De legerrups is een vlindersoort die zich voedt met bladeren en stengels van maar liefst 100 plantensoorten. In de landbouw wordt het gezien als enorme plaag. Jaarlijks richt het insect enorme schade aan doordat het resistent is tegen pesticiden. Daar komt ook nog eens bij dat het planten eet die genetisch gemanipuleerd zijn.
Onderzoekers van de University of São Paulo hebben een innovatieve manier gevonden om plagen een halt toe te roepen.
Inzicht in plaagbeheer
Om beter inzicht te krijgen in de verspreiding van plaagpopulaties zoals de legerrups, hebben de onderzoekers wiskundige modellen ontwikkeld die de bewegingen van landbouwongedierte in kaart kunnen brengen. “Het idee hierachter was het ontwikkelen van strategieën die de schade aan gewassen door plaagpopulaties kunnen verminderen,” zegt hoofdonderzoeker Wesley Augusto Conde Codoy.
Verminderen van plaagverspreiding
Ten eerste modelleerden de onderzoekers de bewegingen van de cucurbitkever, die onder andere sojabonen, maïs en katoen eet. Hiermee ontdekten ze dat de manier waarop verschillende gewassen verspreid zijn van invloed is op de plaagverspreiding. “We constateerden dat de aanwezigheid van maisgewassen de verspreiding van plaagpopulaties kan verminderen,” vertelt Codoy.
Vervolgens onderzochten ze ook de mogelijke toepassingen van de computermodellen om de ruimtelijke dynamiek van andere landbouwongedierte te peilen.
Schuilplaats voor gewassen
Technici hebben boeren eerder geadviseerd om de ontwikkeling van resistentie tegen genetisch gemanipuleerde gewassen te vertragen. Dit kunnen ze doen door een soort schuilplaatsen te creëren, waarin aangepaste planten worden afgewisseld met biologische teelt. Zo paart het verschillend landbouwongedierte, dat genetisch gemanipuleerde planten kan eten, met dezelfde soort plaagpopulaties die dat niet kunnen. Dit voorkomt dat de gehele populatie evolueert in resistente landbouwongedierte die voeden op de aangepaste planten.
Codoy: “Er is aangetoond dat hoe groter de schuilplaats is, hoe lager de populatie van plaagdieren die genetisch gemanipuleerde gewassen kunnen eten.”
Lees hier meer over plaagbeheer
Verschillende schuilplaatsen
Door de bewegingen van insecten te voorspellen konden de onderzoekers de effectiviteit van drie verschillende schuilplaatsen meten: gemengde zaden, willekeurige gewassenmenging en rijen. “We zijn erin geslaagd de beste samenstelling van schuilplaatsen te identificeren om de ontwikkeling van resistente plaagdieren te vertragen,” stelt Codoy.
Bewegingspatronen vergelijken
De onderzoekers combineerden de computermodellen met data over de dynamiek van insecten. Hiermee konden ze het gedrag vergelijken ten opzichte van aangepaste planten en biologische teelt. Uit de resultaten bleek dat de insecten meer bewogen bij genetisch gemanipuleerde planten.
Codoy: “We weten nog niet welke mechanismen dit gedrag stimuleren, maar de bevindingen hebben wel belangrijke praktische implicaties. Ze kunnen namelijk samenhangen met een snellere ontwikkeling van resistentie.”
Aanpassing van insecten
Minder bewegingen bij biologische teelt kan geassocieerd worden met adaptatiekosten. Dit is vaak het geval bij resistente populaties van de legerrups, wanneer er geen selectiedruk aanwezig is, legt Codoy uit.
“We zijn van plan dit verder te achterhalen, aangezien vervolgonderzoek een aanzienlijke bijdrage kan leveren aan plaagbestrijdingsprogramma’s. Het verbeteren van de gewassensamenstelling is namelijk essentieel bij het tegengaan van resistentie onder insecten.”
De resultaten van het onderzoek zijn gepubliceerd in Scientific Reports.
