تأثیر امواج فراصوت در کنترل کرم ساقه‌خوار ذرت Sesamia nonagrioides

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه گیاه پزشکی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

2 گروه ژنتیک و تولیدات گیاهی دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان

چکیده

 ساقه بر مدیترانه‌ای ذرت (Sesamia nonagrioides) یکی از آفات مهم در مزارع ذرت و نیشکر استان خوزستان، در منطقه جنوب غرب ایران می‌باشد. استفاده از امواج فراصوتی برای کنترل فیزیکی آفات دارای اندام شنوایی، می ­تواند جایگزینی مناسب برای کنترل شیمیایی در برنامه ­های مدیریت تلفیقی آفات باشد. در این مطالعه، تأثیر دورکنندگی بسامدها و شکل موج ­های مختلف امواج فراصوتی روی شب­ پره‌های این آفت در آزمایش ­های انتخاب آزاد مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین در آزمایش­ های غیرآزاد، تأثیر امواج فراصوت در بسامد مؤثر، روی برخی ویژگی­ های زیستی مراحل مختلف رشدی این آفت و الگوی پراکندگی لاروهای آن، مورد مطالعه قرار گرفت. بسامد 40 کیلو هرتز بیشترین اثر دورکنندگی برای شب­ پره­های این آفت داشت ولی شکل موج تأثیر معنی ­داری روی میزان دورکنندگی نشان نداد. در بسامد 40 کیلوهرتز، طول دوره رشدی لاروی اول تا سوم به صورت معنی ­داری (بین 97/4 تا 33/8 درصد) کاهش یافت. همچنین وزن کلیه سنین لاروی این آفت تحت تأثیر امواج فراصوتی کاهش معنی ­داری (بین 61/3 تا 66/12 درصد) را از خود نشان داد. بقای شب­ پره­ های نر و ماده­ به ترتیب 88/38 و 45 درصد کاهش یافت. همچنین بررسی الگوی پراکنش لاروها تحت تأثیر امواج فراصوت نشان داد که لاروها از منبع خروجی امواج فراصوت دوری می­ کنند و سعی دارند بیشترین فاصله را از آن داشته باشند. بنابراین، نتایج این تحقیق دلالت بر توانایی بالقوه این امواج در مهار جمعیت S. nonagrioides دارد. اگر چه لازم است نتایج این مطالعه­ آزمایشگاهی در شرایط مزرعه­­­ ای نیز تأیید شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of ultrasound on stem borer Sesamia nonagrioides

نویسندگان [English]

  • Hamzeh Agah-Manesh 1
  • Ali Rajabpour 1
  • Mohammad Farkhari 2
1 Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan.
2 Department of Genetic and Plant Productions, Faculty of Agriculture, Agricultural Sciences and Natural Resources University of Khuzestan
چکیده [English]

Mediterranean corn stalk borer (Sesamia nonagrioides) is one of the major pests in corn and sugarcane fields of Khuzestan province, southwest Iran. Application of ultrasound  for physical control of insect pest with hearing ability can be used as appropriate alternative for chemical control in integrated pest management program. In this study, repellency effect of different ultrasonic frequencies and wave shapes on the moth was evaluated using free-choice tests. Moreover, effect of the effective ultrasound on some biological characteristics and larval distribution patterns of the insect were studied in non-choice experiments. The frequency 40 KHz had the highest repellent effect for the moths. However, the wave shape did not significantly influence the repellency property. In frequency 40 KHz, longevities of 1st -3rd instar larvae were significantly reduced (4.97-8.33%). Furthermore, weights of all larval instars significantly affected by the ultrasound and reduced (3.61-12.66%). Investigation on the larval distribution pattern exposed to the ultrasound indicated that the larvae migrated from front of ultrasonic source and tended to escape from the ultrasonic source.  Results of the study implicated potential of the ultrasound for controlling S. nonagrioides population. However, the results of the laboratory study require field studies for validation.


