Σύστημα εκτροφής φυσικών εχθρών

Σύστημα εκτροφής φυσικών εχθρών «ΟΡΘΟΛΟΓΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΒΙΟΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΒΙΟΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΕ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΜΑΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ HYDROFLIES»

ΟΡΘΟΛΟΓΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΒΙΟΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΑΒΙΟΤΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ ΣΕ ΥΔΡΟΠΟΝΙΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΤΟΜΑΤΑΣ ΚΑΙ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ HYDROFLIES» Το πρόγραμμα εντάχθηκε βάση της Κ3_01_03 στις 15-10-2012 στο πρόγραμμα Διασυνοριακής Συνεργασίας Ελλάδα- Κύπρος 2007-2013, με συγχρηματοδότηση κατά 80% από την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΤΠΑ) και κατά 20% από Εθνικούς Πόρους της Ελλάδας και της Κύπρου. Σκοπός του έργου είναι η ανάπτυξη συστημάτων υδροπονίας σε θερμοκήπια για δύο σημαντικά λαχανικά, την τομάτα και το μαρούλι, η ανάπτυξη συστήματος μαζικής εκτροφής δύο σημαντικών ωφελίμων εντόμων, καθώς και η εκπαίδευση των γεωργών στη χρήση τους.

Πρόλογος Σκοπός του εγχειριδίου αυτού είναι η παροχή πληροφοριών για τη βιολογία του αρπακτικού εντόμου Macrolophus pygmaeus και τη μέθοδο εκτροφής του, προκειμένου να διευκολυνθούν οι ενδιαφερόμενοι να προχωρήσουν στην ανάπτυξη μαζικής εκτροφής για εμπορική χρήση. Το εγχειρίδιο συντάχθηκε από τους Δρ Κλεοπάτρα Μωραΐτη (cleopatra_moraiti@yahoo.gr) και Δρ Μενέλαο Σταυρινίδη (m.stavrinides@cut.ac.cy, Τηλ. 25002186).

Γενικά Το πολυφάγο αρπακτiκό έντομο Macrolophus pygmaeus (Rambur, 1839) (Hemiptera: Miridae) θεωρείται ιθαγενές είδος της λεκάνης της Μεσογείου. Απαντάται σε αυτοφυή κυρίως φυτά της οικογένειας Solanaceae (π.χ. Solanum nigrum), στον καπνό και σε καλλιεργούμενες ποικιλίες κηπευτικών (τομάτα, μελιτζάνα, αγγούρι, κολοκύθι, φασόλι). Ιδιαίτερη προτίμηση έχει καταγραφεί για τα φυτά τομάτας και καπνού. Ενήλικο M. pygmaeus (miridae.dk) Τα ενήλικα άτομα M. pygmaeus είναι πράσινα με σώμα επιμήκεις, όπου το μήκος των θηλυκών και αρσενικών ατόμων είναι κατά μέσο όρο 3,51χιλ. και 3,37χιλ., αντίστοιχα. Η παρουσία ωοθέτη στα θηλυκά είναι καθοριστικής σημασίας για τον οπτικό διαχωρισμό των ατόμων διαφορετικού φύλου. Τα ωά είναι λευκά και επιμήκη, χωρίς ωστόσο να είναι ορατά με γυμνό μάτι καθώς τοποθετούνται μέσα στους φυτικούς ιστούς. Διακρίνονται πέντε

νυμφικά στάδια με τα αρχικά στάδια να έχουν χρώμα κιτρινοπράσινα και τις νύμφες προχωρημένων σταδίων να είναι πράσινες, όπως τα ενήλικα άτομα. Σε αντίθεση με τα ενήλικα, τα ανήλικα στάδια δεν έχουν φτερά αλλά χαρακτηρίζονται από αναπτυγμένη βαδιστική ικανότητα, ακόμα και επί των χνουδωτών επιφανειών των φυτών-ξενιστών, χάρη στα μακριά πόδια τους. Κατά την τελευταία 15ετία, το έντομο M. pygmaeus έχει χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα στην Ευρώπη ως παράγοντας βιολογικού ελέγχου εντόμωνεχθρών κηπευτικών κυρίως φυτών-ξενιστών, αξιοποιώντας τη θηρευτική Νύμφη Μ. pygmaeus (entocare.nl) ικανότητα τόσο των ενήλικων όσο και ανήλικων σταδίων του εντόμου. Συγκεκριμένα, ενήλικα και ανήλικα άτομα του πολυφάγου αρπακτικού M. pygmaeus απομυζούν: α) μαλακόσωμα είδη εντόμων, όπως οι αλευρώδεις Trialeurodes vaporariorum και Bemisia tabaci (Hemiptera: Aleyrodidae), οι αφίδες Macrosiphum euphorbiae και Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae), ο θρίπας Frankliniella occidentalis (Thysanoptera: Thripidae) και το άκαρι Tetranychus urticae (Acari, Tetranychidae), β) τα αυγά της νυχτοπεταλούδας Ephestia kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) και γ) τις προνύμφες του υπονομευτή της ντομάτας Tuta absoluta (Lepidoptera: Gelechiidae).

