Offshore Biological Control Strategy Applied to Pink Hibiscus Mealybug
Dale E. MeyerdirkUSDA, APHIS, PPQ
Riverdale, MD
Biological Control of Invasive Species in the Caribbean Region
Attack the pest problem abroad prior to invasion- “Buys Time” to develop control technology- Suppresses exploding pest populations - Reduces rate of dispersal between islands and entering Continental U.S.- Prolonged invasions reduces potential economic losses
Classical Biological Control
Importing and releasing exotic natural enemies that become established and self-perpetuating Environmentally sound pest controlSelf-sustainingRelatively easy to implementCost efficient
Biological Control of the Pink Hibsucus Mealybug - Caribbean
Serves as a “Model” for control of an invasive pest species in the CaribbeanExcellent Caribbean Regional Cooperative EffortCost SharingBiological control technology easily transferred
Pink Hibiscus Mealyug, Maconellicoccushirsutus (Green)
World Distribution Prior to 1994
Economic Lossesfrom Pink Hibiscus Mealybug
INDIA: Pest Status - grapes 58-90% losses, rosell or sorrel (Hibiscus sabdariffa) losses up to 75%, heavy infestations on cotton and teakEGYPT: Cotton damageGRENADA: IICA est. of economic, social + environmental = US $3,471,900; Crop Losses 1995-97 was US$1.8 million/year Potential Annual Losses = $ 10 mil./year
Economic Losses (Contin.)TRINIDAD AND TOBAGO: Potential Losses of $125 million TT DollarsST. KITTS: Significant loss of ornamentals, export losses on pumpkins, etc., no sorrel production.U.S. VIRGIN ISLANDS: Significant Losses to ornamentals (hibiscus) and soursop.
Risk Assessment of PHMHost Range
Risk Element: HIGH
PHM is Polyphagous
Feeds on more than 200 plant genera within 70 plant families
Pink Hibiscus MealybugHost PlantsFruits
PapayaSugar-appleGolden applePigeon peaCarambolaSoursopCherryPassion fruitAvocadoMangoPlumGrapeCitrusBreadfruitGuavaBanana
OrnamentalHibiscusCrotonAllamandaAnthuriumHeliconiaLantanaSeagrapeBougainvilleaOleanderIxoraGinger lilyScheffleraFicus
VegetableTomatoPumpkinOkraLettuceBeansCucumberPeppersDasheenCabbageSquash
Risk Assessment of PHMDispersal Potential
Risk Element: HIGHHigh reproductive potential
10 generations/year Female Egg Sac >600 eggs
Highly mobile life stages by wind, animals, man, and machinery
Risk Assessment of PHMEconomic Impacts to US
Risk Element: HIGHReduce Commodity YieldLower Commodity ValueResult in Loss of MarketsPotential Economic Losses $2 Billion/year(2003 Dollars)
Risk Assessment of PHMEnvironmental Impact
Risk Element: HIGHDamage to agriculture, forestry and horticultureAttacks 6 Plant Genera that contain Threatened and Endangered Plant Spp.(Florida, Hawaii and Puerto Rico): Caesalpinia, Colubrina, Curcurbita, Eugenia, Hibiscus and Vigna.
Spread of Pink Hibiscus Mealybug in Caribbean
0
2
4
6
8
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12
1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002
No.
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s
Spread of Pink Hibiscus MealybugThroughout Western Hemisphere
1984 - Hawaii1994 - Grenada, Carriacou1995 – Trinidad, St. Kitts and Nevis 1996 –Tobago, Aruba, St. Maarten, St. Lucia 1997 – St. Eustatius, Curacao, Anguilla, Guyana, British Virgin Islands, St. Vincent, Grenadines, St. Thomas, St. Croix, St. John, Culebra, Vieques
1998 – Montserrat, Guadeloupe, Puerto Rico 1999 – Martinique, USA (California), Belize, Mexico Venezuela ?2000 – Barbados, Bahamas2001 – Antigua, Dominica, Suriname2002 – Florida (USA), Haiti, Dominican Republic
az
Argentina
Peru
iBoliva
Chile
Colombia
Venezuela
Paraguay
Ecuador
Cuba
gNicara ua
Bermuda
Guyana
Uruguay
Suriname
HondurasGuatemala
Panama
Haiti
French Guiana
Costa Rica
Belize
El Salvador
Bahamas
California
Florida
Hawaii
DominicanRepuBlic
PuertoRicoJamaica
Mexcoi
r ilB
Cayman Islands
Baja California Norte
Nayarit
Western Hemisphere Countries Infested with Pink Hibiscus Mealybug as of July 2004
PHMB present
PHMB free
Risk Assessment of PHMUS Entry Potential Consideration
Risk Element: HIGH
PHM Intercepted 813 times (PIN 2003)
Maconellicoccus hirsutus Interceptions at Ports of Entry Into United States From Caribbean
0
10
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60
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999
Interceptions
Num
b er
Year
Note:Baggage = 211Cargo = 8Ship Store = 4
Risk Assessment of PHMHabitat Suitability In US
Risk Element: HIGH
Attacks and survives on hosts in 4 or more plant hardiness zones
Climate Exclusion Map for PHM (75 days/yr with minimum dailyTemperature lower than 0 degrees C)
Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ
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Denotes areas with greater than 75%Climatological similarity to areas where PHM is endemic
Figure 2. Climex simulation showing PHM potential ecological range
Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ
Damage -Pink Hibiscus Mealybug-
Toxic salivaResults in malformation of leaves, fruit and shoot growthStunting of plant growthOccasional death of plantShortened internodes = “Bunchy Top”Black Sooty Mold
PHMInfested Hibiscus
PHMDefoliated Hibiscus
Dead Hibiscus Shrubs – St Kitts
Healthy Sammon Tree
Dead SammonTree – Grenada With PHM Egg Mass
Healthy SoursopFruit
PHM Infested Soursop Fruit
Hawaii Infestation-Pink Hibiscus Mealybug-
Since 1983Not an economically important pestAttacked by two primary, internal hymenopterous parasitesParasites:
1) Anagyrus kamali Moursi2) Anagyrus sp.
