African Journals OnLine
Insect Science and its Application
The International Journal of Tropical
Insect Science
Volume 21 Number 4 2001
Special Issue
STATUS AND ADVANCES IN BIOLOGICAL CONTROL OF CEREAL STEMBORERS IN AFRICA
Biological Control of Indigenous African Stemborers: What
Do We Know?
D. E. Conlong
SASA Experiment Station, Private Bag X02, Mt Edgecombe,
KwaZulu-Natal 4300, South Africa
E-mail: [email protected]
(Accepted 20 August 2001)
Abstract—Using examples from surveys to collect
natural enemies of the indigenous African sugarcane borer Eldana
saccharina Walker throughout Africa, insight is given into
what factors should be investigated should biological control of
other indigenous African stemborers be considered. Indigenous
host plant range, parts of indigenous and crop hosts attacked,
types of natural enemies found in these different niches and
natural enemy attack strategies are all important factors to
consider when planning redistribution of indigenous natural
enemies from one part of Africa to another. This knowledge is
important when choosing the correct natural enemy for mass
rearing and release into the affected crop, and can be used to
manage the crop habitat, using the indigenous tritrophic systems
identified, to increase crop diversity and thus effectiveness of
indigenous natural enemies.
Key Words: Lepidoptera, Eldana saccharina,
Busseola fusca, Sesamia calamistis, Chilo orichalcociliellus,
biological control, indigenous, host plants, Cyperaceae,
Graminae, Juncaceae, parasitoids, Braconidae, Ichneumonidae,
Chalcidae, Bethylidae, Tachinidae, fungi, nematodes
Résumé—En se basant sur des exemples d'enquêtes
destinées à récolter les ennemis naturels du foreur indigène
africain de la canne à sucre Eldana saccharina Walker en
Afrique, cet article donne un aperçu des facteurs susceptibles
d'être étudiés pour contrôler biologiquement les autres
foreurs de tiges indigènes africains. La gamme des plantes
hôtes indigènes, les parties attaquées des hôtes indigènes
et cultivés, les types d'ennemis naturels trouvés dans ces
différentes niches et les stratégies d'attaque des ennemis
naturels sont tous des facteurs importants à considérer quand
on projette de déplacer des ennemis naturels indigènes d'une
région d'Afrique à une autre. Cette connaissance est importante
lorsque l'on veut choisir l'ennemi naturel adapté pour la
production de masse et pour le lâcher dans la culture affectée;
elle peut également être utilisée pour gérer l'habitat de la
culture, en utilisant le système tritrophique indigène
identifié, afin d'accroître sa diversité et ainsi
l'efficacité des ennemis naturels indigènes.
Mots Clés: Lepidoptera, Eldana saccharina,
Busseola fusca, Sesamia calamistis, Chilo orichalcociliellus,
lutte biologique, indigène, plantes hôtes, Cyperaceae,
Graminae, Juncaceae, parasitoïdes, Braconidae, Ichneumonidae,
Chalcidae, Bethylidae, Tachinidae, champignon, nématodes
Prospects for Biological Control of Chilo
partellus in Grain Crops in South Africa
Rami Kfir
ARC - Plant Protection Research Institute, Private Bag X134,
Pretoria 0001, South Africa
email: [email protected]
(Accepted 23 August 2001 )
Abstract—Chilo partellus (Swinhoe) was
first recorded in South Africa in 1958 and became a major pest of
maize and grain sorghum. It has invaded the main maize producing
areas in the Highveld Region, gradually competitively displacing
the indigenous Busseola fusca (Fuller). Between 1980 and
1993 two egg, seven larval and two pupal parasitoids were
introduced for biological control of Ch. partellus. Cotesia
flavipes Cameron (Braconidae), Paratheresia claripalpis
van der Wulp (Tachinidae), Tetrastichus howardi (Olliff)
(Eulophidae) and Xanthopimpla stemmator Thunberg
(Ichneumonidae) were released and recovered from the field.
Recoveries were made up to a few weeks after releases but
parasitoids failed to survive the winter and establish. The harsh
winter conditions in the release sites, the long larval diapause
period of Ch. partellus, lack of synchronisation between
the development of the parasitoids and that of their host larvae,
and absence of alternative host plants were identified as the
main obstacles for the parasitoids establishment. It is concluded
that the prospects of achieving any degree of biological control
of stemborers in the Highveld Region with parasitoids from the
tropics are poor. A parasitoid from a temperate zone of the USA, Macrocentrus
grandii Goidanich (Braconidae), was introduced recently into
South Africa and is currently reared on Ch. partellus in
quarantine. Macrocentrus grandii stays dormant in
its diapausing host, Ostrinia nubilalis (Hubner), during
winter to emerge in spring. Because of its ability to diapause in
winter it is hoped that after releases, M. grandii will
establish on Ch. partellus in the Highveld Region of South
Africa.
Key Words: Chilo partellus, stemborer,
parasitoid, biological control, South Africa
Résumé—Chilo partellus (Swinhoe) a été
collecté pour la première fois en Afrique du Sud en 1958,
depuis lors il est devenu le ravageur le plus important sur maïs
et sorgho. Il a envahi la principale région productrice du maïs
dans la région de haute altitude et graduellement a remplacé
l'espèce locale Busseola fusca (Fuller). Entre 1980 and
1993 deux parasitoïdes des oeufs, sept larvaires et deux des
pupes ont été introduits dans le cadre de la lutte biologique
contre Ch. partellus. Cotesia flavipes Cameron
(Braconidae), Paratheresia claripalpis van der Wulp
(Tachinidae), Tetrastichus howardi (Olliff) (Eulophidae)
et Xanthopimpla stemmator Thunberg (Ichneumonidae) ont
été lâchées et re-collectés des champs. Les recollections
ont duré quelques semaines après les lâchées, mais les
parasitoïdes n'ont pas pu survivre l'hivers et s'acclimater. Les
sévères conditions hivernales dans les sites où ont eu lieu
les lâchées, la longue diapause de Ch. partellus, le
manque de synchronie entre le dévéloppement des parasitoïdes
et celui de la larve du ravageur et l'absence des plantes hôtes
intermediaires sont cités comme les principaux obstacles à
l'acclimatation des parasitoïdes. On en conclut que les
possibilities de succes de la lutte biologique avec des
parasitoïdes contre les foreurs dans la région de haute
altitude sont très faibles. Un parasitoïde d'une zone
tempérée aux USA, Macrocentrus grandii Goidanich
(Braconidae), a été récemment introduit en Afrique du Sud et
est élevé sur Ch. partellus en quarantaine. Pendant
l'hivers, Macrocentrus grandii entre en dormance
dans son hôte en diapause, Ostrinia nubilalis (Hubner),
et émerge au printemps. A cause de cette capacité d'entree en
diapause pendant l'hivers, on espère qu'après les lâchées M.
grandii pourrait s'adapter et s'acclimater sur Ch.
partellus dans la région de haute altitude de l'Afrique du
Sud.
Mots Clés: Chilo partellus, foreur,
parasitoïde, lutte biologique, Afrique du Sud
Cereal Stemborer Distribution and Abundance, and
Introduction and Establishment of Cotesia flavipes
Cameron (Hymenoptera: Braconidae) in Mozambique
D. Cugala1 and C. O. Omwega2
1 Eduardo Mondlane University, Faculty of Agronomy and Forest
Engineering
P. O. Box 257, Maputo, Mozambique;
2 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O.
Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 23 August 2001)
Abstract—Field surveys carried out in Mozambique
showed that two indigenous cereal stemborers, Busseola fusca
Fuller (Lepidoptera: Noctuidae), Sesamia calamistis
Hampson (Lepidoptera: Noctuidae) and one exotic stemborer, Chilo
partellus Swinhoe (Lepidoptera: Pyralidae), are the main
pests of maize and sorghum in the country. Busseola fusca
was abundant at high altitudes (> 800 m) and Ch. partellus
was abundant at low altitudes (< 800 m). Sesamia calamistis
occurred at all elevations but in low numbers. Of the three
stemborers, Ch. partellus was the most widespread and
abundant pest of maize followed by B. fusca. Therefore, a
programme was initiated to introduce the exotic parasitoid Cotesia
flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) to increase
natural suppression of Ch. partellus populations. Cotesia
flavipes was introduced into southern Mozambique for the
first time in November 1996. Additional releases were
subsequently carried out in several places in southern and
central Mozambique from 1998–2000. The parasitoid was
recovered from all localities sampled 1 to 3 years after its
introduction, indicating that this exotic parasitoid had
established in the southern and central regions of Mozambique.
