Wpływ infekcji mieszanych Beauveria bassiana i Paecilomyces farinosus na redukcję liczebności doświadczalnych Blattella germanica L.

ROCZN. PZH, 1999, 50, N R 3, 321-327

KAZIM IERZ ŻUKOWSKI, CEC YLIA BAJAN ]\ E L Ż B IE T A PO PO WSKA-NO W AKl)

WPŁYW IN F E K C JI M IE S Z A N Y C H B E A U V E R IA B A SSL 4N A I P A E C IL O M Y E S F A R IN O S U S N A R E D U K C JĘ L IC Z E B N O Ś C I D O Ś W IA D C Z A L N Y C H

B L E T T E L A G E R M A N IC A L.

THE E FFEC T O F IN FESTA TIO N BY M IXED C U LTU R E O F BEAUVERIA BASSIA N A AN D PO EC ILO M YC ESS FARINOSUS ON R E D U C T IO N IN N U M BERS O F

EX PE R IM E N T A L C U LTU RES OF B L A T E L L A GERM ANICA L.

Zakład Zwalczania Skażeń Biologicznych Państwowy Zakład Higieny 00-791 Warszawa, ul. Chocimska 24

Kierownik: dr К Kanclerski

^ Zakład Agrocenologii, Instytut Ekologii PAN 05-092 Łomianki, Dziekanów Leśny

Kierownik: prof. dr hab. C. Bajan

Praca dotyczy oceny wpływu zakażeń mieszanych Beauveria bassiana i Pae- cilomyces farinosus (szczepy Ł i P) na redukcję liczebności dojrzałych Blattela germanica L. pochodzących z hodowli laboratoryjnej. Grzyby stosowano w okreś­ lonej kolejności i w różnym czasie od podania owadom pierwszego patogena.

WSTĘP

Z akażenia m ieszane u ow adów są słabo poznane. Szczególnie m ało wiemy o ich wpływie na redukcję łączonego stosow ania grzybów Beauveria bassiana (Bals) Vuill. i Paecilomyes farinosus (D ies) Brown et Sm ith (szczepy Ł i P) na możliwość redukcji liczebności dojrzałych Blattela germanica L . Grzyby te nie są w stosunku do siebie organizmami antagonistycznym i, a jak wynika z wcześniejszych prac [4, 5] cechuje je znaczna patogeniczność w stosunku do żywiciela. O prócz działania bezpośredniego powodującego śm iertelność szkodnika grzyby te oddziaływują na populację pośrednio Powodując np. zm niejszanie ilości składanych jaj czy obniżenie żywotności wylęganych larw [3]. T ak więc ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę, jest długofalow e oddziaływanie, a nie tylko uzyskany bezpośrednio wynik śm iertelności.

Z a pom ocą środków chemicznych m ożna utrzym ać populację owadów na niskim poziomie, ale wymaga to pow tórnych zabiegów chemicznych, co prow adzi do nadm ier- nej chemizacji środowiska, jest kosztowne i nie zapobiega m asow em u pojaw ianiu owadów szkodliwych, gdyż po zabiegu takim następuje szybka odbudow a populacji. Należy zaznaczyć, że szerokie i stałe stosow anie środków chemicznych nie m oże być Prowadzone ze względu na stałe zatruw anie najbliższego otoczenia człowieka oraz na toksyczność ich dla ludzi i innych organizmów.

W związku z tym postanow iono zbadać w w arunkach laboratoryjnych wpływ zaka­ żeń m ieszanych na śm iertelność prusaków (Blattela germ anica L .) stosując owadobójcze grzyby B. bassiana i P. fa ń n o s u s (szczep B) i P. fa ń n o s u s (szczepy Ł i P) w określonej kolejności i w różnym czasie od zakażenia pierwszym grzybem.

M A TERIA Ł I M ETODY KA

Badania przeprow adzono na prusakach (Blattela germanica L ) i owadobójczych grzybach B. bassiana i Paecilomyes fańnosus. Zastosowano jeden szczep grzyba R. bassiana izolowany z gleby w miejscowości Browsk (szczep B) i dwa szczepy P. fańnosus pochodzące z Łagowa (szczep Ł) i Puław (szczep P). Uwzględnione grzyby izolowano i nam nażano w Zakładzie Agrocenologii Instytutu Ekologii PAN. Wpływ zakażeń mieszanych tych grzybów na liczebność doświadczalnych prusaków prowadzono na owadach dojrzałych, pochodzących z hodowli laboratoryjnej Państwo­ wego Zakładu Higieny.

W infekcjach mieszanych dwugatunkowych stosowano zarodniki grzyba B. bassiana (szczep B) łącznie z zarodnikami poszczególnych szczepów P. fańnosus (Ł i P) w odstępach czasu 24, 48 i 72 godziny od zakażenia pierwszym grzybem.

