Γ.Μπρούφας 1, Μ. Παππά 1 και Δ. Κωβαίος 2 Γ. Μπρούφας 1, Μ.Λ. Παππά 1 και Δ.Σ. Κωβαίος 2 1 Εργαστήριο Γεωργικής Εντομολογίας & Ζωολογίας Τμήμα Αγροτικής Ανάπτυξης 2 Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Ζωολογίας & Παρασιτολογίας Σχολή Γεωπονίας Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοσ ση (Kgr / στρέμμα) Πληθυσμός (έντομα /φυτό) 1
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοσ ση (Kgr / στρέμμα) D D= μείωση παραγωγής (κιλά / στρέμμα) C= αξία προϊόντος ( / κιλό) Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) Α=D C π 1 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοσ ση (Kgr / στρέμμα) D 1 Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) D 2 Π 1 : Α 1 = D 1 C Π 2 : Α 2 = D 2 C D 2 >D 1 A 2 >A 1 π 1 π 2 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) 2
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοση (Kgr / στρέμμα) D Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) 1 D 2 Π 1 : Α 1 = D 1 C Π 2 : Α 2 = D 2 C A 2 >A 1 D 2 >D 1 Καταπολέμηση? π 1 π 2 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοση (Kgr / στρέμμα) D 1 Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) D 2 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) Π 1 : Α 1 = D 1 C Π 2 : Α 2 = D 2 C D 2 >D 1 A 2 > A 1 Καταπολέμηση? Η με την παρέμβαση του ανθρώπου μείωση του π 1 π 2 πληθυσμού ενός εντόμου ή της ζημιάς που προκαλεί και τα μέτρα που ο άνθρωπος παίρνει για τον σκοπό αυτό 3
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοσ ση (Kgr / στρέμμα) D 1 Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) D 2 Π 1 : Α 1 = D 1 C Π 2 : Α 2 = D 2 C A 2 >A 1 D 2 >D 1 Κόστος καταπολέμησης (Β ) Β >A 1 Β < A 2 π 1 π 2 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Απόδοσ ση (Kgr / στρέμμα) όριο ανεκτής πυκνότητας Π ΟΑΠ : Α 3 = D ΟΑΠ C Β = A 3 D 1 Αναμενόμενη Απώλεια Εισοδήματος (Α ) D 2 Π 1 : Α 1 = D 1 C Π 2 : Α 2 = D 2 C A 2 > D 2 >D 1 A 1 Κόστος καταπολέμησης (Β ) Β >A 1 Β < A 2 π 1 π 2 Πληθυσμός (έντομα /φυτό) 4
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Πληθυσ σμός (έντομα /φυτό) Μέση Θέση Ισορροπίας (ΜΘΙ) Φυσικός περιορισμός σύνολο αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων του περιβάλλοντος Χρόνος Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Πληθυσ σμός (έντομα /φυτό) Μέση Θέση Ισορροπίας (ΜΘΙ) Φυσικός περιορισμός σύνολο αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων του περιβάλλοντος όριο ανεκτής πυκνότητας Οι αναμενόμενες απώλειες εισοδήματος δικαιολογούν τη λήψη μέτρων καταπολέμησης Χρόνος 5
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Πληθυσ σμός (έντομα /φυτό) ΜΘΙ Μέση Θέση Ισορροπίας (ΜΘΙ) Φυσικός περιορισμός σύνολο αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων του περιβάλλοντος όριο ανεκτής πυκνότητας Οι αναμενόμενες απώλειες εισοδήματος δικαιολογούν τη λήψη μέτρων καταπολέμησης Χρόνος Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Πληθυσ σμός (έντομα /φυτό) ΜΘΙ Μέση Θέση Ισορροπίας (ΜΘΙ) Φυσικός περιορισμός σύνολο αβιοτικών και βιοτικών παραγόντων του περιβάλλοντος όριο ανεκτής πυκνότητας Οι αναμενόμενες απώλειες εισοδήματος δικαιολογούν τη λήψη μέτρων καταπολέμησης Χρόνος 6
