Survey the resistance of some weeds and greenhouse plants as trap crop in controlling of whitefly (Trialeurodes vaporariorum)

Document Type : Research Paper

Authors

1 Agronomy and Plant Breeding Dept., Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran

2 Crop Protection Dept., Faculty of Agriculture, University of Tehran, Karaj, Iran

Abstract

Whitefly is one of the polyphagous and most important pests of greenhouse crops, which reduces the quantitative and qualitative yield of crops. To study th resistance of some weeds and green house plants as trap crop in controlling whitefly, an experiment was conducted in a completely randomized design with eight treatments and 10 replications in the greenhouse of flower garden in Aligudarz city, 2018. The effect of trap plants on all traits of antixenosis and antibiosis mechanisms of whitefly was significant at 1%. The highest number of adsorbed insects and whitefly eggs were observed in cucumber (Cucumis sativus) and prickly lettuce (Lactuca scariola) and the lowest in cock seggs (Cestrum nocturnum). Although black nightshade (Solanum nigrum) was not attractive treatment for feeding adult whitefly, but after cucumber it was the most attractive treatment for spawning and the observed the highest percentage of egg and nymph mortality percentage (79%) in this treat. Also, the highest growth length of whitefly was observed in jerusalem chery (Pseudocapsieum solaum) (47 days) and black nightshade (46 days) treatments, and the lowest in cock seggs. Therefore, cucumber and prickly lettuce due to the attractiveness of feeding and laying for insects (low antixenosis resistance and jerusalem chery and black nightshade, due to higher egg and nymph mortality percentage and growth length (high antibiosis resistance): can be used as a trap plant to reduce the number of generations and control of whitefly and increasing of production of greenhouse crops.

Keywords

Main Subjects


مقدمه

سفید بالک[1] با نام علمی Trialeurodes vaporariorum از مهم‌ترین آفات پلی‌فاژ محصولات گلخانه‌ای و گیاهان زینتی بسیاری از مناطق جهان می‌باشد که به‌دلیل چندنسلی بودن، مقاومت به سموم شیمیایی، قدرت انتقال ویروس‌های گیاهی و فعالیت در سطح گیاهان، باعث کاهش عملکرد کمی و کیفی محصولات می‌شوند (Lapidot et al., 2014). روش‌های مختلفی جهت کنترل آفت گلخانه‌ای سفید بالک وجود دارد که از جمله آن‌ها می‌توان به روش‌های شیمیایی، زراعی، مکانیکی، رفتاری و بیولوژیک اشاره کرد (Alibakhshi et al, 2020). استفاده از روش‌ها ساده، کاربردی، مؤثر و سازگار با محیط زیست هم‌چون روش‌های زراعی جهت کنترل جمعیت و کاهش خسارات اقتصادی این آفت امری ضروری است (Naranjo et al., 2015).

در سیستم‌های زراعی، انواع مختلف گیاه یا محصول که به آن‌ها گیاهان ثانویه[2] گفته می‌شود، ممکن است همراه با محصول اصلی جهت مقابله با آفات کشت شود که باعث افزایش توانایی و پایداری کنترل بیولوژیکی آفات توسط دشمنان طبیعی می‌شوند (Gores et al., 2018). گیاهان ثانویه براساس هدف کشت در چند گروه: همراه[3]، دفع کننده[4]، مانع[5]، نشان‌گر[6]، تله[7] و جمع‌آوری کننده[8] آفات دسته‌بندی می‌شوند (Parker et al., 2013). استفاده از گیاهان تله یک روش زراعی، بوم‌شناختی و ابزار سنتی مدیریت آفات بوده که برای جذب، منحرف کردن، رهگیری و یا حفظ حشرات مفید یا عوامل بیماری‌زایی که بر روی آن‌ها جذب می‌شوند، کاشته می‌شوند (Blaauw et al., 2017). از گیاهان تله به‌عنوان یک میزبان یا سکونتگاه انحرافی در راستای پراکنده‌سازی و کاهش جمعیت آفات استفاده می‌شوند، چراکه گیاهان تله به‌عنوان میزبانان ترجیحی دارای جذابیت بیشتری برای آفات نسبت به گیاهان اصلی هستند (Buckland et al., 2017). محققین گزارش کردند که استفاده از گیاهان تله در محصولات گلخانه‌ای و زینتی می‌تواند باعث افزایش کیفیت و سلامت محصول و کاهش هزینه سمپاشی و تولید شود (Hatt et al., 2018; Midega et al., 2015) و گیاهان زیادی را جهت رسیدن به این اهداف به‌عنوان گیاه تله معرفی کردند که از جمله آن‌ها می‌توان به گیاهان زراعی ذرت شیرین (Zea mays convar.)، کلزا (Brassica napus)، خیار، گوجه‌فرنگی (Lycopersicum esculentum) و توتون (Nicotiana rustica)، گیاهان زینتی شمعدانی (Pelargonium zonale)، ختمی (Nicotiana rustica)، آزاله (Alcea mallow) و علف‌های‌هرز تاج‌ریزی، گاو پنبه (Abutilon theophrasti) و قوزک (Hibiscus trionum) اشاره کرد (Sarkar et al., 2018; Kumer et al., 2017; Badenes Perez et al., 2017). بنابراین در صورت شناسایی و حذف انتخابی گیاهان و علف‌های هرز جذاب، می‌توان از آن‌ها به‌عنوان گیاه تله/جمع‌آوری کننده آفات گلخانه استفاده کرد.

