Dasar Perlindugan Tanaman

Sabtu, 02 Januari 2010

Ambang Batas Ekonomi untuk Sunn Pest, Eurygaster integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), on Wheat in Tenggara Turki

TERJEMAHAN

Ambang Batas Ekonomi untuk Sunn Pest, Eurygaster

integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), on Wheat in

Tenggara Turki

Ramazan Canhilal, Halil Kutuk, Ali Duran Kanat, Mahmut. Islamoglu, Fuad El-Haramein, dan Moustafa El-Bouhssini

Seyrani Fakultas Pertanian, Universitas erciyes 38.039 Melikgazi, Kayseri, Turki

J. Agric. Entomol perkotaan. 22 (3 & 4): 191-201 (Juli / Oktober 2005)

ABSTRAK

Sunn pest, Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera: Scutelleridae), adalah hama serangga yang paling penting dan sering berada pada tanaman gandum dan jelai di Turki. Untuk mendefinisikan kembali ambang ekonomi (ET) untuk Sunn pest, kami menentukan bahwa hasil kerugian yang diakibatkan dengan adanya lonjakan white spike yang disebabkan oleh curah hujan yang berlebih dan kerusakan kemel oleh Nymphs dan generasi-generasi baru yang sudah dewasa di lahan gandum. Studi yang dilakukan di 17 hektaryang di insektisida pada lahan gandum menunjukkan bahwa kerusakan spike putih terjadi pada tingkat rendah (0,1-1,7%). Analisis regresi digunakan untuk menilai hubungan antara kepadatan saat curah hujan berlebih dan kerusakan spike putih dan antara persen kemel serta nilai kerusakan dan sedimentasi.

Hubungan antara kepadatan dan curah hujan berlebih serta kerusakan spike putih tidak signifikan dalam roti dan gandum durum. Berarti kerusakan kemel adalah 2,2% dan 6,6% di roti gandum serta 8,0% dan 2,8% pada masing-masing gandum durum tahun 2002 dan 2003. Ada hubungan positif antara Nymphs dan generasi baru yang ada dengan kepadatan dan kerusakan kernel menggunakan analisis regresi dalam roti dan gandum durum. Nilai-nilai sedimentasi 18-82 dan 7-89 pada tahun 2002 dan 2003 di roti gandum, dan 9-22 dan 9-28 pada tahun 2002 dan 2003 di gandum durum. Tidak ada efek dari kepadatan hama Sunn pest pada kekuatan gluten hingga 2,1% kerusakan kernel di roti gandum dan naik menjadi 0,9% kerusakan kernel pada gandum durum terdeteksi, tapi kerusakan kernel lebih besar dari tingkat ini terbatas kualitas adonan. Bila nilai batas digunakan, ambang ekonomi adalah 8,1 dan 9.2 nymphs/m2 di roti dan gandum durum. ET saat ini (10 Nymphs / m 2 ) Dapat diturunkan menjadi 8-9 Nymphs / m 2 untuk beberapa varietas gandum dan daerah, terutama untuk hasil rendah tingkat (sekitar 2000-2500 kg / ha) pada roti gandum, tetapi mungkin masih berlaku untuk gandum durum.

KATA KUNCI

Ambang ekonomi, kerusakan spike putih,kerusakan kernel , Sunn pest.

Gandum, Triticum æstivum L., dan barley, Hordeum vulgare L., adalah tanaman penting di Turki dan ditanam di sekitar 14 juta ha per tahun. Sunn pest, Eurygaster integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), itu adalah sangat bendungan dari serangga hama penuaan gandum dan jelai di Turki (Lodos 1982). Curah hujan yang berlebih menyebabkan adanya serangan Sunn pest pada daun dan batang muda yang segar pada gandum dan jelai tanaman dan menyebabkan tanaman gandum layu dan mati sebelum pembentukan spike. Selain itu juga mengisap dasar paku selama awal masa pertumbuhan yang mengakibatkan keputih-putihan paku tanpa kernel, dan menghasilkan paku putih. Hasil kerugian yang diperkirakan 50% sampai 90% pada tepung gandum dan 20% hingga 30% pada gandum. Terlepas dari hasil langsung pengurangan, serangga menyuntikkan enzim pencernaan selama makan yang mengurangi kualitas baking adonan. Jika sesedikit 2% hingga 3% dari gandum telah diberi, seluruh biji-bijian mungkin banyak yang diberikan tidak dapat diterima untuk keperluan baking karena berkualitas tepung rendah (Lodos 1982).

Serangga ini pertama kali ada dari Selatan Daerah Anatolia di Turki 1927, dan telah terjadi banyak wabah dari tahun 1950 hingga sekarang. Dan studi tentang hama Sunn pest dimulai pada tahun 1950 di Turki (Simsek 1998). Dikelola pemerintah pengendalian hama dari tahun 1927 hingga 2001, ketika sebuah pendekatan pengelolaan hama tegrated diadopsi. Manajemen hama Sunn pest berubah dari aplikasi ke tanah dan udara melalui penyemprotan, yang memindahkan tanggung jawabnya kepada petani. Saat ini, tanah Sunn disemprotkan untuk pengendalian hama dilakukan pada 1 untuk 2 juta ha per tahun (Anonymous 2004). Pemerintah memberikan teknis dukungan dan insektisida, dan petani seharusnya menerapkan insektisida dengan peralatan mereka, seperti yang ditentukan oleh konsultan teknis resmi. The Sunn pest adalah univoltine yang pada saat dewasa beristirahat di bawah semak-semak dan sampah di Eleva tinggi di sekitar sereal bidang selama bulan panas dan kering akhir-akhir musim panas dan musim gugur. Mereka hibernate dengan cuaca dingin selama musim dingin yang parah di bulan bukit pada sisi pegunungan. Pada musim semi, saat suhu permukaan tanah mencapai 15 ° C pada overwintering situs, generasi yang dewasa bermigrasi ke ladang sereal. Migrasi biasanya terus untuk 7-10 d. Pada musim dingin dengan curah hujan yang berlebih sunn pest muncul di ladang selama 1 - untuk 4-minggu periode. Setelah menyusui, betina bertelur di daun, batang, dan paku. Setelah lima nymphal instars, generasi baru dewasa terlihat. Generasi baru dewasa ini pakan dan kembali ke ketinggian yang lebih tinggi setelah jelai dan tuaian gandum (Lodos 1982).

