Veksthusklima og biologisk bekjempelse

Transkript

1 Veksthusklima og biologisk bekjempelse? Nina Svae Johansen, Bioforsk Plantehelse Annichen Smith-Eriksen, Veksthusringen Figur: Tian Qian MSc.BGreenhouse Horticulture WUR Gartnerdagene 25 otober 2011

2 Temaer Temperatur og fuktighet Dynamisk klimastyring Lysforhold

3 Temperatur og fuktighet påvirker biologi og atferd hos skade- og nyttedyr Utviklingstid Reproduksjon Overlevelse Parringsaktiviteter Egglegging Flyging Søking på plantene etter byttedyr og verter Predasjon og parasittering

4 Temperaturens innvirking på veksthusmellus og rovtegen Macrolophus caliginosus 300 0, ,04 Overlevelse Veksthusmellus Antall egg/hunn eller % overlevelse ,03 0,02 0,01 Utviklingsrate (1/dag) Antall egg/hunn Veksthus-mellus Utviklingsrate Veksthusmellus Temperatur Malais, M.H. and W.J. Ravensberg, Knowing and recognizing, the biology of glasshouse pests and their natural enemies. Koppert B.V. and Reed Business Information

5 Temperaturens innvirking på veksthusmellus og rovtegen Macrolophus caliginosus 300 0,05 0,045 Overlevelse Veksthusmellus Antall egg/hunn eller % overlevelse ,04 0,035 0,03 0,025 0,02 0,015 0,01 Utviklingsrate (1/dag) Overlevelse Macrolophus caliginosus (egg) Overlevelse Macrolophus caliginosus (nymfer) Antall egg/hunn Veksthus-mellus Antall egg/hunn Macrolophus caliginosus Utviklingsrate Veksthusmellus 0 0, Utviklngsrate Macrolophus caliginosus Temperatur Malais, M.H. and W.J. Ravensberg, Knowing and recognizing, the biology of glasshouse pests and their natural enemies. Koppert B.V. and Reed Business Information

6 Effekt av temperatur på utviklingstid og overlevelse hos bomullsmellus og mellussnylteveps Temp. ( o C) Generasjonstid (dager) Dødelighet (%) Bomullsmellus % reduksjon Mellussnylteveps ( Encarsia formosa) % reduksjon Fare for at bomullsmelluspopulasjonen drar fra snyltevepsen hvis snyltevepsdosen ikke økes

7 Flygeaktivitet hos mellussnyltevespen Eretmocerus eremicus ved ulike temperaturer Accumulated % ind. recaptured of total released Akkumulert % gjenfangst Timer etter utslipp 24oC 21oC 18oC 15oC

8 Effekt av temperatur på ganghastighet hos mellussnyltevepsen Encarsia formosa på julestjerne 0,6 Ganghastighet (mm/sekund) 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 18oC 0,44 20oC 0,52 Mann-Whitney test p= n=40-44

9 Tidsforbruk ved ulike temperaturer hos Eretmocerus eremicus a a % av total tid brukt B b a B b a A 0 24oC 21oC 18oC Searching Contact with host Passive n = 12, p < 0,05 and p < 0,01

10 Parasittering og flyging hos mellussnyltevepsen Eretmocerus eremicus ved forskjellige temperaturer 24 o C 21 o C 18 o C Antall nymfer funnet 14,5 ± 1,5 a 8,6 ± 1,1 b 7,5 ± 0,5 c Antall nymfer parasittert 3,9 ± 0,5 a 2,2 ± 0,4 b 1,8 ± 0,5 b Relativ flygeaktivitet Forskjell mellom 24 and 21 o C: p < 0,01. Forskjell mellom 21 and 18 o C: P < 0,05

11 Effekt av snyltevepsen E. eremicus mot bomullsmellus Antall nymfer per blad o C 20 timer lys Snylteveps Living nymphs Control Living nymphs + Eretmocerus Uker etter smitting med bomullsmellus Parasitteringsprosent 80 % Annen dødelighet (vertspising) 75 %

12 Effekt av snyltevepsen E. eremicus mot bomullsmellus o C 20 timer lys Living nymphs Control Antall nymfer per blad Snylteveps Living nymphs + Eretmocerus Uker etter smitting med bomullsmellus Parasitteringsprosent 81 % Annen dødelighet (vertspising) 62 %

13 Effekt av snyltevepsen E. eremicus mot bomullsmellus o C 20 timer lys Living nymphs Control Antall nymfer per blad Snylteveps Living nymphs + Eretmocerus Uker etter smitting med bomullsmellus Parasitteringsprosent 36 % Annen dødelighet (vertspising) 16 %

