فهرست مطالب
فصلنامه گیاه پزشکی
سال چهل و هفتم شماره 1 (بهار 1403)
- تاریخ انتشار: 1403/03/01
- تعداد عناوین: 6
-
-
صفحات 1-20
زنگ قهوه ای یا زنگ برگی گندم با عامل قارچی Puccinia triticina Eriks. یکی از خسارت زاترین بیماری های گندم در سراسر جهان از جمله ایران به حساب می آید. بهترین و کاربردی ترین روش مدیریت این بیماری، استفاده از ارقام مقاوم (مقاومت ژنتیکی) می باشد. اطلاع دقیق از ساختار ژنتیکی جمعیت نژادی بیمارگر در هر منطقه اولین گام و نقشه راه رسیدن به مقاومت های موثر و پایدار ژنتیکی در گندم می باشد. این امر از طریق بررسی فاکتورهای پرآزاری بیمارگر روی ژنوتیپ های افتراقی زنگ قهوه ای در خزانه های تله میسر می گردد. اثر بخشی ژن های مقاومت ارقام افتراقی بین المللی زنگ قهوه ای در منطقه مغان استان اردبیل به عنوان یکی از قطب های مهم تولید گندم ایران در دو سال زراعی متوالی (1402-1401) بررسی شد. به منظور شناسایی منابع مقاومت نسبت به نژادهای موجود در این منطقه، واکنش مقاومت 40 رقم تجاری و 40 لاین امیدبخش گندم ارزیابی گردید. بررسی واکنش مقاومت در مرحله گیاه کامل تحت شرایط آلودگی طبیعی، توسط پارامترهای ضریب آلودگی (CI)، شدت نهایی بیماری (FDS) و مقدار نسبی سطح زیر منحنی پیشرفت بیماری (rAUDPC) در ایستگاه تحقیقاتی مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان اردبیل (مغان) اندازه گیری شد. نتایج حاکی از آن بود که در هر دو سال آزمایش جمعیت نژادی قارچ بیمارگر دارای ناپرآزاری برای ارقام افتراقی حامل ژن های مقاومت Lr18، Lr19، Lr20، Lr22a و Lr29 بودند. بنابراین این ژن ها کارآیی لازم برای ایجاد مقاومت های موثر نسبت به نژادهای بیمارگر زنگ قهوه ای در منطقه مغان را دارند. ارقام تجاری و لاین های امیدبخش گندم که دارای واکنش مقاومت موثر و کم ترین مقدار را برای صفات اندازه گیری شده داشتند، به عنوان منابع مقاومت ژنتیکی موثر نسبت به جمعیت نژادی بیمارگر زنگ قهوه ای در منطقه مغان و مناطق مشابه در اقلیم گرم و مرطوب کشور معرفی می شوند، که شامل ارقام سحر، رخشان، شوش، فرین، سیروان، آراز، معراج، دانش، طلائی، ثنا، آران، تیرگان، تابان، هانا، مهرگان، آوان، آرمان، فلاح، تکتاز و لاین های N-95-6، N-98-8، S-95-3، S-96-15، S-96-16، S-97-10، S-98-11، S-98-22، M-97-12، M-97-18، M-98-18، CD-91-12، C-97-4، CD-97-19، C-98-7، C-98-8، CD-98-17، MS-92-5، MS-94-5، D-97-15 و D-97-16 بودند.
