Populationsmodell Apfelwickler
Das Modell lehnt sich an das in der Schweiz entwickelte Apfelwickler-Modell von Graf, Höhn, Höpli und Kuske 2018 an. Es handelt sich um ein Populationsmodell, d.h. es werden alle Stadien beginnend von den Apfelwicklerpuppen im Frühjahr simuliert. Beim Start des Modells wird von 100 Puppen ausgegangen.
Besonderes Augenmerk wurde auf die Eiablage, die L1 Larven und die frischen Einbohrungen durch die L1 Larven gelegt. Die Eiablage und die Einbohrungen werden jeweils pro Tag angegeben. Das Auftreten der Falter (Weibchen) und der Larvenstadien wird demgegenüber als Summe und ihre Entwicklung über die Zeit dargestellt.
Startpunkt (Biofix):
Werden keine Einstellungen im Modell gemacht, dann beginnt das Modell am 1. Januar mit der Berechnung der Temperatursumme (T0 > 10°C, Mittelwert 417 DD, SD 63) für den Schlupf der Apfelwicklerweibchen. Die Apfelwicklerpuppen entwickeln sich dabei in drei verschiedenen Geschwindigkeiten. Diese ist Abhängig von der Exposition der Puppen zur Sonne. Im Augenblick wird noch nicht die tatsächliche Sonneneinstrahlung für die Berechnung der Entwicklungsgeschwindigkeit der schnellen und mittleren Apfelwicklerpuppen herangezogen, sondern mit pauschalen Aufschlägen gerechnet. Hier wird aber in Kürze auf das von Graf et. al. 2003 veröffentlichte Verfahren umgestellt, das die Sonneneinstrahlung mit einbezieht.
Erste Überprüfungen haben ergeben, dass die Berechnung des Flugbeginns mit dieser Methode sehr gut funktioniert. Dies gilt insbesondere für die Region Süddeutschland und das Alte Land. Falls es hier in anderen Regionen Abweichungen geben sollte ist es möglich, den Start des Modells durch Eingabe des Flugbeginns (Pheromonfalle) manuell zu starten. Entscheidend hier sind die ersten gefangenen Falter in der Region. Erkundigen Sie sich also bitte bei ihren Beratern nach diesem Termin.
Der Flug der Weibchen wird in der Grafik ganz unten angezeigt. Die Weibchen der ersten Generation sind als dunkelgrüne Fläche (1) und die Weibchen der zweiten Generation als hellgrüne Fläche dargestellt (2). Derzeit werden nur zwei Generationen simuliert.
Fruchtbarkeit der Weibchen
Nach Untersuchungen von Graf et. al. 2018 ist die Fruchtbarkeit zu Beginn ihrer Eiablagetätigkeit (nach der Präovipositionsphase) am höchsten und nimmt dann im Laufe der Zeit deutlich ab. Graf et. al. 2018 arbeiten hierbei mit einer Weibull Verteilung. Wir haben diese näherungsweise mit einer Erlang Verteilung abgebildet (To > 10°C, Mittelwert 115 DD, SD 66).
Eiablage
Die Eiablage durch die Apfelwicklerweibchen erfolgt in den Abendstunden während der Dämmerung. Die Intensität der Eiablage ist von 3 Faktoren abhängig
- Tageszeit: die Eiablage erfolgt in der Zeit vor und nach dem Sonnenuntergang. Für die Intensität der Eiablagetätigkeit über die Zeit haben wir eine Normalerteilung zugrunde gelegt. Die höchste Intensität erfolgt zum Zeitpunkt des Sonnenuntergangs (Mittelwert 2 Stunden, SD 0.5 Stunden).
- Witterungsbedingungen: die Eiablageintensität ist temperaturabhängig. Unter 14°C erfolgt keine Eiablage. Das Temperaturoptimum liegt bei 23 bis 25°C. Über 31°C erfolgt keine Eiablage. Bei Niederschlag wird die Eiablage unterbrochen.
- Fruchtbarkeit: siehe oben
In der Grafik wird die Eiablage immer pro Tag angezeigt (3). Dadurch lässt sich sehr einfach ablesen, in welchen Phasen die Eiablage besonders hoch bzw. niedrig ist.
Ei- und Larvenentwicklung
Für die Entwicklung der Eier und der verschiedenen Larvenstadien werden die folgenden Parameter zugrunde gelegt
| Entwicklungsstadium | Mittelwert DD | SD in % | Entwicklungsschwelle To | Verteilung |
|---|---|---|---|---|
| Eier | 78 | 10 | 10°C | Erlang |
| L1 Larven | 45 | 10 | 10°C | Erlang |
| L2 Larven | 45 | 10 | 10°C | Erlang |
| L3 Larven | 45 | 10 | 10°C | Erlang |
| L4 Larven | 55 | 10 | 10°C | Erlang |
| L5 Larven | 120 | 10 | 10°C | Erlang |
| Puppen | 159 | 6 | 10°C | Erlang |
Dabei wurde jedes Stadium zwei Entwicklungsgeschwindigkeiten unterzogen. Zum einen wurde die Temperatursumme auf der Grundlage der gemessenen Lufttemperatur berechnet und zum anderen ein Aufschlag für den Teil der Population einberechnet, der einer direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist (analog zur Postdiapausenentwicklung).
Larvenschlupf
Der Larvenschlupf wird in der obersten Zeile als Larvenschlupf pro Tag angezeigt (4). Darüber hinaus kann man die Zahl der fünf Larvenstadien als unterschiedlich farbige Flächen ablesen. Das wichtigste Larvenstadium L1 befindet sich dabei ganz unten in orange dargestellt (5).
Berechnungsverfahren
Das fruitweb Apfelwicklermodell wurde auf der Grundlage des time varying distributed delay Modell (Manetsch 1976) entwickelt. Dadurch ist es möglich die Entwicklung jedes simulierten Individuums mit einem Zeitintervall von 30 Minuten zu berechnen. Die Übergänge zwischen den verschiedenen Stadien (Ei, Larve, Puppe und Adulte) sind deshalb nicht normalverteilt, sondern folgen einer Erlangverteilung.
Literatur
T.J. Manetsch (1976). Time-varying distributed delays and their use in aggregative models of large systems. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics 6: 547–553.
B. Graf, H. Höhn, H.U.Höpli und S. Kuske (2018). Predicting the phenology of codling moth, Cydia pomonella, for sustainable pest management in Swiss apple orchards. The Netherlands Entomological Society Entomologia Experimentalis et Applicata 166: 618-627
B. Graf, H.U. Höpli und H. Höhn (2003). Optimizing insect pest management in apple orchards with SOPRA. Bulletin IOBC/SROP, Vol.26 No.11:43-48