Tarla Sarmaşığının (Convolvulus arvensis L.) Biyolojik Kontrolünde Chrysomelidae Türlerinin Kullanım Potansiyeli

Year 2023, Volume: 4 Issue: 2, 68 - 81, 14.11.2023

Mesut Sırrı , Neslihan Bal

Abstract

Türkiye flora ve faunasındaki canlı çeşitliliği, biyolojik kaynaklar açısından önemli bir merkez konumundadır. Ancak bu zengin biyoçeşitliliğe ev sahipliği yapan doğa ve tarım ekosistemleri istilacı türlerin baskısı altındadır. Nitekim küresel düzeyde tarımsal üretimin sürdürülebilirliği için kontrol edilmesi gereken en önemli istilacı yabancı otlardan birisi de Convolvulus arvensis’dir. Tarım ekosistemi iklim değişikliği ile artan herbisit kullanımı bitkilerde direnç oluşturmasının yanı sıra çevre ve insan sağlığı gibi önemli bazı sorunlara da neden olmaktadır. Bu durum ekolojik dengeyi bozmayan ve zararlıların kontrolü sağlayacak alternatif yönetim stratejilerine olan ilgiyi de arttırmıştır. Bu çerçevede dünyanın farklı bölgelerinde C. arvensis’in biyolojik kontrolünde etkili olan Chrysomelidae familyasına ait bazı böcek türlerinde faydalanarak kontrol edilmektedir. Bu çalışmayla Türkiye’de C. arvensis üzerinde tespit edilen Chrysomelidae familyasına ait bazı böcek türleri incelenmiştir. Araştırmada ülkemizin farklı lokasyonlarında yapılan taksonomik çalışmalarda C. arvensis üzerinde beslenen Chrysomelidae: Cassidiae alt familyasına ait toplam 6 tür kayıtlı olduğu tespit edilmiştir. Bu böcek türleri konukçusu olan C. arvensis üzerinde beslendiği ve farklı biyolojik dönemlerin geçirildiği aktarılmıştır. Sonuç olarak, ülkemizde yayılımı olan bu türlerin C. arvensis’in biyolojik kontrolünde birer potansiyel kontrol ajanı olabileceğinden, detaylı arazi gözlemleri ve etkinlik testlerinin yapılması, etkili olan türlerin korunması, çoğaltılması ve mücadele uygulamalarına geçilmesi tarımsal üretim ve ekosistem sürdürülebilirliği açısından önemli olacaktır.

Keywords

Tarla sarmaşığı, Convolvulus arvensis, Chrysomelidae, biyolojik kontrol, Türkiye.

Chrysomelidae Species with Potential to Use in Biological Control of Field Ivy (Convolvulus arvensis L.)

Abstract

The biodiversity in Turkey flora and fauna is an important center in terms of biological resources. However, nature and agricultural ecosystems that host this rich biodiversity are under the pressure of invasive species. As a matter of fact, Convolvulus arvensis is one of the most important invasive weeds that must be controlled for the sustainability of agricultural production at the global level. Increasing use of herbicides with climate change in the agricultural ecosystem causes resistance in plants as well as some important problems such as environment and human health. This situation has increased the interest in alternative management strategies that do not disturb the ecological balance and provide control of invasive species. In this context, it is controlled by using some insect species belonging to the Chrysomelidae family, which are effective in the biological control of C. arvensis in different parts of the world. In this study, some insect species belonging to the Chrysomelidae family, which were identified in the ecosystem of Turkey and fed on C. arvensis, were investigated. As a result of the research, it was determined that 6 insect species belonging to the subfamily Chrysomelidae: Cassidiae feeding on C. arvensis were recorded in taxonomic studies carried out in different locations of our country. It has been reported that this insect species feeds on its host, C. arvensis, and undergoes different biological periods. As a result, since these species, which are widespread in our country, can be potential control agents in the biological control of C.arvensis, it will be important for agricultural production and ecosystem sustainability to carry out detailed field observations and efficiency tests, to protect and reproduce the species with promising results and to switch to control practices.

Keywords

Field creeper, Convolvulus arvensis, Chrysomelidae, biological control, Türkiye.

