ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΝΤΟΜΟΛΟΓΙΑΣ

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΝΤΟΜΟΛΟΓΙΑΣ Μελέτη της Οικολογίας των Αρπακτικών Εντόμων Nephus bisignatus (Boheman) και Nephus includens (Kirsch) (Coleoptera: Coccinellidae), Φυσικών Εχθρών του Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae) ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Χ. ΚΟΝΤΟΔΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΟΥ ΑΘΗΝΑ 4

ΓΕΩΠΟΝΙΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΖΩΟΛΟΓΙΑΣ & ΕΝΤΟΜΟΛΟΓΙΑΣ Μελέτη της Οικολογίας των Αρπακτικών Εντόμων Nephus bisignatus (Boheman) και Nephus includens (Kirsch) (Coleoptera: Coccinellidae), Φυσικών Εχθρών του Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae) ΔΙΔΑΚΤΟΡΙΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΔΗΜΗΤΡΙΟΥ Χ. ΚΟΝΤΟΔΗΜΑ ΓΕΩΠΟΝΟΥ Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή Λυκουρέσης Διονύσιος, Καθηγητής Καρανδεινός Μιχαήλ, Καθηγητής Κατσόγιαννος Παναγιώτης, Τακτικός Ερευνητής, ΕΘ.Ι.Α.Γ.Ε. Επταμελής Εξεταστική Επιτροπή Λυκουρέσης Διονύσιος, Καθηγητής Γ.Π.Α. Εμμανουήλ Νικόλαος, Καθηγητής Γ.Π.Α. Μπουχέλος Κωνσταντίνος, Καθηγητής Γ.Π.Α. Τσιτσιπής Ιωάννης, Καθηγητής Π.Θ. Προφήτου-Αθανασιάδου Δήμητρα, Καθηγήτρια Α.Π.Θ. Παπαδούλης Γεώργιος, Επίκουρος Καθηγητής Γ.Π.Α. Φαντινού Αργυρώ, Λέκτορας Γ.Π.Α. ΑΘΗΝΑ 4

Η έγκριση της παρούσης διδακτορικής διατριβής από το Τμήμα Φυτικής Παραγωγής του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών, δεν υποδηλώνει αποδοχή των γνωμών του συγγραφέα. (Ν. 5343/93 άρθρ., παρ. )

ΠΑΣΑ ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΧΩΡΙΖΟΜΕΝΗ ΔΙΚΑΙΟΣΥΝΗΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΛΛΗΣ ΑΡΕΤΗΣ ΠΑΝΟΥΡΓΙΑ, ΟΥ ΣΟΦΙΑ ΦΑΙΝΕΤΑΙ (Μενέξενος Πλάτωνος, 47-Α) 3

ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παρούσα διατριβή μελετά την οικολογία των αρπακτικών εντόμων Nephus bisignatus (Boheman) και Nephus includens (Kirsch) (Coleoptera: Coccinellidae) φυσικών εχθρών του Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae). Η ανάθεση του θέματος έγινε από τον Καθηγητή του Εργαστηρίου Γεωργικής Ζωολογίας και Εντομολογίας του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών κ. Διονύσιο Λυκουρέση. Η Τριμελής Συμβουλευτική Επιτροπή αποτελείτο από τον Καθηγητή κ. Διονύσιο Λυκουρέση ως επιβλέποντα, τον Καθηγητή κ. Μιχάλη Καρανδεινό, Διευθυντή του Εργαστηρίου Οικολογίας και Προστασίας του Περιβάλλοντος του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών ως μέλος και τον Δρα Παναγιώτη Κατσόγιαννο Τακτικό Ερευνητή του ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε., Προϊστάμενο του Εργαστηρίου Βιολογικής Καταπολέμησης του Μπενακείου Φυτοπαθολογικού Ινστιτούτου επίσης ως μέλος. Η εκπόνηση της διατριβής πραγματοποιήθηκε κατά τα έτη 996 έως 3 στα Εργαστήρια Βιολογικής Καταπολέμησης, και Μικροβιολογίας και Παθολογίας Εντόμων του Τμήματος Εντομολογίας και Γεωργικής Ζωολογίας του Μ.Φ.Ι. Πριν από την ανάπτυξη της παρούσης διατριβής αισθάνομαι την ανάγκη να εκφράσω τις θερμές ευχαριστίες μου στον επιβλέποντα Καθηγητή κ. Διονύσιο Λυκουρέση και στα μέλη της Τριμελούς Συμβουλευτικής Επιτροπής Καθηγητή κ. Μιχάλη Καρανδεινό και Δρα Παναγιώτη Κατσόγιαννο που μου έδωσαν τις αναγκαίες για την πραγματοποίηση της μελέτης επιστημονικές κατευθύνσεις. Ευχαριστώ θερμά επίσης και τα μέλη της Επταμελούς Εξεταστικής Επιτροπής κκ Διονύσιο Λυκουρέση, Καθηγητή, Εμμανουήλ Νικόλαο, Καθηγητή, Μπουχέλο Κωνσταντίνο, Καθηγητή, Τσιτσιπή Ιωάννη, Καθηγητή, Προφήτου-Αθανασιάδου Δήμητρα, Καθηγήτρια, Παπαδούλη Γεώργιο, Επίκουρο Καθηγητή και Φαντινού Αργυρώ, Λέκτορα, για την εξέταση της διατριβής αυτής. Θερμές ευχαριστίες εκφράζω στη Διεύθυνση του Μπενακείου Φυτοπαθολογικού Ινστιτούτου που μου παρείχε τη δυνατότητα εκπόνησης της μελέτης στο Ινστιτούτο, στον Εντεταλμένο Ερευνητή του Εργαστηρίου Βιολογικής Καταπολέμησης Δρα Σταθά Γεώρ-γιο (σήμερα Επίκουρο Καθηγητή Τ.Ε.Ι. Καλαμάτας) και στην Αναπληρώτρια Ερευνήτρια Δρα Ανάγνου-Βερονίκη Μαρία, Προϊσταμένη του Εργαστηρίου Μικροβιολογίας και Παθολογίας Εντόμων για την πολύτιμη αρωγή τους κατά την εκπόνηση και συγγραφή της μελέτης. Επίσης ευχαριστώ το Γερμανό συστηματικό Helmut Fürsch για την επιβεβαίωση του προσδιορισμού των ειδών των N. includens και N. bisignatus. Τέλος ευχαριστώ την οικογένειά μου που με στήριξε και σε αυτή την προσπάθεια. 4

