وزارت جهاد كشاورزی
سازمان تحقيقات ، آموزش و ترویج كشاورزی
مؤسسه تحقیقات گیاه پزشکی كشور
شماره مصوب پروژه: 000958 – 094 – 16 – 64 – 2
نام و نام خانوادگی مجری مسئول: قاسم عسكری سریزدی
نام و نام خانوادگی مجریان: قاسم عسكری سریزدی
نام و نام خانوادگی همكار اصلی: علی جعفری ندوشن، ریحانه براتی
نام و نام خانوادگی همكاران: سيف اله دهقانی فيروزآبادی
محل اجرا: یزد
تاریخ شروع: ۱۴۰۱/۰۱/۰۱
مدت اجرا: یک سال و شش ماه
ناشر: موسسه تحقيقات گياهپزشكی كشور
شمارگان: ۱۰
تاریخ انتشار: ۱۴۰۲
فهرست مطالب
چکیده
پسيل معمولی پسته Agonoscena pistaciae Burckharat & Lauterer (Hem.: Psyllidae)) ، یكی از آفات مهم پسته در ایران است كه باعث كاهش كمی و كيفی عملكرد این محصول میشود. باغداران هر ساله از حشرهكش های مختلفی برای كنترل این آفت استفاده میكنند.
مصرف گسترده آفتكشها در باغات پسته میتواند اثرات مضری بر محيط زیست و فعاليت حشرات مفيد داشته باشد. همچنين استفاده مكرر از این تركيبات ممكن است منجر به مقاومت آفات در برابر حشره كشهای رایج شود. بنابراین به منظور كاهش مصرف آفتكشهای شيميایی، در این تحقيق، اثرات سيليكات پتاسيم (سيليكاسول) به عنوان یک تركيب كودی منبع سيليسيم برای كنترل این آفت بررسی شد. این مطالعات در شرایط آزمایشگاهی و باغی انجام شد. در مرحله آزمایشگاهی، غلظت های مختلف سيليكات پتاسيم از یک تا چهار بار روی نهال های پسته پاشيده شد و سپس گياهان تيمار شده در معرض آلودگی پسيل قرار گرفتند و ميزان آلودگی آنها به این آفت بررسی شد. همچنين نحوه تكميل چرخه زندگی آفت روی گياهان تيمار شده مورد بررسی قرار گرفت.
در مطالعات باغی غلظت های ۱/۵، ۲/۵ و ۵ در هزار از سيليكاسول به همراه شاهد در قالب طرح بلوک كامل تصادفی در شرایط باغ پسته مورد ارزیابی قرار گرفتند. نتایج مطالعات آزمایشگاهی نشان داد كه تيمارهای مختلف سيليكات پتاسيم باعث كاهش ترجيح تخم ریزی پسيل پسته شد و با تكرار پاشش، تخم ریزی روی برگها كاهش یافت. چهار بار پاشش سيليكاسول ۱/۵ در هزار بهترین نتيجه را دركنترل آفت و افزایش كيفيت محصول داشت. محلولپاشی چند باره سيليكات پتاسيم در آزمایشگاه و باغ نتایج بهتری در كنترل آفت داشت. در طول فصل نيز سيليكات پتاسيم باعث بهبود فراسنجههای كيفی محصول پسته شد. بنابراین سيليكات پتاسيم میتواند در برنامه مدیریت تلفيقی پسيل پسته مورد استفاده قرار گيرد.
واژه های كليدی: پسيل معمولی پسته، حشره كشها، سيليكات پتاسيم، مقاومت گياهی
مقدمه
پسته (Pistacia vera) یكی از مهمترین محصولات كشاورزی كشور و از صادرات غير نفتی ارزنده محسوب میشود.
این گياه در نواحی گرم و خشک حاشيه كویر در مقایسه با سایر گياهان زراعی و باغی ارزش افزوده بيشتری را عاید كشاورزان میكند. فعاليت در زمينه كاشت، داشت، برداشت، فرآوری، بازار رسانی و صادرات این محصول ارزشمند، نقش مهمی در زندگی مردم دارد و به طور مستقيم و غيرمستقيم باعث توسعهی اقتصادی مناطق پستهكاری در استانهای مختلف كشور شده است. در این شرایط افزایش قيمت نهاده های كشاورزی، ناكارآمدی برخی از حشره كشهای رایج و نيز احتمال باقيماندهی غير مجاز آفتكشها ناشی از مصرف ناصحيح این تركيبات، از مشكلات مهم صنعت پسته محسوب میشود كه ميتواند منجر به عدم دسترسی به بازارهای مناسب خارجی شود. در حال حاضر، ایران با از دست دادن رتبه ی اول خود، دومين توليدكننده پسته جهان بعد از ایالات متحده آمریكا است. اما همچنان كشورهای رقيب در تلاش مستمر برای افزایش كمی و كيفی محصول خود هستند.
لذا ضروری است كه در راستای حفظ جایگاه جهانی كشور، هر عاملی كه باعث كاهش كميت یا كيفيت محصول پسته شود، با جدیت مدیریت شود. آفات گياهی از مهم ترین عوامل محدود كننده توليد محصولات كشاورزی از جمله پسته هستند. هرساله تعدادی از آفات در باغات پسته باعث خسارت میگردند كه در بين آنها پسيل پسته مهمترین آفت بوده و در اكثر مناطق پسته كاری كشور دیده میشود. برای كنترل این آفت در باغات پسته ساليانه مقادیر قابل توجهی از حشره كشهای مختلف با فرمولاسيونهای متفاوت به كار برده میشود كه در بسياری مواقع كنترل موفقی را در پی ندارند.
با توجه به توانایی توليد مثل بالا و طول دوره رشدی كوتاه پسيل پسته، احتمال بروز مقاومت به حشرهكشها در این آفت بسيار بالا میباشد. بنابراین استفاده از روشهای مناسب برای كنترل این آفت و همچنين ارائه ی برنامه های مدیریتی در جهت كاهش بروز مقاومت امری ضروری است. دراین راستا، در پژوهش حاضر القای مقاومت به پسيل پسته از طریق تغذیه گياه با تركيبات سيليسيمی و پتاسيمی مورد بررسی قرار گرفت.
