Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Optimalisatie van functionele biodiversiteit in het agrarisch landschap
Felix Wäckers
Landbouw Milieu
Focus op natuurbescherming
Agri Environment Schemes
Conflicterende objectieven
Telers kiezen voor ecologisch minst renderende opties
Landbouw Milieu
Focus op ecosysteemdiensten
Agri Environment Schemes
€320 miljard/jaar €90 miljard/jaar(Constanza 1997)
Hoe ecosysteemdiensten optimaliseren?Traditioneel paradigma: Verhoog biodiversiteit (div ersiteit = diensten)
Andow D.A. (Ann. Rev. Entomol. 36: 561-586)Vegetational diversity and pest control
• 52% van de gepubliceerde studies zien verminderde plaagdruk in agrarische systemen met hoge biodiversiteit
• 33% zien geen of variabele effecten
• 15% zien juist een verhoogde plaagdruk.
Effecten zijn variabel
Werkt het?Voorbeeld biologische plaagbestrijding
Hoe ecosysteemdiensten te optimaliseren?
Traditioneel paradigma: verhoog biodiversiteitGericht landschapsmanagement: diversiteit selectief verhogenFocus op functionele groepen die de ecosysteemdiensten leveren
1. Identificeer ecologische eisen van doelorganismen die ESD leveren2. Selecteer plantensoorten die effectief in deze behoeftes voorzien
Verschillende organismen hebben verschillende behoeftes
Bottleneck: gebrek aan nectar en stuifmeel in veel gewassen
0
5
10
15
20
25
30
5 10 15 20 25 30 35 40
age wasp [days]
aver
age
num
ber
para
sitiz
ed c
ater
pilla
rs Control 1 (N=6)
Control 2 (N=5)
Nectar 1 (N=6)
Nectar 2 (N=6)
Winkler et al., (2006)
Consumer benefitsDe impact van bloemennectar op de biologische plaagbestrijding
De meeste biologische bestrijders zijn afhankelijk van nectar/stuifmeel.
Type Plant-feeding stage
Arthropod examples can be found within: Type of plant food utilised
Life-history omnivory
adult Neuroptera:Diptera:
Hymenoptera:
Coleoptera:
Chrysopidae (green lacewings)Syrphidae (hoverflies)Cecidomyiidae (gall midges)Tachinidea (parasitoid flies)Ichneumonidae, Braconidae,a.o. (parasitoid wasps)Vespidae (social wasps)Formicidae (ants) Meloidae (blister beetles)
nectar, pollennectar, pollennectarnectarnectarnectarnectar, fruitnectarnectar, pollen
juvenile Heteroptera: Pentatomidae (stink bugs) plant-juice
Temporal omnivory
adult Hymenoptera:
Coleoptera:
Ichneumonidae, Braconidae, a.o. (host feeding parasitoids)Cicindelidae (tiger beetles)
nectar
seeds
juvenile Araneae: Araneidae (orb web spiders) pollen
Permanent omnivory
adult & juvenile
Acari:Mesostigmat
Heteroptera:
Neuroptera:
Thysanoptera:
Coleoptera:
Phytoseiidae(predatory mites)
Pentatomidae (stink bugs)Miridae (mirid bugs)Geocorinae (big-eyed bugs)Anthocoridae (flower bugs)Chrysopa, Hemerobiidae
(brown lacewings)Aeolothripidae, PhlaeothripidaeCoccinellidae (ladybirds)Carabidae (ground beetles)
nectarpollenplant juiceplant juiceplant juicepollennectar, pollen
leaves, pollennectarpollenseeds
Aegopodium podagraria
Daucus carota
Origanum vulgare
Galium mollugoLeucanthemum vulgare
Erigeron annuus
Trifolium repensMedicago lupulinaTrifolium pratense
Achillea millefolium
Vicia sativa
Nectarbereikbaar
Nectar niet bereikbaar
Att
ract
ief
Nie
t att
ract
ief
Geschikt om biologische bestrijding te ondersteunen
(Wäckers, 1996; 2004)
Gefundeerde selectie van bloeiende vegetatie levert eenmultifunctioneel gereedschap om ecosysteem diensten te optimaliseren
- Selecteer planten die gericht biologische bestrijders of bestuivers ondersteunen
- Selecteer planten die niet geschikt zijn voor plagen.