Ketika migrasi ke ladang berakhir, konsultan teknis bidang survei dihitung dalam 0,25 m 2 frame untuk menentukan kepadatan lapangan. Ladang juga dimonitor untuk telur parasitisme oleh Trissolcus spp. (Hymenoptera, Scelionidae) ketika 20% sampai 30% dari telur adalah 10 sampai 12 hari. Penyemprotan tidak dilakukan apabila overwintered dewasa kepadatan berada pada atau kurang dari 0,8,1.0, dan 1,5 dewasa / m 2 dan tingkat parasitisme 40%, 50%, dan 70%, masing-masing (Simsek & Sezer 1985). Akhirnya, kepadatan Nymphs ditentukan dengan cara yang sama seperti untuk curah hujan yang tinggi di musim dingin. Waktu yang paling efektif untuk menyemprot hama Sunn adalah selama dua yang pertama nymphal instars. Pada akhir survei, jika kepadatan Nymphs mencapai 10 Nymphs / m 2 , Bidang yang disemprot, dan biasanya ini bertepatan dengan tahap susu gandum musim dingin (Lodos 1982). Salah satu faktor kunci yang mempengaruhi keberhasilan pengelolaan hama terpadu program adalah ambang batas ekonomi (ET). ET yang digunakan untuk pengendalian hama Sunn didirikan kira-kira 40 tahun lalu di Turki (Yuksel 1968). Perlu untuk mendefinisikan kembali ET karena perubahan pada kondisi iklim, varietas gandum yang digunakan, agronomical praktik, dan keanekaragaman tanaman. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk deTermine kehilangan hasil yang disebabkan oleh generasi hama dan kerusakan kernel overwintered yang disebabkan oleh Nymphs dan generasi baru di ladang gandum untuk mendefinisikan kembali ET bagi Sunn pest.

Bahan dan Metode

Kajian ini dilakukan di 17 ha di lahan bebas insektisida pada roti dan gandum durum bidang di Gaziantep, Kilis, dan Kahramanmaraş provinsi di tenggara dari Turki pada tahun 2002 dan 2003. Ada lima bidang roti gandum (Nurdagi Ciftlik, Islahiye Zincirli, Islahiye Hanagizi, dan Islahiye Sakcagozu di Gaziantep dan Tigem di Kahramanmaraş Turkoglu) dan empat bidang gandum durum (Oguzeli Kutlar, Oguzeli Havaalani, dan Oguzeli di Gaziantep Sanko dan Elbeyli Yavuzlu di Kilis) pada tahun 2002, dan empat bidang roti gandum (Nurdagi Ciftlik, Islahiye Kozdere, dan Sahinbey Degirmenonu di Gaziantep dan Turkoglu Tigem di Kahramanmaraş) dan empat bidang gandum durum (Oguzeli Kutlar, Oguzeli Havaalani, dan Yavuzeli Arpaci di Gaziantep dan Elbeyli Yavuzlu di Kilis) di 2003. Beberapa jenis roti dan gandum durum digunakan. Variety tidak tetap konstan atas segala bidang, dan tidak semua bidang yang digunakan dalam kedua tahun. Ketika migrasi generasi baru dari overwintered situs ke ladang sereal berakhir, mingguan survei untuk menentukan hama dewasa dan kepadatan Nymphs dimulai di setiap bidang dengan menggunakan 0,25 m2 rangka. total dari 25 frame melemparkan secara acak di setiap bidang itu sampel, dan overwintered , Nymphs, dan generasi baru orang dewasa dihitung dalam setiap frame. Hasil hitungan ini yang dikalikan dengan empat dan disajikan.

Selama survei, pada awal tahap susu gandum yang semua sehat dan ada rusak paku di setiap bingkai yang tercatat. Spike kerusakan (kerusakan spike putih ) yang disebabkan oleh overwintered orang dewasa untuk setiap kolom dihitung berdasarkan densitas dan kepadatan overwintered dewasa yang pertama ditentukan. Sebelum panen, semua tanaman di setiap bingkai dipotong dan diletakkan dalam kantong kertas dan dibawa ke laboratorium. Di laboratorium, paku itu kering dan dirontokkan dan kernel dibersihkan. Kernel dari setiap frame yang ditimbang untuk menentukan hasil per lapangan. Menghasilkan mean 25-0,25 m2 digunakan untuk memperkirakan hasil per ha untuk setiap kolom. Kemudian, kernel dari semua 25 frame yang digabungkan, dan 1kg kernel diambil dari gabungan ini kernel untuk setiap kolom. Dari sampel ini, 100 kernel, sampai 20 kali (total 2000 kernel), dipilih secara acak. Subsamples ini diperiksa di bawah mikroskop bedah dan rusak dan tidak rusak kernel dipisahkan (Dörtbudak 1974), dan kerusakan kernel dalam persen sudah kembali gressed terhadap Nymphs dan generasi baru hama dengan densitas pada hitungan terakhir di setiap bidang.