References

• 1. World Meteorological Organization. International Meteorological Vocabulary, 2nd ed.; WMO: Geneva, Switzerland, 1992. https://library.wmo.int/idurl/4/35809
• 2. Doğan S, Tüzer M. Küresel İklim Değişikliği ve Potansiyel Etkileri, C.Ü. İktisadi ve idari Bilimler Dergisi, 2011; 12(1):21-34.
• 3. Önen H. Organik ve İyi Tarım (EUREP–GAP) Uygulamaları. In: SERİN Y. Eds. Küresel İklim Değişimine Bağlı Sürdürülebilir Tarım, Cilt II YİBO Eğitimi., Erciyes Üniversitesi Yayın No:177, Erciyes Üniversitesi Seyrani Ziraat Fakültesi Yayın No:1, Fidan Ofset, Kayseri, 2010.
• 4. Akalın M. İklim Değişikliğinin Tarım Üzerindeki Etkileri: Bu Etkileri Gidermeye Yönelik Uyum ve Azaltım Stratejileri, Hitit Üniversitesi Sosyal Bilimler Enstitüsü Dergisi, 2014;7(2):351-377.
• 5. Pathak H, Wassmann R. Introducing Greenhouse Gas Mitigation as A Development Objective in Rice-Based Agriculture: I. Generation of Technical Coefficients, Agricultural Systems, 2007;94:807–825.
• 6. Önen H, Özcan S. İklim Değişikliğine Bağlı Olarak Yabancı Ot Mücadelesi. In: SERİN Y Eds. Küresel İklim Değişimine Bağlı Sürdürülebilir Tarım, Cilt II YİBO Eğitimi., Erciyes Üniversitesi Yayın No:177, Erciyes Üniversitesi Seyrani Ziraat Fakültesi Yayın No:1, Fidan Ofset, Kayseri, 2010.
• 7. Baul TK, McDonald M. Integration of Indigenous knowledge in addressing climate change. Indian J. Tradit. Knowl. 2015;1:20–27.
• 8. Önen H. Türkiye İstilacı Bitkiler Kataloğu. Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı. Tarımsal Araştırmalar ve Politikalar Genel Müdürlüğü, Bitki Sağlığı Araştırmaları Daire Başkanlığı, Ankara, 2015. ISBN: 978-605-9175-05-0
• 9. Jabran K, Doğan MN, Eren Ö. Effect of ambient and simulated CO2 on the growth of invasive weed Potentilla recta L. Agriculture and Forestry, 2015;61(1):107-112.
• 10. Amare T. Review on Impact of Climate Change on Weed and Their Management. American Journal of Biological and Environmental Statistics, 2016;2(3):21-27. doi: 10.11648/j.ajbes.20160203.12
• 11. Singh RP, Singh RK, Singh MK. Impact of Climate and Carbon Dioxide Change on Weeds and their Management–A Review, Indian J. Weed Sci. 2011;43(1 2):1-11.
• 12. Archambault DJ, Li X, Robinson D, O’Donovan JT, Klein KK. The Effects of Elevated CO2 and Temperature on Herbicide Efficacy and Weed/Crop Competition, Agriculture and Agri-Food Canada. 2001.
• 13. Malhi GS, Rana MC, Rana SS, Kaushik P. Effect of individual or combined application of herbicide imazethapyr on nutrient uptake by blackgram (Vigna mungo L.). J. Exp. Biol. Agric. Sci, 2020;8(4): 441–446.
• 14. Šmatas R, Semaškiene R, Lazauskas S. Effect of Climate Changes on Plant Pests and Weeds, Zemdirbyste-Agriculture, 2008;95(3):235–241.
• 15. Özer Z, Önen H, Tursun N, Uygur FN. Türkiye’nin Bazı Önemli Yabancı Otları (Tanımları ve Kimyasal Savaşımları). Gaziosmanpaşa Üniversitesi Ziraat Fakültesi Yayınları No:38, Tokat, Kitaplar Serisi No:16. 1999.
• 16. Wood JRI, Williams BRM, Mitchell TC, Carine MA, Harris DJ, Scotland RW. A foundation monograph of Convolvulus L. (Convolvulaceae). PhytoKeys, 2015;51:1-278. doi: 10.3897/phytokeys.51.7104
• 17. Lubenov Y. Zararlı otlar yaşam ve ölüm kaynağıdır. Çağ matbaası, Ankara, 1985.
• 18. DeGennaro FP, Weller SC. Differential susceptibility of field bindweed (Convolvulus arvensis) biotypes to glyphosate. Weed Science,1984;32:472–476.
• 19. Smith CM. Managing herbicide-resistant weeds. Pacific Northwest weed management handbook. Section Oregon State University, Corvallis, OR, 2012;39-43.
• 20. Tóth P, Cagáň L. Organisms associated with the family Convolvulaceae and their potential for biological control of Convolvulus arvensis. Biocontrol News and Information, 2005;26(1):17–40.
