Biological control of cereal stem borers in Kenya: A cost benefit approach

Abstract

Lepidopteran stem borers are the key pests of maize in Sub-Saharan Africa. In the lowland tropics, dry mid-altitude, dry transitional and the moist mid-altitude zones of Kenya, the invasive crambid Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera: Crambidae) causes up to 73% yield loss. The International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE) started a biological control (BC) program in 1991 to control stem borers in subsistence agriculture in Africa with emphasis on classical BC of C. partellus. The project released the braconid larval parasitoid Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera: Braconidae) in 1993 in coastal Kenya, where it got established and spread to other regions. This study assesses the economic impact of the introduced parasitoid. Temporal data on percentage parasitism by the introduced parasitoid and on stem borer density were collected between 1995 and 2004. Socio-economic data was collected through administration of questionnaires to 300 farmers. Economic impact of the project was calculated as the value of the yield loss abated by the parasitoid based on a model of expected stem borer density and parasitism level. Average annual parasitism increased linearly from the time of introduction to reach 20% parasitism by 2004. The net reduction in total stem borer density over the last 10 years was 33.7%, thus abating 47.3% of yield loss. The region will accumulate a net present value of US $ 183 million in economic benefits in 20 years since release of the parasitoid. Introduction of other parasitoid species targeting the egg and pupal stages of the stem borer life cycle stages would be required for biological control to push yield loss by stem borers to an insignificant level.

Résumé

Contrôle biologique des foreurs des céréales au Kenya : une approche économique Les lépidoptères foreurs de graminées sont des ravageurs importants du maïs en Afrique subsaharienne. Dans les zones de faibles et moyennes altitudes du Kenya, le foreur exotique Chilo partellus (Swinhoe) (Lepidoptera : Crambidae) a causé jusqu’à 73% de perte de rendement. Le Centre international pour l’étude de la physiologie et de l’écologie des insectes (ICIPE, son abréviation anglo-saxonne) a initié en 1991 un programme de lutte biologique classique pour lutter contre ce ravageur. Ce programme a permis la libération en 1993 d’un parasitoïde braconide, Cotesia flavipes Cameron (Hymenoptera : Braconidae), dans la région côtière du Kenya, où il s’est établi et à partir de laquelle il a colonisé d’autres régions. Cette étude détermine l’impact économique de l’introduction de ce parasitoïde. Des données temporelles sur le pourcentage de parasitisme et sur la densité de foreurs ont été collectées entre 1995 et 2004. Les données socio-économiques ont été obtenues à l’aide d’un questionnaire diffusé auprès de 300 fermiers. L’impact économique a été calculé à partir des données de perte de rendement inférées par un modèle d’estimation de la densité de foreurs et du taux de parasitisme. Le niveau moyen de parasitisme a augmenté linéairement au cours du temps depuis l’introduction du parasitoïde pour atteindre 20% de parasitisme en 2004. La réduction nette de la densité totale de foreurs a été de 33,7% lors de cette dernière décennie, réduisant de 47,3% la perte de rendement. La région devrait accumuler un bénéfice net économique de 183 millions de dollars américains dans ces 20 dernières années depuis que le parasitoïde a été lâché. L’introduction d’autres espèces de parasitoïdes actives contre les oeufs et chrysalides des foreurs devrait permettre de renforcer le contrôle biologique afin de rendre les pertes de rendement causées par les foreurs insignifiantes.

Keywords:

• Stem borer
• biological control
• parasitoids
• benefits
• costs