Moderní biotechnologické možnosti obrany proti klikorohu smrkovému (Hylobius abietis)

Ing. Michal Lalík

Disertační práce

Modern biotechnological control of pine weevil (Hylobius abietis)

Abstract:

The large pine weevil (Hylobius abietis) is a pest of coniferous saplings and seedlings. Imagoes feed on seedlings’ bark and thus they interrupt the sap flow, which results in seedling mortality. It can cause great damage in planting and natural regeneration. Due to this, seedlings should be protected against its feeding. In my work I tested several possibilities how to cope with imagoes of the large pine weevil. The main goals were to compare modern biotechnical methods of seedling protection against maturation feeding of the large pine weevil, to test possibilities of mass trapping of the large pine weevil with pitfall traps, and to test the effectiveness of entomopathogenic fungus Beauveria bassiana on mortality of the large pine weevil imagoes under laboratory conditions. In total, eight experiments were performed, some of them in multiple repetitions. The comparison of individual types of seedling protection revealed that under laboratory semi-natural conditions untreated spruce seedlings were more damaged than Douglas fir. In the case of treated seedlings (KVAAE wax, Vaztak 10 EC), Douglas fir was more attacked than spruce. In the second experiment we placed two and four imagoes in a cage and used spruce seedlings only, some of which were left untreated, and others were treated with one of the three methods (KVAAE wax, Vermifix glue, and Vaztak Active). Untreated seedlings were damaged most. Out of treated seedlings, seedlings treated with Vermifix were damaged most, followed by Vaztak and the least damaged seedlings were those treated with KVAAE wax. The results were the same for two and four imagoes in a cage. Under field conditions, KVAAE wax type F and C and Vaztak Active insecticide protected seedlings best. Other protection types, i.e. Snap guard collars and Vermifix glue, were also able to protect seedlings, but to a lesser extent. The next goal was to test the possibilities of the large pine weevil mass trapping using the pitfall traps. Most imagoes were caught in pitfall traps if a pine twig with alcohol in a bottle were used as bait. From the synthetic attractants, most imagoes were caught with alpha-Pinene attractant with ethanol in a ratio 1: 2. This attractant managed to catch only a half of the imagoes caught with the pine twig. Hylodor attractant caught slightly fewer imagoes. Two other attractants caught only one quarter of imagoes that were caught with the pine twig. The last goal was to test the effectiveness of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana causing mortality of the large pine weevil imagoes under laboratory conditions. From these experiments we selected the AMEP20 order of the Beauveria bassiana fungus, which was able to kill imagoes of the large pine weevil within the shortest time. This order was used in a carrier that was tested in multiple ways. Under laboratory conditions we tested several fresh carriers, and several unfavourable conditions for carriers (frost -18°C, UVC radiation, imagoes placed next to the carrier for 24 hours, two-month-old carriers). We performed two experiments. Both experiments provided similar results for two-month that caused mortality of imagoes within 17 days. In the second experiment, other treated caused 100% mortality. The first experiment did not provide such good results and 100% mortality was observed only in the case of two months. The subsequent experiment with carriers was performed in breeding cages under semi-natural conditions. This experiment focused on the comparison of the amount of consumed bark on seedlings, survival of seedlings, and the number of dead imagoes. We found that the fungus did not have an impact on the amount of consumed bark. The number of dead seedlings was lower, and mortality of imagoes was greater in cages with carriers. In the last experiment we tested carriers directly in the field. Carriers were placed in three blocks, and one additional block was a control one. One week after the beginning of the experime

Abstract:

nt we placed pitfall traps, which were used for trapping of imagoes, at the plot. After the imagoes had been caught, they were placed in Petri dishes. We monitored mortality of imagoes caused by the entomopathogenic fungus. The highest mortality imagoes with block beetlebark 91%. The second highest mortality wiht block 62%. In the block with the attractant, was mortality of imagoes equal to 51%. In the block carrier, mortality of imagoes was 42%. In the control block mortality of imagoes caused by fungus was 18%. We filed a Slovak patent application for the carrier in 2019 and an International patent application in 2020. From all achieved results in this work we can conclude that it is better to do something to protect seedlings than to do nothing.

Abstract:

