A promising biotechnical approach to pest management of the western corn rootworm in Illinois maize fields shielded with a MCA kairomone baited trap line

  • The leaf beetle Diabrotica virgifera virgifera (Coleoptera: Chrysomelidae), (D.v.v.), also called the western corn rootworm, is endemic to the New World and ranks among the top ten insect pests in worldwide grain production. D.v.v. causes annual damages of 1 billion US Dollars and is a notoriously difficult insect pest to control and manage, as entomological history of the past 50 years amply demonstrates (METCALF 1986). Considering recent emphasis on environmentally compatible and sustainable management strategies, entomologists and practitioners are encouraged to pay increased attention to novel approaches such as biotechnial methods which today are characterized by preferential use of signal compounds. Fortunately, both insect and plants provide a wide variety of such natural resources. In the case of D.v.v., sex pheromonesand plant kairomones as specific attractants and management tools are relatively well investigated through numerous contributions by GUSS et al. (1982), METCALF & METCALF (1992), METCALF (1994) and many recent publications on the advance and spread of D.v.v. within Europe (BERGER 1995-2004, HUMMEL 2003). Principle of MSD method: In this paper, the plant kairomone 4-methoxycinnamaldehyde (MCA), a specific attractant for D.v.v., is being used as a tool within the newly proposed "MSD" strategy. It combines a two pronge approach consisting as the well known mass trapping with the novel shielding and deflecting, called in short "diversion" and introduced here for the first time. An invisible “curtain” or “fence” of MCA vapor released from a MCA trap line establishes a behavioral barrier which the flying beetles cannot easily pass without being 1. either caught in one of the high capacity traps or 2. being diverted elsewhere. The net effect is a significant reduction in adult population density and oviposition within the MCA treated field as compared to an untreated control field. These effects can be experimentally measured by 1. adult beetle counts on maize plants, 2. by counts in independent monitoring traps baited with the D.v.v. sex pheromone, and 3. by egg counts taken in soil samples.
  • Umweltgerechter und nachhaltiger Pflanzenschutz erfordert eine Vielzahl verschiedener Strategien zum Management von Schadinsekten auf ihren Wirtspflanzen. Insekten- und pflanzeneigene Signalstoffe sowie ihre synthetischen Analoga bieten einen nahezu unerschöpflichen Vorrat spezifischer Lockwirkungen und Interventionsmöglichkeiten an, der bisher leider nur unzureichend genutzt wird. Kürzliche Entdeckungen sowohl neuer Kairomon-Lockstoffe als auch neuer Verfahrensschritte für das Management des Westlichen Maiswurzelbohrers Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera: Chrysomelidae) (D.v.v.) erweitern das Spektrum anwendbarer Management- Optionen für diesen schwer bekämpfbaren Schädling im nordamerikanischen Maisanbau. Seit seiner Einschleppung nach Europa (ČAMPRAG & BAČA 1995) wird D.v.v. neuerdings auch zunehmend zum Problemschädling an Mais in Europa. Die neue "MSD"-Technik besteht aus einer Kombination von Massenabfang ("mass trapping"), Abschirmung ("shielding") und Umlenkung ("diversion") der Blattkäfer. Fallen hoher Fangkapazität, die das Kairomon 4-Methoxyzimtaldehyd (MCA) und Cucurbitacin- Pulver als fraßfördernden Stoff enthalten, können bei Aufstellung als "Fallenzaun" relativ geringer Dichte die Käfer so umlenken, dass zwischen den beiden Seiten dieses Zauns eine unsichtbare Geruchs-Barriere entsteht. Diese führt zu einer messbaren und signifikanten Verminderung der Käferzahl zwischen MCA behandelten Feldabschnitten gegenüber ihren unbehandelten Kontrollen. In 0,27 ha bzw. 0,12 ha großen Maisversuchsfeldern der Standorte Urbana und Champaign des US-Staates Illinois ließen sich während der Monate August und September 2003 und 2004 nach MCA-Behandlung gegenüber Kontrollen deutliche und signifikante Verminderungen von D.v.v. an Hand dreier Kriterien nachweisen: 1. Käferzahlen auf Maispflanzen innerhalb des "MSD-Feldes", 2. Käferzahlen in Sexuallockstoff-Fallen im MSD Feld und 3. die Zahl abgelegter D.v.v.-Eier im Boden des MSD Feldes nehmen ab. Der beobachtete Effekt läßt sich nicht allein auf die Populationsverminderung infolge hoher Abfangzahlen zurückführen. Es gibt darüber hinaus einen Abschirm- und Umlenkeffekt, dessen sinnes- und verhaltensphysiologische Mechanismen zusätzliche künftige Erforschungen erforderlich machen.

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Metadaten
Author:Hans E. Hummel, John T. Shaw, Detlef F. Hein
URN:urn:nbn:de:hebis:30-1103198
ISSN:0344-9084
Parent Title (German):Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie
Publisher:Deutsche Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie
Place of publication:Gießen
Document Type:Article
Language:English
Date of Publication (online):2008/08/06
Year of first Publication:2006
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2008/08/06
Tag:4-Methoxyzimtaldehyd; Diabrotica virgifera virgifera; Zea mays
4-methoxycinnamaldehyde (MCA); Diabrotica virgifera virgifera; Zea mays; diversion technique; kairomone
Volume:15
Page Number:5
First Page:131
Last Page:135
HeBIS-PPN:203091345
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 57 Biowissenschaften; Biologie / 570 Biowissenschaften; Biologie
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 63 Landwirtschaft / 630 Landwirtschaft und verwandte Bereiche
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie / Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Allgemeine und Angewandte Entomologie, Band 15 (2006)
:urn:nbn:de:hebis:30:3-300825
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht