DETERMINATION OF OPTIMUM ADULT POPULATION DENSITY IN CAGES FOR REARING OF CHRYSOPERLA CARNEA (STEPHENS) (NEUROPTERA: CHRYSOPIDAE)

 

MUZAMMIL SATTAR, MUHAMMAD HAMED, SAJID NADEEM AND MUHAMMAD AFZAL MURTAZAPlant Protection Division, Nuclear Institute for

Agriculture and Biology (NIAB). P.O.Box 128, Jhang Road, Faisalabad

•Cotton is indigenous and predominant cash crop of Pakistan. It is being cultivated on 3 million  plus hectares annually and covers 14% of the total cropped area of Pakistan. 

•Cotton  lint  is  the  source  of  raw  material  to  textile  industry  and  spelled  out approximately  11  million  bales  under  home  consumptions.  Provides  71%  of domestic edible oil production.

•The foreign exchange earning is contributed to 65% from raw cotton, yarn, cloth and  it’s  made  up  constitutes.  It  accounts  for  11.7  %  value  added  income  to Agriculture and 2.9 % of the GDP to country. Thus cotton is an occupation of 1.5 million farming community and provides job to 50-54 % of the labour force.

•During  the past decade  (1995-96  to 2005-06)  cotton production of our  country has risen at 2.67 % per annum due to 0.14 % annual expansion in area and 2.53 % improvement in yield. •  The  positive  significant  increase  in  production  with  horizontal  and  vertical approaches  obviously  well  lead  our  country  to  higher  values  in  second  decade ending by 2015.

Integrated Pest Management  (IPM)  is  the coordinated use of pest and environmental  information  to  design  and  implement  pest  control methods that are economically, environmentally and socially sound.

•IPM promotes prevention over remediation and advocates integration of multiple  control  strategies  to  achieve  long-term  pest  management solutions.

IPM  consists  of  gathering  information,  interpreting  data,  creating  a flexible management plan, making timely decisions and taking the proper action.

Information gathering and decision-making techniques include: accurate pest  identification,  learning  about  the weak  link  in  a pest's  life-cycle or biology,  scouting and monitoring crops  in fields and greenhouses, using action  thresholds  to minimize  spraying,  and keeping  records of findings to assess the effectiveness of management decisions.

INTRODUCTION

Biological control is a living weapon over chemical control, which is modern and widely accepted technique in the world. The term “Biological control” was first used by Smith (1919) to signify the use of natural enemies to control insect pests (Clarke, 1993).

Green Lacewings

Order: NeuropteraFamily: Chrysopidae

NEUROPTERA• This  order  consists  of  a  group  of  insects  with rather  soft  bodies,  biting  mouthparts  and  two pairs  of  very  similar  membranous  wings  which are usually held roof-like along the abdomen at rest. 

• Order Neuroptera consists of the lacewings, ant lions and their relatives.

• One family consists of parasitoids.• Their  agricultural  importance  lies  in  their carnivorous habits. 

• The larvae are all predators, some are terrestrial, feeding  on  jassids,  psyllids,  aphids,  coccids, mites, mealy bugs etc. and others are aquatic. 

• No doubt that they play an important role in the natural  control  of  many  small  homopterous pests.   

ADULTSThe adult green lacewings have a soft, slender, pale green delicate body, they have large transparent, pale green membranous wings with green veins,  long hair-like antennae  and  have  bright,  golden  or  copper-coloured  eyes.  The  overall  body length  including wings  is  about 1  inch;  these are  active fliers particularly during the  evening and night and have a characteristic, fluttering flight, sometimes this insect  comes  to  light  at  night.  And  have  a  strong  flight  urge, may  fly  for  3  to  4 hours, feed on pollen, nectar and aphid honeydew.  

EGGSThe Oval shaped green eggs are protectively laid  singly at the end/tip of hair like long  silken  stalks about an  inch high, fifth day of adult emergence,  resembling miniature cattails growing from the plant foliage are pale green, turning greenish to white colour after 2-3 days than small larvae hatched out.