• 21. Rees NE, Rosenthal SS, Field bindweed. In Biological control of weeds in the West, Rees, N.E., Quimby, P.C., Piper, G.L., Coombs, E.M., Turner, C.E., Spencer, N.R. & Knutson, L.V. (Eds) Western Society of Weed Science, Bozeman, MT, USA, 1996;
• 22. Bukejs A, Telnov D, Barsevskis A. Review of Cassidinae (Coleoptera: Chrysomelidae) of the Fauna of Latvia. Latvijas Entomologs 2009;47:27-57.
• 23. Sekerka L. Taxonomic and nomenclatural changes in Cassidinae (Coleoptera: Chrysomelidae). Acta Entomologica Musei Nationalis Pragae, 2016;56(1):275-344.
• 24. Borowiec L. A World Catalogue of the Cassidinae (Coleoptera: Chrysomelidae). Wroclaw: Biologia Silesiae, 1999.
• 25. Windsor DM, Saucedo JM, Werren JH, Keller GP. Reproductive effects and geographical distributions of two wolbachia strains infectings the Neotropical betle, Chelymorpha alternans Boh. (Chrysomelidea: Cassidinae). Molecular Ecology, 2004;13(8): 2405-2420.
• 26. Winston RL, Schwarzlander M, Hinz HL, Day MD, Cock MJW, Julien MH. (Eds.) Biological Control of Weeds: A World Catalogue of Agents and Their Target Weeds. Based on FHTET-2014-04, USDA Forest Service, 2023. Forest Health Technology Enterprise Team. Available online at https://www.ibiocontrol.org/catalog/ [Accessed 01 April 2023].
• 27. Maw MG. Convolvulus arvensis L., field bindweed (Convolvulaceae). In J.S. Kelleher and M.A. Hulme, Eds. 1984. Biological Control Programmes Against Insects and Weeds in Canada 1969-1980. Commonwealth Agricultural Bureaux, London. pp. 155-157.
• 28. McClay AS, De Clerck-Floate RA. Convolvulus arvensis L., field bindweed (Convolvulaceae). In P.G. Mason and J.T. Huber, Eds. 2002. Biological Control Programmes in Canada 1981-2000. CABI Publishing, Wallingford, U.K. pp. 331-337.
• 30. De Clerck-Floate R, Cárcamo H. Biocontrol Arthropods: New Denizens of Canada's Grassland Agroecosystems. In K.D. Floate, Ed. 2011. Arthropods of Canadian Grasslands: Inhabitants of a Changing Landscape. Vol. 2. Biological Survey of Canada, Ottawa. pp. 291-321.
• 31. De Clerck-Floate RA. Cynoglossum officinale (L.), houndstongue (Boraginaceae). In P.G. Mason and D. Gillespie, Eds. 2013. Biological Control Programmes in Canada 2001-2012. Chapter 46. CABI Publishing, Wallingford, U.K. pp. 309-315.
• 32. Riley EG. Review of the tortoise beetle genera of the tribe Cassidini occurring in America north of Mexico (Coleoptera: Chrysomelidae: Cassidinae). Journal of the New York Entomological Society 1986;94(1):98-114.
• 33. Biocontrol Agents and Host Plants in British Columbia. In Invasive Plants with Biocontrol. British Columbia Ministry of Forests, Lands, and Natural Resource Operations, [İnternet] 2012. http://www.for.gov.bc.ca/hra/plants/biocontrol/bcmatrix.htm (Erişim 05.09.2023).
• 34. McClay AS, De Clerck-Floate RA. Convolvulus arvensis L., field bindweed (Convolvulaceae). In P.G. Mason and D. Gillespie, Eds. 2013. Biological Control Programmes in Canada 2001-2012. Chapter 45. CABI Publishing Wallingford, U.K. pp. 307-309.
• 35. Rosenthal SS. Current status and potential for biological control of field bindweed, Convulvulus arvensis, with Aceria convolvuli. In M.S. Hoy, L. Knutson, and G.L. Cunningham, Eds. 1983. Proceedings of a Conference on the Biological Control of Pests by Mites. Special Publication 3304. 5-7 April 1982, Berkeley, California, USA; University of California. pp. 57-60.
• 36. Rosenthal SS, Platts B.E. Host specificity of Aceria (Eriophyes) Malherbe, (Acari: Eriophyidae), a biological control agent for the weed Convolvulus arvensis (Convolvulaceae). Entomophaga 1990;35: 459-463.
