تنوع زیستی حشرات در بوم‌نظام‌های زراعی ارگانیک و رایج گندم (Triticum aestivum L.) و سیب‌زمینی (Solanum tuberosum L.) در منطقه فریمان

بوم شناسی کشاورزی

مقاله 7، دوره 10، شماره 4 - شماره پیاپی 38، دی 1397، صفحه 1051-1066   

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jag.v10i4.45973

نویسندگان

منصوره محلوجی راد¹؛ پرویز رضوانی مقدم^{* 1}؛ مهدی پارسا¹؛ قربانعلی اسدی¹؛ ناصر شاهنوشی²

¹گروه اگروتکنولوژی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

²گروه اقتصاد کشاورزی، دانشکده کشاورزی،دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

حفظ و افزایش تنوع زیستی حشرات در بوم­نظام­های ارگانیک به­عنوان یکی از مهمترین مؤلفه­های اصلی در کنترل آفات بدون کاربرد سموم شیمیایی مطرح بوده و نقش بسزایی در کاهش آلودگی­های زیست­محیطی و رسیدن به پایداری در کشاورزی دارد. هدف از انجام این مطالعه بررسی تنوع زیستی حشرات در دو بوم­نظام رایج و ارگانیک گندم (Triticum aestivum L.) و سیب­زمینی (Solanum tuberosum L.) در مزارع شهرستان فریمان بود. برای این منظور تحقیقی در سال زراعی91-1390 در مزارع گندم و سیب­زمینی رایج و ارگانیک این شهرستان انجام گرفت. نمونه­برداری از سطح مزارع رایج و ارگانیک در طول فصل رشد و در سه زمان مختلف (در سیب زمینی 45، 75 و 105 روز پس از کاشت و در گندم 200، 225 و 255 روز پس از کاشت) انجام گرفت. تعداد حشره در هر خانواده حشرات شناسایی شد. شاخص­های مورد بررسی در دو بوم­نظام رایج و ارگانیک شامل شاخص­های تنوع شانون- ویور، سیمپسون و مارگالف، ضرایب یکنواختی پیلو و سیمپسون، غنای گونه­ای و همچنین تنوع آلفا و بتا بودند. نتایج آزمایش نشان داد که مزرعه ارگانیک گندم نسبت به مزرعه رایج از غنای گونه­ای بیشتری برخوردار بود که در مجموع، 41 خانواده برای کشت ارگانیک و 34 خانواده در کشت رایج گندم جمع­آوری شد. تنوع آلفا در کشت رایج گندم بیشتر از کشت ارگانیک بود، در صورتی­که از لحاظ تنوع بتا کشت ارگانیک نسبت به رایج برتری داشت. در گیاه سیب­زمینی غنای گونه­ای در کشت رایج بیشتر از ارگانیک بود که برای دو بوم نظام رایج و ارگانیک به ترتیب 22 و 18 خانواده مختلف از حشرات به دام افتادند. میزان تنوع آلفا و بتا نیز در کشت رایج سیب­زمینی در مقایسه با کشت ارگانیک آن بالاتر بود. کمتر بودن تنوع گیاهی کمتر اطراف مزارع به عنوان زیستگاه حشرات را می­توان دلیل اصلی کاهش تنوع زیستی حشرات در بوم­نظام ارگانیک سیب­زمینی عنوان کرد. اختلاف معنی­داری نیز بین دو بوم­نظام رایج و ارگانیک گندم و سیب­زمینی از لحاظ شاخص­های تنوع و ضرایب یکنواختی مورد بررسی مشاهده نشد.

کلیدواژه‌ها

غنای گونه ای؛ تنوع آلفا؛ تنوع بتا؛ شاخص تنوع

مراجع

Alichi, M., and Minaei, K. 2002. Study on distribution of the beetles belonging to the family Carabidae in Shiraz region. 15th Iranian Plant Protection Congress, Razi University of Kermanshah. Iran7-11 September 2002, p. 175. (In Persian with English Summary)

Altieri, M.A. 1999. The ecological role of biodiversity in agroecosystems. Agriculture, Ecosystems and Environment 74: 19–31.

Armstrong, G. 1995. Carabid beetle (Coleoptera: Carabidae) diversity and abundance in organic potatoes and conventionally grown seed potatoes in the north of Scotland. Pedobiologia 39: 231-237.

