Population fluctuations of Diaphorina citri and its natural enemies in response to various management practices in Florida

Abstract

The Asian citrus psyllid, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Liviidae), is a serious threat to citrus production because it transmits the bacterium, Candidatus Liberibacter asiaticus Jagoueix (Hyphomicrobiales: Rhizobiaceae), that causes huanglongbing. Currently, there is no cure for huanglongbing, and vector management is implemented to reduce the spread of pathogen. In Florida, calendar-based insecticide application had been used widely for D. citri management, but the evolution of insecticide resistance in D. citri and associated reductions of natural enemy populations mandate more sustainable approaches. The objective of our study was to compare the effects of organic management versus intermittent use of conventional insecticides on population suppression of D. citri by natural enemies in Florida. We conducted a survey of natural enemies in citrus groves that were managed organically versus intermittently treated with conventional insecticides from Mar to Dec 2019. We also compared mortality of D. citri in those groves by deploying sentinel psyllids on leaf flush with or without exclusion cages. The abundance of natural enemies was recorded by visual observations made on tree branches for 2 min intervals. Finally, we estimated tree flush density and monitored adult D. citri populations. Survival of sentinel D. citri was significantly lower on uncaged flush when natural enemies had access to eggs and nymphs during spring, summer, and fall in organic groves; however, such a difference was not observed between caged and uncaged D. citri in intermittently sprayed groves, particularly during summer and fall. Similarly, organic sites had lower numbers of adult D. citri compared to intermittently sprayed sites throughout most of the sampling period, suggesting that natural enemies contributed to regulation of D. citri populations in organic groves more so than in the intermittently treated conventional groves. The most common natural enemies found were Coccinellidae, Chrysopidae, Formicidae, Eulophidae, Syrphidae, Dolichopodidae, and Arachnida. Among these groups, formicids were most abundant in organic groves, whereas dolichopodids and coccinellids were most abundant in intermittently managed groves. Our results suggest that intermittent spraying for D. citri with conventional insecticides could affect activity of natural enemies even though such practices did not entirely eliminate their populations.

Resumen

El psílido asiático de los cítricos, Diaphorina citri Kuwayama (Hemiptera: Liviidae), es una seria amenaza para la producción de cítricos porque transmite la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus Jagoueix (Hyphomicrobiales: Rhizobiaceae), que causa la enfermedad conocida como el huanglongbing. Actualmente, no existe cura para la huanglongbing y se implementa el manejo de vectores para reducir la propagación del patógeno. En la Florida, el uso de insecticidas basados en el calendario se había utilizado ampliamente para el manejo de D. citri, pero la evolución de la resistencia a los insecticidas en D. citri y las reducciones asociadas de las poblaciones de enemigos naturales exigen enfoques más sostenibles. El objetivo de nuestro estudio fue comparar los efectos del manejo orgánico versus el uso intermitente de insecticidas convencionales en la supresión de la población de D. citri por enemigos naturales en la Florida. Realizamos un sondeo de enemigos naturales en plantaciones de cítricos que se manejaron orgánicamente versus tratadas intermitentemente con insecticidas convencionales de marzo a diciembre del 2019. También comparamos la mortalidad de D. citri en esas plantaciones mediante la implementación de psílidos centinela en hojas con o sin jaulas de exclusión. La abundancia de enemigos naturales se registró mediante observaciones visuales realizadas en las ramas de los árboles durante intervalos de 2 minutos. Finalmente, estimamos la densidad de árboles y las poblaciones monitoreados de adultos de D. citri. La sobrevivencia de la centinela D. citri fue significativamente menor en los brotes de nuevas hojas sin jaula cuando los enemigos naturales tuvieron acceso a los huevos y las ninfas durante la primavera, el verano y el otoño en las arboledas orgánicas; sin embargo, no se observó tal diferencia entre D. citri enjaulado y sin jaula en arboledas rociadas intermitentemente, particularmente durante el verano y el otoño. De manera similar, los sitios orgánicos tuvieron un menor número de adultos de D. citri en comparación con los sitios rociados intermitente[1]mente durante la mayor parte del período de muestreo, lo que sugiere que los enemigos naturales contribuyeron a la regulación de las poblaciones de D. citri en las plantaciones orgánicas más que en las plantaciones convencionales tratadas de forma intermitente. Los enemigos naturales más comunes encontrados fueron Coccinellidae, Chrysopidae, Formicidae, Eulophidae, Syrphidae, Dolichopodidae y Arachnida. Entre estos grupos, los formicidos fueron más abundantes en las arboledas orgánicas, mientras que los dolicopodidos y los coccinélidos fueron más abundantes en las arboledas manejadas intermitentemente. Nuestros resultados sugieren que la fumigación intermitente de D. citri con insecticidas convencionales podría afectar la actividad de los enemigos naturales a pesar de que tales prácticas no eliminaron por completo sus poblaciones.

Key Words: organic management; exclusion cage; insecticides; predation; huanglongbing

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