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Σελ ΠΕΡΙΛΗΨΗ 7 SYNOPSIS 8 ΕΙΣΑΓΩΓΗ 9. ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ.. Γενικά 7.. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των Nephus includens και Nephus bisignatus.3. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη μελέτη της αναπαραγωγικής ικανότητας των Nephus includens και Nephus bisignatus.4. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μελέτη της αδηφαγίας, της σχέσης θηρευτή θηράματος και της θηρευτικής δράσης στη φύση των Nephus includens και Nephus bisignatus.4.. Kατά την μελέτη της αδηφαγίας.4.. Kατά την μελέτη της σχέσης θηρευτή-θηράματος.4.3. Kατά την μελέτη της θηρευτικής δράσης στη φύση 3.5. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μελέτη της φαινολογίας των Nephus includens και Nephus bisignatus 4.5.. Στη φύση 4.5.. Στo ύπαιθρο 4.6. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μελέτη του ανταγωνισμού των Nephus includens και Nephus bisignatus μεταξύ τους και της σύγκρισής τους με άλλους φυσικούς εχθρούς του Planococcus citri 5.7. Μαθηματικές εξισώσεις και λοιπές μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν 7.7.. Γενικά 7.7.. Μαθηματικά υποδείγματα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των Nephus includens και Nephus bisignatus 7.7.3. Υπολογισμός των πινάκων ζωής (Life tables) και των πινάκων ανάπτυξης (Leslie matrices) από τις μετρήσεις της μελέτης της αναπαραγωγικής ικανότητας των Nephus includens και Nephus bisignatus 38.7.4. Μαθηματικά υποδείγματα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη μελέτη της σχέσης θηρευτή-θηράματος των Nephus includens και Nephus bisignatus με το Planococcus citri 39.7.5. Μέθοδοι που ακολουθήθηκαν κατά τη μελέτη της φαινολογίας των Nephus includens και Nephus bisignatus 4.7.6. Μαθηματικά υποδείγματα που χρησιμοποιήθηκαν κατά τη μελέτη του ανταγωνισμού των Nephus includens και Nephus bisignatus μεταξύ τους. 4 5

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ. Επίδραση της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των ατελών σταδίων και στην περίοδο προ ωοτοκίας των Nephus includens και Nephus bisignatus επί Planococcus citri, επί κολοκυθιών (Cucurbita pepo) και επί φύλλων νεραντζιάς (Citrus aurantium) 4.. Διάρκεια ανάπτυξης ατελών σταδίων και περίοδος προ ωοτοκίας 4.. Επιβίωση ατελών σταδίων 67 3. Μελέτη της αναπαραγωγικής ικανότητας και των πληθυσμιακών παράμετρων των Nephus includens και Nephus bisignatus. (επί Planococcus citri επί κολοκυθιών) 75 3.. Μελέτη της αναπαραγωγικής ικανότητας των N. includens και N. bisignatus 75 3.. Υπολογισμός των πινάκων ζωής των N. includens και N. bisignatus 85 3.3. Υπολογισμός των πινάκων Leslie των N. includens και N. bisignatus 88 4. Μελέτη της αδηφαγίας, σχέσης θηρευτή-θηράματος και θηρευτικής δράσης στη Φύση των Nephus includens και Nephus bisignatus. 9 4.. Μελέτη της αδηφαγίας των Nephus includens και Nephus bisignatus (σε ωά Planococcus citri) 9 4.. Μελέτη της σχέσης θηρευτή-θηράματος των N. includens P.citri και N. bisignatus P.citri 93 4... Σε αφθονία τροφής 93 4... Σε περιορισμένη ποσότητα τροφής 96 4.3. Μελέτη της θηρευτικής δράσης στη φύση των Nephus includens και Nephus bisignatus 99 4.3.. Φυσικός πληθυσμός Nephus bisignatus (Αλεποχώρι Μεγάρων, Νομός Αττικής) 99 4.3.. Φυσικός πληθυσμός Nephus includens (Λούρος, Νομός Πρεβέζης) 4.3.3. Εξαπολύσεις πληθυσμών σε Ζαχάρω Ηλείας, Νέα Κίο Αργολίδας και Γαλατά Τροιζηνίας 5. Μελέτη της φαινολογίας των Nephus includens και Nephus bisignatus 7 5.. Στη φύση 7 5.. Στο ύπαιθρο 6. Μελέτη του ανταγωνισμού των Nephus includens και Nephus bisignatus μεταξύ τους και σύγκρισή τους με άλλους φυσικούς εχθρούς του Planococcus citri 4 ΣΥΖΗΤΗΣΗ ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ 8 ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 8 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ 38 6

