Simulatie van predator-prooi processen in appelboomgaarden

Inleid n

VII - 1

SIMU TIE VAN PREDATOR-PROOI PROCESSEN IN APPELBOOMGAARDEN

=~==================================== Ir R. RABBINGE

Landbouwhogeschool Wageningen =====~~======================

Gedurende de laatste 10 jaar werden geintegreerde bestrijdingssy-stemen ontwikkeld voor vele gewassena De beschikbaarheid van se-lektieve pest ciden met een 1age giftigheid voor natuurlijke vijan-den en in sommige gevallen de benutting van natuurlijke vijanvijan-den welke res s nt e bezitten tegen pesticiden maakt dergelijke be-strijdings stemen mogelijk

De ontwikkeling van zulke bestrijdingssystemen is voornamel ijk em-piri ch e Do pog ngen met het loslaten van parasieten en of

roof-vijan n het aanpassen van teeltmaatregelen en wijz gingen in

spu tp og amma s wo dt de effektiviteit van het bestrijdingssysteem vergro t tot dat een praktisch bruikbaar niveau van controle is be-reik Een verk ring voo de wijze waarop het systeem opereert wo d te af gegeven door speculatie, maar experimentele verifi-cat e n deze hypothese bl jft meestal achterwege Inzicht in de we kingsmechan smen b nnen het systeem is evenwel vereist opdat een stab e gewasb s herm ngssysteem kan worden ontw kkeld.

Een van de hoofdter einen van onderzoek op het gebied van de geinte-greerde best jd ng s de controle van plagen in appelboomgaarden. De lange e a ng met angepaste spuitschema•s, de toenemende ont-wikkeling van res stentie tegen acariciden bij spintmijten en de

be-schikbaarhe d van kenn s van de bionomie van vele plaagverwekkers hebben ontw kkel ng van geintegreerde bestrijdingsschema's moge-lijk en noodzakel jk gemaakt. Experimenten met. roofmijten maakten duidel jk dat deze oofvijanden van het fruitspint in staat zijn de populat e van de plaagverwekker beneden de schadedrempel te houden. Bizonde waarde ol is een inzicht in het regulerend mechanisme

ge-VI I - 2

naar ongetoetste situaties

Kennis over de interactie van de sointmijten en de roofmiiten. de relaties met de waardplant, het effekt van de abiotische faktoren als temperatuur relatieve luchtvochtigheid, wind en regen moet besch kbaar zijn voor dat konklusies over het regulatiemechanisme kunnen worden getrokken"

Simulat emodellen

De s mulat emodellen voor fruitspint en roofmijt zijn ontwikkeld om deze kloof tussen ene zijds de basiskennis van de bionomie en anderz jds de ervaring met biologische bestrijding in het veld te ove rb ruggen Deze simulatiemodellen zijn gebaseerd op uitgebreide kennis van het effekt van temperatuur, vocht, voedselkwaliteit en daglengte op zowel prooi als predator. De predator-prooi inter-acties in deze modellen zijn gebaseerd op een gedetailleerde analyse van het predatieproces"

Alle s mulatiemodellen die her worden besproken zijn uitgevoerd volgens de toestandsvar abele benadering. D t houdt in dat op ieder ogenbl k de toestand van een ecosysteem kwantitatief kan worden uit-gedrukt en dat de veranderingen in het systeem mathematisch kunnen worden beschreven, Toestandsvariabelen karakteriseren en kwantifi-ceren e gens happen zoals biomassa, aantal dieren, hoeveelheid voedse , maaginhoud enz.

In rna ematis he rmen z jn het integralen, waarvan de veranderin-gen op eder moment worden berekend. De toepassing van de toestands-variabele benade ng en de gebruikte simulatietaal CSMP (Continuous Simulation del ng Prog amme) wordt uiteengezet door de Wit en Goudr aan 19 4,

In de populat emodel en van fruitspint en de roofmijten wordt de ontwikke ng van de populatie van de schadeverwekker en zijn natuur-lijke v jand, de roofmijt, gesimuleerd. Dit betekent dat de aantal-len van a e mor logisch te onderscheiden stadia van prooi en pre-data wor n bijgehouden.

VI I - 3

eden

snelheden wo den be nvloed door de sturende variabelen, waarvan de emperatuur n dit geval de belangrijkste is.

