Some ecological factors affecting the biology of stored products pests
العوامل المؤثرة على تعداد الحشرات في المخازن
تتميز معظم آفات الحبوب المخزونة بقصر مدة أجيالها , و ارتفاع معدل تكاثرها , و طول حية أفرادها , و قد قدر احد العلماء سلالة زوج من خنفساء الدقيق المتشابهة بما يزيد عن مليون فرد خلال خمسة شهور تحت الظروف المناسبة.
و تتأثر هذه الآفات إلى حد كبير بعدد من العوامل البيئية الفيزيائية (كالحرارة و الرطوبة النسبية و الضوء ) و الحيوية مثل (الاحتياجات الغذائية , العلاقة بين الكائنات الحية بعضها البعض , سواء كانت بين أفراد من النوع نفسه أو من أنواع مختلفة ), وتحدد هذه العوامل الكثافة العددية للحشرات , ودرجة توزيعها في المناطق الجغرافية المختلفة .
درجة الحرارة Temperature
تعتبر الحرارة من أهم العوامل الفيزيائية التي تؤثر على نمو الحشرات و تكاثرها , و حيث أن الحشرات من ذوات الدم ذي درجة الحرارة غير الثابتة (ذو الدم البارد) , فان حرارة أجسام الحشرات تتأثر بدرجة حرارة الهواء في الجو المحيط فترتفع و تنخفض بارتفاعه و انخفاضه.
و يمكن أن نعتبر الغالبية العظمى من آفات المخازن من آفات المناطق المعتدلة , وهى لهذا السبب لا تستطيع تحمل درجات الحرارة المنخفضة لمدد طويلة باستثناء القليل منها مثل خنفساء الكادل التي تستطيع تحمل درجات الحرارة المنخفضة لمدد طويلة و تدخل بياتا شتويا.
و تقع درجة الحرارة المثلي لمعظم آفات الحبوب المخزونة بين 25-30 م , ويؤدي انخفاض درجة الحرارة عن 20م إلى ضعف نشاط الحشرات ممثلا في انخفاض معدل وضع البيض و إطالة مدة فقسه , وطول الطور اليرقي , وطور العذراء , ومدة الجيل و بالتالي نقص في عدد الأجيال , و قلة الكثافة العددية , وتموت معظم آفات المخازن اذا ما تعرضت لدرجة حرارة 5 م لفترة طويلة, كذلك تعتبر درجة حرارة 35م غير مناسبة لتكاثر كثير من أفات المخازن , إذ يقف أو يقل وضع البيض, ويقصر عمر الحشرات عند هذه الدرجة و يستثنى من ذلك خنفساء التروجودرما التي تستطيع ان تعيش على درجات حرارة أعلى من ذلك , وتموت معظم آفات المخازن خلال فترة قصيرة اذا تعرضت لدرجات حرارة أعلى من 45م , وعادة يتم تعقيم منتجات الحبوب على درجة حرارة 60م لمدة 10 دقائق لقتل جميع أطوار الحشرات .
ان الارتباط بين درجة حرارة الجو الخارجي و درجة حرارة كتلة الحبوب ارتباط ضعيف فإذا وصلت درجة حرارة الجو مثلا الى درجة التجمد فان درجة حرارة الحبوب في الداخل لا تصل الى مثل هذه الدرجة , وذلك بسبب رداءة التوصيل الحراري للحبوب من جهة و بسبب ارتفاع درجة حرارة البؤر المصابة حيث تزاول الحشرات نشاطها.
1- تأثير درجة الحرارة على التزاوج :
لا يحدث التلقيح بين الذكور و الإناث في سوستي الأرز و المخزن متى وصلت الحرارة الى 15 م , كما ثبت ان الحد الأدنى لوضع الحشرات للبيض في كلا الحشرتين هو 12 م.
2- تأثير درجة الحرارة على معدل وضع البيض :
يتضح من الجدول ان معدل وضع البيض في أنثى خنفساء الدقيق الصدئية يزداد بارتفاع درجة الحرارة و يقل بانخفاضها , و ان الحشرة امتنعت كلية عن وضع البيض خلال الشتاء (ديسمبر ,يناير ,فبراير ) حيث تراوحت درجة الحرارة بين 3 ,14,2 ,16 م.