ΠΕΡΙΛΗΨΗ Μελετήθηκαν διάφορα οικολογικά χαρακτηριστικά των αρπακτικών Nephus (Bipunctatus) includens (Kirsch) και Nephus (Bipunctatus) bisignatus (Boheman) (Coleoptera: Coccinellidae) επί Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae). Η μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των δύο εντόμων διεξήχθη επί πληθυσμών οι οποίοι εκτράφηκαν επί P. citri επί κολοκυθιών (Cucurbita pepo) και επί φύλλων νεραντζιάς (Citrus aurantium) στις θερμοκρασίες, 5,, 5, 3, 3,5, 35, 37,5± ο C (Σ.Υ: 65± % και φωτοπερίοδος 6h φως / 8h σκότος). Για τον υπολογισμό των θερμικών ορίων των δύο αρπακτικών αξιολογήθηκαν δεκαεπτά μαθηματικά υποδείγματα και ως καταλληλότερα χρησιμοποιήθηκαν το γραμμικό υπόδειγμα (temp t) t temp D K K K T temp ρ T m m ρ temp Δ (όπου D: διάρκεια = = και η εξίσωση Lactin = e e + λ D αναπτύξεως, /D: ταχύτητα αναπτύξεως, temp: θερμοκρασία, Κ: θερμική σταθερά, t : κατώτερο όριο θερμοκρασίας για ανάπτυξη ή αναπτυξιακό μηδέν, e: η βάση των νεπερίων λογαρίθμων και T m, ρ, λ, Δ: παράμετροι). Το κατώτερο θερμικό όριο για το σύνολο του βιολογικού κύκλου του N. includens υπολογίστηκε, χρησιμοποιώντας το γραμμικό υπόδειγμα, στους,9 ο C κατά τον πειραματισμό επί P. citri επί κολοκυθιών και, ο C κατά τον πειραματισμό επί P. citri επί φύλλων νεραντζιάς. Τα αντίστοιχα ανώτερα θερμικά όρια υπολογίστηκαν από την εξίσωση Lactin στους 36, και 36, ο C. Για το N. bisignatus τα κατώτερα θερμικά όρια ήταν 9,4 και 9,3 ο C και τα ανώτερα 34,7 και 35, ο C. Η αναπαραγωγική ικανότητα του N. includens μελετήθηκε στις θερμοκρασίες 5,, 5, 3, 3,5 και 35 ο C επί P. citri επί κολοκυθιών και βρέθηκε αντίστοιχα 49,, 97,8, 6,8, 8,5, 87,4 και 3, ωά/θήλυ με μέση διάρκεια ζωής 99,5, 84,7, 69,5, 6,, 49,6 και 3, ημέρες. Ο ενδογενής ρυθμός αύξησης (r m ) υπολογίστηκε αντίστοιχα,4,,4,,83,,86,,77 και,4 θήλεα/θήλυ/ημέρα. Η αναπαραγωγική ικανότητα του N. bisignatus μελετήθηκε επίσης επί P. citri επί κολοκυθιών στις θερμοκρασίες 5,, 5, 3, και 3,5 ο C και βρέθηκε 54,7, 7,, 96,9, 56, και,8 ωά/θήλυ αντίστοιχα. Η μέση διάρκεια ζωής ήταν αντίστοιχα 6,, 8,7, 7,8, 68,8 και 43,7 ημέρες. Ο ενδογενής ρυθμός αύξησης (r m ) υπολογίστηκε στις πιο πάνω θερμοκρασίες,7,,35,,6,,5 και,4 θήλεα/θήλυ/ημέρα. Οι εξισώσεις Enkegaard ( ) 7 ( c d x ) = +, F a b x e + n m Αναλυτή F = a(x x min ) (xmax x), Bieri No () ( x x ) F = a( x x ) min max b ( x x min ) F = a x x b (όπου F: η ημερήσια αναπαραγωγική ικανότητα και Bieri No () ( ) min των θηλέων, x: ημέρα από εμφάνιση των θηλέων, e: η βάση των νεπερίων λογαρίθμων και a, b, c, d, n, m, x min, x max,: παράμετροι) έδωσαν καλή προσαρμογή στα πειραματικά δεδομένα. Σχεδιάστηκαν επίσης οι καμπύλες επιβίωσης (κατανομή Weibul) και διαπιστώθηκε ότι και τα δύο αρπακτικά ακολουθούν τον τύπο Ι. Η αδηφαγία των δύο αρπακτικών μελετήθηκε στο εργαστήριο επί ωών P.citri που είχε εκτραφεί επί κολοκυθιών C. pepo. Οι προνύμφες των N. includens και N. bisignatus κατανάλωσαν κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης τους και 8 ωά P.citri αντίστοιχα. Τα θήλεα ακμαία των N. includens και N. bisignatus κατανάλωσαν κατά τη διάρκεια της ζωής τους 77 και 597 ωά P.citri αντίστοιχα ενώ τα άρρενα ακμαία κατανάλωσαν 5 και 438 ωά P.citri αντίστοιχα. Σε δειγματοληψίες σε εσπεριδοειδή στη φύση (Μέγαρα, Ηλεία, Αργολίδας, Πρέβεζα, Γαλατάς Τροιζηνίας) όπου δρούσαν πληθυσμοί των δύο αρπακτικών διαπιστώθηκε μείωση του βαθμού προσβολής από P. citri. Κατά τη μελέτη της φαινολογίας των δύο εντόμων στο ύπαιθρο (Κηφισιά) διαπιστώθηκε ότι το N. includens συμπληρώνει πέντε γενεές ενώ το N. bisignatus τέσσερις σε ένα έτος. Αμφότερα τα είδη διαχειμάζουν ως ακμαία. Τέλος μελετήθηκε ο ανταγωνισμός των δύο αρπακτικών μεταξύ τους και διαπιστώθηκε η επικράτηση του N. includens επί του N. bisignatus.

