Alternative control of Aethina tumida Murray (Coleoptera: Nitidulidae) with lime and diatomaceous earth

Abstract

Aiming at alternative small hive beetle control, slaked lime, powdered limestone and diatomaceous earth (Fossil Shield® FS 95, FS 90.0 and FS 90.0s) were evaluated for their effects on pupation and adult emergence in the laboratory. Limestone, FS 90.0 and FS 95 showed no significant effect. Slaked lime in autoclaved soil prevented pupation, but was lethal only in high dosages of 10 and 15 g per 100 g soil. In non-autoclaved soil, low slaked lime dosages of 0.5 and 5 g resulted each in >90% mortality, possibly due to enhanced pathogen activity. However, with FS 90s (also using non-autoclaved soil) it’s the reverse. Larvae penetrated a slaked lime layer and pupated in untreated soil below. Slaked lime and FS 90.0s were also tested in traps (diagnostic trays) in the laboratory and in honeybee field colonies. In the field, 30.5 ± 29.3% of the adults were caught in the traps with slaked lime. FS 90.0s caused 100% adult mortality in field traps, where 57.9 ± 8.3% of the hives’ adult SHB infestation died within 48 h. Our data showed a good potential for the use of FS 90.0s as inhive treatment and suggest further research with slaked lime as alternative control of SHB.

Zusammenfassung

Der Kleine Beutenkäfer, Aethina tumida, ist eine Bedrohung für Honigbienen europäischen Ursprungs. In seinen neuen Verbreitungsgebieten in Nordamerika und Australien bekämpfen die Imker Larven und Puppen des Kleinen Beutenkäfers im Boden durch den Einsatz von Pestiziden. In den USA werden Adulte und Larven mit Coumaphos-haltigen Fallen abgetötet, die man auf dem Bodenbrett des Bienenstockes platziert. Mögliche Resistenzen beim Schädling und die Rückstandsproblematik in den Bienenprodukten und im Boden verlangen nach alternativen Methoden, um diesen Bienenschädling unter Kontrolle zu bringen.

In unseren Laboruntersuchungen haben wir gelöschten Kalk, Kalksteinpulver und drei Formulierungen eines Diatomeenerde-Produktes (Fossil Shield® = FS) als Mittel zur Bodenbehandlung gegen den Kleinen Beutenkäfer untersucht. In den USA wurden Wanderlaven von A. tumida auf nicht-autoklavierte Erde gesetzt, die mit verschiedenen Dosen der oben genannten Substanzen gemischt wurde. Die Versuche wurden bei 20 und 30 °C in permanenter Dunkelheit durchgeführt. Jeweils 100 g Erde wurden mit verschiedenen Mengen der Substanzen gemischt. Der Verpuppungserfolg wurde durch das Zählen der erwachsenen Käfer evaluiert, und die Entwicklungsstadien der verbliebenen Individuen sowie deren Mortalität wurden erfasst. In Südafrika wurden der gelöschte Kalk mit autoklavierter Erde gemischt und Testreihen mit Wanderlarven bei 30 °C durchgeführt. Außerdem untersuchten wir den Effekt einer dünnen Schicht aus Kalk-Erde-Gemisch auf unbehandelter Erde. In Australien wurden gelöschter Kalk, FS 90.0s und trockener Sand (Kontrolle) in Diagnoserahmen (Vorrichtung zur Varroa-Kontrolle) ausgebracht. Ihre Effekte wurden im Labor gegen Larven und Adulte sowie im Freiland auf Bodenbrettern von Bienenstöcken gegen erwachsene Käfer evaluiert.

In Südafrika stoppte gelöschter Kalk gemischt mit autoklavierter Erde die Entwicklung des Kleinen Beutenkäfers, kaum eine Larve begann mit der Verpuppung im Gegensatz zu einer vollständigen Entwicklung in der Kontrolle (Tab. I-A). Dosen von 10 und 15 g gelöschten Kalks/100 g Erde töteten signifikant mehr Laven als die Kontrolle und die 5 g Dosis. Wenn jedoch eine 15 g Dosis gelöschten Kalks nur als Schicht appliziert wurde, konnten sich > 80 % der Larven erfolgreich in der darunter liegenden unbehandelten Erde verpuppen (Tab. I-B). In den Testreihen, die in den USA mit Dosen von 0,5 und 5 g gelöschten Kalks gemischt mit nicht-autoklavierter Erde durchgeführt wurden, starben fast alle Individuen. Die Mortalität erfolgte hauptsächlich im Wanderlarvenstadium, vermutlich durch die Aktivität von Pathogenen in der nicht-autoklavierten Erde verursacht. Dosen von 10 und 15 g verhinderten bei 2/3 der Individuen die Verpuppung, während hier die Mortalität signifikant niedriger war verglichen mit der 0,5 g Dosis (Tab. II).

Kalksteinpulver zeigte keinen Effekt auf die Entwicklung der Käfer. Das Gleiche galt für FS 90, FS 95 und die 0,05 g Dosis von FS 90.0s. Dagegen tötete FS 90.0s als 5 g Dosis fast alle und als 0,5 g Dosis etwa 2/5 der Individuen in der larvalen Wanderphase (Tab. III). In den Laborversuchen in Australien starben signifikant mehr adulte Käfer in Diagnoserahmen mit FS 90.0s als in solchen mit gelöschtem Kalk oder trockenem Sand. Keine adulten Käfer entkamen aus den Fallen, während Larven diese verlassen konnten, unabhängig von der applizierten Substanz (Tab. IV-A). Im Freiland wurden in Fallen mit gelöschtem Kalk ca. 16% und in Fallen mit FS 90.0s mehr als die Hälfte der adulten Käferpopulation in den Bienenstöcken innerhalb von 48 h abgetötet (Tab. IV-B).

Unsere Daten lassen vermuten, dass gelöschter Kalk und das Diatomeenerde-Produkt FS 90.0s als Alternative zur konventionellen chemischen Kontrolle des Kleinen Beutenkäfers geeignet sind. Es besteht jedoch weiterer Forschungsbedarf hinsichtlich der praktischen Anwendung dieser Substanzen unter verschiedenen Umweltbedingungen.