Rolul și importanța păianjenilor în protecția biologică a plantelor, în special în livezi

Protecția biologică a plantelor a fost practicată de oameni de multă vreme și a fost preocupată mult timp de aplicarea sa mai eficientă și mai largă.

Această opțiune de control este cea mai promițătoare pentru artropodele dăunătoare (în primul rând). Controlul biologic împotriva agenților patogeni este mult mai puțin posibil și poate fi realizat aproape exclusiv cu microorganisme antagoniste. Aproape că nu există exemple de buruieni la nivel mondial și nu există rezultate practice interne. Rațiunea de a fi de creștere a controlului biologic este susținută și de faptul că Directiva 2009/128/CE a Parlamentului European și a Consiliului impune punerea în aplicare a principiilor integrate de gestionare a dăunătorilor în toate practicile profesionale după intrarea în vigoare a Plan de acțiune pentru protecția plantelor pentru toate statele membre UE la 1 ianuarie 2013. utilizator de la 1 ianuarie 2014.

Unii leagă începutul controlului biologic de prima utilizare conștientă a unui anumit cercel metalic (Encarsia formosa) (1926), dar numai în Ungaria, la sfârșitul anilor 1800, s-au efectuat experimente de control biologic - folosind microorganisme - împotriva omidelor de maici de maici și gandaci gandaci. Cunoscutul scuturator de metale (Aphelinus mali) a fost testat în mod conștient pentru prima dată în America în 1920. Încercările inițiale au fost urmate de decenii de fractură, în principal datorită apariției insecticidelor cu spectru larg (de exemplu, hidrocarburi clorurate, esteri ai acidului fosforic). După aceea, totuși, posibilitatea a fost reexaminată și tot mai mulți parazitoizi și prădători au fost testați și apoi puși în practică.

Cu toate acestea, majoritatea acestor „bioagenti” sunt specialiști sau cel puțin au o gamă îngustă de gazde/pradă, care este o suprafață atacabilă economic. În ultimele decenii, prădătorii polifagi (prădători cu o gamă largă de pradă), inclusiv păianjenii, au început să fie abordați mai detaliat. Acest articol oferă informații despre semnificația păianjenilor și rezultatele asociate acestora.

Despre păianjeni, păianjeni în general

Păianjenii sunt o subfamilie de chelicerata din artropode. Dintre cele trei clase care aparțin acestei, de departe cele mai populate și cele mai cunoscute sunt cele numite arahnide (Arachnida). Dintre cele 11 subclase enumerate aici (unele se referă la ele ca la un ordin), multe sunt grupuri cu centre genetice tropicale și cu un număr mic de specii, care nu au, sau cel puțin nu prea multă importanță pentru protecția plantelor. Cea mai populată subclasă a acestora este acarienii (Acari), pentru care nu există date uniforme cu privire la numărul de specii.

Pe baza unui număr de literatură (și a opiniilor de specialitate ale acarienilor), numărul speciilor descrise variază de la aproximativ 50.000 la 80.000. Din punct de vedere al protecției plantelor, acarienii sunt cu siguranță considerați mai importanți. Există, de asemenea, familii promițătoare sau conștiente pentru controlul biologic (de exemplu, Phytoseiidae, Laelapidae, Stigmaeidae), dar există și dăunători foarte importanți, precum Tetranychidae, Tarsonemidae sau Eriophyidae.

Ca cea de-a doua cea mai populată subclasă, păianjenii (Araneae) pot fi menționați, acest grup include aproape 50.000 de specii. Actualizarea online a lui Norman Platnick, mereu actualizat „The World Spider Catalog”, în prezent (decembrie 2016) listează 46.376 de specii descrise, distribuite în 114 familii. Toate acestea se schimbă în mod constant, în 2008 cunoșteam puțin peste 40.000 de specii și doar 109 familii și, comparativ cu 2010, subclasa era deja îmbogățită cu 4.657 de specii noi.!

