότητα του. Η τυποποίηση είναι ιδιαίτερη επιστήμη και αποτελεί σοβαρό κομμάτι της διαδικασίας παρασκευής ενός γεωργικού φαρμάκου (Παπαδοπούλου-Μουρκίδου, 1991). Στόχος της 71

73 τυποποίησης είναι να βελτιωθούν οι φυσικοχημικές ιδιότητες της δραστικής ουσίας ώστε να επιτευχθεί η βέλτιστη βιολογική δράση, να καταστεί το γεωργικό φάρμακο εύχρηστο και ασφαλές για το χρήστη και να είναι φιλικό για το περιβάλλον (Μενκίσογλου - Σπυρούδη, 1998). Σκοπός των πειραμάτων του τμήματος αυτού της διατριβής ήταν να μελετηθούν οι επιδράσεις δυο σκευασμάτων, Cotnion και Gusathion, που περιέχουν την ίδια δραστική ουσία (azinphos-methyl) στην επιβίωση, ανάπτυξη και την ωοπαραγωγή του αρπακτικού ακάρεως E. finlandicus. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Αποικία του ακάρεως : Η αποικία του E. finlandicus προήλθε από άτομα που συλλέχθηκαν από έναν εμπορικό οπωρώνα κερασιάς της Κεντρικής Μακεδονίας στη διάρκεια του θέρους του Η εγκατάσταση του πληθυσμού στο εργαστήριο έγινε 10 περίπου εβδομάδες πριν από την έναρξη των πειραμάτων. Ο πληθυσμός διατηρείτο στο εργαστήριο σε κομμένα φύλλα φασολιάς (Phaseolus vulgaris L.) που βρίσκονταν σε επαφή με διαβρεγμένη μάζα βαμβακιού μέσα σε πλαστικά κύπελλα με νερό σε θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ). Στην επιφάνεια των φύλλων ως τροφή του αρπακτικού ακάρεως προστίθετο ποσότητα γύρης του φυτού Typha sp. καθώς και ίνες βαμβακιού ως καταφύγιο και θέση ωοτοκίας. Εντομοκτόνα : Χρησιμοποιήθηκαν δυο διαφορετικά σκευάσματα, Cotnion 35SC (Bayer ) και Gusathion M 20E (Bayer ), που περιέχουν την ίδια δραστική ουσία azinphos-methyl. Οι βιοδοκιμές : Για τις ανάγκες των πειραμάτων χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος ψεκασμού των φυτών (spraying of plants). Η συγκέντρωση του ψεκαστικού υγρού ήταν 575 ppm δραστικής ουσίας και για τα δυο εντομοκτόνα. Νεαρά φυτά φασολιάς (15 περίπου ημερών από την σπορά) ψεκάστηκαν με τα δυο σκευάσματα μέχρι απορροής και αφού αφέθηκαν να στεγνώσουν, μεταφέρθηκαν σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου με θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ) Ως μάρτυρας χρησιμοποιήθηκαν φυτά ίδιας ηλικίας τα οποία ψεκάστηκαν με νερό. 72

74 Ατομική εκτροφή Για την ατομική εκτροφή του ακάρεως χρησιμοποιήθηκαν πλάκες ιστοκαλλιέργειας από πολυστυρένιο (CORNING ). Κάθε πλάκα ιστοκαλλιέργειας είχε 12 κυλινδρικά κελιά διαμέτρου 22.1mm το καθένα. Σε κάθε κελί τοποθετήθηκε δακτύλιος των ψεκασμένων φύλλων φασολιάς διαμέτρου 2cm που βρισκόταν σε επαφή με διαβρεγμένη μάζα βαμβακιού. Σε κάθε δακτύλιο φύλλου φασολιάς προστίθετο ένα μικρό κομμάτι φύλλου από το ψεκασμένο φυτό που είχε το ρόλο καταφυγίου για τα άτομα του ακάρεως, καθώς και μικρή ποσότητα γύρης. Ανάλογη προετοιμασία έγινε και για τα φυτά που χρησιμοποιήθηκαν ως μάρτυρας (Εικόνα 1). Ανάπτυξη και επιβίωση ανήλικων σταδίων Για την παρατήρηση της ανήλικης ανάπτυξης των ατόμων του ακάρεως, μεταφέρθηκε από 1 αυγό ηλικίας μιας ημέρας από την εργαστηριακή εκτροφή του αρπακτικού ακάρεως και τοποθετήθηκε με τη βοήθεια ενός λεπτού πινέλου σε κάθε κελί της πλάκας CORNING. Για το κάθε εντομοκτόνο σκεύασμα χρησιμοποιήθηκαν 5 πλάκες ιστοκαλλιέργειας (συνολικά 60 άτομα), καθώς και 5 πλάκες για μάρτυρα (ψεκασμός των φυτών με νερό). Οι πλάκες με τους δακτυλίους φύλλων και τα άτομα του ακάρεως διατηρούνταν σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου με θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ). Η καταγραφή του σταδίου ανάπτυξης και της επιβίωσης του ακάρεως γινόταν κάθε 12 ώρες. Η παρουσία εκδύματος επί των δακτυλίων της ατομικής εκτροφής αποτελούσε κριτήριο επιτυχούς έκδυσης και μετάβασης σε επόμενο στάδιο ανάπτυξης. Για την αξιολόγηση της επίδρασης του κάθε εντομοκτόνου στη διάρκεια των σταδίων της ανήλικης ανάπτυξης του ακάρεως, έγινε ανάλυση παραλλακτικότητας (ANOVA) και στη συνέχεια για τις συγκρίσεις χρησιμοποιήθηκε το t- κριτήριο με ανεξάρτητο δείγμα με τη βοήθεια του στατιστικού προγράμματος SPSS V

