Laboratory and field studies of Hydrotaea aenescens were undertaken to provide information on this predator's biology and ecology under differing conditions, and to promote its use as a biocontrol agent for controlling house flies in poultry houses. Taxonomic diversity of arthropods in a new high-rise cage layer poultry house was determined from manure samples collected from different manure moisture categories. Stabilization of taxonomic diversity and taxonomic evenness of manure-inhabiting arthropods occurred after the house had been operating for eight months. In contrast, overall diversity in high-rise poultry houses at a well managed, longer established farm was significantly higher than that observed at the new farm, even after 1 1/2 years of operation. When the densities of selected manure-inhabiting predatory arthropods collected from the manure samples (including Carcinops pumilio, pseudoscorpions, a dermapteran species, an anthocorid species, and H. aenescens) were correlated with percent manure moisture, the results showed that, of these predators, only H. aenescens was positively correlated with both manure moisture and with densities of house fly larvae. This information emphasized that although predators such as C. pumilio may exhibit high predation rates on house fly eggs and first instars, their effectiveness 1s reduced by their spatial separation from their supposed prey. This contrasts greatly with H. aenescens performance. Decreases in survival of house fly larvae occurred when the larvae were exposed to H. aenescens of higher larval stadia. This was dramatically demonstrated when 100 first instar house flies were exposed to 100 second instar H. aenescens. No house fly larvae survived. Developmental times were determined at constant temperatures for egg, and larval H. aenescens. Developmental times decreased as temperature increased. Median time for egg and larval development ranged from 1.3 and 14.6 days at 22.2°C to 0.5 and 8.3 days at 35.0°C, for the respective stages. All of this information, together with developmental times and mortality of H. aenescens immatures gathered in a study of temperature dependent development has enhanced understanding of the biotic interactions in accumulated poultry manure. These data will be invaluable in designing integrated pest management programs especially in the area of computer-aided decision making. / Ph. D.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Wirksamkeit der beiden biologischen Präparate NeemAzal MD5 und TRF 002 MD auf das Entwicklungspotential der Larven der großen Stubenfliege (Musca domestica) und der Güllefliege (Hydrotaea aenescens) zu untersuchen. Bei den Präparaten handelte es sich um den Extrakt aus den Samen des tropischen Niembaumes (Azadirachta indica) mit dem Hauptwirkbestandteil Azadirachtin A in einer Konzentration von 5 % und um den Extrakt aus dem Bitterholz (Quassia amara) mit dem Hauptwirkstoff Quassin in einer Konzentration von 0,61 %. Die Larvenstadien 1 und 3 jeder Fliegenart wurden dem jeweiligen Präparat, das in verschiedenen Konzentrationen entweder eingemischt im Brutsubstrat (orale Aufnahme) oder in einem Tauchbad (topische Applikation) getestet wurde, ausgesetzt. Der Einfluss der Wirkstoffe auf die Parameter Verpuppungsrate, Schlupfrate, Entwicklungsdauer, Fliegengröße und Vorkommen von Asymmetrien wurde dabei ermittelt. NeemAzal MD5 in 5 % Lösung verhinderte, eingemischt ins Brutsubstrat, vollständig den Schlupf der Fliegen unabhängig vom Alter der verwendeten Larven. Das jüngste Larvenstadium wies dabei noch eine deutlich höhere Empfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff auf, hier reichte bereits eine 1 % Lösung aus, um die Entwicklung von Fliegen zu unterdrücken. Unterschiede in der Wirksamkeit auf die beiden verwendeten Fliegenarten waren gering. Hydrotaea aenescens erwies sich hierbei als etwas empfindlicher gegenüber NeemAzal MD5 als die Larven von Musca domestica. Die topische Applikation des Präparates auf das Larvenstadium 3 führte in den verwendeten hohen Konzentrationen (5 %, 10 %) nur zu einer Reduktion der Fliegenanzahl. Für eine vollständige Verhinderung der Fliegenentwicklung ist eine möglichst frühzeitige orale Aufnahme des Wirkstoffes durch die Larven notwendig. Es kommt dabei neben der Fraßhemmung zu einer Beeinflussung der Wachstums- und Häutungshormone, was die Metamorphose der Insekten unterdrückt. Die unter Laborbedingungen bewiesene insektizide Wirksamkeit von NeemAzal MD5 und seine Umweltverträglichkeit prädisponieren das Präparat für Feldversuche gegen Fliegenplagen in der ökologischen Tierhaltung. TRF 002 MD bewirkte auch in der höchsten verwendeten Konzentration (10 %), eingemischt in das Brutsubstrat der Larvenstadien 1 und 3 der beiden Fliegenarten, nur eine Reduktion der Schlupfrate um bis zu 30 % gegenüber den Kontrollgruppen. Die topische Anwendung dieser Substanz erwies sich in den durchgeführten Versuchen als nahezu wirkungslos auf die untersuchten Parameter. Damit war das Präparat nicht geeignet, das Schlüpfen von Fliegen vollständig zu verhindern.