مدلسازی آزمایشگاهی کنترل تلفیقی کرم قوزهی پنبه با استفاده از باکتریBacillus thuringiensis ، پارازیتویید تخم Trichogramma brassicae و پارازیتویید لاروHabrobracon hebetor
/ناهید واعظ
: دانشکدهی کشاورزی
۲۲۰ص
چاپی
دکتری تخصصی (.Ph.D)
در رشتهی حشرهشناسی کشاورزی
۱۳۹۲/۰۶/۲۰
تبریز
کرم قوزهصی پنبه،(Hیbner) (Lep.: Noctuidae)Helicoverpa armigeraیکی از آفات مهم پنبه محسوب میصشود که بهبرخی دیگر از گیاهان زراعی و زینتی نیز حمله میصکند .امروزه جهت مدیریت بهینهصی انبوهی آفت، کنترل تلفیقی اجرا می-گردد .در این بین، تلفیق باکتریBacillus thuringiensis Berliner با زنبور پارازیتویید تخمTrichogramma brassicae Bezdenkoو زنبور پارازیتویید لاروSay Habrobraconhebetorبیشتر مدنظر قرار گرفته است .با اینصکه امروزه در برخی نقاط پنبهصکاری کشور از تلفیق حشرهصکش میکروبی .B. tهمراه با زنبوران تریکوگراما و /یا براکون استفاده میصشود، اما هنوز اطلاع دقیق و درستی از میزان اثر این مادهصی میکروبی روی دشمنان طبیعی کرم قوزهصی پنبه در دست نیست .لذا در این تحقیق اثر غلظتLC۲۰ باکتریB. thuringiensis روی ویژگیصهای زیستی کرم قوزهصی پنبه و دو پارازیتویید مهم آن در دمای۲۶۱ C ، رطوبت نسبی۶۵ ۱۰ درصد و دورهصی نوری ۱۶ : ۸ ساعت) تاریکی : روشنایی (درون اطاقک رشد مورد بررسی قرار گرفت .براساس زیستصسنجیصهای انجام شده، غلظتLC۲۰ باکتریB. thuringiensissubsp. kurstaki روی لاروهای سن سومH. armigera در پژوهش حاضر، IU/l diet۱۰۵ ۸/۹ بهصدست آمد .بررسی زیستصشناسی آزمایشگاهی کرم قوزهصی پنبه در حضور.B. t نشان داد که این باکتری ویژگیصهای زیستی و جمعیتی این آفت را تحت تأثیر قرار داده و موجب کاهش طول عمر و زادآوری آن شد .میانگین طول عمر افراد مادهصیH. armigera در شاهد و تیمار باکتری بهصترتیب، ۴۴/۱۷ ۰۵/۱ و ۰۶/۱۵ ۰۵/۱ روز بهصدست آمد که در این مدت در شاهد و تیمار باکتری بهصترتیب، ۸۳/۱۳۳۶ ۶۸/۱۴۷ و ۱۰۲۹ ۶۸/۱۴۷ تخم گذاشته شد .در بررسی فراسنجهصهای رشد جمعیت پایدار نیز در دو تیمار شاهد و باکتری، نرخ تولیدصمثل خالص(R۰) ، بهصترتیب، ۲۲/۵۸۲ ۸۹/۵۱ و ۳۸/۱۲۶ ۷۸/۲۷ ماده /ماده /نسل، نرخ ذاتی افزایش جمعیت(rm) ، ۱۴۴۲/۰ ۰۰۲/۰ و ۱۰۸۲/۰ ۰۰۴/۰ ماده /ماده /روز، متوسط زمان یک نسل(T) ، ۱۶/۴۴ ۶۲/۰ و ۷۳/۴۴ ۶۲/۰ روز و مدت زمان دوبرابر شدن جمعیت(DT) ، ۸۰/۴ ۰۸/۰ و ۴۱/۶ ۲۱/۰ روز بهصدست آمد .آزمونt نشان داد که بین دو تیمار از نظر تمامی فراسنجهصهای ذکر شده بهصجز متوسط زمان یک نسل اختلاف معنیصداری وجود دارد و این بدان معنی است که تغذیهصی لاروهای سن سوم کرم قوزهصی پنبه از غلظتLC۲۰ باکتری B. thuringiensis موجب تضعیف ویژگیصهای زیستی و جمعیتی آنصها شده است .نتایج بررسیصهای مربوط به زیستصشناسی و فراسنجهصهای رشد جمعیت پایدارT. brassicae نشان داد که هیچصکدام از فراسنجهصهای ذکر شده اختلاف معنیصداری بین شاهد و تیمار باکتری) زنبورهای حاصل از تخم میزبانصهایی که در نسل قبل در سن سوم با غلظتLC۲۰ باکتری.B. t تیمار شده بودند (ندارند و این یعنی باکتری تأثیر سویی روی تخم میزبان و از آن طریق روی زنبور پارازیتوییدT. brassicae نداشته است.میانگین نرخ تولیدصمثل خالص برای هر دو تیمار، ۲۲/۴۱ ۸۵/۳ ماده /ماده /نسل، نرخ ذاتی افزایش جمعیت، ۳۵۴۵/۰ ۰۰۹/۰ ماده /ماده /روز و متوسط زمان یک نسل، ۴۹/۱۰ ۱۹/۰ روز بهصدست آمد .واکنش تابعی زنبورT. brassicae نسبت بهصتراکمصهای مختلف تخمH. armigera در شاهد و تیمار باکتری از نوعIII بود .زمان دستصیابی(Th) و قدرت جستجوی زنبورروی تخمصهای کرم قوزهصی پنبه در شاهد بهصترتیب، ۱۳۴/۱ ۰۴۲/۰ ساعت و ۰۳۱/۰ ۰۰۳/۰ بر ساعت و در تیمار باکتری بهصترتیب، ۶۷۲/۱ ۰۸۲/۰ ساعت و ۰۱۸/۰ ۰۰۵/۰ بر ساعتبهصدست آمد .بالا بودن قدرت جستجو و پایین بودن زمان دستصیابی زنبور در تیمار شاهد نشانگر کارایی نسبتا بیشتر این زنبور در شاهد نسبت به تیمار باکتری است .بدین ترتیب تیمار باکتری با این که ظرفیت تولیدمثل، نشوونما و زندهصمانی این پارازیتویید را تغییر نداده اما موجب کاهش کارایی کاوشگری آن شده است .