Key Words: stemborers, parasitoids, Cotesia
flavipes, biological control, establishment, Mozambique
Résumé—Des enquêtes menées sur le terrain au
Mozambique ont montré que les foreurs des tiges de céréales
indigènes Busseola fusca Fuller (Lepidoptera: Noctuidae)
et Sesamia calamistis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae) et
un foreur des tiges exotique, Chilo partellus Swinhoe
(Lepidoptera: Pyralidae), sont les principaux ravageurs du maïs
et du sorgho dans le pays. Busseola fusca est abondant à
hautes altitudes (> 800 m) and Ch. partellus est
abondant à basses altitudes (< 800 m). Sesamia calamistis
est présent à toutes les altitudes mais en faible nombre. Parmi
les trois foreurs des tiges, Ch. partellus est le ravageur
le plus largement répandu et le plus abondant suivi par B.
fusca. Aussi, un programme a été lancé pour introduire le
parasitoïde exotique Cotesia flavipes Cameron
(Hymenoptera: Braconidae) afin d'augmenter la régulation
naturelle des populations de Ch. partellus. Cotesia
flavipes a été introduit dans le sud du Mozambique pour la
première fois en novembre 1996. Des lâchers supplémentaires
ont été par la suite réalisés dans plusieurs localités du
sud et du centre du Mozambique entre 1998 et 2000. Le
parasitoïde a été retrouvé dans toutes les localités
échantillonnées 1 et 3 ans après son introduction, indiquant
qu'il s'est établi dans les régions du sud et du centre du
Mozambique.
Key Words: foreur des tiges, parasitoïdes, Cotesia
flavipes, lutte biologique, acclimatation, Mozambiqu
Colonisation of Cotesia flavipes
(Hymenoptera: Braconidae) in Stemborers in the Semi-Arid Eastern
Province of Kenya
J. M. Songa1 , W. A. Overholt2, J. M. Mueke3 and R. O. Okello3
1 National Dryland Farming Research Centre, Katumani, P. O. Box
340, Machakos, Kenya;
2 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O.
Box 30772, Nairobi, Kenya;
3 Kenyatta University, P. O. Box 43844, Nairobi, Kenya
(Accepted 4 October 2001)
Abstract—A study was conducted at Katumani, Kiboko
and Ithookwe, in the semi-arid Eastern Province of Kenya for four
seasons (short rains 1996–long rains 1998), to confirm the
major stemborers of maize, and to introduce and monitor the
colonisation of Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera:
Braconidae) in these stemborers. About 6750 adults of Cotesia
flavipes were released at each site, from `release stations',
starting one week after plant emergence and repeated fortnightly
up to harvest. Pre-release parasitism of the stemborers was
determined, for two seasons prior to release of Co. flavipes,
during the season of release and one season after the release of
this parasitoid. Parasitism was assessed from developmental
stages of the stemborers recovered through destructive sampling
of 100 plants, starting one week after plant emergence. This was
repeated weekly at Katumani, and fortnightly at Kiboko and
Ithookwe until harvest. The stemborers recovered from maize were Chilo
partellus, Sesamia calamistis, Cryptophlebia
leucotreta and Busseola fusca in descending order of
abundance, with Ch. partellus being the most widespread
stemborer. Cotesia flavipes parasitised and successfully
colonised Ch. partellus and S. calamistis in the
three sites during the season of release and one season
post-release of the parasitoid. Parasitism by Co. flavipes
ranged from 7.14–25.80 %. The colonisation rate of Co.
flavipes in the two major stemborers in the semi-arid Eastern
Province of Kenya suggests the high potential of this parasitoid
in regulating populations of stemborers that attack maize in this
region.
Key Words: maize, Chilo partellus,
biological control, Cotesia flavipes, parasitism
Résumé—Durant quatre saisons (courtes saisons
des pluies 1996–longues saisons 1998), une étude a été
menée à Katumani, Kiboko et Ithookwe dans la zone sémi-aride
de la province de l'est du Kenya. Elle avait pour but de
confirmer les principales espèces de foreur de tige de mais,
d'introduire et de suivre la colonisation par Cotesia flavipes
Cameron (Hymenoptera: Braconidae) de ces foreurs. Environ 6750
adultes de Cotesia flavipes ont été lâché à chaque
site à partir d'une semaine après émergence des plantes et
répété toutes les deux semaines jusqu'â la récolte. Le
parasitisme avant les lâchés a été mesuré durant deux
saisons. Le parasitisme a aussi été mesuré pendant la saison
des lâchés et une saison après. La parasitisme a été
évalué à partir des different stades de développement
collectés après échantillonage destructif de 100 plantes à
partir d'une semaine après la germination. Ceci a été
répété toutes les semaines à Katumani et une fois toutes les
deux semaines à Kiboko et Ithookwe, ceci jusqu'à la récolte.
Les foreurs collectés sur du maïs étaient les suivants: Chilo
partellus, Sesamia calamistis, Cryptophlebia leucotreta
et Busseola fusca dans l'ordre descendant d'abondance avec
Chilo partellus come étant l'espèce la plus répandue. Cotesia
flavipes a parasité et colonisé avec success Ch.
partellus et Sesamia calamistis dans les 3 sites
pendant la saison des lâchés et une saison après lâchés. Le
parasitisme par Co. flavipes était compris entre 7.14 et
25.80 %. La vitesse de colonisation des deux foreurs majeurs de
la zone semi-aride de la province de l'est du Kenya est une
indication du grand potentiel qu'aurait ce parasitoid à assurer
la régulation de population des foreurs de tige de maïs dans
cette région.
Mots Clés: maïs, Chilo partellus,
lutte biologique, Cotesia flavipes, parasitisme
Will Cotesia flavipes Drive Its
African Homologue, Cotesia sesamiae, to
Extinction
Mohamed N. Sallam1, William A. Overholt 2, Eunice Kairu3
and Zhou Guofa2
1 Bureau of Sugarcane Experiment Stations (BSES), P.O. Box 566,
Tully, QLD 4854, Australia;
2 International Centre of Insect
Physiology and Ecology (ICIPE), P.O. Box 30772, Nairobi, Kenya;
3 Zoology Department, Kenyatta University, P.O. Box 43844,
Nairobi, Kenya
(Accepted 23 August 2001)
Abstract—This paper addresses the competitive
interaction between Cotesia sesamiae, a gregarious larval
endoparasitoid that is native to Africa, and Cotesia flavipes,
an introduced parasitoid from southern Pakistan which has
recently been established in East Africa for biological control
of the exotic stemborer, Chilo partellus. The two
parasitoids are morphologically similar, and they both attack
medium-sized to large larval stages of gramineous lepidopteran
stemborers. Based on previous work which suggested that Cotesia
flavipes was competitively superior to Co. sesamiae,
we speculated that Co. sesamiae may be locally extirpated
in some areas of Africa. However, evidence from the field does
not support this prediction. Recent field surveys in areas where
both parasitoids occur, revealed that Co. sesamiae was
still present, and densities were not declining. The interaction
of the two parasitoids, as well as the influence of this
interaction on host regulation, are discussed.
Key Words: Cotesia flavipes, Cotesia
sesamiae, Chilo partellus, parasitoid competition, classical
biological control
Résumé—Cet article discute de la compétition
entre Cotesia sesamiae et Cotesia flavipes deux
parasitoïdes internes et grégaires, morphologiquement
semblables. Ils attaquent les larves de foreurs de tige de
graminés. Le premier est endémique á l'Afrique et le second a
été importé du sud Pakistan dans la cadre de la lutte
biologique classique en Afrique de l'est contre, Chilo
partellus, un foreur de tige de céréales originaire d'Asie.
Sur la base des travaux antérieurs qui ont montré que Co.
flavipes était competitivement supérieur á Co.
sesamiae, nous avions spéculé que Cotesia sesamiae
pourrait eventuellement être éliminé dans certaines régions
d'Afrique. Toutefois, des données récentes de terrain ne sont
pas en accord avec cette hypothèse. Des enquêtes récentes dans
les régions où les deux parasitoïdes existent ont montré que Co.
sesamiae est toujours présent et que ses densités ne
décroissent pas. Les interactions entre les deux parasitoïdes
et l'effet de cette interaction sur la régulation de l'hôte
sont discutés.