- Selecteer planten die meervoudige ecosysteemdiensten ondersteunen
Gericht landschapsmanagement
Selecteer planten die biologische bestrijding ondersteunen
Choice Longevity (AFLI)
family speciesFloral Nectardepth
HoverflyE. balteatus
HoverflyE. balteatus
LacewingC. carnea
ParasitoidsReferences parasitoids
(species)
Apiaceae Ammi majus 0 + + + - Geneau et al., unpubl. (Microplitis mediator)
Apiaceae Coriandrum sativum 0 + + +/- Vattala et al., 2006 (Microtonus hyperodae)
Apiaceae Daucus carota 0 +/- + ++ + Winkler et al., 2009 (Cotesia glomerata)
Apiaceae Foeniculum vulgare 0 + + + Winkler et al., 2009 (Cotesia glomerata)
Apiaceae Heracleum spondylium 0 +/- + +/- Winkler et al., 2009 (Cotesia glomerata)
Apiaceae Pastinaca sativa 0 + + ++ +/- Foster & Ruessink, 1984 (Meteorus rubens)
Polygonaceae Fagopyrum esculentum 0 + + + + Winkler et al., 2009 (Cotesia glomerata)
Boraginaceae Borago officinalis 0 - + ++ - Nilsson et al., unpubl. (Trybliographa rapae)
Ranunculaceae Ranunculus acris 0 + + - Kehrli & Bacher, 2008 (Minotetrastichus frontalis)
Caryophyllaceae Gypsophila elegans 1 +/- + ++Asteraceae Matricaria chamomilla 1 +/- + + - Nilsson et al., unpubl. (Trybliographa rapae)
Asteraceae Achillea millefolium 1 +/- + +/- - Wäckers 2004 (Cotesia glomerata)
Asteraceae L Cichorium intybus 1 - - +Asteraceae Chrysanthemum segetum 2 +/- + +Asteraceae Anthemis tinctoria 2 - +/- +/-Asteraceae Leucanthemum vulgare 2 +/- + - Wäckers 2004 (Cotesia glomerata)
Asteraceae Tanacetum vulgare 2 - - +/-Asteraceae Calendula officinalis 3 - - Rahat et al., 2005 (Trissolcus basalis)
Asteraceae Centaurea cyanus (+EFN) 3 +/- + ++ +/- Winkler et al., 2009 (Cotesia glomerata)
Asteraceae Helianthus annuus (+EFN) 3 + +Asteraceae Cosmos bipinnatus 4 - - +/- + Rahat et al., 2005 (Trissolcus basalis)
Malvaceae Malva sylvestris 4 - - -Boraginaceae Phacelia tanacetifolia 4 +/- +/- +/- - Irvin et al., 2007 (Gonatocerus spp.)
Fabaceae Medicago sativa 4 - - - Kehrli & Bacher, 2008 (Minotetrastichus frontalis)
Fabaceae Vicia sativa (+EFN) 4 - + ++ Geneau et al., unpubl. (Microplitis mediator)
Fabaceae Lotus corniculatus 4 - -
(Wäckers and van Rijn, 2012)
Selecteer planten die niet geschikt zijn voor plagen
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
Contro
l (wate
r)Cen
taure
a jac
aeOrig
anum
vulga
reOrn
ithop
us sa
tivus
Medica
go sp
.Trifo
lium
prate
nse
Centau
rea c
yanu
sDau
cus c
arota
Anethu
m gr
aveo
lens
Fagop
yrum
escu
lentum
surv
ival
(day
s)
Pieris rapae
Cotesia glomerata
Plaag
Biologische bestrijder
(Winkler et al., 2009)
Selecteer planten die meervoudige ecosysteem diensten ondersteunen
Bestuivers Biologische bestrijders
Bes
tuiv
er m
ix
Bio
logi
sche
bes
trijd
ingl
mix
Com
bina
tie
(Campbell, Biesmeijer Varma & Wäckers, 2012)
Vertaling naar de PraktijkFAB (Functionele AgroBiodiversiteit): Grootschalig biodiversiteitsproject in de Hoekse Waard samen met conventionele en biologische telers. Introductie van eenjarige en meerjarige akkerranden.