Din punct de vedere al numărului de specii păianjenii deci nu este un grup mult mai mic decât acarienii, dar marele lor avantaj este că nu există dăunători printre ei, de fapt, cu excepția unor cazuri speciale pot fi numiți prădători polifagici. Practic, conform strategiei lor de pradă două categorii principalese poate distinge, a păianjeni de țesut cu pânzăla și la vânătoare activă (migratoare) de păianjenila. Ambele categorii acoperă numeroase familii și specii și există mai multe specii care ne pot aduce beneficii în ceea ce privește combaterea dăunătorilor în livezile noastre.

Bogăția speciilor și densitatea individuală a păianjenilor în diferite agro-biocoenoze

Păianjenii apar în densități mari de habitate în multe habitate, ceea ce indică, de asemenea, rolul lor potențial în controlul biologic. În baldachinul livezilor de mere, păianjenii pot reprezenta, de asemenea, 40-95% din fauna utilă (Specht și Dondale 1960; Olszak și colab. 1992b). Bogăția și densitatea (densitatea) speciilor din ansamblurile de păianjen variază foarte mult, variind de la 52 de specii (fasole de guar sau nod) până la 308 specii (bumbac) (Young și Edwards 1990). Potrivit lui Marc et al. (1999), diversitatea lor este în general mai mică decât cea a insectelor, iar bogăția lor de specii variază de la 40 la 150 de specii, în funcție de mediu.

Densitatea poate fluctua, de asemenea, semnificativ, de la un singur individ/m 2 (Nyffeler și colab. 1994), iar în condiții favorabile poate crește până la aproape 1000 de indivizi/m 2 (Nyffeler 1982; Nyffeler și colab. 1987). De exemplu, o densitate de 841,9 indivizi/m 2 a fost arătată într-o asociație de lunetă roșie (Duffey 1962). Nyffeler și benz (1988) au estimat densitatea unor păianjeni (Erigone spp., Oedothorax spp.) La 12-53 indivizi/m 2 într-un câmp de grâu și 13-25 indivizi/m 2 într-o pajiște. Marshall și Rypstra (1999) au studiat două specii de păianjen de lup în solul de soia. Pentru Hogna helluo mai mare, s-a măsurat în medie 0,8 indivizi/m 2, în timp ce pentru Pardosa milvina s-au măsurat doi indivizi/m 2. Datele interne susțin, de asemenea, rolul semnificativ al păianjenilor de lup, deoarece agrobionul nostru tipic, superdominantul Pardosa agrestis, domină în medie 40% din câmpuri (Samu și Szinetár 2002).

Potrivit lui Nyffeler (1984), bogăția speciilor agroecosistemelor este în general mai mică decât cea a habitatelor naturale. Acest lucru este susținut și de cercetarea lui Olszak și colab. (1992a, b) că 51 de specii au fost găsite într-o livadă de mere, în timp ce 71 în imediata sa vecinătate. Toate acestea explică parțial de ce recolonizarea păianjenilor în plantație este atât de (relativ) rapidă după o intervenție de protecție a plantelor. Această proprietate este, de asemenea, avantajoasă în ceea ce privește adecvarea lor pentru controlul biologic.

Rolul păianjenilor de limitare a dăunătorilor, spectrul alimentar al dăunătorilor

Turnbull (1973) a calculat densitatea medie globală a păianjenului pe baza a 37 de referințe din literatură de 22 de autori pe baza diverselor date despre habitat și a obținut o valoare de 130,8 indivizi/m 2. Din aceasta, precum și din consumul de pradă al speciei de păianjen încrucișat Argiope argentata, s-a ajuns la concluzia că păianjenii pot consuma până la 42.490 kg/ha (!) De pradă pe an. Într-un studiu ulterior, Ysnel (1992) a arătat că un singur păianjen încrucișat Larinioides cornutus poate ucide 6.000 de pradă în timpul vieții sale dacă supraviețuiește la maturitate.