Borrer, D.J., Teriplehorn, C.A., and Johnson N.F. 1998. An Introduction to the Study of Insects.7ed. Peter Marshal, Philadelphia.

Clark, M.S. 1999. Ground beetle abundance and community composition in conventional and organic tomato systems of California's Central Valley. Applied Soil Ecology 11: 199-206.

Clark, M.S. 1999. Ground beetles abundance and community composition in conventional and organic tomato systems of California’s central valley. Applied Soil Ecology 11: 199-206.

Clough, Y., Holzschuh, A., Gabriel, D., Purtauf, T., Kleijn, D., Kruess, A., Steffan-Dewenter, I., and Tscharntke T. 2007. Alpha and beta diversity of arthropods and plants in organically and conventionally managed wheat fields. Journal of Applied Ecology 44: 804-812.

Gabrie, D., Roschewitz, I., Tscharntke, T., and Thies, C. 2006. Beta diversity at different spatial scales: plant communities in organic and conventional agriculture. Ecological Applications 16(5): 2011–2021.

Gonnarsson, C., and Hansson, P.A. 2004. Optimization of field machinery for an arable farm converting to organic farming. Agricultural Systems 80: 85-103.

Kevan, P.G.1999. Crabid beetles in sustainable agriculture: A review on the pest control efficacy, cultivation impacts and enhancement. Agriculture, Ecosystem and Environment 74: 187-228.

Khodashenas, A.R. 2008. Investigation of structural biodiversity in winter wheat fields of Khorasan province. PhD dissertation, Faculty of Agriculture, Ferdowsi University of Mashhad, Iran. (In Persian with English Summary).

Mahmoudi, H., Mahdavi Damghani, A., and Liaghati, H. 2008. An Introduction to Organic Agriculture. Jihad Daneshgahi Publication Limited, Mashhad, Iran. (In Persian)

May, R.M. 1975. Patterns of species abundance and diversity. PP. 81–120. In: Cody, M.L. and J.M. Diamond (Eds). Ecology and Evolution of Communities. The Belknap Press of Harvard University Press, Cambridge, UK.

Menalled, F., Liebman, M., and Renner, K. 2006. The ecology of weed seed predation in herbaceous crop systems. In: Batish, D. (Ed.), Handbook of Sustainable Weed Management. The Haworth Press, Inc., Binghamton, NY.

Menalled, F.,Smith, R.G., Dauer, J.T., and Fox, T.B. 2007. Impact of agricultural management on carabid communities and weed seed predation. Agriculture, Ecosystems and Environment 118: 49–54.

Pfiffner, L., and Niggli, U. 1996. Effects of bio-dynamic, organic and conventional farming on ground beetles (Col. Carabidae) and other epigaeic arthropods in winter wheat. Biological Agriculture and Horticulture 12: 353-364.

Pielou, E.C. 1969. An Introduction to Mathematical Ecology. Wiley/ Inter science, New York, NY, USA.

Price, P.W. 1997. Insect ecology. 3th ed. 888 pp. John Wiley Publication, New York.

Rezaye- Nodeh, M., Afshari, A., Yazdanian, M., and Assadeh, G.H. 2011. Biodiversity of carabidae beetles (Cloeoptera: Carabidae) in agroecosystems of Azad shahr region, Golestan province, Northern Iran. Journal of Agroecology 3(3): 347-357. (In Persian with English Summary)

Sandhu, H.S., Wratten, S., and Cullen, R. 2010. The role of supporting ecosystem services in conventional and organic arable farmland. Ecological Complexity 7: 302-310.

Scialabba, N. 2000. Opportunities and constraints of organic agriculture, A Sociological analysis. Rome: FAO. Available at http:// www.fao.org/ organicag (May 20, 2008).

Shah, P.A., Brooks, D.R., Ashby, J.E., Perry, J.N., and Woiwod, I.P. 2003. Diversity and abundance of the coleopteran fauna from organic and conventional management systems in southern England. Agriculture and Forest Entomology 5(1): 51-60.

Sullivan, C.M., and Gormally, M.J. 2002. A Comparison of Ground Beetle (Carabidae: Coleoptera) Communities in an Organic and Conventional Potato Crop. Biological Agriculture and Horticulture 20: 99-110.

Waite, S. 2000. Statistical ecology in practice. 1st ed. 414 pp. Prentice Hall Publishing.

Whittaker, R.H. 1972. Evaluation and measurement of species diversity. Taxon 21: 213–251.