جمع‌آوری فون بندپایان مرتبط با گیاه هرز خار زن بابا ((Onopordom achanthium به منظور شناسایی عوامل بالقوه کنترل بیولوژیک

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

2 کارشناس ارشد اگرواکولوژی

3 دانشجوی دکتری رشته بوم شناسی زراعی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد

چکیده

به منظور جمع‌آوری و شناسایی فون حشرات مرتبط با علف هرز خار زن بابا و معرفی عوامل احتمالی کنترل بیولوژیک این گونه هرز، آزمایشی در دو بخش میدانی و آزمایشگاهی در سه منطقه استان­های خراسان شمالی و رضوی در سال 92 اجرا شد. در هر یک از مراحل رشدی گیاه، سه نوبت نمونه­برداری از هر منطقه صورت گرفت. تمامی اندام­های رویشی و زایشی گیاه مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. در آزمایشگاه، بررسی­های لازم برای تغذیه حشرات از قسمت­های مختلف گیاه انجام گرفت و رفتار تغذیه­ای گونه­ها مورد بررسی قرار گرفت. در مجموع، بیست و چهار گونه حشره­ متعلق به راسته­های مختلف از روی این گیاه جمع­آوری شدند و ۱۷ گونه، جزء گونه‌های عمومی و عمدتاً دشمنان طبیعی، گرده­افشان و... بودند. هفت گونه به طور اختصاصی از علف هرز خار زن­بابا تغذیه می­کنند. بر این اساس، می­توان نتیجه گرفت که شناسایی فون بندپایان علف هرز خار زن بابا از نقطه­نظر کنترل بیولوژیک، حائز اهمیت می­باشد.

کلیدواژه‌ها


امروزه کمبود مواد غذایی و فرآورده‌های کشاورزی به دلایل مختلف از جمله افزایش جمعیت، تخریب محیط زیست و پایین بودن کارایی تولید تشدید شده است و انسان به موازات افزایش جمعیت، تمام تلاش خود را برای افزایش تولید به کار گرفته است. بر این اساس، مهمترین چالش جهان امروز، امنیت غذایی و تأمین این نیاز اولیه انسان است. از طرف دیگر، افزایش رشد اقتصادی در بسیاری از کشورها، منجر به افزایش تقاضا برای بهبود کیفیت زندگی مردم شده، به همین دلیل افزایش سطح زیر کشت به تنهایی پاسخگوی جوامع بشری نبوده و باید به افزایش عملکرد در واحد سطح بیش از حد توجه کرد (FAO, 2006).

علف­های هرز یکی از اصلی­ترین عوامل تأثیر گذار بر تولید محصول در سیستم­های کشاورزی هستند که می­توانند رشد گیاهان در یک جامعه را در تمام مراحل رشدی توسط رقابت برای نور، آب و مواد غذایی تحت تأثیر قرار دهند (نجفی، 1386). خسارت علف­های هرز به محصولات زراعی بین 10 تا 100 درصد متغیر می‌‎باشد و اگر این گیاهان کنترل یا مدیریت نشوند، زیان آنها به تولیدات کشاورزی می‌‎تواند بیش از آفات و بیماری­ها باشد (Kropff & Walter, 2000)؛ به نحوی­که در کشورهای توسعه یافته، حداقل 10 تا 15 درصد از کل خسارات سالانه ناشی از عوامل مختلف به محصولات کشاورزی، مربوط به علف­های هرز است و این میزان در کشورهای در حال توسعه و مناطق استوایی بیشتر است (راشد محصل، 1378). با این وجود، تلاش­های رایج به منظور کنترل علف­های هرز با استفاده از انواع علف‌کش­های شیمیایی، اگر چه منجر به کاهش رقابت این گونه‌های گیاهی و در نتیجه افزایش عملکرد شده، ولی آلودگی محیط زیست، افزایش هزینه‌های تولید، افزایش مقاومت تعدادی از گونه‌های علف هرز نسبت به علف‌کش­ها، حذف گونه‌های غیر هدف و کاهش تنوع زیستی را نیز به دنبال داشته است (Hoebeke at al., 2009). یکی از ابزارهای مؤثر این زمینه، سیستم مدیریت تلفیقی علف­های هرز است که می‌‎تواند اثرات منفی علف­های هرز را به وسیله تلفیق راهکار­های مکمل کاهش دهد (Walker & Buchana, 1982).

