DOI: https://doi.org/10.12976/jib/2026.78.1.8
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: Haiyu Chi وآخرون
الموضوع الرئيسي: تفاعلات الحشرات والنباتات والتحكم
نظرة عامة
تبحث الدراسة في كفاءة الافتراس للعنكبوت المفترس الذي يعيش في التربة *Stratiolaelaps scimitus* على مرحلة العذراء غير المغذية من ذبابة الزهور الغربية، *Frankliniella occidentalis*، والتي تشكل تحديات إدارية في البيئات الزراعية بسبب موطنها المخفي. تقارن الدراسة بين الافتراس والإنتاج التناسلي لإناث *S. scimitus* عند تقديم إما عذارى الذبابة أو العنكبوت المجفف *Carpoglyphus lactis* كفريسة. تشير النتائج إلى أنه بينما دعمت كلا نوعي الفريسة إنتاج البيض على المدى القصير بشكل مشابه، أظهرت إناث *S. scimitus* زيادة ملحوظة في الخصوبة عندما كانت الغذاء متاحًا مقارنةً بظروف الجوع.
علاوة على ذلك، تم تقييم الاستجابات الوظيفية لمراحل الحياة المختلفة من *S. scimitus*—الطور الناضج، الذكور البالغين، والإناث البالغات—ضد كثافات مختلفة من عذارى الذبابة. أظهرت جميع المراحل استجابة وظيفية من النوع الثاني، حيث أظهرت الإناث البالغات أعلى معدل استهلاك (حوالي 7.6 عذراء في اليوم) وأقصر وقت معالجة، تليها الذكور البالغين والطور الناضج. تؤكد هذه النتائج فعالية *S. scimitus* كف predator لعذارى الذبابة وتبرز أهمية استخدام تجمعات متعددة المراحل في استراتيجيات المكافحة البيولوجية ضد هذه الآفة في المحاصيل.
مقدمة
تناقش مقدمة هذه الورقة البحثية التهديد الكبير الذي تشكله ذبابة الزهور الغربية، *Frankliniella occidentalis*، على النباتات الزينة والخضروات في البيوت الزجاجية على مستوى العالم. لا تسبب هذه الآفة أضرارًا واسعة النطاق من خلال التغذية فحسب، بل تعمل أيضًا كناقل لفيروسات التوسب، مما يؤدي إلى تحديات زراعية إضافية. أدت الاعتماد على المبيدات الحشرية إلى مشاكل مقاومة وعدم استقرار آليات المكافحة الطبيعية للآفات، خاصة بسبب مرحلة العذراء المخفية التي تعيش في التربة، مما يعقد جهود الإدارة. تؤكد الورقة على ضرورة استهداف كل من مراحل الحياة فوق الأرض وتحت الأرض للذبابة من أجل السيطرة الفعالة.
يتم تسليط الضوء على العنكبوت المفترس *Stratiolaelaps scimitus* كعامل تحكم بيولوجي واعد لإدارة الذبابة في مراحلها التربة. لقد أظهر هذا العنكبوت فعالية في تقليل تجمعات الذبابة عند إطلاقه في المحاصيل المزروعة في الأصص، حيث تشير الدراسات إلى تقليل كبير في ظهور الذباب البالغ. ومع ذلك، لا تزال هناك فجوات في فهم كيفية تأثير أنواع الفريسة المختلفة ومراحل حياة المفترس على أداء *S. scimitus*. تهدف الدراسة إلى مقارنة الافتراس والنجاح التناسلي لـ *S. scimitus* على عذارى الذبابة مقابل فريسة شائعة، بالإضافة إلى تحديد استجابته الوظيفية لكثافات الذبابة المختلفة. من المتوقع أن تعزز هذه الأبحاث الفهم لـ *S. scimitus* كعامل تحكم بيولوجي وتحسن استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة للذبابة.
طرق
في هذه الدراسة، تم تربية العنكبوت المفترس *Stratiolaelaps scimitus* تحت ظروف محكومة (25 ± 1 °م، 80% رطوبة نسبية، 16:8 ساعة ضوء:ظلام) باستخدام طريقة حوض الماء لمنع الهروب. تم تغذية العناكب بحرية مع بيض مجمد من عثة الدقيق *Ephestia kuehniella*، مما وفر نظامًا غذائيًا غنيًا ومقياسًا، مما يضمن وجود تجمع سليم دون تأثيرات مسبقة من أنواع فريسة أخرى. تم الحفاظ أيضًا على العنكبوت الفريسة *Carpoglyphus lactis* تحت ظروف مماثلة، بينما تم تربية ذبابة الزهور الغربية *Frankliniella occidentalis* على قرون البازلاء الثلجية الطازجة، مع استخدام مرحلة العذراء فقط في التجارب الغذائية اللاحقة.