Tes sedimentasi dengan gabunngan kernel dari 25 sampling frame juga digunakan untuk pengujian sedimentasi. Semua penggilingan dilakukan pada 23 ° C dan 60% kelembaban relatif. Sampel gandum dibersihkan semalam untuk kelembaban, seperti yang dijelaskan oleh Williams et al. (1988). Gandum giling menggunakan jenis pabrik laboratorium Buhler Legend-202 (Uzwil, Swiss), dengan istirahat roll kesenjangan disesuaikan dengan B 2 1.2/1000 cm, B 3 0.8/1000 cm, C 1 1.2/1000 cm, dan C 3 0.8/1000 cm. Medium-keras gandum lembut digunakan. Buhler Bran finisher Legend-302 (Uzwil, Swiss) digunakan untuk mengekstrak "dedak tepung", yang dikombinasikan dengan tepung keenam sungai. Modifikasi sodium dodecyl sulfat (SDS) sedimentasi tes (Cressey & McStay 1987) digunakan untuk mengevaluasi gandum-bug gandum rusak. Metode melibatkan menimbang 5 g sieved tepung (dengan menggunakan kincir angin topan udy [Fort Collins, Col - orado] dan 100 mesh saringan), yang ditransfer ke 100-ml stoppered mengukur silinder; 50-ml larutan indikator kuantitas (0,100 g per bromophenol biru 10 L air demineralized) ditambahkan dan terguncang 15 kali. Sampel InCU - tertahan selama 30 menit pada 37 ° C, dengan gemetar 15 kali setiap 5 menit. Setelah 30 menit, 50 ml 3% SDS solusi ini ditambahkan, terbalik 4 kali setiap 2 menit dan, setelah tiga cobaan, sampel diinkubasi selama 10 menit pada 37 ° C. Analisis statistik dan analisis Regresi digunakan untuk memprediksi kerusakan kernel (%) Berdasarkan peri akhir dan generasi baru hama yang kerapatannya (P <0,05). style=""> kepadatan dan kerusakan spike putih dan antara kerusakan kernel dalam persen dan sedimentasi dengan nilai (P <0,05).>

Hasil dan Diskusi

Dewasa ini migrasi telah selesai pada minggu terakhir bulan April di kedua tahun, dan penelitian survei mingguan dimulai. Sunn pest generasi dewasa yang hadir dalam uji coba lapangan 2 sampai 4 minggu setelah migrasi selesai. Nymphs dari hama Sunn dilihat di pertengahan Mei di kedua tahun dan mencapai generasi baru tahap dewasa, yang merupakan tahap paling merusak, pada minggu pertama bulan Juni (Tabel 1, 2, 3, dan 4). Dalam roti gandum, rata-rata kepadatan overwintered dewasa adalah 0,9 dan 0,7 per m 2 di 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 1 dan 2), dan adalah 1,8 dan 0,6 per m 2 di durum gandum pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 3 dan 4).

Lahan untuk penelitian mengalami penurunan atau peningkatan dalam data sampel berturut-turut . Ini mungkin karena gerakan hama Sunn dalam atau di luar ladang. Populasi Nymphs yang rata-rata 5,4 dan 9,0 / m 2 di roti gandum (Tabel 1 dan 2), dan 18,4 dan 11,7 / m 2 dalam gandum durum pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 3 dan 4). Roti gandum menghasilkan rata-rata 5.404 kg / ha dan 4040,5 kg / ha pada tahun 2002 dan pada tahun 2003.

Pada 2003, masing-masing (Tabel 5). Produktivitas untuk gandum durum adalah 4648,8 kg/ ha dan 2991 kg / ha pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 6). Tidak ada kerusakan batang daun yang diamati pada tahun tertentu karena ketika hama Sunn menyelesaikan migrasi ke ladang, tanaman gandum mencapai 10 sampai 15 cm di tinggi, dan sudah terlambat untuk hama Sunn merusak daun dan batang, seperti yang diamati oleh Lodos (1961). Kerusakan White spike (kerusakan overwintered dewasa). White spike diusianya terjadi pada tingkat rendah. Itu rata-rata 0,1% dan 0,5% pada roti gandum (Tabel 5) dan 0,9% dan 0,2% pada gandum durum pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 6).

Analisis korelasi menunjukkan bahwa tidak ada hubungan yang signifikan antara overwintered dewasa lonjakan kepadatan dengan kerusakan putih yang disebabkan oleh overwintered dewasa di roti (r 0,288, r 2 0,083, P 0,226) atau gandum durum (r 0,568, r2 0,322, P 0,071). Canhilal et al. (2005) juga menemukan bahwa rendahnya kerusakan paku putih (0,1-0,9%) terjadi di berbagai overwintered Sunn kepadatan hama dewasa (1, 2, 3, 5, dan 10 orang dewasa overwintered / m 2 ) Di lapangan luas kandang (2 dengan 2 1,7 m) dan tidak statistik signifikan dalam roti atau gandum durum. Sebaliknya, Kilic et al. (1973) menemukan bahwa 0,4, 1,0-1,5, 1,6-2,0, dan 2,1-2,3 hama Sunn overwintered dewasa / m 2 menyebabkan 1,1%, 3.6%, 4.2%, dan 6,6% kerusakan spike putih di ladang gandum, masing-masing. Simsek et al. (1997) menyatakan bahwa ketika kepadatan dewasa musim dingin adalah satu orang dewasa / m 2 , 7% batang kerusakan dan 1,9% spike pada usia yang terjadi. Tingkat tinggi ini kerusakan paku putih berbeda dari hasil penelitian kami, mungkin karena tingkat tinggi dewasa overwintered parasitisme yang mungkin terjadi di ladang, mengurangi makan dan kerusakan dewasa. Kernel kerusakan (peri dan generasi baru dewasa kerusakan) di roti gandum. Kernel kerusakan yang disebabkan oleh peri dan generasi baru orang dewasa adalah 2,2 dan 6,6% di roti gandum pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing (Tabel 5). Ada hubungan positif antara peri dan generasi baru dewasa kepadatan dan persen