کلیدواژگان: زنگ قهوه ای، ارقام افتراقی، فاکتورهای پرآزاری، ارقام گندم و لاین های امیدبخش گندم -
صفحات 21-32
ی غلات جزء آفات مهمی هستند که در تراکمهای بالا قادر به آسیبهای اقتصادی هستند. مقاومت ایجادشده در نتیجه کاربرد برخی محصولات شیمیایی و طبیعی میتواند ابزاری موثر برای کنترل این آفات در یک برنامه مدیریت یکپارچه آفات باشد. در این مطالعه، تاثیر برخی از عوامل ایجاد مقاومت احتمالی، اسید سالیسیلیک، سیلیکات کلسیم، سیلیکات پتاسیم و عصاره آبی چای، بر جمعیت شته های غلات تحت شرایط مزرعه مورد بررسی قرار گرفت. بر اساس نتایج به دست آمده، تفاوت معنیداری بین جمعیت شته های غلات در تیمارهای القاکننده بالقوه مقاومت مورد آزمایش و تیمار شاهد در اکثر تاریخهای نمونهبرداری مشاهده نشد. همچنین، نتایج به دست آمده نشان داد که تفاوت معنیداری بین پارامترهای عملکرد گندم، مانند طول خوشه گندم، تعداد خوشه بر مترمربع، تعداد دانه بر مترمربع، تعداد دانه در خوشه، وزن 1000دانه، طول گیاه گندم، وزن خوشه کل بر مترمربع و وزن دانه کل بر هکتار، بین تیمارهای القاکننده بالقوه مقاومت و تیمار شاهد وجود ندارد. تجزیه و تحلیل ترکیبات دفاعی مانند پراکسید هیدروژن و فلاونوئیدها به همراه فعالیت آنزیم های دفاعی پراکسیداز و کاتالاز نشان داد که تفاوت معنی داری در محتوای فلاونوئید و پراکسید گیاهان تیمار شده با سیلیکات کلسیم، سیلیکات پتاسیم، اسید سالیسیلیک و عصاره چای تیمار شدهاند با تیمار شاهد وجود ندارد. همچنین بررسی فعالیت پراکسیداز نشان داد که تفاوت معنیداری بین تیمارها وجود ندارد. اگرچه گیاهانی که با سیلیکات پتاسیم تیمار شدهاند کمترین فعالیت کاتالاز را نسبت به سایر تیمارها نشان دادند، تفاوت معنی داری در فعالیت پراکسیداز در بین گیاهان تیمار شده با القاء کننده های مقاومت و شاهد وجود نداشت. بنابراین، این مطالعه نشان داد که عوامل ایجاد مقاومت تاثیر معنیداری در کنترل آفات ندارند.
کلیدواژگان: شته ها، کنترل زراعی، کودها، متابولیتهای ثانویه، فعالیت آنزیمی -
صفحات 44-59
باکتری Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) عامل شانکر باکتریایی درختان میوه هسته دار، بیمارگر خطرناکی است که در بیش از 150 گونه گیاهی بیماری ایجاد می کند. با توجه به خسارت زیاد بیماری در درختان هسته دار، هدف از انجام این تحقیق بررسی مقاومت برخی ارقام هلو نسبت به عامل بیماری و ردیابی ژن های دخیل در پرآزاری شامل syrB، syrD، sypA، sypB، nit، ach و hrmA در جدایه های مختلف بود. از درختان هسته دار دارای علائم بیماری مانند، لکه برگی و شانکر همراه با صمغ در شاخه و تنه، جدایه های مختلف باکتریایی جداسازی گردید. جدایه های مورد آزمایش، متحرک، میله ای، هوازی اجباری، گرم منفی، کاتالاز مثبت، اکسیداز منفی، لوان مثبت، آرژنین دهیدرولاز منفی، واکنش فوق حساسیت مثبت و فاقد توانایی لهانیدن ورقه های سیب زمینی بودند. در آزمون PCR، ژن های مرتبط با تولید زهرابه سیرینگومایسین (syrB و syrD) در تمام جدایه های مورد بررسی ردیابی شده و بر اساس ویژگی های بیوشیمیایی، فیزیولوژیکی، بیماری زایی و ملکولی، جدایه ها به عنوان Pss شناسایی گردیدند. با استفاده از پرایمرهای اختصاصی، مهمترین ژنهای پرآزاری در جدایه های مختلف ردیابی شدند. ژن مسئول تولید زهرابه سیرینگومایسین (syrB) در تمام جدایههای مورد مطالعه، تکثیر شد. ژن sypA مسئول تولید زهرابه سیرینگوپپتین، در جدایه های H2، H3، H4 و H5 و ژن sypB در جدایه های H2، H4، H5 و G1 ردیابی گردید. در جدایه های H4 و H5 ژن nit مسئول تولید آنزیم نیتریلاز، شناسایی و ژن تولید کننده سیدروفور اکروموباکتین (ach) در جدایه های H1، H2 و H4 ردیابی گردید. در آزمون تشخیصی PCR با استفاده از پرایمرهای hrmA1 و hrmA2، جدایه های H3، H4 و H5 یک قطعه 1128 جفت باز را تولید کردند. از نظر شاخص های بیماری زایی، بین ارقام آلبرتا، زعفرانی، هسته جدا و انجیری اختلاف معنی دار وجود داشت. براساس نتایج به دست آمده از تحقیق حاضر، رقم انجیری بیشترین حساسیت و رقم هسته جدا کمترین حساسیت به باکتری Pss را داشتند. استفاده از ارقام مقاوم در تلفیق با سایر روش ها در کاهش خسارت بیماری شانکر هسته داران در باغات از اهمیت بالایی برخوردار است.
