Eine neue Studie unter der Leitung von Wissenschaftlern des chinesischen MARA-CABI Joint Laboratory for Biosafety hat den optimalen Zeitpunkt für den Einsatz sicherer und umweltfreundlicherer Biopestizide zur Bekämpfung der orientalischen Wanderheuschrecke ermittelt.

Karte der Untersuchungsgebiete (Dagang und Dongying) an der Ostküste Chinas. Kredit: Grenzen in der Physiologie (2023). DOI: 10.3389/fphys.2023.1110998

Locusta migratoria manilensis gilt als einer der gefährlichsten Schädlinge, der die Pflanzenproduktion und die Ernährungssicherheit in China bedroht. Zu den gefährdeten Nutzpflanzen zählen Mais, Reis und Erdnüsse. Auch Weiden können erheblich geschädigt werden.

Obwohl es in den letzten Jahren keine größeren Ausbrüche gab, gibt es in den Sumpfgebieten der Provinzen Jilin, Shanxi und Shandong immer noch große Populationen der Orientalischen Wanderheuschrecke, die die Nahrungsmittelproduktion und die Ökologie der Region gefährden.

Dr. Hongmei Li, Hauptautor und leitender Wissenschaftler am CABI in China, schlägt zusammen mit anderen Wissenschaftlern, darunter denen des National Agro-Tech Extension and Service Center in Peking, der Zhejiang-Universität und der Universität von Cordoba, Spanien, vor, dass die Körperwärme von Die Heuschreckenbefall ist der Schlüssel zur Wirksamkeit der Biopestizide.

Tagesverlauf der Körpertemperatur der Heuschrecken (rot) und der Bodentemperatur (blau) in den beiden Untersuchungsgebieten: Dagang (links) und Dongying (rechts). Das Diagramm zeigt für jede Stunde den Mittelwert (Linie) und die Konfidenzintervalle (d. h. den Standardfehler) an. Kredit: Grenzen in der Physiologie (2023). DOI: 10.3389/fphys.2023.1110998

Die Forscher betonen, dass entomopathogene Pilze (EPF) weithin gefördert werden, um die Menge schädlicherer Pestizide zu reduzieren, die zur Bekämpfung der orientalischen Wanderheuschrecken eingesetzt werden, dass sie jedoch bei Insekten mit niedrigerer Körpertemperatur tendenziell besser wirken.

Dr. Hongmei Li und die Wissenschaftler argumentieren, dass Biopestizide bei jüngeren Heuschrecken im Morgen- oder Abendlicht angewendet werden sollten, da diese tendenziell niedrigere Temperaturen aufweisen, die für die EPF-Entwicklung besser geeignet sind – und so das Risiko eines Heuschreckenausbruchs minimieren.

Dr. Hongmei Li sagte: „Aktuelle Schädlingsbekämpfungstechniken würden von einem Verständnis der Verhaltensrhythmen des Zielschädlings und seiner Körpertemperatur profitieren, ein kritischer Aspekt, der noch nicht gut untersucht ist und möglicherweise die Wirksamkeit von Biopestiziden unter natürlichen Bedingungen einschränkt.“

Ziel der in Frontiers in Physiology veröffentlichten Studie war es, durch Feldbeobachtungen die Verhaltensmuster verschiedener Stadien von Heuschrecken und Erwachsenen der orientalischen Wanderheuschrecke sowie die Umweltfaktoren zu verstehen, die ihre Körpertemperaturen modulierten.

Es wurden intensive Feldproben in zwei der wichtigsten Brutgebiete Chinas durchgeführt. Dazu gehörte die Aufzeichnung der Körpertemperaturen von 953 Heuschrecken bei Tag und Nacht sowie ihrer morphologischen Merkmale (Stadium, Geschlecht und Größe) und ihres Mikrohabitats.

Dr. Hongmei Li fügte hinzu: „Die Ergebnisse zeigten, dass Heuschrecken den Boden als Unterlebensraum für ihre Hauptaktivität bevorzugten, insbesondere für Heuschrecken.“

„Erwachsene neigten dazu, sich zu zwei Spitzenzeiten – 10 bis 11 Uhr und 14 bis 15 Uhr – weiter oben im Schilfdach zu bewegen. Die Körpertemperatur der Heuschrecken stieg tagsüber mit dem Entwicklungsstadium und der Größe an, während nachts das entgegengesetzte Muster auftrat.

„Entomopathogene Pilze sind wirksamer, wenn die Körpertemperatur des Zielschädlings im richtigen Bereich liegt, ohne zu hoch oder zu niedrig zu sein.

„Der Einsatz von Biopestiziden sollte sich daher auf jüngere Heuschrecken konzentrieren – das Sprühen erfolgt morgens oder in der Abenddämmerung, wenn die Körpertemperatur der Heuschrecken niedriger ist.“

Abschließend betonen die Wissenschaftler, dass die Ground-Truth-Daten der von ihnen identifizierten Schädlinge in Zukunft auch fortschrittliche Technologien zur Bekämpfung von Nutzpflanzenschädlingen ergänzen könnten. Dazu gehören Erdbeobachtung und andere landwirtschaftliche Anwendungen.