STADIUL ACTUAL AL CUNOȘTINȚELOR PRIVIND SPECIA IPS TYPOGRAPHUS ȘI EFECTUL SUBSTANȚELOR ANTIAGREGATIVE ASUPRA ACESTOR GÂNDACI [310370]

CAPITOLUL III

STADIUL ACTUAL AL CUNOȘTINȚELOR PRIVIND SPECIA IPS TYPOGRAPHUS ȘI EFECTUL SUBSTANȚELOR ANTIAGREGATIVE ASUPRA ACESTOR GÂNDACI

3.1. Descrierea speciei Ips typographus

3.1.1. [anonimizat]: Animalia, Subregnul: Eumetazoa, Filum: Arthropoda, Subfilum: Hexapoda, Clasa: Insecta, Ordinul: Coleoptera, Subordinul: Polyphaga, Infraordinul: Cucujiformia, Superfamilia: Curculionoidea, Familia: Curculionidae, Subfamilia: Scolytinae, Tribul: Ipini, Genul: Ips, Specia: typographus. Numele științific: Ips typographus (Linnaeus, 1758)

Denumiri sinonime: Bostryche typographe; Dermestes typographus; Ips japonicas (www.issg.org).

Denumirea populară: [anonimizat].

3.1.2. Distribuția geografică

Conform (www.cabi.org), gândacul mare de scoarță al molidului este prezent în: Australia, Austria, Belarus, China, Danemarca, Finlanda, Franța, Germania, Ungaria, Irlanda, Italia, Lituania, Luxemburg, Moldova, Norvegia, Polonia, Portugalia, România, Slovacia, Slovenia, Suedia, Elveția, Turcia, Anglia, America.

[anonimizat]. [anonimizat], [anonimizat] (Simionescu, 1990).

3.1.3. [anonimizat] (Picea spp.), Picae abies L.(Karst) [anonimizat]. Atacurile acestui gândac au fost observate și pe alte conifer cum ar fi brazii (Abies spp.), pinii (Pinus spp.) și laricele (Larix spp.).

3.1.4. Morfologia

Gândacul adult are lungimea de 4,2-5,5 mm. [anonimizat]. Partea din față a capului și părțile corpului sunt acoperite cu fire de păr lungi gălbui. Capul este acoperit de un scut thoracic și este vizibil când sunt vizualizați dorsal. Ambele sexe au patru dinți pe fiecare parte a [anonimizat], este mai mare și puțin îngroșat la vârf. Pronotumul este acoperit cu asperități pe jumătatea anterioară. Antena este ușor geniculate. [anonimizat] (Simionescu et al., 2000).

[anonimizat], ovale și mici (<1 mm lungimea). Acestea sunt depuse individual în nișe de-a [anonimizat] 30-80 ouă/femelă (www.cabi.org).

Foto galeria mamă

Larvele au dimensiuni similar adulților. [anonimizat], cu capete chitinoase mici și de culoare maro și mandibule maro (www.cabi.org).

[anonimizat] 4,3-5,5 [anonimizat], [anonimizat], care sunt îndoite în spate la nivelul abdomenului.

Foto pupe

3.1.5. Ciclul biologic

Ips typographus este o specie poligamă și bivoltină.

Adulții iernează în litieră sau sub scoarță. [anonimizat], [anonimizat]. În partea de nord a distribuției sale are o generație pe an (Eglitis, 2006). În zonele joase din Europa Centrală apar în mod frecvent două generații pe an și a fost raportată și o a [anonimizat]. O primă generație cu o rată ridicată de reproducere înseamnă începutul unei a doua generații, care va produce mai mulți urmași în sezonul de zbor următor (Faccoli and Stergulc, 2006).

După începerea zborului, gândacul mascul sapă un orificiu de intrare în direcție oblică. După ce acesta ajunge la cambiu, continua să sape între scoarță și lemn camera nupțială de formă ovală, de 13-16 mm.

După împerechere, două-trei female rod din camera nupțială galerii vertical de 10-20 cm lungime, în care vor forma niște adâncituri (nișe), unde depun de obicei câte un ou. Ouăle sunt depuse la fiecare 2 mm (o pontă normal prezintă 20-100 ouă). Larvele rod galerii orizontale care devin mai late pe măsură ce aceastea cresc. După ce larvele se hrănesc două-trei săptămâni, se împupează în leagăne de împupare în lemn (www.barkbeetles.org).

În general, dezvoltarea pupelor este de o lună, dar în unele cazuri se poate întinde până la 40 de zile și mai mult (Simionescu et al., 2000). Pupele se transformă în adulți care la început sunt nematuri (tineri), slab chitinizați, de culoare alba, apoi gălbuie. Aceștia fac un atac de maturare prin roaderea de galerii neregulate imprimate în lemn sub formă de ,,coarne de cerb”.

Mortalitatea în stadiul de adult este în jur de 10%, care în majoritate se înregistrează la gândacii tineri.

Durata ciclului de viață al acestui gândaci, de la reproducere până la maturitate (metamorfoză competă) este de 7-11 săptămâni (Kreutz et al., 2004).

3.1.6. Caracteristicile vătămării

Adulții se reproduce sub scoarța exemplarelor de molid cu stare lâncedă de vegetație, denumiți și ,,arbori de pontă”, producând galerii în scoarță și mai apoi în lemn. Poate ataca și arborii sănătoși în perioadele de gradație. Într-un arbore puternic atacat se pot găsi între 60000 și 80000 de adulți și larve.