کلیدواژه‌ها [English]

  • Biological effects
  • Hearing
  • IPM
  • Physical control
  • Repellency
Agah-Manesh H, Rajabpour A, Yarahmadi F, Farsi A, 2021. Potential of Ultrasound to Control Sesamia cretica (Lepidoptera: Noctuidae). Environmental Entomology 50 (6): 1393–1399.
Conner WE, 2014. Adaptive sounds and silences acoustic anti predator strategies in insects. In: Hedwig B (Ed.) Insect Hearing and Acoustic Communication. Springer, Germany. Pp: 65–79.
Gopfert MC, Wasserthal LT, 1999. Auditory sensory cells in hawkmoths: identification, physiology and structure. Journal of Experimental Biology 202: 1579–1587.
Greenfield MD, Weber T, 2000. Evolution of ultrasonic signalling in wax moths: discrimination of ultrasonic mating calls from bat echolocation signals and the exploitation of an antipredator receiver bias by sexual advertisement. Ethological and Ecological Evolution 12: 259–279.
Hoy RR, Robert D, 1996. Tympanal hearing in insects. Annual Review of Entomology 41: 433–450.
Hoy R, Nolen T, Brodfuehrer P, 1989. The neuroethology of acoustic startle and escape in flying insects. Journal of Experimental Biology 146: 287–306.
Khanjani M, 2009. Field crop pests in Iran. Bu-Ali Sina University Press, Hamadan, Iran.
Lapshin DN, Federova MV, 1996. Responses of the tympanic organs of cutworm moth (Amphipyra perfina: Noctuidae) to ultrasound impulses. Sensory System 10: 1–11.
Lynn JG, Zwemer RL, Chick AJ, Miller AE, 2000. A new method for the generation and use of focused ultrasound in experimental biology. The Journal of General Physiology 26 (2): 179–193.
Mohammadi S, Seraj A, Rajabpour A, 2015. Effects of six greenhouse cucumber cultivars on reproductive performance and life expectancy of Tetranychus turkestani (Acari: Tetranychidae). Acarologia 55(2): 231–242.
Rodriguez RL, Greenfield MD, 2004. Behavioral context regulates dual function of ultrasonic hearing in lesser wax moths: bat avoidance and pair formation. Physiological Entomology 29: 159e168.
Safaei N, Rajabpour A,Seraj, A,  Evaluation of various diets and oviposition substrates for rearing Orius albidipennis Reuter. Entomological Society of Iran 35: 29–37.
Salehi SS, Rajabpour A, Rasekh A, Farkhari M, 2016. Repellency and some biological effects of different ultrasonic waves on Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella (Zeller) (Lepidoptera: Pyralidae). Journal of Stored Product Research 69: 14–21.
Sayadmansour A, Soleyman-Nejadian E, Kocheily F, Askarian-Zade AR, Shakarami J, 2009. The fluctuation of egg population of sugarcane stem borers, Sesamia nonagrioides Lefebvre and its parasitism by Platytelenomus hylas Nixon in relation to sugarcane phenology. Journal of Entomological Research 1 (1): 13–21 (In Persian with English abstract).
Skals N, Plerpys D, El-Seyed AM, Lofstedt C, Surlykke A, 2003. Quantitative analysis of the effects of ultrasound from an odor sprayer on moth flight behavior. Journal of Chemical Ecology 29 (1): 71e82.
Surlykke A, Yack JE, Spence AJ, Hasenfuss I, 2003. Hearing in hooktip moths (Drepanidae: Lepidoptera). Journal of Experimental Biology 206: 2653–2663.
Tautz J, Markel H, 1978. Caterplillar detect flying wasps by hairs sensitive to airborne vibration. Behavioral  Ecology and Sociobiology 4: 101–110.
Taylor CJ, Yack JE, 2019. Hearing in caterpillars of the monarch butterfly (Danaus plexippus). Journal of Experimental Biology 222: 53–63.
Zha Y, Chen Q, Lei C, 2009. Ultrasonic hearing in moths. Annual Society of Entomological France 45: 145–156.
Zha YP, Lei CL, 2012. Effects of ultrasound-stress on antioxidant enzyme activities of Helicoverpa armigera (Hübner) (Lepidoptera: Noctuidae). Journal of Agricultural and Urban Entomology 28: 34–41.