کنترل بیولوژیک شامل ورود و انتشار دشمنان طبیعی میزبان برای تنظیم جمعیت آفات است (Smith et al., 2010). با استفاده از عوامل کنترل بیولوژیک می­توان زادآوری و رشد علف­های هرز را کاهش داده (Lym at al., 1995) و در نتیجه به دلیل کاهش قدرت رقابت علف­های هرز با گیاهان زراعی، جمعیت آنها را زیر سطح آستانه زیان اقتصادی نگه داشت (Eric at al., 2004). از دیدگاه کنترل بیولوژیک علف­های هرز، استفاده از حشرات به عنوان جالب­ترین و بهترین گروه دشمنان طبیعی، به اثبات رسیده است (راشد محصل و همکاران، 1378). حشرات به عنوان نخستین عامل تنظیم فراوانی گیاهان در نظر گرفته می‌‎شوند (رحیمیان و بنایان، 1375) و در بررسی توانایی بالقوه موجودات از نظر کنترل زیستی علفهای هرز، بیشترین توجه به حشرات معطوف شده است.

علف هرز خار زن­بابا (Onopordom acantitum)از مهم­ترین و مخرب­ترین گونه­های چندساله خانواده Asteraceae است که قدرت استقرار بالایی در محیط­های جدید داشته و قادراست در مدت کوتاهی زیستگاه­های مختلف را اشغال کنند (Skinner, 2000). این گونه امروزه به عنوان یکی از مخرب­ترین گونه­های علف­ هرز در مناطق مختلف دنیا از جمله قاره استرالیا معرفی شده­ است (Nikulina & Gültekin, 2011; Tiley, 2010).

 با توجه به وجود تعداد نسبتاً زیاد علف هرز خار زن بابا در استان­های خراسان، مطالعات اولیه برای شناسایی عوامل بالقوه کنترل بیولوژیک با هدف تعیین گونه غالب انجام گرفته و روش­های استفاده از آنها در کنترل گیاه هرز خار زن بابا به منظور بررسی امکان استفاده از راهکار کنترل بیولوژیک علف هرز به عنوان یک روش جایگزین و دست یابی به یک روش مبتنی بر اصول اکولوژیک انجام گرفت.

 

مواد و روش‌ها

این آزمایش با هدف جمع‌آوری و شناسایی فون حشرات مرتبط با علف هرز خار زن بابا و معرفی عوامل احتمالی کنترل بیولوژیک این گونه هرز طی بهار و تابستان سال 92 در دو بخش میدانی و آزمایشگاهی به ترتیب در مناطق مختلف استان­های خراسان شمالی و رضوی و آزمایشگاه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد صورت گرفت. به این منظور، سه منطقه اطراف جاده آسیایی مشهد تا شیروان به دقت بررسی شد. قبل از آغاز آزمایش، رویشگاه­های مورد نظر این گیاه پس از بازدید منطقه با توجه به وجود آلودگی فراوان به خار زن بابا به دقت مشخص شدند که این مکان­ها شامل مزرعه تحقیقاتی دانشکده کشاورزی دانشگاه فردوسی مشهد، محوطه اطراف این مزرعه و باغ گیاه شناسی گیاهان داروئی، 12 کیلومتری جاده شیروان- بجنورد، و اطراف دانشکده کشاورزی شیروان و 30 کیلومتری جاده مشهد- قوچان بودند.

در هر یک از مراحل رشد رویشی، گلدهی و بذردهی سه نوبت نمونه­برداری از هر منطقه و در مجموع، 27 نوبت نمونه­برداری صورت گرفت. در شرایط آب و هوایی مختلف نیز چندین بار نمونه­برداری تکمیلی انجام شد. در هر نوبت نمونه­برداری حشراتی که روی علف هرز خار زن بابا مشاهده گردید، به دقت جمع‌آوری و تعداد 10 بوته از گیاه هدف انتخاب و به آزمایشگاه منتقل شدند. در هر ناحیه با دقت، حشرات گیاهخوار از روی اکوتیپ­های متفاوت علف هرز هدف جمع‌آوری شدند. تمامی بخشهای گیاه به منظور جمع‌آوری حشرات مرتبط در طبیعت مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. در ابتدا با قرار دادن چتری در زیر بوته­های خار زن بابا و تکان دادن آن­ها کلیه حشرات روی اندام­های هوایی گیاه جمع‌آوری گردیدند. هر گونه شواهدی از آسیب و خسارت به گیاه مورد نظر، به دقت برای پیدا کردن عوامل مسبب آنها مورد بررسی قرار گرفتند. کاندیداهای احتمالی کنترل بیولوژیک به طور مستقیم با دست و یا با استفاده از دستگاه اسپیراتور جمع‌آوری و همزمان عادات، نیچ و رفتار تغذیه­ای همه علفخوارها ثبت ‌‎شدند. مراحل لاروی حشرات روی گیاه تا رسیدن به مرحله بلوغ حفظ شده و پس از آن جمع­آوری آنها انجام گرفت. حشرات بالغ در داخل الکل اتانول 76 درصد نگهداری شده و در پایان به متخصصین سیستماتیک موسسه تحقیقات گیاه پزشکی کشور جهت شناسایی ارسال شدند.