LARVAThe  larvae which are very active,  somewhat elongate, has  three  instars, up  to  about  a  inch  long when  fully  grown,  broadest  in  the middle  and tapered    toward  the  rear,  gray  or  brownish  and  alligator-like with well-developed  legs  and  large  pincers  have  sickle-shaped  mouthparts,  with which they suck the body fluids from the prey, feed on many types of soft bodied  insects,  including aphids, mealy bugs,  scale  insects,  leafhoppers, thrips, and even small caterpillars. They grow from 1mm to 6-8 mm. They can detect  the  larvae of  leaf miners  actually within  the mines,  and will pierce  the  leaves  in order  to  feed on the miners within. They also good predators of spider mites. 

PUPAMature  third  instars  larvae  spin  round,  pupate  within  spherical, parchment-like silken cocoons, usually  in hidden places  in plants. Adults emerge out after 8-10 days. Again the life cycle will start.  

INTRODUCTION

• Among  other  Neuropterans, Green  lacewings  are  important and  widely  distributed  predators,  reared  in  controlled temperature. 

•  For culturing it is necessary to modify the technology.• Green lacewings, adult  reared in different types of cages.• Better ovipositor, good health and long life requires a proper food  and  space  with  maintained  temperature  in  laboratory conditions. 

• Bulk  production  of  insects  requires  proper  rearing  cages, natural/ artificial food, temperature and humidity conditions. 

Materials And Methods• For mass rearing adults of C. carnea,  labour intensive and time consuming activity is most 

important thing.• Three  types  of  cages were  used,  to  test  the  better  egg  production,  how much  time was 

required for egg harvesting, food provision, and the time spent on the sanitation of cages for maintaining the healthy culture.

• Shifting  of  adults  from one  cage  to  another  and particularly  egg  harvesting  and  cleaning was difficult to perform.

• In view of above difficulties, adult cages were designed with the objectives to avoid the use of  anaesthesia  or  vacuum  suckers  to  reduce  labour  involved  in  sanitation,  feeding  and harvesting of eggs and to ensure proper light and ventilation inside the cage.

The following designs were tested: 

• Transparent Perspex Cages • Transparent Glass Cages • Wooden Cages

Adults’ Rearing

Transparent Perspex Cages

• Adults  of  C. carnea  were  reared  in  these  cages  for  testing  the  eggs  laid  on substrate and drifted and laid on other structures.

• The  cage was made  of  only  three  (5 mm width)  sheets  (16  x  16  inch);  one  in lower surface and two for side walls, the front side was made of plastic net with replaceable top lid of wooden piece covered with black muslin cloth.

• Only one rounded whole of 3 inches in diameter was made in front side for food provision and cleaning of cage, an iron rod was patched with glue (Smad bond®).

• Which was covered and stitched with white muslin cloth sleeve; both the ends of sleeve  were  open  for  sanitation,  provision  of  food  and  water  and  release  of newly emerged insects. 

Adults’ Rearing

Transparent Glass Cages

• Shape  of  the  cage  resembled  with  Perspex  cage,  except  that  the  cage  was transparent made of glass (16 x 16 inch), covered with black muslin cloth directly as  egg  laying  substrate  at  the  ceiling  of  the  cage  without  any  use  of  wooden sheet.

• Pinned  tightly  with  common  paper  pins  from  four  ends  which  was  easy  to change the cover, without any escape of adults’. 

• The  front  side  had  a  hole  for  handling  of  insects which was  covered  by white muslin cloth sleeve.

• Moisture was maintained by placing wet cotton wig in glass vials. There was no need to shift the adults during food and water provision and for sanitation. 

Adults’ Rearing

Wooden Cages • These cages were made of wood (16 x 16 inch), with net on four sides; base 

was  wooden  sheet  while  lid  was  replaceable  wooden  sheet,  covered  with black muslin cloth.

