Επίδραση σπινοσινών

Abstract

Στην παρούσα εργασία, μελετήθηκε η επίδραση των εντομοκτόνων σκευασμάτων spinosad, spinetoram και chlorpyrifos στη βιοποικιλότητα και την αφθονία επιεδάφιων αρθροπόδων σε αγρό με αυτοφυή βλάστηση, προκειμένου να εκτιμηθεί η συμβατότητά τους με τη διατήρηση της πυκνότητας των αρθροπόδων. Για το σκοπό αυτό, εφαρμόστηκαν με επινώτιο ψεκαστήρα προπίεσης, δέκα διαφορετικές επεμβάσεις με τα ανωτέρω εντομοκτόνα σε αντίστοιχα πειραματικά τεμάχια. Οι επεμβάσεις, αποτελούνταν από δύο συγκεντρώσεις για κάθε σκεύασμα και σε μία ή δύο εφαρμογές. Το σκεύασμα chlorpyrifos χρησιμοποιήθηκε ως επέμβαση αναφοράς, λόγω της γνωστής από τη βιβλιογραφία τοξικότητάς του στα αρθρόποδα. Για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των αρθροπόδων και των επιδράσεων των σκευασμάτων σε αυτά, τοποθετήθηκαν τυχαία στα πειραματικά τεμάχια, παγίδες παρεμβολής. Συνολικά συλλέχθηκαν από τις παγίδες 101.119 άτομα τα οποία κατατάχθηκαν σε 17 Τάξεις και υποτάξεις και μία υποκλάση. Από τα αρθρόποδα αυτά, σε μεγαλύτερη αφθονία βρέθηκαν η υποκλάση Acari και οι Τάξεις Araneae, Coleoptera, Collembola, Hymenoptera, Isopoda, Julida και Opiliones, τα οποία και εξετάστηκαν περαιτέρω ως προς την επίδραση των σκευασμάτων σε αυτά. Στη συνέχεια, έγινε ανάλυση των Τάξεων Araneae, Coleoptera, Collembola, Hymenoptera και Opiliones σε επίπεδο Οικογένειας ή είδους προκειμένου να γίνει εκτίμηση της επίδρασης των σκευασμάτων αυτών σε ένα επόμενο ταξινομικό επίπεδο και να εκτιμηθούν τυχόν διαφορές στα αποτελέσματα. Συγκεκριμένα, στην Τάξη Coleoptera, αναγνωρίστηκαν συνολικά 29 Οικογένειες με πολυπληθέστερη από πλευράς αριθμού ατόμων τα Carabidae. Στην Τάξη Araneae, καταγράφηκαν 7 Οικογένειες, με το μεγαλύτερο αριθμό ατόμων να παρατηρείται στην Οικογένεια Gnaphosidae και δευτερευόντως στην Οικογένεια Linyphiidae. Στην Τάξη Collembola, τα άτομα που βρέθηκαν κατατάχθηκαν σε δύο Οικογένειες, με πολυπληθέστερη στο σύνολο των δειγματοληψιών την Οικογένεια Entomobryidae. Στην Τάξη Hymenoptera η πλειονότητα των συλλεγόντων ατόμων ανήκε στην Οικογένεια Formicidae. Στην Τάξη Opiliones, καταγράφηκαν δύο είδη με πολυπληθέστερο είδος το Metaplatybunus grandissimus C.L. Koch. Για όλες τις Οικογένειες και το είδος που αναφέρθηκαν, έγινε περαιτέρω στατιστική επεξεργασία των αποτελεσμάτων και υπολογισμός πολλών δεικτών. Σημαντική μείωση στο συνολικό αριθμό των αρθροπόδων παρατηρήθηκε μετά τις επεμβάσεις, με σημαντικές διαφορές στη βιοποικιλότητα μεταξύ των πειραματικών τεμαχίων των επεμβάσεων όχι όμως μεταξύ του μάρτυρα και της επέμβασης με spinetoram. Στα πειραματικά τεμάχια όπου έγινε επέμβαση με chlorpyrifos, καταγράφηκε σημαντική μείωση στο μέσο αριθμό ατόμων των Τάξεων Araneae, Coleoptera, Collembola, Opiliones και Hymenoptera, ενώ σημαντική μείωση καταγράφηκε στις Οικογένειες Carabidae, Gnaphosidae, Linyphiidae και Entomobryidae και το είδος M. grandissimus. Οι επεμβάσεις με spinosad μείωσαν το συνολικό μέσο αριθμό ατόμων της Τάξης Hymenoptera, ενώ οι επεμβάσεις με spinosad και spinetoram μείωσαν σημαντικά το μέσο αριθμό ατόμων των Τάξεων Collembola (συμπεριλαμβανομένης της Οικογένειας Entomobryidae) και Opiliones (συμπεριλαμβανομένου του είδους M. grandissimus). Επιπλέον, μη σημαντική διαφορά στη βιοποικιλότητα των αραχνών καταγράφηκε μεταξύ των επεμβάσεων με spinosad, chlorpyrifos και των πειραματικών τεμαχίων όπου εφαρμόστηκε η διπλάσια δόση spinetoram, ενώ η βιοποικιλότητα σε αυτά διέφερε σημαντικά από τα πειραματικά τεμάχια του μάρτυρα και αυτών της μικρότερης δόσης spinetoram. Στην Τάξη Coleoptera δεν καταγράφηκε σημαντική διαφορά στη βιοποικιλότητα μεταξύ των επεμβάσεων με spinetoram, ενώ αυτές διέφεραν σημαντικά από την επέμβαση με spinosad και τις επεμβάσεις με chlorpyrifos. Επιπλέον, η βιοποικιλότητα στα πειραματικά τεμάχια όπου έγινε επέμβαση με spinosad, διέφερε σημαντικά με μία εκ των επεμβάσεων με chlorpyrifos όχι όμως και από το μάρτυρα. Στις Τάξεις Araneae και Coleoptera, οι υψηλότερες τιμές των δεικτών βιοποικιλότητας καταγράφηκαν στα πειραματικά τεμάχια του μάρτυρα και των επεμβάσεων με spinetoram, ενώ οι μικρότερες σε αυτά όπου έγινε επέμβαση με chlorpyrifos. Γενικά, από τη σύγκριση του spinosad με το spinetoram, δεν προέκυψαν σημαντικές διαφορές μεταξύ των πειραματικών τεμαχίων. Ωστόσο, τα ευρήματα έδειξαν ότι κυρίως το spinosad και δευτερευόντως το spinetoram, διαταράσσουν τη δομή και την αφθονία των επιεδάφιων αρθροπόδων προκαλώντας σημαντικές αλλαγές στη βιοποικιλότητα αυτού του ευαίσθητου οικοσυστήματος.