Met ngen o e het e ekt van de temperatuur op deze snelheden vindt plaats onde nauwkeu g bekende omstandigheden in het laboratorium. Het mode ormt du de b ug tu sen deze gedetailleerde metingen onde ge on o e e aboratoriumomstandigheden en het populatie-verloop van p oo en pred to onder zeer w sselvallige veldomstan-dighe n. De me ngen ove ontwikkelingssnelheden, sterftesnelhe-den en rep oduct esnelhesterftesnelhe-den zijn voor zowel proo en predator bij ve s lende tempe aturen b j gegeven voedingstoestand betrekke-1 jk een oud g te e ichten

Het p dat ep e s ngewikkelder door dat daa ij 5 prooistadia en 4 p red a ede me z n eigen a ntr·ekke ijkheid en voor-keur z n 0 De mate van aantrekke1 jkheid van de ve

r-p t d b 1 jkt af te hangen an de toe stand waarin de pre ee Honge ige predatoren z jn wein g kieskeurig en e

j onge ha ve ge

o d p a oren accepteren alleen de aantrekkelijke He n 1 plooien dat wordt geconsumee d wordt der-d der-do de proo - en predatordichthe d en doo de

hon-m e at o deeld o h houd logi he e verand ge pred e e.d .. oo oo v an he t p r-e d a tiemode m i j Ambl He In de tal pro

p dato In het onde hav ge al van de roof-houd ongevee consta en corre eert met het predat e ged ag u1 g d kt n de succes

e ntmoetingen tusse p edator en prooi ge-nta ontmoetingen), Daarom kan de maagin-er wo den benut als nd ator van de fysio-predator. Deze toestand van de predator e tering waardoo componenten die de

zoeksnelheid, handelsnelheid, loopsnelheid anderen. Door een gedetailleerde analyse p oces 1aagde Fransz, 1974 erin ve~larende simula-he p edat eproces bij kasspint en een andere

roof-o identalis te ontwikkelen. roo fm i ten

situatie wordt een redator en een constant aan-nu gadegeslagen Iedere gedragscomponent, zoals

VI I - 4

e aten van de prooi

en u dt genomen en e d Door deze analyse

z g z J o den ont ld g" 1 Zowel het v ngen als het verla-ten a de p oo ziJn toevalsprocessen en sto ha t s he simulatie-moael e n het predat ep es waren dienst g bij de interpreta-tie van d t proces" Deze modellen maakten en ve k aring van de funct onele spans urven (het verband tussen p ooid chtheid en preda gische de b a chis p b1nn

iesne he d) mage jk op basis van de onde 1 ggende fysiolo-n etholog sche p ocessen Tegel jke t jd verschaften ze s voor

hoge mo

ve erk ng van het predat eproce opu1a

0

mode en Bereken ngen met

n de hierar-

predatie-inhoud a d

e da

arne Jk aan dat het eenvoud ge systeem evenw ch ssituatie bere t waa j de

maag-osc lee t met een kleine ampl tudo op een n1vea dat a ngt van de d h heid van de preda or en prooi en de tempe a uu n he steemc Relatieve preda iesnelheid in tijd

~l

p o b nut 1ng in aantal maag-inhoudseenheden per prooi pe p a o en lat eve afnamesnelheid van m ag nhoud n

t jd z j da de d e parame rs die het em vo 1edig karak-te s s ond proo kleu

Ee

d uk w d maago m ra u wo d v van d de p d van e nk hu maag p dat esnelhe d o r de maag nhoud en e maa 0 de maag 001 enutting wor-r van het ofmijten geri ge grootte eenvoudig nd en ui spint als

a goed gevoede predato en e donkerrode

rw j honge ge preda oren t e t n p rant zijn. k eld die het ged g van de preda or

uitge-ateert aan de kleu van p dator die he d bladen dierlijke pigmenten in de kl u wordt verondersteld ove een te komen h d is temperatuu afhankel jk. Deze tempe-d evenals tempe-die van tempe-de relatieve pretempe-datiesnelheitempe-d n k imaatkamer experimenten" De numerieke respons (de productiesnelheid en ontwikkelingssnelheid van

h nkelijkheid van de prooidtchtheid) hangt eveneens ho d en de temperatuur af.

VI I - 5

modellen in de o ulatie modellen

De inte acties predator-p ooi worden op de bovenbeschreven wijze voor al e betrokken p oo en predator st ia gekwantificeerd en kunnen dan n het populatie model worden opge omen.