Ενήλικο αρσενικό M. pygmaeus (openni.nlm.nhi.gov) Το αρπακτικό εισάγει το στιλέτο των στοματικών του μορίων στα αυγά, τις προνύμφες και στις πούπες των θηραμάτων και τα απομυζεί μέχρι θανάτου. Ευδιάκριτες οπές στα θηράματα αποδεικνύουν τη θηρευτική δραστηριότητα του M. pygmaeus. Σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες τομάτας, άτομα του M. pygmaeus έχουν χρησιμοποιηθεί για το βιολογικό έλεγχο του αλευρώδη του καπνού, του αλευρώδη των θερμοκηπίων και του υπονομευτή της ντομάτας με ικανοποιητικά αποτελέσματα. Σε περίπτωση παρουσίας παραπάνω του ενός είδους θηράματος σε μια καλλιέργεια, τα πολυφάγα άτομα του M. pygmaeus επιλέγουν να τρέφονται εναλλάξ στα διαφορετικά είδη θηραμάτων.

Προσβολή φύλλου τομάτας από το λεπιδόπτερο Τ. absoluta (eppo.org) Αξίζει να σημειωθεί ότι το είδος M. pygmaeus είναι ζωοφυτοφάγο, δηλ. μπορεί να ολοκληρώσει το βιολογικό του κύκλο (έστω και με μειωμένο ρυθμό) τρεφόμενο αποκλειστικά σε φυτά-ξενιστές, όπως η τομάτα (ειδικά οι ποικιλίες cherry και οι μικρότσαμπες), η μελιτζάνα, το αγγούρι, η ζέρμπερα και διάφορα αυτοφυή είδη (π.χ. Solanum nigrum). Εκτός από τα φυτά-ξενιστές, τα ανήλικα άτομα του M. pygmaeus μπορούν να ολοκληρώσουν την ανάπτυξή τους και να ενηλικιωθούν τρεφόμενα αποκλειστικά με γύρη. Η φυτοφαγική δράση του M. pygmaeus ενισχύεται από την απουσία εντόμων-θηραμάτων και πηγής νέκταρ αλλά μέχρι σήμερα παραμένει περιορισμένη σε καλλιέργειες εμπορικής κλίμακας. Χαρακτηριστικά αναφέρεται η δημιουργία κηλίδων αποχρωματισμού στα άνθη ζέρμπερας λόγω του M. pygmaeus. Τέλος, τα άτομα του M. pygmaeus είναι πιθανό να αποτελέσουν και τα ίδια θύραματα άλλων αρπακτικών εντόμων, όπως είναι τα είδη Nabis ferus, N. mirmecoides (Hemiptera: Nabidae) και Coccinella septempunctata (Coleoptera: Coccineliidae), όπου ο βαθμός θήρευσης μπορεί να αγγίξει το 80%. Αναφορικά με το βιολογικό κύκλο του εντόμου, τα θηλυκά άτομα του M. pygmaeus είναι μονογαμικά. Η σύζευξη πραγματοποιείται περίπου 3 ημέρες μετά την ενηλικίωση και διαρκεί κατά μέσο όρο 4 λεπτά ενώ στη συνέχεια τα

