Impact of Insecticidal Seed Treatments on a Zoophytophagous Predator and Its Prey, the Fall Armyworm

Het Onzichtbare Schild en de Onbedoelde Gast

Stel je een boer voor die een veld sorghum aanlegt, een hoog, grasachtig gewas dat wordt gebruikt voor alles van veevoer tot zoete siroop. Om deze kleine zaailingen vanaf het begin te beschermen tegen hongerige insecten, bedekt de boer de zaden met een speciaal "onzichtbaar schild" van insecticide. Het is alsof je de plant een ingebouwde lijfwacht geeft die door de stengel omhoog reist en in de bladeren terechtkomt, klaar om elke plaag te ver elektrocuteren die een hap probeert te nemen. Dit is een veelvoorkomende truc in de moderne landbouw die zaadbehandeling wordt genoemd.

Maar hier komt de wending: de natuur bestaat niet alleen uit plagen. Ze zit ook vol met behulpzame lijfwachten van zichzelf — roofdieren die de slechte insecten eten. Sommige van deze goede jongens, zoals een specifere soort schildtikt genaamd Podisus nigrispinus, zijn een beetje een gemengde groep. Ze zijn "zoöfytofag", wat een chique manier is om te zeggen dat ze vleeseters zijn die af en toe ook genieten van een bijgerecht van plantensap. Meestal jagen ze op de legerworm, een beruchte rups die dol is op sorghum. De grote vraag voor wetenschappers is: als we de plant bedekken met gif om de slechte rups te doden, zal dat gif dan per ongeluk de goede schildtikt schaden als deze besluit een slokje van het plantensap te nemen? Het is een delicaat evenwicht tussen het beschermen van het gewas en het in leven houden van de natuurlijke plaagbestrijdingsploeg.

Het Experiment: Een Vergiftigd Picknick

In dit onderzoek hebben onderzoekers een reeks "vergiftigde picknicks" opgezet om te zien hoe verschillende insecticide-cocktails de schildtikt, Podisus nigrispinus, en de legerworm, Spodoptera frugiperda, beïnvloeden. Ze kweekten sorghumplanten uit zaden die behandeld waren met vier verschillende chemische combinaties: een controlegroep zonder gif, en drie groepen behandeld met verschillende mengsels zoals bifenthrine + pirimifos-methyl, fipronil + pyraclostrobine + thiophanate-methyl, en imidacloprid + thiodicarb.

Eerst namen ze de rol aan van de babyinsecten. Ze namen tweede instar-nimfen (het tienerstadium) van de schildtikt en sloten hen op in kleine kooitjes op de behandelde sorghumbladeren. Ze voerden deze insecten ook meelwormen om ervoor te zorgen dat ze voedsel hadden. De resultaten waren een beetje een schok voor de ouderinsecten. Wanneer de nimfen op planten groeiden die behandeld waren met bifenthrine + pirimifos-methyl of fipronil + pyraclostrobine + thiophanate-methyl, daalde hun overlevingspercentage aanzienlijk. Slechts ongeveer 44,4% en 46,6% van hen haalden respectievelijk de volwassenheid. De imidacloprid + thiodicarb-groep deed het iets beter, met een overleving van 55,5%, wat niet veel verschilde van de veilige, onbehandelde controlegroep. De onderzoekers merkten op dat de jongste insecten (de tweede instar) het meest kwetsbaar waren, waarschijnlijk omdat ze kleiner zijn en minder ervaring hebben met het omgaan met het giftige plantensap.

Vervolgens keken de wetenschappers naar de volwassen schildtikken. Ze namen de vrouwtjes die de nimfenfase hadden overleefd en plaatsten hen terug op dezelfde behandelde planten om te zien hoe goed ze baby's konden krijgen. Hoewel de volwassen insecten niet direct stierven, leek het gif te werken als een stresshormoon, waardoor hun reproductieve superkrachten werden verstoord. De vrouwtjes op de bifenthrine + pirimifos-methyl en fipronil-planten legden aanzienlijk minder eieren. Sterker nog, de vrouwtjes van de controlegroep produceerden 1,9 keer zoveel eieren als die op de fipronil-planten. Ook het aantal eiprotsen daalde, en de eieren die werden gelegd, hadden minder kans om uit te komen. Interessant genoeg had de imidacloprid + thiodicarb-behandeling geen invloed op het aantal gelegde eieren, maar maakte het de eieren wel minder levensvatbaar, wat betekende dat er minder van daadwerkelijk in babyinsecten veranderden.

De onderzoekers testten ook wat er gebeurt als je een gezonde plant simpelweg in de insecticide-oplossing doopt en er vervolgens een volwassen insect op plaatst. In dit scenario veroorzaakte alleen de imidacloprid + thiodicarb-mix dat de volwassen insecten sneller stierven, waarbij de overleving daalde naar 55% vergeleken met 90,4% in de veilige groep.

Ten slotte controleerden ze de "slechte gast" om te zien of het gif werkte zoals bedoeld. Wanneer legerwormrupsen bladeren van de behandelde planten aten, waren de resultaten spectaculair. De rupsen op het fipronil-mengsel hadden een overlevingspercentage van slechts 20%, en die op het imidacloprid + thiodicarb-mengsel hadden een overlevingspercentage van slechts 10%.

Het Verdict: Een Giftige Verwarring

De studie concludeert dat hoewel zaadbehandelingen geweldig zijn in het doden van de legerworm, ze niet altijd vriendelijk zijn voor de natuurlijke roofdieren die boeren helpen. De bifenthrine + pirimifos-methyl en fipronil-mengsels waren bijzonder zwaar voor de schildtikt, waarbij ze bijna de helft van de jonge insecten doodden en de overlevers minder sterke eieren lieten leggen. Het imidacloprid + thiodicarb-mengsel was iets milder voor de jonge insecten, maar verstoorde nog steeds hun vermogen om gezonde baby's uit te broeden.

De onderzoekers suggereren dat omdat deze schildtikken soms plantensap eten, ze worden blootgesteld aan het gif, zelfs wanneer ze niet op jacht zijn. Dit creëert een lastige situatie: de insecticiden zijn zeker toxischer voor de plaag dan voor het roofdier, wat goed is, maar ze veroorzaken nog steeds genoeg schade aan de overleving en voortplanting van het roofdier om een punt van zorg te zijn. De impact hangt volledig af van welke chemische cocktail wordt gebruikt. Het is een herinnering aan het feit dat in de complexe wereld van een boerderij een schild dat bedoeld is om het gewas te beschermen, soms per ongeluk de zeer bondgenoten kan verwonden die helpen het gezond te houden.