Intrarea masculilor se face pe sub solzi, locul de intrare se observă numai datorită rumegușului brun-pestriț care se găsește răspândit pe scoarță în jurul găurii de intrare.

Foto intrarea masculilor

Camera nupțială este roasă în grosimea scoarței, fiind vizibilă și pe fața internă a acesteia. Fiecare din aceste camera este roasă de către un singur gândac mascul, iar mai apoi, după lansarea feromonului, acesta se împerechează aici cu 2-3 femele.

Foto camera nupțială

După împerecheri repetate femelele rod galeriile mamă, vizibile atât pe partea interioară a scoarței cât și pe lemn.

Sunt în număr de 2-3, se imprimă pe lemn în general pe sortimente cu diametrul sub 25-30 de cm, sunt la început ușor arcuite apoi vertical și opuse, au 6-15 cm lungime, iar în lungul lor sunt depuse 20-100 de ouă în firide mici, căptușite cu rumeguș, vizibile cu ochiul liber. Ouăle sunt depuse de femele în interval de 20-30 de zile de la intrarea gândacilor. Femelele rod galleria mama cu o viteză zilnică 1,4-2,0 mm/zi. Pe măsură ce galeriile-mamă sunt mai dezvoltate, viteza de săpare scade.

Foto galerii mamă

Galeriile larvare. La 10-15 zile de la marcarea intrărilor, larvele eclozează. Larvele sapă galeriile-larvale relative scurte, de 5-6 cm lungime, care pornesc perpendicular pe galeria mamă, după care se orientează longitudinal. În primele 10 zile, roaderea galeriilor larvare este mai înceată, dar se activează după 15 zile, pentru ca maximul să se realizeze între 24 și 40 de zile.

Foto galerii larvare

Galeriile larvare se termină în leagăne de împupare lățite.

Foto leagăne de împupare

Roaderile de maturare și de regenerare au loc tot sub scoarță, galeriile fiind imprimate ușor și pe alburn, sub formă de ,,coarne de cerb”.

Foto adult imatur

3.2 Activitatea de zbor la Ips typographus

Caracterul bivoltin al speciei Ips typographus îi permite acesteia dezvoltarea a două zboruri principale: zborul gândacilor care au hibernat (ca adult, ou, larve sau pupe) și zborul gândacilor primei generații. Între aceste două zboruri principale mai are loc și un zbor intermediar, “zborul gândacilor care vor da naștere generației soră” (Simionescu et al., 2000; Faccoli, 2009).

Începutul zborului gândacului Ips typographus are loc primăvara, spre sfârșitul lunii aprilie-începutul lunii mai. Debutul zborului este condiționat de temperatura aerului, fapt consemnat de mai mulți autori: zborul începe atunci când temperatura medie a aerului atinge timp de câteva zile consecutiv valoarea de 16,5°C (Lobinger, 1994; Baier et al., 2007), atunci când temperatura aerului atinge valoarea de 20°C (Annila, 1969; Bakke et al., 1977) sau cel puțin 18°C (Faccoli, 2009). Pentru arborii cursă, Baier et al. (2007), menționează că debutul atacului are loc când temperatura medie a aerului înregistrează valori medii de 21,5°C.

Conform unor cercetări efectuare în Bavaria, în timpul zborului de primăvară sunt necesare trei sau patru zile consecutive cu temperatura situată deasupra celei de zbor, pentru a coloniza cu succes un arbore viu.

În 2007, în Alpii austrieci, cu ocazia monitorizării populațiilor de Ips typographus, Baier et al. constată ca la sfârșitul lunii mai, când temperatura aerului se situează în jurul valorii de 19,4°C, are loc zborul principal.

După Funke & Petershagen (1994), Lobinger (1994) și Wermelinger (2004) optimul de zbor este cuprins între temperatura de 22°C și 26°C.

Pragul de zbor superior este considerată temperatura de 30°C (Lobinger, 1994).

Deoarece masculii trebuie să caute și să colonizeze arbori gazdă și să roadă în scoarța acestora camere nupțiale pentru ca femelele să poată depună ouă, aceștia încep zborul mai devreme decât femelele(Annila, 1971; Zuber & Benz, 1992; Faccoli & Buffo, 2004; Wermelinger, 2004).

Zborul „ gândacilor care vor da naștere generației soră” are loc după 29-30 de zile de la primele intrări (Baier et al., 2007). Alți autori consideră că zborul acestora are loc după 21-60 de zile de la începerea colonizării și reprezintă 30% din primul zbor (Simionescu et al., 2000).

Zborul „ gândacilor care vor da naștere generației soră”, în funcție de condițiile climatice, expoziție și altitudine poate avea loc între sfârșitul lunii mai- începutul lunii iulie (Simionescu etal., 2000) sau în a doua jumătate a lunii iunie (Anderbrant, 1986; Faccoli, 2009).

Zborul de vară sau cel de-al doilea, este realizat de gândacii proveniți din prima generație, reprezentând doar 10-20% din zborul realizat pe întreg anul (Simionescu et al.,2000).

Gandacul de scoarță al molidului, alături de factorii favorizanți ai acestei specii precum doboraturile create in urma furtunilor, incendiile, perioadele secetoase, sunt factori perturbatori importanți ai ecosistemelor pădurilor de molid. Din acest motiv unii autori consideră insecta Ips typographus o specie cheie (Svoboda et al., 2010), adică o specie care are un efect disproporționat de mare asupra mediului inconjurător comparativ cu abundența sa.