مقاومت گیاهان به حشرات و آفات، کیفیت‌های وراثتی گیاه است که یکی از اجرای مهم مدیریت تلفیقی آفات بوده و باعث کاهش جمعیت حشره و خسارت محصول می‌شود (Williams et al., 2017). مقاومت گیاهان به بندپایان همیشه جنبه نسبی داشته و چهار مکانیسم مقاومت آنتی‌زنوز[9]، آنتی‌بیوز[10]، تحمل[11] و اجتناب[12] از آفت در گیاهان مختلف گزارش شده است (Williams et al., 2017; Smith, 2005). آنتی‌زنوز (غیرترجیحی، رجحان، ضدمیهمان یا بیگانه)، عدم توانایی گیاه در پذیرایی از حشره گیاه‌خوار است که حشره آفت مجبور می‌شود که گیاه میزبان دیگری را انتخاب نماید. در مکانیسم مقاومت آنتی‌زنوز گیاه میزبان به‌دلیل حضور رنگ‌های غیرترجیحی، مو، پرز، عطر، مزه و غیره خود را برای آفات، نامطلوب، بدطعم و نامطبوع جلوه‌گر می‌سازد تا از کلنی‌سازی حشره جلوگیری کند. محققین گزارش کردند که آنتی‌زنوز تأثیر گیاهان بر بیولوژی و رفتار حشرات بوده و روی جفت‌گیری، تخم‌ریزی و تغذیه حشره تأثیر می‌گذارد (Lie et al., 2004). آنتی‌بیوز (پادزیستی) نیز تأثیر نامطلوب گیاه میزبان بر رشد و تولیدمثل آفات حشره‌ای که روی آن گیاهان تغذیه می‌کنند، می‌باشد و حتی ممکن است منجر به مرگ آفات شود (Stout, 2013). علی‌رغم اثربخشی و عملکرد گیاهان تله در کنترل بیولوژیک آفات، تاکنون از پتانسیل کامل آن‌ها در مدیریت یکپارچه آفت استفاده نشده است، در این راستا میزان مقاومت برخی از علف‌های‌هرز و گیاهان گلخانه‌ای از طریق مکانیسم‌های آنتی‌زنوز و آنتی‌بیوز به آفت سفید بالک گلخانه مورد بررسی قرار گرفت.

 

مواد و روش

به‌منظور بررسی کارایی برخی از علف‌های هرز و گیاهان گلخانه‌ای به‌عنوان گیاه تله در کنترل آفت سفید بالک محصولات گلخانه‌ای خیار و گوجه‌فرنگی، آزمایشی گلخانه‌ای در قالب طرح کاملاً تصادفی با هشت تیمار و 10 تکرار در گلخانه باغ گل‌های شهرستان الیگودرز در سال زراعی 98-1397 اجرا شد. موقعیت جغرافیایی شهرستان الیگودرز بین ۴۹ درجه و ۴۲ دقیقه طول شرقی و ۳۳ درجه و ۲۴ دقیقه عرض شمالی و ارتفاع از سطح دریا در حدود ۲۰۲۲ متر می‌باشد. الیگودرز در ناحیه کوهستانی و با آب و هوایی بسیار سرد در شرق استان لرستان واقع شده و از شهرهای مرتفع و مناطق سردسیر ایران است. نوع اقلیم نیمه مرطوب با تابستان معتدل و زمستان بسیار سرد بوده و حداکثر و حداقل دمای منطقه به‌ترتیب 3/34 و 7/5 درجه سانتی‌گراد و میانگین بارندگی سالانه 7/337 میلی‌متر می‌باشد. تیمارهای آزمایش هشت گونه گیاه میزبان آفت گلخانه‌ای سفید بالک بود (جدول 1 و شکل 1).

 

جدول 1- گونه‌های گیاهی مورد مطالعه به‌عنوان گیاهان تله برای کنترل سفید بالک

Table 1- Studied plant species as a trap plants for control of Whitefly

Emergence of the first seedling (day after planting)

Data of planting

Family

Binomial name

Common name

Type of plant

23

2019.03.10

Euphorbiaceae

Euphorbia peplus

Petty spurge

 

Weed

15

2019.02.20

Asteraceae

Lactuca scariola

Prickly lettuce

 

28

2019.03.10

Asteraceae

Sonchus asper

Prickly sowthistie

 

16

2019.02.01

Solanaceae

Solanum nigrum

Black nightshade

 

15

2019.02.01

Solanaceae

Cestrum nocturnum

Cock seggs

 

Ornamental

18

2019.03.29

Solanaceae

solaum Pseudocapsieum

Jerusalem chery

 

8

2019.02.20

Solanaceae

Lycopersicum esculentum

Tomato

 

Vegetable

5

2019.02.20

Cucurbitaceae

Cucumis sativus

Cucumber

 

 

 

Figure 1- From the right side are the whole insect (A), egg (B), nymph (C) and pupae (D) of the Whitefly, respectively

 

گیاهان میزبان شامل: چهار گونه علف‌های هرز (فرفیون زگیل‌دار، کاهوی وحشی، شیر تیغک و تاج‌ریزی)، دو گیاه از گل‌های زینتی (محبوبه شب و گیلاس مجلسی) و دو گیاه جالیزی (خیار وگوجه‌فرنگی) بودند (جدول 1). بر اساس مشاهدات میدانی از مراکز تولیدات گلخانه‌ایمشخص شد که گیاهان دارای شیرابه سفید و گیاهان خانواده بادمجان جذابیت بیشتری برای آفت سفید بالک داشته و میزبان ترجیحی آن می‌باشند. به‌همین دلیل علف‌های‌هرز جذاب کاهوی وحشی، فرفیون زگیلدار و شیرتیغک که دارای شیرابه سفید بودند و از خانواده بامجان[13] نیز علف‌هرز تاج‌ریزی و گل‌های زینتی گیلاس مجلسی و محبوبه‌شب و گیاهان جالیزی گوجه‌فرنگی و خیار به‌عنوان گیاهان تله مورد برسی قرار گرفتند (شکل 2).