جدول 1 : تأثير درجة الحرارة على متوسط عدد البيض الذي تضعه أنثى خنفساء الدقيق الصدئية خلال عام كامل .
3- تأثير درجة الحرارة على مدد و أطوار النمو و عمر الحشرات الكاملة:
تتأثر مدد أطوار النمو المختلفة في حشرات المخازن بدرجات الحرارة , و يؤدي ارتفاع درجة الحرارة الى قصر فترة الحضانة للبيض و مدد طوري اليرقة و العذراء , ونقص عدد الانسلاخات في الطور اليرقي , و سرعة خروج الحشرات الكاملة و قصر عمرها , و يوضح الجدول 2 هذه العلاقة بالنسبة لخنفساء الخابرا , و يلاحظ ان مدة الطور اليرقي في الجيلين الذين بدءا في أول سبتمبر و أول أكتوبر قد طالت مدتهما كثيرا , لان اليرقات قضت شهور الشتاء البارد في صورة يرقات , وقد وقف نشاط الحشرة كلية في الفترة من أول نوفمبر إلى أول ابريل حيث تراوحت درجة الحرارة بين 13.7 -22.6 م , وذلك بمتوسط 15.8 م .
جدول 2 : تأثير درجات الحرارة خلال اشهر السنة على مدد أطوار النمو و عمر الحشرات الكاملة في إناث خنفساء الخابرا .
4 - تأثير درجة الحرارة على الكثافة العددية للحشرات:
يؤدي ارتفاع درجة الحرارة الى سرعة تطور الحشرة , و قصر مدة الجيل , و يترتب على ذلك تعدد الأجيال , و ازدياد الكثافة العددية للحشرات .
و توضح البيانات المدونة في جدول 3 ان الكثافة العددية لسوسة الأرز تزداد زيادة سريعة مع ارتفاع درجة الحرارة من 15م الى 27 م عند ترتيبها على حبوب يترواح محتواها المائي ما بين 12-14% , وتمثل درجة حرارة 27م في هذه الحالة انسب الظروف لزيادة الكثافة العددية للحشرة ثم ينخفض التعداد بعد ذلك مع ارتفاع درجة الحرارة الى 32 م , كما يتضح من الجدول أيضا انه في حالة تربية الحشرة على حبوب يتراوح محتواها المائي ما بين 9-11 % يكون التطور بطيئا , و قد يقف كلية على درجات الحرارة المنخفضة .(15-21 م)
جدول3 : الكثافة العددية لخمسين زوجا من سوسة الأرز مرباة على حبوب القمح ذات محتوى مائي مختلف , وعلى درجات حرارة مختلفة , وذلك بعد انقضاء خمس شهور.
الرطوبة النسبية Relative Humidity
لكل نوع من أنواع الحشرات نسبة رطوبة مثلي , و انخفاض الرطوبة او ارتفاعها عن هذه النسبة يؤثر على نشاط الحشرات , فالجو الجاف يزيد من فقدان الماء من جسم الحشرة , و قد يؤدي الى الإخلال بالتوازن المائي داخل جسم الحشرة مما يؤثر على معدل التمثيل الغذائي , وقد ينتهي الأمر بالحشرة الى الموت , كما ان ارتفاع الرطوبة النسبية في الجو يزيد من نسبة إصابة الحشرات بالأمراض الميكروبية خاصة الفطرية منها.
بعض الحشرات مثل خنفساء الدقيق المتشابهة T. confusum و فراش الدقيق E.kuehniella لها القدرة على تحمل الجفاف و ليرقتها القدرة على الاستفادة من الماء الناتج من التمثيل الغذائي للحفاظ على نسبة المحتوى المائي لجسمها .
يكون تأثير الرطوبة النسبية واضحا على الطور اليرقي (مدته و أعماره ) و على عمر الحشرات الكاملة , و عدد البيض ,بينما لا يتأثر طور العذراء.
جدول 4 : تأثير الرطوبة النسبية على مدة طوري اليرقة و العذراء , و عمر الحشرة الكاملة (إناث) لخنفساء الخابرا(عند حرارة 35م).