θηλυκά είναι απρόθυμα να ξανασυζευχθούν. Τα πρώτα αυγά τοποθετούνται στο εσωτερικού των φυτικών ιστών περίπου 3 ημέρες μετά τη σύζευξη. Σε περίπτωση που η ωοτοκία δεν ξεκινήσει σε διάστημα 4-5 ημερών μετά τη σύζευξη, το πιθανότερο είναι ότι δεν θα πραγματοποιηθεί. Η γονιμότητα εξαρτάται από τη θερμοκρασία, το φυτό-ξενιστή και την τροφή των αρπακτικών M. pygmaeus. Για παράδειγμα, υψηλότερες τιμές γονιμότητας έχουν καταγραφεί στους 20 ο C ενώ αναμένεται να τοποθετηθούν περίπου 3 αυγά/ημέρα σε φυτά καπνού. Η εκκόλαψη των αυγών πραγματοποιείται μετά από 11 και 37 ημέρες στους 25 C και 15 C, αντίστοιχα. Για να ολοκληρωθεί η ανάπτυξη των πέντε νυμφικών σταδίων απαιτούνται 19 και 58 ημέρες στους 25 C και 15 C, αντίστοιχα. Συνεπώς, η ανάπτυξη του αρπακτικού M. pygmaeus θεωρείται αργή, ειδικότερα με τη μείωση της θερμοκρασίας, και θα πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη κατά την εγκατάσταση πληθυσμού του εντόμου για σκοπούς βιολογικού ελέγχου σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες. Για παράδειγμα, σε καλλιέργεια τομάτας και στους 22 C απαιτούνται 35-40 ημέρες από το στάδιο του αυγού μέχρι το στάδιο του ενηλίκου. Η διάρκεια ανάπτυξης επηρεάζεται και από την τροφή του αρπακτικού M. pygmaeus με την ενηλικίωση να πραγματοποιείται μέσα σε 22 ημέρες όταν τα αρπακτικά τρέφονται με άτομα αλευρώδη. Στους 25 C, τα θηλυκά ζουν περίπου 40 ημέρες και τα αρσενικά λίγο περισσότερο ενώ μακροβιότερα είναι τα αρσενικά στους 15 C. Γενικότερα, θερμοκρασίες μεταξύ των 20 και 25 ο C θεωρούνται ιδανικές για την ανάπτυξη και αναπαραγωγή του M. pygmaeus. Σε συστήματα μαζικής εκτροφής του M. pygmaeus απουσίας φυτού-ξενιστή, τα αυγά της νυχτοπεταλούδας E. kuehniella Zeller (Lepidoptera: Pyralidae) έχουν χρησιμοποιηθεί με επιτυχία ως τεχνητή τροφή των ενήλικων και Αυγά του λεπιδόπτερου Ε. kuehniella (export.biocontrol.ch)

Ενήλικο του λεπιδόπτερου Ε. kuehniella (Wikipedia) ανήλικων ατόμων του αρπακτικού αλλά το κόστος της εκτροφής παραμένει εξαιρετικά υψηλό. Εναλλακτικά, συνιστάται η επικουρική χρήση γύρης μελισσών με απώτερο σκοπό τη μείωση της ποσότητας των χρησιμοποιούμενων αυγών. Παρουσία φυτού-ξενιστή και απουσίας εντομολογικού θηράματος, η χρήση κύστεων γαρίδων του γένους Artemia spp. ως εναλλακτική τροφή του αρπακτικού έχει δώσει ικανοποιητικά αποτελέσματα. Σε συστήματα μαζικής εκτροφής όπου επιδιώκεται η χρήση τόσο φυτού-ξενιστή όσο και εντόμου-θηράματος, η καταλληλόλητα των δύο προηγουμένων θεωρείται επιβεβλημένη για την αποτελεσματική εκτροφή του M. pygmaeus. Δεδομένου ότι το αρπακτικό M. pygmaeus αποτελεί εξαιρετικό θηρευτή του αλευρώδη με ιδιαίτερη προτίμηση στα αυγά και τις προνύμφες του εντόμου, είδη του γένους Trialeurodes spp. καθώς και το είδος B. tabaci αποτελούν τις συχνότερες επιλογές θηραμάτων σε συστήματα μαζικής εκτροφής του M. pygmaeus. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι ένα ενήλικο άτομο M. pygmaeus είναι σε θέση να καταναλώσει σε ημερήσια βάση κατά μέσο όρο 6 νύμφες αλευρώδη και να απομυζήσει περίπου 40-50 αυγά.

Κύστεις γαρίδων Artemia sp. (rgca.org.in)