کلیدواژگان: ارقام هلو، بیماری زایی، شانکر، مقاومت -
صفحات 60-71
مزارع گندم هرساله به منظور مدیریت آفات سم پاشی می شوند. این حشره کش ها علاوه بر آفات می توانند روی حشرات غیرهدف نیز اثرات ناخواسته ای داشته باشند. در پژوهش حاضر اثر چند حشره کش توصیه شده علیه آفات گندم در کاهش جمعیت (تلفات) برخی دشمنان طبیعی مهم بررسی شد. آزمایش در قالب طرح بلوک های کامل تصادفی با پنج تیمار و چهار تکرار در مزارع گندم استان های اردبیل، تهران و گلستان اجرا شد. تیمارها شامل حشره-کش گیاهی ماترین (5/1 و 2 در هزار)، حشره کش فسفره فنیتروتیون (1 در هزار)، حشره کش پایریتروئیدی دلتامترین (3/0 در هزار) و شاهد (آب پاشی) بودند. اثرات این ترکیبات روی مرحله لاروی کفشدوزک هفت نقطه ای Coccinella septempunctata، مگس گل Episyrphus balteatus و بالتوری سبز Chrysoprela carnea بررسی شد. بر مبنای نتایج در روز هفتم، کاهش جمعیت کفشدوزک هفت نقطه ای در استان های مختلف ناشی از ماترین 5/1 در هزار 91/57 - 04/31 درصد؛ ماترین 2 در هزار 58/77 -19/54 درصد؛ فنیتروتیون 16/70 - 01/25 درصد و دلتامترین 35/89 -02/72 درصد بود. همچنین کاهش جمعیت ناشی از ماترین 5/1 و 2 در هزار، فنیتروتیون و دلتامترین برای مگس گل 61/31، 01/67، 58/24 و 06/79 درصد و برای بالتوری سبز 24/73، 79/82، 24/73 و 94/95 درصد بود. بیشتر حشره کش ها برای کفشدوزک هفت نقطه ای کمی زیان آور بودند؛ اما در استان های تهران و گلستان، فنیتروتیون بی ضرر و دلتامترین نسبتا زیان آور بود. ماترین، فنیتروتیون و دلتامترین برای مگس گل به ترتیب کمی زیان آور، بی ضرر و نسبتا زیان آور بودند. ماترین 5/1 در هزار و فنیتروتیون برای بالتوری سبز کمی زیان آور بودند در حالی که ماترین 2 در هزار و دلتامترین نسبتا زیان آور بودند. با استناد به نتایج پژوهش حاضر، لازم است از مصرف این ترکیبات در زمان اوج جمعیت دشمنان طبیعی به ویژه بالتوری سبز اجتناب شود.