3.3 Activitatea diurnă de zbor la Ips typographus

Activitatea de zbor diurnă a gândacilor de scoarță Ips typographus are loc între orele 9-21, maximul acesteaia înregistrându-se la amiază și după-amiaza (Funke & Petershaghen, 1991).

Activitatea de zbor depinde cel mai mult de intensitatea radiației solare, cunoscându-se faptul că în perioadele de însorire numărul gândacilor care zboară este ridicat, față de perioadele fără însorire când activitatea de zbor a gândacilor încetează.

Masculii fiind mereu în căutarea gazdei potrivite își încep zborul mai devreme decât femelele (Zuber & Benz, 1992).

În anul 1994, Lobinger analizează comportamentul diurn de zbor și dinamica capturilor la cursele amorsate cu feromoni ai gândacilor de scoarță Ips typographus și Pityogenes chalcographus. Aceasta folosește o stație meteorologică electronică conectată la cursele feromonale echipate cu senzori cu infraroșu.

Astfel, în funcție de condițiile meteorologice, aceasta obține o dinamică a capturilor zilnice. Începerea și desfășurarea zborului depinde de temperatura aerului: sub pragul de 16,5°C Ips typographus nu realizează niciun zbor, pragul superior până la care se realizează zborul este de 30°C, iar peste temperatura de 35°C gândacii își încetează activitatea (Lobinger, 1994).

Cercetările acesteia s-au desfașurat pe parcursul a 4 luni, începând cu mai până în august, timp de o zi în fiecare lună. Întervalul orar în care s-au capturat gândaci a fost 730-2000.

În lunile iunie-iulie zborul începea dimineața în intervalul 8°°-9°°, iar în multe zile ale lunii mai zborul începea și după ora 1330.

Încheierea zborului se realizează în jurul orei 1730 în timpul lunii mai, iar pentru zilele de vară din lunile iunie-iulie zborul încetează după ora 1930.

În 2010, Manea observa că activitatea de zbor pentru luna iunie se desfășoară în intervalul orar 800-2100. Acesta mai evidențiază în cercetarea sa și influența expoziției asupra desfășurării zborului gândacului Ips typographus. Pentru expozițiile V-NV maximul activității gândacilor se realizează în intervalul 1500-1800, în condițiile în care temperatura aerului atinge valori cuprinse între 20 și 32°C. Comparativ cu acestea, pentru expozițiile E-SE, maximul zborului se înregistrează mai devreme, în intervalul orar 1200-1300, când temperatura depășește 25°C.

Din cercetările autorilor menționați reiese faptul că intensiatea zborului gândacilor de Ips typographus este puternic influențată de schimbările de temperatură din timpul zilei.

3.4 Feromonii agregativi ai gândacului Ips typographus

Feromonul este o substanță secretată de insecte și are rolul de a realiza comunicarea dintre indivizii aceleiași specii. Ȋn intestinul posterior al gândacilor de Ips typographus, la ecloziune, se găsește metil-butenol. Ȋn momentul când masculii rod coaja arborelui produc cis-verbenol care are efect atractiv (Leuciuc & Lăzărescu,1995).

Până în momentul colonizării gazdelor zborul de dispersie al gândacului de scoarță este influențat de către interacțiunea acestora cu monoterpenele existente în habitatul lor (Seybold et al., 2006).

Feromonii de agregare emiși de către gândacii pionieri reprezintă un plus în învingerea rezistenței gazdelor (Wermelinger, 2004).

Primele cercetări în domeniul feromonilor agregativi ai gândacului Ips typographus au început în Peninsula Scandinavă când datorită pagubelor mari produse, guvernele Norvegiei și Suediei au aprobat un program de combatere a dăunatorului prin captare în masă, în valoare de 23 milioane dolari. Rezultatele excelente obținute au determinat și alte țări să finanțeze cercetări în domeniu, inclusiv România.

Primele mențiuni privind existența feromonului agregativ a lui Ips typographus apar din anul 1970 (Bakke, 1970; Rudinsky et al., 1971a, Rudinsky et al., 1971b).

Prin cercetările care s-au efectuat asupra intestinului superior al masculilor s-au determinat principalii componenți ai feromonului: cis-verbenol (cV), metilbutenol (MB) și ipsdienol (Id) (Vite et al., 1972; Bakke, 1976; Bakke et al., 1977).

Diverși producători existenți pe piață au realizat o serie de combinații între aceste substanțe cu scopul de a monitoriza și controla gândacul de scoarță.

De-a lungul timpului au fost produși și comercializați o serie de feromoni ambalați sub diferite forme și materiale care permit rate de difuzare diferite a substanței active:

-Pheroprax® (figura 3.1a), este produs în Germania, fiind printre cele mai cunoscute produse destinate gândacului de scoarță al molidului; este alcătuit din 1cV:26MB:0,1Id (Sauerwein & Vite, 1978) și a fost utilizat cu succes în mai multe țări europene printre care: Italia (Faccoli & Stergluc, 2004; Faccoli &Buffo, 2004), România (Mihalciuc et al., 1995a,b), Slovacia (Jakuš & Šimko, 2000) sau Croația (Pernek, 2002; Pernek & Hrašovec, 2003);

-It-ecolure® (figura 3.1b), produs în Slovacia și folosit cu bune rezultate în țări precum Cehia (Nakladal & Sova, 2010), Bosnia și Herțegovina (Dautbasic et al., 2008), Croația (Pernek, 2002; Pernek & Hrašovec, 2003), Serbia și Muntenegru (Markovic et al., 2004) sau Suedia (Binyameen, 2009);

