Effect of host plant nitrogen fertilization on the biology of the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae

Females of Tetranychus urticae Koch were reared on leaf discs of apple trees and bush beans grown at different N concentrations (0.6–75 mM NO_inf3^sup-). N-deficiency increased pre-imaginal development time, preoviposition period, and decreased female weight, fecundity and oviposition rate of the mites. N, water, amino acid, and sugar content of the apple leaves were positively correlated with weight and egg production and negatively correlated with development time and pre-oviposition period. The reverse correlations were found with total phenol content of the leaves and above mite parameters. A reduction of leaf N by 50% was related with a tenfold decline in fecundity on apple leaves. The stress mainly affected the oviposition rate and to a lesser extent the oviposition period. On apple leaves the net reproductive rate (av. no. offspring per , R_o), mean length of a generation (T), and innate capacity for increase (r_m) were R_o=40.3, T=17.1, and r_m=0.22 for the standard N concentration, and 4.7, 25.0, and 0.06 for strong N-deficiency, respectively.

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Zusammenfassung Die polyphage Gemeine Spinnmilbe ist ein wirtschaftlich bedeutender Schädling. Die Rolle einzelner Nährstoffe bei der Milbenvermehrung wurde schon von einigen Autoren mit unterschiedlichen Ergebnissen untersucht. Der Stickstoff scheint aber einer der Hauptfaktoren zu sein.Ueber Gewebekulturen klonierte Apfelbäume sowie aus Samen gezogene Buschbohnen wurden in Nährlösungen mit verschiedenen N-Angeboten kultiviert. Aus solchen Pflanzen wurden Blattscheiben ausgestanzt und mit Weibchen von T. urticae besetzt. Gemessen wurden die tägliche Eiablage bis zum natürlichen Tod, die Entwicklungsdauer und das Weibchengewicht. Mit dem bei N-Mangel abnehmenden N, Aminosäuren- und Zuckergehalt (v.a. Sorbit) im Blatt korrelierend nahmen auch Gewicht, Ablagerate und Fekundität ab, bzw. die Entwicklungsdauer und Praeovipositionsperiode zu. Die umgekehrte Wirkung auf diese Milbenparameter hatte der Gesamtphenolgehalt. Eine Reduktion des N-Gehalts der Blätter auf die Hälfte (1.5% N) bewirkte auf Apfelblättern eine Abnahme von Fekundität und Ovipositionsrate um das zehnfache, bzw. eine Zunahme der Präovipositionsperiode um mehr als das dreifache. Der Stress beeinflusste v.a. die Maxima der Ablageverläufe und weniger die Lebensdauer. Der Wassergehalt war ebenfalls mit der Fekundität positiv korreliert.Auf Bohnenblättern legten die Tiere mehr Eier und erreichten ein höheres Gewicht als auf Apfel, dies bei gleichem N-Gehalt beider Pflanzen. Es wirken somit noch andere Faktoren auf die Reproduktion der Spinnmilben.Die Populationsparameter wurden ebenfalls sehr stark beeinflusst. Auf Apfelblättern ergab sich bei der Kontrolle eine Nettoreproduktionsrate R_o von 40.3 und bei starker N-Defizienz 4.7. Die mittlere Generationsdauer T sowie die spezifische natürliche Wachstumsrate r_m betrugen für die Kontrolle 17.1 Tage, bzw. 0.22 und für starken N-Mangel 25.0 Tage, bzw. 0.06.Die Ergebnisse zeigen, dass sich bereits kleinere Unterschiede im Stickstoffgehalt und damit zusammenhängend im Zucker- und Phenolgehalt stark auf die Populationsdynamik der Gemeinen Spinnmilbe auswirken können.