Zastosowano również infekcję mieszaną jednogatunkową owadów stosując tylko zarodniki szczepów L i P grzyba P w odstępach czasu podanych powyżej.

W pierwszej części doświadczenia prusaki zakażano najpierw zarodnikami typu P. fańnosus - szczepy Ł i P (przy infekcjach mieszanych dwugatunkowych) lub zarodnikami grzyba P. fańnous - szczep P (przy infekcjach jednogatunkowych) uwzględniając tylko odstępy czasu 24 i 72 godziny od zakażenia pierwszym grzybem.

Uwzględniono tylko podstawowe gęstości zarodników każdego z badanych grzybów, które podawano owadom wraz z pokarmem w ilości 1 g grzyba na 4 g pokarm u. Owady doświadczalne przebywały w tem peraturze pokojowej w odpowiednio przygotowanych litrowych słojach Wecka. Każdy ze słoi, oprócz bibuły wyścielającej dno, zawierał wewnątrz także poidetko z wodą oraz zwinięty w harm onijkę (7 x 25) pasek bibuły.

Ogółem zbadano 1310 prusaków: 950 żerowało na pokarmie z dodatkiem odpowiednich grzybów, a 360 stanowiło kontrolę. Pokarm owadów w kontroli zawierał zawsze jeden z grzybów wymienionych w tabelach na pierwszym miejscu.

WYNIKI

U zyskane wyniki przedstaw iono w tabelach I i II. Pierwsza z nich zaw iera dane, gdzie w pierwszej kolejności podaw ano prusakom w pokarm ie grzyby B. bassiana lub P. fa ń n o s u s szczep Ł, natom iast po okresie 24, 48 i 72 godzin pokarm tych samych owadów zakażono także drugim grzybem, tj. szczepem Ł lub P. fa ń n o s u s . Przedstaw io­ ne w tabeli I wyniki wskazują, że po 30 dniach dośw iadczenia najwyższą śm iertelność prusaków zanotow ano, gdy zakażenie ich pokarm u drugim grzybem nastąpiło w 48 godzin po zakażeniu grzybem pierwszym (T abela I). Śm iertelność owadów w kontrolii, żerujących na p okarm ie zakażonym tylko jednym , pierwszym grzybem, wyniosła od 6,6 do 40% (T abela I). Po 30 dniach najwyższy wskaźnik śm iertelności prusaków zanoto­ w ano po podaniu grzybów B. bassiana i P. fa ń n o s u s (Ł) - 53,3% u sam ic i 80% u samców (T abela I).

Po 50 dniach trw ania doświadczenia, wysoka śm iertelność u prusaków wystąpiła już we wszystkich trzech stosowanych połączeniach grzybów (T abela I). Niższą śm iertelność stw ierdzono tylko u sam ic żerujących na pokarm ie zakażonym drugim grzybem po 72 godzinach w przypadku infekcji jednogatunkow ej zarodnikam i szczepów Ł i P grzyba

326 К. Żukowski, С. Bajan, Е. Popowska-Nowak Nr 3 m encie grzyby, jak wykazały wcześniejsze badania [3, 4] są patogeniczne dla prusaków, a rów nocześnie ich stosow anie m oże tylko wzmocnić ich działanie.

B ajan i K m ito w a [2] porów nując wyniki otrzym ane z b ad an ia infekcji następnych dwóch gatunków owadobójczych grzybów P. fa rin o su s i B. bassiana w stosunku do stonki ziem niaczanej (Leptinotarsa d ec em lim e a ta ) stwierdziły, że niezależnie od czasu jak i u p ły n ął od zastosow ania je d n e g o grzyba do czasu zak aż en ia tych owadów drugim p a to g e n e m , liczba osobników m artw ych była w iększa o d ilości noto w an ej w k o n tro li, gdy ow ady opryskano tylko jed n y m g atu n k iem p a to g e n a . N ajw iększą śm ier­ te ln o ść z a n o to w an o w kom binacji, gdy o d stę p czasu opanow yw ania żywiciela mieścił się w g ran icach 24-48 godzin. O c en io n o też udział badanych grzybów w zakażeniu ow adów . Po upływie tygodnia n a w yrośniętej na pożywce p rzeszczep io n ej grzybni z zaro d n ik am i z zakażonych ow adów , o k reślan o p rocentow y u d ział p a to g en ó w w in­ fekcji n a stę p n e j. O k azało się, że w części dośw iadczenia, w k tó rej ja k o pierwszy zasie d la ł sto n k ę P. fa rin o su s, bez względu na odstęp czasu w jakim stosow ano drugiego p ato g en a, dom inow ał zawsze P. fa rin o su s. N atom iast w dośw iadczeniu w którym jako pierwszy zasiedlał stonkę grzyb B. bassiana, a po 24 godzinach jak o drugi P. farinosus, tak że do m in o w ał P. fa r in o s u s . Przy o d stę p a c h dłuższych m iędzy zak ażen iem p a to ­ g en em pierwszym (В . bassiana), a drugim (P. fa rin o su s) - dom inow ał w reizolacjach grzyb B. bassiana, chociaż dom inacja ta nie była tak w yraźna jak u P. fa rin o su s [2].