در بخش آزمایشگاه، بررسی­های لازم برای تغذیه حشرات از اندام­های مختلف گیاه انجام گرفت. جمع­آوری حشرات در تمام مراحل رشد رویشی و زایشی گیاه در شرایط آب و هوایی مختلف صورت گرفت. سپس برای حصول اطمینان از این که حشرات به صورت اتفاقی از روی گیاه جمع­آوری نشده باشد، رفتار تغذیه­ای گونه­های جمع‌آوری شده مورد بررسی قرار گرفت. پس از یافتن هر حشره، فرمهایی که شامل موقعیت، تاریخ و زمان جمع‌آوری، شرایط آب و هوایی و خصوصیات مربوط به علف هرز همچون ارتفاع، قطر طوقه، وجود و یا عدم وجود آلودگی، تعداد تخم، لارو، شفیره، خانواده حشرات جمع‌آوری شده و قسمتی از گیاه که مورد تغذیه قرار گرفته بود، مشخص گردید. مراحل لاروی حشرات داخل غذای مصنوعی و یا روی اندام­های گیاه (که قلاً حشره مورد نظر از روی همان اندام گیاه خار هرز زن بابا جمع­آوری شده بود) داخل ظروف پلاستیکی تا رسیدن به مرحله بلوغ نگهداری ‌‎شدند.

نمونه­های خار زن بابا جمع‌آوری شده از طبیعت به دقت مورد بررسی قرار گرفتند و در صورت مشاهده تغذیه و یا زندگی بر روی گیاه خار زن بابا، حشرات درون الکل 75% قرار داده ‌‎شدند. گونه­های جمع‌آوری شده در آزمایشگاه، به دقت اتاله شدند. حشرات کامل جمع‌آوری شده از اندام­های مختلف توسط کتب، منابع و مراجع موجود تا حد امکان مورد شناسایی قرار گرفتند. از گونه­های جمع‌آوری شده، حشرات تخصصی­تر به بخش تاکسونومی موسسه تحقیقات گیاهپزشکی کشور ارسال گردید و دو نمونه دیگر از حشرات توسط دکتر ماسیمو کریستوفارو در ایتالیا شناسایی شد. بعد از شناسایی حشرات بررسی منابع جامع در رابطه با آنها صورت گرفت و بر اساس مطالعات انجام شده در سه گروه پلی فاژ- الیگوفاژ و منوفاژ تقسیم بندی شدند. حشرات منوفاژ به عنوان عامل بالقوه کنترل بیولوژیکی گیاه هرز خار زن بابا انتخاب و معرفی شدند و مشاهدات بیولوژیکی و اطلاعات مورفولوژیکی آنها ثبت شد.

نتایج و بحث:

در این مطالعه، در مجموع ۲۴ گونه حشره متعلق به راسته­های مختلف جمع­آوری گردید. تعداد ۱۷ گونه از این نمونه­ها جزء گونه­های عمومی بوده که تخصص میزبانی خاصی ندارند و احتمالاً حضور آنها روی علف هرز خار زن­بابا کاملاً تصادفی و یا به دلایلی غیر از تغذیه از این گیاه مرتبط بوده است. به عنوان مثال، چندین نمونه زنبور و پروانه بر روی گل­های این گیاه مشاهده شد که احتمالاً به منظور تغذیه از شهد یا دانه گرده این گیاه بوده است. همچنین عوامل شکارگری مانند کفشدوزک­ها ممکن است با هدف جستجوی شکار روی این گیاه حاضر شده باشند. در جدول 1، لیست ۱۷ گونه عمومی جمع­آوری شده­ مطالعه از روی علف هرز خار زن­بابا ذکر شده است. در ادامه نیز به اختصار خصوصیات عمومی این ۱۷ گونه توصیف شده است.

 

جدول 1- مشخصات رده بندی حشرات جمع­آوری شده از روی علف هرز خار زن­بابا

Table 1- Classification specifications of collecting insects from Onopordom achanthium

Species

Genus

Subfamily

Family

Suborder

Order

P. apterus

Pyrrhocoris

Pyrrhocorinae

Pyrrhocoridae

Heteroptera

Hemiptera

C. pudicus

Carpocoris

Pentatominae

Pentatomidae

Heteroptera

Hemiptera

D. baccarum-

Dolycoris

Pentatominae

Pentatomidae

Heteroptera

Hemiptera

sp.

Coreus

Coreinae

Coreidae

Heteroptera

Hemiptera

---

---

---

Cicadellidae

Auchenorhynca

Hemiptera

---

---

---

Cicadellidae

Auchenorhynca

Hemiptera

---

---

---

Cicadellidae

Auchenorhynca

Hemiptera

sp.

Vespula

Vespinae

Vespidae

Apocrita

Hymenoptera

A. mellifera

Apis

Apinae

Apidae

Apocrita

Hymenoptera

---

---

Apinae

Apidae

Apocrita

Hymenoptera

O. cinctella

Oxythirea

Cetoninae

Scarabaeidae

Polyphaga

Coleoptera

sp.