Kerusakan kernel dalam analisis regresi (r 0,947, r 2 0,898, P 0,000). Itu persamaan regresi digunakan untuk memprediksi persen kerusakan kernel, berdasarkan Nymphs dan generasi baru hama dewasa dengan kerapatan per m 2 , Adalah Y -0,899 + 0.364X, (SE yang 1,041, SE b 0,046, P0,000). Nilai-nilai sedimentasi 18-82 dan 7-89 pada tahun 2002 dan 2003, masing-masing. Hubungan antara nilai-nilai sedimentasi dan persen kerusakan kernel adalah sangat negatif (r -0,821, R 2 0,674, P 0,003). Nilai sedimentasi turun sampai 52 persen kernel ketika kerusakan 2,05 dalam tes sedimentasi (Tabel 3). Tidak ada efek dari kepadatan hama Sunn pada kekuatan gluten hingga kernel kerusakan sebesar 2,1% terdeteksi. Nilai sedimentasi sekitar 50 secara umum diterima sebagai nilai di mana kualitas adonan hancur (Fouad et al. 2005). Ketika nilai ini dimasukkan persamaan kita, yang kepadatan Nymphs yang menyebabkan kerusakan yang kernel pada kualitas adonan (ambang ekonomi) adalah 8,1 Nymphs / m 2 Toleransi praktis untuk kernel rusak dalam industri, terlepas dari gandum . Jenis (roti atau durum) atau varietas, adalah 2% hingga 3%.

Kami menemukan bahwa ET itu diharapkan 9,4 Nymphs / m 2 ketika nilai 2,5, yang merupakan rata-rata 2% hingga 3% dari toleransi rusak kernel, digunakan dalam persamaan kita. ET yang diharapkan 8,1 Nymphs/ m 2 diperoleh dari nilai sedimentasi berbeda dari ET dari 9,4 Nymphs / m 2 dihitung dari tingkat toleransi untuk rusak kernel yang digunakan dalam industri dan ET (10 bidadari / m 2 ) tanpa gandum variasi wilayah di Turki. Jadi, ET (10 bidadari / m 2 ) dapat diturunkan hingga 8 sampai 9 / m 2 varietas gandum dan daerah di mana terdapat keluhan dan pengamatan praktis, dan terutama untuk tingkat imbal hasil rendah (sekitar 2000 -- 2500 kg / ha) sampai penelitian yang lebih rinci dilakukan. Gandum durum dan kerusakan Kernel adalah 8,0 dan 2,8% di tahun 2002 gandum durum dan 2003, masing-masing (Tabel 6). Yang kuat, hubungan positif bertekad menjadi - tween Nymphs dan generasi dewasa kepadatan kernel dan persen kerusakan di Analisis regresi (r 0,859,r 2 0,738, P 0,003). Persamaan regresi diperoleh untuk memprediksi kernel persen kerusakan, berdasarkan peri dan generasi baru dewasa kepadatan per m 2 , Adalah Y -3,206 + 0.443X, (SE yang 2,368, SE b 0,108, P 0,006). Nilai sedimentasi bervariasi 9-22 pada tahun 2002 dan 9-28 pada tahun 2003. Sebagian besar lahan menghasilkan nilai sedimentasi yang rendah dan berkualitas buruk. Ada hubungan negatif yang kuat antara nilai-nilai sedimentasi dan persen rusak ker - Nels (r -0,699, R 2 0,489, P 0,027). Nilai sedimentasi berusia 28 tahun, yang adalah sekitar batas yang melemahkan kekuatan gluten (Fouad et al. 2005), ketika kernel kerusakan 0,9% (Tabel 6). Bila tingkat kerusakan kernel (0,9%) adalah ditempatkan dalam persamaan, yang peri kepadatan yang menyebabkan kerusakan yang kernel merusak kualitas adonan 9,2 Nymphs / m 2 . Seperti dalam roti gandum, yang diharapkan ET 12,9 dihitung sebagai Nymphs/ m 2 ketika 2.5, yang merupakan rata-rata 2% hingga 3% dari toleransi untuk kerusakan kernel, digunakan dalam persamaan. Ini jauh lebih tinggi daripada ET yang digunakan (10 Nymphs / m 2) pada wilayah Turki meskipun tingkat kerusakan kernel yang melemahkan gluten dalam penelitian (0,9%) berbeda dari kernel praktis toleransi untuk kerusakan dalam industri (2-3%), yang ET 9,2 peri / m 2 dihitung dari persamaan dan ET yang saat ini digunakan (10 Nymphs / m 2 ) adalah serupa. Oleh karena itu, dalam gandum durum, toleransi untuk kernel kerusakan di industri harus diturunkan sekitar 1%, tapi ET, yang merupakan 10 Nymphs / m 2 tampaknya masih berlaku. Namun, hampir tidak ada rendah tingkat kerusakan kernel tercatat dalam studi plot, sedimentasi yang rendah dan kerusakan yang tinggi untuk semua diukur poin. Jadi, regresi dioperasikan dekat dengan batas bawah rentang valid ketika digunakan untuk gluten kekuatan dan ET perhitungan, atau selama 2,5% kerusakan dan ET. Hal ini harus dipertimbangkan ketika hasilnya digunakan. Menurunkan ET akan meningkatkan penggunaan insektisida dan biaya produksi gandum. Di Sebaliknya, Turki impor tepung gandum untuk meningkatkan kualitas untuk dapat membuat roti meskipun menghasilkan lebih banyak gandum dari yang diperlukan. Oleh karena itu, penurunan ET dan pengelolaan hama Sunn yang baik akan meningkatkan kualitas gandum dan berhenti gandum impor. Perbedaan antara hasil kami pada kernel toleransi untuk kerusakan dan ET, dan mereka yang digunakan di negara ini mungkin terjadi karena kami studi dan penelitian sebelumnya tidak dilakukan pada varietas yang sama atau daerah yang sama, dan ada beberapa perubahan dalam kondisi iklim, agronomical praktik, dan keanekaragaman tanaman dari waktu ke waktu. Oleh karena itu, penelitian masa depan harus dilakukan berdasarkan daerah, jenis dan varietas gandum, dan berbagai tingkat hasil.