-Langlock Buchdrucker Dosierflasche®, produs în Germania (figura 3.1c);

-Ipsowit® (figura 3.1d), produs în Austria și testat recent in Finlanda (Viiri & Neuvonen,

2010), Turcia (Gokturk et al., 2005), Croația (Pernek, 2002; Pernek & Hrašovec, 2003) sau Austria (Koleva et al., 2012);

-AtraTYP PLUS® (figura 3.1e), este produs în Romania, fiind compus din 1cV:20MB:0,1Id. Actuala formă a feromonului a fost obținută prin adăugarea de ipsdienol în compoziția vechii formule de AtraTYP (Vasian et al., 2007). Noua formulă a fost testată cu succes în mai multe zone ale țării (Mihalciuc et al., 1995b; Duduman, 2009; Manea, 2010). Ȋn urma testărilor s-au obținut rezultate comparabile cu cele obținute de produsele Typolur și Pheroprax în străinătate, fapt ce a permis utilizarea acestuia pe scară largă de către practicienii din domeniul protecției pădurilor din România (Mihalciuc et al., 1995b). În prezent feromonul este produs de către Institutul de Cercetări Chimie în “Raluca Ripan” Cluj . Nadele feromonale pot fi utilizate timp îndelungat de până la doi ani de la producerea lor. În cazul în care plicul de polietilenă în care se află materialul îmbibat cu feromon nu este etanșat corect sau este vătămat, nada îsi poate pierde calitatea în doar câteva zile (Mihalciuc et al., 1995b).

Cele mai eficiente pentru combatere s-au dovedit a fi cursele tip bariera (tip Aripa) amorsate cu nade AtraTYP PLUS®. Se amplasează pe liziere, în luminișuri și în cuprinsul focarelor de înmulțire în masă, la 10 – 20 m distanță de arborii sănătoși pe picior și la 20 – 100 m între ele (în funcție de faza de dezvoltare a populațiilor – de latență sau de înmulțire în masă).

www.grube.de www.ridex.cz www.fugel-gmbh.de

a) b) c)

www.savotanpuoti.fi (original)

d) e)

Figura 3.1 Dispenseri utilizați pentru capturarea gandacilor de Ips typographus:

a) Pheroprax, b) IT-ecolure, c)Langlock Buchdrucker Dosierflasche,

d) Ipsowit, e)AtraTYP PLUS

3.5. Rolul și influența substanțelor antiagregative asupra adulților de Ips typographus

Gândacii de scoarță reprezintă o preocupare majoră pentru industria forestieră, provocând pierderi economice mari în timpul perioadelor de epidemie.Riscul arborilor de a fi uciși crește o dată cu creșterea densității populațiilor gândacilor de scoarță (Weslien et. al.1989). Gândacii de scoarță trebuie să localizeze și să detecteze nu doar habitatul potrivit și specia corectă, ci și cei mai susceptibili arbori din cuprinsul pădurii (Byers, 1996; Schlyter & Birgersson, 1999; Zhang & Schlyter, 2003).

Recunoașterea și evitarea gazdelor nepotrivite și a arborilor din speciile ce nu constituie în mod obișnuit prada acestora, de la distanță pot fi benefice pentru gândacii de scoarță, minimizând astfel riscul prădătorisumului (Faccoli & Bernardinelli, 2011) și a pierderii energiei (Byers, 1996).

Feromonii joacă un rol important în ecologia gândacilor de scoarță, și de aceea sunt exploatate pe scară largă pentru combaterea dăunătorilor (Wood, 1982; Borden, 1989). Compuși atractivi și repulsivi au fost identificați pentru multe dintre speciile puternic dăunătoare, și prin monitorizarea și suprimarea populațiilor s-au realizat analogii sintetice. Feromonii de agregare sunt esențiali pentru strategia de atac a gândacilor de scoarță pentru uscarea arborilor, știut fiind faptul că feromonii coordonează atacurile în masă rapide necesare pentru a copleși reacțiile de apărare a arborilor (Blomqvist et al., 2010). Pe baza acestor lucruri s-a născut și ideeea descoperirii unor astfel de substanțe menite a fi utilizate pentru protejarea materialului lemnos (pe picior sau doborât) de atacurile gândacilor de scoarță, printre cele mai testate substanțe regăsindu-se verbenona (Vn) și metilciclohexanona (MCH).

Verbenona reprezintă o monoterpenă oxigenată, descoperită pentru prima dată de Renwick (1967) la genul Dendroctonusși ulterior a fost găsită la multe alte specii de gandaci de scoarță, precum Ips typographus, unde atracția acestora la feromonii sintetici agregativi a fost inhibată (Schlyter et al.,1988), în acest fel reușind să regleze densitatea indivizilor dintr-un arbore infestat (Bakke, 1981, Schlyter et al., 1989) aceasta fiind eliminată în cantități mari din galerii, după declanșarea eliberării de ipsdienol și ipsenol (Birgersson & Bergström, 1989; Schlyter & Anderbrant, 1989).

Verbenona este produsă prin auto-oxidarea monoterpenei principale α-pinen, datorită expunerii la aer (Hunt et. al.,1989), cu ajutorul compușilor intermediari cis și trans-verbenolul, prin intermediul gândacilor însiși sau în urma unor asocieri a acestora cu anumite drojdii (Leufven et al., 1984; Borden et al. 2007), sau prin degradarea materialului gazdă, în mod tipic de microorganism associate cu gândacii de scoarță.(Zhang et al.,2003).Mulți cercetători consideră că verbenona reduce concurența intra- și interspecifică prin modificarea comportamentului adulților, minimizând dezvoltarea urmașilor în arborii gazdă (Birgerson et al., 1984; Byers et al., 1989; Byers, 1993).