Εχθροί των καλλιεργειών φυτοφάγα έντομα, ακάρεα, νηματώδεις Πλη ηθυσμός (έντομα /φυτό) ΜΘΙ Καταπολέμηση Χρόνος Βιολογική Καταπολέμηση: η χρήση ζωντανών οργανισμών ή προϊόντων τους για τον έλεγχο των πληθυσμών των επιζήμιων εχθρών ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Γ.Μπρούφας, Μ. Παππά και Δ. Κωβαίος 2012 Φυσικοί εχθροί των εντόμων Εντομοφάγα Ακαρεοφάγα έντομα & ακάρεα θηρευτές και παρασιτοειδή 7
Φυσικοί εχθροί των εντόμων Εντομοφάγα Ακαρεοφάγα έντομα & ακάρεα θηρευτές και παρασιτοειδή Εντομοπαθογόνοι νηματώδεις Φυσικοί εχθροί των εντόμων Εντομοφάγα Ακαρεοφάγα έντομα & ακάρεα θηρευτές και παρασιτοειδή Εντομοπαθογόνοι νηματώδεις Εντομοπαθογόνοι μικροοργανισμοί βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα Bacillus thuringiensis Beauveria bassiana 8
Φυσικοί εχθροί των εντόμων Εντομοφάγα Ακαρεοφάγα έντομα & ακάρεα θηρευτές και παρασιτοειδή Εντομοπαθογόνοι νηματώδεις Εντομοπαθογόνοι μικροοργανισμοί βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα Εντομοπαθογόνοι ιοί Νεκρή προνύμφη Cydia pomonella από τον ιο CpGV Φυσικοί εχθροί των εντόμων Εντομοφάγα Ακαρεοφάγα έντομα & ακάρεα θηρευτές και παρασιτοειδή Εντομοπαθογόνοι νηματώδεις Εντομοπαθογόνοι μικροοργανισμοί βακτήρια, μύκητες, πρωτόζωα Εντομοπαθογόνοι ιοί Δευτερευόντως: αράχνες, ερπετά, αμφίβια, πτηνά 9
2/21/2012 Η βιολογική καταπολέμηση των εχθρών των καλλιεργειών, μια παλιά ιστορία 300 μ. Χ.: Πρώτη αναφορά αξιοποίησης της βιολογικής καταπολέμησης. Χρησιμοποιήθηκε το είδος μυρμηγκιού (Oecophylla smaragdina) σε οπωρώνες εσπεριδοειδών για τον έλεγχο προνυμφών Λεπιδοπτέρων Tesseratoma papillosa (Lepidoptera) (Κίνα) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Γ.Μπρούφας, Μ. Παππά και Δ. Κωβαίος 2012 Η βιολογική καταπολέμηση των εχθρών των καλλιεργειών, μια παλιά ιστορία 1734 μ.χ.: πρώτες σκέψεις για τη δυνατότητα εισαγωγής αυγών χρύσωπας σε θερμοκήπια με στόχο τον έλεγχο αφίδων (de Reaumur) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Γ.Μπρούφας, Μ. Παππά και Δ. Κωβαίος 2012 10
Νεότερη Ιστορία της Βιολογικής Καταπολέμησης ~ 1868: είσοδος του Icerya purchasi Maskell στην περιοχή της Καλιφόρνιας 1887: σημαντικός εχθρός στους οπωρώνες εσπεριδοειδών 1888: 129 άτομα του Rodolia cardinalis (Dr Albert Koebele) αποστέλλονται από την Αυστραλία στην Αμερική. Το έντομο εγκαθίσταται με επιτυχία στο νέο περιβάλλον και σε ένα έτος ελέγχει αποτελεσματικά τον πληθυσμό του I. purchasi Νεότερη Ιστορία της Βιολογικής Καταπολέμησης Κλασσική Βιολογική καταπολέμηση Εισαγωγή εξωτικών φυσικών εχθρών για την αντιμετώπιση εξωτικών εχθρών που τυχαία εισήλθαν σε μια περιοχή Συχνά, μετά τον αρχικό εποικισμό ο φυσικός εχθρός ελέγχει αποτελεσματικά τον πληθυσμό του φυτοφάγου εχθρού χωρίς να απαιτούνται περαιτέρω ενέργειες 11