Omophlus

Alleculinae

Tenebrionidae

Polyphaga

Coleoptera

C. septempunctata

Coccinella

Coccinellinae

Coccinellidae

Polyphaga

Coleoptera

H. variegata

Hippodamia

Coccinellinae

Coccinellidae

Polyphaga

Coleoptera

---

---

---

Tenebrionidae

Polyphaga

Coleoptera

---

---

---

Tachinidae

Brachycera

Diptera

---

---

---

Phlaeothripidae

Tubulifera

Thysanoptera

 

الف) معرفی گونه­های عمومی جمع­آوری شده از روی علف هرز خار زن­بابا:

1- گونه Pyrrhocoris apterus L.

این گونه، یکی از عمومی­ترین سن­ها است که در اکثر کشورهای دنیا از جمله کشورهای منطقه پالئارکتیک و نئارکتیک گزارش شده است. ظاهرا این سن یک گونه دنیاگر[1] بوده و در تمام کشورهای دنیا انتشار دارد. پوره و حشرات کامل این سن به راحتی از روی رنگ­بندی خاص بدن از سایر سن­ها تشخیص داده می­­شوند. حشرات کامل دارای رنگ زمینه قرمز متالیک بوده و بر روی پرونوتوم آنها یک لکه سیاه­رنگ بزرگ وجود دارد. پوره­ها دارای رفتار اجتماعی هستند و به صورت گروهی از بذر گیاهان تغذیه می­کنند. پوره­های نسل دوم در اواخر تابستان بالغ شده و زمستان­گذرانی بصورت حشرات کامل در شکاف­های تنه درختان و خاک انجام می­شود. بنابراین، در بیشتر مناطق این حشره دو نسل در سال دارد.

 

2- گونه Carpocoris pudicus

3- گونه Dolycoris baccarum

 دو گونه مذکور جزء عمومی­ترین سن­های خانواده Pentatomidae هستند و در بیشتر زیستگاه­های طبیعی مانند مراتع و گهگاه مزارع کشاورزی دیده می­شوند. این سن­ها تخصص میزبانی خاصی ندارند و ممکن است بر روی هر گونه گیاهی حتی درختان نیز دیده شوند. تغذیه از شیره گیاهی صورت گرفته و این سن­ها از نظر کشاورزی اهمیت چندانی ندارند و البته در برخی مناطق، تغذیه این دو حشره در مزارع گندم و سایر غلات نیز گزارش شده است که البته خسارت آن‌ها در مقایسه با آفاتی مانند سن گندم ناچیز و غیرقابل توجه است. در مطالعه حاضر، هر دو گونه در حال حرکت بر روی گل­آذین علف هرز خار زن­بابا مشاهده و جمع­آوری شدند.

 

4- گونه Coreus sp.

این گونه متعلق به خانواده Coreidae می­باشد. حشرات این خانواده اغلب در حال فعالیت بر روی علف­های هرز دیده می­شوند و اهمیت چندانی از نظر کشاورزی ندارند. در مورد رژیم غذایی بسیاری از گونه­های این سن­ها اطلاعات دقیقی وجود ندارد. بیشتر گونه­های شناخته­شده از شیره علف­های هرز تغذیه می­کنند و دارای رژیم غذایی شکارگری هم هستند. در این مطالعه، چندین نمونه از این حشره از روی ساقه و برگ علف هرز خار زن­بابا جمع­آوری شد.

 

5- سه گونه متعلق به خانواده Cicadellidae

برخی از گونه­های این خانواده جزء آفات مهم محصولات کشاورزی به شمار می­روند و برخی در انتقال برخی از ویروس­های بیماری­زای گیاهی نیز نقش دارند. اکثر این حشرات بیش از یک نسل در سال دارند و بصورت حشره کامل در زیر بقایای گیاهی زمستان­گذرانی می­کنند. بسیاری از گونه­ها پلی­فاژ هستند و علاوه بر محصولات کشاورزی ممکن است از گونه­های مختلف علف­های هرز نیز تغذیه کنند.

 

8- گونه Vespula sp.

این گونه متعلق به خانواده Vespoidea است حشرات این خانواده جزء عمومی­ترین گونه­های راسته بال­غشاییان هستند و در اکثر کشورهای دنیا انتشار دارند. حشرات کامل این خانواده به راحتی از روی U بودن حاشیه عقبی پرونوتوم از سایر خانواده‌های زنبورها تشخیص داده می­شوند. گونه مذکور دارای رنگ زمینه زرد بوده و بر روی بدن آن یک­سری نوارهای عرضی و لکه­های سیاه­رنگ دیده می­شود. قطعات دهانی از نوع جونده بوده و بیشتر گونه­ها دارای رژیم غذایی گوشتخواری هستند. اگرچه بسیاری از این گونه­ها، برای فراهم­کردن مواد غذایی موردنیاز خود و نتاجشان ممکن است به شهد و گرده گیاهان نیز متکی شوند.

