Field Monitoring and Efficacy of Entomopathogenic Nematodes Against Chamomile Stem Weevil Microplontus rugulosus and Chamomile Smooth Beetle Olibrus aeneus Under Greenhouse Conditions

Abstract

Chamomile Matricaria recutita (L.) is an ancient healing plant; it is used for a sore stomach, a mild laxative, anti-inflammatory and a gentle sleep aid. Chamomile plants are infested by chamomile stem-weevil Microplontus rugulosus (Col., Curculionidae) and chamomile smooth beetle Olibrus aeneus (Col., Phalacridae), and can lead to a high reduction in chamomile yield. This work aimed to survey M. rugulosus and O. aeneus by different monitoring methods as well as to manage them by using entomopathogenic nematodes.

Sweep nets, water traps, and dissecting the chamomile stems and flowers were used to monitor for M. rugulosus and O. aeneus. Chamomile insects were collected from naturally infested plants moved from the field to the greenhouse. Management of chamomile insects was conducted using three strains of entomopathogenic nematodes; while the control plants were sprayed only with water. Each strain was replicated three times and each replicate included 50 chamomile plants (combined total was 150 for each strain). Three treatment dates were carried out in May, June and July; the first one was mainly for controlling stem weevil, while the other two dates were for smooth beetle.

The results showed that 70–80 % of stems had damage and symptoms of stem weevils. Thirty percents from the investigated plants were larvae free of smooth beetle; whiles 70 % was infested with different classifications (e. g. 1, 2, 3, 4 or more than 4 larvae/blooms). The results confirm that smooth beetle infestation and larval numbers were higher in May and June than July. Steinernema carpocapsae had more efficiency than S. feltiae and Heterorhabditis bacteriophora in controlling both insects. Entomopathogenic nematodes could be one of the effective management strategies to control these insects in the chamomile fields.

Zusammenfassung

Kamille Matricaria recutita (L) ist eine alte Heilpflanze und wird als ein mildes Abführmittel, entzündungshemmendes Mittel und sanfte Einschlafhilfe verwendet. Kamille- pflanzen werden von vielen Insektenschädlingen befallen. Die Blütenköpfe werden vom Kamilleglattkäfer Olibrus aeneus (Fabricius 1792) geschädigt. Einen Stängelbefall verursacht der Rüsselkäfer Microplontus rugulosus (Herbst 1795). Die Arbeit verfolgte das Ziel, den Feldbefall und das Schadausmaß unter Produktionsbedingungen zu erfassen und Hinweise zur biologischen Bekämpfung der Schädlinge unter Laborbedingungen zu erarbeiten. Weiterhin sollten unter den aktuellen Bedingungen des Klimawandels das Gefährdungspotenzial dieser Schaderreger für den Kamilleanbau in Mitteldeutschland eingeschätzt werden, um Hinweise zum integrierten Pflanzenschutz zu formulieren. Die Untersuchungen wurden 2014 im Unternehmen Agrarprodukte Ludwigshof eG durchgeführt. Die Studiendaten wurden im Rahmen einer Kooperationsvereinbarung realisiert.

Als Überwachungsmethoden zur Ermittlung der Populationsdynamik der Schädlinge (M. rugulosus und O. aeneus) wurden der Kescher und Wasserfallen verwendet. Die Stängel- und Blütenbonitur diente der Ermittlung des Larvenbefalls. Der Laborversuch zur Bekämpfung wurde mit 3 Stämme von entomopathogenen Nematoden durchgeführt, während die Kontrollpflanzen nur mit Wasser besprüht wurden. Der Versuch erfolgte in dreifacher Wiederholung mit jeweils 50 Kamillepflanzen (total 150 Proben für jeden Nematoden Stamm). Drei Behandlungsdaten wurden im Mai, Juni und Juli realisiert; der erste Termin diente der Rüsselkäferbekämpfung, während an den anderen die Bekämpfung der Glattkäfer erfolgte.

Die Ergebnisse zeigten, dass 70–80 % der Stängelproben eine Pflanzenschädigung aufwiesen oder Symptome der Rüsselkäferlarven zeigten. Dreißig Prozent der untersuchten Pflanzen waren frei von Käferlarven; aber 70 % waren in verschiedenen Schadklassen (1, 2, 3, 4 oder mehr als 4 Larven/Blüten) befallen. Die Ergebnisse bestätigen, dass der Käferbefall und die Larvenzahlen im Mai und Juni höher waren als im Juli. Der entomophage Nematode Steinernema carpocapsae hatte mehr Effizienz als die Arten S. feltiae und Heterorhabditis bacteriophora. Die Überlebensrate der Larven war am höchsten in der unbehandelten Kontrolle. Die Studie zeigt, dass der Einsatz entomopathogener Nematoden (EPNS) eine effektive Managementstrategie sein könnte, um Schadinsekten in Kamille beständig zu regulieren und es wäre eine geeignete Regelstrategie im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes.