Entwicklung einer automatisierten Pheromonfalle für den Borkenkäfer Ips typographus mit Erfassung der Umgebungsbedingungen zur Migrationsanalyse
Um verlässliche Rückschlüsse zwischen Umgebungsbedingungen und Migrationsverhalten von Käfern zu erlangen wird ein konstanter Pheromonabgabemechanismusmit kontinuierlicher Datenerfassung sowohl der Fangzahlen als auch der Umgebungsbedingungen entwickelt. Dazu wird im Rahmen dieser Arbeit ein Prototyp einer automatisierten Lockstofffalle zum Fang des Buchdruckers Ips Typographus (LINNAEUS, 1758), einem Fichtenborkenkäfer, entwickelt, gefertigt und in einem Freilandversuch getestet. Die Falle basiert auf einer handelsüblichen Schlitzfalle für Borkenkäfer, die um einen elektronisch gesteuerten Pheromondispenser, eine automatische Einheit zum Zählen der gefangenen Käfer, diversen Sensoren zur Erfassung der Umgebungsbedingungen, einen Mikrocontroller sowie eine Energiequelle für den autarken Einsatz erweitert wird. Dabei dient der auf der ARDUINO Plattformbasierende Mikrocontroller der Steuerung, Datenverarbeitung und -übertragung über das GSM-Netz an einen RA S P B E R RY PI Webserver. Zum Großteil werden die dafür konstruierten Bauteile des Prototyps im FDM-3D-Druckverfahren aus PLA gefertigt. Bereits in der ersten Testreihe zeigt die entwickelte Methode im Freilandversuch, die dem Test des Prototyps dient, auswertbare Ergebnisse über das Migrationsverhalten und liefert damit neue Erkenntnisse und Ansatzpunkte. Bei ähnlichen Umweltbedingungen werden vergleichbare Fangzahlen erreicht, womit die konstante Abgabe und Lockwirkung des Pheromongemisches, dessen Stabilität in Laborversuchen untersucht wurde, durch den Prototypen unter Realbedingungen bestätigt wird. Der größte Einflussfaktor im Versuchszeitraum auf die Migration ist die Umgebungstemperatur. Des Weiteren wird festgestellt, dass Käfer auch bei Regen, nachts und unterhalb von 16 °C migrieren. Eine weitere Beobachtung ist ein erhöhter Käferflug nach Schlechtwetterperioden. Mit den Erkenntnissen des Freilandversuches kann die Falle gezielt weiterentwickelt werden und sowohl der Wissenschaft als auch dem Pflanzenschutz als Werkzeug zur gezielten Forschung sowie der Schädlingsbekämpfung dienen. Durch den modularen Aufbau ermöglicht sie ebenfalls eine relativ einfache Anpassung an andere Insektenarten und bietet so ein breites Anwendungsfeld.
To gain reliable information on the correlation between environmental conditions and migration behaviour of beetles, a constant pheromone delivery mechanism with continuous data collection of the numbers of trapped beetles and environmental conditions is being developed. For this purpose, a prototype of an automated pheromone trap for catching the „european spruce bark beetle“ Ips typographus (LINNAEUS, 1758), is developed, manufactured and tested in a field trial. The trap is based on a commercially available slit trap for bark beetles, which is extended by an electronically controlled pheromone dispenser, an automatic unit for counting the trapped beetles, various sensors for recording the environmental conditions, a microcontroller and an energy source for self-sufficient use. The microcontroller, which is based on the ARDUINO platform, is used for controlling the components of the trap, data processing and transmission via the GSM network to a RA S P B E R RY PI web server. For the most part, the components of the prototype designed for this purpose are manufactured from PLA by using the 3D printing technic, fused deposition modelling FDM. Already in the first test series, the developed method shows evaluable results about the migration behaviour in the field test, which serves to test the prototype, and thus provides new insights and approaches. Comparable catch numbers are achieved under similar environmental conditions. This confirms the constant release and attraction effect of the pheromonemixture, whose stability was investigated in laboratory tests, by the prototype under real conditions. The greatest factor influencing migration during the test period is the ambient temperature. Furthermore, it is found that beetles also migrate during rain, at night and below 16 °C. Another observation is an increased number of migrating beetle after periods of bad weather. With the findings of the field trial, the trap can be further developed and serve both science and plant protection as a tool for targeted research and pest control. Due to its modular design, it can also be adapted easily to other insect species and thus offers a wide range of applications.
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