Νεότερη Ιστορία της Βιολογικής Καταπολέμησης Κλασική Βιολογική καταπολέμηση Στη χώρα μας εφαρμόστηκε για την αντιμετώπιση του εριώδη αλευρώδη Νεότερη Ιστορία της Βιολογικής Καταπολέμησης Κλασική Βιολογική καταπολέμηση 1888: R. cardinalis > I. purchasi Νεοκλασική Βιολογική καταπολέμηση Εισαγωγή εξωτικών φυσικών εχθρών για την αντιμετώπιση ιθαγενών, ενδημικών ειδών φυτοφάγων εχθρών για τους οποίους δεν είναι διαθέσιμα ενδημικά είδη αποτελεσματικών φυσικών εχθρών τους (επιδιώκεται η ανάπτυξη νέων τροφικών σχέσεων) 12
Νεότερη Ιστορία της Βιολογικής Καταπολέμησης Νεοκλασική Βιολογική καταπολέμηση 1925: Νησιά Fiji καταπολέμηση του ενδημικού είδους Levuana iridescens Bethune-Baker (Lepidoptera: Zygaenidae) (εξάλειψη του πληθυσμού) με την εισαγωγή του Bessa remota (Aldrich) (Diptera: Tachinidae) Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών Μικρές, περιοδικές εξαπολύσεις με στόχο την ενίσχυση του πληθυσμού του φυσικού εχθρού για τον αποτελεσματικότερο έλεγχο του επιζήμιου εχθρού στόχου (inoculative release) Μαζικές εξαπολύσεις, πολύ υψηλών πληθυσμών του φυσικού εχθρού με στόχο τον άμεσο έλεγχο του επιζήμιου εχθρού. Ο φυσικός εχθρός μπορεί να εγκαθίσταται ή όχι στο σύστημα. Η επέμβαση έχει το χαρακτήρα των κατασταλτικών επεμβάσεων (inundative release) 13
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών 14
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών ένας εναντίον ενός... P. perisimilis vs T. urticae Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών ένας εναντίον πολλών... A. swirskii vs T. vaporariorum & F. occidentalis A. swirskii 15
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών πολλοί εναντίον ενός... F. occidentalis O. insidiosus O. laevigatus S. feltiae A. swirskii N. cucumeris M. robustulus H. miles H. aculeifer Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις Από το pest in first και τις θεραπευτικές επεμβάσεις της πρώιμης περιόδου στα σακίδια σταδιακής απελευθέρωσης τη μηχανική διασπορά θηρευτικών ακάρεων τα φυτά τράπεζες (banker plants) τις εναλλακτικές τροφές 16
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις ρμβ σακίδια σταδιακής απελευθέρωσης Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις ρμβ μηχανική διασπορά θηρευτικών ακάρεων 17
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις ρμβ μηχανική διασπορά θηρευτικών ακάρεων Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις ρμβ τα φυτά τράπεζες (banker plants) Φυτά κριθαριού & Rhopalosiphum padi (Aphidius colemani) ή Sitobion avenae (Aphidius ervi) 18
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών π.χ. θερμοκηπιακές καλλιέργειες λαχανικών Έξυπνες τεχνολογικές παρεμβάσεις εναλλακτικές τροφές Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών Στις υπαίθριες, σε αντίθεση με τις θερμοκηπιακές καλλιέργειες, οι εναλλακτικές λύσεις εφαρμογής της βιολογικής καταπολέμησης είναι σχετικά περιορισμένες π.χ. T. brassica 19
Περιοδικές εξαπολύσεις των φυσικών εχθρών των επιζήμιων για την καλλιέργεια εχθρών Στις υπαίθριες, σε αντίθεση με τις θερμοκηπιακές καλλιέργειες, οι εναλλακτικές λύσεις εφαρμογής της βιολογικής καταπολέμησης είναι σχετικά περιορισμένες NPV, B. thurigiensis, Κόστος? Πηγή όλων των φυσικών εχθρών που χρησιμοποιούμε είναι η ίδια η φύση Φυσικοί εχθροί Φυτοφάγα είδη 20