کلیدواژگان: ماترین، دلتامترین، فنیتروتیون، مگس سیرفید، بالتوری سبز -
صفحات 72-86
راب Agriolimax agrestis از آفات مهم گیاهان زینتی گلخانه ای در ایران و جهان بوده که سالانه خسارت نسبتا زیادی روی آن ها در گلخانه ها وارد می نماید. در این تحقیق کارایی یک ترکیب معدنی حاوی ماده موثر هیدروکسید مس، توبالین® SC 5%، در کاهش خسارت راب A. agrestis ارزیابی شد. در آزمایشگاه، اثر توبالین® روی تغذیه راب به دو روش انتخابی و غیرانتخابی بررسی و درصد دورکنندگی آن محاسبه شد. در شرایط گلخانه، محلول پاشی غلظت چهار در هزار توبالین® به همراه راب کش های شیمیایی متالدئید و معدنی فریکول® به صورت طعمه پاشی و تیمار شاهد (آب پاشی) روی گیاهان زینتی اسپاتیفیلوم Regel Spathiphyllum wallisii در گلخانه های استان های مازندران و البرز اجرا گردید. آزمایش در قالب طرح کاملا تصادفی به صورت قطعات 10 مترمربعی با چهار تکرار 5/2 مترمربعی انجام شد. رابها به تعداد مساوی (40 عدد) در هر قطعه روی بوته های گل زینتی اسپاتیفیلوم رهاسازی شدند. سپس خسارت وارده به گیاه ناشی از تغذیه راب ها در 7، 14 و 21 روز پس از زمان اعمال تیمارها تعیین شد. براساس نتایج، درآزمون های انتخابی و غیرانتخابی، تغذیه راب ها از برگ های تیمار نشده بیشتر از برگ های تیمار شده با توبالین® بود. در آزمایش دورکنندگی، میانگین کل تعداد راب های شمارش شده در تیمار گیاه + گلدان طی 21 روز به ترتیب 4/0 و 3/0 عدد در استان های مازندران و البرز بدست آمد که از سایر تیمارها کمتر بود. در روز بیست و یکم پس از تیمار با توبالین® خسارت وارده به گیاه در دو استان مازندران و البرز به ترتیب 2/27 و 25 درصد بوده که بدون اختلاف آماری معنی دار با تیمار طعمه متالدئید با میزان خسارت به ترتیب 7/15 و 15 درصد، گروه بندی شدند. با نظر به اینکه از روز های هفتم تا بیست و یکم آزمایش، میزان خسارت در تیمار توبالین® رو به افزایش است و این ترکیب فاقد کشندگی روی راب است تکرار محلول پاشی بعد از دو الی سه هفته، برای تداوم اثر ضدتغذیه و دورکنندگی آن ضروری به نظر می رسد. شایان ذکر است که در استفاده از توبالین® نیاز به مصرف طعمه مسموم نیست و این ترکیب می تواند به عنوان جایگزین سموم شیمیایی در مدیریت تلفیقی راب روی گیاهان زینتی در گلخانه ها مورد استفاده قرار گیرد.
کلیدواژگان: راب، دورکننده، ضدتغذیه، گیاه زینتی
-
Pages 1-20Background and Objectives
Brown rust or leaf rust of wheat caused by Puccinia triticina Eriks. It is considered one of the most damaging diseases of wheat all over the world, including Iran. Brown rust can reduce the yield of wheat in fields by 20 to 50% in epidemic conditions. The fungus that causes brown rust disease due to having a sexual cycle and new genetic recombinations resulting from it (presence of intermediate hosts in most regions), an asexual cycle in favorable weather conditions and Also, the probability of occurrence of phenomena such as mutation, migration and selection pressure by resistance genes in the hosts has high genetic diversity (variety of physiological breeds), genetic flexibility (variability) which by producing new breeds with Completely different pest patterns can overcome the created genetic resistance. The newly created breeds can be quickly transferred from one area to another through the wind and cause an increase in racial diversity in the disease population of other areas. The most reliable and fundamental method of its control and management is the use of genetic resistance. Accurate knowledge of the genetic structure of the pathogenic population in each region is the first step and road map to achieve effective and stable genetic resistance in wheat. This is possible through the monitoring of harmful pathogenic factors on the differential genotypes of brown rust in the trap vaults.
Materials and MethodsThe effectiveness of resistance genes of international differential cultivars of brown rust was investigated in Moghan region of Ardabil province as one of the important poles of Iranian wheat production in two consecutive crop years (2022-2023). To identify the sources of resistance to the existing breeds in the region, the responses of 40 commercial varieties and 40 promising lines of wheat was evaluated. Investigating the resistance response in the full plant stage under natural pollution conditions, by the parameters of pollution coefficient (CI), final disease severity (FDS) and the relative value of the area under the disease progression curve (rAUDPC) in the research station of the Research and Training Center for Agriculture and Natural Resources of Ardabil Province (Moghan) were measured.