تضمن الإعداد التجريبي استخدام 75 خلية مغير مخصصة، مصممة لتسهيل التفاعلات بين المفترس والفريسة مع الحفاظ على الرطوبة. كانت كل خلية تتكون من شريحتين أكريليتين مع غرفة ملاحظة مركزية، مبطنة بفيلم بلاستيكي أسود وورق فلتر مبلل لضمان بيئة رطبة. سمح التصميم بتبادل الهواء الكافي والاتصال المتكرر بين المفترسين والفريسة، مما يدعم تقييم الاستجابات الوظيفية في سلوك الافتراس. تم توازن جميع الخلايا مع الظروف التجريبية قبل إدخال الكائنات الحية.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح بشكل منهجي النتائج، مع تسليط الضوء على نقاط البيانات والاتجاهات المهمة التي لوحظت خلال الدراسة. غالبًا ما تكون النتائج مصحوبة بتحليلات إحصائية ذات صلة، والتي قد تشمل قيم p، فترات الثقة، أو أحجام التأثير، لدعم النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتم استخدام وسائل بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتوضيح البيانات بشكل أكثر فعالية، مما يسمح بفهم أوضح للعلاقات والأنماط المحددة. يبرز القسم الآثار المترتبة على هذه النتائج فيما يتعلق بأسئلة البحث المطروحة، مما يوفر أساسًا للنقاشات والاستنتاجات اللاحقة التي تم التوصل إليها في الأقسام اللاحقة من الورقة.
مناقشة
بحثت الدراسة في كفاءة الافتراس والإنتاج التناسلي للعنكبوت المفترس *Stratiolaelaps scimitus* فيما يتعلق بأنواع الفريسة المختلفة ومراحل حياة المفترس. في التجربة 1، كشفت تجربة الافتراس بدون خيار أن إناث *S. scimitus* البالغة استهلكت بشكل ملحوظ المزيد من العناكب الفريسة من نوع الأستغماتيد (*C. lactis*) مقارنةً بعذارى الذبابة (*F. occidentalis*)، مع متوسط استهلاك قدره 17.0 و4.48 فردًا، على التوالي، خلال 48 ساعة. بينما زادت كلا نوعي الفريسة من الخصوبة مقارنةً بالجوع، لم يكن الفرق في إنتاج البيض بين النظامين الغذائيين ذا دلالة إحصائية، مما يشير إلى أن كلا نوعي الفريسة قدما تغذية كافية للتكاثر. أكدت الدراسة أن توفر الفريسة أمر حاسم لتعزيز الخصوبة، حيث وضعت الإناث الجائعة عددًا أقل من البيض.
في التجربة 2، تم تقييم الاستجابة الوظيفية لـ *S. scimitus* لكثافات مختلفة من عذارى الذبابة عبر مراحل الحياة المختلفة (الإناث البالغات، الذكور البالغين، والطور الناضج). أظهرت جميع المراحل استجابة وظيفية من النوع الثاني، حيث أظهرت الإناث البالغات أعلى معدلات الافتراس وأقصر أوقات المعالجة. أشارت التحليلات الإحصائية إلى تأثيرات كبيرة لكل من مرحلة المفترس وكثافة الفريسة على معدلات الاستهلاك، حيث استهلكت الإناث البالغات ما يقرب من ضعف عدد العذارى مقارنةً بالطور الناضج عند الكثافات العالية. تؤكد النتائج على أهمية مرحلة حياة المفترس في تحديد كفاءة الافتراس وتقترح أن *S. scimitus* هو وكيل تحكم بيولوجي قابل للتطبيق لإدارة تجمعات الذبابة، خاصة في استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة.