14 Effekt av snyltevepsen E. eremicus mot bomullsmellus Antall nymfer per blad o C 10 timer lys Snylteveps Living nymphs Control Living nymphs + Eretmocerus Uker etter smitting med bomullsmellus Parasitteringsprosent 80 % Annen dødelighet (vertspising) 69 %

15 Bruk av snylteveps mot bomullsmellus i julestjerne t/dag KD 10 t/dag HPS-lys, 7-10 klx Ferdigvare Bekjempelse mulig Tja Nei Uke nr. Etter Strømme E. (ed.) The scientific basis of poinsettia production

16 Innvirkning av luftfuktighet og temperatur på overlevelsen hos et insekt 60 % RF 40 % RF 80 % RF Overlevelse Temperatur ( o C)

17 Luftfuktighet Phytoseiulus persimilis liker luftfuktiget > 60% Temperatur ( o C) Relativ luftfuktighet (%) Egg-klekking (%) Overlevelse egg-voksne (%) Overlevelse nymfevoksne (%) ,5 73,1 86, ,1 78,7 84, ,5 7,2 95, ,3 79,3 79,8

18 Dynamisk klimastyring Utviklingstid, overlevelse og predasjonsrate hos skade- og nyttedyr kan være forskjellig ved konstant og svingende temperatur Ulike skade- og nyttedyr reagerer forskjellig på dynamisk klima Reaksjonen kan påvirkes av luftfuktighet og CO 2 -nivå Plantenes reaksjon? Kan ikke generalisere

19 Eksempel på effekt av dynamisk klimastyring på utviklingshastighet hos skade- og nyttedyr 0,25 A. gossypii M. persicae A. colemani O. laevigatus Utviklingshastighet (1/dag) 0,20 0,15 0,10 0,05 0, Temperatur ( o C)

20 Dynamisk klimastyring Utviklingstid, overlevelse og predasjonsrate hos skade- og nyttedyr kan være forskjellig ved konstant og svingende temperatur Ulike skade- og nyttedyr reagerer forskjellig på dynamisk klima Reaksjonen kan påvirkes av luftfuktighet og CO 2 -nivå Plantenes reaksjon? Kan ikke generalisere

21 Dynamisk klimastyring Lite kunnskap om effekt på skadedyr og biologisk bekjempelse Endret populasjonsnivå pga. endret gjennomsnittstemperatur (agurkbladlus) Mindre lufting mindre innflyging av skadedyr (trips)

22 Nytt på lysfronten Helårsdyrking med kunstig belysning LED-lamper (Light Emmiting Diodes) med spesialdesignet lysspekter Dekke- og skyggematerialer som endrer spektralfordelingen, lysintensiteten og fordelingen av lys

23 ? Lysmiljøet kan være ganske forskjellig avhengig av lampetype og plassering, og av vær og tid på døgnet og året Hvordan går det skade- og nyttedyr og biologisk bekjempelse? Er det mulig å utnytte lyset til skadedyrbekjempelse?

24 Vekstlyset endrer lysforholdene i forhold til naturlig dagslys Økt/forkortet daglengde (10-24 timer lys) Endret lysintensitet ( µmol/m -2 s -1 PAR) Endret lyskvalitet Tar bort naturlige, døgn- og årtidsvariasjoner Mer diffust lys Mer lys nede i plantebestandet Kunstig polarisert lys

25 Insektene bruker signaler i lyset tilå Orientere seg i omgivelsene Finne mat (vertplanter, verter for parasittering, byttedyr) Migrasjon Regulere atferd og fysiologiske prosesser som er knyttet til døgnrytmen (f.eks. næringsopptak, flyving, parring, egglegging) Tilpasse seg klimavariasjoner gjennom året (f.eks. diapause)

26 Skadedyr og naturlige fiender utnytter lyset på ulike måter Mellussnylteveps søker etter verter om dagen, visuelle signaler viktig på lang avstand, duftstoffer viktigst på kort avstand Foto: Erling Fløistad Rovteger brukter både visuelle signaler og luktsignaler når de er på jakt etter bytte, og er mest aktive om natta Mellus bruker mest visuelle signaler når de leter etter vertplanter om dagen Foto: Arnstein Staverløkk

27 Eksempler på respons på økt lysintensitet Art Bomullsmellus Respons Økt overlevelse og populasjonsvekst Veksthusmellus Flere mellus flyr mot 400 nm (spredning) enn 550 nm (lande for å spise/legge egg) Amerikansk Blomstertrips Neioseiulus cucumeris Eretmocerus eremicus Encarsia formosa Økt take-off rate ( lux) Avtakende take-off rate (> 6000 lux) Økt tiltrekning til blå limfeller Økt egglegging (11 vs 84 W m 2 ) Økt parasitteringsrate (12-14 vs W/m 2 ) Økt parasitteringsrate (12-14 vs W/m 2 )