ResultsThe population of breeds in Moghan region were different from each other in both years. The results indicated that in both years of the test, the pathogenic mushroom population had immunity to differential cultivars carrying resistance genes Lr18, Lr19, Lr20, Lr22a, and Lr29. Therefore, these genes have the necessary efficiency to create effective resistance to brown rust pathogenic races in Moghan region. The differential cultivars carrying the resistance genes Lr2a, Lr2b, Lr9, Lr17, Lr21, Lr23, Lr10/Lr27/Lr31, Lr33, and Lr34 also showed relatively acceptable resistance to the pathogenic strains of brown rust in Ardabil region. The reaction of the genotypes carrying these genes was specific to the race. In other words, in one year they had a resistance reaction and in another year they had a semi-resistant to semi-sensitive reaction with an intensity of 5-20% contamination. Commercial cultivars and promising lines of wheat, which had an effective resistance response and the lowest value for the measured traits, as sources of effective genetic resistance to the brown rust pathogenic population in Moghan region and similar regions in The hot and humid climates of the country are introduced, which include Sahar, Rakhshan, Shush, Farin, Sirvan, Araz, Meraj, Danesh, Talai, Sana, Aran, Tirgan, Taban, Hana, Mehrgan, Avan, Arman, Fallah, Tektaz cultivars. and lines N-95-6, N-98-8, S-95-3, S-96-15, S-96-16, S-97-10, S-98-11, S-98- 22, M-97-12, M-97-18, M-98-18, CD-91-12, C-97-4, CD-97-19, C-98-7, C-98-8, They were CD-98-17, MS-92-5, MS-94-5, D-97-15, and D-97-16.
DiscussionCorrect and conscious use of the combination of effective resistance genes identified in this research can create more stable resistance to brown rust. It is possible to use the resistance genes present in resistant genotypes identified in multi-breeding programs for the pyramiding of resistance genes in desirable wheat genotypes in terms of agricultural traits, yield and other physiological characteristics, in the production of stable resistant cultivars. Compared to the disease, he used a brown rust.
Keywords: Leaf Rust, Differential Cultivars, Virulence Factors, Elite Wheat Lines, Cultivars -
Pages 21-32
Among the different pests of wheat, cereal aphids are considered important pests that cause economic damage at high densities. Induced resistance by using some chemical and natural products can be an effective tool to control these pests in an integrated pest management (IPM) program. In this study, the effects of some potential resistance inducers, salicylic acid (SA), calcium silicate (CaSi), potassium silicate (PSi) and tea aquatic extract, on some cereal aphid populations were investigated under field conditions. Based on the results, almost no significant difference was observed between the potential resistance inducer treatments and the control on most sampling dates. The obtained results showed that there was no significant difference between the yield parameters, e.g., wheat spike length, spike numbers/m2, seed numbers/m2, seed numbers/spike, 1000 seed weight, wheat plant length, total spike weight/m2 and total seed weight/ha, between the potential resistant inducer treatments and the control. The analysis of defensive compounds like hydrogen peroxide and flavonoids, along with the activities of defensive enzymes peroxidase and catalase showed that there is no significant difference in the flavonoid and peroxide contents of plants treated with CaSi, PSi, SA, and tea extract. The peroxidase activity assay also indicated no significant difference among the treatments. Furthermore, although plants treated with PSi showed the lowest catalase activity compared to the other treatments, there was no significant difference in peroxidase activities among plants treated with the resistance inducers and control. Therefore, the study indicated that resistance inducers are not significantly effective in the pest control.