الرطوبة النسبية % المدة باليوم
و يتداخل عادة تأثير كل من درجة الحرارة و الرطوبة النسبية على نشاط الحشرات , و يختلف باختلاف الآفات الحشرية اذ تستطيع مثلا ثاقبة الحبوب الصغرى R. Dominica زيادة عدد أفرادها تحت درجات حرارة مرتفعة نسبيا و جو جاف بينما يزداد نشاط سوسة الأرز على درجات عالية و رطوبة نسبية مرتفعة .
الضوء LIGHT
تقل أهمية الضوء بالنسبة لعدد كبير من آفات المخازن اذا ما قورنت بالحشرات الحلقية , وذلك نتيجة تكيفها لظروف المخازن المظلمة نوعا , و يستطيع الكثير منها ان يكمل دورة حياته في ظلام تام , كما ان نشاط معظم فراشات الدقيق يتأثر بالضوء حيث تتم عملية الطيران و التزاوج و وضع البيض عند الغروب , وعند طلوع الفجر.
اما سوسة الأرز S. oryzae و ثاقبة الحبوب الصغرى R. Dominica فكلتاهما ينجذب للضوء و يمكن استخدام المصايد الضوئية في المخازن لتقليل أعدادها.
1- تأثير الضوء على وضع البيض:
تسلك إناث خنافس التروجودرما T. granarium و كذلك إناث خنفساء Ptinus tectus (Howe ,1951 ) سلوكا سالبا للضوء عند وضع البيض . كما ذكر Flaherty&lum ,1973 ان الإضاءة المستمرة أدت الى خفض الكفاءة التناسلية لحشرة P. interpunctella
2- تأثير الضوء على الطور اليرقي:
وجد بدوى 1964 ان متوسط عدد اليرقات لحشرة T.granarium ناتجة من حشرة واحدة تحت ظروف ظلام كامل او الضوء العادي بلغ من 50.4 -57.6 يرقة على التوالي و ان الخلاف بين المتوسطين كان من الناحية الإحصائية معنويا .
3- تأثير الضوء على الحشرات الكاملة :
تسلك الحشرات الكاملة لخنافس الدقيق (T.castaneum, T.confusum) سلوكا سالبا للضوء في الأيام الثلاثة الأولى من عمر الحشرات الكاملة , ثم تقل الاستجابة للضوء بعد ذلك (Richard&Flaherty,1973) كما وجد ان نسبة خروج الحشرات الكاملة لفراش دودة التمر (E. calidella ) تحت ظروف إضاءة مستمرة و ظلام مستمر و الضوء العادي المتبادل مع الليل كانت 18% , 75 % , 43-72% على التوالي.
الاحتياجات الغذائية:
تمثل الحبوب المخزونة غذاء نموذجي لهذه الآفات , و قد درس frankel &blewett,1943 الاحتياجات الغذائية لعدد من آفات المخازن , و هي تشمل الكربوهيدرات و الاستيرولات و الفيتامينات (مجموعة ب) و الماء (رطوبة الحبة ).
تستطيع يرقات بعض الحشرات ان تتحمل الجوع لمدد طويلة قد تصل الى 9 اشهر , و ذلك مثل يرقات خنفساء الكادل T. mauritanicus و يرقات خنفساء الخابرا T. granarium و مثل هذه اليرقات ان تبقى على قيد الحياة في المخازن و الصوامع حتى لو كانت خالية من الحبوب في انتظار إصابة المحصول الجديد.
و تؤثر حالة الحبوب (سليمة او تحتوي على كسر او إصابة سابقة ) و قيمتها الغذائية و محتواها المائي على نشاط الحشرات و النواحي البيولوجية المختلفة لها .
فمن النادر وجود خنفساء الدقيق وحدها في الحبوب السليمة , لأنها آفة ثانوية لا تقوى على إصابة الحبوب السليمة , و لكنها تتغذى على الحبوب التي سبق أصابتها بإحدى الحشرات الأولية او كسر الحبوب او المادة الدقيقة و غبار الحبوب , كما تعجز اليرقات حديثة الفقس لبعض الحشرات , خنفساء الحبوب المنشارية و خنفساء الخابرا , عن إصابة الحبوب السليمة , ولكن أكثر اليرقات الأكبر سنا يمكنها ذلك , وقد تبدأ بالتغذية على الجنين.
و تؤثر القيمة الغذائية للحبوب على معدل وضع البيض للحشرات و عدد الانسلاخات و مدة الطورين اليرقي و العذري و على كثافة الحشرات العددية .