Exotic Parasitoids IntroducedQuarantine Facility – USDA, ARS, Newark, DelawareAnagyrus kamali
ChinaHawaiiTaiwan
Gyranusoidea indicaEgyptPakistanAustralia
Allotropa mecridaEgyptPuerto Rico
Economic Benefits of Biocontrol Program
750 Million Dollars/Year Loss (1997)Estimated cost of Biological Control Technology Development and Transfer= $500,000/year for 3 to 5 yearsExpected Economic Benefits to Costs Ratio for a Single Year Exceeds 1500:1Based on 1997 Dollars and value of: Avocado, Citrus, Cotton, Grape, Mango, Ornamentals and Vegetables
Anagyrus Kamali
Technology Transfer of PHM Biological Control Program To:
St. Kits, W.I. - 1996US Virgin Islands - 1998
St. ThomasSt. CroixSt. John
Puerto Rico - 1999ViequesCulebra
Belize – 1999California - 1999Bahamas – 2000St. Eustatius - 2001Haiti – 2002Dominican Republic –2002Florida - 2002
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1996-1998
Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug – St. Kitts, W.I.
92%Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugSt. Thomas, U.S.V.I. (Hibiscus)
050
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1997-1999
91.2%Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugSt. Coix, U.S.V.I. (Hibiscus)
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0510152025303540
MealybugParasite
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1997-1999
97.1%Reduction
Impact of Parasites onPink Hibiscus MealybugPuerto Rico (Hibiscus)
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Mealybug
Parasite
1998 - 2000
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Impact of Parasites onPink Hibiscus MealybugVieques (Hibiscus)
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May July Aug. Nov. Jan. Feb. May Aug.0
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Mealybug
Parasite
1998 - 1999
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Impact of Parasites on Pink Hibiscus MealybugBelize - Hibiscus
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Mealybug
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1999 2000
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96.6%Reduction
Pink Hibiscus Mealybug in Imperial County, California (Mulberry)
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1999-2001
96%Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Florida (Hibiscus)
0100200300400500600700800
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Mealybug
Parasite
2002 - 2003
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98.7% Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Nassau, New Providence, Bahamas (Hibiscus)
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Jan. April July Feb051015202530354045
Mealybug
Parasite
2001-2002
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82% Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug - Haiti (Hibiscus)
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July Oct. Dec. Jan. Feb. June0
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Mealybug
Parasite
2002 - 2003
Av e
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97.2% Reduction
Impact of Parasites on Pink Hibiscus Mealybug – Dominican Republic (Hibiscus)
0
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500
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Aug.Oct. NovDec Jan.Feb
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Mealybug
Parasite
2002 - 2003
Av e
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96.6% Reductiion
Level of PHM Population Density Reduction by Parasitoids
HibiscusSt. Kitts = 91.6 %US Virgin IslandsSt. Thomas = 91.2%St. Croix = 97.1%Puerto Rico = 92%Culebra = 96.5%Vieques = 97.8%Belize = 96.6%
CaliforniaMulberry = 96%Carob = 93%
Bahamas = 82% (1 year)Florida = 98.7%Haiti = 97.2%Doinican Republic = 96.6%
Potential Spead of PHM in United States in 2005
Florida Nursery Shipped 900,000 potted hibiscus plants to 36 States from January to July 2005
11 of 17 States Climatically suitable for PHM
Shipments were found to be partly infested with PHM in Late July 2005
Potential Spead of PHM in United States in 2005
Shipments made to Garden Centers of Major Establishments
PHM recovered from Garden Centers in Louisiana, North Carolina and Kansas.
Potted Hibiscus Plants Potentially Infested with Pink Hibiscus Mealybug
Brian Spears, USDA, APHIS, PPQ
?? ? ?