Autorul a calculat, pe hectar, că peste șapte milioane de pradă vor fi capturate de această specie de păianjen în timpul ciclului său biologic, care durează 12-14 luni. Această cifră corespunde cu 18,6 kg de artropode (în greutate uscată), dintre care majoritatea (99,6%) sunt insecte. Dacă acesta este cazul, atunci păianjenii pot juca cu adevărat un rol major în reducerea dăunătorilor.

Numeroase studii au oferit exemple concrete pentru a susține măsura în care păianjenii consumă o mare varietate de pradă în diferite habitate, consolidându-și astfel potențialul. Un consumator remarcabil de afide este Tetragnatha laboriosa (Tetragnathidae), o specie care are în medie 19,35 de indivizi pe zi de afide de cicoare (Monellia caryella) în câmp deschis (Bumroongsook et al. 1992).

Carobidele Ebrechtella tricuspidata (Thomisidae), care trăiesc și în Ungaria, au consumat și mai mult (23-44 de indivizi) din afide de castraveți (Aphis gossypi), deși acest lucru a fost înregistrat în condiții de laborator (Zhang 1992). Cu siguranță demn de menționat este păianjenul săritor Chrysilla versicolor (Salticidae), o specie observată în plantațiile de ceai din China, care este un aliment important pentru veverița de câmp Empoasca pirisuga. În medie, a consumat peste 47 de indivizi adulți și peste 80 de nimfe pe zi (Xie 1993). La nivelul baldachinului din plantațiile de fistic din Africa de Sud, s-a înregistrat o specie dominantă (53,8%) de păianjen săritor (Heliophanus pistaciae) care consumă în medie 1,05 ± 0,89 indivizi pe zi de la un dăunător semnificativ al speciei de gândaci (Nysius natalensis) în câmp (Haddad și colab. 2004).

Șase familii de arahnide (Araneidae, Clubionidae, Salticidae, Tetragnathidae, Theridiidae, Thomisidae) au reprezentat 78% din toate organismele prădătoare dintr-o livadă de mere australiană și au putut - în principal păianjeni pitici Achaearanea veruculata (Theridiidae) - să producă Epiphyani pentru a reduce numărul de indivizi ai acestui dăunător la mai puțin de 1% din numărul mediu de ouă depuse într-un sezon de creștere (MacLellan 1973).

Mansour și colab. (1980a) au raportat consumul de păianjeni mici (Tetranychus urticae și T. cinnabarinus) de acarieni păianjen (Cheiracanthium mildei, Eutichuridae), care sunt, de asemenea, frecvente în mai multe tipuri de plantații. Potrivit lui Mansour și colab. (1995), în Israel, femelele adulte ale Cheiracanthium mildei consumă în medie 27,5 acarieni Tetranychus cinnabarinus pe zi. Acest lucru diferă semnificativ de toate celelalte specii de păianjen studiate, inclusiv C. mildei juvenilis, care a consumat în medie 18,9 acarieni pe zi, aproape la fel ca și consumul anumitor specii de păianjen de râs (Oxyopidae) (16,8 acarieni/zi).

Capacitatea acarienilor studiați (Salticidae) (10,1 acarieni/zi) și a păianjenilor pitici (Theridiidae) (9,5 acarieni/zi) a fost cea mai mică, ceea ce este aproape egal cu consumul unui acarian prădător bine cunoscut, Phytoseiulus persimilis ( 11,3 atka/zi). Rezultatele arată că păianjenii joacă, de asemenea, un rol important ca prădători.

Dacă nu la fel de mult ca și în cazul acarienilor prădători, dar astăzi există din ce în ce mai multe exemple practice în care păianjenii au fost folosiți cu succes în experimentele de control biologic conștient sau de control. Este îmbucurător - deși nu este un rezultat pentru o livadă - faptul că păianjenii carnivori (Thomisoidea) au fost folosiți cu succes în Ungaria împotriva fluierelor de seră (Frankliniella occidentalis) în sere. Eliberarea „dozei” adecvate de păianjeni de bovine Xysticus kochi a dus la un randament de ardei de primă clasă de 87,5%, comparativ cu 52,6% din martorul infectat.