 

9- گونه Apis mellifera

10- یک گونه از خانواده Apidae

حشرات بالاخانواده Apoideae به راحتی از روی ساختار پای عقب از سایر زنبورها تشخیص داده می­شوند. رژیم غذایی این حشرات منحصر به شهد و دانه گرده گیاهان بوده و این حشرات به دلیل نقل و انتقال دانه گرده بین گیاهان، در گروه مهم­ترین عوامل گرده­افشانی گیاهان گلدار طبقه­بندی می­شوند. با توجه به آنچه گفته شد، بدیهی است که حضور این حشرات بر روی گل­آذین علف هرز خار زن­بابا تنها با هدف جمع­آوری دانه گرده و شهد این گیاه بوده و هیچ دلیل دیگری نداشته است.

 

11- گونه Oxythyrea cinctella

 حشرات خانواده Scarabaeidae از روی شاخک ورقه­ای، پنجه پای ۵-۵-۵ و ساق پای جلو از سایر سوسک­ها تشخیص داده می­شوند. اگر شدت تغذیه زیاد نباشد، این حشرات را نیز می­توان در گروه گونه­های مفید گرده­افشان قرار داد. در این مطالعه، چندین نمونه از گونه مذکور بر روی گل­های علف هرز خار زن­بابا مشاهده و جمع­آوری شد. افراد این گونه دارای رنگ عمومی سیاه با تعداد زیادی (بیش از ۲۰) لکه سفیدرنگ بر روی بدن هستند. اندازه بدن حدود ۱ تا ۳/۱ سانتیمتر است که در مقایسه با سوسک گرده­خوار بور (Epicomethis hirta) کوچکتر است.

 

12- گونه Omophlus sp.

13- یک گونه از خانواده Tenebrionidae

 بیشتر گونه­های این خانواده پوسیده­خوار بوده و اهمیتی از نظر کشاورزی ندارند. اما تعدادی از گونه­ها به تغذیه از محصولات انباری سازگار شده­اند و برخی از آنها جزء مهم­ترین و مخرب­ترین آفات محصولات انباری در دنیا شناخته می­شوند. دو گونه Tenebrio molitor و Tribolium castaneum نمونه­هایی از این آفات انباری هستند که در مطالعه حاضر، هر دو گونه این خانواده از روی گل­های علف هرز خار زن­بابا جمع­آوری شدند.

 

14- گونه Coccinella septempunctata

15- گونه Hippodamia variegata

کفشدوزک­ها حشراتی کوچک تا متوسط هستند که اغلب به رنگ­های روشن و براق مانند قرمز و زرد با یک­سری لکه­های سیاه­رنگ روی بدن دیده می­شوند. لارو و حشرات کامل اکثر گونه­های کفشدوزک­ها شکارگر سایر بندپایان کوچک هستند و از این نظر مفید تلقی می­شوند. بر روی گیاهانی که بشدت آلوده به آفاتی مانند شته­ها، کنه­ها و سفیدبالک­ها هستند، می­توان جمعیت­های نسبتاً بالایی از کفشدوزک­ها را مشاهده کرد. در مطالعه حاضر، لارو و حشرات کامل دو گونه مذکور از روی گل­های علف هرز خار زن­بابا جمع­آوری شدند. هردو گونه به رنگ عمومی قرمز با قفسه سینه سیاه هستند و بر روی بالپوش آنها تعدادی لکه سیاه رنگ دیده می­شود. البته گونه H. variegata دارای چندشکلی زیادی بوده و تشخیص دقیق آن نیازمند تخصص بیشتر است.

 

16- یک گونه حشره از خانواده Tachinidae

بیشتر گونه­های این خانواده پارازیتوئید سایر بندپایان هستند و در کنترل بیولوژیک از اهمیت ویژه­ای برخوردارند. حشرات کامل شهدخوار هستند و به همین دلیل ممکن است در حال بازدید گل­های گیاهان مختلف دیده شوند. در مطالعه حاضر، حشرات کامل این گونه از روی گل­های علف هرز خار زن­بابا جمع­آوری شد.

 

17- یک گونه حشره از خانواده Phlaeothripidae

تریپس­ها یا بال­ریشکداران حشراتی کوچک تا بسیار کوچک هستند و به راحتی از روی چهار جفت بال غشایی باریک و کشیده که در حاشیه دارای ریشک­های زیادی هستند، تشخیص داده می­شوند. قطعات دهانی از نوع برنده مکنده بوده و این حشرات تنها قادرند از مواد مایع تغذیه کنند. بیشتر گونه­های این راسته گیاهخوار هستند و برخی جزء آفات محصولات کشاورزی به شمار می­روند، اگرچه برخی گونه­ها شکارگر سایر بندپایان کوچک بوده و مفید تلقی می­شوند.