القيود
تعترف الدراسة بعدة قيود قد تؤثر على تعميم نتائجها. أولاً، تم إجراء التجارب تحت ظروف مختبرية محكومة عند 25 °م مع مفترسين فرديين في خلايا صغيرة، مما لا يعكس البيئات غير المتجانسة الموجودة في الحقول والبيوت الزجاجية. يمكن أن تؤدي التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة وبنية التربة ووجود فريسة بديلة إلى تغيير معدلات الافتراس ومعلمات الاستجابة الوظيفية بشكل كبير، كما أشار Meehan et al. (2022). ثانيًا، ركزت تجربة عدم الخيار بشكل حصري على عذارى الإناث من *Frankliniella occidentalis*، بينما لم تميز تجربة الاستجابة الوظيفية بين الجنسين، مما قد يتجاهل الضعف المرتبط بالجنس أو المرحلة الذي قد يؤثر على ديناميات الافتراس، كما أشارت الدراسات السابقة (Berndt et al. 2004b؛ Castro-López et al. 2021؛ Park et al. 2021b). أخيرًا، لا تأخذ تصميم عدم الخيار في الاعتبار تفضيلات الفريسة في السيناريوهات التي تتواجد فيها أنواع فريسة متعددة، مما قد يؤثر على توزيع الافتراس.
لمعالجة هذه القيود، يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى قياس التكاثر على المدى الطويل ونمو السكان على أنظمة غذائية مختلطة، خاصةً من خلال دمج عذارى الذبابة مع فريسة بديلة مثل *C. lactis*. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحقيقات في كيفية تأثير درجة الحرارة ورطوبة التربة على الاستجابات الوظيفية لمراحل الحياة المختلفة أمر warranted. سيكون من الضروري دمج تقديرات المعلمات في نماذج مكانية محددة تأخذ في الاعتبار المفترسين فوق الأرض، وهندسة النبات، واستراتيجيات إطلاق المزارعين (Amarathunga et al. 2024). ستساعد إجراء تجارب في البيوت الزجاجية أو شبه الحقل في محاصيل نيوزيلندا في التحقق مما إذا كانت معدلات الافتراس لكل فرد التي لوحظت تؤدي إلى تقليل كبير في تجمعات الذبابة عندما يتم إطلاق *S. scimitus* بكثافات واقعية، مما يعزز استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة ويحسن السيطرة على الذبابة في أنظمة الزراعة المحمية.
DOI: https://doi.org/10.12976/jib/2026.78.1.8
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): Haiyu Chi et al.
Primary Topic: Insect-Plant Interactions and Control
Overview
The research investigates the predation efficiency of the soil-dwelling laelapid mite Stratiolaelaps scimitus on the non-feeding pupal stage of the Western flower thrips, Frankliniella occidentalis, which poses management challenges in agricultural settings due to its concealed habitat. The study compares the predation and reproductive output of S. scimitus females when offered either thrips pupae or the dried fruit mite Carpoglyphus lactis as prey. Results indicate that while both prey types supported similar short-term egg production, S. scimitus females exhibited a significant increase in fecundity when food was available compared to starvation conditions.
Furthermore, the functional responses of different life stages of S. scimitus—deutonymphs, adult males, and adult females—were assessed against varying densities of thrips pupae. All stages demonstrated a Type II functional response, with adult females showing the highest consumption rate (approximately 7.6 pupae per day) and the shortest handling time, followed by adult males and deutonymphs. These findings affirm the effectiveness of S. scimitus as a predator of thrips pupae and highlight the importance of utilizing mixed-stage populations in biological control strategies against this pest in crops.
Introduction
The introduction of this research paper discusses the significant threat posed by the western flower thrips, *Frankliniella occidentalis*, to greenhouse ornamentals and vegetables globally. This pest not only causes extensive damage through feeding but also acts as a vector for tospoviruses, leading to further agricultural challenges. The reliance on pesticides has resulted in resistance issues and the destabilization of natural pest control mechanisms, particularly due to the thrips’ cryptic soil-dwelling pupal stage, which complicates management efforts. The paper emphasizes the necessity of targeting both the above-ground and below-ground life stages of thrips for effective control.
The predatory mite *Stratiolaelaps scimitus* is highlighted as a promising biocontrol agent for managing thrips in their soil stages. This mite has shown effectiveness in reducing thrips populations when released into potted crops, with studies indicating significant reductions in adult thrips emergence. However, gaps remain in understanding how different prey types and predator life stages affect the performance of *S. scimitus*. The study aims to compare the predation and reproductive success of *S. scimitus* on thrips pupae versus a common factitious prey, as well as to characterize its functional response to varying thrips densities. This research is expected to enhance the understanding of *S. scimitus* as a biocontrol agent and improve integrated pest management strategies for thrips.
