Control of the variegated grasshopper <i>Zonocerus variegatus</i> (L.) on cassava

Abstract

Zonocerus variegatus is the main grasshopper pest of crops, notably cassava, in the humid lowland forests and savannas of West and Central Africa. In parts of West Africa, hatching is maximal at the start of the dry season (late September - early November), with outbreaks in November - April. From the 1950s, increased agriculture has resulted in forest clearings for cassava, maize and leafy vegetables, which provide ideal habitat for the pest. The aggregated early instars (I-III) prefer herbs off-farm, but later in the dry season (January-March) food-plants are scarce, and the more dispersed instars V, VI and adults move to crops. Although cassava leaves when damaged produce hydrogen cyanide (HCN), feeding in aggregations by the larger instars causes them to wilt and lose HCN quickly. Comparatively high concentrations of glucose in the guts of Z. variegatus feeding on cyanogenic plants suggest that cyanogens are a primary nutrient. The spread of the exotic weed Chromolaena odorata in West Africa coincided with the spread of Z. variegatus perhaps because agricultural clearings are suited to both. For this reason, eradication of the weed will probably not control Z. variegatus. Although the grasshopper is attracted to the flowers, aggregation on C. odorata is more likely to be due to oviposition and hatching in its shade, which also occur under other plants. The weed could be useful in distracting Z. variegatus temporarily away from crops and as a spraying target. In 1970, Nigeria declared Z. variegatus a major pest, and subsequently it has become a problem in Cote d'Ivoire, Ghana, Congo, Benin, Uganda, Senegal and Burkina Faso. In national and international campaigns, expensive chemical insecticides (presently the only defence) are applied. Spraying early-instar aggregations roosting on vegetation such as C. odorata in November-December may be practical, provided farmers synchronise operations. However, chemicals are only effective in the short-term, are environmentally damaging, and eliminate the natural enemies of other pests. Spraying chemicals against Z. variegatus kills the parasitoids, Epidinocarsis lopezi, introduced to control the cassava mealybug. The resurgence of the mealybug has probably been a bigger problem than Z. variegatus itself. Alternative methods for use by farmers are therefore necessary. Digging up egg pods for desiccation at the soil surface has given large reductions in populations. Egg pods occur in small areas close to cultivated fields. Farmers can identify these areas because of the large adult aggregations there in March-April. However, egg-pod exposure has so far not been attempted by farmers acting together. Spores of the fungus Metarhizillm jlavoviride sprayed in kerosene and peanut oil kill 70-95% of field populations. A strain isolated from Z. variegatus caused 90% mortality in 7-9 days in the laboratory. Cheap trap-and-release devices, baited with natural olfactory attractants and containing the spores in powder form, are being developed particularly to reach Z. variegatus in the bush. Grasshoppers leaving the traps died within 10 days, up to 30m away, and would serve for cross-infection. A single defoliation of cassava (to simulate Z. variegatus feeding damage) does not decrease root yield, but additional ones do. Since many African communities eat the leaves, their loss is also important. An integrated management strategy for Z. variegatus, to be made in collaboration with farmers and national programmes, will take into account farmers' attitudes to crop damage, grasshopper trapping and spraying with fungal spores; local agricultural and pest-control practices; and cost/benefit analyses. Chemicals will not be emphasised but habitat management, based on the grasshopper's feeding and oviposition behaviour, will be.

Key Words: African agriculture, cassava, chemical control, Chromolaena odorata, egg-pod exposure, IPM, Metarhizium flavoviride, neem, olfactory traps, socio-economics, Zonocerus variegatus