• A  hole  of  3  inch was made  for  sanitation,  provision  of  food  and water  and release of newly emerged insects.

• Water  soaked  cotton  for maintaining moisture  inside  the  cage  in  glass  vials was provided. 

Adults’ Rearing

Maintenance of Culture

(A) Food provision: Standard adults diet was provided twice daily in droplets on Perspex sheet strips with the help of fine camel hair brush.

(B) Egg harvesting:    Eggs were  harvested  from  replaceable  black muslin  cloth cover  with  the  help  of  sharp  razor  blade.  Some  eggs  were  laid  on  other structures within cage such as cage walls, water containing vials etc., were also harvested with razor.

(C) Cleaning of cages:  All the cages were cleaned with wet cotton wig after that dried gently with the help of tissue paper.

Time of food provision, egg harvesting and cleaning of cages was noted. 

Table- 1 Handling time required for mass-rearing of C. carnea adults in different types of cages under laboratory conditions Mean±S.E).

Cages Operation time (minutes)

Food provision Egg harvesting Cleaning

Perspex 3.00 b 4.40 b 4.60 b

Glass 2.40 b 3.80 b 3.70 b

Wooden 3.90 a 16.60 a 9.90 a

Figures followed by same letter in a column are not significantly different from each other at 5% DMRT.

Table- 2 Egg-laying distribution of C. carnea in different types of cages under laboratory conditions.

Cages

Mean±S.E. Drifted eggs(%)

On substrate Drifted

Perspex cage 192.8±5.23 b 17.97±2.47 b 9.32

Glass cage 273.42±14.46 a 13.45±1.39 c 3.71

Wooden cage 167.55±14.49 c 38.27±5.71 a 18.46

Figures followed by same letter in a column are not significantly different from each other at 5% DMRT.

CONCLUSIONSIt  is  concluded  that  for  mass  production  of  C. carnea  under  laboratory conditions glass cages are the best for adult rearing .Further,  experiment was  conducted  in  controlled  temperature  and  humidity conditions (26±2°C with 60±5% RH).For  optimization  of  population  density  50,  100,  150  and  200  randomly collected,  of  equal  size  and  age  adults  of  green  lacewings were  released  in cages measuring 36 X 36 X 50 mm.Each  treatment  has  eight  replications.  Density  effect  on  different  biological parameters  of  predator  viz.,  number of  eggs  laid,  size of  eggs  and mortality were recorded.The maximum egg laying 630.0±0.12 was recorded in cages having low density (50 adults) while  the minimum of 410.0±0.01 eggs was  recorded  in cages of high density (200 adults).The highest mortality of 88.63% was recorded in high density cages whereas; the minimum mortality of 10.0% was recorded in low density cages.

REFRENCES•Atlihan, R.B. Kaydan and M.S. Özgökce, 2004. Feeding activity and life history characteristics  of  the  generalist  predator,  Chrysoperla carnea  (Neuroptera: Chrysopidae) at different prey densities. J. Pest Sci., 77: 17-21.•Gurbanov,  G.G.,  1984.  Effectiveness  and  use  of  common  green  lacewing (Chrysoperla carnea) in control of sucking pests and cotton moths  on cotton. Biol. Nauk., 2: 92-96.•Hashami, A. A., 2001.  Insect pest management  in the 21st century. Pakistan Agric. Res. Counl. Islamabad, Pakistan, pp. 27.•Hydron,  S.B.  and W.H. Whitecomb,  1979.  Effects  of  larval  diet  on Chrysopa rufilabris. Fla. Entomol., 62: 293-298.•Kunafin, F., 1998. Commercialization of predators. American Entomol., 4(1): 26-38.•Reddy, G.V.P. and M. Manjunatha, 2000. Laboratory and field studies on the integrated  pest  management  of  Helicoverpa armigera  in  cotton,  based  on pheromone trap catch threshold level.  J. Appl. Entomol., 124(5-6): 213-221.