جهت بررسی خاصیت آنتی‌زنوز وآنتی‌بیوز گیاهان میزبان سفید بالک، به‌ترتیب تعداد حشره و تخم روی هر گیاه (شاخص آنتی‌زنوز) و درصد مرگ و میر تخم/پوره و دوره رشدی قبل از بلوغ حشره (شاخص آنتی‌بیوز) بررسی شد. بدین منظور ابتدا بذر علف‌های هرز مورد نظر از زمین‌های زراعی هم‌جوار گلخانه در پاییز 1397 جمع‌آوری و در یخچال با دمای پنج درجه سانتی‌گراد تا زمان انجام آزمایش نگهداری شد. بذرهای خیار (رقم استورم) و گوجه‌فرنگی گلخانه‌ای (رقم چری قرمز) نیز از فروشندگان بذر شهرستان الیگودرز تهیه شد. به‌علت زمان ظهور متفاوت بذرهای هر گیاه، ابتدا 10 بذر از هر گونه در گلدان‌های با قطر و ارتفاع 10 سانتی‌متر و بسترکاشتی از خاک باغچه، کود دامی پوسیده و ماسه به نسبت 1:1:2، در عمق 4-2 سانتی‌متر (برحسب اندازه بذر) کشت شدند. کلیه گلدان‌ها در گلخانه‌ای با دماهای حداکثر 3 ±28 سانتی‌گراد و حداقل 3±18 درجه سانتی‌گراد نگهداری و زمان ظهور اولین گیاهچه هر گیاه شناسایی شد (جدول 1).

 

 

 

 


(Cucumber)

(Tomato)


(Cock seggs)


(Jerusalem chery)

 

 

 

 


(Black nightshade)


(Prickly lettuce)


(Petty spurge)


(Prickly sowthistie)

 

Figure 2- Studied plant as a trap for control of Whitefly

 

به‌علت ظهور و رشد غیریکنواخت بذرهای علف‌های هرز، 100 بذر از هر گیاه در سینی کشت با بستری از کوکوپیت و پرلیت، در چهار تاریخ کشت و با فاصله چهار روز کشت شد تا در زمان انجام آزمایش گیاهان از نظر رشدی یکنواخت باشند. تعداد 30 قلمه از گیاه زینتی محبوبه‌شب نیز در بستری از پیت ماس در سینی کشت شد. جهت ریشه‌دهی و جلوگیری از آلودگی گیاهان، سینی‌های کشت در گلخانه‌ ضدعفونی شده که با توری مناسب پوشیده شده بود، قرار داده شد (شکل 3).

 

 

Figure 3- Plant cuttings of Cock seggs in green house

 

Figure 4- Colony of whitefly

 

Figure 5- The cage homosexual

Figure 6- Greenhouse of insect release

 

Figure 7- Release of insects in isolated greenhouses

 

Figure 8- Presence of whitefly on plants

Figure 9- Isolated cage

 

Figure 10- Counting eggs, nymphs and pupae with a digital microscope

 

در مرحله دو برگی، گیاهان با کود تقویتی ماکرو 20-20-20 شرکت باواریا آلمان به نسبت دوکیلوگرم در 1000 لیتر به‌صورت محلول در آب آبیاری تغذیه شدند. همچنین در مرحله چهار برگی جهت تقویت گیاهان کاشته شده از کود میکرو کامل کال مکس شرکت امکس به نسبت یک در 1000 لیتر به‌صورت محلول‌پاشی در دو مرحله به‌فاصله یک هفته استفاده شد. جهت ایجاد کلنی سفید بالک از چهارچوبی از جنس آلومینیوم برای ساخت قفس ایزوله/بانک حشره استفاده شد و سپس گیاهان میزبان آفت سفید بالک به درون قفس انتقال یافت. بر روی پایه‌های چهارچوب برای جلوگیری از ورود و خروج حشرات از توری مناسب و ممانعت از پاره شدن توری، از یونولیت استفاده شد (شکل 4). سپس برگ‌های گیاهان آلوده به پوره، شفیره و حشره بالغ سفید بالک از قفس جمع‌آوری و در درون قفس همسن‌سازی (به ابعاد 30×20×20 سانتی‌متر و پوشش توری) قرار داده شد تا شروع به تکثیر کنند (شکل 5). بعد از 48 ساعت از قرار دادن گیاهان در قفس هم‌سن‌سازی، جهت هم‌سن‌سازی حشرات، برحسب نظر متخصصین 50 عدد حشره بالغ، به‌وسیله آسپیراتور از روی گیاهان برداشته شد. به‌منظور رهاسازی حشره و انجام آزمایش جذابیت نیز، گلخانه‌ای فلزی از جنس آهن با پوشش پلاستیکی و به ابعاد 5/2 × 5/2 متر و ارتفاع سه متر ساخته شد (شکل 6). بستر گلخانه شن بوده و با سموم کلروپیریفوس و سایپرومترین به نسبت دو در 1000 ضدعفونی شد. بستر شنی با نایلون سبز رنگی پوشش داده شد و گیاهان بر اساس طرح آزمایش در محل مورد نظر قرار گرفته و حشرات رهاسازی شد (شکل 7). هشت کاسه بر روی دایره‌ای به قطر دو متر با فاصله 78/0 متر از هم قرار داده شد و در مرکز دایره کاسه‌ای برای رهاسازی حشرات گذاشته شد.