بررسی منابع
پسيل معمولی پسته (A. pistaciae) در سال ۱۳۳۵ برای اولين بار در ایران توسط كریوخين از روی درختان پسته اهلی و بنه گزارش شد. این گونه در بين پسيلهای پسته ایران گونهی غالب به شمار میرود. این آفت بومی پسته كاری های ایران و كشورهای همسایه است كه علاوه بر پسته اهلی روی درختان پسته وحشی مانند كسور (P.khinjuk) و بنه (P.mutica) نيز خسارت وارد ميكند (پناهی، ۱۳۸۱ سميع و همكاران، ; ۱۳۸۴).
خسارت آفت اغلب به این صورت است كه پوره ها با فرو بردن خرطوم در سطح برگها از شيرهی گياهی تغذیه میكنند و پس از جذب مواد پروتئينی شيرهی گياهی، مواد قندی را به صورت شيره دفع مینمایند. این مواد چسبنده باعث جذب گرد و خاک شده و شاخ و برگهای درختان را بد منظره مینماید و علاوه برآن موجب اختلال در تنفس و فتوسنتز درخت میشود (جعفری ندوشن و احمدیان، ۱۳۸۷).
از دست رفتن شيره گياهی در اثر تغذیهی پسيل پسته باعث ضعف عمومی درختان پسته، ایجاد لكههای قهوه ای روی برگ، ریزش برگها و جوانه ها، ایجاد دانه های كوچک، كاهش وزن مغز و افزایش درصد پوكی و دهان بستگی ميوه میشود (2002 ، Mehrnejad) .
كنترل این حشره از دههی ۱۹۵۰ به بعد عمدتاً با استفاده از مواد شيميایی حشرهكش بوده است و تا به حال حشره كش شيميایی و زیستی متعددی روی این آفت آزمایش شده و تعدادی از تركيبات موثر ثبت شده اند (پناهی و همكاران، ۱۳۸۱؛ یگانه، ۱۳۹۸) . درابتدا حشرهكشهای سولفات دونيكوتين و د.د.ت عليه این آفت استفاده میشد و پس از آن حشره كشهای پاراتيون، دیمتوات، اندوسولفان و فوزالون به ترتيب برای كنترل این آفت استفاده گردیدند، ولی احتمالاً به دليل ظهور پدیده ی مقاومت در این آفت، حشره كشهای ذكر شده یكی پس از دیگری تأثير خود را از دست داده یا كم اثر شدند (پناهی و همكاران، ۱۳۸۱) . حتی گزارش شده كه كاربرد برخی حشره كشها مثل تيودیكارب با افزایش ميزان تخمگذاری حشرات ماده در نسل اول باعث افزایش جمعيت در نسلهای بعدی شده و مناسب نمیباشد (1994 ، Hashemi-Rad). با توجه به مشكلات متعدد كاربرد آفت كشهای شيميایی از جمله عدم سازگاری با محيط زیست و اثرات سوء روی حشرات غير هدف، اخيراً بررسی هایی روی مواد سازگار با محيط زیست و با نحوه عمل و اثر مختلف جهت كنترل آفات انجام شده و امروزه این تركيبات در حال توسعه هستند.
یكی از این مواد سيليكات پتاسيم میباشد. سيليسيم عنصری است كه نقش مهمی در فيزیولوژی گياهان دارد ( 1999 ، Epstein). اعتقاد بر این است كه فيتوليتهای سيليسيم و اسيد سالسيليک مقاومت گياه را در برابر آفات و بيماريها افزایش میدهند (2001 ، Fawe et al. ؛ 2004 ، Ma).
محلولپاشی سيليسيم علاوه بر اینكه باعث افزایش مقاومت گياهان در برابر آفات می شود، ميزان فعاليت و زنده مانی آفات را نيز كاهش میدهد( 2006 ، Massey et al).
در حال حاضر سيليسيم برای القای مقاومت گياه در برابر گياهخواران استفاده میشود. اثرات مثبت تيمار سيليسيم در كاهش زمان تغذیه توسط شتههای Schizaphis graminum (Rondani)) در گندم (2011 ، Costa et al)، افزایش مرگ و مير لاروهای Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae)) روی ذرت ( 2002 ، Goussain et al) و كاهش تغذیهی سوسکهای Diabrotica speciosa روی برگها و غده های سيبزمينی (et al. AssisT 2012) گزارش شده است.
گزارشها حاكی از آن است كه كاربرد سيليس در گياهان باعث كاهش جمعيت آفات جونده مانند كرم برگخوار (Spodoptera frugiperda) و ملخ آمریكایی (Schistocerca americana)، (2012 ، Nabity et al ؛ 2018 ، Nascimento et al.) و آفات مكنده ازجمله Myzus persicae و Mahanarva fimbriolata میشود (2011 ، Korndorfer et al. ؛ 2009 ، Ranger et al) و علاوه بر این محلولپاشی سيليس ميزان تخمگذاری را نيز كاهش میدهد (2009 ، Reynolds et al). علاوه بر این محلولپاشی سيليسم باعث افزایش مرگ و مير پورههای سفيدبالک توتون روی خيار شده است. (2005 ، Correa et al). یافته های پژوهشگران مختلف نشان میدهد كه عنصر پتاسيم نقش كليدی در افرایش مقاومت گياهان به تنشهای زیستی و غير زیستی دارد (2013 ، Wang et al). یافته های پژوهشگران نشان ميدهد كه افزایش سطح پتاسيم در گياه برنج ميتواند موجب كاهش جمعيت و خسارت زنجرهی قهوه ای برنج (2016 ، Rashid et al) و كرم ساقهخوار برنج (2012 ، Sarwar) شود.
سيليكات پتاسيم با فرمول شيميایی K2SiO3 و یک تركيب غيرآلی قابل حل در آب میباشد كه به عنوان كود در كشاورزی توليد و مصرف میشود و حاوی دو عنصر سيليسيم و پتاسيم است. گزارشات حاكی از آن است كه كاربرد سيليكات پتاسيم برای سركوب آفات حشره ای ازجمله آفات مكنده و آفات غيرحشره ای مانند كنه های تارعنكبوتی مفيد است (2006 ، Laing et al. ؛ 2008 Keeping and Kvedaras). پيش از این نيز گزارش شده است كه كاربرد سيليكات پتاسيم در پسته قبل از اوج گرمای تابستانه میتواند آفتاب سوختگی را كاهش دهد و سبب كاهش پوكی و سقط جنين در پسته شود كه در نتيجه عملكرد محصول را افزایش میدهد (علی یاری و همكاران، ۱۳۹۴ ؛ فرازی و حكم آبادی، ۱۳۹۴ ).
سيليكات پتاسيم خطرات مزمن شناخته شده ای ندارد. سيليس و پتاسيم تجمع قابل توجهی در زنجيره غذایی ندارند و حاوی تركيبات ارگانيک فرار نيز نمی باشند. مصرف سيليكات پتاسيم منجر به توليد هيچ فرآورده جانبی یا متابوليت باقيمانده در محيط زیست نمیشود و اثرات سوء شناخته شده ای روی انسان و محيط زیست ندارد (2001 ، Blumberg). بنابراین این تركيب ميتواند به عنوان یک جزء موثر در مدیریت تلفيقی آفات و بيماری های گياهی، با سایر راهكارهای مدیریتی از قبيل كنترل بيولوژیک تلفيق گردد و به عنوان یک جایگزین و تركيب كمكی مناسب برای بسياری از آفت كشهای مرسوم در نظر گرفته شود.
مواد و روشها
مواد مورد استفاده
یک فرمولاسيون از سيليكات پتاسيم با نام تجاری سيليكاسول (SiliKasol SC) حاوي ۲۲ % سيليسيم و ۱۱% پتاسيم، ۲ % عصاره جلبک، ۲% اسيد آمينه، ۰/۵ % اسيد هيوميک و ۰/۵ % فولویک اسيد همراه با یک فرمولاسيون معمولی از سيليكات پتاسيم دارای ۲۲ % سيليسيم و ۱۱ % پتاسيم، كه هر دو توليد شركت صنایع شيميایی كرمان زمين (جنوبگان) هستند، مورد بررسی قرار گرفتند.
مطالعات آزمایشگاهی
۱- آزمایش های كشندگی
درصد كشندگی غلظتهای ۲/۵ و ۵ در هزار از سيليكاسول و ۲/۵ در هزار از سيليكات پتاسيم معمولی روی تخم و پوره های سن یک (به عنوان حساس ترین مرحله ی زیستی آفت) مورد ارزیابی قرار گرفت. ابتدا نهال های سالم و عاری از هر گونه آلودگی به مدت ۲۴ ساعت در قفس های با جمعيت بالای آفت قرار داده شدند تا تخم ریزی روی آنها صورت گيرد. سپس این نهال ها به قفس های عاری از آفت منتقل شدند.
ارزیابی كشندگی برای مرحله تخم: برای آزمایش های تخم كشی، نهال ها آلوده شده ۲۴ ساعت بعد از خروج از قفس آلودگی مورد استفاده قرار گرفتند. سپس قسمتهای هوایی نهال كه روی آنها تخم ریزی شده بود به مدت پنج ثانيه درون محلول تهيه شده از سيليكات پتاسيم فرو برده شدند. جهت ثبت نتایج همزمان با خروج پوره ها در تيمار شاهد، وضعيت تفریخ تخم ها در تيمارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. از آب به عنوان شاهد استفاده شد.
ارزیابی كشندگی برای مرحله پورگی: برای انجام آزمایش روی پوره ها، نهال ها پس از آلودگی به محيط عاری از پسيل منتقل شدند تا پوره های سن یک روی برگ پدیدار شوند (حدود شش روز). سپس برگهای انتهایی نهال ها به مدت پنج ثانيه در محلول تهيه شده غوطه ور شده و گياهان تا زمان ثبت نتایج در محيط گلخانه نگهداری شدند. ميزان تلفات پوره ها، ۴۸ ساعت پس از تيمار مورد ارزیابی قرار گرفت. در این آزمایش ها نيز از آب به عنوان شاهد استفاده شد.
۲- آزمایش های دوركنندگی و جلوگيری از تخم ریزی
تيمارها در این آزمایشها در جدول ۱ ليست شده اند:
جدول ۱: تيمارهای محلولپاشی در آزمایش های گلخانه ای روی نهال های پسته
در این آزمایش ها ابتدا نهال های یكساله پسته (با ارتفاع ۴۰ تا ۶۰ سانتيمتر) با غلظت مورد نظر از سيليكاسول یا سيليكات پتاسم در محيط گلخانه ( ۵ ±۲۵ ºC) تيمار شدند . پنج روز بعد به مدت ۲۴ ساعت در قفس آلوده سازی ( cm ۶۰ × ۱۲۰ × ۶۰ ) قرار گرفتند. برای این منظور چهار گياه تيمار شده و چهار گياه تيمار نشده كه فقط آبپاشی شده بوند به صورت تصادفی (با فاصله حدود ۲۰ سانتيمتری) درون قفس آلوده سازی قرار داده شدند. پس از ۲۴ ساعت، تعداد تخم های قرار داده شده روی گياهان تيمار و شاهد مورد شمارش قرار گرفت. در ادامه و با گذشت زمان فراوانی پوره های سنين اول و پنجم در تيمار ها و شاهد مورد شمارش قرار گرفت.
تمامی آزمایش ها چهار بار تكرار شدند. در تيمارهایی كه چندین بار پاشش لازم بود، بين پاششها یک فاصله زمانی ۵ روزه درنظر گرفته شد و آلوده سازی ۵ روز بعد از آخرین پاشش صورت گرفت. لازم به ذكر است برای پایش هر مرحله زیستی ۳ برگچه از نهال ها جدا شده و شمارش ها در زیر لوپ انجام گرفت. با توجه به اینكه برگ های جدا شده از نهال ها قابليت نگهداری ندارند، برای شمارش هر مرحله زیستی از برگهای مستقل استفاده شد . تمامی این آزمایشها سه بار تكرار شدند. داده های هر تيمار با شاهد خودش مورد ارزیابی قرار گرفت. در صورت نياز داده ها اصلاح شده و از آزمون T برای مقایسه ی ميانگين ها استفاده شد.
