The Andean potato weevil Premnotrypes suturicallus - Ecology and interactions with the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana

Abstract

Der Anden Kartoffelrüssler (Andean potato weevil - APW) ist ein Komplex aus 14 Arten der Gattungen Premnotrypes and Rhigopsidius. Er ist einer der wichtigsten Kartoffelschädlinge in den Anden von Venezuela bis Nordwest Argentinien oberhalb 2800 Meter. Die Larven fressen in der Kartoffelknolle und verursachen erhebliche Schäden. In einer Befragung von über 600 Bauern aus ganz Peru, wurden durchschnittliche Schäden von 23% durch APW angegeben. Zur Zeit beschränkt sich die Bekämpfung fast ausschließlich auf die Applikation der Insektizide Metamidophos und Carbofuran. Die vorliegenden Studien wurden an der im zentralem Hochland Perus dominierenden Art Premnotrypes suturicallus durchgeführt. Sowohl temperaturabhängige Entwicklungs- und Mortalitätsraten aller Lebensstadien als auch die Langlebigkeit und Fruchtbarkeit der Adulten wurden bei konstanten Temperaturen unter Laborbedingungen bestimmt. Das nicht-lineare, thermodynamische Model von Sharp und DeMichele wurde an die Daten angepasst. Die Überlebensraten aller Lebensstadien von APW sowie die Fruchtbarkeit der Weibchen waren maximal bei Temperaturen zwischen 11° C and 15° C. Vor allem die Eiablage war stark beeinträchtigt bei Temperaturen über 20° C. Für die im Boden lebenden Stadien wurde zusätzlich der Einfluss der Bodenfeuchtigkeit auf Entwicklung und Mortalität bestimmt. Bei ungefähr 8% Wasser Gehalt des Bodens wurde ein Schwellenwert beobachtet unterhalb dessen die Entwicklung der Präpuppen und der Schlupf der Adulten deutlich verzögert wurden. Zum Überstehen der Trockenzeit kann das Vorhandensein einer fakultativen Dormanz bei Präpuppen angenommen werden. Unter Feldbedingungen wurde die Populationsentwicklung entlang eines Höhengradienten von Meereshöhe bis 4100 Meter Höhe untersucht. Dabei überlebten nur wenige Individuen auf 2400 Metern (entsprechend 16.7° C) was diese Höhe zur unteren Verbreitungsgrenze von P. suturicallus macht. Diese Untersuchungen bestätigten die Kälteanpassung des Rüsslers wie sie schon unter Laborbedingungen gefunden wurde. Im Labor an Präpuppen und Adulten Rüsslern durchgeführte Bioassays mit dem entomopathogenen Pilz Beauveria bassiana zeigten gute Wirkungen, konnten jedoch in Käfig- und Feldversuchen nicht bestätigt werden. Anschließende Versuche zeigten, dass die mittlere letale Konzentration (LC50) bei 13° C etwa 1600 mal höher (beziehungsweise die Pathogenität niedriger) war als bei 19° C. Das bedeutet, dass unter für den Rüssler optimalen Umweltbedingungen, die Leistungsfähigkeit des Pilzes erheblich reduziert war. Bei weiteren Versuchen wurden die Möglichkeiten der Bekämpfung im Boden von frisch geschlüpften Larven mit B. bassiana untersucht. Für Larven welche in Kartoffelknollen gefressen haben waren die LC50 Werte 10,000 mal höher als für Larven welche in einem leeren Behälter gehalten wurden. Durch Bestimmung der Kolonie bildenden Einheiten (colony forming units – CFU) auf der Larvenkutikula, durch Rasterelektronenmikroskopie und durch Fluoreszenz Mikroskopie wurde der Verlust der meisten (in vielen Fällen aller) Konidien von der Kutikula der frisch geschlüpften Larven belegt. Diese Resultate zeigen, dass Umweltbedingungen und Verhalten der Larven eine erfolgreiche Anwendung von B. bassiana zur Bekämpfung von APW fast unmöglich machen.