În anul de studiu următor, conform comparației anterioare, 85,48% dintre plantele tratate cu păianjen au produs ardei de primă clasă, în timp ce doar 17,39% în controlul infectat (Zrubecz și colab. 2004, 2008; Bíró și colab. 2006; Bán și colab. al. 2007, 2009; Nagy și colab. 2007, 2010).

Mansour și colab. (1980c) au observat că omizele unei molii de bufniță numite Spodoptera littoralis nu au cauzat niciodată daune unei livezi de mere netratate la o stație experimentală israeliană, situată în aceeași regiune în care au fost înregistrate daune grave în acel moment. Ciorchini de ou de laborator ai fluturii au fost așezați pe copaci netratați în 3 condiții diferite (ciorchini de ouă neprotejate, mănunchiuri de ouă înconjurate de pungi de fire și copaci fără inele de lipici, păianjeni). Păianjenii sunt în esență indivizi ai asistentelor medicale Cheiracanthium mildei (Figura 1-2).

Poza 1 femelă de Cheiracanthium mildei ...

Mai târziu, experimentul a fost repetat pe trei copaci, fiecare expus păianjenilor și lipsit de păianjeni. Rezultatul este clar că omizele s-au dezvoltat cu greu din ciorchini de ouă expuși păianjenilor în mod liber, astfel încât daunele asupra copacilor au fost, de asemenea, neglijabile, spre deosebire de celelalte două tratamente (Mansour și colab. 1980b, c, d). Ca o continuare a experimentului anterior, Mansour și colab. (1981) au concluzionat că asistentele medicale Cheiracanthium mildei pot considera important să scape de omizi tinere atunci când sunt aruncate sau cad de pe un copac („efect deranjant”).

În experimentul lor, activitatea păianjenului a fost responsabilă pentru o scădere de 98% a populației de larve Spodoptera littoralis din două motive. Pe de o parte, păianjenii au consumat 64% din larvele prezente, dar 34% din larve au părăsit și ramurile în care locuiau păianjenii. În absența păianjenilor, doar 1,4% din ramuri au fost lăsate de omizi.

Mai mulți autori sunt de părere că creșterea diversității agricole oferă o oportunitate foarte bună de a crește densitatea populației de păianjeni la locul și momentul potrivit. Se consideră importantă creșterea diversității zonei de producție date, pentru promovarea căreia sunt propuse o serie de opțiuni (de exemplu, intervenție, bandă de buruieni, subjugare, mulcire). Acest lucru este legat, printre altele, de faptul că acoperirea cu vegetație mai mare și o vegetație mai diversă oferă hrană alternativă, ascunzătoare și locuri potrivite pentru plasare și reduc temperaturile extreme și probabilitatea unei umidități excesive (Rypstra și colab. 1999; Samu și colab. 1999; Sunderland și colab. 1999). 2000).

O altă opțiune este reducerea utilizării insecticidelor cu spectru larg. Mai multe studii arată că tipul de plantație integrat (IPM) crește semnificativ numărul de artropode utile, în special păianjenii (Wisniewska și Prokopy) în comparație cu tipul de plantație tradițional (insecticid cu spectru larg), iar tipul de plantație organic (biologic) crește semnificativ număr de artropode utile, în special păianjeni.1997; Bogya și colab. 1999; 2000; Cárdenas și colab. 2006). Sunt necesare experimente manipulative pentru a determina rolul păianjenilor în reducerea numărului de dăunători, dar acestea sunt relativ rare.

Un astfel de studiu raportează că numărul de dăunători și daune unui lot de legume mixte a scăzut atunci când parcela a fost acoperită cu pastă de iarbă. Densitatea individuală a păianjenilor a fost mai mare pe parcela mulcită, astfel încât autorii au emis ipoteza că aici păianjenii reduc numărul de dăunători într-o măsură mai mare în comparație cu alte tratamente. Ipoteza lor a fost verificată de către autori prin îndepărtarea artificială a păianjenilor din mulci, astfel încât daunele au fost deja similare cu cele ale parcelelor ne-mulcite (Riechert 1990; Riechert și Bishop 1990).