مطالعات باغی
با اتمام مطالعات آزمایشگاهی و بر اساس یافته های این تحقيقات، هشت تيمار مختلف (جدول ۲) برای آزمایشهای باغی در نظر گرفته شد. سمپاشی ها با یک دستگاه سمپاش فرغونی ۱۰۰ ليتری صورت گرفت. با توجه به جدول ۲، چهار بار پاشش به فاصله زمانی ۱۰ روز در سطح تيمارها انجام شد. با توجه به اینكه شستشوی درختان با آبتن ها نيز ميتواند جمعيت آفت پسيل را كاهش دهد، برای تيمارهایی كه تعداد دفعات پاشش سيليكات پتاسيم كمتر از ۴ بود، آبپاشی در تكرار پاشش ها انجام شد. به عبارتی ابتدا تكرار پاشش ها با سيليكات پتاسيم (بسته به تيمار) انجام میشد و در دفعات باقيمانده فقط آبپاشی انجام شد.
جدول ۲: تيمارهای محلولپاشی در آزمایش های باغی
آزمایشها در شهرستان مهریز در استان یزد و تقریباً در اوایل فصل رشدی و در ابتدای آلودگی انجام گرفت. در این آزمایشها نمونه برداری از جمعيت آفت و ارزیابی تراكم جمعيت آفت (شامل تخم و مجموع سنين پورگی) قبل از شروع اولين محلولپاشی و سپس در فواصل زمانی ۷ روزه تا ۷۰ روز بعد از آخرین پاشش انجام شد. باتوجه به طغيان شدید آفت در برخی تيمارها در ۳۵ روز پس از آخرین محلولپاشی و نياز اضطراری این تيمارها به سمپاشی، داده برداری متوقف شد. برای نمونه برداری سه درخت از هر تكرار انتخاب و از هر درخت ۵ برگچه از چهار جهت جغرافيایی و قسمت مركزی تاج درخت چيده و برای ارزیابی جمعيت به آزمایشگاه منتقل شدند. آزمایشهای باغی در قالب طرح بلوکهای كامل تصادفی با سه تكرار انجام شد. و تجزیه ی واریانس داده ها بااستفاده از نرم افزار SAS 9.1 انجام و مقایسه ميانگين ها با استفاده آزمون توكی در سطح احتمال ۵ درصد انجام شد.
ارزیابی تاثير تيمارها روی فراسنجه های رشدی و سلامت درخت
در انتهای فصل ميزان رشد سرشاخه های سال جاری و تعداد جوانه گل سال آینده نيز مورد ارزیابی قرار گرفت. برای این منظور از هر تكرار، ۱۰ درخت انتخاب و از هر درخت ۱۰ سرشاخه در جهت ها و قسمتهای مختلف درخت انتخاب شد و طول رشد سال جاری و تعداد جوانه های گل روی آنها مورد شمارش قرار گرفت. همچنين درصد پوكی دانه ها نيز در تيمارهای مختلف مورد بررسی قرار گرفت. برای این منظور از هر تيمار سه درخت انتخاب و از هر درخت ۵ خوشه جدا شده و تعداد دانه های پوک و پر شمارش شد.
نتایج و بحث
مطالعات آزمایشگاهی
۱- اثرات كشندگی نتایج تجزیهی واریانس مطالعات آزمایشگاهی ارزیابی كشندگی سيليكاسول و سيليكات پتاسيم معمولی روی پسيل پسته در جدول ۲ آمده است. تيمارهای اعمال شده در این آزمایش اثرات كشندگی معنی داری روی مراحل تخم و پورگی داشتند.
همانگونه كه در نمودار ۱ دیده ميشود اثرات كشندگی غلظت ۵ در هزار سيليكاسول روی هر دو مرحله زیستی تخم و پوره سن یک به صورت معنی داری بيشتر از سایر تيمارها بود. غلظت ۲/۵ در هزار هر دو تركيب سيليكاسول و سليكات پتاسيم معمولی نيز باعث كشندگی بيشتر تخم ها و پوره ها نسبت به شاهد شد كه این اختلاف با شاهد در مورد پوره ها معنی دار و در مورد تخم ها غيرمعنی دار بود. هر چند اغلب منابع اثرات كنترلی سيليكات پتاسيم روی آفات را ناشی از القای مقاومت و بازدارندگی فعاليت آفات میدانند، اما در این مطالعه و درشرایط آزمایشگاهی غلظتهای ۲/۵ و ۵ در هزار كشندگی محسوسی را روی تخم ها و پوره های سن یک به عنوان حساس ترین مرحله ی زیستی پسيل ایجاد كردند. پيش از این نيز كشندگی محدود تركيبات سيليسيمی روی آفاتی نظير سفيدبالک گزارش شده است. (Correa et al., 2005). البته بسيار محتمل است كه شدت اثرات كشندگی در شرایط باغ ضعيف تر باشد.
جدول ۳: تجزیه ی واریانس اثرات كشندگی سيليكاسول و سيليكات پتاسيم معمولی روی تخم و پوره های سن یک پسيل معمولی پسته Agonoscena pistaciae در شرایط آزمایشگاهی
۲- مطالعات دوركنندگی و جلوگيری از تخم ریزی
در مطالعات انتخابی گياهان تيمار شده و تيمار نشده با سيليكاسول یا سيليكات پتاسيم معمولی، مشاهده شد كه تكرار پاشش ها یا استفاده از غلظت های بالای این تركيبات روی گياهان ميتواند منجر به كاهش فراوانی تخم ها، پوره های سن یک و حتی تكميل چرخه زندگی و ایجاد پوره های سن پنج شود (جدول ۴).
همانگونه كه مشاهده ميشود فراوانی تخم ها تنها در تيمارهای سه بار پاشش سيليكاسول ۲/۵ در هزار و یک و دو بار پاشش سيليكاسول ۵ در هزار كمتر از شاهد خود بود. به عبارتی ممانعت از تخم ریزی با غلظت های پایين سيليكاسول در سطح معنی داری رخ نداد. اما اختلاف فراوانی پوره های سن یک در تيمارها در مقایسه با شاهده ها مشهودتر بود. به عبارتی جلوگيری از تفریخ تخمها یا مرگ بسيار سریع پوره های جوان در تيمارهای مختلف سيليكات پتاسيم بيش از شاهد بود. همين روند در مورد تكميل سنين پورگی و نهایتاً تشكيل پوره های سن ۵ نيز اتفاق افتاد.