Mots Clés: Cotesia flavipes, Cotesia
sesamiae, Chilo partellus, parasitoïdes, competition,
lutte biologique classique
Release of Cotesia flavipes Cameron
for Biological Control of Cereal Stemborers in Two Ecological
Zones in Mozambique
D. Cugala1, W. A. Overholt2, L. Santos1 and D. Giga3
1 Eduardo Mondlane University, Faculty of Agronomy and Forest
Engineering P. O. Box 257, Maputo, Mozambique;
2 International Centre of
Insect Physiology and Ecology, P. O. Box 30772, Nairobi, Kenya;
3 Department of Crop Science, Faculty of Agriculture, University
of Zimbabwe, P. O. Box M. P. 45, Mount Pleasant, Harare, Zimbabwe
(Accepted 9 January 2002)
Abstract—Cotesia flavipes Cameron
(Hymenoptera: Braconidae), a gregarious larval endoparasitoid of Chilo
partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Crambidae) and other
stemborers in the Indo-Australian region, was released in
Mozambique for the first time in 1996. Before its release,
countrywide surveys on stemborers and their natural enemies were
conducted in several places. However, all led to the same
conclusion: that Ch. partellus was the most abundant
stemborer at the majority of locations, and that the rate of
larval parasitism was very low (< 5 %). To evaluate the effect
of stemborer species composition on the establishment of Co.
flavipes, two releases were made at two agroecologically
different sites during the 1998/1999 and 1999/2000 growing
seasons. Cotesia flavipes was recovered from all the three
stemborer species found at each site during the season of release
and a year later. However, the rates of parasitism were very low,
ranging from 0.6 to 1.9 % on Ch. partellus, 3.2 % on Sesamia
calamistis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae) and 2.6 % on Busseola
fusca Fuller (Lepidoptera: Noctuidae). The native natural
enemy, Cotesia sesamiae Cameron (Hymenoptera: Braconidae)
was the most common larval parasitoid at the two sites. The
recoveries of Co. flavipes during the release period and a
year later indicate that this exotic parasitoid has become
established at the two locations in the southern and central
regions of Mozambique, in spite of differences in stemborer
species composition. However, it is too early to evaluate the
impact of Co. flavipes on the stemborer populations.
Key Words: biological control,
stemborers, parasitoids, Cotesia spp., establishment,
Mozambique
Résumé—Cotesia flavipes Cameron
(Hymenoptera: Braconidae), un endoparasitoïde larvaire grégaire
de Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Crambidae) et
d'autres foreurs des tiges de la région Indo-Australienne, a
été relâché au Mozambique pour la première fois en 1996.
Avant d'être relâché, des enquêtes sur les foreurs des tiges
et leurs ennemis naturels ont été menées à travers tout le
pays dans différents endroits. Elles aboutissent toutes à la
conclusion que Ch. partellus est le foreur des tiges le
plus abondant dans la majorité des localités, et que le taux de
parasitisme larvaire est très bas (< 5 %). Afin d'évaluer
les effets de la composition en espèces de foreurs des tiges sur
l'acclimatationt de Co. flavipes, deux lâchers ont été
réalisés dans deux zones agroécologiques différentes pendant
les saisons culturales 1998/1999 et 1999/2000. Cotesia
flavipes a été retrouvé dans toutes les espèces de foreur
des tiges rencontrées dans chacune des zones étudiées durant
la saison du lâcher et l'année suivante. Cependant, les taux de
parasitisme ont été très bas, compris entre 0,6 et 1,9 % sur Ch.
partellus, 3.2 % sur Sesamia calamistis Hampson
(Lepidoptera: Noctuidae) et 2.6 % sur Busseola fusca
Fuller (Lepidoptera: Noctuidae). L'ennemi naturel indigène, Cotesia
sesamiae Cameron (Hymenoptera: Braconidae) a été le
parasitoïde larvaire le plus commun dans les deux zones. La
récupération de Co. flavipes pendant la période de
lâcher et une année plus tard indique que ce parasitoïde
exotique s'est établi dans les deux localités dans les régions
du sud et du centre du Mozambique, en dépit d'une différence de
composition en espèces des foreurs des tiges. Il est cependant
trop tôt pour évaluer l'impact de Co. flavipes sur les
populations de foreurs des tiges.
Mots Clés: lutte biologique, foreurs des
tiges, parasitoïdes, Cotesia spp., acclimatation,
Mozambique
Distribution of Cereal Stemborers in Zambia and Release of Cotesia
flavipes Cameron, an Exotic Natural Enemy of Chilo
partellus Swinhoe
P. H. Sohati1, E. M. Musonda2 and M. Mukanga2
1 Ministry of Agriculture, Food and Fisheries, Mochipapa
Research Station, P.O. Box 630090 Choma, Zambia;
2 Ministry of
Agriculture, Food and Fisheries, Mount Makulu Central Research
Centre, P/B 7, Chilanga, Zambia
(Accepted 9 January 2002)
Abstract—Surveys of the cereal stemborers and
their natural enemies in Zambia were initiated in 1997. The
surveys verified the presence of three stemborer species on
maize, sorghum and pearl millet. These were the maize stalk
borer, Busseola fusca Fuller (Lepidoptera: Noctuidae), the
spotted stemborer, Chilo partellus Swinhoe (Lepidoptera:
Crambidae) and the African pink borer, Sesamia calamistis
Hampson (Lepidoptera: Noctuidae). Occasionally, the sugarcane
borer, Eldana saccharina Walker (Lepidoptera: Pyralidae)
was also recovered especially around areas near the sugarcane
plantation at Mazabuka, Southern province. Chilo partellus
was the predominant stemborer in region I (areas with less than
600 mm of rainfall per annum). Three `hot spot' areas, namely
Luangwa, Buleya Malima and Kalobolelwa, were identified based on
the abundance of Ch. partellus. The exotic parasitoid, Cotesia
flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) was released in
the three areas for the control of Ch. partellus. However,
post-release surveys in these areas have not revealed any
recoveries of Co. flavipes. Three indigenous natural
enemies, namely Cotesia sp., Dentichasmias sp. and Dolichogenidea
sp. emerged from the field-collected larvae.
Key Words: classical biological control,
parasitoids, Cotesia flavipes, stemborers, Busseola
fusca, Chilo partellus, Sesamia calamistis, survey, Zambia
Résumé—Des enquêtes sur les foreurs des tiges
et leurs ennemis naturels ont été entamées en Zambie en 1997.
Les enquêtes ont confirmé la présence de trois espèces de
foreurs des tiges sur maïs, sorgho et millet chandelle. Ce sont
le foreur des tiges de maïs, Busseola fusca Fuller
(Lepidoptera: Noctuidae), le foreur ponctué, Chilo partellus
Swinhoe (Lepidoptera: Crambidae) et le foreur rose africain, Sesamia
calamistis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae).
Occasionnellement, le foreur de la canne à sucre Eldana
saccharina Walker (Lepidoptera: Pyralidae) a également été
retrouvé en particulier près de la plantation de canne sucre de
Mazabuka dans la province du sud. Chilo partellus est
l'espèce dominante dans la région I (zone avec moins de 600 mm
de pluies par an). Trois zones fortement infestées, à savoir
Luangwa, Buleya Malima et Kalobolelwa, ont été identifiées sur
la base de l'abondance en Ch. partellus. Le parasitoïde
exotique Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera:
Braconidae) a été lâché dans les trois zones afin de
contrôler Ch. partellus. Des enquêtes post-lâchers
réalisées dans ces zones n'ont cependant pas permis de
retrouver Co. flavipes. Trois ennemis naturels, à savoir Cotesia
sp., Dentichasmias sp. et Dolichogenidea sp.
ont émergé des larves récoltées au champ.
Mots Clés: lutte biologique classique,
parasitoïdes, Cotesia flavipes, foreurs des tiges, Busseola
fusca, Chilo partellus, Sesamia calamistis, enquêt, Zambie
Cereal Stemborer Species Complex and Establishment of Cotesia
flavipes Cameron in Eastern Uganda
T. Matama-Kauma1, S. Kyamanywa1, J. A. Ogwang2, C. O. Omwega3
and H. R. Willson4
1 Department of Crop Science, Makerere University, P. O. Box
7062, Kampala, Uganda;
2 Namulonge Agricultural and Animal
Production Research Institute, P. O. Box 7084, Kampala, Uganda;
3 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O. Box
30772, Nairobi, Kenya;
4 Ohio State University, Columbus, OH 43210
USA
(Accepted 9 January 2002)
Abstract—Studies were conducted in two districts
of eastern Uganda from 1997 to 1999 to introduce and monitor the
establishment of an exotic parasitoid, Cotesia flavipes
Cameron (Hymenoptera: Braconidae), for the control of the
stemborer Chilo partellus Swinhoe (Lepidoptera:
Pyralidae), and also to determine the stemborer species complex
in maize and sorghum. The study confirmed the presence of four
important stemborers, two pyralids Ch. partellus and Eldana
saccharina Walker and two noctuids, Busseola fusca
Fuller and Sesamia calamistis Hampson. Chilo partellus
was dominant, constituting 53–88% of stemborers found
followed by B. fusca at 8–37 %. The most abundant
local parasitoid was the larval parasitoid Cotesia sesamiae
Cameron (Hymenoptera: Braconidae). The pupal parasitoids Pediobius
furvus Gahan (Hymenoptera: Eulophidae) and Dentichasmias
busseolae Heinrich (Hymenoptera: Ichneumonidae) were also
recorded. Parasitism of Co. sesamiae on Ch. partellus
ranged between 0 and 13.1 %. The introduced Co. flavipes
was recovered from all sites in four consecutive seasons (between
1998 and 1999) causing parasitism of between 4 and 32.9 % on Ch.
partellus. Cotesia flavipes was also recovered from
the indigenous stemborers B. fusca and S. calamistis.
