Integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategie für die Diamantrückenmotte Plutella xylostella – E-Journal of Entomology and Biologicals

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Erwachsene Diamondback Motte (Foto von Jack Kelly Clark)

Die Diamantrückenmotte (DBM), Plutella xylostella, ist eine kleine Plutellidenmotte europäischen Ursprungs, die seit fast zwei Jahrhunderten in Nordamerika lebt. Es ist derzeit in vielen Teilen der Welt vorhanden und ernährt sich ausschließlich von Kreuzblütlern wie Brokkoli, Kohl und Blumenkohl. DBM hat mehrere Generationen pro Jahr und kann zu erheblichen Ertragsverlusten führen, wenn die Populationen nicht kontrolliert werden. Steigende Temperaturen, die den Lebenszyklus von Schädlingen verkürzen, sich ändernde klimatische Muster und mildere Winter in vielen Gebieten, die Fähigkeit von erwachsenem DBM, sich zu verteilen, und das ganzjährige Vorkommen von kultivierten und wilden Kreuzblütlern verschlimmern das Schädlingsproblem und erfordern eine kontinuierliche Anwendung von Pestiziden und andere Steuerungsmöglichkeiten. Insektizidresistenz ist auch ein häufiges Problem bei DBM, wo sehr hohe Resistenzen gegen einige häufig verwendete Pestizide in Feldpopulationen gemeldet wurden. Obwohl DBM-Befall in der Kreuzblütler-Gemüseproduktion weit verbreitet ist, haben viele Teile von Kalifornien und Arizona in den letzten Monaten einen signifikanten Anstieg der DBM-Populationen verzeichnet. Die ganzjährige Produktion von Kreuzblütlergemüse unterstützt DBM-Populationen mit bis zu 12 Generationen pro Jahr und erfordert die regelmäßige Anwendung von Pestiziden. Häufige Pestizidanwendungen können zu Insektizidresistenz, ineffektiver Schädlingsbekämpfung und höheren Ertragsverlusten führen. Eine gute integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategie (IPM) ist entscheidend, um einen Schädling wie DBM zu bekämpfen.

DBM-Lebenszyklus

Lebenszyklus der Diamantrückenmotte (Foto mit freundlicher Genehmigung: Suterra)

Biologie: Eine weibliche Motte legt durchschnittlich 150 Eier über etwa 10 Tage ab (Capinera, 2018). Eier werden in kleinen Chargen in Vertiefungen auf Blattoberflächen abgelegt. Kleine, grüne Larven ernähren sich aktiv vom Laub, die ersten Stadien in Minen und die restlichen drei an der Oberfläche. Die Verpuppung erfolgt normalerweise auf der Unterseite der Blattoberfläche in einem locker gesponnenen Kokon. Erwachsene Falter sind schlank, graubraun mit auffälligen Fühlern. Das helle Rautenmuster auf den Flügeln, wenn die Motte ruht, gibt den Namen Rautenmotte.

DBM-Schaden-Brokkoli und Blumenkohl
DBM-Fressschäden bei Brokkoli (links) und Blumenkohl (rechts)

Beschädigung: Larven, die sich an Laub und wachsenden Teilen junger Pflanzen ernähren, verursachen eine Skelettierung der Blätter. Larven können sich auch in die Köpfe und Blütenknospen bohren, was dazu führt, dass die Kopfbildung versagt und das Pflanzenwachstum gehemmt wird. Unkontrollierte Populationen verursachen erhebliche Ertragsverluste.

Eine solide IPM-Strategie beinhaltet die regelmäßige Überwachung des Schädlingsbefalls, ein gutes Verständnis des Lebenszyklus von Schädlingen und den Einsatz mehrerer Taktiken, die auf eine oder mehrere Lebensphasen abzielen (Dara, 2019). Die folgenden Empfehlungen werden basierend auf dem neuen IPM-Modell und seinen verschiedenen Komponenten entwickelt.