جدول ۴: فراوانی تخم، پوره سن یک و پنج پسيل معمولی پسته Agonoscena pistaciae در تيمارهای مختلف در مقایسه با شاهد در شرایط آزمایشگاهی
ns نبود اختلاف معنیدار بين تيمار و شاهد ( t-test )
* وجود اختلاف معنی دار بين تيمار و شاهد در سطح احتمال پنج درصد (t-test )
** وجود اختلاف معنی دار بين تيمار و شاهد در سطح احتمال یک درصد (t-test)
مطالعات باغی
تاثير روی جمعيت آفت:
تجزیه ی واریانس فراوانی تخم و مجموع سنين پورگی در تيمارهای مختلف در مطالعات باغی در جدول ۵ آمده است. همانگونه كه مشاهده میشود در نمونه برداری های اول (قبل از تيمار) تا ششم اثرات تيمارها روی فراوانی تخم و پوره ها معنی دار نبوده است. به عبارتی تا چهارمين محلولپاشی جمعيت تخم و پوره ها در تمامی تيمارها بسيار پایين بود (نمودارهای ۳ و ۵) . فراوانی تخم ها تا ۳۵ روز بعد از اولين محلولپاشی بين تيمارهای مختلف اختلاف معنی داری نداشت. اما پس از آن و با قطع محلولپاشی ها در نمونه برداری های ۴۲ تا ۷۰ روز پس از اولين محلوپاشی اختلاف مشهود و معنی داری بين تيمارهای مختلف رخ داد (نمودار ۴). در مورد پوره ها نيز روند تا حد زیادی مشابه با تراكم تخم ها است. به نحوی به رغم نوسانات در تراكم پوره ها اختلاف تيمارها تا یک هفته پس از آخرین محلولپاشی معنی دار نيست. از آنجاییكه در هر بار محلولپاشی تمامی تيمارها با یک فرمولاسيون ازسيليكات پتاسيم یا آب محلولپاشی شده اند، این نتایج دور از انتظار نيست. چرا كه به تجربه ی نگارنده و بسياری از كشاورزان شستشو با آب تنها نيز میتواند در تراكم های كم آفت بسيار راه گشا باشد و سرعت افزایش جمعيت را تا حد زیادی كاهش دهد. امروزه نيز استفاده از آب و صابون یا حتی شستشوی با آب تنها یكی از راهكارهای مرسوم در بين پسته كاران برای كاهش جمعيت پسيل پسته میباشد. از طرفی با توجه به فراوانی قابل ملاحظه انواعی از دشمنان طبيعی نظير گونه های مختلفی از كفشدوزک ها، بالتوری سبز و زنبور پسيلوفاگوس Psyllaphaegus pistaciae در باغات پسته در ابتدای فصل رویش از دلایل مهم كاهش جمعيت هست كه با استفاده از چنين محلولپاشی های غيرسمی و چندین بار رطوبت دهی در بازه ی زمانی آزمایش ها به حفظ و حمایت از این موجودات كمک شده و از طغيان آفت ممانعت ميكند.
با حذف محلولپاشی ها و تشدید گرما شرایط برای افزایش جمعيت آفت فراهم شد. افزایش دما و كاهش رطوبت محيط و افزایش خشكی، كاهش فعاليت حشرات محيط و عدم شستشوی پوره ها و تخمها از سطح برگها شرایط ایده آلی را برای افزایش جمعيت در باغ فراهم نمود. به نحو قابل توجهی این افزایش جمعيت در تيمارهای مختلف متفاوت بود. در تيمارهایی كه سيليكات پتاسيم بيشتری را در دفعات مختلف دریافت كرده بودند افزایش جمعيت كندتر صورت ميگرفت.
هفتاد روز پس از شروع آزمایش بيشترین جمعيت در شاهد مشاهده شد به نحوی كه در این زمان بسياری از برگها در تيمار شاهد ریزش كردند و باغدار كليه ی قطعات مورد آزمایش را مورد سمپاشی قرار داد. كمترین جمعيت آفت نيز درتيمار چهار بار پاشش سيليكاسول ۵ / ۱ در هزار اتفاق افتاد. پس از آن تيمارهای سه بار سيليكاسول ۵ / ۱ در هزار و دو بار سيليكاسول ۵ / ۲ در هزار كمترین آلودگی به آفت را داشتند. نتایج پژوهش های قبلی نيز اثرات كنترلی سيليكات پتاسيم و سایر تركيبات سيليس دار را روی پسيل پسته و تعدادی از آفات دیگر نشان داده بود. در این راستا ترابی و همكاران (۲۰۲۲) كارایی سيليكات پتاسيم را در مقایسه با چند حشره كش نئونيكوتينوئيدی مورد ارزیابی قرار دادند و متوجه شدند كه هرچند اثرات اوليه سيليكات پتاسيم در مقایسه با این حشرهكش ها كمتر بود اما در نهایت دوام تاثير و پایداری كنترل در سيليكات پتاسيم بهتر بود. تهامی زرندی و همكاران (۱۴۰۱) نيز اثر كود سيليكات پتاسيم و آب را در كاهش جمعيت پوره پسيل پسته در شرایط آزمایشگاهی و باغی بررسی كردند. بر مبنای نتایج این محققان، كود سيليكات پتاسيم نيز سبب كاهش ۵۶ درصدی جمعيت آفت بود و بنابراین درمدیریت پسيل پسته موثر گزارش شد كه با یافته های پژوهش حاضر هم جهت می باشد. به طور مشابهی شجاع الدینی (۲۰۲۲) اثر تيمارهای مختلف از جمله سيليكات سدیم و سيليكات سدیم + ساليسيليک اسيد را بر پسيل پسته بررسی و گزارش كردند محلولپاشی با تيمار سيليكات سدیم به تنهایی و نيز تيمارهای حاوی سيليكات سدیم سبب كاهش معنی دار تعداد تخم و نيز تعداد پوره پسيل پسته روی برگ شد. همچنين طبق بررسی های ترابی پور و همكاران (۲۰۲۱) غلظت ۴ و ۸ در هزار سيليس سبب كاهش جمعيت تخم و حشرات كامل پسيل پسته میشود. این نتایج با یافته های پژوهش حاضر همسو میباشد. كاماتا و همكاران (۲۰۲۲) نيز گزارش كردند كه مصرف غلظت های مختلف سيليكات پتاسيم روی گل داوودی منجر به كاهش خسارت تریپس و حتی بيماری قارچی سركوسپوریوز میشود. افزایش جمعيت در تيمارهایی كه دو یا سه نوبت بعد از پاشش سيليكاسول با آب شستشو شده بودند قابل توجه بود. به نظر میرسد سيليكات پتاسيم علاوه بر جذب توسط برگ ها تا حدودی به صورت فيزیكی در سطح برگها نشسته و موجب كاهش ارجحيت پسيل برای تخمریزی و طغيان میشود كه شستشو های متوالی تا حد زیادی باعث حذف این لایهی فيزیكی میشود. بنابراین توصيه میگردد محلولپاشی سيليكات پتاسيم در باغات در زمانی انجام شود كه امكان شستشوی بقایای سيليكات پتاسيم از سطح برگها به دليل بارندگی یا سایر محلولپاشی های تغذیه ای نباشد. چه بسا كه در مطالعه ی حاضر نيز احتمالاً اگر در تيمار هایی مثل یک نوبت محلولپاشی با سيليكاسول ۵ در هزار، پس از پاشش این تركيب درختان چندین بار با آب شستشو نشده بودند نتایج كنترل آفت بهتر بود.