جهت انجام تست جذابیت، حشرات مورد نظر در نه خردادماه 1398 در گلخانه ایزوله رهاسازی شد. بدین منظور از 100 گیاه روییده در سینی کشت که به مرحله چهار تا شش برگی رسیده بودند، یک نمونه انتخاب شد. به‌صورت تصادفی هر یک از نمونه‌ها روی یک کاسه در درون گلخانه آزمایش قرارداده شد و پس از نیم ساعت 50 حشره هم‌سن که از قفس هم‌سن‌سازی گرفته شده و در درون بطری آسپیراتور قرار داشتند، در مرکز گیاهان قرار داده شد. زمان رهاسازی حشرات پنج عصر برای هر تکرار بود و حشرات پس از خروج از بطری و پرواز در درون گلخانه اقدام به انتخاب گیاه برای تغذیه نمودند (شکل 8). طی 24 ساعت پس از رهاسازی، در پنج مرحله تعداد حشرات رو و زیر برگ‌های گیاهان شمارش شد که برای شمارش تعداد حشرات زیر برگ‌ها از آینه استفاده شد.

مراحل ابتدایی یک و چهار ساعت و سایر مراحل فردای رهاسازی در ساعت‌های هشت، 13و17 انجام شد. پس از شمارش تعداد حشرات سفید بالک روی برگ‌ها، گیاهان بعد از پاک‌سازی از حشرات بالغ در قفس ایزوله قرار داده شدن تا از هرگونه آلودگی حفظ شوند (شکل 9). سه، 11 و 17 روز بعد از قرار دادن گیاهان در قفس ایزوله، به‌ترتیب تعداد تخم‌، پوره و پوره سن سه/شفیره روی هر گیاه توسط میکروسکوپ دیجیتال با زوم 1000 ثبت شد (شکل 10). پس از 17 روز گیاهان به‌طور روزانه تا زمان ظهور اولین حشره بالغ بررسی و تعداد شفیره‌/پوره سن چهار یاداشت شد که در گیاهان مختلف زمان متفاوتی بود. از تعداد حشرات و تخم‌ریزی روی هر گیاه جهت ثبت شاخص آنتی‌زنوز و تلفات تخم، پوره و دوره رشد و نمو قبل از بلوغ برای تعیین شاخص آنتی‌بیوز، استفاده شد. در نهایت پس از ثبت داده‌ها در نرم‌افزار اکسل[14]، آزمون نرمالیتی شاپیرو-ویلک[15]، تجزیه واریانس و مقایسه میانگین داده‌ها با استفاده از نرم افزار اس پی اس اس[16] انجام شد. مقایسه میانگین داده‌ها نیز با استفاده از آزمون چند دامنه‌ای دانکن در سطح احتمال یک درصد صورت گرفت.

 

نتایج و بحث

الف) صفات مرتبط با مکانیسم آنتی‌زنوز گیاهان تله (تعداد حشرات و تخم آفت سفید بالک روی گیاهان):

تأثیر گیاهان میزبان بر تعداد حشرات جذب شده در طی 24 ساعت پس از رهاسازی حشرات و تخم آفت گلخانه‌ای سفید بالک (مکانیسم آنتی‌زنوز) در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول 2). به‌طور کلی در تمام ساعات مورد مطالعه بعد از رهاسازی، تعداد حشره جذب شده و تخم‌گذاری روی گیاهان جالیزی، بیشتر از گیاهان زینتی و علف‌های هرز بود (شکل 11). به‌عبارتی دیگر گیاهان جالیزی از مقاومت آنتی‌زنوزی پایینی برخوردار بودند، لذا ترجیح آفت سفید بالک برای تغذیه و تخم‌گذاری روی این گیاهان بیشتر بود. در ساعات یک و چهار نیز تعداد حشره جذب شده توسط گیاهان زینتی بیشتر از علف‌های هرز بود و از ساعت 11 تا 24 وضعیت برعکس شد (شکل 11)، لذا تعداد حشره جذب شده روی علف‌های هرز بیشتر از گیاهان زینتی بود (شکل 12).

 

Table 2- Analysis of variance of related traits of antixenosis mechanism (number of insects and eggs of whitefly on plants)

Mean of square

Degree of freedom

Source of variation (SOV)

Number of egg

Number of absorbed insect by plants at different hours of release

24

17

11

2

1

1213.19**

17.14**

16.97**

18.82**

14.45**

15.36**

7

Crop

54.82

2.88

3.45

3.83

2.75

2.44

72

Erorre

2.03

2.15

2.27

1.96

1.89

1.89

-

CV

 

**significant differences at 1% level of probability.

*لازم به ذکر می‌باشد که در جدول 2 عملیات تجزیه واریانس و مقایسه میانگین مربوط به هر ساعت به‌طور مجزا انجام شده، ولی نتایج در یک جدول ارائه گردید.

