Published January 29, 2021 | Version v1
Publication Open

Dispersal and competitive release affect the management of native and invasive tephritid fruit flies in large and smallholder farms in Ethiopia

  • 1. Swedish University of Agricultural Sciences
  • 2. Addis Ababa University
  • 3. ISCA Technologies (United States)

Description

African horticulture is seriously affected by fruit flies, both native and invasive. Novel sustainable control methods need testing against the backdrop of smallholder-dominated farming of Africa. We evaluated the potential of male-specific attractants (parapheromones) laced with insecticide to suppress the alien invasive Bactrocera dorsalis and native Ceratitis capitata. In large-scale guava, methyl-eugenol (ME)-bait stations combined with toxic protein baits suppressed B. dorsalis within 8 months but resulted in a resurgence of the displaced Ceratitis capitata. In smallholder farms, intervention using SPLAT-ME laced with spinosad was surprisingly unsuccessful. Subsequent mark-release-recapture experiments showed high dispersal rates of flies, covering many times a typical farm size, leading to a continuous influx of flies from surrounding areas. Several other factors important for intervention were evaluated. SPLAT-MAT-ME dollops remained attractive for over two weeks, although gradually becoming less attractive than fresh baits. Further, competitive displacement was observed: C. capitata selectively emerged from fruits in which B. dorsalis infestation was low. Finally, we evaluated whether ME could be combined with C. capitata male attractants [trimedlure (TML) and terpinyl acetate (TA)] without affecting attraction. Combining male lures did not affect catches directly, although at very high populations of B. dorsalis attracted to ME interfered with C. capitata trap entry. Although ME-based methods can effectively suppress B. dorsalis, they were not effective at single smallholder scale due to the high dispersive propensity of tephritids. Further, competitive release implies the need for a combination of lures and methods. These observations are important for developing control schemes tailored for African smallholder settings.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتأثر البستنة الأفريقية بشكل خطير بذباب الفاكهة، سواء المحلية أو الغازية. تحتاج طرق المكافحة المستدامة الجديدة إلى اختبار على خلفية الزراعة التي يهيمن عليها أصحاب الحيازات الصغيرة في أفريقيا. قمنا بتقييم إمكانات عوامل الجذب الخاصة بالذكور (البارافيرومونات) المزودة بمبيد حشري لقمع الغريبة الغازية باكتروسيرا الظهرية والتهاب القرنية الرأس الأصلي. في الجوافة واسعة النطاق، قمعت محطات بيت ميثيل يوجينول (ME) جنبًا إلى جنب مع الطعوم البروتينية السامة B. dorsalis في غضون 8 أشهر ولكنها أدت إلى عودة ظهور Ceratitis capitata. في مزارع أصحاب الحيازات الصغيرة، كان التدخل باستخدام SPLAT - ME المرتبط بالسبينوساد غير ناجح بشكل مدهش. أظهرت التجارب اللاحقة لإطلاق العلامات وإعادة الاستيلاء عليها معدلات تشتت عالية للذباب، تغطي عدة مرات حجم مزرعة نموذجية، مما يؤدي إلى تدفق مستمر للذباب من المناطق المحيطة. تم تقييم العديد من العوامل الأخرى المهمة للتدخل. ظلت دمى SPLAT - MAT - ME جذابة لأكثر من أسبوعين، على الرغم من أنها أصبحت تدريجياً أقل جاذبية من الطعوم الطازجة. علاوة على ذلك، لوحظ النزوح التنافسي: ظهرت C. capitata بشكل انتقائي من الفواكه التي كان فيها انتشار B. dorsalis منخفضًا. أخيرًا، قمنا بتقييم ما إذا كان من الممكن دمج ME مع C. capitata male attractants [trimedlure (TML) و terpinyl acetate (TA)] دون التأثير على الجذب. لم يؤثر الجمع بين الطعوم الذكورية على المصيد مباشرة، على الرغم من أن المجموعات السكانية العالية جدًا من B. dorsalis التي تنجذب إلى ME تتداخل مع دخول مصيدة C. capitata. على الرغم من أن الطرق القائمة على ME يمكن أن تقمع بشكل فعال B. dorsalis، إلا أنها لم تكن فعالة على نطاق أصحاب الحيازات الصغيرة بسبب الميل العالي للتشتت للتيفريتيدات. علاوة على ذلك، يشير الإصدار التنافسي إلى الحاجة إلى مزيج من الطعوم والأساليب. هذه الملاحظات مهمة لتطوير مخططات التحكم المصممة خصيصًا لبيئات أصحاب الحيازات الصغيرة الأفريقية.