ويبين الجدول رقم 10 تأثير نوعية الغذاء على الظواهر البيولوجية السابقة في خنفساء الدقيق الصدئية و منه يتضح انه كلما ارتفعت القيمة الغذائية للغذاء زاد عدد البيض الذي تضعه الحشرات , وقل عدد الانسلاخات و قصرت مدة الطور اليرقي , و زادت الكثافة العددية للحشرة , و يبدو ان نوعية الغذاء لا تؤثر على طور العذراء.
كذلك فان المحتوى المائي للحبوب له أهميته في تحديد نوع الآفات التي يمكن ان تهاجم الحبوب , فمن النادر ان تهاجم (سوسة الحبوب ) الحبوب الجافة التي تقل نسبة المحتوى المائي فيها عن 9% بينما يستطيع خنفساء الخابرا مهاجمة المواد لغذائية التي يقل محتواها المائي عن 9% , كما ان خنافس الدقيق تستطيع ان تعيش على الحبوب الأكثر جفاف إلا ان الحبوب ذات المحتوى المائي العالي تكون أفضل و انسب لتكاثرها .
جدول 5 : تأثير نوع الغذاء على مدة الطورين اليرقي و العذري , ومعدل وضع البيض و الكثافة العددية لخنفساء الدقيق الصدئية , على درجة حرارة 28 - 30 م , ورطوبة نسبية 56-59 % .
الأعداء الحيوية Natural enemies
من أنواع المفترسات الموجودة في المخازن العناكب و الخنافس الأرضية( (Carabids, الحشرات المراوغة (Staphylinids) و العقارب الكاذبة ( Pseudoscorpions) و الحلم ( Mites), و تنتمي معظم الطفيليات الحشرية لرتبة غشائية الأجنحة ( Hymenoptera) , وقد سجل وجود طفيليين في المملكة من جنس واحد يتبعان العائلة Braconidae , و هما Bracon hebeto , B.breviconis , كما سجل أبو ثريا ,1982 الطفيل Phanerotoma sp. من العائلة نفسها على يرقات كل من , E. cautella E. fegulilloو تزداد نسبة الافتراس و التطفل بزيادة أعداد الآفة و تقل بقلتها.
ولا تستخدم الطفيليات او المفترسات في مكافحة آفات المخازن حيث ان المواطن العادي لا يميز بين الحشرة النافعة و الضارة و يعتبرها جميعا ضمن الآفات الضارة , كما ان وجودها مع المادة الغذائية يقلل من قيمتها التسويقية , ولا ينصح باستعمالها في مكافحة آفات المخزن.
كذلك فان بعض الكائنات الدقيقة الحية التي تسبب أمراضا لآفات الحبوب المخزنة يمكن ان تستخدم لمكافحة هذه الآفات , فمثلا بكتيريا Bacillus thuringiensis في مكافحة يرقات حرشفية الأجنحة و لهذه الكائنات الدقيقة تأثير في خفض عدد الحشرات .
التنافس Competition
تحدث المنافسة في الحشرات بين أفراد النوع نفسه (intraspecific) , او من أنواع مختلفة و يبدو النوع الأول واضحا عندما تزداد الكثافة العددية لنوع معين الى حد كبير تقل معه فرص الحصول على الغذاء و المكان و التزاوج , و نتيجة لزيادة التنافس تبدأ الكثافة العددية للحشرة في النقصان حتى تصل الى حد معين يقل عنده التنافس.
اما المنافسة بين الأنواع المختلفة( interspecific) فتحدث بين الأفراد للحصول على الغذاء و المكان, وتتأثر النتيجة النهائية لهذه المنافسة بعدة عوامل :
- الأفراد التي تحتاج الى كمية اقل من الغذاء تستطيع إكمال دورة حياتها. وتكون لها الغلبة على الأنواع التي تحتاج الى كميات كبيرة من الغذاء و التي يحتمل ان تنقرض من المخزن .
- نوع المادة الغذائية (حبوب او دقيق) .تتغلب خنافس الدقيق من الجنس Tribolium على خنفساء الحبوب المنشارية O. surinamensis اذا كان الوسط الغذائي دقيقا اذ يسهل على خنافس الدقيق إن تتغذي على بيض و عذارى خنفساء الحبوب , اما اذا كان الوسط من حبوب القمح مثلا فان خنفساء الحبوب المنشارية تقضي بعض أطوار نموها داخل الحبة , و تستطيع أن تتغلب على خنافس الدقيق.