 

بیشترین تعداد حشره جذب شده و تخم سفید بالک (9/37) در خیار و کمترین در گیاه زینتی محبوبه شب مشاهده شد (شکل‌های 11 و 12). بنابراین به‌ترتیب گیاه جالیزی خیار و زینتی محبوبه شب کمترین و بیشترین مقاومت آنتی‌زنوزی را داشتند. بعد از خیار، تعداد حشره جذب شده در علف هرز کاهوی وحشی و گل زینتی گیلاس مجلسی در تمام ساعات، بیشتر از سایر تیمارهای مورد مطالعه بود (شکل 11). تعداد حشره جذب شده توسط گیاه خیار از یک (4/4 حشره) تا 11 ساعت (3/5 حشره) پس از رهاسازی سفید بالک روند افزایشی و پس از آن روند کاهشی داشت (شکل 13). در 17 و 24 ساعت پس از رهاسازی به‌ترتیب به 1/5 و 4/4 حشره در سطح گیاه میزبان خیار مشاهده شد.

روند تغییرات تعداد حشرات جذب شده توسط گیاهان میزبان فرفیون، کاهوی وحشی، تاج‌ریزی و گوجه‌فرنگی نیز در ساعات مختلف رهاسازی حشره همانند خیار بود. لازم به ذکر است که در گیاه جالیزی خیار تعداد حشره جذب شده توسط گیاه در یک و 24 ساعت پس از رهاسازی برابر بود (40/4)، ولی در سایر تیمارهای مورد مطالعه به غیر از فرفیون تعداد حشره جذب شده در 24 ساعت پس از رهاسازی حشره بیشتر از یک ساعت بود (شکل 13) تعداد حشرات جذب شده توسط علف‌هرز شیرتیغک نیز از یک ( 0/1 حشره) تا 17 ساعت (7/1 حشره) و در محبوبه‌شب و گوجه گیلاسی از یک (به‌ترتیب 8/0 و 70/2 حشره) تا چهار ساعت (به‌ترتیب 0/1 و 9/2 حشره) بعد از رهاسازی روند افزایشی و پس از آن روند کاهش داشت (شکل 13). سپس 11 ساعت بعد از رهاسازی به بیشترین تعداد (7/1 حشره) رسید و با کاهش تعداد حشرات در ساعات بعد در زمان 24 ساعت بعد از رهاسازی نسبت به زمان یک ساعت بعد از رهاسازی روند افزایشی داشت (7/1 حشره). بنابراین تعداد حشرات جذب شده بر روی تیمارهای گیلاس مجلسی، کاهوی وحشی، شیر تیغک، گوجه‌فرنگی و تاج‌ریزی در طی 24 ساعت پس از رهاسازی روند افزایشی، در گیاهان میزبان فرفیون و محبوبه‌شب روند کاهشی و در گیاه خیار بدون تغیر بود.

 

 

 

24 hour

17 hour

11 hour

4 hour

1 hour

 

 Number of absorbed insect

 

 

 

Figure 11- Mean comparison of the number of absorbed whitefly insect by trap plants at different hours of release

 

*Mean in each column with the same letter is not significantly different at P ˂ 0.01.

Vegetable crop: Cucumber, Tomato، Weed: Black nightshade، Prickly sowthistie، Prickly lettuce,Petty spurge، Ornamental crop: Jerusalem chery ,Cock seggs.

 

 

 

 (Number of pest eggs on crop)

 (Trap crop)

 

Figure 12- Mean comparison of the number of eggs of whitefly on tape plants

*Mean in each column with the same letter is not significantly different at P ˂ 0.01.

 

Vegetable crop: Cucumber, Tomato، Weed: Black nightshade، Prickly sowthistie، Prickly lettuce,Petty spurge، Ornamental crop: Jerusalem chery ,Cock seggs.

 (Number of insects attract)

 (Hours after the release of insects)

 

 

Figure 13- Changes in the number of absorbed insects by trap plants at different hours of whitefly release

Vegetable crop: Cucumber, Tomato، Weed: Black nightshade، Prickly sowthistie، Prickly lettuce,Petty spurge، Ornamental crop: Jerusalem chery ,Cock seggs.

در گیاه جالیزی خیار، تعداد حشره جذب شده (4/4) و تخم (9/37 تخم) بیشتر بود، لذا برای تغذیه حشره بالغ و تخم‌گذاری، میزبان جذابی برای آفت گلخانه‌ای سفید بالک بوده و از مقاومت آنتی‌زنوز پایینی برخوردار بود (شکل 12). علف‌هرز تاج‌ریزی نیز اگر چه برای تغذیه حشره بالغ سفید بالک جزء تیمارهای جذاب نبود (شکل 11)، اما بعد از خیار جذاب‌ترین تیمار برای تخم‌گذاری بود (شکل 12). در مکانیسم آنتی‌زنوز ویژگی‌های ریخت‌شناسی گیاه مانند: کرک‌های موجود در سطح گیاه، وجود لایه مومی روی برگ‌ها، رنگ و ضخامت بافت‌های گیاهی و خصوصیات شیمیایی گیاه میزبان مانند مواد دور کننده در انتخاب گیاهان میزبان توسط آفات نقش مهمی دارند (Gibson, 1971). بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که ممکن است فقدان یا کمبود موانع ریخت‌شناسی و شیمیایی موجود در گیاهان جالیزی و علف‌های‌هرز کاهوی وحشی و تاج‌ریزی و یا احتمالاً تأثیر مثبت مواد شیمیایی ثانویه گیاه که نقش کایرمونی برای آفت سفید بالک دارد، باعث استقرار جمعیت بیشتر حشره روی این گیاهان تله شد.