جدول ۵: تجزیهی واریانس فراوانی تخم و پوره های پسيل معمولی پسته Agonoscena pistaciae در تيمار های مختلف در شرایط باغی

ns نبود اختلاف معنی دار بين تيمارها
* وجود اختلاف معنی دار بين تيمارها در سطح احتمال پنج درصد
** وجود اختلاف معنی دار بين تيمارها در سطح احتمال یک درصد

تاثير روی سلامت درخت و كيفيت ميوه:
نتایج تجزیهی واریانس تيمار های مختلف روی سه فراسنجهی طول سرشاخه، تعداد جوانه گل باقيمانده و سالم در انتهای فصل و همچنين درصد پوكی در جدول ۶ آورده شده است. تيمارها تاثيري در اندازه طول سرشاخه نداشتند. با توجه به اینكه بخش عمده ی رشد سرشاخه ها در ابتدای فصل و معمولاً در شرایط استان یزد از اوایل فروردین تا اواخر اردیبهشت اتفاق ميافتد این نتيجه دور از انتظار نبود. به عبارتی رشد اصلی سرشاخه ها قبل و حداكثر تا ۱۰ روز پس از شروع آزمایش ها انجام شده و طبيعی بود كه تيمارها نتوانند تاثيری در رشد سرشاخه ها داشته باشند. همچنين در تيمارهای مورد بررسی رشد ثانویه (تيرماهی) نيز به دليل شرایط اقليمی و تغذیه ای اتفاق نيفتاد تا بتواند تاثير تيمارها را بر خود نشان دهد. اما اثرات تيمارها بر درصد پوكی و تعداد جوانهی گل سالم معنی دار بود. هر دو فراسنجه علاوه بر شرایط تغذیه ای و آبی به شدت تحت تاثير ميزان خسارت پسيل و سطح برگ موجود روی درخت هستند.
جدول ۶: تجزیهی واریانس تاثير تيمار های سيليكات پتاسيم روی برخی از ویژگيهای كيفی و كمی درخت و محصول پسته
ns نبود اختلاف معنی دار بين تيمارها
* وجود اختلاف معنی دار بين تيمارها در سطح احتمال پنج درصد
همانگونه كه در نمودار ۶ مشخص است بيشترین ميزان پوكی در شاهد با حداكثر خسارت پسيل و كمترین درصد پوكی در تيمار T4 (چهار بار پاشش سيليكاسول ۵ / ۱ در هزار) با كمترین فراوانی پسيل دیده میشود.
فرازی و حكم آبادی (۱۳۹۴) اثر این سيليسيم سيليكات پتاسيم را روی صفات پوكی و سقط جنين و عارضه آفتاب سوختگی در پسته بررسی كردند. بنابر نتایج، محلولپاشی سيليس در خرداد ماه سبب كاهش ۴۰% پوكی، ۱۲% سقط جنين و ۵۸% عارضه سوختگی شد. همچنين استفاده از محلول سيليس در درختان با برگ كمتر از استاندارد ۱۰ برگ برای هر خوشه پسته سبب افزایش ۴۴ % محصول سالم و كاهش ۸۰% پوكی و ۲۶% سقط جنين و ۵۶% عارضه سوختگی نسبت به درختان شاهد گردید. این نتایج از یافتههای پژوهش حاضر كه نشان دهنده كاهش درصد پوكی در تيمارها میباشد، حمایت ميكند. به طور مشابهی در مطالعه انجام شده توسط علی یاری و همكاران (۱۳۹۴) اثر مثبت كود سيليكات پتاسيم در افزایش وزن كل تر دانه، وزن پوست، وزن بدون پوست و وزن خشک گزارش شده است. این محققان استفاده از سيليكات پتاسيم را برای حفظ عملكرد اقتصادی پسته ضروری دانسته اند كه در راستای یافته های پژوهش حاضر میباشد. در محصولات دیگری نظير برنج نيز افزایش كيفيت محصول، دانه بندی بهتر، كاهش ورس و خسارت كنه ی غلاف برنج بعد از كاربرد سه دفعه سيليكات پتاسيم ۵ / ۱ در هزار گزارش شده است (شاه و همكاران، ۲۰۲۲). سلامت بيشتر و افزایش طول عمر گل و برگهای داوودی پس از مصرف سيليكات پتاسيم نيز توسط كاماتا و همكاران ( ۲۰۲۲ ).
