Compost tea reduces egg hatch and early-stage nymphal development of Halyomorpha halys (Hemiptera: Pentatomidae)

Clarissa R. Mathews, Sarah Barry

Abstract


The brown marmorated stink bug, Halyomorpha halys (Stål) (Hemiptera: Pentatomidae), is an invasive pest causing significant agricultural losses in the USA, particularly among USDAcertified organic agricultural operations that are prohibited from using synthetic pesticides. Recent research indicates that for optimal development, nymphs of H. halys require gut microbial symbionts that are acquired from the egg mass. This research investigated the impact of ‘compost teas,’ biologically-active organic matter emulsions that are commonly applied as foliar sprays for pathogen management in organic agriculture, on H. halys during early stages of development. We compared H. halys development after misting egg masses and neonates with reversed osmosis water (control), or with a 50/50 mixture of compost teas derived from poultry manure and mushroom waste. The compost tea treatment significantly affected hatch (%) for egg masses of H. halys that were treated initially within 24–30 h of deposition, resulting in a 13% reduction in hatch, as compared to the control. Furthermore, significant 2-fold increases in mortality were found for 1st and 2nd instars in the compost tea group, as compared to those in the control group. For egg masses initially treated later (i.e., 2–3 days after deposition), the compost tea treatment resulted in a significant 3-fold increase in mortality (%) for 1st instars, compared to the control. These findings suggest that compost tea holds potential for developing an organic management tactic for H. halys and warrant future investigation of potential underlying mechanisms, including antagonistic interactions with microbial gut symbionts and antibiotic compounds that could penetrate the egg chorion.

 

La chinche marrón marmoleada, Halyomorpha halys (Stål) (Hemiptera: Pentatomidae), es una plaga invasora que causa pérdidas significativas en los E.E.U.U., particularmente en los establecimientos agrícolas orgánicos certificados por el USDA (siglas en inglés del United States Department of Agriculture), a los cuales no se les permiten usar pesticidas químicos. Los resultados de investigaciones recientes indican que para obtener un desarrollo óptimo, las ninfas de H. halys requieren la presencia de simbiontes microbianos en sus tractos digestivos, los mismos los obtienen de la masa de huevos. El presente estudio investigó el impacto del “té de abono” (emulsiones de materia orgánica biológicamente activas que se aplican en forma de rociador foliar para el manejo de patógenos en establecimientos de agricultura orgánica) en los primeros estadios de desarrollo de H. halys. Se comparó el desarrollo de H. halys después de rociar las masas de huevos y las ninfas neontas con agua purificada por osmosis inversa (control) o con una mezcla de 50/50 de té de abono producido con guano y residuos de hongos. El tratamiento con té de abono afectó significativamente la eclosión (%) en las masas de huevos de H. halys que fueron rociadas entre 24 y 30 horas después de la deposición, resultando en una reducción del 13% en la tasa de eclosión, al compararse con el control. Asimismo, se observó un aumento significativo de la mortalidad, siendo la misma el doble en los estadios de desarrollo 1 y 2 del grupo del té de abono comparado con el grupo control. Para las masas de huevos rociadas inicialmente más tarde (o sea, 2–3 días después de la deposición), el tratamiento con el té de abono resultó en un aumento significativo de tres veces en la mortalidad (%) en los estadios de desarrollo 1 comparado con el control. Los presentes resultados sugieren que el té de abono presenta potencial para ser desarrollado como una forma de manejo orgánico de H. halys y justifica el desarrollo de investigaciones futuras relacionadas con mecanismos potenciales subyacentes, incluyendo interacciones antagonistas con simbiontes microbianos del tracto digestivo y compuestos con antibióticos que puedan penetrar el corion de los huevos.

 

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Keywords


brown marmorated stink bug; organic agriculture; gut symbionts; poultry manure; mushroom waste

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