کمترین تمایل تغذیه‌ای حشره بالغ و تعداد تخم‌گذاری یا بیشترین مقاومت آنتی‌زنوزی نیز در تیمار محبوبه‌شب مشاهده شد (شکل‌های 11 و 12). گیاه محبوبه شب نیز به‌دلیل دارا بودن خصوصیات خاصی (مثل: بوی نامطبوع و سمی بودن میوه و برگ) موجب شد که برای حشره غیرقابل استفاده بوده و حشره را از خود دور کند. در گیاه زینتی گیلاس مجلسی نیز، اگرچه تعداد حشره جذب شده پس از 24 ساعت از رهاسازی روی گیاه بیشتر بود (8/2)، ولی مکانیسم آنتی‌زنوز به قدری مؤثر بود که گیاه اجازه تشکیل کلنی به آفت سفید بالک را نداده و به‌علت گرسنه ماندن حشره و افزایش درصد مرگ و میر، میزان تخم‌ریزی بر روی آن کاهش یافت (8/6). بنابراین گیاهان جالیزی خیار و علف‌هرز کاهوی وحشی با بالاترین تعداد حشره جذب شده و مقاومت آنتی‌زنوزی پایین، می‌توانند به‌عنوان گیاهان میزبان یا تله در کنترل آفت سفید بالک و افزایش تولید گیاهان گلخانه‌ای گوجه‌فرنگی، گیلاس مجلسی و محبوبه‌شب مدنظر باشند. همچنین گیاه گیلاس مجلسی نیز با کاهش تخم‌ریزی و افزایش درصد مرگ و میر آفت می‌تواند در کنترل زراعی سفید بالک گلخانه استفاده شود.

 

ب) صفات مرتبط با مکانیسم آنتی‌بیوز گیاهان تله (درصد مرگ و میر تخم/پوره و دوره رشد و نمو آفت سفید بالک):

تجزیه واریانس داده‌ها نشان داد که تأثیر گیاهان میزبان بر درصد مرگ و میر تخم/پوره و دوره رشد و نمو آفت سفید بالک گلخانه (صفات مرتبط با مکانیسم آنتی‌بیوز) در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود (جدول 3). به‌طور کلی درصد مرگ و میر تخم، پوره و کل (به‌ترتیب 85، 92 و 95 درصد) و طول دوره رشد و نمو (39 روز) آفت سفید بالک در علف‌های هرز بیشتر از گیاهان تله زینتی و جالیزی بود (شکل‌های 14 و 15). درصد مرگ و میر تخم و کل آفت سفید بالک نیز در گیاهان جالیزی (به‌ترتیب 84 و 86 درصد) بیشتر از گیاهان زینتی (به‌ترتیب 82 و 84 درصد) بود (شکل‌های 14 و 15). در بین تیمارهای مورد مطالعه بیشترین درصد مرگ و میر تخم و پوره (79 درصد) یا مقاومت آنتی‌بیوز در علف‌هرز تاج‌ریزی مشاهده شد (شکل 15). به‌علت عدم تخم‌گذاری آفت گلخانه‌ای سفید بالک بر روی محبوبه‌شب، کمترین میزان تلفات تخم و پوره بعد از محبوبه‌شب (78/0)، نیز به‌ترتیب در تیمارهای کاهوی وحشی (82/0) و شیرتیغک (79/0) مشاهده شد که با سایر تیمارهای مورد مطالعه (خیار، فرفیون، گوجه‌فرنگی و گیلاس مجلسی) اختلاف معنی‌داری نداشتند (شکل‌های 12 و 15).

طول دوره رشد رویشی نیز در علف‌های هرز، گیاهان زینتی و جالیزی به‌ترتیب 5/39، 8/28 و 7/26 روز بود (شکل 15). بیشترین دوره رشد و نمو آفت سفید بالک نیز در تیمارهای گیلاس مجلسی (6/47 روز) و تاج‌ریزی (1/46 روز) و کمترین در محبوبه‌شب (0/10) و گوجه فرنگی (0/24 روز) مشاهده شد (شکل 14). لذا استفاده از گیاهان گیلاس مجلسی و تاج‌ریزی به‌عنوان گیاهان تله و میزبان، به‌علت کاهش تعداد نسل و افزایش زمان رشد و نمو سفید بالک، می‌توانند در کاهش جمعیت سفید بالک مدنظر باشند و در صورت استفاده از عوامل کنترل بیولوژیک همراه با گیاهان تله‌ای مذکور نیز می‌توان نتیجه بهتری گرفت. برای جلوگیری از انتقال ویروس‌های بیماری‌زا ترجیحاً گیاهانی که دارای مقاومت آنتی‌بیوز و آنتی‌زنوز هستند (محبوبه شب و گیلاس مجلسی)، در اولویت بوده، چراکه این دو مکانیسم سبب کاهش انبوهی جمعیت حشره آفت شده و در نتیجه از گسترش بیماری‌های ویروسی جلوگیری می‌نمایند (Hesler, 2005).

 

Table 3- Analysis of variance of related traits of antibiosis mechanism (percentage of egg/nymph mortality and growth length of whitefly)

Mean of square

Degree of freedom

Source of variation (SOV)

Growth length

percentage of total morality

percentage of nymph morality

percentage of egg morality

2469.81

0.286**

0.286**

0.015**

7

Cultivar

4.39

0.009

0.009

0.003

72

Erorre

9.41

0.18

0.184

1.66

-

CV

 

**significant differences at 1% level of probability.

 

 

 

 

(Egg)

(Percentage of losses)

(Nymph)

(Total)

(Trap crop)

 

 

Figure 14- Mean competition of the effect of trap crops on percentage of egg, nymph and total morality of whitefly

Mean in each column with the same letter is not significantly different at P ˂ 0.01.