نتایج آزمایشصهای صورت گرفته در رابطه با زیستصشناسی زنبور H. hebetor روی لاروهای سن سومH. armigera نشان داد که این پارازیتویید در شاهد نسبت به تیمار باکتری) میزبان تیمار شده با غلظتLC۲۰ باکتری(.B. t طول عمر و زادآوری بیشتری داشته است .تمامی فراسنجهصهای رشد جمعیت پایدار زنبور بهصغیر از دو فراسنجهصی طول مدت یک نسل و نرخ ذاتی تولد، بین شاهد و باکتری اختلاف معنیصداری با هم داشتند .نرخ تولیدصمثل خالص زنبور در شاهد، ۸۶/۶۱ ۶۰/۱۷ و تیمار باکتری، ۳۲/۲۸ ۸۱/۶ ماده /ماده /نسل بهصدست آمد .نرخ ذاتی افزایش جمعیتدر شاهد و تیمار باکتری بهصترتیب، ۲۰۵۱/۰ ۰۱۷/۰ و ۱۶۴۴/۰ ۰۱۷/۰ ماده /ماده /روز و میانگین طول مدت یک نسل، برای شاهد، ۱۰/۲۰ ۷۰/۰ و برای تیمار باکتری، ۳۳/۲۰ ۷۰/۰ روز تعیین شد .نوع واکنش تابعی زنبورH. hebetor ، نسبت بهصتراکمصهای مختلف لارو سن سومH. armigera در شاهد و تیمار باکتری از نوعII بود .زمان دستصیابی زنبور در شاهد،۷۰۸۵/۰ ۰۴۲/۰و در تیمار باکتری،۹۵۷۸/۰ ۰۶۶/۰ساعت برآورد شد .قدرت جستجوی این پارازیتویید نیز در شاهد،۰۷۲۹/۰۰۰۷۴/۰و در تیمار باکتری،۰۸۰۹/۰ ۰۱۲۷/۰بر ساعت بهصدست آمد .نتایج بهصدست آمده در آزمایش واکنش عددی تجمعی زنبورH. hebetor روی لاروهای سن سوم کرم قوزهصی پنبه مشخص کرد که واکنش تراکمصهای مختلف زنبور نسبت به تراکمصهای مختلف میزبان از نوعIV بود .در تمام سطوح تراکم زنبور، تعداد تخم گذاشته شده در تراکمصهای پایین تا میانی میزبان، افزایشی و پس از آن با افزایش بیشتر تراکم کاهشی شد .بیشترین تعداد تخم در تراکمصهای پایین زنبور) یک و دو (در تراکم هشت میزبان حاصل شد و در تراکمصهای بالاتر زنبور) چهار و هشت (در تراکم چهار میزبان بهصدست آمد .نتایج نشان داد که تراکم دو زنبور با هشت میزبان و تراکم چهار زنبور با چهار میزبان، بیشترین میانگین تخم گذاشته شده را به خود اختصاص دادند .همصچنین معلوم شد که نرخ کاوشگری زنبور با افزایش تداخل اثر بین آنصها با یک رابطهصی توانی بهصصورت غیرخطی) تابع نمایی (کاهش یافت .در مجموع میصتوان گفت، تلفیق این سه دشمن طبیعی پتانسیل کنترلH. armigera را در سامانهصهای زراعی دارند، با این حال، مقداری آنتاگونیسم بین باکتریB. thuringiensis و زنبورH. hebetor وجود دارد که باید نتیجهصی نهایی تلفیق در موقعیتصهای مزرعهصای مورد ارزیابی قرار گیرد
10 RH and photoperiod 16:8 h (light: darkness) in an incubator. Based on the bioassays, the LC20 concentration of B. thuringiensis subsp. kurstaki on the 3rd instars H. armigera, was 9.8 1 C, 65 Cotton bollworm (CBW), Helicoverpaarmigera (Hubner) (Lep.:Noctuidae),is an important pest of cotton that attacks other crops and ornamentals. Nowadays, integrated pest management is run for optimal control of pests. In this regards, combination of Bacillusthuringiensis Berliner with egg parasitoid, Trichogrammabrassicae Bezdenko and/ or larval parasitoid, Habrobraconhebetor (Say) is further considered. Although, the combination ofB. t. with Trichogramma and/ or Habrobracon is used in some cotton fields of Iran, no comprehensive knowledge of the biological effects of this microbial insecticide is available on natural enemies of the CBW. Therefor in this study the effect of LC20 concentration of B. thuringiensis on biological parameters of CBW and the two above mentioned parasitoids was assessed at 26 1 in control and Bt treatments respectively. The high attack coefficient and low handling time in control may imply the higher efficiency of the parasitoid. Numerical response of H. hebetor to different densities of host was type IV. In all parasitoid densities, the number of eggs laid was density dependent up to median host densities but it decreased by further increase of the host densities. The highest number of eggs was laid in density of eight hosts when the parasitoid density was 1 or 2 while it was occurred in density of four hosts in higher parasitoid densities. Results showed that two