Pengakuan

Kami berterima kasih Ramazan Yetis dari Adana Proteksi Tanaman Institut Penelitian atas bantuannya dalam kerja lapangan, Prof Dr Hasan Rustu kutlu dan Prof Dr Murat Gorgulu dari Cukurova Univer - sity untuk nasehat mengenai analisis statistik data kami, dan Dr Peter Adler dari Clemson University, SC, untuk meninjau naskah.

Daftar pustaka

Anonymous. 2004. Technical Instructions for plant protection. General Directorate of

Protection and Control, the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Ankara, 291 pp.

Canhilal, R., H. Kutuk, M. Islamogul, A. D. Kanat & A. Gul. 2005. Damage loss assessment

of sunn pest, Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera; Scutelleridae) on

wheat in Turkey. Arab J. Plant Protect., in press.

Cressey, P. J. & C. L. McStay. 1987. Wheat-bug damage in New Zealand wheat. Development

of a simple SDS-sedimentation test for bug damage. J. Sci. Food Agric. 38:

357–366.

Dörtbudak, Y. 1974. Investigation on Eurygaster species, identification, distribution and

population densities in the Southeast Anatolia. General Directorate of Plant Protection

and Agricultural Quarantine Research Trace Series, Ministry of Food-Agriculture and

Livestock Farm, Ankara, 40 pp.

Fouad, J. H., M. El-Bouhssini, M. A. Mafi, R. Canhilal & H. Kutuk. 2005. The impact

of sunn pest density in wheat fields on grain and flour quality. Arab J. Plant Protect., in

press.

Kılıç, A. U., A. Çatalpınar, N. Adıgüzel, Y. Dörtbudak & S. Çavdarog˘ lu. 1973. Investigation

on distribution, biology, epidemiology and chemical control of sunn pest (Eurygaster

integriceps Put.) in the Southeast Anatolia region of Turkey (in Turkish). Annual

Report of the Plant Protection Research Institute, Diyarbakır, 121 pp.

Lodos, N. 1961. Observation on problems of the sunn pest (Eurygaster integriceps Put.) in

Turkey, Iran and Iraq. Eagean University, Faculty of Agriculture Publications. Izmir, 15

pp.

. 1982. Turkey Entomology 2. General, practical and faunistic (in Turkish). E.U.

Ziraat Fakultesi Yay. No. 429, E. U. Mat. Bornova-Izmir, 591 pp.

S¸ ims¸ek, N. & A. C. Sezer. 1985. Hatay ilinde bug˘dayda Süne (Eurygaster integriceps

Put.)’nin yumurta ve nimf popülasyonu ile zararı üzerinde ön çalıs¸malar. Bitki Koruma

Bülteni 25:30–48.

200 J. Agric. Urban Entomol. Vol. 22, No. 3&4 (2005)

S¸ ims¸ek, Z., N. S¸ ims¸ek, M. Ozkan, K. Melan & A. Derin. 1997. Sunn Pest. Ministry of

Agriculture and Rural Affairs, General Directory of Agricultural Research Publications,

Ankara, 39 pp.

S¸ ims¸ek, Z. 1998. Past and current status of sunn pest (Eurygaster spp.) in Turkey. FAO

PPCRI Integrated Sunn Pest Control Meeting, Ankara, 6–9 January 1998.

SPSS. 2003. A simple guide and reference, 11.0 Update. Pearson Education Inc., Boston,

386 pp.

Williams, P. C., F. J. El-Haramein, H. Nakkoul & S. Rihawi. 1988. Crop Quality

Evaluation Methods and Guidelines. Technical Manual No. 14. ICARDA, Aleppo, Syria.

145 pp.

Yüksel, M. 1968. Investigation on distribution, biology, epidemiology and damage of Sunn

pest (Eurygaster integriceps Put.) in the South and Southeast Anatolia region of Turkey.

Publications of General Directorate of Plant Protection and Agricultural Quarantine, the

Ministry of Agriculture, No. 46. 255 pp (in Turkish).

