Nahrungsökologie des invasiven Maisschädlings Diabrotica virgifera virgifera LeConte in Europa | Nutritional ecology of the invasive maize pest Diabrotica virgifera virgifera LeConte in Europe

Die Nahrungsökologie des invasiven Maisschädlings Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Coleoptera, Chrysomelidae, Galerucinae) wurde im Hinblick auf die Nahrungspräferenzen und die Nahrungsnutzung verschiedener Wirtspflanzen der Larven und Imagines untersucht. Während die Käfer als Pollenfresser gelten und zumeist an oberirdischen Pflanzenteilen von Mais fressen, sind die Larven Wurzelminierer in Mais und anderen Grasarten. Dieser Blattkäfer wurde 1992 erstmals in Europa in der Nähe von Belgrad festgestellt und hat sich seitdem in 15 Europäische Länder ausgebreitet. Seine Ursprünge liegen in Zentral-Amerika. Modelle sagen eine Ausbreitung über Gesamt Europa mit Ausnahme Skandinaviens im Verlauf der nächsten Jahre voraus.Die vorliegende Untersuchung zielt auf ein tieferes Verständnis der Zusammenhänge ab, die das Invasionspotential und den Erfolg dieses Schädlings bestimmen. So wurden während eine 10-wöchigen Freiland-Studie in Süd-Ungarn die Nahrungspräferenzen der adulten Käfer erforscht. Einerseits wurde eine Analyse des Darminhalts durchgeführt, um die Nutzung verschiedener Teile von Maispflanzen (Pollen, Blätter, Narbenfäden, etc.) zu bestimmen. Außerdem wurde eine detaillierte Pollenanalyse durchgeführt, um alternative Pollenressourcen wie z.B. Unkräuter zu identifizieren.Die Imagines zeigten eine hohe Anpassungsfähigkeit bei der Nutzung verschiedener alternativer Nahrungsquellen in ihrem neuen Verbreitungsgebiet. Die meisten der in Maisfelder vorhandenen Unkräuter wurden als Pollenressourcen genutzt. Das Heranziehen alternativer Futterquellen war abhängig von der Maisphänologie, der Diversität der Unkräuter in den Feldern und dem Geschlecht der Tiere. Weiterhin wurde untersucht, wie effizient verschiedene europäische Maissorten und alternative Wirtspflanzen von den Larven genutzt werden können. Dazu wurde mittel einer neu entwickelten Methode die Effizienz der Larven bei der Nahrungsumsetzung von pflanzlicher in tierische Biomasse ermittelt.Es konnten signifikante Unterschiede bei der Nutzung verschiedener Maissorten festgestellt werden. Dies äußerte sich besonders bei der Fraßleistung, der Gewichstzunahme der Larven und der Nahrungsumsetzungseffizienz. Die Larven konnten verschiedene Gräser u.a. auch Winterweizen als alternative Wirtspflanzen nutzen und konnten diese ebenso effektiv umsetzen wie Mais. Dikotyle Pflanzen konnten nicht genutzt werden. Die Leistung der Larven an den verschiedenen Maissorten und an den alternativen Wirtspflanzen konnte in Zusammenhang gebracht werden mit dem Stickstoffgehalt, dem Kohlenstoff/Stickstoff Verhältnis und dem Phytosterolgehalt der einzelnen Wirtspflanzen. Die vorliegenden Ergebnisse werden im Hinblick auf eine Bekämpfung mit Maßnahmen des integrierten Pflanzenschutzes diskutiert.

The nutritional ecology of the invasive maize pest Diabrotica virgifera virgifera LeConte (Chrysomelidae, Galerucinae) was studied with regard to larval and adult food use and performance on various host plants. The adult beetles are feeding mainly on aboveground maize tissues, while the larvae are root feeders on maize and other Poaceae species. This leaf beetle was first detected 1992 near Belgrade and has spread into 15 European countries already. Models predict infestation to occur in all but northern European countries in the following years.The results of the study aim towards a more detailed understanding of processes which determine the invasion potential and success of this pest species. The use of different food resources by adult beetles in Southern Hungary were studied over a 10 week period. In order to evaluate the use of different maize tissues a gut content analyses was performed. Furthermore a detailed pollen analyses was carried out to estimate the use of alternative pollen sources.The adult beetles showed a high adaptability with regard to their nutritional ecology in their new range. The majority of all flowering weeds were used as alternative pollen sources. The use of maize tissue and pollen from alternative host plants by adult beetle was depending on maize phenology, diversity of flowering weeds in a given habitat and the sex of the beetles. The performance of larvae on maize cultivars from different European countries and several alternative host plants was tested. A new method was developed that allowed to measure how efficient D. v. virgifera larvae performed in transferring plant biomass into own body biomass.Larval performance showed significant differences on different European maize varieties. The larvae performed well on several other grass species which are common weeds in maize fields and also on some monocot crops as winter wheat. They were unable to use roots of dicot weeds as for example Amaranthus sp. Larval performance on different maize varieties and alternative host plants was related to the total nitrogen content, the C/N ratio and the phytosterol composition encountered in the host plant tissues. The results are discussed with regard to counteract the invasion and damage potential by developing measures of integrated pest management.