گزارش شده است به نوشته ی سَكِر ( ۲۰۱۸) سيليسيم با ایجاد موانع فيزیكی و خشبی شدن بافتهای گياهی و در نتيجه كاهش امكان خسارت آفات شده و با افزایش فعاليت آنزیم های دفاعی، توليد متابوليتهای دفاعی و افزایش بيان ژنهای دفاعی منجر به افزایش مقاومت گياهان در برابر تنشهای زیستی شده و سلامت گياه را بهبود میبخشد. با توجه به نتایج حاضر و یافته های دیگر پژوهشگران مجموعه ای از مكانيسمهای دفاعی، تغذیه ای و مقاومتی منجر به كاهش خسارت آفات و افزایش سلامت گياهان تحت تيمار سيليكات پتاسيم میشوند.
نتيجه گيری
سيليكات پتاسيم باعث كاهش ترجيح تخم ریزی پسيل پسته میشود. همچنين برگی های غنی شده با سيليكات پتاسيم بستر مناسبی برای رشد طبيعی و تكميل چرخهی زندگی پسيل پسته نيستند كه نهایتاً منجر به كاهش جمعيت و خسارت پسيل میگردد. این تركيب همچنين باعث بهبود ویژگی های كيفی محصول پسته شده و درصد پوكی را كاهش میدهد. همچنين كاربرد چند مرحله ای این تركيب اثرات بهتری در كنترل جمعيت آفت و سلامت درخت خواهد داشت. بنابراین سيليكات پتاسيم میتواند در برنامه مدیریت تلفيقی پسيل پسته مورد استفاده قرار گيرد.
فهرست منابع
پناهی، ب. اسماعيل پور، ع.، فربود، ف.، مؤذن پور کرمانی، م. و فريورميهن، ح. ۱۳۸۱. راهنمای پسته کاشت داشت برداشت. نشر آموزش کشاورزی. ۱۴۹ صفحه.
جعفری ندوشن، ع. و احمدیان. ح. ع. ۱۳۸۷. پسیل معمولی پسته (شیره خشک) و راه¬های کنترل آن. انتشارات حوزه ترویج یزد. ۱۵صفحه.
فرازی، اِ، حکم آبادی، ح. ۱۳۹۴. اثرمحلول پاشی با سیلیس در رقم پسته شاهپسند. همایش ملی رهیافت های علمی در صنعت طلای سبز، پسته، دامغان.
علی یاری، ا.ع، دشتبان، ع و حکم آبادی، ح،۱۳۹۴، تاثیر کودهای سیلیس و سیلیکات پتاسیم بر روی برخی ارقام پسته در منطقه دامغان، همایش ملی رهیافتهای علمی در صنعت طلای سبز، دامغان.
تهامی زرندی، س. م. ر.، عسکریان زاده، ع. ر. و کریمی، ج. ۱۴۰۱. ارزیابی روشهای کنترل شیمیایی و زراعی پسیل معمولی پسته Agonoscena pistaciae (Hem.: Psyllidae) در شرایط آزمایشگاهی و صحرایی. دانش گیاهپزشکی ایران، ۲۸۲-۲۷۱ :۵۳.
یگانه، م. ۱۳۹۸. فهرست آفت کش های مجاز کشاورزی در کشور. انتشارات سلطانی. ۴۷۰ صفحه.
Assis, F.A., J.C. Moraes, L.C.P. Silveira, J. Francoso, A.M. Nascimento, and C.S. Antunes. 2012. Inducers of resistance in potato and its effects on defoliators and predatory insects. Rev. Colomb. Entomol. 38:30–34.
Camata, L., Costa, D.G., da Costa, D., Ramon Amaro de Sales, R. A. Icon, de Oliveira, E.C., Aguiar, R. L., Posse, R.P. and de Almeida, R. F. 2022. The effect of potassium silicate on pest resistance and postharvest longevity in chrysanthemum plants. Journal of Plant Nutrition 45:19, 3016-3023.
Epstein E. 1999. Silicon. Annu Rev Plant Physiol Plant Molec Biol. 50:641–664.
Blumberg, J. G., 2001. MSDS, AgSil 25H Potassium Silicate. Manufacturer publication, PQ Corporation.
Correa, R.S.B., Moraes, J.C., Auad, A.M. and G.A. Carvalho. 2005. Silicon and acibenzolar-S-methyl as resistance inducers in cucumber, against the white fly Bemisia tabaci Gennadius) (Hemiptera: Aleyrodidae) biotype B. Neotrop. Entomol. 34:429–433.
Costa, R. R., Moraes, J. C., Costa R.R. 2011. Feeding behaviour of the greenbug Schizaphis graminum on wheat plants treated with imidacloprid and/or silicon. J Appl Entomol. 135:115–120.
Goussain M.M., Moraes J.C., Carvalho J.G., Nogueira N.L. and Rossi M.L. 2002. Efeito da aplica¸c~ao de sil_ıcio em plantas de milho no desenvolvimento biol_ogico da lagarta do cartucho Spodoptera frugiperda (J. E. Smith) (Lepidoptera: Noctuidae). Neotrop Entomol. 31:305–310.
Hashemi-rad, H. 1994. The insecticidal effect of Larvin on pistachio psyllid. The final report of Iranian Pistachio Research Institute. 22 pp. (In Persian with English summary).
Fawe, A., Menzies, J.G., Cherif, M. and Belanger, R. 2001. Silicon and disease resistance in dicotyledons. In: Datnoff LE, Snyder GH, Korndorfer GH, editors. Silicon in agriculture. The Netherlands: Elsevier. p. 159–169.
Keeping M.G., Kvederas O.L. 2008. Silicon as a plant defense against insect herbivory: response to Massey, Ennos and Hartley. J Anim Ecol. 77:631–633.
Korndorfer, A.P., Grisoto, E. and Vendramim, J.D. 2011. Induction of insect plant resistance to the spittlebug Mahanarva fimbriolata St_al (Hemiptera: Cercopidae) in sugarcane by silicon application. Neotrop. Entomol. 40:387–392.
Laing M.D., Gatarayiha M.C. and Adandonon A. 2006. Silicon use for pest control in agriculture: a review. Proc South Afr Sugar Technol Assoc. 80:278–286.
Ma J.F. 2004. Role of silicon in enhancing the resistance of plants to biotic and abiotic stresses. Soil Sci Plant Nutrition 50:11–18.