Economic Threshold for the Sunn Pest

Nama :Safira

Nim :0810440271

Kelas :D

Judul jurnal : Economic Threshold for the Sunn Pest, Eurygaster integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), on Wheat in Southeastern Turkey

J. Agric. Urban Entomol. Vol. 22, No. 3&4 (2005)

Dosen Pembimbing :Dr.Ir.Anton Muhibuddin

Economic Threshold for the Sunn Pest, Eurygaster

integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), on Wheat in

Southeastern Turkey1

Ramazan Canhilal, Halil Kutuk,2 Ali Duran Kanat,2 Mahmut. Islamoglu,2

Fuad El-Haramein,3 and Moustafa El-Bouhssini3

Seyrani Agricultural Faculty, Erciyes University 38039 Melikgazi, Kayseri, Turkey

J. Agric. Urban Entomol. 22(3&4): 191–201 (July/October 2005)

ABSTRACT

The sunn pest, Eurygaster integriceps Puton (Hemiptera: Scutelleridae), is the most important insect pest of wheat and barley in Turkey. To redefine an economic threshold (ET) for the sunn pest, we determined the yield loss as the result of white spike damage caused by overwintered adults and kernel damage by nymphs and new-generation adults in wheat fields. Studies conducted in 17 one-ha insecticide-free wheat fields showed that white spike damage occurred at low levels (0.1–1.7%). Regression analysis was used to assess the relationship between overwintered adult density and white spike damage and between percent kernel damage and sedimentation value. The relationship between overwintered adult density and white spike damage was not significant in bread and durum wheat. Mean kernel damage was 2.2% and 6.6% in bread wheat and 8.0% and 2.8% in durum wheat in 2002 and 2003,respectively. There was a positive relationship between nymph and newgeneration adult density and kernel damage using regression analysis in bread and durum wheat. Sedimentation values were 18–82 and 7–89 in 2002 and 2003 in bread wheat, and 9–22 and 9–28 in 2002 and 2003 in durum wheat. No effect of sunn pest density on gluten strength up to 2.1% kernel damage in bread wheat or up to 0.9% kernel damage in durum wheat was detected, but kernel damages greater than these levels limited dough quality.

When these limit values were used, economic thresholds were 8.1 and 9.2 nymphs/m2 in bread and durum wheat. The current ET (10 nymphs/m2) may be lowered to 8–9 nymph/m2 for some wheat varieties and regions, especially for low-yield levels (approximately 2000–2500 kg/ha) in bread wheat but may still be valid for durum wheat.

KEY WORDS Economic threshold, white spike damage, kernel damage, sunn pest

Wheat, Triticum aestivum L., and barley, Hordeum vulgare L., are important crops in Turkey and are grown on approximately 14 million ha annually. The sunn pest, Eurygaster integriceps Put. (Hemiptera: Scutelleridae), is a very damaging insect pest of wheat and barley in Turkey (Lodos 1982). Overwintered adults of the sunn pest attack the leaves and stems of young, succulent wheat and barley plants, causing them to wither and die before spike formation. They also suck the base of the spike during the early growing period, resulting in whitish spikes without kernels, producing white spikes. Yield losses are estimated at 50% to 90% in wheat and 20% to 30% in barley. Apart from the direct yield reduction, the insect injects digestive enzymes during feeding that reduce the baking quality of the dough. If as little as 2% to 3% of the grain has been fed on, the entire grain lot may be rendered unacceptable for baking purposes because of poor-quality flour (Lodos 1982).

This insect was first reported from the South Anatolia Region of Turkey in 1927, and there have been many outbreaks from the 1950s to the present. Detailed studies on the sunn pest were begun in the 1950s in Turkey (S¸ ims¸ek 1998). The government managed sunn pest control from 1927 until 2001, when an integrated pest management approach was adopted. Sunn pest management was changed from aerial application to ground spraying, which shifted the responsibility to farmers. Currently, ground sprays for sunn pest control are conducted on 1 to 2 million ha annually (Anonymous 2004). The government provides technical support and insecticides, and farmers are supposed to apply the insecticide with

their equipment, as determined by official technical consultants.

The sunn pest is univoltine. Adults rest under bushes and litter at high elevations around cereal fields during the hot and dry months of late summer and autumn. They hibernate during the cold and often severe winter months on hillsides of the mountains. In spring, when soil surface temperature reaches 15°C at overwintering sites, adults migrate to cereal fields. Migration typically continues for 7 to 10 d. Overwintered adults appear in the fields during a 1- to 4-week period. After feeding, females lay eggs on leaves, stems, and spikes. After five nymphal instars, new-generation adults are seen. These new-generation

adults feed and return to higher elevations after barley and wheat harvest (Lodos 1982).

When migration to the fields ends, technical consultants survey fields and overwintered adults are counted in 0.25-m2 frames to determine field densities. Fields also are monitored for egg parasitism by Trissolcus spp. (Hymenoptera, Scelionidae) when 20% to 30% of the eggs are 10 to 12 days old. Spraying is not conducted if the overwintered adult densities are at or less than 0.8, 1.0, and 1.5 adult/m2 and the parasitism rates are 40%, 50%, and 70%, respectively (Simsek & Sezer 1985). Finally, nymph density is determined in the same manner as for the overwintered adults. The most effective time to spray the sunn pest is during the first two nymphal instars. At the end of the survey, if nymph density reaches 10 nymphs/m2, fields are sprayed, and this usually coincides with the milky stage of winter wheat (Lodos 1982). One of the key factors affecting the success of integrated pest management programs is economic threshold (ET). The ET used for sunn pest control was established approximately 40 years ago in Turkey (Yüksel 1968). There is a need to redefine the ET because of changes in climatic conditions, wheat varieties used, agronomical practices, and crop diversity. The purpose of this study was to determine the yield loss caused by overwintered adults and kernel damage caused by nymphs and new-generation adults in wheat fields to redefine the ET for the sunn pest.