Vegetable crop: Cucumber, Tomato، Weed: Black nightshade، Prickly sowthistie، Prickly lettuce,Petty spurge، Ornamental crop: Jerusalem chery ,Cock seggs.

 

 

 

Growth length (day)

 (Trap crop)

 

 

Figure 15- Mean competition of the effect of trap crops growth length of whitefly

 

Mean in each column with the same letter is not significantly different at P ˂ 0.01.

 

Vegetable crop: Cucumber, Tomato، Weed: Black nightshade، Prickly sowthistie، Prickly lettuce,Petty spurge، Ornamental crop: Jerusalem chery ,Cock seggs.

 

نتیجه‌گیری نهایی

تأثیر گیاهان تله بر تمام صفات مرتبط با مکانیسم‌های آنتی‌زنوز و آنتی‌بیوز در سطح احتمال یک درصد معنی‌دار بود. 24 ساعت پس از رهاسازی حشره، تعداد حشره جذب شده و تخم روی گیاهان جالیزی (2/3 و 6/25) بیشتر از علف‌های هرز (0/2 و 9/11) و گیاهان زینتی (4/1 و 4/3) بود. درصد مرگ و میر تخم، پوره، کل (به‌ترتیب 85، 92، 95 درصد) و طول دوره رشد و نمو (39 روز) آفت سفید بالک در علف‌های هرز بیشتر از گیاهان زینتی و جالیزی بود. بیشترین درصد مرگ و میر تخم و پوره (79 درصد) در علف‌هرز تاج‌ریزی و بیشترین دوره رشد و نمو آفت سفید بالک گلخانه در گیاهان گیلاس مجلسی (47 روز) و تاج‌ریزی (46 روز) مشاهده شد. بیشترین مقاومت آنتی‌زنوز (کمترین تعداد حشره جذب شده و تعداد تخم) و آنتی‌بیوز (درصد مرگ و میر تخم، پوره و طول دوره رشد و نمو) به‌علت وجود میوه و برگ‌های سمی و نامطبوع برای آفت در گیاه زینتی محبوبه شب مشاهده شد.

نتایج نشان داد که از گیاه جالیزی خیار و علف‌هرز کاهوی وحشی به‌علت جذب حشره بیشتر (مقاومت آنتی‌زنوز پایین) و گیاهان گیلاس مجلسی و تاج‌ریزی به‌علت درصد مرگ و میر تخم و پوره بیشتر، کاهش تعداد نسل و افزایش زمان رشد و نمو (مقاومت آنتی‌بیوز بالا)، می‌توان به‌عنوان گیاه تله در کنترل آفت سفید بالک و افزایش تولیدات محصولات گلخانه‌ای استفاده کرد. از گیاهان زینتی محبوبه شب و گیلاس مجلسی نیز به‌دلیل برخورداری از مکانسیم‌های مقاومت آنتی‌زنوز و آنتی‌بیوز می‌توان برای جلوگیری از انتقال ویروس‌های بیماری‌زا استفاده کرد، چرا که این دو مکانیسم سبب کاهش کلنی‌سازی و انبوهی جمعیت حشره آفت شده و در نتیجه از گسترش بیماری‌های ویروسی جلوگیری می‌نمایند.

منابع

Alibakhshi, Z., Seddigh, S. and Tafaghodinia, B. 2020. Chemical control optimization of Trialeurodes vaporariorum in gerbera commercial greenhouses. J. Crop. Prot. 9(3): 421-437.

Badenes-Perez, F.R., Marquez, B.P. and Petitpierre, E. 2017. Can flowering Barbarea spp. (Brassicaceae) be used simultaneously as a trap crop and in conservation biological control? Int. J. Pest Manage. 90: 623–633.

Blaauw, B.R., Morrison, W.R., Mathews, C., Leskey, T.C. and Nielsen, A.L. 2017. Measuring host plant selection and retention of Halyomorpha halys by a trap crop. Entomol. Exp. Appl. 163: 197–208.

Buckland, K.R., Alston, D.G., Reeve, J.R., Nischwitz, C. and Drost, D. 2017. Trap Crops in Onion to Reduce Onion Thrips and Iris Yellow Spot Virus. Southwest. Annu. Rev. Entomol. 42: 73–90.

Gibson, R.W. 1971. Glandular hairs providing resistance to aphids in certain wild potato species. Ann. Appl. Biol. 68: 113-119.

Gores, B., Ramert, B. and Nilsson, U. 2018. A first approach to pest management strategies using trap crop in organic fields. Crop Prot. 112: 141-148.

Hatt, S., Boeraeve, F., Artru, S., Dufrene, M. and Francis, F. 2018. Spatial diversification of agroecosystems to enhance biological control and other regulating services: An agro ecological perspective. Sci. Total Environ. 621: 600-611.

Hesler, L.S. 2005. Resistance to Rhopalosiphum padi (Hemi: Aphididae) in three triticale accessions. J. Econ. Entomol. 2: 603-610.

Lapidot, M., Legg, J.P., Wintermantel, W.M. and Polston, J.E. 2014. Management of whitefly-transmitted viruses in open-field production systems. Elsevier. 6: 41-48.