Μέθοδος μαζικής εκτροφής του αρπακτικού M. pygmaeus Η μαζική εκτροφή του αρπακτικού M. pygmaeus χρησιμοποιώντας φυτό-ξενιστή και έντομο-θήραμα απαιτεί την παρουσία τριών απομονωμένων χώρων με ελεγχόμενες συνθήκες (θερμοκρασία, υγρασία, φωτοπερίοδο). Οι τρεις χώροι εξυπηρετούν την: α) παραγωγή φυτών-ξενιστών του αλευρώδη Bemisia tabaci και του M. pygmaeus, β) διατήρηση του πληθυσμού του αλευρώδη και γ) εκτροφή του αρπακτικού M. pygmaeus. Παραγωγή φυτών-ξενιστών του B. tabaci και του M. pygmaeus Φυτά καπνού (Nicotiana tabacum cv. Virginia) αποτελούν τον ξενιστή του αλευρώδη. Η σπορά πραγματοποιείται σε πλαστικούς δίσκους (37x13.5x6εκ) που φέρουν οπές αποστράγγισης χρησιμοποιώντας κατάλληλο υπόστρωμα σποράς (χώμα ή τύρφη αναμιγμένο με περλίτη σε αναλογία 2:1), το οποίο διατηρείται νωπό και θρυμματισμένο. Το εδαφικό υπόστρωμα τοποθετείται στους δίσκους και συμπιέζεται ελαφρά πριν την τοποθέτηση των σπόρων. Στη συνέχεια, οι σπόροι καλύπτονται με νωπό υπόστρωμα, το οποίο συμπιέζεται ελαφρά με τα δάχτυλα μέχρι πάχους 0,5 εκ. Οι δίσκοι σποράς μεταφέρονται στο θάλαμο ανάπτυξης των φυτών, όπου διατηρούνται σταθερές συνθήκες θερμοκρασίας 25 ± 1 ο C, υγρασίας 50 ± 10% και φωτοπεριόδου 16 ώρες φως : 8 ώρες σκοτάδι. Πραγματοποιείται καθημερινό ελαφρύ ποτίσματα προκειμένου το χώμα να διατηρείται νωπό αλλά όχι υγρό, προς αποφυγή ανάπτυξης τήξης και άλλων μυκητολογικών ασθενειών. Η μεταφύτευση πραγματοποιείται όταν τα νεαρά φυτά αποκτήσουν ύψος 15-20 εκ. ή μετά την ανάπτυξη των δύο πραγματικών φύλλων. Για το σκοπό αυτό επιλέγονται φυτά εύρωστα δηλ. φυτά που δεν είναι πολύ λεπτά, ψηλά και αδύνατα. Προκειμένου τα νεαρά φυτά να ανταπεξέλθουν στις συνθήκες του μεταφυτρωτικού σοκ, λίγες ημέρες πριν τη μεταφύτευση περιορίζονται τα ποτίσματα ενώ κατά τη μεταφύτευση το χώμα διατηρείται νωπό ώστε να περιοριστούν οι ζημιές στο ριζικό σύστημα των νεαρών φυταρίων. Η μεταφύτευση πραγματοποιείται σε γλάστρες διαμέτρου 15 εκ. χρησιμοποιώντας φυτόχωμα με καλή αποστράγγιση.

Διατήρηση του πληθυσμού του B. tabaci Εύρωστα φυτά καπνού με καλά αναπτυγμένα φύλλα (περίπου 4-6 εβδομάδες μετά τη μεταφύτευση) μεταφέρονται στο χώρο όπου θα αναπτυχθεί ο πληθυσμός του B. tabaci. Τα φυτά τοποθετούνται σε εντομολογικό κλωβό από διαφανές Plexiglass (διαστάσεις 50x50x50 cm) που φέρει παράθυρο με οργαντίνα για καλύτερο αερισμό του εσωτερικού του χώρου. Η μόλυνση των φυτών με αλευρώδη πραγματοποιείται με τη μεταφορά 2-3 φύλλων καπνού με ενήλικα και ανήλικα άτομα διάφορων σταδίων (250 περίπου άτομα ανά φύλλο). Τα φύλλα μεταφέρονται σε πλαστικά σακουλάκια, τα οποία ανοίγονται στο εσωτερικό του εντομολογικού κλωβού και είτε τοποθετούνται ανοιχτά δίπλα από το φυτό είτε αφαιρούνται τα προσβεβλημένα φύλλα και τοποθετούνται πάνω στα φύλλα των φυτώνξενιστών (Εικόνα 1). Διάλυμα μελιού τοποθετείται στο εσωτερικό του εντομολογικού κλωβού λειτουργώντας ως εναλλακτική πηγή τροφής για τα άτομα του αλευρώδη. Ενήλικα του αλευρώδη του καπνού, Β. tabaci (Wikipedia)

Εικόνα 1: Φυτό καπνού μολυσμένο με αλευρώδη B. tabaci. Διακρίνεται στην κορυφή της κόμης του φυτού το κομμένο φύλλο καπνού με το οποίο έγινε η μεταφορά μολύσματος των ατόμων αλευρώδη (K. Μωραΐτη).