Figura 1. Producerea verbenonei prin biotransformare din α-pinen

Verbenona ar putea constitui un efect inhibitor general fie prin transmiterea unui semnal amplificat al unei gazde nepotrivite, fie prin concurență intraspecifică (Lindgren & Miller 2002b; Borden et al., 2003). Este cunoscut faptul că verbenona întrerupe atracția la feromonii de agregare la o multitudine de gândaci de scoarță (Borden 1997), un exemplu definitoriu fiind Ips typographus (Zhang et al., 1999; Jakus et al., 2003). Verbenona inhibă atracția gândacilor de scoarță la feromonii agregativi și este derivată din α-pinen. Alfa-pinenul este o monoterpenă importantă ce intră în alcăturirea coniferelor și poate fi oxidată de către agenții biologici, precum și de gândacii de scoarță sau ciupercile în forme ce corespund ketonei, verbenonei (Schlyter & Birgersson, 1999). Cantitățile mari de verbenonă eliberată dintr-un arbore arată că arborele este deja colonizat și că evitarea acestuia ar fi benefică (Anderson, 2007).

Dacă verbenona reprezintă un semnal consistent al activitățiilor microbiene în arborii în curs de uscare, atunci lucrul acesta poate a fost folosit initial de către gândacii de scoarță pe post de kairomon pentru a evita gazdele mai puțin potrivite (Byers, 1993a).

Mai târziu, în timpul evoluției, verbenona servește ca feromon pentru competiția intraspecifică și ca alomon pentru a evita competiția interspecifică. Producerea verbenonei la gândacii de scoarță poate coevolua la câteva specii din moment ce aceeași substanță chimică poate servi ca semnal pentru toate cele trei tipuri de mesaje (kairmonal, feromonal sau alomonal).

Bakke(1981, 1987) și Schlyter et al., (1988) au descris efectul repelent al verbenonei prin aplicarea de puncte de surse dozatoare pentru Ips typhographus pe bușteni de molid. Kohnle et al.(1992) au arătat un efect similar prin pulverizare pe scoarța arborilor a diferite dozaje de verbenonă, fapt ce a scăzut densitatea indivizilor în timpul atacului. Efectele repelente ale verbenonei au fost de asemenea remarcate și în cazul curselor feromonale și mai ales când verbenona a fost aplicată singură pe scoarța arborilor, când a reușit să protejeze aproape în totalitate busțtenii de molid, iar atacurile gândacilor de Ips typographus apropiindu-se de zero (Bakke,1981;Schlyter et al., 1988). Vite’și Baader (1988) au redus numărul capturilor în cazul curselor feromonale amplasate în apropiere de arbori și tratate cu verbenonă în procent de 88%.

Așadar, de-a lungul timpului s-au realizat numeroase încercări pentru determinarea eficienței verbenonei împotriva lui Ips typographus. Nu există experimente cu verbenonă care să fi demonstrat o protecție absolută împotriva atacurilor de Ips typographus. Niemeyer et al. (1955) nu au reușit să protejeze arbori de molid în picioare tratați cu verbenonă la o rată de eliberare ridicată. Jakus și Dudova’(1999) au testat utilizarea unor dispensere de verbenona în scopul de a proteja standurile de infestare cu Ips typographus. Ei au obținut foarte puține rezultate pozitive pentru zborul de primăvară.

MCH (3-metil-2-ciclohexan-1) a fost pentru prima dată descoperit pentru inhibarea lui Dendroctonus ponderosae Hopkins(Kline et al., 1974; Furniss et al., 1974, 1977; McGregor et al., 1984). De-a lungul timpului s-au elaborate numeroase cercetări pentru găsirea unui dispozitiv de eliberare a MCH și s-au testat o gamă largă de variante, spre exemplu: flacoane din sticla cu MCH lichid cu o rată de eliberare pe flacon de 0,5-0,9 mg/h (Rudinsky et al., 1972); formulări cu granule cu eliberare a 2-10 mg/zi/ha, în funcție de rata de aplicare (Holsten & Werner 1984); ,,bule cu înveliș” cu eliberarea a 4-5 mg/zi/bulă cu aproximativ 75 de bule la hectar (Holsten & Werner 1984, Lindgern et al., 1989; Ross et al., 1996).

Figura 2. 3-metil-2-ciclohexan-1

În decursul timpului s-au realizat numeroase experimente reușite prin utilizarea feromonilor antiagregativi și de aceea sunt recomandate în folosirea strategiilor de management împotriva dăunătorilor pădurii (Borden 1997). Aplicațiile la sol ale MCH eliberat din dispenseri de tipul ,,buble caps” au fost eficiente în reducerea infestării a unei specii de duglas cu gândaci de scoarță în Washington și Idaho (Ross & Daterman, 1995). De aceea MCH s-a dovedit a fi cel mai eficient feromon antiagregativ utilizat pentru protecția arborilor de duglas din vestul Americii de Nord.

De asemenea au existat și eșecuri în încercarea de a reduce infestările gândacilor de scoarță a jneapănului și a gândacilor de scoarță ai molidului (Holsten & Werner, 1984, 1987, Zogas, 2001). Eșecurile pot fi cauzate de problem tehnice privind amplasarea, rata de eliberare (Holsten et al., 2001), durata în timp a eliberării și dispersia substanțelor de la dispozitivul de eliberare, precum și densitatea populațiilor de gândaci și influența microclimatelor din arboret (Holsten et al., 2003).