SYNOPSIS In the present study research was conducted on some ecological characteristics of the predators Nephus (Bipunctatus) includens (Kirsch) and Nephus (Bipunctatus) bisignatus (Boheman) (Coleoptera: Coccinellidae) reared on Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae). The study of the effect of temperature in the development of the two predators was carried out on populations which were reared on P. citri on squash (Cucurbita pepo) and on leaves of sour orange trees (Citrus aurantium) in temperatures, 5,, 5, 3, 3.5, 35 and 37.5± o C (R.H.: 65± % and photoperiod 6h light / 8h dark). For the calculation of the temperature thresholds of the two predators were evaluated seventeen mathematical models and as more suitable were used the T temp ρ T m linear model (temp t) t = = temp and the Lactin equation m ρ temp Δ = e e + λ D K K K D (D: developmental time, /D: developmental rate, temp: temperature, Κ: thermal constant, t : lower temperature threshold, e =,78 and T m, ρ, λ, Δ: parameters). The low temperature thresholds for the total of biological cycle of N. includens were calculated, using the linear model, in. o C at experimentation on C. pepo and in. o C at the experimentation on Citrus aurantium. The respective upper temperature thresholds were calculated by the Lactin equation in 36. and 36. o C. For the N. bisignatus the low temperature thresholds were 9.4 and 9.3 o C respectively and the upper temperature thresholds 34.7 and 35. o C. The fecundity of N. includens it was studied in temperatures 5,, 5, 3, 3.5 and 35 o C on P. citri on squash C. pepo and it was found respectively 49., 97.8, 6.8, 8.5, 87.4 and 3. eggs per female with medium length of life 99.5, 84.7, 69.5, 6., 49.6 and 3. days. The intrinsic rate of increase (r m ) were calculated respectively.4,.4,.83,.86,.77 and.4 females/female/day. The fecundity of N. bisignatus it was studied also on P. citri on squash C. pepo in temperatures 5,, 5, 3 and 3.5 o C and it was found 54.7, 7., 96.9, 56. and.8 eggs per female respectively. The average length of life was respectively 6., 8.7, 7.8, 68.8 and 43.7 days. The intrinsic rate of increase (r m ) was calculated in above temperatures.7,.35,.6, ( c d x).5 and.4 females/female/day. The Enkegaard F = ( a+ b x) e +, Analytis n m F = a(x x min ) (xmax x), Bieri No () ( x x ) F = a( x x ) min max b and Bieri No () ( x x ) F = a ( x x ) min min b equations (F: daily fecundity, x: day after emergence of the females, e =,78 and a, b, c, d, n, m, x min, x max,: parameters) gave good adaptation in the experimental data. They were also drawn the survival curves (Weibul distribution) and were realized that also the two predators follow the type I distribution. The study of voracity of the two predators was conducted in the laboratory on eggs of P. citri that had been reared on squash C. pepo. The larvae of N. includens and N. bisignatus consume during their development and 8 eggs P. citri respectively. The female adults of N. includens and N. bisignatus consume during their life 77 and 597 eggs P. citri respectively while the male adults 5 and 438 eggs P. citri respectively. In addition in samplings in the nature (Megara, Ilia, Argolida, Preveza, Galatas Troizinias) was realized the reduction of infestations from P. citri because of the action of populations of the two predators. At the study of phenology of the two insects in the outdoor conditions (Kifissia) it was found out that N. includens completes five generations while N. bisignatus four in one year. Both species overwinter as adults. Finally was studied the competition between the two predators and was found out the displacement of N. bisignatus from N. includens. 8

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Στην παρούσα εργασία μελετήθηκαν ορισμένα οικολογικά χαρακτηριστικά των Nephus (Bipunctatus) includens (Kirsch) και Nephus (Bipunctatus) bisignatus (Boheman) (Coleoptera: Coccinellidae), αρπακτικών του ψευδοκόκκου Planococcus citri (Risso) (Homoptera: Pseudococcidae), τα οποία μπορούν να αποτελέσουν παράγοντες Βιολογικής Καταπολέμησης του εχθρού αυτού. Στο σημείο αυτό πρέπει να διευκρινιστεί τι ορίζεται με τον όρο Βιολογική Καταπολέμηση στην παρούσα μελέτη. Ως Βιολογική Καταπολέμηση ορίζεται η δράση των φυσικών εχθρών των επιβλαβών εντόμων (παρασιτοειδή, αρπακτικά, παθογόνα) (Κατσόγιαννος 99, Λυκουρέσης 995). Διακρίνεται σε Φυσική Βιολογική Καταπολέμηση (δράση των φυσικών εχθρών χωρίς παρέμβαση του ανθρώπου) και σε Εφαρμοσμένη Βιολογική Καταπολέμηση (δράση των φυσικών εχθρών μετά την ενεργό παρέμβαση του ανθρώπου). Η Εφαρμοσμένη Βιολογική Καταπολέμηση διακρίνεται σε Διαχείριση πληθυσμών (εκτροφή, πολλαπλασιασμός και εξαπόλυση ιθαγενών φυσικών εχθρών) και σε Κλασική Βιολογική Καταπολέμηση (εισαγωγή και διαχείριση πληθυσμών εξωτικών φυσικών εχθρών και χρήση μικροβιακών σκευασμάτων) (Εικόνα ) (Κατσόγιαννος 99, Katsoyannos 996, Κοντοδήμας και Ανάγνου 3). Βιολογική Καταπολέμηση (η δράση των φυσικών εχθρών των επιβλαβών εντόμων) ΦΥΣΙΚΗ Βιολογική Καταπολέμηση: (δράση των φυσικών εχθρών χωρίς παρέμβαση του ανθρώπου) ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ Βιολογική Καταπολέμηση: (δράση των φυσικών εχθρών μετά την ενεργό παρέμβαση του ανθρώπου) ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΠΛΗΘΥΣΜΩΝ: εκτροφή, πολλαπλασιασμός και εξαπόλυση ιθαγενών φυσικών εχθρών ΚΛΑΣΙΚΗ Βιολογική Καταπολέμηση: εισαγωγή και διαχείριση πληθυσμών (εκτροφή, πολλαπλασιασμός, εξαπόλυση) εξωτικών φυσικών εχθρών και χρήση μικροβιακών σκευασμάτων Εικόνα. Βιολογική Καταπολέμηση, ορισμός 9