This study indicates that Co. flavipes has established in
eastern Uganda.
Key Words: stemborers, biological control, Chilo
partellus, Cotesia flavipes, indigenous parasitoids
Résumé—Des études ont été menées dans deux
départements en Ouganda entre 1997 et 1999 infin d'introduire et
de suivre l'aclimatation d'un parasitoïde exotique, Cotesia
flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae), dans le cadre de
la lutte contre le foreur, Chilo partellus Swinhoe
(Lepidoptera: Pyralidae), et de determiner le complexe d'espèces
de foreurs sur maïs et sorgho dans cette région. Cette étude a
confirmé la présence de 4 espèces importantes de foreurs; deux
pyrales, Ch. partellus et Eldana saccharina Walker
et deux noctuidés Busseola fusca Fuller et Sesamia
calamistis Hampson. Chilo partellus était l'espèce
dominante formant près de 53–88% des borers collectés,
suivit par B. fusca à 8–37 %. Le parasitoïde local
le plus abundant a été le parasitoïde larvaire Cotesia
sesamiae Cameron (Hymenoptera: Braconidae). Les parasitoïdes
des pupes Pediobius furvus Gahan (Hymenoptera: Eulophidae)
et Dentichasmias busseolae Heinrich (Hymenoptera:
Ichneumonidae) ont aussi été trouvés. Le parasitisme par Co.
sesamiae sur Ch. partellus a varié entre 0 et 13.1%.
Le parasitoïde introduit Co. flavipes a été collecté
sur tous les sites pendant quatres saisons consecutives (entre
1998 et 1999) avec un taux de parasitisme entre 4 et 32.9 % sur Ch.
partellus. Cotesia flavipes a aussi été collecté
sur des foreurs locaux , B. fusca et S. calamistis.
Cette étude a montré que Co. flavipes s'est acclimaté
dans l'est de l'Ouganda.
Mots Clés: foreurs, lutte biologique, Chilo
partellus, Cotesia flavipes, parasitoïdes endemiques
Stemborer Research in Zimbabwe: Prospects for the
Establishment of Cotesia flavipes
Cameron
P. Chinwada1, C. O. Omwega2 and W. A. Overholt2
1 Plant Protection Research Institute, P.O. Box CY 500
Causeway, Harare, Zimbabwe
2 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P.O.
Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 2 July 2001 )
Abstract—The stemborers Busseola fusca
(Fuller) and Chilo partellus (Swinhoe) cause the
highest economic damage to maize and sorghum in Zimbabwe. A
number of studies on stemborer bioecology and management in
Zimbabwe have been conducted, but most are still incomplete. The
more important of these are studies on life history, incidence
and distribution patterns, host plants, yield losses, chemical
control, cultural control, host plant resistance, the use of sex
pheromones, and biological control. These are discussed here in
detail, and areas where further research is needed are pointed
out. As part of an integrated strategy for managing stemborers in
Zimbabwe, an exotic braconid larval parasitoid, Cotesia
flavipes Cameron, has been released in the lowveld area and
prospects for its establishment appear to be good. However, this
establishment might be curtailed mainly by the inability of Co.
flavipes to adapt to the seasonal carryover mechanisms
utilised by the indigenous Cotesia sesamiae
Cameron.
Key Words: stemborers, Chilo partellus,
parasitoids, Cotesia flavipes, Cotesia sesamiae,
biological control, lowveld, Zimbabwe
Résumé—Les foreurs Busseola fusca
(Fuller) et Chilo partellus (Swinhoe) causent les
plus grands dégâts économiques sur maïs et sorgho au
Zimbabwe. A certain nombre d'études ont été menées sur la
bio-écology et la gestion des foreurs au Zimbabwe, mais
plusieurs sont encore inachevées. Les plus importantes d'entre
elles sont: l'étude des cycles de vie, l'incidence et le mode de
répartition, les plantes hôtes, les pertes de récoltes, la
lutte chimique, les pratiques culturales, la résistance des
plantes, l'utilisation de phéromones sexuels et la lutte
biologique. Ces études sont discutées en détails dans cet
article et les aspects nécessitant des études plus approfondies
sont soulignées. Dans le cadre d'une strategie intégrée de la
gestion des foreurs au Zimbabwe, un parasitoïde larvaire
exotique, Cotesia flavipes Cameron, a été lâché dans
la région de basse altitude et les possibilities d'acclimation
semblent être excellents. Toutefois, cette acclimatation
pourrait être limitée par l'inabilité de Co. flavipes à
s'adapter aux mechanisms de passages saisoniers, utilisés par le
parasitoïde local Cotesia sesamiae Cameron.
Mots Clés: foreurs, Chilo partellus,
parasitoïdes, Cotesia flavipes, Cotesia
sesamiae, lutte biologique, basse altitude, Zimbabwe
Distribution and Abundance, in Maize and Sorghum, of
Lepidopteran Stemborers and Associated Indigenous Parasitoids in
Zanzibar
E. I. Niyibigira1,2, Z. S. Abdallah3, W. A. Overholt1, V.
Y. Lada3 and A. Van Huis2
1 International Centre of Insect Physiology and Ecology
(ICIPE), P.O. Box 30772, Nairobi, Kenya;
2 Department of Entomology, Wageningen University, P.O. Box
8031, 6700 EH Wageningen, The Netherlands; 3Plant Protection
Division of Zanzibar, P.O. Box 1062, Zanzibar, Tanzania
(Accepted 24 October 2001)
Abstract—Studies to determine the relative
abundance and distribution of stemborer species and their
associated parasitoids in maize and sorghum were carried out
during the 1995–1996 and 1999–2000 cropping seasons on
Unguja and Pemba, the two main islands of Zanzibar. Three
stemborer species were found on both islands in maize and
sorghum, with the exotic species Chilo partellus Swinhoe
(Crambidae) being the most abundant and widely distributed
species, accounting for 75.3 % of stemborer attack. It was
followed by Sesamia calamistis Hampson (Noctuidae) and Ch.
orichalcociliellus Strand (Crambidae). Stemborer abundance
was significantly higher in Pemba (1.47 ± 0.20) than Unguja
(0.85 ± 0.05). Overall stemborer density in Zanzibar, during the
period of study, was 1.03 ± 0.08 stemborers per plant. Stemborer
infestation was significantly higher during the short rainy
season than long rainy season but it did not vary between maize
and sorghum or coral rag and plantation areas. The indigenous
parasitoids recorded included ten larval parasitoids: Bassus sp.,
Chelonus sp., Cotesia sp., Cotesia sesamiae
Cameron, Cotesia ruficrus (Haliday), Dolichogenidea
sp., Dolichogenidea aethiopica Wilkinson,
Dolichogenidea polaszeki Walker, Megaselia sp. and an
unidentified Tachinidae. Among these, the braconid Co.
sesamiae Cameron was the most common parasitoid, attacking
all the stemborer species and recorded from 85.2 % of parasitised
larvae. However, parasitism was low— 3.9 % on Unguja and 1.9
% on Pemba. In addition, the efficiency of Co. sesamiae was
reduced by two hyperparasitoids—Aphagnomus fijiensis
Ferrière and Elasmus sp. Seven pupal parasitoids were
recorded, namely Dentichasmias busseolae Heinrich, Brachymeria
sp. Westwood, Brachymeria olethria
Waterston, Pediobius furvus Gahan, Psilochalsis
soudanensis Steffan, Syzeuctus ruberrimus Benoit and
an unidentified Chalcididae. The differences in species diversity
between the two islands are discussed in the context of the
equilibrium theory of biogeography and the geographical size.
