Crop diversification for sustainable insect pest management in eggplant (Solanales: Solanaceae)

Abstract

An experiment was conducted to manage the eggplant (brinjal) shoot and fruit borer Leucinodes orbonalis Guenée (Lepidoptera: Crambidae), the leafhopper Amrasca biguttula biguttula (Ishida) (Hemiptera: Cicadellidae), and the whitefly Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) during kharif, the southwest monsoon season (Jul-Oct), in 2010 and 2011 at an experimental farm at the Division of Entomology, Indian Agricultural Research Institute, New Delhi. The experiment consisted of 7 different treatments with brinjal or eggplant ‘Pusa Kranti’, Solanum melongena L. (Solanales: Solanaceae), as the main crop and coriander, marigold or mint as intercrops, along with a border crop (maize or cowpea) acting as refuge crops. Treatment T1 (maize as border crop and coriander as intercrop) harbored the smallest cumulative mean leafhopper population (6.90 insects per 3 leaves per plant) and the next to smallest mean whitefly population (9.64 insects per 3 leaves per plant) during monsoon season of 2010 and 2011. Treatment T3 (maize as border crop and marigold as intercrop) was second best in reducing the leafhopper population (7.27 insects per 3 leaves per plant), while it was the best treatment in reducing the whitefly population (8.36 insects per 3 leaves per plant). The sole crop (T7) harbored the largest whitefly (20.17 insects per 3 leaves per plant) and leafhopper (12.61 insects per 3 leaves per plant) populations among the 7 treatments. The lowest mean percentage fruit infestation was recorded from treatment T1 (by number: 27.72; by weight: 27.81). All the treatments involving intercrops showed significantly lower percentage fruit infestation by L. orbonalis than eggplant alone (T7, control), which showed 37.73% infestation by number of fruits and 38.13% by weight of the fruits. The greatest mean number of coccinellids (1.25 per plant) and largest Shannon-Wiener indices were recorded from treatment T1 (maize and coriander). The smallest mean number of coccinellids (0.37 per plant) and smallest Shannon-Wiener indices were recorded from the sole crop control, T7. Various plant volatiles present in the intercrop were identified by the thermal desorption technique. Twenty one volatile compounds were present in coriander, 7 in marigold, and 18 in mint. The current state of knowledge of the behavioral effects (repellency, attractancy, no effect) of each chemical with respect the various herbivorous insects and natural enemies is summarized and this information will facilitate quantitative studies on how different pest and beneficial insects respond to plant volatiles in polycultures.

Resumen

Se realizó un experimento para controlar al barrenador de brote y fruta de la berenjena [Leucinodes orbonalis (Guenne) (Lepidoptera Crambidae)], el saltahoja [Amrasca biguttula biguttula (Ishida) (Hemiptera: Cicadellidae)] y la mosca blanca [Bemisia tabaci (Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae)] durante el kharif, que es la temporada de monzón del suroeste (de julio a octubre), en el 2010 y 2011 en la Granja Experimental de la División de Entomología, Indian Agricultural Research Institute, de Nueva Delhi. El experimento consistió en 7 tratamientos diferentes utilizando el cultivar de berenjena ‘Pusa kranti’ como el cultivo principal y cilantro, caléndula y menta como cultivos intercalados junto con 2 cultivos de borde (maíz y caupí) que actúan como refugios. El tratamiento T1 (maíz como cultivo de borde y cilantro como cultivo intercalado) registró la población de saltahojas más baja (6.90 insectos por 3 hojas por planta) y fue el segundo mejor en el promedio de la población de mosca blanca (9.64 insectos por 3 hojas por planta) durante la epoca de monzón del 2010 y 2011. El tratamiento T3 (maíz como cultivo de borde y caléndula como cultivo intercalado) fue el segundo mejor en la reducción de saltahojas (7.27 insectos por tres hojas por planta), y a su vez fue el mejor tratamiento en la reducción de la población de mosca blanca (8.36 insectos por 3 hojas por planta). El cultivo único (T7) registró la poblacion más alta de mosca blanca (20.17 insectos por 3 hojas por planta) y de saltahojas (12.61 insectos 3 hojas por planta) entre los 7 tratamientos. Se registró el menor porcentaje de frutas infestadas en el Tratamiento T1 (27.72: basado en el número; y 27.81 basado en el peso). Todos los tratamientos con cultivos intercalados tenian el porcentaje de las frutas infestadas por Leucinodes orbonalis (Guenne) significativamente menor basado en el número y el peso que sola la berenjena, (T7, control) lo cual fue una infestación del 37.73% del numero de frutas y 38.13% por el peso de las frutas. El promedio mayor de número de cocinélidos (1.25 por planta) y mayor índice de Shannon-Wiener se registraron en el tratamiento T1 (maíz y cilantro). El menor número de cocinélidos (0.37 por planta) y menor índice de Shannon-Wiener se registraron de las plantas del tratamiento del cultivo solo, T7. Varios compuestos volátiles de plantas presentes en el cultivo intercalado se identificaron mediante la técnica de desorción térmica. Veintiún compuestos volátiles estuvieron presentes en el cilantro, el 7 de caléndula, y 18 en la menta. El estado actual del conocimiento de los efectos en el comportamiento (repelencia, atrayente, sin efecto) de cada producto químico con respecto a los diversos insectos herbívoros y enemigos naturales se resume y esta información facilitará estudios cuantitativos sobre cómo diferentes plagas y los insectos beneficiosos responder a plantar volátiles policultivos.

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