Keywords: Aphids, Cultural Control, Fertilizers, Secondary Metabolites, Enzyme Activity -
Pages 33-43Re-description of Dorylaimellus graminis and new data (morphological, morphometrical, and molecular) for D. globatus and D. (Axodorylaimellus) parvulus are presented from Taf area, Khorramabad, Lorestan province, Iran. These three species are reported for the first time for Iranian nematode fauna. The population of D. graminis is characterized by its 0.8-1.0 mm long body, lip region offset by constriction, 6-8 μm broad with sclerotized pieces around the vestibule, odontostyle 5-7 μm long, neck region 234-290 μm long, pharyngeal expansion occupying 55-57% of total neck length, female genital system didelphic-amphidelphic, vulva longitudinal (V = 54-57), caudal region convex-conoid (33-36 μm, c = 23.0-30.4, c′ = 1.8-2.6), spicules 21-25 μm long, and four spaced ventromedian supplements with a hiatus. The Iranian populations of two other species herein studied don’t have significant differences compared to previously described populations. For the first time, the phylogenetic positions of these species based on 28S rDNA (D2-D3 segment) in this study are presented. Also based on molecular analyses we suggest that the genera Dorylaimellus and Axodorylaimellus are synonymous.Keywords: Axodorylaimellus, D2-D3 Rdna, Dorylaimellus, Lorestan, Taxonomy
-
Pages 44-59Background and Objectives
Pseudomonas syringae pv. syringae (Pss) poses a significant threat to agricultural ecosystems due to its broad host range, encompassing over 200 plant species. Disease-causing bacteria infect all aboveground plant organs throughout the season, causing symptoms such as fruit spots, necrosis, dead buds, flower blight, and cankers on stems and branches. The control of diseases caused by Pss is almost impossible because of the lack of effective chemical or biocontrol agents, the low number of resistant cultivars and the endophytic nature of the pathogen. Different pathogenic strains have a large genetic variability adaptable to different hosts, cultivars, and pedoclimatic conditions, making it difficult to control bacterial canker. One of the most viable and economical methods for managing bacterial canker in peaches is to use resistant cultivars. The present study aims to determine the resistance reactions of peach cultivars against Pss.
Materials and MethodsDuring 2016-2018, bacterial strains were isolated from stone fruit plants with leaf spot, canker, and gummosis symptoms. Physiological, biochemical, and molecular tests were performed on all isolated strains. To evaluate the resistance of peach cultivars, Pss was inoculated to two-year-old seedlings of different peach cultivars, including Zaferani, Alberta, Anjiri, and Hastejoda. Different pairs of primers were used to detect virulence genes in Pss isolates.
ResultsIsolates were rod-shaped, motile, gram-negative, obligate aerobe, oxidase negative, catalase, levan and tobacco hypersensitive reaction positive, arginine dihydrolase, and potato rot negative. Additionally, all isolates harbored the genes responsible for syringomycin synthesis (syrB) and syringomycin secretion (syrD). Based on these phenotypic and genotypic characteristics, along with the results of pathogenicity tests and PCR analysis, all isolates were identified as Pss. Various primers were used to detect important virulence genes in different Pss isolates. The syringomycin synthesis gene (syrB) was detected in all Pss isolates. The sypA gene was detected in Pss strains H2, H3, H4, and H5, and the sypB gene was detected in Pss strains H2, H34, H5, and G1.Moreover, nit gene was detected in H4 and H5 isolates, and ach gene was detected in strains H1, H2, and H4. Pss strains H3, H4, and H5 produced the expected 1128 bp product after amplification with hrmA1 and hrmA2 primers. Four cultivars, namely Alberta, Zaferani, Hastejoda, and Anjiri, were chosen for the study to investigate the resistance of peach plants. Significant variations were observed among the different cultivars regarding the number of necrotic lesions on the leaves and the length of the necrotic regions on the branches. Among the cultivars examined, Anjiri showed the highest susceptibility to Pss, while Hastejoda exhibited the least sensitivity, indicating potential resistance to the pathogen.
DiscussionBesides its usage for fresh fruit, canned fruit, dried fruit snacks, and fruit juice, peach trees are considered ornamental plants attributed of their white, pink, or red flowers during springtime. Commercial peach production is challenging for multiple reasons. One of them involves its susceptibility to many diseases that can significantly affect fruit yield and quality, and some can also impact the longevity of the trees. The enormous efforts carried out over the last two decades have led us to gain a more in-depth understanding of the P. syringae pv. syringae-host interactions. In Iran, there are no effective treatments for controlling bacterial canker of stone fruits caused by Pseudomonas syringae pv. syringae. Host tolerance to plant pathogens is important for developing cost-effective and environmentally safe strategies for disease management. Similarly, using resistant cultivars in crop improvement is critical since plants and plant products are usually protected from, rather than cured, diseases. Resistant genotypes will allow sustainable control with zero pesticide residues on fruits, improving the safety of harvesting and decreasing disease problems during storage, thereby leading to enhanced economic benefits.