Poate că poate fi evidențiat un studiu elvețian, similar cu cel precedent, în care a fost investigat efectul păianjenilor asupra celui mai semnificativ afidă dăunătoare (Dysaphis plantaginea) din livezile de mere. Într-o plantație biologică în care s-au aplicat doar tratamente fungicide, s-au însămânțat fâșiile de buruieni de un metru lățime în parcela tratată, iar parcelele martor au fost înierbate. Puțini afide au fost găsite pe copacii parcelelor tratate comparativ cu martorul din toamnă, dar nu datorită prezenței altor insecte afidofage, deoarece numărul lor era și mic. A fost observat cel mai mare număr de păianjeni încrucișați Araniella opisthographa (Figurile 3-5), cu o medie de 2-4 plase pe copacii parcelelor tratate și o medie de 6,2 afide înaripate pe plasă.

Poza 3. Femelă de Araniella opisthographa ...

Poza 4 ... păianjen în pânza sa ...

Figura 5 ... și masculin

În zona de control, a scăzut în medie 0,3-1 plase pe copac, cu toate acestea, numărul mediu de frunze de frunze capturate pe plasă a fost același (6,4 indivizi/plasă). Numărul de afide observate în etapele timpurii ale perioadei de vegetație a fost determinat într-o măsură mai mare de activitatea prădătoare de toamnă a păianjenilor decât de activitatea prădătoare de primăvară a insectelor afidofage (Wyss și colab. 1995). De asemenea, am reușit să dovedim efectul benefic al supunerii. Cu ajutorul diferitelor plante erbacee cu flori anuale și perene, monocotiledonate și dicotiledonate, a fost posibil să se mărească numărul de asamblări de păianjeni la nivelul baldachinului comparativ cu parcelele tradiționale și numai cu ierburi integrate de mere, cu toate acestea, diversitatea în aceste parcele a fost mai mică . Cu toate acestea, în experimentul nostru din Újfehértó, proporția păianjenilor săritori (Salticidae) nu a crescut numărul de păianjeni încrucișați (oferind mai mult de 64% din populația totală de păianjeni). Specia superdominantă, Carrhotus xanthogramma, a reprezentat 82% din numărul păianjenilor săritori (Figurile 6-7), care a reprezentat aproape 53% din captura totală (Markó și Keresztes 2014).

Figura 6 Mascul de Carrhotus xanthogramma ...

Figura 7. ... și femeia ei

În general, prin urmare, se poate spune că păianjeni în mod similar în mod eficient (uneori chiar mai eficient) ar putea fi utilizate în protecția biologică a plantelor, ca alți prădători sau artropode parazitoizi care au fost bine stabiliți în practică, iar acest lucru este probabil să fie determinat doar de dorința noastră în viitor. Există specii care sunt susceptibile de a fi eficiente în diferite culturi, habitate diferite și condiții climatice (Cheiracanthium mildei), cu toate acestea, condițiile climatice locale pot fi foarte determinante din speciile sau familiile care se pot reproduce în condiții favorabile. În Elveția, probabil din cauza mai multor precipitații și a unui climat mai răcoros, ne putem baza pe păianjenul Araniella opisthographa, în timp ce în Marea noastră Câmpie uscată și caldă, familia păianjenilor săritori a furnizat specia dominantă (Carrhotus xanthogramma).

Lista referințelor majore

(Foto: 1-6 imagini Béla Keresztes; 7. imagine Markó Viktor)

Dr. Balázs Keresztes, Dr. Zsolt Marczali
Facultatea PE Georgikon, Institutul de Protecție a Plantelor, Keszthely
Dr. Viktor Markó
Facultatea de Horticultură SZIE, Departamentul de Entomologie, Budapesta