Classical biological control of the introduced stemborer Ch.
partellus using the exotic parasitoid Co. flavipes to
supplement the indigenous parasitoids in population regulation is
proposed as a potentially useful option for Zanzibar.
Key Words: stemborer, Chilo partellus,
Sesamia calamistis, Chilo orichalcociliellus, indigenous
parasitoids, Cotesia sesamiae, hyperparasitism, biological
control, maize, sorghum, Zanzibar
Résumé—Pendant les périodes culturales de
1995–1996 et 1999–2000, des études ont été menées
sur la l'abondance relative et la répartition des espèces de
foreurs et leur ennemis naturels trouvés sur maïs et sorgho
dans Unguja et Pemba deux îles de Zanzibar. Trois espèces ont
été trouvés sur le maïs et le sorgho sur les deux îles. Chilo
partellus Swinhoe (Crambidae) était le plus abondant et plus
largement réparti. Il comptait pour 75.3% des infestations des
borers, suivit par Sesamia calamistis Hampson (Noctuidae)
et Ch. orichalcociliellus Strand (Crambidae). L'abondance
des borers était plus élevé dans l'île de Pemba (1.47 ±
0.20) que dans celle d'Unguja (0.85 ± 0.05). En général la
densité des borers à Zanzibar pendant la période d'étude
était de 1.03 ± 0.08 foreurs par plant. L'infestation par les
borers étaient particulièrement élevé pendant la courte
saison des pluies, mais n'a pas variée entre le maïs, le
sorgho, ou entre les plantations et les bancs de coraux. Dix
parasitoids locaux ont été collectés parmi lesquels, Bassus
sp., Chelonus sp., Cotesia sp., Cotesia
sesamiae Cameron, Cotesia ruficrus (Haliday),
Dolichogenidea sp., Dolichogenidea aethiopica
Wilkinson, Dolichogenidea polaszeki Walker, Megaselia
sp., et un Tachinidae non identifié. Le Braconidae Co.
sesamiae Cameron était le plus abondant et a été collecté
à partir 85.2% de larves parasites, toutes les espèces de
foreurs confondues. Toutefois, le parasitisme était bas, 3.9 sur
Unguja et 1.9 % sur Pemba. L'efficacité des parasitoïdes était
réduite par deux hyperparasitoïdes—Aphagnomus
fijiensis Ferrière et Elasmus sp. Sept parasitoïdes
de pupes ont aussi été collectés, notemment Dentichasmias
busseolae Heinrich, Brachymeria sp. Westwood,
Brachymeria olethria Waterston, Pediobius furvus Gahan,
Psilochalsis soudanensis Steffan, Syzeuctus ruberrimus
Benoit et un Chalcididae non identifié. Les differences en
diversités spécifiques entre les deux îles sont discutées
dans le contexte de la théorie de l'équilibre des
biogéographie et des étendues géographiques. La lutte
biologique classique du foreur introduit Ch. partellus qui
utilise le parasitoïde exotique Co. flavipes pour
renforcer l'action régulatrice des parasitoïdes locaux des
borers est préconisée comme option utile pour Zanzibar.
Mots Clés: foreur, Chilo partellus, Sesamia
calamistis, Chilo orichalcociliellus, parasitoides
locaux, Cotesia sesamiae, hyperparasitisme, lutte
biologique, maïs, sorgho, Zanzibar
Distribution and Species Composition of Cereal Stemborers
in the Eastern Zone of Tanzania
E. Nsami1, B. Pallangyo1, V. Mgoo1 and C. O. Omwega2
1 National Biological Control Progamme, P. O. Box 30031,
Kibaha, Tanzania;
2 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O.
Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 9 January 2002)
Abstract—A survey was conducted in the four
regions of Tanga, Morogoro, Coast and Dar es Salaam in eastern
Tanzania to determine the distribution and species composition of
cereal stemborers and their natural enemies. A total of 22 fields
were sampled in Tanga, 28 in Morogoro, 17 in Coast and one in Dar
es Salaam. Chilo partellus was found to be the predominant
species, accounting for 80 % of all stemborers collected. Busseola
fusca, Sesamia calamistis and Chilo
orichalcociliellus made up 15, 4 and less than 1 % of the
stemborers collected respectively. Infestation levels varied with
the age of the plants, whereby younger plants were more severely
infested (infestation ranging from 20–40 %) than mature
plants (infestation ranging from 5–15 %). Two larval
parasitoids, Cotesia sesamiae and Cotesia flavipes,
were the main natural enemies collected. However, the levels of
parasitism of the stemborers were very low. The exotic natural
enemy Co. flavipes may have spread from the Kenya
coast (where it is established) into eastern Tanzania.
Key Words: cereal stemborers, species
composition, infestation level, parasitism, parasitoids
Résumé—Une enquête a été menée dans les
quatre régions de Tanga, Morogoro, Coast et Dar es Salaam dans
l'est de la Tanzanie afin de déterminer la distribution et la
composition en espèces des foreurs de tige de céréales et de
leurs ennemis naturels. Au total, 22 champs ont été
échantillonnés dans Tanga, 28 dans Morogoro, 17 dans Coast et
un dans Dar es Salaam. Chilo partellus est l'espèce
dominante, il représente 80% de tous les foreurs des tiges
récoltés. Busseola fusca, Sesamia calamistis et Chilo
orichalcociliellus représentent respectivement 15, 4 et
moins de 1 % des foreurs de tige récoltés. Les niveaux
d'infestation varient avec l'âge des plantes; ainsi les plantes
les plus jeunes sont plus sévèrement infestées (l'infestation
est comprise entre 20–40%) que les plantes mûres
(l'infestation est comprise entre 5 et 15%). Deux parasitoïdes
larvaires, Cotesia sesamiae et Cotesia flavipes,
sont les principaux ennemis naturels récoltés. Cependant, les
niveaux de parasitisme des foreurs des tiges sont très bas.
L'ennemi naturel exotique Co. flavipes a dû s'étendre de
la côte kenyanne (où il est établi) vers la côte tanzanienne.
Mots Clés: foreurs, composition en espèces,
niveaux d'infestation, parasitisme, parasitoids
Distribution and Species Composition of Stemborers and
Their Natural Enemies in Maize and Sorghum in Ethiopia
Emana Getu1, W. A. Overholt1 and E. Kairu2
1 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O.
Box 30772 Nairobi, Kenya;
2 Kenyatta University, P. O. Box 43844,
Nairobi, Kenya
(Accepted 24 October 2001)
Abstract—Surveys were conducted to determine the
species composition of stemborers and their natural enemies in
maize and sorghum in 1999 and 2000 in eastern, northern, southern
and western Ethiopia. The six species of stemborers found
attacking maize and sorghum were Chilo partellus (Swinhoe)
(Lepidoptera: Crambidae), Busseola fusca Fuller, Sesamia
calamistis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae), S.
nonagrioides botanephaga Tams & Bowden
(Lepidoptera: Noctuidae), Rhynchaenus niger (Horn)
(Coleoptera: Rhynchophoridae) and Pissodes dubious (Ström)
(Coleoptera: Rhynchophoridae). Twenty species of primary
parasitoids of eggs, larvae and pupae of Ch. partellus, B.
fusca and S. calamistis were recorded. Other natural
enemies, including predators, fungi and nematodes, were also
found. Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae)
was the dominant and the most widely distributed parasitoid of
stemborers in Ethiopia, and was reared from field-collected Ch.
partellus, B. fusca and S. calamistis.
Key Words: distribution, stemborers,
natural enemies, maize, sorghum, establishment, Chilo
partellus, Cotesia flavipes, Busseola fusca,
Ethiopia
Résumé—Des enquêtes ont été menées en 1999
et 2000 en Ethiopie afin de déterminer la composition des
espèces de foreurs présents sur maïs et sorgho et leurs
ennemis naturels. Les six espèces de foreurs trouvées sur le
maïs et le sorgho sont Chilo partellus (Swinhoe)
(Lepidoptera: Crambidae), Busseola fusca Fuller, Sesamia
calamistis Hampson (Lepidoptera: Noctuidae), S.
nonagrioides botanephaga Tams & Bowden
(Lepidoptera: Noctuidae), Rhynchaenus niger (Horn)
(Coleoptera: Rhynchophoridae) et Pissodes dubious (Ström)
(Coleoptera: Rhynchophoridae). Vingt espèces de parasitoïdes
primaires des oeufs, des larves et des pupes de Ch. partellus,
B. fusca et S. calamistis ont été répertoriés.
D'autres ennemis naturels en l'occurrence des prédateurs, des
champignons et des nématodes ont aussi été trouvés. Le plus
abondant et le plus largement répartie des parasitoïdes des
foreurs en Ethiopie a été Cotesia flavipes Cameron
(Hymenoptera: Braconidae). Il a été collecté sur Ch.
partellus, B. fusca et S. calamistis.