Εκτροφή του M. pygmaeus Ενήλικα και ανήλικα άτομα του M. pygmaeus συλλέχθηκαν από τέσσερεις περιοχές της Κύπρου με τη βοήθεια αναρροφητήρα ώμου, από υπαίθριες καλλιέργειες τομάτας. Οι περιοχές δειγματοληψίας εντοπίζονται στον Άγιο Θεόδωρο, Ζύγι και Μενεού της επαρχίας Λάρνακας και Παρεκκλησιά της επαρχίας Λεμεσού. Αμέσως μετά τη συλλογή τους μεταφέρθηκαν σε σταθερές συνθήκες εργαστηρίου (θερμοκρασίας 25 ± 1 ο C, υγρασίας 50 ± 10% και φωτοπεριόδου 16 ώρες φως : 8 ώρες σκοτάδι), όπου τοποθετήθηκαν σε εντομολογικούς κλωβούς με μολυσμένα με B. tabaci φυτά καπνού ηλικίας περίπου 5 εβδομάδων. Σε τακτική βάση τοποθετούνταν μολυσμένα φύλλα καπνού με B. tabaci στο εσωτερικό των κλωβών για την αύξηση και τη διατήρηση ικανοποιητικού πληθυσμού θηράματος. Σημειώνεται ότι φυτά καπνού που έχαναν την ευρωστία τους (π.χ. κιτρίνισμα φύλλων), αντικαθίστανται από εύρωστα φυτά και ποτίζονταν τακτικά. Στη συνέχεια, 120 ενήλικα άτομα M. pygmaeus τοποθετήθηκαν ισομερή με τη βοήθεια αναρροφητήρα σε δύο εντομολογικούς κλωβούς που περιείχαν από 2 νεαρά φυτά καπνού μολυσμένα με άτομα B. tabaci, όπου παρέμειναν για 3 ημέρες προκειμένου να ωοτοκήσουν (Εικόνα 2).

Εικόνα 2: Εντομολογικοί κλωβοί εκτροφής του M. pygmaeus. Σε κάθε κλωβό υπάρχουν δύο φυτά καπνού μολυσμένα με άτομα αλευρώδη και 60 ενήλικα άτομα του αρπακτικό (K. Μωραΐτη). Στη συνέχεια, αφαιρέθηκαν τα ενήλικα άτομα του αρπακτικού από τους εντομολογικούς κλωβούς και συστηματικά τοποθετούνταν μολυσμένα φύλλα καπνού με B. tabaci για διάστημα περίπου 27 ημερών μέχρι την ενηλικίωση του M. pygmaeus (F1 γενιά). Ογδόντα ενήλικα άτομα αρπακτικού F1 γενιάς τοποθετήθηκαν με τη βοήθεια αναρροφητήρα σε εντομολογικό κλωβό με 2 νεαρά φυτά καπνού μολυσμένα με άτομα B. tabaci και σε εβδομαδιαία βάση καταγράφονταν και αφαιρούνταν τα ανήλικα άτομα (απόγονοι). Πραγματοποιήθηκαν 3 επαναλήψεις (3 κλωβοί). Τα φυτά καπνού ποτίζονταν τακτικά και τα λιγότερα εύρωστα αντικαθίστανται από υγιή φυτά. Ο μέγιστος αριθμός απογόνων συλλέχθηκε το διάστημα από την 3 η έως 5 η εβδομάδα, με μέσο αριθμό απογόνων τα 89, 82 και 76 άτομα, αντίστοιχα (Διαγραμμα 1). Συνολικά, σε κάθε κλωβό συλλέχτηκαν περίπου 300 απόγονοι. Διαγραμμα 1: Αριθμός απογόνων (ανήλικα στάδια) ανά εβδομάδα εκτροφής του αρπακτικού M. pygmaeus στους 3 κλωβούς (επαναλήψεις) του πειράματος.

Για τη μαζική εκτροφή του εντόμου συνίσταται η χρήση παρόμοιας μεθόδου και φαίνεται ότι η πιο παραγωγική περίοδος είναι μέχρι και έξι εβδομάδες από την αρχική τοποθέτηση των ενηλίκων εντόμων για ωοτοκία. Για την μαζική εκτροφή σε εμπορική κλίμακα απαιτούνται σύγχρονες θερμοκηπιακές εγκαταστάσεις στις οποίες διαχωρίζεται σε ξεχωριστά θερμοκήπια η παραγωγή υγιών φυτών και η εκτροφή του θηράματος και του αρπακτικού.