Zonocerus variegatus est le principal Acridien ravageur des cultures, surtout du manioc, dans les forêts humides de basse altitude et les savanes de l' Afrique de l' Ouest et de l' Afrique Centrale. Dans certaines régions de l' Afrique de l' Ouest, l'éclosion est maximale au début de la saison sèche (fin septembre-début novembre) et des pullulations se développent en novembre-avril. Depuis les années 50, l'extension de l'agriculture s'est accompagnée d'une déforestation au profit de cultures de manioc, de maïs et de légumes, ce qui a fourni au criquet un habitat idéal. Les jeunes stades agrégatifs (stades I-III) préfèrent les herbes spontanées, mais plus tard, au cours de la saison sèche (janvier-mars) les plantes alimentaires se faisant rares, les stades V et VI, plus dispersés, ainsi que les adultes, se déplacent vers les cultures. Bien que les feuilles de manioc produisent de l'acide cyanhydrique (HCN) quant elles sont endommagées, l'alimentation des stades âgés, agrégés sur les plantes, entraîne le flétrissement des feuilles et la perte rapide de l'HCN. Les fortes concentrations de glucose dans le tube digestif de Z. variegatus se nourrissant de plantes cyanogènes suggèrent que les glucosides cyanogènes soot utilisés comme des nutriments primaires. La dispersion de la mauvaise herbe exotique Chromolaena odorata en Afrique de l'Ouest a coïncidé avec la présence croissante de Z. variegatus, pêut-etre parce que la déforestation les a tous deux favorisés. En conséquence, l'éradication de la mauvaise herbe ne permettra probablement pas de contrôier Z. variegatus. Bien que les criquets soient attirés par les fleurs de C. odorata, leur agrégation sur la plante est plus probablement due au fait qu'ils pondent et que les oeufs éclosent à l'ombre du végétal, ce qui peut être le cas pour d'autres plantes. Les zones envahies par la mauvaise herbe peuvent être utiles pour éloigner temporairement Z. variegatus des champs cultivés ou pour des applications d 'insecticides. En 1970, Z. variegatus a été déclaré ravageur principal au Nigeria puis il a posé problème en Côte d'lvoire, au Ghana, au Congo, au Bénin, en Ouganda, au Sénégal et au Burkina Faso. Au cours de campagnes nationales et internationales de lutte, des insecticides chimiques onéreux (actuellement le seul recours) soot utilisés. Le traitement insecticide des agrégats de jeunes stades perchés sur des plantes, comme C. odorata en novembre-décembre, pêut etre pratiqué à condition que les agriculteurs se groupent pour synchroniser les opérations. Cepeodant, les insecticides ne sont efficaces que dans le court terme, ils endommagent l'environnemeot et éliminent les ennemis naturels des autres ravageurs. L'épandage de produits chimiques contre Z. variegatus tue le parasitolde Epiditwcarsis lopezi introduit en Afrique pour contrôler la cocheoille du manioc. La résurgence de la cochenille a probablement été un problème plus important que celui posé par Z. variegatus lui-même. Il est done nécessaire de proposer aux agriculteurs des methodes alternatives. L'exhumation des oothèques pour les exposer à la dessication à la surface du sol peut réduire considérablement les populations. Les criquets déposent leurs oothèques dans des zones de surface réduite, près des champs cultivés. Les agriculteurs peuvent localiser ces zones car on y trouve de grands rassemblements d'adultes en mars-avril. Cependant, cette technique n'a pas été pratiquée par des agriculteurs travaillant en concertation. L'épandage de spores du champignon Metarhizium flavoviride, en suspension dans du kérosène et de l'huile d'arachide, tue 70-95% de Ia population au champ. Une souche isolée de Z. variegatus en a tué 90% en 7-9 jours au laboratoire. Des systèmes bon marché, permetlant d'attraper et de relâcher les criquets, appâtés avec des attractifs olfactifs naturels et contenant des spores sous forme de poudre, sont actuellement dévèloppés, tout particulièrement pour atteindre Z. variegatus dans la brousse. Les criquets quittent le piège, meurent dans les 10 jours à quelques 30m de là, et peuvent provoquer des contaminations. Une première défoliation du manioc (pour simuler les dégats de Z. variegatus) ne diminue pas la récolte en tubercules, mais des défoliations successives le font. Du fait que de nombreuses communautés africaines consomment les feuilles de manioc, la perte en feuilles est aussi importante. Une stratégie de gestion intégrée dirigée contre Z. variegatus impliquant la collaboration entre les agriculteurs et les programmes nationaux, devra prendre en compte le comportement des agriculteurs face aux dégâts du criquet, au piégeage et à la contamination du criquet par des spores du champignon; les pratiques locales de l'agriculture et de la lutte contre les ravageurs, et les analyses coût-bénéfice. Plutôt que l'utilisation des pesticides, c'est l'aménagement de l'habitat, fondé sur le comportement alimentaire et le comportement de ponte du criquet, qui sera accentué.

Mots Clés: Agriculture africaine, Chromolaena odorata, exposition des oothèques, lutte chimique, lutte intégrée, manioc, Metarhizium flavoviride, neem, pièges olfactifs, socio-économie, Zonocerus variegatus