După Jutsum și Gorden (1989), caracteristicile și proprietățile unui system ideal de eliberare a feromonilor ar presupune:

-eliberarea unei cantități constant de feromon pe unitatea de timp, independent de temperature, umiditate și lumină;

– posibilitatea de a elibera diferiți feromoni;

– capacitatea de a utiliza rate diferite de eliberare a feromonilor;

– eliberarea feromonilor în totalitate;

– eliberarea feromonilor pentru o perioadă scurtă sau lungă, în funcție de dăunător sau specia vătămată.

Dispozitivele obișnuite, de eliberare a feromonilor, precum ,,buble cap” sau granulele funcționează ca emițători de ordinal I ceea ce înseamnă că ratele de eliberare scad odată cu trecerea timpului (Holsten et al., 2003). Acesta este un comportament nedorit pentru că nivelele concentrației masei de feromon eliberat trebuie menținute pentru a obține un tratament efficient în timpul perioadei de zbor (Holsten et al., 2003).

3.6 Aspecte referitoare la prevenirea și combaterea

gândacului Ips typographus

Scopul gestionării populațiilor de Ips typographus este de a minimiza atacurile asupra arborilor vii.

Factorul care influențează cel mai mult prevenirea atacului acestor gândaci este reprezentat de modul de gospodărire al pădurilor pe întreg ciclul de producție. Pădurile pure de molid sunt cele mai amenințate de gândacul de scoarță, dar și arboretele în care molidul apare în amestec pot fi infestate cu succes. Arborii stresați de factori abiotici (secetă, vânt, zăpadă) sau biotici (insecte defoliatoare, boli fungice) sunt cei mai predispuși pentru atacuri.

În regenerarea rășinoaselor se va urmări organizarea spațială pe bazine, bazinete, ținându-se seama de condițiile de relief, astfel încât arboretele nou create să reziste la acțiunea vântului și a zăpezii.

În suprafețele afectate de doborâturi de vânt și zăpadă care se reîmpăduresc, este necesar să se obțină arborete a căror compoziție și structură să le confere o rezistență sporită împotriva factorilor vătămători de natură abiotică sau biotică.

Plantațiile și arboretele tinere se parcurg periodic cu tăieri de îngrijire pe tot parcursul lor, astfel încât să se realizeze protecția la marginea de masiv, cât și în interior.

Suprafața parchetelor de exploatare trebuie să fie redusă, pentru că cele mari și cu multe deschideri favorizează instalarea și dezvoltarea gândacilor de scoarță. Arborii rămași pe marginea doborâturilor și parchetelor sunt expuși atacului de dăunători. Până la producerea zborului de primăvară este necesară scoaterea din pădure a arborilor și resturilor de exploatare necojite, care altfel devin medii favorabile de înmulțire a insectelor.

Arboretele de rășinoase vor fi parcurse ori de câte ori este nevoie cu tăieri de igienă, extrăgându-se din pădure arborii doborâți, rupți, atacați de insecte și ciuperci, uscați sau pe cale a se usca, lâncezi. Arborii slăbiți din cauza putregaiului roșu de rădăcină, devin mai vulnerabili atacului acestor dăunători.

În pădurile limitrofe zonelor infestate de scolitide, fiecare parcelă necesită instalarea a doi arbori de control sau o cursă feromonală. La restul pădurilor de rășinoase, cu vârste de peste 40 de ani, se amplasează câte 2-5 arbori de control sau una-două curse feromonale pe unitate de producție. De regulă acești arbori se aleg din cei doborâți, rupți, răniți (Simionescu et al., 2000).

Combaterea se asigură printr-un complex de măsuri fizico-mecanice, biologice și chimice care se regăsesc în schemele de luptă integrată împotriva acestor dăunători (Simionescu, 1990).

Cele mai adesea măsuri de combatere aplicate sunt cele de a scoate din arboret arborii doborâți de vânt și instalarea dispozitivelor de capturare (Wermelinger, 2004).

Orice arbore doborât, rupt, slăbit fiziologic, devine un mediu prielnic de înmulțire a insectelor de tulpină și mai ales a celor de scoarță. În cazul unor cantități mari de material lemnos calamitat, când posibilitățile tehnice sunt insuficiente pentru evacuarea din pădure, devine obligatorie cojirea acestora la cioată sau în depozite. Doborâturile cu caracter dispersat au prioritate în exploatare față de cele în masă. Mai multe puncte cu arbori doborâți, cresc vulnerabilitatea apariției și dezvoltări atacului ipidelor. În cazul doborâturilor în masă, se acționează eșalonat funcție de gradul de infestare al insectelor și de evoluția dezvoltării acestora. Se poate lăsa în pădure un anumit număr de arbori calamitați, aceștia având rolul de arbori cursă sau control.

Doborâturile și rupturile de vânt care se produc după iulie-august, nu mai prezintă pericol de infestare și înmulțire pentru anul respectiv. Evacuarea materialului lemnos infestat și rămas din toamnă peste iarnă în pădure este bine să se facă până în primăvara anului viitor, înainte de zborul insectelor.

De-a lungul timpului au fost utilizate mai multe tipuri de curse feromonale dintre care exemplificăm, pentru Ips typographus (de menținut că pot fi utilizate și la restul speciilor de ipide) curse tip barieră (de zbor) și tubulare (de repaus).