• 37. Boldt PE, Sobhian R. Release and establishment of Aceria malherbae (Acari: Eriophyidae) for control of field bindweed in Texas. Environmental Entomology 1993;22(1):235-237.
• 38. Smith L, de Lillo E, Amrine Jr JW. Effectiveness of eriophyid mites for biological control of weedy plants and challenges for future research. Experimental and Applied Acarology, 2010;51(1):115-149.
• 39. Rosenthal SS, Clement SL, Hostettler N, Mimmocchi T. Biology of Tyta luctuosa (Lepidoptera: Noctuidae) and its potential value as a biological control agent for the weed Convolvulus arvensis. Entomophaga 1988;33:185-192.
• 40. Rosenthal SS. Field Bindweed. In J.R. Nechols, L.A. Andres, J.W. Beardsley, R.D. Goeden, and C.G. Jackson, Eds. 1995. Biological Control in the Western United States: Accomplishments and Benefits of Regional Research Project W-84, 1964-1989. Publication 3361. University of California, Division of Agriculture and Natural Resources, Oakland, California. pp. 286-288.
• 41. Crıstofaro M, Dı Crıstına F, Gerber E, Hayat R, Hınz HL. Explorations and Preliminary Host Range Tests for the Selection of Specific Candidates for the Biological Control of Perennial Pepperweed, Lepidium latifolium (Brassicaceae). 15th Symposium of EWRS (European Weed Research Society), Session 5, Invasive Plants and Biocontrol, 2010 July 12-15 Kaposvár, Hungary.
• 42. Hayat R, Crıstofaro M, Gültekin L. Geniş Yapraklı Tere (Lepidium latifolium)’nin Mücadelesinde Yeni Bir Biyolojik Kontrol Ajanı, Lasiosina deviata Nartshuk (Diptera: Chloropidae). Ispartek-2013 Proje Pazarı, 15-17 Mayıs 2013, Isparta.
• 43. Lodos N. Yabancı Otlarla Biyolojik Savaş ve Yurdumuzda Tribulus terrestris L. (Demir dikeni, pıtrak) Üzerinde Bulunan İki Faydalı Böcek Türü: Macrolarinus lareynii ve M. lypriformis (Coleoptera: Curculionidae). Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 1971;8(2):55- 74.
• 44. Giray H, Nemli Y. İzmir İlinde Orobanche‘ın Doğal Düşmanı Olan Phytomyza orobanchia Kalt. (Diptera, Agromyzidae)’ın Morfolojik Karakterleri, Kısaca Biyolojisi ve Etkinliği Üzerinde Araştırmalar. Türkiye Bitki Koruma Dergisi, 1983;7(3):183-192.
• 45. Önder F, Karsavuran Y. İzmir Çevresinde Çiriş Otu (Asphedolus microcarpus Viv.)‘na Karşı Uygulanacak Biyolojik Savaşta Capsodes infuscatus (Brul) (Heteroptera:Miridae)’un Etkinliği Üzerinde Gözlemler. Türkiye I. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, Adana.12-14 Şubat 1986, pp: 270-279.
• 46. Sözeri S. Kekre (Acroptilon picris (L.) D.C.) ’nin Subanguina picridis (Kirj.) Brzeski Nematodu ile Biyolojik Mücadelesi Üzerinde Araştırmalar. Türkiye III. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildiri Özetleri, İzmir. 25-28 Ocak 1994 p: 35.
• 47. Cerman YU. Samsun ve Çevresinde tarla sarmaşığı (Convolvulus arvensis L.)’na karşı biyolojik savaşa esas olacak fauna tespiti. Basılmamış Yüksek Lisans Tezi, Ege Üniversitesi Ziraat Fakültesi Bitki Koruma Bölümü, İzmir/Bornova 1985.
• 48. Kısmalı S, Sassi D. Preliminary list of Chrysomelidae with notes on distribution and importance of species in Turkey. II. Subfamily Cassidinae Spaeth. Türkiye Entomoloji Dergisi, 1994;18(3):141-156.
• 49. Kadıoğlu İ, Karamanlı N, Yanar Y. Convonvulus arvensis L. (Tarla sarmaşığı)'in biyolojik mücadelesinde Erysiphe convolvuli DC.'nin potansiyelinin belirlenmesi. Türkiye Herboloji Dergisi, 2008;11(2):1-10.
• 50. Özaslan C. Diyarbakır İli Buğday ve Pamuk Ekim Alanlarında Sorun Olan Yabancı Otlar İle Üzerindeki Fungal Etmenlerin Tespiti ve Bio-Etkinlik Potansiyellerinin Araştırılması. Doktora Tezi, Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya 2011.