Keywords: Bacterial Canker, Pathogenicity, Peach Cultivars, Resistance -
Pages 60-71Background and Objectives
Wheat is a critical crop in Iran and pivotal in food security, economic stability, and political landscapes. Wheat fields are the habitat of many insects, including both beneficial and pest species. Therefore, various insecticides are employed in wheat fields to safeguard crop yields. However, pursuing pest control often entails unintended consequences for non-target organisms, particularly pollinators and natural enemies. This study aimed to evaluate the effect of both chemical and herbal insecticides on non-target insect populations within Iranian wheat fields. Although plant-derived insecticides may offer ecological benefits, the study emphasizes the need to evaluate their efficacy against pests and their impact on beneficial insects. Therefore, it is necessary to consider the possible effects of herbal and chemical insecticides on natural enemies.
Materials and MethodsThis study evaluated the adverse effects of some recommended insecticides for wheat pests on some natural enemies. A completely randomized block design with five treatments and four replicates was employed. The experiment was conducted in Ardabil, Tehran, and Golestan, Iran. The size of each plot was 100m2 (10 x10), with a distance of 2m between blocks and plots. A total of 30 wheat stalks were randomly selected for sampling in each plot, and all larvae on these stalks were counted within the wheat field. Sampling was performed on four occasions: one day before and 3, 7, and 14 days after spraying. The treatments included matrine (at concentrations of 1.5 and 2ml/L), deltamethrin (0.3ml/L), fenitrothion (1ml/L), and a control treatment (water). The potential effects of the insecticides were examined on the larvae of natural enemies, including the seven-spotted ladybird, flower fly, and green lacewing. Tehran and Ardabil provinces had low flower fly and green lacewing populations across all treatments, including control. However, the ladybird population was sufficient for evaluation. Therefore, the effects of the insecticides on ladybirds were investigated in these provinces.
ResultsThe reduction in the population of seven-spotted ladybirds in Ardabil caused by the insecticides was insignificant on days 3 and 7 and significant on day 14. Deltamethrin caused the most negative effect on days 3 and 7, while matrine 2ml/L had the most negative effect on day 14. Deltamethrin consistently caused the largest ladybird population decline in Tehran, with a significant difference from other treatments on all days except day 3. Fenitrothion exhibited the least adverse effect throughout the experiment. Golestan had the healthiest natural enemy populations. In this province, a suitable population of seven-spotted ladybirds, flower flies, and green lacewings was observed. The study confirmed insecticide-induced declines in these populations, with deltamethrin causing the most significant reductions for ladybirds and flower flies, while fenitrothion had the least impact. All insecticides severely reduced green lacewing populations. Based on the results of the 7th day, the reduction of the population of seven-spotted ladybirds in different provinces caused by matrine 1.5 and 2ml/L, fenitrothion, and deltamethrin was 31.04% – 57.91%, 54.19% – 77.58%, 25.01% – 70.16% and 72.02% – 89.35%, respectively. In addition, population reduction caused by matrine 1.5 and 2 ml/L, fenitrothion, and deltamethrin was 31.61%, 67.01%, 24.58%, and 79.06% for flower fly, and 73.24%, 82.79%, 73.24% and 95.94% for green lacewing, respectively. In all cases, the reduction caused by matrine 2ml/L was higher than matrine 1.5ml/L. On day 7, most insecticides were slightly harmful to seven-spotted ladybirds in all provinces except Tehran and Golestan, where fenitrothion was harmless and deltamartin moderately harmful. On this day, matrine, fenitrothion, and deltamethrin were slightly harmful, harmless, and moderately harmful to flower flies, respectively. Moreover, matrine 1.5ml/L and fenitrothion were slightly harmful to green lacewing, while matrine 2ml/L and deltamethrin were moderately harmful.
DiscussionDeltamethrin consistently exhibited the most pronounced adverse effects across all treatments and natural enemy populations, while fenitrothion had the least severe impact. Green lacewing populations displayed the highest insecticide sensitivity among the studied natural enemies. Based on the results, the effect of insecticides on non-target beneficial organisms was essential when developing integrated pest management (IPM) strategies. Avoiding the application of insecticides, particularly deltamethrin, during peak natural enemy populations was crucial to minimize unintended ecological consequences and promote a balanced ecosystem within wheat fields.