Li, Y., Hill, C.B. and Hartman, G.L. 2004. Effect of three resistant soybean genotypes on the fecundity, mortality and maturation of soybean aphid (Homoptera, Aphididae). J. Econ. Entomol. 97: 1106-1111.

Midega C.A., Khan, Z.R., Pickett, J.A. and Nylin, S. 2011. Host plant selection behavior of Chilo partellus and its implication for effectiveness of a trap crop. Entomol. Exp. Appl. 138: 40–47.

Naranjo, S.E., Ellsworth, P.C. and Frisvold, G.B. 2015. Economic value of biological control in integrated pest management of managed plant systems. Annu. Rev. Entomol. 60: 621–645.

Parker, J.E., Snyder, W.E., Hamilton, G.C. and Rodriguez-Saona, C. 2013. Companion planting and insect pest control. in weed and pest control conventional and new challenges. J. China Univ. Min. Technol. Pp: 1–30.

Sarkar, S.C., Wang, E., Wu, S.H. and Lei, Z. 2018. Application of trap cropping as companion plants for the management of agricultural pests (a review). J. Insect Sci. 9(4): 112-128.

Smith, P.E. 2009. Whitefly: identification and biology in Newzeland greenhouse tomato crops. J. Agric. For. 4: 25-34.

Stout, M.J. 2013. Reevaluating the conceptual framework for applied research on host-plant resistance. J. Insect Sci. 20: 263-272.

Williams, L., Rodriguez-Saona, C. and Castle d, C. 2017. Methyl jasmonate-induction of cotton: A field test of the attract and reward strategy of conservation biological control. AoB Plants. 9: 32-45.

 

[1] Whitefly

[2] Secondary crop

[3] Companion

[4] Repellent

[5] Barrier

[6] Indicator

[7] Trap

[8] Banker

[9] Antixenosis

[10] Antibiosis

[11] Tolerance

[12] Escape

[13] Solanaceae

[14] Excel

[15] Shapiro-Wilk Test

[16] SPSS

 
منابع
Alibakhshi, Z., Seddigh, S. and Tafaghodinia, B. 2020. Chemical control optimization of Trialeurodes vaporariorum in gerbera commercial greenhouses. J. Crop. Prot. 9(3): 421-437.
Badenes-Perez, F.R., Marquez, B.P. and Petitpierre, E. 2017. Can flowering Barbarea spp. (Brassicaceae) be used simultaneously as a trap crop and in conservation biological control? Int. J. Pest Manage. 90: 623–633.
Blaauw, B.R., Morrison, W.R., Mathews, C., Leskey, T.C. and Nielsen, A.L. 2017. Measuring host plant selection and retention of Halyomorpha halys by a trap crop. Entomol. Exp. Appl. 163: 197–208.
Buckland, K.R., Alston, D.G., Reeve, J.R., Nischwitz, C. and Drost, D. 2017. Trap Crops in Onion to Reduce Onion Thrips and Iris Yellow Spot Virus. Southwest. Annu. Rev. Entomol. 42: 73–90.
Gibson, R.W. 1971. Glandular hairs providing resistance to aphids in certain wild potato species. Ann. Appl. Biol. 68: 113-119.
Gores, B., Ramert, B. and Nilsson, U. 2018. A first approach to pest management strategies using trap crop in organic fields. Crop Prot. 112: 141-148.
Hatt, S., Boeraeve, F., Artru, S., Dufrene, M. and Francis, F. 2018. Spatial diversification of agroecosystems to enhance biological control and other regulating services: An agro ecological perspective. Sci. Total Environ. 621: 600-611.
Hesler, L.S. 2005. Resistance to Rhopalosiphum padi (Hemi: Aphididae) in three triticale accessions. J. Econ. Entomol. 2: 603-610.
Lapidot, M., Legg, J.P., Wintermantel, W.M. and Polston, J.E. 2014. Management of whitefly-transmitted viruses in open-field production systems. Elsevier. 6: 41-48.
Li, Y., Hill, C.B. and Hartman, G.L. 2004. Effect of three resistant soybean genotypes on the fecundity, mortality and maturation of soybean aphid (Homoptera, Aphididae). J. Econ. Entomol. 97: 1106-1111.
Midega C.A., Khan, Z.R., Pickett, J.A. and Nylin, S. 2011. Host plant selection behavior of Chilo partellus and its implication for effectiveness of a trap crop. Entomol. Exp. Appl. 138: 40–47.
Naranjo, S.E., Ellsworth, P.C. and Frisvold, G.B. 2015. Economic value of biological control in integrated pest management of managed plant systems. Annu. Rev. Entomol. 60: 621–645.
Parker, J.E., Snyder, W.E., Hamilton, G.C. and Rodriguez-Saona, C. 2013. Companion planting and insect pest control. in weed and pest control conventional and new challenges. J. China Univ. Min. Technol. Pp: 1–30.
Sarkar, S.C., Wang, E., Wu, S.H. and Lei, Z. 2018. Application of trap cropping as companion plants for the management of agricultural pests (a review). J. Insect Sci. 9(4): 112-128.
Smith, P.E. 2009. Whitefly: identification and biology in Newzeland greenhouse tomato crops. J. Agric. For. 4: 25-34.
Stout, M.J. 2013. Reevaluating the conceptual framework for applied research on host-plant resistance. J. Insect Sci. 20: 263-272.
Williams, L., Rodriguez-Saona, C. and Castle d, C. 2017. Methyl jasmonate-induction of cotton: A field test of the attract and reward strategy of conservation biological control. AoB Plants. 9: 32-45.