Mots Clés: distribution, foreurs, ennemis
naturels, maïs, sorgho, acclimatation, Chilo partellus, Cotesia
flavipes, Busseola fusca, Ethiopie
The Chemical Ecology of Host Location by Parasitoids of
African Stemborers
Linnet S. Gohole1,2 and Adele J. Ngi-Song2
1 Moi University, Department of Crop Production and Seed
Technology, P.O. Box 1125, Eldoret, Kenya;
2 International Centre
of Insect Physiology and Ecology, P.O. Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 21 November 2001)
Abstract—During foraging, parasitoids of insect
herbivores are aided by chemical compounds generally termed
`infochemicals', to locate their hosts. The origin of the
infochemicals varies; they may be derived from the herbivore
itself or activities related to the biology of the herbivore, the
host plant, or from interactions between the plant and the
herbivore. This paper reviews the status of research in this
area, and presents an account of the infochemicals used by
African stemborer parasitoids during foraging, as well as
recommending possible areas for further investigation. The
information generated has potential for application in behaviour
modification of parasitoids species in biological control
programmes.
Key Words: infochemicals, volatiles,
parasitoids, stemborers, foraging behaviour
Résumé—Lors de la recherche de l'hôte les
parasitoïdes des insectes herbivores s'orientent grâce à
certains composés chimiques volatiles appelés `infochemicals'.
L'origine de ces composés chimiques est variable. Ils
proviennent soit de l'hôte lui-même, soit des activités en
relation avec la biologie de l'hôte, de la plante hôte, ou de
l'interaction entre les deux. Cet article revise le statut des
recherches dans ce domaine. Il présente une liste des composés
chimiques utilisés par les parasitoïdes des foreurs africains
lors de la recherche de l'hôte et suggère des thèmes de
recherches futures. Les informations générées ici ont un
potentiel d'application dans les programmes de lutte biologique
dans le cadre de la modification des comportements des espèces
de parasitoïdes.
Mots Clés: infochemicals, volatiles, foreurs,
comportement
Polymorphism for Wolbachia Infections
in Eastern and Southern African Cotesia sesamiae
(Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) Populations
Adele J. Ngi-Song and Moses B. Mochiah
International Centre of Insect Physiology and Ecology, P. O.
Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 29 June 2001)
Abstract—Cotesia sesamiae (Cameron)
(Hymenoptera: Braconidae) is an indigenous, gregarious, larval
endo/parasitoid which is widely distributed in Africa and attacks
mid- to late instars of stemborers. There is renewed interest in
using Co. sesamiae for biological control to reduce the
problems caused by stemborers. However, Wolbachia sp., a
bacterial symbiont of some populations of Co. sesamiae, poses
some threat to the successful use of the parasitoid for stemborer
control. This bacterium's common effect is cytoplasmic
incompatibility between infected males and uninfected females.
Polymerase chain reaction (PCR) tests were carried out on
parasitoid samples collected from 5 locations in Kenya and 8
other countries in eastern Africa. Wolbachia presence was
detected in Co. sesamiae populations from Coast and
Machakos in Kenya, and from samples collected from 6 other
eastern and southern African countries. No infection was detected
from western Kenya, Uganda and Malawi. Cross mating among 3
infected populations (North Coast, South Coast and Machakos) and
2 uninfected populations (Kitale and Kuja) was done to establish
which populations were reproductively compatible. Biological
parameters, such as brood size and percent females were compared
among the different crosses. One-way incompatibility, indicative
of Wolbachia infection, was observed from the crosses
between males of either Mombasa or Machakos and females from
Kitale. Selection of compatible Co. sesamiae populations
is critical to successful augmentation biological control
programmes.
Key Words: biological control, Braconidae,
cytoplasmic incompatibility, parasitoid population, Wolbachia
infection, Cotesia sesamiae, Hymenoptera
Résumé—Cotesia sesamiae
(Cameron)(Hymenoptera: Braconidae) est un parasitoïde endémique
grégaire des larves de foreur de tiges de céréales. Il est
reparti sur toute l'Afrique. Il y a un renouvellement d'intérêt
pour l'utilisation de Co. sesamiae dans la lutte
biologique contre les foreurs. Toutefois, la bacterie
symbiotique, Wolbachia sp., présente chez certaines
populations du parasitoïde est une menace pour l'utilisation
efficace de Cotesia sesamiae. Cette bacterie cause
généralement une incompatibilité sexuelle entre les mâles
infectés et les females non infectées. Les tests par les
réactions en chaîne de polymerase (PCR) ont été effectués
sur 5 populations differentes du Kenya et des populations
collectées dans 8 pays de l'Afrique de l'est. Au Kenya, la
bacterie a été détectée chez les populations de la côte et
de Machakos et aussi dans les échantillons venant de 6 pays
d'Afrique de l'est et du Sud. Aucune infection n'a été
observée dans les populations de l'ouest du Kenya, du Malawi et
de l'Ouganda. Les croisements génétiques entre les 3
populations infectées (Côte Nord, Côte Sud et Machakos) et les
2 populations non infectées (Kitale et Kuja) ont été
effectués pour établir quelles populations étaient
incompatibles. Des parametres biologiques tels que le nombre de
descendants, et le pourcentage de females ont été comparés
pour les differents croisements. Une incompatibilité
unidirectionelle charactéristique de l'infection par Wolbachia
a été observé dans les croisements où les mâles venaient de
Mombasa ou de Machakos et les females de Kitale. La selection des
populations compatibles de Co. sesamiae est essentielle au
succes des programmes de lutte biologique.
Mots Clés: lutte biologique, Braconidae,
incompatibilité cytoplasmique, parasitoïdes, infection par Wolbachia,
Cotesia sesamiae, Hymenoptera
Habitat Management Strategies for the Control of Cereal
Stemborers and Striga in Maize in Kenya
Z. R. Khan1, J. A. Pickett2, L. Wadhams2 and F. Muyekho3
1 International Centre of Insect Physiology and Ecology, P.O.
Box 30772, Nairobi, Kenya;
2 IACR-Rothamsted, Harpenden, Hertfordshire AL5 2JQ, UK;
3 Kenya Agricultural Research Institute, P.O. Box 450, Kitale,
Kenya
(Accepted 27 September 2001)
Abstract—Maize is the principal food and cash crop
for millions of people in the predominantly mixed crop-livestock
farming systems in Kenya. Stemborers and striga (Striga
hermonthica) are major constraints to increased maize
production in eastern Africa. An intercropping and trap crop
system has been developed, using a `push-pull' strategy, for the
control of stemborers in small scale maize farming systems. The
`push-pull' strategy involves trapping stemborers on highly
susceptible trap plants (pull) and driving them away from the
crop using repellent intercrops (push). Napier grass (Pennisetum
purpureum Schumach) and Sudan grass (Sorghum
vulgare sudanense Stapf.) are used as trap plants,
whereas molasses grass (Melinis minutiflora Beauv.) and
two species of desmodium (Desmodium uncinatum Jacq. and Desmodium
intortum Urb.) repel ovipositing stemborers. The
integrated `push-pull' strategies were shown to increase
parasitism of stemborers through attraction of parasitoids to one
of the intercrops, molasses grass. The leguminous intercrop,
silver leaf desmodium, drastically reduced damage to maize by the
parasitic weed, striga. This aspect was further investigated and
developed for integration with stemborer control. On-farm trials
with farmers in Kenya have shown significant yield increases in
maize farming.
Key Words: stemborers, maize, habitat
management, `push-pull', Kenya, Striga hermonthica
Résumé—Le maïs est la principale nourriture et
culture commerciale pour des millions de personnes pratiquant le
système agricole prédominant au Kenya, associant la culture et
l'élevage. Les foreurs des tiges et le striga (Striga
hermonthica) sont les contraintes majeures de l'accroissement
de la production de maïs en Afrique de l'Est. Un système de
cultures associées et pièges, utilisant une stratégie de
répulsion-attraction, à été développé pour contrôler les
foreurs des tiges dans les petites exploitations agricoles. La
stratégie de répulsion-attraction consiste à piéger les
foreurs de tiges sur des plantes pièges fortement attractives
(attraction) et à les éloigner de la culture en utilisant des
cultures associées répulsives (répulsion). On utilise l'herbe
à éléphants (Pennisetum purpureum Schumach) et l'herbe
du Soudan (Sorghum vulgare sudanense Stapf) comme plantes
pièges tandis que l'herbe à mélasse (Melinis minutiflora Beauv)
et deux espèces de desmodium (Desmodium uncinatum Jacq.
et Desmodium intortum Urb.) repoussent les foreurs de
tiges prêts à pondre. La stratégie de répulsion-attraction
permet d'augmenter le parasitisme des foreurs des tiges en
attirant les parasitoïdes vers l'une des cultures associées,
l'herbe à mélasse. L'association du desmodium à feuilles
argentées (Légumineuse), réduit de façon drastique les
dégâts causés au maïs par l'herbe parasite striga. Ce
résultat a été approfondi et développé pour être associé
avec la lutte contre les foreurs des tiges. Des essais au champ
réalisés avec des fermiers au Kenya ont montré des
augmentations de rendements significatives dans la culture du
maïs.