Το P. citri αποτελεί σημαντικό εχθρό πολλών ειδών φυτών και έχει ευρεία γεωγραφική κατανομή ανά τον κόσμο όπως φαίνεται στην Εικόνα. Εικόνα. Κατανομή του Planococcus citri ανά τον κόσμο. : κατά το έτος 954 : επι πλέον εξάπλωση κατά το έτος 995. (CABI/EPPO,, Distribution maps of pests). Ειδικά για τα εσπεριδοειδή της Μεσογείου αναφέρεται ότι μπορεί να προκαλέσει σημαντικές απώλειες (ποιοτικές και ποσοτικές) στην προσδοκώμενη ετήσια παραγωγή (Panis 98, Katsoyannos 996). Στην Τουρκία αναφέρεται καρπόπτωση προκαλούμενη από P. citri έως και 4% (Tuncyurek 97, Katsoyannos 996). Στην Ελλάδα το P. citri δημιουργεί σοβαρά προβλήματα στα εσπεριδοειδή, στο αμπέλι και σε πολλά καλλωπιστικά φυτά. Η χημική καταπολέμησή του στα εσπεριδοειδή συνιστάται σε δύο έως τέσσερις ψεκασμούς με οργανοφωσφορικά εντομοκτόνα (όπως azinphos-methyl, methidathion κ.α.) με προσθήκη ή όχι θερινού ορυκτελάιου (Santorini 977, Alexandrakis 984, Panis 986, Τζανακάκης και Κατσόγιαννος 998). Επί πλέον στη Χώρα μας για την αντιμετώπιση του P. citri στα εσπεριδοειδή έχουν γίνει και εφαρμογές με τη μέθοδο της Κλασικής Βιολογικής Καταπολέμησης: Συγκεκριμένα εξαπολύθηκαν τα εξωτικά αρπακτικά Cryptolaemus montrouzieri Mulsant (Coleoptera: Coccinellidae) (Ισαακίδης 954, Argyriou 97, Κατσόγιαννος et al. 995, Hamid & Michelakis 994, 997, Michelakis et al. 995) και Nephus reunioni Fürsch (=Scymnus reunioni Fürsch) (Coleoptera: Coccinellidae) (Hamid & Michelakis 994, 997, Αλεξανδράκης και Μιχελάκη 995, Michelakis et al. 995) και το εξωτικό παρασιτοειδές Leptomastix dactylopii Howard (Hymenoptera: Encyrtidae) (Κατσόγιαννος et al. 995, Katsoyannos 996), χωρίς όμως επιτυχή εγκατάσταση των ειδών αυτών στη χώρα μας.

Επίσης ως φυσικοί εχθροί του Planococcus citri έχουν αναφερθεί στην Ελλάδα: Τα παρασιτοειδή Anagyrus pseudococci (Girault), Leptomastidea abnormis (Girault), Achrysopophagus sp., Bothrioracini spp., Pachyneuron concolor Foerster, Pachyneuron sp. (Hymenoptera: Encyrtidae) και Chartocerus sp. (Hymenoptera: Signiphoridae) (Αργυρίου et al. 976, Katsoyannos 996), Τα αρπακτικά Leucopis sp. (Diptera: Chamaemyiidae), Chrysopa sp. (Neuroptera: Chrysopidae) και Sympherobius pygmaeus Rambur (Neuroptera: Hemerobiidae) (Αργυρίου et al. 976, Katsoyannos 996), Τα αρπακτικά Coccinellidae: Nephus (Nephus) quadrimaculatus (Herbst), Nephus (Sidis) anomus (Mulsant), Nephus (Sidis) hiekei Fürsch (=Scymnus hiekei Fürsch), Nephus (Bipunctatus) includens (Kirsch), Nephus (Bipunctatus) bisignatus (Boheman), Scymnus frontalis Fabricius και Exochomus quadripustulatus (Linnaeus) (Fürsch 967, Αργυρίου 968, Katsoyannos 976, Αργυρίου et al. 976, Αργυρίου και Κατσόγιαννος 977, Katsoyannos 996, Κοντοδήμας 997). Στην Εικόνα 3 (A και Β) παρουσιάζονται ορισμένοι από τους φυσικούς εχθρούς του Planococcus citri. Παρά το σημαντικό αριθμό των φυσικών εχθρών του P. citri συχνά δεν επιτυγχάνεται η Φυσική Βιολογική Καταπολέμηση του εντόμου αυτού. Τη λύση πιθανόν να δίνει η Διαχείριση πληθυσμών των φυσικών εχθρών του P. citri. Για το λόγο αυτό επιλέχθηκαν να μελετηθούν τα αρπακτικά Nephus includens και N. bisignatus τα οποία αφ ενός αναφέρονται στην διεθνή βιβλιογραφία ως φυσικοί εχθροί του P. citri (Bodenheimer 95, Tranfaglia & Viggiani 97, Katsoyannos 996, Κοντοδήμας 997, Magro & Hemptinne 999, Magro et al. 999) και αφ ετέρου στάθηκε δυνατή η εκτροφή τους επί του P. citri σε συνθήκες εργαστηρίου. Το N. bisignatus (Boheman), βρέθηκε τον Ιούλιο του 996 στην Αττική (Αλεποχώρι Μεγάρων), επί Thuja orientalis L. (Cupressaceae) και Pistacia lentiscus L. (Anacardiaceae) προσβεβλημένων από Planococcus citri (πρώτη καταγραφή στην Ελλάδα) (Κοντοδήμας 997). Έκτοτε εκτρέφεται επί P. citri στο Εργαστήριο Βιολογικής Καταπολέμησης του Μπενακείου Φυτοπαθολογικού Ινστιτούτου (ΜΦΙ). To N. includens βρέθηκε στην Πρέβεζα τον Οκτώβριο του 996 επί εσπεριδοειδών προσβεβλημένων από Planococcus citri και από τότε εκτρέφεται στο ΜΦΙ. Στην Ελλάδα έχει αναφερθεί το 968 (Αργυρίου 968, Αργυρίου et al. 976).