Materials and Methods

The study was conducted in 17 one-ha insecticide-free bread and durum wheat fields in Gaziantep, Kilis, and Kahramanmaras provinces in southeastern of Turkey during 2002 and 2003. There were five fields of bread wheat (Nurdagi Ciftlik, Islahiye Zincirli, Islahiye Hanagizi, and Islahiye Sakcagozu in Gaziantep and Turkoglu Tigem in Kahramanmaras) and four fields of durum wheat (Oguzeli Kutlar, Oguzeli Havaalani, and Oguzeli Sanko in Gaziantep and Elbeyli Yavuzlu in Kilis) in 2002, and four fields of bread wheat (Nurdagi Ciftlik, Islahiye Kozdere, and Sahinbey Degirmenonu in Gaziantep and Turkoglu Tigem in

Kahramanmaras) and four fields of durum wheat (Oguzeli Kutlar, Oguzeli Havaalani, and Yavuzeli Arpaci in Gaziantep and Elbeyli Yavuzlu in Kilis) in 2003. Several varieties of bread and durum wheat were used. Variety was not held constant over all fields, and not all fields were used in both years. When the migration of adults from overwintered sites to cereal fields ended, weekly surveys to determine adult and nymph density were begun in each field by using a 0.25-m2 frame. A total of 25 frames tossed at random in each field were sampled, and overwintered adults, nymphs, and new-generation adults were counted in the each frame.

The results of these counts were multiplied by four and presented. During the surveys, at the beginning of the milky stage of wheat, all healthy and damaged spikes in each frame were recorded. Spike damage (white spike damage) caused by overwintered adults for each field was calculated based on the first overwintered adult densities determined. Before harvest, all plants in each frame were cut and put in a paper bag and brought to laboratory. In the laboratory, spikes were dried and threshed and the kernels cleaned. The kernels from each frame were weighed to determine yield per field. The mean yield from 25–0.25 m2 was used to estimate the yield per ha for each field. Then, kernels from all 25 frames were combined, and 1-kg kernels taken from this combined kernels for each field. From this sample, 100 kernels, up to 20 times (total _ 2000 kernels), were selected randomly. These subsamples were checked under the dissecting microscope and damaged and undamaged kernels were separated (Dörtbudak 1974), and percent kernel damage was regressed against nymphs and new-generation adult density at the final count in each field.

Sedimentation test. The kernels combined from 25 sampling frames also were used for sedimentation test. All milling was conducted at 23°C and 60% relative humidity. Wheat samples were cleaned and tempered overnight to optimum moisture, as described by Williams et al. (1988). Tempered wheat was milled using Buhler laboratory mill type MLU-202 (Uzwil, Switzerland), with break roll gaps adjusted to B2 _ 1.2/1000 cm, B3 _ 0.8/1000 cm, C1 _ 1.2/1000 cm, and C3 _ 0.8/1000 cm. Medium-hard soft-wheat clothing was used. Buhler Bran finisher MLU-302 (Uzwil, Switzerland) was used to extract “bran flour”, which was combined with all six flour streams.

The Modified sodium dodecyl sulfate (SDS) sedimentation test (Cressey & McStay 1987) was used to evaluate wheat-bug damaged in wheat. The method involves weighing 5 g of sieved flour (using UDY cyclone mill [Fort Collins, Colorado] and 100 mesh sieve), which is transferred to a 100-ml stoppered measuring cylinder; a 50-ml quantity of indicator solution (0.100 g of bromophenol blue per10 L of demineralized water) is added and shaken 15 times. Samples were incubated for 30 min at 37°C, with shaking 15 times every 5 min. After 30 min, 50 ml of 3% SDS solution was added, inverted 4 times every 2 min and, after three trials, the samples were incubated for 10 min at 37°C.

Statistical analysis. Regression analysis was used to predict kernel damage (%) based on final nymph and new-generation adult density (P <>ity and white spike damage and between percent kernel damage and sedimentation value (P <>

Results and Discussion

Adult migration was completed during the last week of April in both years, and weekly survey studies were started. Sunn pest adults were present in field trials 2 to 4 weeks after migration was completed. Nymphs of the sunn pest were seen in the middle of May in both years and reached the new-generation adult stage, which is the most damaging stage, in the first week of June (Tables 1, 2, 3, and 4).

In bread wheat, average overwintered adult density was 0.9 and 0.7 per m2 in 2002 and 2003, respectively (Table 1 and 2), and was 1.8 and 0.6 per m2 in durum wheat in 2002 and 2003, respectively (Tables 3 and 4). Adult populations in some

study fields decreased or increased in consecutive sampling dates. This was likely because of sunn pest movement in or out of the fields. The nymph population averaged 5.4 and 9.0/m2 in bread wheat (Tables 1 and 2), and 18.4 and 11.7/m2 in durum wheat in 2002 and 2003, respectively (Tables 3 and 4). Bread wheat yield averaged 5404 kg/ha and 4040.5 kg/ha in 2002 and

2003, respectively (Table 5). Yields for durum wheat were 4648.8 kg/ha and 2991 kg/ha in 2002 and 2003, respectively (Table 6). No leaf or stem damage was observed in either year because when the sunn pest completed migration to the fields, wheat plants reached 10 to 15 cm in height, and it was late for the sunn pest to damage leaves and stems, as observed by Lodos (1961).

White spike damage (overwintered adult damage). White spike damage occurred at low levels. It averaged 0.1% and 0.5% in bread wheat (Table 5) and 0.9% and 0.2% in durum wheat in 2002 and 2003, respectively (Table 6). Correlation analysis indicated that there was no significant relationship between overwintered adult density and white spike damage caused by overwintered adults in bread (r _ 0.288, r2 _ 0.083, P _ 0.226) or durum wheat (r _ 0.568,r2 _ 0.322, P _ 0.071).