parasitoid per eight hosts as well as four parasitoids per four hosts, leads to a higher output of parasitoid's reproductive efforts. The searching rate of the parasitoid reduced by increasing mutual interference between them. Consequently we can state that the combination of these natural enemies has potential of the control of H. armigera in agricultural systems; nevertheless, there is some antagonism between B. thuringiensis and H. hebetor that it must assess in field situations for final conclusions - 0.0127 h 0.0074 and 0.0809 0.066 h in control and Bt treatments respectively. The attack coefficient also was 0.0729 0.042 and 0.9578 0.70 d in control and Bt treatments respectively. The functional response of H. hebetor on different densities of 3rd instar larvae ofH. armigera was type II both in control and Bt treatments. The handling time was0.7085 0.70 and 20.33 0.017 /d and T was 20.10 0.017 and 0.1644 6.81 female/female/generation in control and Bt treatments respectively. The rm was 0.2051 6.81 and 28.32 1 in Bt treatment. The higher attack coefficient and lower handling time implies that the parasitoid has been more efficient in control than Bt treatment. Thus B. t. had no inverse effect on reproduction potential, developmental time and survival of the parasitoid while it has reduced it's searching ability. The results of biological assessments of H. hebetor on 3rd instar larvae of H. armigera showed that the parasitoid has more longevity and fecundity in control than Bt treatment. All stable population growth parameters of parasitoid except for generation time and birth rate, have significant differences between control and Bt treatment. The R0 was 61.86 - 0.005 h 0.082 h and 0.018 1 in control and 1.672 - 0.003 h 0.042 h and 0.031 0.19 d respectively as average of the two treatments. Functional response of T. brassicae on different densities of H. armigera eggs was type III both in control and Bt treatments. Handling time and attack coefficient of parasitoid were, 1.134 0.009 /d and 10.49 3.85 female/female/generation, 0.3545 test showed the significant differences in all stable population growth parameters except the generation time between control and Bt treatments. It means that feeding of the 3rd instar larvae of CBW by LC20 concentration of B. thuringiensis can reduce the biological potency and population characteristics of the pest. Results revealed that there were no significant differences between biological and stable population growth parameters of T. brassicae in control and Bt treatments. It means that LC20concentration of Bt had no adverse impact on quality of host eggs and by mean it on T. brassicae. The mean value of R0, rm and T were 41.22 - 0.21 d respectively for control and Bt treatments. The t 0.08 and 6.41 0.62 d and doubling time (DT), to be 4.80 0.62 and 44.73 0.004 /d, generation time (T), to be 44.16 0.002 and 0.1028 27.78 female/female/generation, intrinsic rate of increase (rm), to be 0.144 2 51.89 and 126.38 147.68 eggs respectively. In this study stable population parameters estimated as, net reproduction rate (R0) to be 582.22 147.68 and 1029 1.05 days in control and Bt treatments respectively where fecundity was 1336.83 1.05 and 15.06 105 IU/l diet. Laboratory assessments of biological parameters of CBW treated by B. t. indicated that the B. t. affected biological and population growth parameters and reduced longevity and fecundity of the CBW. The mean female longevity of H. armigera was 17.44