Methods
In this study, the predatory mite Stratiolaelaps scimitus was reared under controlled conditions (25 ± 1 °C, 80% relative humidity, 16:8 h light:dark photoperiod) using a water-pan method to prevent escape. The mites were fed ad libitum with frozen eggs of the flour moth Ephestia kuehniella, which provided a nutritionally rich and standardized diet, ensuring a healthy stock population without pre-conditioning effects from other prey types. The prey mite Carpoglyphus lactis was also maintained under similar conditions, while the western flower thrips Frankliniella occidentalis were reared on fresh snow pea pods, with only the pupal stage used in subsequent feeding assays.
The experimental setup involved the use of 75 modified Munger cells, designed to facilitate predator-prey interactions while maintaining humidity. Each cell consisted of two acrylic slides with a central observation chamber, lined with black plastic film and moistened filter paper to ensure a humid environment. The design allowed for adequate air exchange and frequent contact between predators and prey, thereby supporting the assessment of functional responses in predatory behavior. All cells were equilibrated to the experimental conditions prior to the introduction of the organisms.
Results
The “Results” section of the research paper presents the key findings derived from the conducted experiments or analyses. It systematically outlines the outcomes, highlighting significant data points and trends observed during the study. The results are often accompanied by relevant statistical analyses, which may include p-values, confidence intervals, or effect sizes, to substantiate the findings.
Additionally, visual aids such as graphs or tables may be utilized to illustrate the data more effectively, allowing for a clearer understanding of the relationships and patterns identified. The section emphasizes the implications of these results in relation to the research questions posed, providing a foundation for subsequent discussions and conclusions drawn in later sections of the paper.
Discussion
The research investigated the predation efficiency and reproductive output of the predatory mite *Stratiolaelaps scimitus* in relation to different prey types and predator life stages. In Experiment 1, a no-choice predation assay revealed that adult female *S. scimitus* consumed significantly more astigmatid prey mites (*C. lactis*) than thrips pupae (*F. occidentalis*), with average consumptions of 17.0 and 4.48 individuals, respectively, over 48 hours. While both prey types enhanced fecundity compared to starvation, the difference in egg production between the two diets was not statistically significant, indicating that both prey types provided adequate nutrition for reproduction. The study confirmed that prey availability is crucial for enhancing fecundity, with starved females laying fewer eggs.
In Experiment 2, the functional response of *S. scimitus* to varying densities of thrips pupae was assessed across different life stages (adult females, adult males, and deutonymphs). All stages exhibited a Type II functional response, with adult females demonstrating the highest predation rates and shortest handling times. Statistical analyses indicated significant effects of both predator stage and prey density on consumption rates, with adult females consuming nearly twice as many pupae as deutonymphs at higher densities. The findings underscore the importance of predator life stage in determining predation efficiency and suggest that *S. scimitus* is a viable biological control agent for managing thrips populations, particularly in integrated pest management strategies.
Limitations
The study acknowledges several limitations that may impact the generalizability of its findings. Firstly, the experiments were conducted under controlled laboratory conditions at 25 °C with individual predators in small cells, which do not replicate the heterogeneous environments found in field and greenhouse settings. Variations in temperature, humidity, soil structure, and the presence of alternative prey could significantly alter predation rates and functional response parameters, as noted by Meehan et al. (2022). Secondly, the no-choice assay focused exclusively on female pupae of *Frankliniella occidentalis*, while the functional response experiment did not differentiate between the sexes, potentially overlooking sex- or stage-specific vulnerabilities that could influence predation dynamics, as indicated by previous studies (Berndt et al. 2004b; Castro-López et al. 2021; Park et al. 2021b). Lastly, the no-choice design fails to account for prey preferences in scenarios where multiple prey types coexist, which could affect predation distribution.
To address these limitations, future research should aim to quantify longer-term reproduction and population growth on mixed diets, particularly combining thrips pupae with alternative prey such as *C. lactis*. Additionally, investigations into how temperature and soil moisture impact the functional responses of different life stages are warranted. Integrating parameter estimates into spatially explicit models that consider above-ground predators, plant architecture, and grower release strategies (Amarathunga et al. 2024) will be crucial. Conducting greenhouse or semi-field trials in New Zealand crops will further validate whether the observed per-capita predation rates lead to significant reductions in thrips populations when *S. scimitus* is released at realistic densities, thereby enhancing integrated pest management strategies and improving thrips control in protected cropping systems.