B ajan [1] stw ierdziła w w arunkach laboratoryjnych, że ze stadiów postem brionalnych najm niej p o d atn e na zakażenie grzybami były chrząszcze stonki, a najwyższa śm iertel­ ność zaznaczyła się u larw. Najkorzystniejszym zaś odstępem czasu m iędzy zakażeniem pierw otnym , a podaniem drugiego grzyba jest dla poszczególnych stadiów rozwojowych stonki okres 48 godzin. Spostrzeżenia dotyczące wrażliwości prusaków na podaw ane im grzyby potw ierdzają dane uzyskane wcześnie przez B ajan [1] oraz B a ja n i K m itow ą [2] dla im ago stonki ziem niaczanej.

WNIOSKI

Z oceny wpływu zakażeń mieszanych na śm iertelność prusaków wynika że:

1. Z ak ażen ia m ieszane wywołane owadobójczym i grzybami pow odują znaczną śm ier­ telność u testow anych owadów.

2. N ajkorzystniejszym odstępem między zakażeniem pierw otnym a zakażeniem d ru ­ gim grzybem był okres 48 godzin.

3. Z m iana kolejności stosow ania badanych grzybów nie w płynęła zasadniczo na śm iertelność prusaków .

4. Śm iertelność owadów zakażonych grzybami należącym i do dwóch odrębnych gatunków była wyższa niż u prusaków zakażonych grzybami reprezentującym i tylko je d e n gatunek.

5. W większości przypadków działanie patogenów pow odow ało wyższą śm iertelność prusaków w porów naniu z kontrolą tzn. u owadów zakażonych tylko jednym gatunkiem grzyba.

Wpływ infekcji mieszanych na

Blatella germanica

THE EFFEC T O F IN FESTA TIO N BY M IX ED C U L T U R E O F BEAUVER1A BASSIA N A AND PO EC ILO M YCESS FARINOSUS ON R E D U C TIO N IN N U M BERS O F

E X PER IM EN TA L CULTU RES O F B L A T E L L A GERM ANICA L. Summary

In this paper results of infestation of Blatella germanica L with mixed culture of insecticidal fungi belonging to one two species are presented. In the first stage of experim ent the insects were infested first with B. bassiana spores and later with P. farinosus spores (strains Ł and P) was used as first and B. bassiana as second with time sequence of only 24 and 72 hours. O ut of one species cultures tests were done alternately with strains Ł and P of P. farinosus. The control insects were always infested with fungi applied to cockroach in the first place.

From comparison of data it results that irrespective of the time that elapsed from application of the first pathogen to the tim e o f application of the second pathogen the num ber o f dead individuals was always higher in experimental series than in control i.e. when only one pathogen was applied. A fter 30 days of experiment the hihest mortality in females am ounted to, 3,3% and in males - 80,0% w hereas in the control it am ounted 6,6%and 20,0% . Respectively , after feeding on diet infested only with one pathogen. A fter 50 years the highest mortality am ounted to 20% in females and 100% in mealeswith control o f 30% and 53,3% in meals and females, respectively. When the sequence of pathogen application was reversed, mortality after 30 day amounted to 53,3% in females and 36,7% in meals with corresponding numbers in cotrols beging 26,6% and 26,6%, respectively. After elapse of 50 days the highest mortality in females was 90% and in males - 100% with cotrol showing mortality of 36,7% and 63,3% respectively.

From comparison of numerical data complied in Table 1 it results that most advantageous time span between first and second infestation with fungi is 48 h. Mortality of cockroaches infested with fungi of two different species was higher than in isects infested with one species of fungi.

PIŚM IENNICTW O

1. Bajan С.: The sucesive infection of insect patogenie fungi. Ekol. Polska, 1973, 21, 715-729 2. Bajan С., Kmitowa К.: Succesive infection, Ekol. Polska, 1972, 20, 433-440.

3. Bajan С., Federko К., Kmitowa /С: Factors responsible for efectives of microbial control of numbers of plant pests as exemplified by Colorado beetle (Leptinotarsa decemlineata Say). Pol. Ecol. Stud., 1982, 8, 363^107.

4. Żukowsk К., Bajan С.: Badania przydatności Beauveria bassiana do zwalczania prusaków (Blattella germanica L.) Roczn. PZH, 1986, 47, 343-349.

5. Żukowski K., Bajan C.: Badana labolatoryjne aktywności szczepów owadobójczego grzyba Paecilomyces farinosus w redukcji liczebności prusaków Blattella germanica. Roczn. PZH , 1997, 48, 133-138.