A glimpse into the compatibilities and conflicts between arthropods and fungal biological control agents of aquatic weed waterhyacinth

Resumo

As interações interespecíficas desempenham um papel importante no funcionamento do ecossistema. Vários agentes de controle biológico estão sendo introduzidos para o controle de espécies invasoras, como a macrófita aquática Eichhornia crassipes, na esperança de melhorar o mecanismo de controle natural ecológico. Devido à sobreposição de seus nichos, as interações interespecíficas entre os agentes de controle biológico são elevadas e há uma escassez de informações sobre o possível impacto positivo ou negativo que eles podem ter uns sobre os outros, afetando assim o controle biológico. Portanto, os estudos sobre sua interação tornam-se ainda mais importantes. A fim de compreender tais possibilidades, três fungos potenciais, Fusarium oxysporum (FO), F. roseum (FR), Paradendryphiella salina (PS) e dois artrópodes específicos do hospedeiro, Orthogalumna terebrantis (OT) e Neochetina bruchi (NB), foram aplicados em plantas de aguapé individualmente e em várias combinações (OT, NB, FO, FO + OT, FO + NB, FR, FR + OT, FR + NB, PS, PS + OT, PS + NB) . Foram feitas observações sobre a porcentagem de danos causados por esses agentes ao aguapé. Os agentes de controle biológico aplicados em combinação tiveram um impacto cumulativo sobre a erva daninha alvo. As plantas tratadas com FO + NB e FO + OT apresentaram um aumento na porcentagem de danos de cerca de 90% após 120 horas. Mas as plantas tratadas com FR + NB e PS + NB apresentaram danos muito menores em comparação com quando esses agentes foram aplicados separadamente. O PS também teve um efeito repelente sobre o NB. Os resultados dessas interações são frequentemente variáveis e menos previsíveis, especialmente em condições de campo. Esses resultados demonstram a necessidade de estudos sobre as interações bióticas entre os agentes de controle biológico, antes da liberação dos agentes de controle biológico das ervas daninhas.

Abstract

Interspecific interactions play an important role in ecosystem functioning. Several biocontrol agents are being introduced for the control of invasive species like the aquatic macrophyte, waterhyacinth, Eichhornia crassipes, in the hope of improving the eco-friendly natural control mechanism. Due to their overlapping niches, interspecific interactions among the biocontrol agents is high and there is a paucity of information on possible positive or negative impact they may have on each other hence affecting the biocontrol. Therefore studies on their interaction become even more important. In order to understand such possibilities, three potential fungi, Fusarium oxysporum (FO), F. roseum (FR), Paradendryphiella salina (PS) and two host-specific arthropods Orthogalumna terebrantis (OT) and Neochetina bruchi (NB) were applied on water hyacinth plants singly and in various combinations (OT, NB, FO, FO + OT, FO + NB, FR, FR + OT, FR + NB, PS, PS + OT, PS + NB). Observations were made on percentage damage caused by these agents to water hyacinth. Biocontrol agents applied in combination had cumulative impact on the target weed. FO + NB and FO + OT treated plants showed enhanced damage percentage of about 90%, after 120 h. But FR + NB and PS + NB treated plants were far less damaged compared to when these agents were applied separately. PS also had a repelling effect on NB. Results of such interactions are often variable and less predictable, especially under field conditions. These results demonstrate the need for studies on biotic interactions among biocontrol agents, prior to release of the biocontrol agents of weeds.