 

ب) معرفی گونه­های مرتبط با علف هرز خار زن­بابا:

علاوه بر ۱۷ گونه عمومی که در بالا به آنها اشاره شد، در این مطالعه، تعداد هفت گونه دیگر از راسته­های مختلف جمع­آوری شد که به طور اختصاصی از علف هرز خار زن­بابا تغذیه می­کنند و از این رو به نظر می­رسد از نقطه­نظر کنترل بیولوژیک این علف هرز حائز اهمیت باشند. به همین دلیل، به طور عمیق­تر و تخصصی­تر به توصیف خصوصیات زیستی این گونه­ها اشاره و مشخصات سیستماتیک این هفت گونه حشره به صورت جداول ارائه شده است.

 

1- گونه Tephritis postica 

جنس Tephritis با دربرگرفتن بیش از 170 گونه در حال حاضر بزرگترین جنس خانواده Tephritidae را تشکیل می­دهد (جدول 2). حشرات این جنس تقریبا در تمام اقلیم­های کره زمین انتشار گسترده دارند. لارو حشرات این جنس به گل­آذین گیاهان علفی بویژه گونه­های خانواده Asteraceae حمله کرده و با تغذیه از بذور موجود در گل­آذین آن را به طور کامل نابود می­کند. حشرات این جنس با تغذیه از گل­آذین علف خار زن­بابا راندمان تولید بذر را کاهش داده و به همین دلیل، بصورت بالقوه به عنوان یک عامل کنترل بیولوژیک این علف­های هرز معرفی شده است (White, 1988).

 

جدول 2- مشخصات سیستماتیک Tephritis postica

Table 2- Specifications systematic of Tephritis postica

Phyllum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Diptera

Suborder

Brachycera

Family

Tephritidae

Subfamily

Tephritinae

Genus

Tephritis

Species

T. postica

 

2- گونه Larinus latus

حشرات این خانواده، به راحتی از روی سر خرطوم مانند خود که به سمت جلو رشد کرده و به شکل یک پوزه کوتاه یا بلند در آمده است، از سایر سوسک­ها تشخیص داده می­شوند. حشرات زیرخانواده Lixinae در تمام اقلیم­های کره زمین انتشار دارند (Anderson, 1996). بسیاری از این گونه­ها در ارتباط با گونه­های علفی بویژه گونه­های خانواده­های چغندریان، حبوبات و کاسنی هستند (Anderson, 1996). از آنجا که فعالیت و تغذیه این حشرات در گل­آذین به طور مستقیم بر روی کارایی تولید مثل و تولید بذر میزبان تأثیر می­گذارد، از این عوامل به عنوان گونه­های مهم کنترل بیولوژیک علف­های هرز نام برده شده است (جدول 3).

 

جدول 3- مشخصات سیستماتیک Larinus latus

Table 3- Specifications systematic of Larinus latus

Phylum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Coleoptera

Suborder

Polyphaga

Family

Curculionidae

Subfamily

Lixinae

Genus

Larinus

Species

L. latus

 

 

3- گونه Tettigometra sulphurea

  خانواده Tettigometridae، یکی از کوچکترین گروه­های راسته Hemiptera است که به دلیل جمعیت پایین و تنوع کم گونه­ها کمتر از سایر زنجرک­ها مورد مطالعه قرار گرفته­اند. حشرات این خانواده به راحتی از روی تخت بودن بدن و عدم وجود حفره­های حسی بر روی سطح سر و بدن از سایر زنجرک­های بالاخانواده Fulgoroidea تشخیص داده می­شوند (زند و همکاران، 1383). در ایران تنها سه گونه از این خانواده شناسایی و گزارش شده است که دو گونه آن متعلق به جنس Eurychila و تنها یک گونه متعلق به جنس Tettigometra است (Mozaffarian & Wilson, 2011) (جدول 4).

 

جدول 4- مشخصات سیستماتیک گونه Tettigometra sulphurea

Table 4- Specifications systematic of Tettigometra sulphurea

Phylum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Hemiptera

Suborder

Auchenorhyncha

Family

Tettigoniidae

Subfamily

Tettigometrinae

Genus

Tettigometra

Species

T. sulphurea

 

4- گونه Cassida rubiginosa

بیشتر گونه­های این خانواده برگخوار هستند و لارو و حشره کامل آنها از اندام­های هوایی گیاهان بویژه برگ تغذیه می­کنند. به همین دلیل نام عمومی سوسک­های برگخوار[2] برای اعضای این خانواده انتخاب شده است. گونه­های زیرخانواده Cassidinae قادر به تغذیه از بیش از ۳۲ خانواده گیاهی هستند و در این میان، سه خانواده پیچک[3]، کاسنی[4] و چغندریان[5]، دارای بیشترین تعداد میزبان برای حشرات این زیرخانواده هستند. با توجه به قدرت استقرار و سازگاری بالای این حشره با محیط­های جدید، امکان استفاده از آن برای کنترل بیولوژیک علف هرز خار زن­بابا در چندین مطالعه مورد ارزیابی قرار گرفته است. جمعیتی از این حشره در سال ۲۰۰۶ به نیوزلند منتقل شد تا امکان استقرار و اثر کنترلی آن بر روی این علف هرز مشخص شود. به علاوه، رهاسازی ماده­های بارور این حشره به منظور کنترل علف هرز مذکور در بهار سال ۲۰۰۷ میلادی در دو ایالت اُتاگو و ساتلند ایالات متحده آمریکا صورت گرفته است. در هر دو مطالعه، حشره مذکور به خوبی در محیط جدید مستقر شده و بقای خود را حفظ کرده است (جدول 5).