Mots Clés: foreurs des tiges, maïs,
gestion de l'habitat, répulsion-attraction, Kenya, Striga
hermonthica
Developing Habitat Management Systems for Gramineous
Stemborers in South Africa
J. van den Berg1, M. Rebe1, J. De Bruyn2 and H. Van Hamburg2
1 ARC-Grain Crops Institute, Private bag X1251, Potchefstroom,
2520, South Africa;
2 School for Environmental Sciences, Potchefstroom University
for Christian Higher Education, Potchefstroom, 2520, South Africa
(Accepted 27 September 2001)
Abstract—The stemborers Busseola fusca
(Lepidoptera: Noctuidae) and Chilo partellus (Lepidoptera:
Crambidae) are important pests of maize and sorghum in South
Africa. A habitat management system for these pests is being
developed in the Northern Province of South Africa. This
management system is similar to the one used in eastern Africa,
where host and non-host plants of stemborers are used to repel
moths away from the main crop and attract them to highly
attractive trap plants. To identify possible trap crops, a survey
of wild host plants of stemborers was undertaken in the Northern
Province of South Africa and several new host plants were
recorded. As a possible trap crop for stemborers, various Napier
grass (Pennisetum purpureum) varieties were evaluated for
oviposition preference by Ch. partellus moths and
subsequent larval survival on those varieties. Few larvae
survived longer than 15 days after inoculation onto Napier grass
plants. A survey was conducted of farming practices that would
affect the adoption of habitat management strategies. The high
usage of tractors for ploughing may have a negative effect on
adoption of perennial intercrops in a habitat management system.
The common practice of free grazing animals also reduced the
fodder value and benefit of trap crops. The value of Napier grass
does not only lie in its use as trap crop but also as a measure
to limit soil erosion and as animal feed.
Key Words: Busseola fusca, Chilo
partellus, habitat management, South Africa, stemborers, trap
plants, Napier grass
Résumé—Les foreurs des tiges Busseola fusca
(Lepidoptera: Noctuidae) et Chilo partellus (Lepidoptera:
Crambidae) sont des ravageurs importants du maïs et du sorgho en
Afrique du Sud. Un système de gestion de l'habitat de ces
ravageurs est en cours de développement dans la province nord de
l'Afrique du Sud. Ce système de gestion est similaire à celui
utilisé en Afrique de l'Est, où les plantes hôtes et non
hôtes des foreurs des tiges sont utilisées pour repousser les
papillons hors de la culture et les attirer vers des plantes
pièges fortement attractives. Afin d'identifier de possibles
cultures pièges, on a entrepris une enquête sur les plantes
hôtes sauvages des foreurs des tiges dans la province nord de
l'Afrique du Sud et plusieurs nouvelles plantes hôtes ont été
trouvées. Plusieurs variétés d'herbes à éléphants (Pennisetum
purpureum), pouvant jouer le rôle de culture piège pour les
foreurs des tiges ont été évaluées pour tester la
préférence ovipositionelle des adultes de C. partellus
ainsi que la survie larvaire ultérieure. Très peu de larves
survivent plus de 15 jours après l'infestation sur les plants
d'herbe à éléphants. Une enquête a été conduite sur les
pratiques culturales qui pourraient influencer l'adoption de
stratégies de gestion de l'habitat. L'utilisation importante des
tracteurs pour labourer pourrait avoir une influence négative
sur l'adoption de cultures associées pérennes dans un système
de gestion de l'habitat. La pratique courante du libre pâturage
des animaux réduit également la valeur du fourrage et le
bénéfice des cultures pièges. La valeur de l'herbe à
éléphants ne se résume pas seulement dans son utilisation
comme culture piège mais aussi comme un moyen de limiter
l'érosion du sol et comme fourrage.
Mots Clés: Busseola fusca, Chilo partellus,
gestion de l'habitat, Afrique du Sud, foreurs des tiges, plantes
pièges, herbes à éléphants
Integrated Management of Stemborers in Lesotho
J. Van den Berg1 and A. A. Ebenebe2
1 ARC-Grain Crops Institute, Private Bag X1251, Potchefstroom,
2520, South Africa;
2 Department of Zoology and Entomology, Faculty of Natural
Sciences, University of the Orange Free State, P.O. Box 339,
Bloemfontein 9300, South Africa
(Accepted 23 August 2001)
Abstract—A review is provided of the status of
integrated management technologies for the stemborers Busseola
fusca and Chilo partellus in Lesotho. Busseola
fusca is the most important stemborer of maize and sorghum
while C. partellus is only important on sorghum. No
stemborer-resistant maize or sorghum varieties are available and
farmers mainly plant land races of these crops. Cultural control
practices such as the use of crop residue management practices
have potential in suppressing borer numbers. Chilo partellus
numbers, especially, can be suppressed through the destruction of
sorghum crop residues. Studies indicated that adaptation of
planting date can lead to escape of damage and reduced yield
losses. Surveys indicate that insecticide use is on the increase
in Lesotho, but the efficacy of insecticides used for borer
control is not always adequate. The most promising area for
change towards a pest management system lies in crop residue
management. Changing crop residue management practices,
especially where sorghum residues are left in the fields, should
be encouraged. There is a high likelihood of adoption of a system
in which Napier grass is planted around maize fields since
farmers place a premium on livestock feed. Development and
adoption of an integrated pest management system will, however,
only be successful if farmers are involved in its development.
Key Words: Busseola fusca, Chilo
partellus, integrated management, crop residue management,
Lesotho
Résumé—Un bilan des techniques de gestion
intégrée des foreurs de graminées Busseola fusca et Chilo
partellus au Lesotho est présenté. Busseola fusca
est le foreur le plus important du maïs alors que C.
partellus est surtout important sur sorgho. Aucune variété
résistante de maïs ou de sorgho n'est disponible et les
fermiers plantent principalement des races locales. La lutte
culturale telle que la gestion des résidus de culture offre un
potentiel intéressant pour contrôler les effectifs de foreurs.
Ainsi, les effectifs de C. partellus peuvent être
contrôlés par la destruction des résidus de culture du sorgho.
Des études ont montré qu'un aménagement des dates de semis
peut limiter les dégâts et réduire les pertes de récolte. Des
enquêtes indiquent que l'utilisation d'insecticide s'accroît au
Lesotho, mais que l'efficacité des traitements n'est pas
toujours suffisante. La gestion des résidus de culture s'avère
être le domaine le plus prometteur pour gérer les ravageurs. On
devrait favoriser les pratiques de gestion de résidus, en
particulier lorsque les résidus de sorgho sont laissés au
champ. Un système de culture où l'herbe à éléphants est
plantée autour des parcelles de maïs sera très
vraisemblablement adopté dans la mesure où les fermiers
accordent beaucoup d'importance à la nourriture du bétail. Le
développement et l'adoption d'un système de gestion intégré
des ravageurs ne seront cependant couronnés de succès que si
les fermiers sont impliqués dans leurs réalisations.
Mots Clés: Busseola fusca, Chilo
partellus, gestion intégrée, gestion des résidus de
culture, Lesotho
Changes in the Distribution of Lepidopteran Maize
Stemborers in Kenya from the 1950s to 1990s
Zhou Guofa, William A. Overholt and Moses B. Mochiah
International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE),
P.O. Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 21 November 2001)
Abstract—Three hundred and ninety-two maize fields
in the southern arable zone of Kenya were sampled for
lepidopteran cereal stemborers from 1996–2000. Chilo
partellus (Swinhoe) was the most abundant stemborer, and was
found at all locations with elevations below 1500 m, and at some
locations between 1500 and 2300 m. The highest density of C.
partellus was in the semi-arid ecological zone of eastern
Kenya. Chilo orichalcociliellus (Strand) was found in the
lowland southern coastal area, and a few inland sites on the
border of Tanzania in southeastern Kenya. Busseola fusca
Fuller was dominant in highland areas. In the Lake Victoria
Basin, which has an elevation of about 1100 m, B. fusca
was dominant at some sites, but overall, C. partellus was
more abundant. Sesamia calamistis Hampson was present at
all elevations and all locations, but typically at low densities.