HDI-Modell
Das neue IPM-Modell als Vorlage für das DBM-Management (Dara, 2019)

A. Schädlingsbekämpfung: Einige Schädlinge können mit einer oder zwei Taktiken effektiv bekämpft werden, aber ein schwieriger Schädling wie DBM mit seiner zunehmenden Bedrohung erfordert eine Vielzahl von Taktiken, um eine maximale Bekämpfung zu erreichen.

i) Wirtspflanzenresistenz: Das Pflanzen von Sorten, die DBM-Schäden tolerieren oder widerstehen, ist die erste Verteidigungslinie. Zum Beispiel sind Kohlsorten mit glasigen Blättern (Dickson et al., 1990) und einem spezifischen Glucosinolatprofil (Robin et al., 2017) resistent gegen Larvenschäden. Auf glasigen Blattoberflächen verbringen die Larven weniger Zeit mit der Nahrungsaufnahme und mehr Zeit mit der Suche nach einem geeigneten Fressplatz. Die Anwesenheit oder höhere Konzentrationen von Glucobrassicin, Glucoiberin und Glucoiberverin und die Abwesenheit oder niedrigere Konzentrationen von 4-Hydroxyglucobrassicin, Glucoerucin, Glucoraphanin und Progoitrin zeigten Resistenz gegenüber Larvenfraß in Kohl (Robin et al., 2017).

ii) Kulturelle Kontrolle: Das Beibehalten einer kohlenhydratfreien Periode oder das Rotieren mit Nicht-Brassica-Pflanzen hilft dabei, den Schädlingszyklus zu durchbrechen. Das Entfernen von Unkrautwirten kann auch die Quelle des Befalls verringern, aber DBM-Erwachsene können sich auf der Suche nach ihren Wirten ausbreiten. Gute agronomische Praktiken können eine optimale Pflanzengesundheit gewährleisten und potenzielle Ertragsverluste bei geringem Befall ausgleichen. Bestimmte Biostimulanzien können systemische Resistenzen induzieren oder Pflanzengewebe stärken und weiter zur Pflanzengesundheit bei Schädlingsbefall beitragen.

iii) Biologische Kontrolle: Verschiedene Arten natürlicher Feinde tragen zur Kontrolle von DBM bei (Sarfraz et al., 2007). Zu den natürlichen Feinden von DBM zählen der Eiparasitoide Trichogramma pretiosum und die Larvenparasitoide Cotesia plutellae, Diadegma insulare, Diadromus subtilicornis und Microplitis plutellae, Raublaufkäfer, Hemipteren, Schwebfliegenlarven und Spinnen. Parasitoide anderer Cotesia spp. und Oomyzus spp. kann auch benutzt werden. Die Erhaltung dieser natürlichen Feinde durch Bereitstellung von Streifen von Insektenpflanzen auf dem Feld zusammen mit der Freisetzung kommerziell erhältlicher natürlicher Feinde wird die notwendige biologische Kontrolle von DBM bereitstellen.

iv) Verhaltenssteuerung: Die Paarungsstörung mit Sexualpheromon ist die effektivste Taktik zur Verhaltenssteuerung bei DBM. Die Verwendung von Pheromonen verwirrt die männlichen Motten bei der Suche nach ihrem weiblichen Partner, reduziert die Paarung und damit die Individuen der nächsten Generation. Eine kürzlich durchgeführte Studie in einem kommerziellen Rosenkohlfeld zeigte das Potenzial einer Paarungsstörung mit einem sprühbaren Pheromon (Dara, 2020). In verschiedenen Ländern durchgeführte Studien untersuchten das Potenzial verschiedener Antifresser gegen DBM-Larven, und wenn solche Materialien im Handel erhältlich sind, können sie zu DBM IPM beitragen. Ein triterpenoides Saponin aus dem Kreuzblütler Barbarea vulgaris in Japan (Shinoda et al., 2002), Momordicin I und II aus dem Kürbisgewächs Momordica charantia in China (Ling et al., 2008) und die Extrakte von Acalypha fruticosa (Familie Euphorbiaceae) in Indien (Lingathurai et al., 2011) sind einige Beispiele für Futtermittel, die gegen DBM untersucht wurden.