Πηγή όλων των φυσικών εχθρών που χρησιμοποιούμε είναι η ίδια η φύση Ωστόσο Φυσικοί εχθροί Φυτοφάγα είδη Tscharntke et al. 2007, in: Stewart et al., CABI Publ Πηγή όλων των φυσικών εχθρών που χρησιμοποιούμε είναι η ίδια η φύση Ωστόσο Φυσικοί εχθροί Φυτοφάγα είδη Tscharntke et al. 2007, in: Stewart et al., CABI Publ 21
Τα σύγχρονα αγροοικοσυτήματα χαρακτηρίζονται από σημαντική μείωση της βιοποικιλότητας Tscharntke et al. 2007, in: Stewart et al., CABI Publ Στόχος μας Η διαμόρφωση ενός πιο φιλικού περιβάλλοντος για τους συμμάχους μας Πιθανή λύση ο «επανασχεδιασμός» του αγροοικοσύστηματος με την εισαγωγή συγκεκριμένων δομικών στοιχείων που θα ενισχύσουν τη «λειτουργική» βιοποικιλότητα συμβάλλοντας στην αποκατάσταση βασικών λειτουργιών του οικοσυστήματος που έχουν διαταραχθεί (φυσικός περιορισμός των εχθρών των καλλιεργειών κλπ.) 22
2/21/2012 Στόχος μας Η διαμόρφωση ενός πιο φιλικού περιβάλλοντος για τους συμμάχους μας Πιθανή λύση ο «επανασχεδιασμός» του αγροοικοσύστηματος με την εισαγωγή συγκεκριμένων δομικών στοιχείων που θα ενισχύσουν τη «λειτουργική» βιοποικιλότητα συμβάλλοντας στην αποκατάσταση βασικών λειτουργιών του οικοσυστήματος που έχουν διαταραχθεί (φυσικός περιορισμός των εχθρών των καλλιεργειών κλπ.) να α «επιστέψουμε» σ ψουμ στους σ ους φυσικούς φυσ ούς εχθρού χθρού ένα α μέρος μ ρος από αυτά που τους στερήσαμε ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Γ.Μπρούφας, Μ. Παππά και Δ. Κωβαίος 2012 Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και θέσεις διαχείμασης Beetle bank D. glomeratus 0.4 m ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ Γ.Μπρούφας, Μ. Παππά και Δ. Κωβαίος 2012 23
Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής εκτός εντός 24
Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Όριο Ανεκτής Πυκνότητας Prof Steve Wratten Lincoln University, New Zealand 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0,09 0,1 Μέσος Αριθμός Προσβεβλημένων Βότρυων / Πρέμνο 25
Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Fagopyrum esculentum Phacelia sp. Alyssum sp. 26
Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Καταφύγια και εναλλακτικές πηγές τροφής Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας Altieri et al., 2010 27
Διαμορφώνοντας ένα πιο φιλικό περιβάλλον εντός ή εκτός της καλλιέργειας για τους συμμάχους μας μέσω της παροχής καταφυγίων, θέσεων διαχείμασης και εναλλακτικών πηγών τροφής (γύρη, νέκταρ, εναλλακτικούς ξενιστές) τελικά ενισχύουμε την παρουσία και αποτελεσματικότητα των εγκατεστημένων φυσικών εχθρών ECOPEN 2012-2015 Ecological Engineering: Habitat Manipulation in Vineyards for Pest Control Οικολογική Μηχανική: διαχείριση της φυτοκοινότητας σε αμπελώνες με στόχο τον έλεγχο πληθυσμών ζωικών εχθρών Dr Komi Agboka ΕΥΡΩΠΑΪΚΗ ΕΝΩΣΗ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΤΑΜΕΙΟ ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΗΣ ΑΝΑΠΤΥΞΗΣ 28