Translated Description (French)

L'horticulture africaine est gravement affectée par les mouches des fruits, à la fois indigènes et envahissantes. De nouvelles méthodes de contrôle durables doivent être testées dans le contexte de l'agriculture africaine dominée par les petits exploitants. Nous avons évalué le potentiel des attractifs spécifiques aux mâles (paraphéromones) lacés avec un insecticide pour supprimer la Bactrocera dorsalis envahissante et la Ceratitis capitata native. Dans la goyave à grande échelle, les stations d'appâts au méthyl-eugénol (ME) combinées à des appâts protéiques toxiques ont supprimé B. dorsalis en 8 mois, mais ont entraîné une résurgence de la Ceratitis capitata déplacée. Dans les petites exploitations, l'intervention utilisant SPLAT-ME avec du spinosad a été étonnamment infructueuse. Des expériences ultérieures de marquage-libération-recapture ont montré des taux de dispersion élevés des mouches, couvrant plusieurs fois une taille de ferme typique, conduisant à un afflux continu de mouches des zones environnantes. Plusieurs autres facteurs importants pour l'intervention ont été évalués. Les poupées SPLAT-MAT-ME sont restées attrayantes pendant plus de deux semaines, bien qu'elles soient progressivement devenues moins attrayantes que les appâts frais. De plus, un déplacement compétitif a été observé : C. capitata a émergé sélectivement de fruits dans lesquels l'infestation par B. dorsalis était faible. Enfin, nous avons évalué si l'EM pouvait être combiné avec des attractifs mâles de C. capitata [trimedlure (TML) et acétate de terpinyle (TA)] sans affecter l'attraction. La combinaison de leurres mâles n'a pas affecté directement les captures, bien qu'à des populations très élevées de B. dorsalis attirées par ME, cela ait interféré avec l'entrée du piège à C. capitata. Bien que les méthodes à base d'EM puissent supprimer efficacement B. dorsalis, elles n'étaient pas efficaces à l'échelle d'un seul petit exploitant en raison de la forte propension à la dispersion des téphritides. En outre, la libération compétitive implique la nécessité d'une combinaison de leurres et de méthodes. Ces observations sont importantes pour le développement de programmes de contrôle adaptés aux contextes des petits exploitants africains.

Translated Description (Spanish)

La horticultura africana se ve gravemente afectada por las moscas de la fruta, tanto nativas como invasoras. Los nuevos métodos de control sostenible deben probarse en el contexto de la agricultura dominada por los pequeños agricultores de África. Evaluamos el potencial de los atrayentes específicos para hombres (paraferomonas) mezclados con insecticida para suprimir la Bactrocera dorsalis invasora alienígena y la Ceratitis capitata nativa. En la guayaba a gran escala, las estaciones de cebo de metil-eugenol (ME) combinadas con cebos de proteínas tóxicas suprimieron B. dorsalis en 8 meses, pero dieron como resultado un resurgimiento de la Ceratitis capitata desplazada. En las pequeñas explotaciones agrícolas, la intervención con SPLAT-ME mezclado con spinosad fue sorprendentemente infructuosa. Los experimentos posteriores de liberación de marcas y recaptura mostraron altas tasas de dispersión de moscas, que cubren muchas veces el tamaño típico de una granja, lo que lleva a una afluencia continua de moscas de las áreas circundantes. Se evaluaron otros factores importantes para la intervención. Las cucharadas SPLAT-MAT-ME se mantuvieron atractivas durante más de dos semanas, aunque gradualmente se volvieron menos atractivas que los cebos frescos. Además, se observó un desplazamiento competitivo: C. capitata surgió selectivamente de frutos en los que la infestación por B. dorsalis era baja. Finalmente, evaluamos si la EM podría combinarse con atrayentes masculinos de C. capitata [trimedlure (TML) y acetato de terpinilo (TA)] sin afectar la atracción. La combinación de señuelos machos no afectó directamente a las capturas, aunque en poblaciones muy altas de B. dorsalis atraídas por ME interfirió con la entrada de la trampa de C. capitata. Aunque los métodos basados en ME pueden suprimir eficazmente B. dorsalis, no fueron efectivos a escala de un solo pequeño agricultor debido a la alta propensión a la dispersión de las tefrítidas. Además, la liberación competitiva implica la necesidad de una combinación de señuelos y métodos. Estas observaciones son importantes para desarrollar esquemas de control adaptados a los entornos de pequeños agricultores africanos.