Anagyrus pseudococci, θήλυ ακμαίο Anagyrus pseudococci, άρρεν ακμαίο Leptomastidea abnormis, ακμαίο Leptomastix dactylopii, Exochomus quadripustulatus Cryptolaemus montrouzieri εξαπόλυση ακμαίων Εικόνα 3A. Φυσικοί εχθροί του Planococcus citri στην Ελλάδα (Katsoyannos 996). Leucopis sp. Nephus quadrimaculatus Nephus anomus Nephus hiekei Εικόνα 3B. Φυσικοί εχθροί του Planococcus citri στην Ελλάδα.

Ο προσδιορισμός των ειδών έγινε με βάση τις κλείδες του Γερμανού συστηματικού Helmut Fürsch (987), ο οποίος και επιβεβαίωσε τον προσδιορισμό. Τα Nephus includens και N. bisignatus υπάγονται στο υπογένος Bipunctatus, καθώς οι κεραίες των ακμαίων τους έχουν 9 άρθρα, ενώ οι κεραίες των ακμαίων των ειδών του υπογένους Nephus έχουν άρθρα και του υπογένους Sidis άρθρα (Εικόνα 4Α) (Fürsch 987). Οι προνύμφες και οι νύμφες τους είναι χρώματος ανοικτού κιτρίνου με λευκές κηρώδεις εκκρίσεις νωτιαίως των θωρακικών και κοιλιακών τμημάτων και είναι χαρακτηριστικές στα είδη του αθροίσματος (tribe) των Scymnini. Στo άθροισμα των Scymnini (υποοικογένεια Scymninae) υπάγονται τα γένη Scymnus, Nephus και Cryptolaemus (Εικόνες 4Β, 6Α και 6Β). Υπογένος Τύπος κεραίας Χαρακτηριστικά είδη Nephus Nephus quadrimaculatus Bipunctatus Nephus includens Nephus bisignatus Sidis Nephus anomus Nephus hiekei Εικόνα 4Α. Διάκριση των κεραιών των υπογενών Nephus, Bipunctatus και Sidis του γένους Nephus (Coleoptera, Coccinellidae, Scymninae, Scymnini) (Fürsch 987). Εικόνα 4Β. Φυλογεννετικές σχέσεις των υποοικογενειών και αθροισμάτων της οικογενείας Coccinellidae (Hodek 973). 3

Tο ακμαίο του N. bisignatus έχει σχήμα ελλειψοειδές, μήκος,5- mm και πλάτος,-, mm. Είναι μαύρου χρώματος με δύο χαρακτηριστικές καστανέρυθρες κηλίδες στο πίσω μέρος των ελύτρων (Boheman 85, Fürsch 958, 965) (Εικόνα 7). Tο N. bisignatus είναι είδος της παλαιαρκτικής ζώνης. Είναι διαδεδομένο κυρίως στη βόρεια Ευρώπη (Νότια Νορβηγία, Φιλανδία, Σουηδία, Δανία, Ολλανδία και Γερμανία). Επίσης έχει καταγραφεί στη νότια Ισπανία, το Μαρόκο, τη νότια Γαλλία, την Ιταλία και την Πορτογαλία (Pope 973, Francardi and Covassi 99, Magro & Hemptinne 999, Magro et al. 999). Το ακμαίο του N. includens έχει σχήμα ελλειψοειδές, μήκος,5-,8 mm και πλάτος,-, mm (Tranfaglia & Viggiani 97). Είναι μαύρου χρώματος με δύο χαρακτηριστικές κηλίδες στα έλυτρα των οποίων η μορφή ποικίλει (Εικόνα 8). Το N. includens είναι επίσης είδος της παλαιαρκτικής ζώνης. Είναι διαδεδομένο σε Τουρκία, Ιταλία, Ισπανία και Πορτογαλία (Bodenheimer 95, Tranfaglia & Viggiani 97, Viggiani 974, Longo & Benfatto 987, Suzer et al. 99, Katsoyannos 996, Magro & Hemptinne 999, Magro et al. 999). Παρά το γεγονός ότι τα δύο αυτά αρπακτικά είναι από πολλά χρόνια γνωστοί φυσικοί εχθροί του P. citri και παρά την ευρεία εξάπλωση τους στην Ευρώπη και τη Μεσόγειο, πολύ λίγα στοιχεία είναι γνωστά για τη βιο-οικολογία τους. Μόνο για το N. includens αναφέρεται από τους Tranfaglia & Viggiani (97) ότι η αναπαραγωγική ικανότητά του μετρήθηκε σε 5.6 ωά/θήλυ στους 5-7 o C. Προφανώς το βάρος των ερευνητών είχε μετατοπιστεί προς εξωτικά είδη όπως το C. montrouzieri ή το L. dactylopii τα οποία όμως τελικά έχουν περιορισμένη δράση στην περιοχή της Μεσογείου. Στην παρούσα μελέτη σκοπός ήταν να μελετηθούν ορισμένα βιολογικά και οικολογικά χαρακτηριστικά των N. includens και N. bisignatus, ούτως ώστε να γίνει δυνατή η αξιολόγηση των δύο αυτών αρπακτικών, ως παραγόντων Βιολογικής Καταπολέμησης του P. citri. Τέτοια χαρακτηριστικά είναι η ανάπτυξη των ατελών σταδίων, η αναπαραγωγική ικανότητα, η αδηφαγία, η θηρευτική δράση και η φαινολογία των δύο αρπακτικών στη φύση καθώς και οι σχέσεις ανταγωνισμού μεταξύ τους και με άλλους φυσικούς εχθρούς του P. citri. Σε όσα χαρακτηριστικά ήταν δυνατό η μελέτη εκπονήθηκε σε διάφορες σταθερές θερμοκρασίες, διότι η θερμοκρασία είναι ο σημαντικότερος αβιοτικός παράγων, που επηρεάζει την βιολογία, οικολογία και δυναμική πληθυσμών των εντόμων-εχθρών και των φυσικών εχθρών τους. Για το λόγο αυτό και οι σχετικές πληροφορίες είναι ιδιαίτερα χρήσιμες κατά την αξιολόγηση και επιλογή ενός φυσικού εχθρού (Jervis and Copland 996, Obrycki and Kring 998). 4