v) Körperliche Kontrolle: Je nach Feldgröße, Erntestadium und Erschwinglichkeit können Reihenabdeckungen verwendet werden, um DBM auszuschließen.

vi) Mikrobenkontrolle: DBM ist anfällig für natürlich vorkommende bakterielle, pilzliche und virale Krankheitserreger, aber Biopestizide, die auf dem Bakterium Bacillus thuringiensis und dem bakteriellen Toxin Spinosad basieren, sind die gebräuchlichsten mikrobiellen Kontrolloptionen für DBM in den Vereinigten Staaten. Baculovirus-basierte Produkte sind für die DBM-Kontrolle in anderen Ländern erhältlich.

vii) Chemische Kontrolle: Die Anwendung chemischer Pestizide natürlichen und synthetischen Ursprungs ist die am häufigsten verwendete Taktik zur Bekämpfung von DBM. Gegen DBM können Azadirachtin, Pyrethrine und synthetische Pestizide verschiedener Wirkgruppen eingesetzt werden. In Äthiopien (Begna und Damtew, 2015), Indien (Devi und Tayde, 2017) und Thailand (Kumrungsee et al., 2014) durchgeführte Studien untersuchten das Potenzial verschiedener Pflanzenextrakte gegen DBM mit unterschiedlicher Wirksamkeit. Pflanzenöle, Mineralöle, Neemöl und andere können ebenfalls sowohl als Ovizide als auch als Larvizide verwendet werden.

B. Wissen und Ressourcen: Der wichtigste Aspekt von IPM besteht darin, ein gutes Verständnis des Lebenszyklus von Schädlingen, saisonalen Trends, Wirtspräferenzen, Fressverhalten, Reaktion auf Umweltbedingungen sowie biotische und abiotische Stressoren zu entwickeln. Dieses Wissen hilft, anfällige Stadien des Schädlings zu identifizieren und geeignete Bekämpfungsstrategien zu entwickeln. Zum Beispiel können Paarungsstörungen, die auf Erwachsene gerichtet sind, biologische Bekämpfungsmittel gegen mehrere Lebensstadien, insbesondere Eier und Larven, Öle als Ovizide und andere Pestizide gegen Larven und andere Lebensstadien, jedes Stadium effektiv bekämpfen. Moderne Tools wie intelligente Fallen zur Überwachung von Schädlingspopulationen und Drohnen zur Freisetzung natürlicher Feinde können ebenfalls zur Verbesserung des IPM-Programms beitragen.

C. Planung und Organisation: Da Insektizidresistenz ein häufiges Problem bei DBM ist, sind die Rotation von Pestiziden (sowohl biologisch als auch synthetisch) zwischen verschiedenen Wirkungsgruppen und die Vermeidung der wiederholten Anwendung des gleichen oder eines ähnlichen Pestizids für das Resistenzmanagement von entscheidender Bedeutung. Das Treffen geeigneter Behandlungsentscheidungen auf der Grundlage des Befallsniveaus und des Lebensstadiums des Schädlings, die regelmäßige Überwachung auf potenzielle Resistenzprobleme und das Nachverfolgen von Kombinations- und Rotationsprogrammen, die gut funktionierten, sind alle Teil einer effektiven Planung und eines Informationsmanagements, die die Wirksamkeit der Schädlingsbekämpfung verbessern. Gegebenenfalls sollten aggressive flächendeckende Bewirtschaftungspläne mit einer oder mehreren Kontrolloptionen entwickelt werden.

D. Kommunikation: Beim Umgang mit einem wichtigen Schädling wie DBM trägt eine effektive Kommunikation dazu bei, die Wissenslücken zu schließen und zu einem effektiven Schädlingsmanagement beizutragen. Schädlingsbekämpfungsexperten und Züchter können neue DBM-Kontrolloptionen erkunden, indem sie Forscher kontaktieren, an Erweiterungstreffen teilnehmen oder verschiedene Artikel lesen, auf die über das Internet, Universitätsressourcen oder lokale Regierungsbehörden zugegriffen werden kann. Erzeuger können auch Informationen austauschen und durch gemeinsame Anstrengungen IPM-Strategien entwickeln, die am besten zu ihrer Situation passen.

