The Use of UAS to Release the Egg Parasitoid Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) Against an Agricultural and a Forest Pest in Canada

J Econ Entomol. 2021 Oct 13;114(5):1867-1881. doi: 10.1093/jee/toaa325.

Abstract

The egg parasitoid Trichogramma spp. (Hymenoptera: Trichogrammatidae) is a widely used biocontrol agent against lepidopteran pests. Historically, Trichogramma were deployed either by plane or by using cardboard cards on which parasitized eggs are glued and manually installed at sites. Plane deployment is costly and card installation is time consuming, but the use of Trichogramma has been shown to be efficient against several pests. In 2016 and 2017, a research project investigated the potential use of unmanned aerial system for distributing Trichogramma as biocontrol agents against two major pests: an agricultural pest of maize, the European corn borer, Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae), and a forest pest, the eastern spruce budworm, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae). Exposure duration of parasitized eggs to field conditions (temperature, predation, etc.) in maize fields influenced the Trichogramma's emergence rate, suggesting that timing of parasitoid releases with their emergence is essential. Although parasitism of naturally occurring eggs in maize fields could not be compared due to the low density of the European corn borer, parasitism of sentinel eggs by Trichogramma was more prominent in plots with unmanned aircraft systems (UAS)-releases compared to control plots. For spruce budworm, treatment with Trichogramma increased egg parasitism and there was no difference between the deployment by UAS and by Trichocards. We discuss these results in the context of pest biology and management. We also discuss the advantages and shortcomings of both methods and offer insights into where future work might go to further leverage the use of UAS in managing these important pests.

Les parasitoïdes des œufs du genre Trichogramma (Hymenoptera: Trichogrammatidae) sont des agents de lutte biologique abondamment utilisés contre les lépidoptères ravageurs. Historiquement, les trichogrammes sont déployés par avion ou par l’installation manuelle de cartes sur lesquelles les œufs parasités sont collés. Bien que l’utilisation d’avion soit coûteuse et l’installation de cartes longue, l’utilisation des trichogrammes s’est avérée efficace contre de nombreux ravageurs. En 2016 et 2017, un projet de recherche a évalué l’utilisation de véhicules aériens sans pilote pour la distribution de trichogrammes contre deux ravageurs majeurs: un ravageur agricole, la pyrale du maïs, Ostrinia nubilalis (Hübner) (Lepidoptera: Crambidae), et un ravageur forestier, la tordeuse des bourgeons de l’épinette, Choristoneura fumiferana (Clemens) (Lepidoptera: Tortricidae). La durée d’exposition des œufs parasités dans les champs de maïs a influencé le taux d’émergence des trichogrammes, suggérant que la synchronisation de l’épandage des parasitoïdes juste avant leur émergence est essentielle. Bien que le parasitisme des œufs présents naturellement dans les champs de maïs n’ait pas pu être mesuré à cause de la faible densité de pyrale, le parasitisme des œufs sentinelles était plus élevé dans les parcelles traitées avec les drones que dans les témoins. Pour la tordeuse, le traitement avec les trichogrammes a augmenté le parasitisme des œufs et aucune différence n’a été observée entre l’épandage par drone et par tricho-cartes. Ces résultats sont discutés dans le contexte de la biologie et de la gestion des ravageurs. Nous discutons également des avantages et des défis liés aux deux méthodes d’épandage.

Keywords: agriculture; biological control; drone; forestry.