Εικόνα 5Α. Ωά Nephus bisignatus δίπλα από ωά Planoccocus citri. (Τα ωά P. citri είναι τα μικρότερα σε μέγεθος) Εικόνα 5Β. Ωό Nephus includens δίπλα από ωό Planoccocus citri. 4 ου σταδίου ου σταδίου ου σταδίου 3 ου σταδίου Εικόνα 6Α. Προνύμφες ου, ου και 3 ου σταδίου (άνω), prepupa και pupa (κάτω) του Nephus bisignatus Εικόνα 6Β. Προνύμφες Nephus includens. Εικόνα 7. Ακμαία Nephus bisignatus (άρρεν δεξιά, θήλυ αριστερά) Εικόνα 8. Ακμαία Nephus includens (άρρεν δεξιά, θήλυ αριστερά) 5

Αναλυτικότερα η παρούσα εργασία διαρθρώθηκε ως εξής: Στο ο κεφάλαιο αναφέρονται τα υλικά και οι μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν με ειδικό υποκεφάλαιο που αφορά τις μαθηματικές εξισώσεις που εφαρμόστηκαν. Στο ο κεφάλαιο μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των ατελών σταδίων των δύο εντόμων. Το πείραμα διεξήχθη σε θερμοκρασίες από έως 37,5 ο C και χρησιμοποιήθηκαν δύο ποιότητες τροφής: Planococcus citri που είχε εκτραφεί επί κολοκυθιών και P. citri που είχε εκτραφεί επί φύλλων νεραντζιάς. Στο κεφάλαιο αυτό συμπεριλήφθηκε και η επίδραση της θερμοκρασίας στην περίοδο προ ωοτοκίας των θηλέων, ούτως ώστε να εξαχθούν συμπεράσματα για το βιολογικό κύκλο των εντόμων (από ωό σε ωό). Στη διεθνή βιβλιογραφία η περίοδος προ ωοτοκίας των θηλέων συχνά μελετάται παράλληλα με την αναπαραγωγική ικανότητα των εντόμων. Στο 3 ο κεφάλαιο μελετήθηκε η αναπαραγωγική ικανότητα και οι πληθυσμιακές παράμετροι των δύο αρπακτικών σε διάφορες θερμοκρασίες (5 έως 35 ο C) και κατασκευάστηκαν οι πίνακες ζωής (Life tables) και οι πίνακες ανάπτυξης (Leslie matrices) και για τα δύο έντομα. Στο 4 ο κεφάλαιο μελετήθηκε η αδηφαγία, η σχέση θηρευτή-θηράματος και η θηρευτική δράση στη φύση και για τα δύο έντομα. Όσον αφορά στη σχέση θηρευτή-θηράματος μελετήθηκε μόνο η αριθμητική αντίδραση των πληθυσμών των δύο αρπακτικών (numerical response) σε αφθονία και σε έλλειψη θηράματος (P. citri). Στο 5 ο κεφάλαιο μελετήθηκε η φαινολογία των δύο αρπακτικών στη φύση και στο ύπαιθρο και στο 6 ο κεφάλαιο μελετήθηκε ο ανταγωνισμός των N. includens και N. bisignatus μεταξύ τους και έγινε σύγκρισή τους με άλλους φυσικούς εχθρούς των ψευδοκόκκων. Στη συνέχεια ακολουθεί συζήτηση των αποτελεσμάτων συγκεντρωτικά και στο τέλος παρατίθεται παράρτημα που παρουσιάζει συνοπτικά τις μαθηματικές εξισώσεις που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα μελέτη. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζεται συνοπτικά η διάρθρωση της μελέτης για διευκόλυνση του αναγνώστη. Θέμα μελέτης Υλικά και μέθοδοι 6 Μαθηματικές εξισώσεις Αποτελέσματα επίδρασης της θερμοκρασίας κεφ... κεφ..7.. κεφ.. αναπαραγωγική ικανότητα και πληθυσμιακές παράμετροι κεφ..3. κεφ..7.3. κεφ. 3. αδηφαγία και θηρευτική δράση κεφ..4. κεφ..7.4. κεφ. 4. φαινολογία κεφ..5. κεφ..7.5. κεφ. 5. ανταγωνισμός και σύγκριση με άλλους φυσικούς εχθρούς κεφ..6. κεφ..7.6. κεφ. 6.

.ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ.. Γενικά Για την ομαλή διεξαγωγή των πειραμάτων ήταν απαραίτητη η ύπαρξη συνεχούς εκτροφής τόσο του Planococcus citri όσο και των Nephus includens και Nephus bisignatus. Το P. citri εκτρέφετο στο εντομοτροφείο του Εργαστηρίου Βιολογικής Καταπολέμησης του ΜΦΙ επί κονδύλων και φύτρων πατάτας [Solanum tuberosum L., (Solanaceae)], επί κολοκυθιών [Cucurbita pepo L., C. moschata Duchense και C. maxima Duchense (Cucurbitaceae)], σε λεκάνες διαστάσεων 3x4x5cm σκεπασμένες με οργαντίνα οπής,3x,4 mm που συγκρατιόταν με λάστιχο, σε ελεγχόμενες συνθήκες θερμοκρασίας (5± ο C), σχετικής υγρασίας (65%) και φωτοπεριόδου (6 ώρες φως / 8 ώρες σκότος). Σε ανάλογες συνθήκες έχει αναφερθεί η εκτροφή του P. citri και από άλλους ερευνητές (Mineo 966, Al-Ali 969, Katsoyannos 976, Meyerdirk 983, Hamid & Michelakis 994, 997, Michelakis et al. 995, Dixon et al. 997). Επίσης υπήρχε εκτροφή P. citri επί φυτών νεραντζιάς [Citrus aurantium L. (Rutaceae)] στο θερμοκήπιο και επί καρπών βοτρυοκάρπου [Citrus paradisi Macfadyen (Rutaceae)] στο εντομοτροφείο (Εικόνες 9-3). Τα N. includens και N. bisignatus εκτρέφονταν επί P. citri στις ίδιες ελεγχόμενες συνθήκες στο εντομοτροφείο εντός κυλινδρικών κλωβών από plexiglass. Οι κλωβοί αυτοί, μήκους 5 cm και διαμέτρου 3 cm, κλείνονταν στα εκατέρωθεν ανοίγματά τους επίσης με οργαντίνα οπής,3x,4 mm που συγκρατιόταν με λάστιχο (Εικόνα 4). Η προμήθεια των φυτών νεραντζιάς και των κονδύλων πατάτας γινόταν από το εμπόριο ενώ για την εξασφάλιση των κολοκυθιών έγινε καλλιέργειά των φυτών αυτών στην Κωπαΐδα (Αλίαρτος, Νομός Βοιωτίας). 7

Εικόνα 9. Planococcus citri επί κονδύλων και φύτρων πατάτας (Solanum tuberosum). Εικόνα. Planococcus citri επί κολοκυθιού Cucurbita maxima. Α Β Εικόνα. Planococcus citri επί κολοκυθιών Cucurbita pepo. 8 Γ

Εικόνα 3A. Planococcus citri επί φύλλων νεραντζιάς (Citrus aurantium). Εικόνα. Εκτροφή Planococcus citri στο εντομοτροφείο. Εικόνα 3B. Planococcus citri επί καρπών βοτρυοκάρπου (Citrus paradisi). Εικόνα 4. Εκτροφή Nephus includens και N. bisignatus επί Planococcus citri εντός κυλινδρικών κλωβών από plexiglass στο εντομοτροφείο και εντός των κλιβάνων ελεγχομένων συνθηκών. Εικόνα 5. Κλίβανοι ελεγχομένων συνθηκών (SANYO MLR-35T, 35HT). 9

.. Υλικά και μέθοδοι που χρησιμοποιήθηκαν κατά την μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των Nephus includens και Nephus bisignatus. Η μελέτη της επίδρασης της θερμοκρασίας στην ανάπτυξη των αρπακτικών εντόμων Nephus includens και Nephus bisignatus, έγινε σε κλιβάνους SANYO MLR- 35T, 35HT (Εικόνα 5), στις εξής σταθερές θερμοκρασίες, 5,, 5, 3, 3,5, 35 και 37,5 ± ο C, σε σχετική υγρασία 65± % και φωτοπεριόδο 6 ώρες φως / 8 ώρες σκότος. Ως τροφή των αρπακτικών χορηγούνταν ωά, νύμφες και ακμαία Planococcus citri, που προερχόταν από εκτροφές επί κολοκυθιών (Cucurbita pepo) και επί φύλλων νεραντζιάς (Citrus aurantium). Στις ανωτέρω συνθήκες μετρήθηκαν η διάρκεια της εμβρυακής ανάπτυξης, της ανάπτυξης των προνυμφικών σταδίων, της νυμφικής ανάπτυξης, της περιόδου προ ωοτοκίας των θηλέων καθώς και η συνολική διάρκεια ζωής των ακμαίων. Σε κάθε μία από τις θερμοκρασίες από 5 έως 35 ο C, εγκαταστάθηκε εκτροφή των N. includens και N. bisignatus σε κυλινδρικούς κλωβούς από τους οποίους ελαμβάνοντο τα προς μελέτη άτομα. Στις θερμοκρασίες που δεν είχαμε ανάπτυξη ( και 37,5 ο C για το N. includens και και 35 ο C για το N. bisignatus) τοποθετήθηκαν άτομα που προέρχονταν από την πλησιέστερη θερμοκρασία. Για την εύρεση της διάρκειας ανάπτυξης των ατελών σταδίων οι μετρήσεις έγιναν επί 5 ατόμων ανά περίπτωση, τα οποία εκτράφηκαν μεμονωμένα, κάθε ένα σε πλαστικό τρυβλίο διαμέτρου 9 cm και ύψους,6 cm. Σε περίπτωση θνησιμότητας μιας προνύμφης αυτή αντικαθίστατο από άλλη ίδιας ηλικίας. Για την εύρεση της περιόδου προ ωοτοκίας των θηλέων, εκτράφηκαν 5 νεοεξελθέντα θήλεα, το κάθε ένα μαζί με ένα άρρεν, ομοίως σε πλαστικά τρυβλία διαμέτρου 9 cm και ύψους,6 cm. Στα ακμαία που εκτράφηκαν επί C. pepo μετρήθηκε και η συνολική διάρκεια της ζωής τους σε κάθε θερμοκρασία καθώς και η αναπαραγωγική ικανότητά τους (κεφάλαια.3.,.7.3., 3.). Οι μετρήσεις γινόταν δύο φορές την ημέρα (κάθε ώρες), εκτός από τη μέτρηση της συνολικής διάρκειας ζωής των ακμαίων όπου οι μετρήσεις γινόταν μία φορά την ημέρα. Σε κάθε θερμοκρασία οι μέσοι όροι της διάρκειας ανάπτυξης συγκρίθηκαν μεταξύ τους με τη μέθοδο Tukey-Kramer (α=,5). Επίσης έγινε ανάλυση της διασποράς για τις κύριες επιδράσεις και αλληλεπιδράσεις της θερμοκρασίας και του φυτού στα δύο είδη αρπακτικών.