Cursele barieră captează insectele din zbor și acestea se confecționează din geam, folie de polietilenă sau din alte materiale.

Cursele tubulare, atrag insectele care se așează pe ele, apoi pătrund prin orificii în tub, unde cad într-un borcan colector. Tuburile pot fi din material plastic sau din scoarță de molid.

a) Cursa geam este formată dintr-un jgheab confecționat din lemn sau tablă, cu lungimea de 50-60 cm, lățimea de 20-30 cm și adâncimea de 15-20 cm. În permanență jumătate din acesta va avea apă. Pentru etanșeizarea jgheabului se folosește rășină sau parafină. Printr-o traversă jgheabul se fixează între doi pari. Deasupra jgheabului se montează un panou din geam sau folie transparentă din material plastic, de 50×50 cm. Nada se fixează deasupra geamului sau în cazul panoului, într-un orificiu de 10×10 centimetri care se face în partea centrală a foliei (Simionescu, 1990)

b) Cursa cu aripi este confecționată din două folii de polietilenă, cu laturile de 60×40 cm, fixate perpendicular una pe cealaltă sau pe un schelet de sârmă galvanizată, cu diametrul de 2-3 mm. Acestea formează aripile cursei. În mijloc, la locul îmbinării celor două panouri, se face un orificiu de 10-15 cm în care se fixează nada. Aripile se montează deasupra unei pâlnii colectoare din material plastic, prevăzut în partea inferioară cu un vas colector din plastic cu o sită pentru scurgerea apei (Simionescu,1990).

c) Cursa tubulară din material plastic are lungimea de 1,2-1,6 m și diametrul de 9-20 cm. Suprafața exterioară a tubului este prelucrată în așa fel încât prezintă o canelură în serpentină, adâncă de 2-3 mm și cu lățimea de 6-10 mm. Pe partea de jos a pasului serpentinei sunt făcute găuri de 3 mm, distanțate la 4 cm, prin care pătrund gândacii. Partea exterioară este rugoasă și cu asperități care permit așezarea și deplasarea insectelor. Interiorul tubului este neted, astfel ca insectele intrate să cadă într-o pâlnie din material plastic sau din coajă de molid, montată în partea inferioară de care este legat un borcan colector. Plicul cu feromon se prinde de o sfoară sau o sârmă subțire și se introduce în tub puțin mai jos de jumătatea acestuia. Orificiul superior se acoperă cu un capac din plastic sau alt material. Tuburile se fixează de pari, în nici un caz pe arbore (Simionescu, 1990).

d) Cursa tubulară din scoarță de molid are lungimea de 1,2-1,6 m și diametrul de 12-30 cm. Astfel de curse se confecționează din porțiuni de coajă luate de pe arbori care primăvara se găsesc în sevă. În partea inferioară a tubului se prinde o pâlnie din coajă de molid sau plastic pe care se leagă borcanul colector. Partea superioară a tubului se acoperă. Cursele se fixează pe pari (Simionescu, 1990).

e) Arbori sau porțiuni de arbore de 2-4 metri lungime care se vor trata cu insecticid înainte de zborul insectelor. În mijlocul lor, în apropiere de sol, se va fixa nada feromonală (Simionescu, 1990).

Amplasarea curselor feromonale. Cursele feromonale se amplaseză pe liziere, luminișuri, ochiuri, mai puțin însorite, la 10-30 m de marginea pădurii. Distanța între curse este de 50-100 de m, putând să ajungă până la 200 și 300 de m, în funcție de densitatea populației și orografia terenului. La 2-4 ha poate fi o singură cursă feromonală. Creșterea numărului de curse este în funcție de intensitatea infestării.

Cursele feromonale se instalează în teren în a doua jumătate a lunii aprilie-începutul lunii mai, înainte de zborul gândacilor Ips typographus, ținând seama de evoluția condițiilor climatice locale. Menținerea mult timp a insectelor capturate în cursele feromonale determină descompunerea acestora, iar mirosul emanat diminuează cu până la 50% din atracția feromonului (Simionescu, 1990). Astfel, controlul curselor trebuie făcut odată la 2-3 zile în perioadele calde, cu zbor puternic și cel puțin odată pe săptămână în afara acestor perioade.

Pentru urmărirea capturilor se recomandă instalarea în locuri accesibile, în apropierea cantoanelor silvice, la marginea pădurii, a unor curse de control care pot fi ținute permanent sub observație și avertizează asupra necesității golirii vaselor colectoare ale celorlalte curse, instalate în raza cantonului silvic respectiv.

Locurile de instalare determină în mare măsură eficiența curselor. Cele mai favorabile sunt locurile adăpostite de vânt, în apropierea cioatelor proaspete, a arborilor recent doborâți și a resturilor de exploatare. Eficiența curselor instalate în locuri cu diferite grade de insolație arată că în lunile de vară este necesară mutarea curselor în locuri semiumbrite.

O altă metodă de combatere este cea a arborilor cursă.

Numărul de arbori cursă rezultați din prognoză, de regulă se aleg din doborâturi de vânt, rupturi, cât și din cei prejudiciați. Această metodă socotită drept „ecologică” se bazează pe faptul că un arbore doborât sau rupt, prin scăderea bruscă a presiunii osmotice și prin secretarea substanțelor terpenice atractive devine favorabil instalării și dezvoltării insectelor de tulpină, astfel putând salva măcar o mică parte din arborii pe picior sănătoși. Mirosul specific pe care-l lansează un astfel de arbore are rolul de a atrage insectele, pentru a-l popula până la densități maxime, când spațiul de instalare și dezvoltare se ocupă la saturație.