Canhilal et al. (2005) also found that the low level of white spike damage (0.1–0.9%) occurred at various overwintered sunn pest adult densities (1, 2, 3, 5, and 10 overwintered adults/m2) in large field cages (2 by 2 by 1.7 m) and was not statistically significant in bread or durum wheat.

Conversely, Kılıç et al. (1973) found that 0.4, 1.0 to 1.5, 1.6 to 2.0, and 2.1 to 2.3 overwintered sunn pest adults/m2 caused 1.1%, 3.6%, 4.2%, and 6.6% white spike damage in wheat fields, respectively. S¸ ims¸ek et al. (1997) stated that when overwintered adult density was one adult/m2, 7% stem damage and 1.9% spike damage occurred. These high levels of white spike damage differ from our results, perhaps because of high levels of overwintered adult parasitism that might have occurred in the fields, reducing adult feeding and damage.

Kernel damage (nymph and new-generation adult damage) in bread wheat. Kernel damage caused by nymphs and new-generation adults was 2.2 and 6.6% in bread wheat in 2002 and 2003, respectively (Table 5). There was a pos

itive relation between nymph and new-generation adult density and percent kernel damage in regression analysis (r _ 0.947, r2 _ 0.898, P _ 0.000). The regression equation used to predict percent kernel damage, based on nymph and new-generation adult density per m2, was Y _ −0.899 + 0.364X, (SE a _ 1.041, SE b _ 0.046, P _ 0.000). Sedimentation values were 18 to 82 and 7 to 89 in 2002 and 2003, respectively. The relation between sedimentation values and percent damaged kernels was strongly negative (r _ −0.821, r2 _ 0.674, P _ 0.003). The sedimentation value dropped to 52 when percent kernel damage was 2.05 in sedimentation tests (Table 3). No effect of sunn pest density on gluten strength up to kernel damage of 2.1% was detected. Sedimentation value around 50 is generally accepted as the value at which dough quality is ruined (Fouad et al. 2005). When this value is entered in our equation, the nymph densit

y that causes the kernel damage that ruins dough quality (the economic threshold) is 8.1 nymphs/m2.

The practical tolerance for damaged kernels in industry, regardless of wheat type (bread or durum) or variety, is 2% to 3%. We found that the expected ET was 9.4 nymphs/m2 when the 2.5 value, which is the average of 2% to 3% of tolerance for damaged kernels, is used in our equation. The expected ET of 8.1 nymphs/m2 obtained from the sedimentation value is different from the ET of 9.4 nymphs/m2 calculated from the tolerance level for damaged kernels used in industry and ET (10 nymph/m2) regardless of wheat variety and region in Turkey. Thus, the ET (10 nymph/m2) may be lowered to 8 to 9 nymph/m2 for wheat varieties and regions where there are complaints and practical observations, and especially for low-yield levels (approximately 2000– 2500 kg/ha) until more detailed research is conducted.

Durum wheat. Kernel damage was 8.0 and 2.8% in durum wheat in 2002 and 2003, respectively (Table 6). A strong, positive relation was determined between nymph and new-generation adult density and percent kernel damage in regression analysis (r _ 0.859, r2 _ 0.738, P _ 0.003). The regression equation obtained to predict percent kernel damage, based on nymph and new-generation adult density per m2, was Y _ −3.206 + 0.443X, (SE a _ 2.368, SE b _ 0.108, P _ 0.006).

Sedimentation values varied from 9 to 22 in 2002 and 9 to 28 in 2003. Most fields yielded low sedimentation values and were of poor quality. There was a strong negative relation between sedimentation values and percent damaged kernels (r _ −0.699, r2 _ 0.489, P _ 0.027). The sedimentation value was 28, which is around the limit that weakens gluten strength (Fouad et al. 2005), when the kernel damage was 0.9% (Table 6). When this level of kernel damage (0.9%) is placed in the equation, the nymph density that causes the kernel damage that spoils dough quality is 9.2 nymphs/m2.

As in bread wheat, the expected ET is calculated as 12.9 nymphs/m2 when 2.5, which is the average of 2% to 3% of tolerance for kernel damage, is used in our equation. This is much higher than the ET that is used (10 nymphs/m2) now in Turkey.

Although the level of kernel damage that weakens the gluten in our study (0.9%) differed from practical tolerance for kernel damage in industry (2–3%), the ET of 9.2 nymphs/m2 calculated from the equation and the ET that is currently used (10 nymphs/m2) are similar. Hence, in durum wheat, the tolerance for kernel damage in industry should be lowered approximately 1%, but the ET, which is 10 nymphs/m2 appears to be still valid.

However, almost no low-level kernel was recorded in the study plots; sedimentation was low and damage was high for all measured points. Thus, the regression operated close to the lower limit of its valid range when it was used for gluten strength and ET calculations, or for 2.5% damage and ET. This should be considered when the results are used. Lowering the ET will increase insecticide use and cost of wheat production. On the other hand, Turkey imports wheat to increase flour quality to be able to make bread although it produces more wheat than needed. Therefore, decreasing ET and good sunn pest management will increase the wheat quality and stop wheat imports.

Differences between our results on the tolerance for kernel damage and ET, and the ones that are used in the country might have occurred because our studies and the previous studies were not conducted on the same varieties or in the same region, and there were some changes in climatic conditions, agronomical practices, and crop diversity over time. Therefore, future research should be done based on region, wheat type and variety, and various yield levels.

Acknowledgment

We thank Ramazan Yetis of Adana Plant Protection Research Institute for his help in field work, Prof. Dr. Hasan Rustu Kutlu and Prof. Dr. Murat Gorgulu of Cukurova University for advice on statistical analysis of our data, and Dr. Peter Adler of Clemson University, SC, for reviewing the manuscript.

References Cited