Massey F.P., Ennos A.R., Hartley S.E. 2006. Silica in grasses as defense against insect herbivores: contrasting effects on folivores and phloem feeder. J Anim Ecol. 75:595–603.
Mehrnejad, M. R. 2002. Bionomics of the common pistachio psylla, Agonoscena pistaciae, in Iran. Acta Horticulturae. Vol. 591: 535-539.
Mehrnejad, M. R. 2010. Development of an economic injury level (EIL) for common pistachio psylla on three commercial cultivars. The final report of Iranian Pistachio Research Institute. 21 pp. (In Persian with English summary).
Nabity, P.D., Orpet, R., Miresmailli, S., Berenbaum, M.R. and De Lucia, E.H. 2012. Silica and nitrogen modulate physical defense against chewing insect herbivores in bioenergy crops Miscanthus giganteus and Panicum virgatum (Poaceae). J. Econ. Entomol. 105:878–883.
Nascimento, A.M., Assis, F.A., Moraes, J.C. and Souza, B.H.S. 2018. Silicon application promotes rice growth and negatively affects development of Spodoptera frugiperda (JE Smith). J. Appl. Entomol. 142:241–249.
Ranger, C.M., Singh, A.P., Frantz, J.M., Canas, L., Locke, J.C., Reding, M.E. and Vorsa, N. 2009. Influence of silicon on resistance of Zinnia elegans to Myzus persicae (Hemiptera: Aphididae). Environ. Entomol. 38:129–136.
Reynolds, O.L., Keeping, M.G. and Meyer, J.H. 2009. Silicon-augmented resistance of plants to herbivorous insects: A review. Ann. Appl. Biol. 155:171–186
Sakr, N. 2018. Silicon-enhanced resistance of plants to biotic stresses review article. Acta Phytopathologica et Entomologica Hungarica 53(2):125-141
Shah, K. A. Nayaka, P. and Lad, A.N. 2022. Effect of foliar spray of potassium silicate on growth and yield of paddy (Oryza sativa L.). Annals of Plant and Soil Research 24(3):476-480.
Shojaaddini, M., 2022. Induced resistance of pistachio tree against Agonoscena pistaciae Burckhardt and Lauterer (Hemiptera: Psyllidae): integrated application of sodium silicate and phyto-hormones. Int. J. Pest Manag, 1-7.
Torabi, E., Tavakoli, E., Olyaie Torshiz, A. and Taherian. 2022. Investigating the Efficacy of Potassium Silicate and Potassium Sulfate against the Pistachio Psyllid (Agonoscena pistaciae) under Field Conditions. Chem. Proc. 10 (1), 40.
Torabipour, S., Imani, S., Lotfalizadeh, H. and Motalebi, E., 2021. The efficiency of diatomaceous earth and silica in decline of eggs and adults of Agonoscena pistaciae (Hem., Psyllidae). IAU Entomological Research Journal, 12: 271-281.
English abstract
Efficacy of potassium silicate (Silokasol®) on pistachio psyllid, Agonoscena pistaciae Burckharat & Lauterer (Hem.: Psyllidae)
Common pistachio psyllid, Agonoscena pistaciae Burckharat & Lauterer (Hem. Psyllidae), is one of the important pistachio pests in Iran, which causes a quantitative and qualitative decrease in the yield of this product. Pistachio growers use different insecticides to control the pest every year. The widespread use of pesticides in pistachio orchards may have harmful side effects on the environment and beneficial insects. In addition, frequent use of chemical insecticides may lead to resistance to these compounds. According to the mentioned cases and in order to reduce the consumption of chemical insecticides, in this study, potassium silicate (Silokasol) as a silicon-based fertilizer were investigated for the pest control. These studies were carried out in laboratory and garden conditions. In laboratory phase, different concentrations of potassium silicate was sprayed on the pistachio seedlings from one to four times, and then the treated plants were exposed to the psyllid and the infestation rate of these plants was investigated. In addition, the process of the life cycle of the pest on the treated plants was investigated. In filed studies, the concentrations of 1.5, 2.5 and 5/1000 of Silokasol in comparison to controls were evaluated in the form of randomized complete block design. The results of laboratory studies showed that potassium silicate treatment reduces the preference of psyllids for egg laying. In the field studies, the results showed that the use of potassium silicate reduced egg laying and eventually reduced the pest population at the beginning of the season. Several application of Silokasol during the season were more effective in the pest control. For application of 1.5/1000 Silokasol was the best treatment in field trials. Repeated spraying in both field and laboratory trials resulted in better results in pest control. In addition, potassium silicate improved the quality parameters of the pistachio product. Therefore, potassium silicate can be used as one of the useful tools in the integrated management program of pistachio psylla.
Key words: Common pistachio psyllid, Insecticides, Potassium silicate, Leaf feeding, Plant resistance.
MINISTRY OF JAHAD – E- AGRICULTURE
RESEARCH , EDUCATION AND EXTENSION ORGANIZATION
IRANIAN RESEARCH INSTITUTE OF PLANT PROTECTION
PROJECT TITLE: Efficacy of potassium silicate (Silokasol ®) on pistachio psyllid, Agonoscena pistaciae Burckharat & Lauterer (Hem.: Psyllidae)
PROJECT NO: 24-64-16-094-000958
PROJECT LEADER: Ghasem Askari Saryazdi
RESEARCHER: Ghasem Askari Saryazdi
COWORKERS: Ali Jafari Nadooshan, Reihaneh Barati, Sayfolah Dehghani
LOCATION: Yazd
START DATE: 10/03/2021
DURATION: 1 year and 6 months
PUBLISHER: Iranian Research Institute of Plant Protection
Circulation No.: 10 copies
DATE OF ISSUE: 2023
MINISTRY OF JAHAD-E-AGRICULTURE
RESEARCH, EDUCATION AND EXTENSION ORGANIZATION
IRANIAN RESEARCH INSTITUTE OF PLANT
PROTECTION
FINAL REPORT OF PROJECT
Efficacy of potassium silicate (Silokasol ®) on pistachio psyllid, Agonoscena pistaciae Burckhardt & Lauterer (Hem.: Psyllidae)
Ghasem Askari Sarayazdi