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Wirksamkeit der beiden biologischen Präparate NeemAzal MD5 und TRF 002 MD auf das Entwicklungspotential der Larven der großen Stubenfliege (Musca domestica) und der Güllefliege (Hydrotaea aenescens) zu untersuchen. Bei den Präparaten handelte es sich um den Extrakt aus den Samen des tropischen Niembaumes (Azadirachta indica) mit dem Hauptwirkbestandteil Azadirachtin A in einer Konzentration von 5 % und um den Extrakt aus dem Bitterholz (Quassia amara) mit dem Hauptwirkstoff Quassin in einer Konzentration von 0,61 %. Die Larvenstadien 1 und 3 jeder Fliegenart wurden dem jeweiligen Präparat, das in verschiedenen Konzentrationen entweder eingemischt im Brutsubstrat (orale Aufnahme) oder in einem Tauchbad (topische Applikation) getestet wurde, ausgesetzt. Der Einfluss der Wirkstoffe auf die Parameter Verpuppungsrate, Schlupfrate, Entwicklungsdauer, Fliegengröße und Vorkommen von Asymmetrien wurde dabei ermittelt. NeemAzal MD5 in 5 % Lösung verhinderte, eingemischt ins Brutsubstrat, vollständig den Schlupf der Fliegen unabhängig vom Alter der verwendeten Larven. Das jüngste Larvenstadium wies dabei noch eine deutlich höhere Empfindlichkeit gegenüber dem Wirkstoff auf, hier reichte bereits eine 1 % Lösung aus, um die Entwicklung von Fliegen zu unterdrücken. Unterschiede in der Wirksamkeit auf die beiden verwendeten Fliegenarten waren gering. Hydrotaea aenescens erwies sich hierbei als etwas empfindlicher gegenüber NeemAzal MD5 als die Larven von Musca domestica. Die topische Applikation des Präparates auf das Larvenstadium 3 führte in den verwendeten hohen Konzentrationen (5 %, 10 %) nur zu einer Reduktion der Fliegenanzahl. Für eine vollständige Verhinderung der Fliegenentwicklung ist eine möglichst frühzeitige orale Aufnahme des Wirkstoffes durch die Larven notwendig. Es kommt dabei neben der Fraßhemmung zu einer Beeinflussung der Wachstums- und Häutungshormone, was die Metamorphose der Insekten unterdrückt. Die unter Laborbedingungen bewiesene insektizide Wirksamkeit von NeemAzal MD5 und seine Umweltverträglichkeit prädisponieren das Präparat für Feldversuche gegen Fliegenplagen in der ökologischen Tierhaltung. TRF 002 MD bewirkte auch in der höchsten verwendeten Konzentration (10 %), eingemischt in das Brutsubstrat der Larvenstadien 1 und 3 der beiden Fliegenarten, nur eine Reduktion der Schlupfrate um bis zu 30 % gegenüber den Kontrollgruppen. Die topische Anwendung dieser Substanz erwies sich in den durchgeführten Versuchen als nahezu wirkungslos auf die untersuchten Parameter. Damit war das Präparat nicht geeignet, das Schlüpfen von Fliegen vollständig zu verhindern.

Efficient disposal methods are needed to manage manure produced by industrial animal production. Saprophagous fly larvae could potentially convert manure into fertilizer and produce protein; however, the process is not well studied. Musca domestica, Hydrotaea aenescens, and Coproica hirtula were investigated to determine the most suitable species and conditions that facilitate efficient poultry manure conversion. The objectives were to (1) develop laboratory protocols and timelines for fly production; (2) identify environmental conditions that affect conversion; and (3) determine the ideal manure moisture content, depth, and fly egg-to-manure ratio for manure conversion and protein production. Mass-production was possible for every species and timelines were established for all species except C. hirtula. The most promising species for use in a conversion system was M. domestica and the presence of C. hirtula facilitated complete conversion. When using these species simultaneously the ideal initial conditions were: 77.5% moisture, 2.9cm deep and 0.82g eggs/kg manure. / OMAFRA/ University of Guelph partnership