- الظروف الجوية : تحت درجات الحرارة المعتدلة و الرطوبة العالية (70-80%) تعتبر خنفساء الخابرا منافسا ضعيفا لغيرها من الحشرات , و لكنها تعتبر منافسا قويا تحت درجات الحرارة العالية و نسبة الرطوبة المنخفضة , كذلك تستطيع خنفساء الدقيق المتشابهة ( T. confusum ) أن تتغلب على خنفساء الدقيق الصدئية (T.castaneum) في الجو البارد و يحدث العكس في الجو الحار .
الافتراس الذاتي Food requirements
و هو عبارة عن قيام أفراد من نوع معين من الحشرات بافتراس باقي أفراد النوع نفسه , و يحدث ذلك عادة تحت الظروف السيئة مثل خلو المخازن من المادة الغذائية او زيادة عدد الآفة الواحدة الى حد كبير تتضاءل معه كمية الغذاء او بقايا الغذاء المتاحة لهذا العدد من الحشرات , وهى عملية تنظيمية تهدف الى الإقلال من تعداد أفراد النوع الواحد حتى يستطيع المقاومة من اجل البقاء الى حين توافر الظروف المناسبة , فتحت الظروف غير الملائمة من نقص الغذاء تلتهم الحشرات الكاملة لخنفساء الدقيق المتشابهة ( T. confusum) عدد كبير من البيض و من عذارى النوع نفسه , كما تتغذى اليرقات الكبيرة على البيض و اليرقات الصغيرة و الميتة .
العوامل المؤثرة على تعداد الحشرات في المخازن
Factors affecting the population of insects in stores
يتأثر نشاط الحشرات و تكاثرها و تعدادها أثناء التخزين بعدة عوامل من أهمها ما يلي :
1- حالة الحبوب :
في كثير من الحالات يتناسب حجم الحشرات الناتجة طرديا مع حجم الحبوب او البذور التي أتمت داخلها دورة حياتها , بعض الحشرات تفشل في النمو على الحبوب السليمة , ولكنها تكمل حياتها على الحبوب المجروشة و تفضل بعض الحشرات الأغذية المسحوقة عن المجروشة .
التغذية على الجنين لازمة لنمو اليرقات الصغيرة لبعض الحشرات مثل T.castaneum.
يتأخر تطور حشرة سوسة الأرز S.oryzae بزيادة نسبة الحبوب المكسورة ميكانيكيا , وذلك لان الحشرة تتربي داخليا , و تفضل وضع البيض على الحبوب السليمة , بعض الحشرات مثل ثاقبة الحبوب الصغرى (R. Dominica) لا تتأثر بدرجة التلف الميكانيكي للحبوب.
يزيد ارتفاع المحتوى المائي للحبة أثناء التخزين من إصابتها , ومن مقدار الفقد في الوزن .
2- صنف الحبوب :
تكون بعض أصناف الحبوب ذات مقاومة أعلى للآفات من اخرى من النوع نفسه , حبوب الذرة البيضاء ذات الاندوسبيرم صلب و هي اقل عرضة للإصابة بالحشرات من الحبوب الصفراء .كما ان جفاف الحبة يجعلها صعبة الاختراق على الحشرة.
الأصناف ذات المحتوى البروتيني العالي تجعل الحبوب أكثر قابلية للإصابة , و الأصناف ذات الرائحة القوية كانت اقل تعرضا للإصابة , و قد تحتوي بعض الحبوب على بعض المكونات السامة او الطاردة تحول دون اختراق الحشرة لها .
3- التنافس بين الحشرات:
تتفوق خنفساء الدقيق الصدئية (T.castaneum) و يرقاتها على ثاقبة الحبوب الصغرى R. Dominica في بيئتها نتيجة افتراسها للبيض و العذارى و تقضي الحشرة Sitophilus zeamais على فراشات الحبوب S. cerealella في الزارع المختلطة على الذرة .
4- عوامل اخرى :
تزداد إصابة الحبوب عادة في المناطق السطحية, وتنخفض مع زيادة العمق , كما تزداد إصابة الحبوب مع طول مدة التخزين .