Eldana saccharina (Walker) was found in two-thirds of the
fields sampled in the Lake Victoria Basin. These results are
compared with the distributions of the various stemborers in the
1950s to 1960s, as reported in the literature.
Key Words: stemborers, distribution, Chilo
partellus, Busseola fusca, elevation
Résumé—Trois cent quatre vingt douze champs de
maïs ont été échantillonnés dans la zone arable du sud Kenya
pour les lépidoptères foreurs de tiges entre 1996 et 2000. Chilo
partellus (Swinhoe) est le foreur le plus abondant, il a
été trouvé dans toutes les localités situées à une altitude
inférieure à 1500 m, et dans certaines localités entre 1500 et
2300 m. La plus forte densité de C. partellus a été
trouvée dans les zones écologiques semi-arides de l'Est du
Kenya. On trouve Chilo orichalcociliellus dans les basses
terres de la zone côtière sud et dans plusieurs localités de
l'intérieur des terres près de la frontière tanzanienne au
sud-est du Kenya. Busseola fusca Fuller est dominant dans
les hautes terres. Près du bassin du lac Victoria, qui a une
altitude d'environ 1100 m, B. fusca est dominant dans
certaines localités, mais d'une manière générale, C.
partellus est l'espèce la plus abondante. Sesamia
calamistis Hampson est présent à toutes les altitudes et
toutes les localités, mais à faibles densités. On trouve Eldana
saccharina (Walker) dans deux tiers des champs
échantillonnés sur le bassin du lac Victoria. Ces résultats
sont comparés avec la distribution des foreurs de tiges des
années 1950 et 1960, rapportée dans la litérature.
Mots Clés: foreurs des tiges, distribution, Chilo
partellus, Busseola fusca, altitude
Impact of Solar Radiation, Rainfall and Cannibalism on
Disappearance of Maize Stemborers in Kenya
M.J. Bonhof and W.A. Overholt
International Centre of Insect Physiology and Ecology, P.O.
Box 30772, Nairobi, Kenya
(Accepted 24 October 2001)
Abstract—The effect of solar radiation, rainfall
and cannibalism on the disappearance of eggs and larvae of the
cereal stemborer Chilo partellus (Swinhoe) were studied.
Disappearance and nonviability of egg batches was higher on
plants exposed to solar radiation than on shaded plants.
Significantly fewer small larvae were recovered from plants
exposed to rainfall than from shielded plants. Cannibalism among
larvae of the same size was not common except at high larval
densities. Contrary to the common belief that disappearance is
the result of predation, these studies show that solar radiation
and rainfall might also play an important role in the
disappearance of stemborer eggs and small larvae.
Key Words: solar radiation, rainfall,
cannibalism, disappearance, Chilo partellus, maize
Résumé—Les effets des radiations solaires, de la
pluie et du cannibalisme sur la disparition des oeufs et des
larves du foreur des tiges de céréale Chilo partellus
(Swinhoe) ont été étudiés. La disparition et la
non-viabilité des pontes sont plus importantes sur les plantes
exposées aux radiations solaires que sur celles situées à
l'ombre. Le nombre de jeunes larves retrouvées sur les plantes
exposées aux pluies est significativement plus faible que sur
les plantes protégées. Le cannibalisme entre les larves de
même taille n'est pas commun sauf si les densités de larves
sont élevées. Contrairement à ce qui est communément admis,
à savoir que la disparition est le résultat de la prédation,
ces études montrent que les radiations solaires et la pluie
peuvent aussi jouer un rôle important dans la disparition des
oeufs et des jeunes larves de foreurs des tiges.
Mots Clés: radiations solaires, pluie,
cannibalisme, disparition, Chilo partellus, maïs
Options in Developing Stemborer-Resistant Maize: CIMMYT's
Approaches and Experiences
S.N. Mugo1, D. Bergvinson2 and D. Hoisington2
1 International Maize and Wheat Improvement Center (Centro
Internacional de Mejoramiento de Maíz y Trigo, CIMMYT), P. O.
Box 25171, Nairobi, Kenya;
2 CIMMYT, Lisboa 06600, Mexico D.F., Mexico
(Accepted 20 August 2001)
Abstract—Various insect pests, of which stemborers
are the most widely distributed and damaging, affect about 30 out
of the 35 million hectares planted with maize in developing
countries. Chemical control, biological control, cultural methods
and host plant resistance constitute the four general approaches
to stemborer control. The use of stemborer-resistant maize
increases farming efficiency by both reducing yield losses from
stemborer damage and reducing or eliminating the cost of
insecticides and other inputs. In the past, CIMMYT followed
conventional breeding methods to develop germplasm resistant to
stemborers and molecular technology, quantitative trait loci
(QTL) in marker-assisted selection (MAS) to select for improved
stemborer resistance in elite lines. More recently, CIMMYT has
developed the capacity to produce transgenic maize with
resistance factor(s) derived from genes that encode
delta-endotoxins derived from the soil bacterium Bacillus
thuringiensis (Bt). A sub-tropical source population with
multiple borer resistance (MBR population) was developed by
recombination and recurrent selection under infestation with four
stemborer species. Marker-assisted selection is being used in two
African countries to promote the transfer of resistance into
elite and adapted germplasm. The Insect Resistant Maize for
Africa (IRMA) project is pursuing the transfer of Bt-based
resistance to adapted maize germplasm, initially in Kenya, but
later to other interested African countries. CIMMYT's varietal
release strategy is to pyramid Bt genes into maize
populations with existing multigenic pest resistance, in order to
enhance both the levels and durability of plant resistance to
maize pests. This paper discusses the various approaches used at
CIMMYT to develop stemborer-resistant maize germplasm.
Key Words: stemborers, maize, maize
breeding, host plant resistance, marker assisted selection,
transgenic maize, delta-endotoxins, Bacillus thuringiensis,
multiple borer resistance maize populations
Résumé—Plusieurs espèces d'insectes infestent
environ 30 sur 35 million d'hectares plantés de maïs dans les
pays en voie de développement. Parmi ceux-ci, les foreurs sont
les plus destructifs et les plus largement repartis. La lutte
chimique, biologique, les méthodes culturales et l'utilisation
des plantes résistantes forment les quatres approches courantes
de lutte contre les foreurs. L'utilisation du maïs résistant
aux foreurs augmentent l'efficacité culturale en réduisant les
pertes en récoltes dues aux foreurs grâce à la réduction ou
l'élimination des dépenses en insecticides ou autres entrants
agricoles. Dans le passé CIMMYT a suivi la méthode
conventionnelle des multiplications pour développer du matériel
génétique résistant aux foreurs, la technologie moleculaire,
l'aspect quantitatif du loci (QTL) des marqueurs assistés (MAS)
aide à selectionner dans les lignes elites une meilleure
resistance aux foreurs. Plus recemment, le CIMMYT a dévéloppé
la capacité de produire un maïs transgénique avec des facteurs
de résistance dérivés des gènes qui codent pour une
delta-endotoxin dérivée des bactéries du sol Bacillus
thuringiensis (Bt). Une souche sous tropicale avec une
résistance multiple aux foreurs a été dévéloppée par
recombinaison et selection recurrente sous une infestation de
quatres espèces de foreurs. La sélection par marqueur assisté
est actuellement utilisée dans 2 pays africains pour promouvoir
le transfert de la résistance dans le matériel génétique
élite adapté. Le projet sur la résistance du maïs aux insects
(IRMA) suit le transfert de la résistance basée sur Bt
au matériel génétique de maïs adapté, initiallement au
Kenya, et après aux autres pays africains qui s'y
intéresseraient. La stratégie de propogation des variétés de
CIMMYT est d'insérer le gène de Bt dans les populations
de maïs ayant des gènes multiples de résistances aux ravageurs
dans l'optique d'améliorer les niveaux et la durée de la
résistances des plantes aux ravageurs du maïs. Cet article
discute des différentes approches utilisées par CIMMYT pour
dévélopper un materiel génétiquement résistant aux foreurs
de tiges de maïs.
Mots Clés: foreurs, maïs, selection des
plantes maïs resistantes, selection par marqueur assisté, maïs
transgénique, delta-endotoxins, Bacillus thuringiensis,
population de maïs avec resistance multiple aux foreurs
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