Files

s41598-020-80151-1.pdf.pdf

Files (2.7 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:6ff68b5de4ed56e8e213e4c4a4c69ef9
2.7 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
يؤثر الانتشار والإطلاق التنافسي على إدارة ذباب فاكهة تفريتيد الأصلي والغازي في المزارع الكبيرة وصغار المزارعين في إثيوبيا
Translated title (French)
La dispersion et la libération compétitive affectent la gestion des mouches des fruits tephritidées indigènes et invasives dans les grandes et petites exploitations agricoles en Éthiopie
Translated title (Spanish)
La dispersión y la liberación competitiva afectan el manejo de moscas de la fruta tefrítidas nativas e invasoras en granjas grandes y pequeñas en Etiopía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3124938397
DOI
10.1038/s41598-020-80151-1

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W141182592
  • https://openalex.org/W1591005145
  • https://openalex.org/W1894634305
  • https://openalex.org/W1933166720
  • https://openalex.org/W1951724000
  • https://openalex.org/W1964146385
  • https://openalex.org/W1966446280
  • https://openalex.org/W1970040304
  • https://openalex.org/W1974052894
  • https://openalex.org/W197859119
  • https://openalex.org/W1986650318
  • https://openalex.org/W1993089974
  • https://openalex.org/W1993539625
  • https://openalex.org/W2006925375
  • https://openalex.org/W2007705482
  • https://openalex.org/W2011316439
  • https://openalex.org/W2017086507
  • https://openalex.org/W2018353423
  • https://openalex.org/W2055991594
  • https://openalex.org/W2076370754
  • https://openalex.org/W2095546300
  • https://openalex.org/W2101280078
  • https://openalex.org/W2102767476
  • https://openalex.org/W2112388438
  • https://openalex.org/W2116337683
  • https://openalex.org/W2116999903
  • https://openalex.org/W2122788370
  • https://openalex.org/W2125313734
  • https://openalex.org/W2127804464
  • https://openalex.org/W2130701043
  • https://openalex.org/W2137980122
  • https://openalex.org/W2138205357
  • https://openalex.org/W2155162699
  • https://openalex.org/W2159267296
  • https://openalex.org/W2173426858
  • https://openalex.org/W2174376964
  • https://openalex.org/W2177228892
  • https://openalex.org/W2177507604
  • https://openalex.org/W2180914496
  • https://openalex.org/W2208043588
  • https://openalex.org/W2216623463
  • https://openalex.org/W2315021694
  • https://openalex.org/W2322145259
  • https://openalex.org/W2323413141
  • https://openalex.org/W2524966761
  • https://openalex.org/W2534582345
  • https://openalex.org/W2557899332
  • https://openalex.org/W2776284146
  • https://openalex.org/W2788650779
  • https://openalex.org/W2921076067
  • https://openalex.org/W3006311244
  • https://openalex.org/W4249468678
  • https://openalex.org/W611822733
  • https://openalex.org/W94582143