Porovnání aktivity oxidovaných monoterpenů ze smrku pro atraktivitu lýkožrouta smrkového Ips typographus (L.) v polním pokusu, vývoj odparníků oxidovaných monoterpenů.

Bc. Luboš Cidlinský

Master's thesis

Comparison of spruce oxygenated monoterpenes activity for Ips typographus (L.) attraction in field test, development dispensors for oxygenated monoterpenes.

Abstract:

Diplomová práce se zabývá současným problémem v ochraně lesa, tím je kalamitní přemnožení lýkožrouta smrkového – Ips typographus (L.). V úvodu literární rešerše jsou uvedeny morfologické a binomické charakteristiky lýkožrouta smrkového, jeho monitoring a metody běžné ochrany proti němu. Následující částí rešerše je shrnutí poznatků o jsou alternativních metodách ochrany lesa, které jsou založeny na vyhledávání chemických látek z ekologické niky lýkožrouta smrkového a testování jejich biologické aktivity. Látkami s prokázanou aktivitou na tykadle (metoda skríningu fyziologicky aktivních chemikálií pro hmyz) jsou v našem případě oxidované monoterpeny pocházející nejčastěji ze smrku ztepilého. Tyto látky mají předpokládanou biologickou aktivitu, kterou jsme testovali v experimentální části této diplomové práce. Na základě získaných informací z literatury jsme navrhli polní pokus s feromonovými lapači odehrávající se na lokalitách ŠLP (školní lesní podnik) Kostelec nad Černými lesy, k ověření devíti látek camphor, pinocamphon, isopinocamphonu, terpinen-4-ol, carvon a α-terpineol, fenolu estragolu plus referenčních 1,8-cineol a trans-4-thujanol. Pro každou z těchto látek jsme vytvořili odparníky se třemi koeficienty odparu, a to 0,01 mg/den, 0,1mg/den a 10 mg/den. Poměry odparů byly určeny pomocí gravimetrické metody. Testování odparníků probíhalo v polním pokusu ve feromonových lapačích a následně došlo k porovnání relativních odchytů brouků na látku s určitým koeficientem odparu v kombinaci s feromonem vůči odchytům na feromon samotný. Celkový odchyt lýkožrouta smrkového do feromonových pastí byl v počtu 134 042 brouků. Účinnost byla vyhodnocena pomocí statistického zpracování relativních odchytů z jednotlivých rotací za použití negativního binomického modelu. Díky tomuto modelu jsme potvrdili největší anti-atraktivitu 1,8 cineolu a trans-4-thujanolu, dále byly určeny nižší odchyty vůči feromonu u estragolu. Slabou antiatraktivní aktivitu vykazovaly směsi alpha-terpineol a terpinen-4-ol ve střední dávce. Na druhé straně látky, které statisticky zvyšovaly podíly odchycených brouků vůči samotnému feromonu byly isopinocamphon a pinocamphon a dále pak také carvon ve střední dávce odparu. Tyto látky budou testovány pro případné použití v managementu lýkožrouta smrkového.

Abstract:

The thesis deals with the current problem in forest protection, i.e. calamity overgrowth of Bark beetle - Ips typographus (L.). In the introduction of literary research are described its morphological and binomial characteristics, its monitoring and methods of common protection against it are presented in literature reviews. The following part of the research is a summary of knowledge about alternative methods of forest protection, which are based on the search for chemicals from ecological niche of spruce bark beetle and testing their biological activity. Substances with proven activity on antennae (a method of screening of physiologically active chemicals for insects) are in our case oxidized monoterpenes, originating mostly from Norway spruce. These substances have a presumed biological activity, which we tested in the experimental part of this diploma thesis.Based on information obtained from the literatury, we proposed a field experiment with pheromone traps taking place in the ŠLP Kostelec nad Černými lesy locality, to verify the nine substances camphor, pinocamphon, isopinocamphon, terpinen-4-ol, carvone and α-terpineol, estragole phenol plus reference 1,8-cineole and trans-4-thujanol. For each of these substances, we created dispensers with three evaporation coefficients, namely 0.01 mg / day, 0.1 mg / day and 10 mg / day. Evaporation ratios were determined by the gravimetric method. The testing of dispensers took place in a field experiment in pheromone traps and then the relative catches of beetles on a substance with a certain evaporation coefficient in combination with a pheromone were compared to the catches on the pheromone itself.The total capture of the Bark beetle spruce in pheromone traps was 134,042 beetles. The efficiency was evaluated using statistical processing of relative catches from individual rotations using a negative binomial model. Thanks to this model, we were able to confirm the highest anti-attractivity 1,8 cineol and trans-4-thujanol, furthermore were determined lower catches against pheromone of estragol. Weak antiattractive aktivity were reported with alpha-terpineol and terpinen-4-ol mixture in medium dosage. On the other hand, substances which have statistically increased the shares of caught bugs against the sole feromon were isopinocamphon and pinocamphon and then also carvon in medium dosage of evaporation. These substances will be tested for potential usage in European spruce bark beetle management.

Keywords

Ips typographus, smrk ztepilý, lýkožrout smrkový, monoterpen, atraktant, anti-atraktant

Keywords

Norway spruce, Bark beetle, monoterpen, Ips typographus, attractant, anti-attractant

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 6. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Anna Jirošová, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Forestry and Wood Sciences

Master programme / field:
Forestry Engineering / Forest Engineering