In the present study, the effects of spinosad, spinetoram and chlorpyrifos on ground-dwelling arthropod diversity and abundance were compared in a herbaceous field in order to evaluate the relative compatibility with conservation of arthropod densities. Ten different treatments of spinosad, spinetoram and chlorpyrifos, in one and two dose rates for one and two replicates, were allocated at random to experimental plots. The insecticide chlorpyrifos was used as a toxic reference treatment. A total of 101,119 individuals of epigeal arthropods were captured in pitfall traps belonging to 17 Orders and Suborders and one Subclass. The most abundant arthropod taxa were the subclass Acari and the Orders Hymenoptera, Collembola, Araneae, Coleoptera, Isopoda, Julida and Opiliones, and which were investigated further. The Orders Araneae, Coleoptera, Collembola, Hymenoptera and Opiliones were identified to the taxonomic level of Family or species using appropriate taxonomic keys for further investigation and comparison with the results of the Order level. A total of 29 Families were identified in the Order Coleoptera with the most abundant Carabidae and 7 Families to the Order Araneae with the most abundant Gnaphosidae and Linyphiidae. The Orders Colembola and Hymenoptera were numerically dominated by the Families Entomobryidae and Formicidae respectively. The species Metaplatybunus grandissimus C.L. Koch. was the dominant species of the Order Opiliones. All the above Families and species were further investigated. The total number of arthropod individuals notably decreased after spraying applications, with significant differences in biodiversity among treated plots, but not between spinetoram-treated plots and control. Significant arthropod density reduction in chlorpyrifos-treated plots was observed for Araneae, Coleoptera, Collembola, Opiliones and Hymenoptera. Significant reduction after chlorpyrifos treatment was also observed for the Families Gnaphosidae, Linyphiidae, Carabidae and Entomobryidae and the species M. grandissimus. Hymenoptera individuals were significantly reduced after spinosad application, while the Entomobryidae and M. grandissimus individuals were reduced after the application of both spinosad and spinetoram. Our results showed no significant differences in diversity level of the Order Araneae between the lower rate spinetoram-treated plots and control. In contrast, no significant differences in diversity of the Order Araneae in the double rate chlorpyrifos-treated plots, as compared with the respective figures for spinosad-treated and double rate spinetoram plots, but those differs significantly from the rest, indicating changes in the distribution of individuals among spider Families. According to the Order Coleoptera, no significant difference in diversity was detected between spinetoram treatments, but those differ significantly from spinosad and chlorpyrifos-treated plots. Furthermore, the diversity in spinosad-treated plots differs significantly from the lower rate chlorpyrifos treatment and spinetoram, but no significantly difference was detected between control and the higher rate chlorpyrifos treatment. Significant changes of population diversity were also observed between the pre and the post-treated sampling groups. The higher values of biodiversity indexes for the Orders Araneae and Coleoptera, were detected in control and spinetoram treated plots and the lowest in chlorpyrifos treatments. Comparing spinosad and spinetoram, there were no significant differences. Our findings show that mainly spinosad and secondary spinetoram may disrupt the structure and the abundance of surface-active arthropod fauna causing considerable changes in the ground dwelling biodiversity of this ecosystem.