Met deze m l en wo dt popu atieontwikkel ng van proo en pre-data doorgerekend welke worden geverifiee d met behulp van een serie onafhankel jke experimenteno Verificat e experimenten vin-den plaats op micro en macro niveau. De fluctuaties van de popu-laties worden vervolgd in kleine ecosystemen onder beheerste om-standigheden in de kas en n de boomgaard on natuurlijke omstan-digheden

Figuren 2 m 4 geven ge mu eerde cu ve me een betrouwbaar-heids n erva vo r de onafhanke jke meetgege ens ve kregen in de kas"

Figuu 6 geeft ges muleerde populatie- luctuat e voor de veld-situat e n de ge ntegreerd bestreden boomgaa d "de Schuilenburgh" te L en n in 19 4. Resultaten van de gemeten populatie fluctua-ties wo den n deze fde f guu gepresentee de

Uit bov gebru k

a a j ke

nge

hoe simulat emode e ku nen worden

voor de b g best ijding

we zame gu at emech n smen verschaf n. men term n n t chni che beheersing moe begrijpen opdat het u te ndel ijk doel een voo

Het ng ijpen van de g ba ee d z jn op dit

de te er gegaran-deerd gewasbe cherm ngssys em kan worden verwezenlijkt.

VI I - 6

LITERATUURLIJST

Span 15 1972.

FRANSZ H.G. he functional response to prey density in an acar ne svstem, 142 pp. Pudoc, Wageningen, 1974. HOLLING, CoSo, The funct onal response of invertebrate predators

to prey density Mem. Ent. Soc Canada 4~, 1966. HOYT, S C" Population studies of five mite species on apple in

Wash ngt n Proc. 2nd Int. Congr. Acarology, t gham 1967), 117-133, 1969.

LORD, F.T., T e lu nee of spray programs on the fauna of apple

PICKETT A.D.

RABBINGE

R

orchards in Nova Scotis. III. M sand their predate . Can. Ent. ~' 1949

PU N harmon1z Progress in ontrol of a 0 W L" and LEROUX E J" g b ological and chemi

sts n Eastern Can o lOth Int.

c

E rea (1956) 3 58.

f"'.v.d. VRIE, Application of h p ocess

mu a.t1on techn que in biolog cal control f the f u t tree red sp der mite, Panonychus ulmi (Koch). p _{IV th In t} c Congr" of Acarology~ Saalfelden, 1974. V,d. VRIE M. S udie on p -predator interactions between

DE WIT.. C.

Panony hus ulm and Typhlodromus potentillae in apple n the Ne herlands Proc. FAO Conf Ecol. Rel. Plant Pes C ntrol, Rome; 145, 1973.

and GOUDRIAAN J., Simulation of ecological processes. Pudoc, Wageningen, 1974.

El EREN

PANONYCHus ULMr

_KASPROEF

'

. .,_, ""',,.,.,. x-.;. ....

--3C-.-x

,.,., 0 0 · .,x" ... . I

,.,.

,.

.

·!

. ·X'

""-"

.

.

.

.

,"

..

, ' X

.

,

.

,.,

'I l

•

1

...

.

..r

.

- 'I' 0 " • • / .

-. ~

.

,'.

..

-

.

"'

! METINGEN IN KAS, betrouwbaarhei ds-inter'(al per meetpunt

', .. =

.,~

'f_ .... .,...-.""

I

_•

....

i

I

ZONDER ROOFMIJT

•

••

: MET ROOFMIJT

•

~----x

LARVEN

PANONYCHUS ULMI

T

METINGEN

I

ZON~ER.

ROOFMIJT .

-

_•

x

MET ROOFMIJT

•

••

-SIMULATIE

•

. • MET ROOFMIJT

X--•-X

ZONDER ROOFMIJT

I

I

T

/

•

•

v

_,

,

,

,'TIll

< ... I • I ... I

_•

41 I

f

e I ~I e Ill ...

•

'•

•

'•

L I • I

•

c

JY

0

...

c

g

PANONYCHUS ULM.I

68 168 263 333

v

•

•

i

•

•

-

.

_.,.,. ...

•-/.!

...

x ...

.x"'

:

I .

/

~

...

~~...

-;- :

-

.

.

-

.

.,.,...

...

.

.

. .

.

•

,,f

T

~

f

•

= ,.. )(

.

.

.

.

.,,

•

¥

•

•

•

.

. .

-

-

.

,'•

.

.

.

l .

-

-•

..!...

•

METINGEN

•

•

..!. 431 )(EIII'il!bGIIIDt'i'lll&& )(

•

ZONDER

•

-I Ill I • I • I • I

11--..,...-+---rl----+...,..--+----r...-+---~!"""-"""-...i---L--574

649

719

792

865

100

200

300

n

1-•-X-•-l

I

-u

( op honderd bladeren)