• 51. Özaslan C, Hüseyin E, Erdoğdu M. Microfungi species on the weeds of agro-ecosystem (wheat ecosystem) in Adıyaman city. Mantar Dergisi, 2013;4(2):10-18.
• 52. Ertuğrul T, Erdoğdu M, Suludere Z, Aytaç Z. Kıbrıs Köyü Vadisi (Mamak-Ankara) Bitki Mikrofungusları. Bağ bahçe Bilim Dergisi, 2019;6(1):4-18.
• 53. Sırrı M, Özaslan C. Gever Ovası’nda Tespit Edilen Convolvulus L. Türleri ve Bunların Potansiyel Biyolojik Kontrol Etmenleri. Turkish Journal of Weed Science, 2022;25(1):69-84.
• 54. Rosenthal SS, Buckingham RG. Natural enemies of Convolvulus arvensis in western Mediterranean Europe. Hilgardia 1982;5:1–19.
• 55. LeSage L. Notes on European Longitarsus species introduced in North America (Coleoptera:Chrysomelidae: Alticinae). Canadian Entomologist 1988;120:1133–1145.
• 56. Tóth P. Insects – a fresh perspective in the biological control of field bindweed (Convolvulus arvensis L.). PhD thesis, Slovak Agricultural University, Nitra, Slovakia, 2000.
• 57. Aslan EG, Gök A. Host-plant relationships of 65 flea beetles species from Turkey, with new associations (Coleoptera: Chrysomelidae: Alticinae). Entomological News, 2006;117(3):297-308.
• 58. Čížek P, Doguet S. Klick covani drepciku (Coleoptera: Chrysomelidae: Alticinae) Ceska a Slovenska. Mestske muzeum, Nove Mesto nad Metuji, Slovenska, 2008.
• 60. Coral Şahin D. Kayseri İli Chrysomelıdae (Coleoptera) Familyası Türlerin Belirlenmesi ve Taksonomik Olarak Değerlendirilmesi, Doktora Tezi, Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Biyoloji Bölümü, Ankara, 2020.
• 61. Aslan İ, Özbek H. Erzurum İlinde Bazı Yabancı Otlarda Beslenerek Önemli Derecede Zarar veren Yaprak Böcekleri (Coleoptera, Chrysomelidae). Türkiye 4. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirileri, 26-29 Ocak 1999, Adana, ss. 75-86.
• 62. Özdikmen H, Coral Şahin D. Updated feeding preferences and distribution of Turkish leaf-mining and tortoise beetles (Chrysomelidae: Hispinae and Cassidinae) with data from Düzce and Kayseri provinces (Turkey). Munis Entomology & Zoology, 2021;16(2):685-719.
• 63. Özdikmen H. A comprehensive contribution for leaf beetles of Turkey with a zoogeographical evaluation for all Turkish fauna (Coleoptera: Chrysomelidae). Munis Entomology & Zoology, 2011;6(2):540-638.
• 64. Özdikmen H, Kaya G. Chorotype identification for Turkish Chrysomeloidea (Coleoptera) Part I – Chrysomelidae: Hispinae and Cassidinae. Munis Entomology & Zoology, 2014;9(1):58-70.
• 65. Ekiz AN, Şen İ, Aslan EG, Gök A. Checklist of leaf beetles (Coleoptera: Chrysomelidae) of Turkey, excluding Bruchinae. Journal of Natural History, 2013;47(33-34):2213-2287.
• 66. Sassi D. Le Cassidinae appeniniche del Museo di Storia Naturale di Verona (Coleoptera, Chrysomelidae). Boll. Mus. Civ. Stor. Nat. Verona, 1994;18:53-90.
• 67. Borowiec L, Chikatunov V, Halperin J. Cassidinae (Coleoptera: Chrysomelidae) of Israel. Israel Journ. Ent., 1997;31:147-152.
• 68. Borowiec L. Chrysomelidae, The Leaf Beetles of Europe and the Mediterranean Subregion (Checklist and Iconography). 2021. Available from: http://www.cassidae.uni.wroc.pl/European%20Chrysomelidae/. (Erişim: 06.09.2023).
• 69. Bordy B. Sur la biologie de Hypocassida meridionalis (Suffrian, 1844) (Coleoptera, Chrysomelidae, Cassidinae). Le Coleopteriste, 2005;8(2):117-121.
• 70. Borowiec L, Świętojańska J. Cassidinae of the World – an Interactive Manual (Coleoptera: Chrysomelidae). 2021. Available from: http://www.cassidae.uni.wroc.pl/katalog%20internetowy/ index.htm (Erişim:06.09.2023).
• 71. Global Biodiversity Information Facility (GBIF), 2023. https://www.gbif.org/search?q=Cassida%20subferruginea (Erişim: 15.09.2023).