75 Διάρκεια ζωής και ωοπαραγωγή ενήλικων ατόμων που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα από το στάδιο του αυγού Τα θηλυκά άτομα του E. finlandicus, που προέκυψαν από την απόθεση των αυγών στους δακτυλίους φύλλων φασολιάς, μεταφέρθηκαν αμέσως μετά την ενηλικίωσή τους σε άλλους δακτυλίους ψεκασμένων φύλλων που βρίσκονταν πάνω σε διαβρεγμένη μάζα βαμβακιού σε πλάκες Corning. Πάνω στους δακτυλίους των ψεκασμένων φύλλων μεταφέρθηκαν και αρσενικά άτομα του ακάρεως προκειμένου να γίνει η σύζευξη. Προστέθηκε, επίσης, σε κάθε δακτύλιο ποσότητα γύρης του φυτού Typha sp. καθώς και ένα μικρό κομμάτι φύλλου του ψεκασμένου φυτού που χρησίμευε ως καταφύγιο και θέση ωοτοκίας. Οι πλάκες διατηρούνταν σε εργαστηριακό χώρο σε θερμοκρασία 25 C και φωτοπερίοδο 16:8 (Φ:Σ). Οι παρατηρήσεις γίνονταν κάθε 24h και καταγραφόταν η επιβίωση και ο αριθμός των αυγών που απόθετε κάθε θηλυκό. Μετά τη μέτρηση τα αυγά του ακάρεως απομακρύνονταν με τη βοήθεια ενός πινέλου. Η ωοπαραγωγή θηλυκών ατόμων που εγκλωβίστηκαν στο υγρό βαμβάκι δεν λήφθηκε υπόψη στην ανάλυση των αποτελεσμάτων. Νεκρά ή εγκλωβισμένα στο υγρό βαμβάκι αρσενικά απομακρύνονταν και αντικαθιστούνταν με άλλα αρσενικά άτομα από την εργαστηριακή αποικία του ακάρεως με σκοπό να εξασφαλίζεται η συνεχής παρουσία αρσενικού ατόμου σε όλη τη διάρκεια ζωής του θηλυκού. Δακτύλιοι των οποίων η ποιότητα είχε υποβαθμιστεί με την πάροδο του χρόνου αντικαθιστούνταν με άλλους. Διάρκεια ζωής και ωοπαραγωγή ενήλικων ατόμων που εκτέθηκαν στα εντομοκτόνα από το στάδιο του ενηλίκου Νεαρά ενήλικα θηλυκά άτομα της εργαστηριακής αποικίας μεταφέρθηκαν αμέσως μετά την ενηλικίωσή τους σε δακτυλίους ψεκασμένων φύλλων φασολιάς στις πλάκες ατομικής εκτροφής. Σε κάθε δακτύλιο προστέθηκε και από ένα νεαρό αρσενικό άτομο της εργαστηριακής αποικίας προκειμένου να γίνει η σύζευξη. Οι παρατηρήσεις γίνονταν κάθε 24h και καταγραφόταν η επιβίωση και ο αριθμός των αυγών που απόθετε το άκαρι. Η όλη διαδικασία είναι ίδια με αυτή που ακολουθήθηκε στην περίπτωση έκθεσης του ακάρεως από το στάδιο του αυγού. Για κάθε εντομοκτόνο και για τον μάρτυρα χρησιμοποιήθηκαν από 5 πλάκες ατομικής εκτροφής. 74

76 Για το κάθε εντομοκτόνο έγινε σύγκριση της μέσης ωοπαραγωγής ανά θηλυκό άτομο με τη χρήση του t-κριτηρίου με ανεξάρτητο δείγμα (SPSS V 9.0). Εικόνα 1. Μέθοδος ατομικής εκτροφής του E. finlandicus σε δακτυλίους φύλλων φασολιάς σε πλάκες ιστοκαλλιέργειας πολυστυρενίου. 75