Amplasarea arborilor cursă se face în arboretele afectate de doborâturi și rupturi de vânt și zăpadă, în parchetele de rășinoase din anul în curs cât și cu o vechime până la 3-4 ani chiar dacă sunt recent plantate. De asemenea, amplasarea acestora se recomandă și în arborete slăbite fiziologic ca urmare a diferiților factori: noxe industriale, ploi acide, înmlăștinare, precum și în pădurile infestate cu defoliatorul Lymatria monacha.

Numărul de arbori cursă stabiliți prin prognoză se eșalonează în funcție de fenologia insectei pe trei serii:

Seria I de arbori se instalează până la 30 martie-15 aprilie, fiind determinată de condițiile climatice locale și reprezintă 40% din totalul arborilor reieșiți din calculul prognozei.

Seria a II-a în proporție de 40%, se amplasează în momentul în care insectele au produs zborul și au marcat primele intrări la seria I de arbori, ținând seama și de intensitatea acestor intrări.

Seria a III-a de arbori, de 20%, se instalează la o lună după ce insectele au făcut primele intrări la seria I și a II-a de arbori, în funcție de intensitatea infestării acestor arbori.

Arborii cursă au rolul de a atrage întreaga populație de insecte aparținând anului precedent. Această populație până la 80% iernează ca adult între coajă și lemn, pe trunchiuri și resturi de arbori necojiți, cioate și mai puțin în litieră. Restul de 20% reprezintă insectele care iernează ca larvă, pupă sau chiar ou, care se maturizează primăvara, devenind astfel apte pentru atac. În acest fel, arborii cursă captează această populație și limitează posibilitatea formării unor focare periculoase pentru arboretul din zonă.

Infestarea arborilor în plină primăvară, are loc în prima parte a zborului, insectele fiind atrase de arborii din seria I și a II-a. Pentru prima generație, adică populația care se formează în cursul anului și produce al doilea zbor se poate amplasa 1-10% din numărul de arbori folosiți pentru primul zbor. Acest număr va fi mai mare în cazul când zborul va începe în luna iulie și mai mic dacă zborul are loc mai târziu, respectiv august-septembrie.

Arborele cursă este apt să atragă insectele până la 30-45 de zile, după care coaja se usucă și în felul acesta devine improprie intrării insectelor. Arborii dezrădăcinați, care mențin legătura cu solul, fiind în vegetație își mențin capacitatea de a capta insecte un timp mai îndelungat. O parte din aceștia sunt eficienți până la trei ani de la producerea doborâturii.

Ipidele se combat prin cojirea arborilor cursă și de control în întregime, inclusiv partea de dedesubt, în perioada când acestea sunt în majoritate în stadiul de larvă și de pupă. După cojire, scoarțele se expun la soare. Sub acțiunea razelor solare, larvele și pupele, care sunt foarte sensibile, mor la scurt timp.

Mortalitatea se constată după primele trei ore de la expunere, urmând ca la 6-12 ore aceasta să ajungă la 100%, funcție de perioada din timpul anului. Vara, când valorile temperaturii aerului sunt mai ridicate și ziua este mai mare, mortalitatea naturală se realizează mai rapid.

Cojirea întârziată a arborilor nu este eficientă. Insectele mature devin rezistente. În acest caz este necesară tratarea chimică a scoarțelor sau tratarea chimică a arborilor necojiți la timp.

Metoda arborilor cursă tratați cu insecticid cu remanentă prelungită și amorsați cu nade feromonale, constituie o posibilitate de integrare a metodei feromonale cu metoda chimică. Rezultatele cercetărilor arată că un arbore cursă tratat, atrage și distruge mai mulți gândaci decât un arbore cursă obișnuit.

Considerând că la un arbore cursă obișnuit și la 1 m de tulpină se pot instala 130 familii de Ips typographus (circa 400 gândaci), arborele cursă tratat și prevăzut cu o nadă feromonală atrage și distruge în medie de 3 ori mai mulți dăunători, cu alte cuvinte poate înlocui cel puțin 3 arbori cursă obișnuiți.

Pentru prelungirea efectului acestor arbori este necesară repetarea tratării lor la 4-5 săptămâni după primul tratament, utilizându-se insecticide remanente.

Un dezavantaj al acestei metode este distrugerea în proporție mai mare a entomofaunei scolitofage (circa 50% din totalul insectelor entomofage atrase și distruse sunt prădători foarte eficienți ai gândacilor de scoarță).

Metoda biologică presupune utilizarea ciupercii Beauveria bassiana (Bals.), agent patogen al gândacilor de scoarță. Asta poate fi utilizată pentru controlul biologic al speciei Ips typographus în trei moduri posibile: tratamentul trunchiurilor căzute, tratarea solului în jurul molizilor împotriva gândacilor care iernează în sol , sau o combinație a ciupercii cu capcanele feromonale disponibile comercial (Kreutz et al., 2004a).

Atunci când se analizează utilizarea comercială a acestei ciuperci pentru biocontrolarea acestei specii de gândac scoarță, eficacitatea sa la diferite temperaturi este foarte relevantă. În general, temperatura optimă pentru creșterea ciupercilor entomopatogene este între 20 și 30 Celsius, cu un minim între 0 și 10 °Cși un maxim între 30 și 35 °C (Kreutz et al., 2004b).