Keywords: Matrine, Deltamethrin, Fenitrothion, Flower Fly, Green Lacewing -
Pages 72-86Background and Objectives
Agriolimax agrestis is one of the important pests of greenhouse ornamental plants in Iran and the world, especially in the northern provinces which cause a relatively large amount of damage to them in greenhouses every year. Chemical molluscicide, metaldehyde, is considered one of the most important compounds widely used to control the slug. The compound may cause many concerns for human health and other organisms (aquatic, birds, livestock, etc.) by entering the environment. Therefore, replacing high-risk chemical molluscicides with environmentally friendly and safe compounds can reduce the side effects of pesticides and the occurrence of resistance in this pest to the molluscicides. This research evaluated the effectiveness of Tobalin® as mineral compound 5% SC containing copper hydroxide in reducing the damage of A. agrestis slug.
Materials and MethodsIn the laboratory conditions, the effect of Tobalin® (4 ml/L) on slug feeding was investigated by choice and non-choice methods. For the study, the surface of the leaves was measured before the start of the experiment using Image J software (ij153-win-java8), and the eaten surface by slugs was calculated after seven days.In the repellency test, treatments included: (1) untreated pot and plant, placed on a copper hydroxide-treated substrate (plastic cafeteria tray); (2) sides of pot sprayed with copper hydroxide but plant foliage and substrate not treated; (3) plant foliage and pot treated with copper hydroxide and placed on untreated substrate; (4) untreated plant and pot (water spray only) placed on untreated substrate (untreated control). 60 slugs, each of which was 0.7 to 1 g in mass, were released into the center of the screenhouse, and each pot containing a plant was examined for the presence of slugs. The cumulative number of slugs observed on each plant and pot during 21 d of observation was totaled. The total number of leaves damaged by the slugs was determined at this time. In greenhouse conditions, spraying of concentration of 4 ml/L of Tobalin® with the chemical molluscicide metaldehyde (2.5g/m2) and the mineral molluscicide Ferricol® (5g/m2) as bait and control treatment (water) on ornamental plants Spathiphyllum wallisii was carried out in the greenhouses of Mazandaran and Alborz provinces. The experiment was done in a completely randomized design in 10 square meter plots with four repetitions of 2.5 square meters. Slugs (0.7 to 1 g weight) were released in equal numbers (40 pieces) in each plot on S. wallisii bushes. Then, the damage caused to the plant by feeding slugs was determined on 7, 14, and 21 days after applying the treatments.
ResultsAccording to the results, in choice and non-choice tests, slugs fed on untreated leaves (12.4 and 17.3 square centimeters, respectively) more than Tobalin® treated leaves (6.3 and 7.1 square centimeters, respectively). In the repellency test, the mean number of slugs counted in the plant + pot treatment during 21 days was 0.4 and 0.3, respectively, in Mazandaran and Alborz provinces, which was less than other treatments. Also, the percentage of damaged leaves in the pot plus plant treatment was 20.4% and 22.5% in Mazandaran and Alborz provinces, respectively, compared with control, 73% and 75.25%. In the greenhouse, on the 21st day after the treatment with Tobalin® (4 ml/L), the damage to the plant in Mazandaran and Alborz provinces was 27.2 and 25%, respectively, which were grouped without statistically significant difference with the treatment of bait metaldehyde with the amount of damage, 15.7 and 15% respectively. Considering that from the 7th to the 21st days of the experiment, the amount of damage in Tobalin® treatment is increasing and this compound is not lethal to slugs, repeating the foliar spraying after two to three weeks is necessary for the continuation of its anti-feeding and repelling effect.
DiscussionMineral compound Tobalin® can be used to deter Agriolimax agrestis. It is worth mentioning that there is no need to use bait when using Tobalin® and this compound can be used as a substitute for chemical pesticides in the integrated management of slugs on ornamental plants in greenhouses.
Keywords: Slug, Repelling, Anti-Feeding, Ornamental Plant