Demonstratie bedrijven
Demonstratie bedrijven
PotatoAphid peak: mid July
Wheatmid June
bladluizen
0
2
4
6
8
2005 2006 2007
aant
al/h
alm A
BCD
bedrijf
rover/luis
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
2005 2006 2007
verh
oudi
ng
01234567
2005 2006 2007
no./l
eaf
ABCD
farm
aphids
predator/prey
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
2005 2006 2007
ratio
Resultaten over drie jaar mbt populaties bladluizen en biologische bestrijders
aphidsaphids
Predator/prey
Meer nuttigen Minder plagen
De positieve spiraal
Meer biodiversiteit
Minder chemie
Optimizing Ecosystem Services in Terms of Agronomy and Conservation (ECOSTAC.CO.UK)
Growing Wild
Biologische bestrijders in akkerranden
June - Sept 2010
0
50
100
150
200
250
300
Hoverf lies Bumble bees Parasitoid w asps Ladybirds
Beneficial insect group
Mea
n in
sect
s ob
serv
ed
Insects observed in flowering field margin
Insects observed in grassy margin
June-Sept 2011
0
50
100
150
200
250
Hoverf lies Bumble bees Parasitoid w asps Ladybirds
Beneficial insect group
Mea
n in
sect
s ob
serv
ed
Insects observed in flowering field margin
Insects observed in grassy field margin
Gewas monitoring
CF1 CF2 CF3
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
08.0
6
15.0
6
22.0
6
29.0
6
06.0
7
08.0
6
15.0
6
22.0
6
29.0
6
06.0
7
08.0
6
15.0
6
22.0
6
29.0
6
06.0
7
CF1 - CF2 - CF3
Sample site and date
Pro
porti
onal
aph
id d
istri
butio
n
0
10
20
30
40
50
60
70
% p
aras
itism
Aphid % distribution
% parasitism
Bladluis in erwt
Opbrengst?
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3
Tarwe (tonnen/ha)
+12%
0
1
2
3
4
5
6
7
1 2 3
Erwten (tonnen/ha)
+26%
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3
Wortels (tonnen/ha)
+32%
Focus op voordelen voor de telers
Functionele Biodiversiteit• Laat zien dat opbrengst en natuurbeheer verenigbare
doelstellingen zijn • Geeft telers oplossingen voor problemen mbt
bestuiving en wegvallende chemische opties• Compatibel met huidige praktijk
• Creëerd een win-win voor telers en natuur
Dank
Seed selection
- Database of >100 plants- Categorized by 16 criteria
Flower species mix
Tailor made - to meet grower´s requirements- to maximize ecosystem services
https://www.youtube.com/watch?v=w8RxjZ
0f8dE• https://youtu.be/w8RxjZ0f8dE
Spraying Food Supplements
Dosage 500 g / ha / application(0,45 lbs / acre / application)
Interval Every 2 weeks
N°of applications min. 2-3 times, depending on predatory mite density
Application method
To dust Use:
Spraying Food Supplements
Pollen
Better establishment and rapid population growth
even before pests arrive!
30/11/2015
Crop:
- Cut roses
Result:- 2,5 times more predatory mites
after 1 x introduction en 3 x
Nutrimite as compared to
3 x introductions!
More with Less
Bro
n: P
ijnak
ker,
J.,
et a
l. B
iobe
st B
elgi
um
Can we support biocontrol of California red scale, the most important pest in citrus?
Aphytis melinus is thought to be the key parasitoid. Sugar availability is bottleneck.
42
Spraying Food Supplements:
Sugars
43
Spraying Food Supplements:
Sugars
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
Control Releases Releases +sugars
Imm
atur
e A
ph
ytis
/ fru
it
Do diverse bird conservation marginsprovide floral resources for biocontrol?
Meteorus autographae
Parasitoid feeding at a vetch nectary
overall sugar levels in Meteorus autographae
0
5
10
15
20
25
30
35
40
control bobwhite cahaba vetch
Parasitoid feeding at a vetch nectary
Conclusions
High diversity field margins for bobwhite quail conservation failed to provide food to a biological control
agent and did not enhance biological pest control in the adjacent crop.
Parasitoids did clearly benefit from pure stands of cahaba white vetch.
Impact on Biocontrol is a function of resource availability ( flower
suitability), rather than diversity.
ug/wesp