Tvrdoň smrekový (Hylobius abietis) je škodca ihličnatých semenáčikov a sadeníc. Dospelé jedince požierajú kôru sadeníc, čím prerušujú tok živín, a tým dochádza k uhynutiu sadeníc. Vo výsadbách, ako aj v prirodzenom zmladení, dokáže spôsobiť veľké škody. Preto je potreba ochraňovať sadenice pred žerom. Vo svojej práci som otestoval niekoľko možností boja proti imágam tvrdoňa smrekového. Hlavnými cieľmi bolo porovnať moderné biotechnologické metódy ochrany sadeníc proti zrelostnému žeru tvrdoňa smrekového, otestovať možnosti hromadného odchytu tvrdoňa smrekového do zemných pascí a v laboratórnych podmienkach otestovať účinnosť entomopatogénnej huby Beauveria bassiana na mortalitu imág tvrdoňa smrekového. Celkovo bolo vykonaných osem experimentov, niektoré aj vo viacerých opakovaniach. Z porovnania jednotlivých typov ošetrení sadeníc vyšlo, že v laboratórnych poloprírodných podmienkach sú viac poškodzované neošetrené sadenice smreka pred duglaskou. Pri ošetrených sadeniciach (KVAAE wax, Vaztak 10 EC) bola naopak viac poškodzovaná duglaska ako smrek. Pri druhom experimente boli použité už iba smrekové sadenice neošetrené, a ošetrené tromi metódami (KVAAE wax, lepidlo Vermifix a Vaztak Active) pri umiestnení dvoch a štyroch imág v klietke. Najviac boli poškodzované neošetrené sadenice. Z ošetrených sadeníc boli najviac poškodené sadenice ošetrené Vermifixom, nasledovalo ošetrenie Vaztakom a najmenej boli poškodené sadenice ošetrené metódou KVAAE wax. Tieto výsledky boli rovnaké pre dve, ako aj pre štyri imága v klietke. Vo vonkajších podmienkach dokážu najlepšie ochrániť sadenice vosk KVAAE typ F a C a insekticíd Vaztak Active, ostatné typy ošetrení, golieriky Snap guard a lepidlo Vermifix, dokážu taktiež ochrániť sadenice, ale nie už v takom rozsahu. Ako ďalším cieľom bolo otestovať možnosti hromadného odchytu tvrdoňa smrekového do zemných pascí. Najviac imág do zemných pascí sme odchytili na borovicovú vetvičku s alkoholom vo fľaštičke. Z použitých syntetických atraktantov najviac imág odchytil atraktant alfa-pinén s etanolom v pomere 1 : 2. Tento atraktant však odchytil o polovicu menej imág ako borovicová vetvička. O niečo menej odchytil atraktant Hylodor. Ďalšie dva atraktanty odchytili iba štvrtinové množstvo oproti borovicovej vetvičke. Ako posledným cieľom bolo v laboratórnych podmienkach otestovať účinnosť entomopatogénnej huby Beauveria bassiana na mortalitu imág tvrdoňa smrekového. Z týchto pokusov sme vyselektovali kmeň huby Beauveria bassiana AMEP20, ktorý najrýchlejšie dokázal usmrtiť imága tvrdoňa smrekového. Tento kmeň sme použili do nosiča, s ktorým sme vykonali niekoľko druhov testov. V laboratórnych podmienkach sme testovali niekoľko čerstvých nosičov a niekoľko druhov nepriaznivých vplyvov na nosiče (mráz -18 °C, UVC žiarenie, imága umiestnené na 24 hodín k nosiču, dvoj mesačné nosiče). Vykonávané boli dva experimenty. Obidva experimenty vyšli podobne pre two months, a to, že dokázali usmrtiť imága v priebehu 17 dní. Ostatné osetrenia dosiahli v druhom experimente 100 % mortalitu. Pri prvom experimente sme nedosiahli také dobré výsledky a mortalita nedosiahla 100 % pri ošetreniach, okrem two months. Ďalší experiment s nosičmi bol vykonaný v poloprírodných podmienkach v chovných klietkach. Pri tomto experimente sme porovnávali množstvo skonzumovanej kôry na sadeniciach, prežívanie sadeníc a množstvo usmrtených imág. Zistili sme, že na skonzumovanej kôre huba nemá vplyv. Množstvo usmrtených sadeníc v klietkach s nosičmi bolo menšie a mortalita imág bola väčšia v klietkach s nosičom. Ako posledný experiment sme testovali nosiče priamo v teréne. Nosiče boli umiestnené v troch blokoch a mali sme aj k

Abstract:

ontrolný blok. Ďalší týždeň sme na plochu umiestnili zemné pasce, do ktorých sme imága odchytávali. Imága boli po odchytení umiestnené do Petriho misiek. Sledovala sa mortalita imág spôsobená entomopatogénnou hubou. Najlepšiu mortalitu dosiahli imága z bloku beetlebark 91 %. Nasledovali imága z bloku bark 62 %. Na bloku atractant , bola mortalita imág 51 %. Na bloku carrier, bola mortalita 42 %. Na bloku control bola mortalita imág spôsobená hubou 18 %. Na nosič sme podali v roku 2019 Slovenskú patentovú prihlášku a v roku 2020 Medzinárodnú patentovú prihlášku. Zo všetkých dosiahnutých výsledkov v tejto práci môžeme pozorovať, že akákoľvek ochrana sadeníc proti tvrdoňovi smrekovému je lepšia ako žiadna ochrana.

Keywords

damage, Beauveria bassiana, carrier, large pine weevil, seedlings protection

Klíčová slova

tvrdoň smrekový, poškodenie, ochrana sadeníc, Beauveria bassiana, nosič

Jazyk práce: slovenština

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 20. 1. 2021

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: prof. Ing. Jaroslav Holuša, Ph.D.

Česká zemědělská univerzita v Praze

Fakulta lesnická a dřevařská

Doktorský studijní program / obor:
Lesní inženýrství / Ochrana lesů a myslivost