جدول 5- مشخصات سیستماتیک گونه Cassida rubiginosa

Table 5- Specifications systematic ofCassida rubiginosa

Phylum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Coleoptera

Suborder

Polyphaga

Family

Chrysomelidae

Subfamily

Cassidinae

Genus

Cassida

Species

C. rubiginosa

 

5- گونه Lixus cardui

این حشره، به دلیل تعلق به زیرخانواده Lixinae، از نظر شکل ظاهری بسیار شبیه گونه Larinus latus است (جدول 6). این حشره بومی اروپا بوده و در بیشتر کشورهای منطقه پالئارکتیک انتشار دارد. این حشره بندرت باعث مرگ کامل گیاه میزبان می­شود، اما حمله آن باعث ضعف و کاهش تولید بذر آن شده و قدرت رقابتی آن را در برابر سایر گیاهان کاهش می­دهد (Briese, 1996). این گونه، در مقایسه با سایر سرخرطومی­های فعال بر روی علف هرز خار زن­بابا از اهمیت بیشتری برخوردار است. در اواسط دهه ۱۹۹۰، این حشره به استرالیا وارد شد تا به کنترل بیولوژیک علف هرز خار زن­بابا در این کشور کمک کند .(Briese et al., 1994; Briese, 1994; Nikulina at al., 2011)

 

جدول 6- مشخصات سیستماتیک گونهLixus cardui

Table 6- Specifications systematic ofLixus cardui

Phylum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Coleoptera

Suborder

Polyphaga

Family

Curculionidae

Subfamily

Lixinae

Genus

Lixus

Species

L. cardui

 

6- گونه Vanessa cardui

7- گونه Vanessa kershawi

دو گونه مذکور از گونه­های عمومی این خانواده هستند که انتشار جهانی دارند و در بیشتر زیستگاه­ها حتی پارک­های شهری به وفور دیده می­شوند. حشرات کامل تنها از شهد گل­ها تغذیه می­کنند و به همین دلیل معمولاً در حال بازدید گل­های گیاهان دیده می­شوند. در مقابل، لاروها گیاهخوار بوده و از شاخ و برگ طیف وسیعی از گیاهان علفی تغذیه می­کنند (جدول 7). بنابر گزارش محققان، علف هرز خار زن­بابا یکی از میزبان­های این دو گونه پروانه است و در جمعیت بالا، لارو این حشرات ممکن است بر روی گیاه مذکور تأثیر قابل توجه بگذارند (Harizanova at al., 2010).

 

جدول 7- مشخصات سیستماتیک خانوادهVanessa

Table 6- Specifications systematic of family Vanessa

Phylum

Arthropoda

Class

Insecta

Order

Lepidoptera

Suborder

Ditrysia

Family

Nymphalidae

Subfamily

Nymphalinae

Genus

Vanessa

Species

V. cardui kershawi

 

نتیجه­گیری

در این مطالعه که با هدف جمعآوری فون بندپایان مرتبط با گیاه هرز خار زن­بابا انجام شد، پس از بازدیدهای متوالی، در مجموع ۲۴ گونه حشره از مناطق مختلف استان­های خراسان شمالی و رضوی شناسایی شد که به نوعی با این علف هرز در ارتباط هستند. بیشتر این گونه­ها جزء گونه­های مفید مانند دشمنان طبیعی آفات، گونه­های گرده­افشان و... هستند. اگرچه در بسیاری از مناطق، علف هرز خار زن­بابا به عنوان یک گونه مهاجم تلقی شده و به نوعی کشاورزان و محیط بانان همواره به دنبال کاهش جمعیت و کنترل آن هستند، ولی این گیاه به دلیل پناه­دادن و فراهم­کردن مواد غذایی برای بیش از ۳۰ گونه از حشرات مفید، نقش غیرقابل انکاری در حفظ تنوع زیستی دارد و بنابراین، ریشه­کن کردن آن با در نظر گرفتن اهیمت حفظ ذخایر ژنتیکی به هیچ وجه توصیه نمی­شود.