28 Eksempler på respons på økt daglengde Art Bomullsmellus Orius sp. Macrolophus sp. Dicyphus sp. Eretmocerus eremicus Encarsia formosa Respons Raskere utvikling (10-12 vs timer lys) Økt overlevelse (10 vs 14 timer lys) Raskere populasjonsvekst (0-24 timer lys) Hindrer diapause. Kritisk daglengde varierer med opprinnelsessted (~ timer lys) Eter mindre mellus Hindrer diapause Eter mindre mellus Økt søkeaktivitet og parasitteringsrate (10 vs 14 timer lys) Økt søkeaktivitet og parasitteringsrate (10 vs 14 timer lys)

29 Effekt av kontinuerlig belysning på veksthusmellus (klimakammer uten dagslys) Egenskap som ble målt i forsøket Kontinuerlig Lys Lang dag Overlevelse fra egg til voksen (%) Levetid voksne hunner (dager) 7 12 Andel hunner som la egg (%) Antall egg per hunn Antall egg per hunn per dag 3 5 Høyeste antall egg på en dag Utviklingstid fra egg til voksen mellus (dager) o C, 70 % RF, 180μmol m -2 s -1 SONT og TLD lamper Johansen, N.S. (2009). Effect of continuous light on the biology of the greenhouse whitefly, Trialeurodes vaporariorum, on roses. In press.

30 Teoretisk populasjonsutvikling av veksthusmellus på roser ved 24 og 20 timer lys timer lys 20 timer lys og 4 timer mørke Antall mellus Dager etter smitte

31 Effekt av kontinuerlig belysning på Encarsia formosa Egenskap som ble målt i forsøket Utviklingstid fra egg til voksen mellus (dager) Kontinuerlig Lys Lang dag Antall levende avkom produsert etter parasitterting i 48 timer Klekkeprosent voksne snylteveps o C, 70 % RF, 180μmol m -2 s -1 SONT og TLD lamper

32 Forsøk med LED-lys i gartneri Bredspektrede lamper (SONT) LED lamper (20% blått + 80% rødt)

33 Forsøk med LED-lys og SON-T i gartneri: Foreløpige resultater Veksthusmellus (fangst på gule limfeller) 7 6 SON-T LED Antall mellus per limfelle Hus 11 Passion 17. sep. 24. sep. 1. okt. 8. okt. 15. okt. 22. okt. 29. okt. 5. nov. 12. nov. 19. nov. 26. nov. 3. des. 10. des.

34 Forsøk med LED-lys og SON-T i gartneri: Foreløpige resultater Amerikansk blomstertrips (fangst på gule limfeller) 50 photograph Alex Wild 2004 SON-T LED Antall trips per limfelle Hus 11 Passion 17. sep. 24. sep. 1. okt. 8. okt. 15. okt. 22. okt. 29. okt. 5. nov. 12. nov. 19. nov. 26. nov. 3. des. 10. des.

35 Lyset påvirker klima, planter og dyrkingspraksis Temperatur, fuktighet Endrede klimagradienter Næring i plantene Forsvarsstoffer i plantene Semiokjemikalier Plantebestandets tetthet/struktur Antall produksjonsomløp Mellomplanting Plantearter og sorter

36 Eksempler på bruk av lys til bekjempelse Fangst og overvåking av skadedyr Limfeller Lysfeller UV-blokkerende plast kan forstyrre flygeatferden hos mellus. Mellusangrep og spredning av mellusoverførte virus blir redusert. Liten effekt på mellussnyltevepsen. Forlengelse av dagen med blått lys kan delvis forhindre diapause ved kort dag hos rovtegen Orius insidiosus UV-lys dreper plantepatogener Kan komme i konflikt med plantenes behov..

37 Konklusjon Veksthusklimaet har innvirkning på atferd og biologi hos skade- og nyttedyr. Temperaturens innvirkning på biologi og atferd er relativt godt beskrevet for mange skadeog nyttedyr. Lite kunnskap om hvordan energisparing, dynamisk klima og lysforhold påvirker biologisk og integrert plantevern Effekten av klimaparametrene varierer fra art til art. Vanskelig å generalisere. Fortsatt samarbeid mellom FOU på veksthusteknologi, planteproduksjon og plantevern er viktig

38 Takk for oppmerksomheten