Da die Feldbedingungen, das Ausmaß des Befalls, die Resistenz der DBM-Populationen sowie die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von Kontrolloptionen variieren, sollten Landwirte ihr IPM-Programm an ihre lokalen Bedürfnisse anpassen.

Verweise

Begna, F. und T. Damtew. 2015. Bewertung von vier botanischen Insektiziden gegen die Diamantrückenmotte Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Plutellidae) an Kopfkohl im zentralen Rift Valley Äthiopiens. Sky J. Agrl. Res. 4: 97-105. http://www.skyjournals.org/sjar/pdf/2015pdf/Aug/Begna%20and%20Damtaw%20pdf.pdf

Capinera, JL 2018. Diamondback Motte. Featured Creatures, University of Florida Publikation EENY-119. https://entnemdept.ufl.edu/creatures/veg/leaf/diamondback_moth.htm

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Dara, SK 2020. Paarungsstörung als IPM-Tool im Management von Diamantrückenmotten. UCANR eJournal für Entomologie und Biologie. https://ucanr.edu/blogs/blogcore/postdetail.cfm?postnum=44160

Devi, HD und AR Tayde. 2017. Vergleichende Wirksamkeit von Biowirkstoffen und Pflanzenstoffen bei der Bekämpfung von Diamantrückenmotten (Plutella xylostella Linn.) auf Kohl unter agroklimatischen Bedingungen in Allahabad. Int. J. Curr. Mikrobiol. App. Wissenschaft 6: 711-716. https://doi.org/10.20546/ijcmas.2017.607.088

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Kumrungsee, N., W. Pluempanupat, O. Koul und V. Bullangpoti. 2014. Toxizität ätherischer Ölverbindungen gegen Diamantrückenmotte, Plutella xylostella, und ihr Einfluss auf die Aktivitäten der Entgiftungsenzyme. J. Pest Sci. 87: 721-729. https://doi.org/10.1007/s10340-014-0602-6

Ling, B., G.-c. Wang, J. Ya, M.-x. Zhang und G.-w. Liang. 2008. Antifeedant-Aktivität und Wirkstoffe gegen Plutella xylostella aus Momordica charantia-Blättern. Agrl. Wissenschaft China 7: 1466-1473. https://doi.org/10.1016/S1671-2927(08)60404-6

Lingathurai, S., SE Vendan, MG Paulraj und S. Ignacimuthu. 2011. Antifressende und antibiotische Aktivitäten von Acalypha fruticosa Forssk. (Euphorbiaceae) gegen Plutella xylostella L. (Lepidoptera: Yponomeutidae) Larven. J. König Saud Univ. Wissenschaft 23: 11-16. https://doi.org/10.1016/j.jksus.2010.05.012

Robin, AHK, HERR Hossain, J.-I. Park, HR Kim und I.-S. Nein. 2017. Glucosinolatprofile in Kohlgenotypen beeinflussen die bevorzugte Nahrungsaufnahme der Diamantrückenmotte (Plutella xylostella). Vor. Pflanze Sci. 8: 1244. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.01244

Sarfraz, M., AB Keddie und LM Dosdall. 2007. Biologische Kontrolle der Diamantrückenmotte, Plutella xylostella: eine Überprüfung. Biokon. Wissenschaft Technik. 15: 763-789. https://doi.org/10.1080/09583150500136956

Shinoda, T., T. Nagao, M. Nakayama, H. Serizawa, M. Koshioka, H. Okabe und A. Kawai. 2002. Identifizierung eines triterpenoiden Saponins aus einem Kreuzblütler, Barbarea vulgaris, als Nahrungsabschreckungsmittel für die Diamantrückenmotte, Plutella xylostella. J.Chem. Öko. 28: 587-599. https://doi.org/10.1023/A:1014500330510

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