­علاوه بر این، در این مطالعه، هفت گونه نیز شناسایی شد که به طور مستقیم از علف هرز خار زن­بابا تغذیه می­کنند و ممکن است در برنامه­های کنترل بیولوژیک این علف هرز در آینده از اهمیت ویژه­ای برخوردار باشند. موفقیت در استفاده از این عوامل، در وهله اول نیازمند شناسایی پراکنش، رژیم غذایی و بیولوژی و همچنین مطالعه دامنه میزبانی و کارآیی این حشرات در کنترل گیاه هرز هدف در شرایط اقلیمی ایران و در مراحل بعد، یافتن راهکارهایی برای حفاظت از آنها در زیستگاه­های طبیعی، و تکثیر و تولید انبوه آنها به منظور رهاسازی در محیط­های جدید می­باشد.



[1]- Cosmopolitan

[2]- Leaf beetles

[3]- Convulvulaceae

[4]- Asteraceae

[5]- Chenopodiaceae

  1. راشدمحصل، م.ح.، ح. نجفی و م. اکبرزاده. 1380. بیولوژی وکنترل علف­های هرز. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد.ص. 283.
  2. رحیمیان، ح.، و م، بنایان. 1375. کنترل بیولوژیکی علف­های هرز. انتشارات دانشگاه فردوسی مشهد. ص: 41-49.
  3. زند، ا.، ح. رحیمیان مشهدی، ع. کوچکی، ج. خلقانی، ک. موسوی و ک. رمضانی.1383. اکولوژی علفهای هرز (کاربردهای مدیریتی) (ترجمه).انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد.
    1. نجفی،ح.1386. روش­هایغیرشیمیاییمدیریتعلفهایهرز. انتشاراتکنکاشدانش. ص. 171-147.
 

  1. Anderson, R. 1996. Curtural system can reduce reproductive of winter annual grasses. Weed Technology, 11: 608-613.
  2. Briese, D.T., Sheppard, A.W., Zwölfer, H., and Boldt, P.E. 1994. Structure of the phytophagous insect fauna of Onopordum thistle in the northern Mediterranean basin. Biological Journal of the Linnean Society, 53: 231–253
  3. Briese, D.T. 1996a Life history of the Onopordum capitulum weevil Larinus latus (Coleoptera: Curculionidae). Oecologia, 105: 454-463.
  4. Briese, D.T. 1996b. Potential impact of the stem-boring weevil Lixus cardui on the growth and reproductive capacity of Onopordum thistle. Biocontrol Sciences and Technology, 6: 251-261.
  5. Cargill, L.M., Montgomery, D.P., Martin, D.L., and Jamison, J.D. 1998. Efficacy of postement herbicides for scotch thistle (Onopordum acanthium L.) control along roadsides in Oklahoma. Proceedings of the Southern Weed Science Society, 51: 192.
  6. Eric, M.C., Janet, K.C., Piper, L.O., and Alfred, F.C. 2004. Biological Control of Invasive Plants in the United States. Oregon State University p. 345-376.
  7. FAO. 2006. Production Estimates and Crop assessment Division, FAS, USDA.

12. Harizanova, V., Stoeva, A., Cristofaro, M., Paolini, A., Lecce F., and Cristina, F. 2010). Preliminary results on the phytophagous insect fauna on Onopordum acanthium (Asteraceae) in Bulgaria. Pesticides and Phytomedicine, 25: 301-309.

13. Hoebeke, E.R., Wheeler, A.G., Kingsolver, J.M., and Stephan, D.L. (2009) First North American records of the East Palearctic seeds beetle Bruchidius terrenus (Coleopteran: Chrysomelidae: Bruchinae), a specialist on Mimosa (Albizia julibrissin, Fabaceae). Florida Entomologist, 92: 434-440.

14. Lym, R.G., and Zollinger, R. 1995. Perennial and biennial thistle control. North Dakota State University Extension Service Publication, 799 pp.

15. Kropff, M.Q., and Walter, H. 2000. EWRS and chalenqes for weed research in the start of a new millennium. Weed Research, 40: 7-10.

16. Mozaffarian, F., and Wilson, M.R. 2011. An annotated checklist of the planthoppers of Iran (Hemiptera, Auchenorrhyncha, Fulgoromorpha) with distribution data. Zookeys, 145: 1–57

17. Nikulina, O.N., and Gültekin, L. 2011. Larval morphology of Lixus cardui Olivier and Lixus filiformis (Fabricius) (Coleoptera: Curculionidae): biological control agents for scotch and musk thistles. Australian Journal of Entomology, 50: 153-257.

18. Skinner, K., Smith, L., and Rice, P. 2000. Using noxious weed lists to prioritize targets for developing weed management strategies. Weed Science, 48: 640–644.

19. Tiley, G.E.D. 2010. Biological flora of the British Isles: Cirsium arvense (L.) Scop. Journal of Ecology, 98: 938–983.

20. Walker, R.H., and Buchana, G.A. 1982. Crop manipulation in integrated weed management aspects. Weed Science, 30: 17-24.

21. White, I.M. 1988. Tephritid Flies (Diptera: Tephritidae). Handbooks for the Identification of British Insects, 10 (5a).