Progress in Plant Protection

Competition or cooperation? – the concurrent development of grain weevil (Sitophilus granarius L.) and lesser grain borer (Rhyzopertha dominica F.)on barley grain
Rywalizacja czy kooperacja? – wspólny rozwój wołka zbożowego (Sitophilus granarius L.) i kapturnika zbożowca (Rhyzopertha dominica F.) na ziarnie jęczmienia

Mariusz Nietupski, e-mail: mariusz.nietupski@uwm.edu.pl

Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie, Katedra Entomologii, Fitopatologii i Diagnostyki Molekularnej, Prawocheńskiego 17, 10-722 Olsztyn, Polska
Abstract

This study consists of an evaluation of the development of two primary grain pests: lesser grain borer (Rhyzopertha dominica F.) and grain weevil (Sitophilus granarius L.) on barley grain. The research objective was to evaluate the concurrent development of these two species and to determine if there was a competition between them, and if so which species was winning it. Parameters of the populations of these pests were examined (abundance of the offspring generation, amount of dust and loss of grain mass) in variants where the pest species had identical conditions for development or when one had an advantage (in terms of their number or duration of being settled on the grain). The species developed under constant thermal and humidity conditions maintained in a climate chamber, for 8 weeks. When they develop independently, there was a linear relationship between the growth in the number of offspring and the dust mass and kernel mass loss. When developing together with the other species, the lesser grain borer had better conditions for the development, probably owing to greater availability of dust used by young larvae of R. dominica. The lesser grain borer formed larger progeny populations and had a more dynamic development as a species than the grain weevil did.

 

 

Badania dotyczyły oceny rozwoju dwóch pierwotnych szkodników ziarna zbóż: kapturnika zbożowca (Rhyzopertha dominica F.)i wołka zbożowego (Sitophilus granarius L.) na ziarnie jęczmienia. Celem badań była próba oceny wspólnego rozwoju tych gatunków oraz określenie czy istnieje między nimi konkurencja oraz który gatunek ewentualnie ją wygrywa. Badano parametry populacji szkodników w kombinacjach (liczebność pokolenia potomnego, masę pyłu oraz ubytek masy ziarna), gdy szkodniki miały identyczne warunki do rozwoju lub jeden z nich miał przewagę (liczebnościową lub czas zasiedlenia). Gatunki rozwijały się w stałych warunkach termiczno-wilgotnościowych w komorze klimatyzacyjnej przez okres 8 tygodni. W przypadku samodzielnego rozwoju szkodników stwierdzono liniową zależność między wzrostem liczebności populacji potomnej a masą pyłu i ubytkiem masy ziarniaków. Wspólny rozwój obu gatunków stwarzał lepsze warunki do rozwoju kapturnikowi zbożowemu, prawdopodobnie dzięki większej dostępności pyłu wykorzystywanego przez młode larwy R. dominica. Kapturnik zbożowiec tworzył liczniejsze populacje potomne i był gatunkiem o bardziej dynamicznym rozwoju w porównaniu z wołkiem zbożowym.

Key words
grain weevil; lesser grain borer; concurrent development of storage pests; barley grain; wołek zbożowy; kapturnik zbożowiec; wspólny rozwój szkodników magazynowych; ziarno jęczmienia
References

Athanassiou C.G., Kavallieratos N.G., Throne J.E., Nakas C.T. 2014. Competition among species of stored-product psocids (Psocoptera) in stored grain. PLoS ONE 9 (8): e102867. DOI: 10.1371/journal.pone.0102867

 

Aulicky R., Stejskal V., Kucerova Z., Trematerra P. 2016. Trapping of internal and external feeding stored grain beetle pests with two types of pitfall traps: a two-year field study. Plant Protection Science 52 (1): 45–53. DOI: 10.17221/30/2015-PPS

 

Edde P.A. 2012. A review of the biology and control of Rhyzopertha dominica (F.) the lesser grain borer. Journal of Stored Product Research 48: 1–18. DOI: 10.1016/j.jspr.2011.08.007

 

Gołębiowska Z. 1962. Przyczynek do badań nad ekologią kapturnika zbożowca – Rhizopertha dominica F. (Col., Bostrichidae). Polskie Pismo Entomologiczne 32 (1–2): 39–51.

 

Gołębiowska Z. 1969. The feeding and fecundity of Sitophilus granarius (L.), Sitophilus oryzae (L.), and Rhyzopertha dominica (F.) in wheat grain. Journal of Stored Products Research 5 (2): 143–155. DOI: 10.1016/0022-474X(69)90056-3

 

Hagstrum D.W. 1987. Seasonal variation of stored wheat environment and insect populations. Environmental Entomology 16 (1): 77–83. DOI: 10.1093/ee/16.1.77

 

Hagstrum D.W. 2000. Using five sampling methods to measure insect distribution and abundance in bins storing wheat. Journal of Stored Products Research 36: 253–262.

 

Hagstrum D.W., Subramanyam B. 2006. Fundamentals od Stored-Product Entomology. AACC International, St. Paul, Minnesota, USA, 322 ss. ISBN-13: 978-1-891127-50-2.

 

Jia F., Toews M.D., Campbell J.F., Ramaswamy S.B. 2008. Survival and reproduction of lesser grain borer, Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera: Bostrichidae) on flora associated with native habitats in Kansas. Journal of Stored Products Research 44 (4): 366–372. DOI: 10.1016/j.jspr.2008.06.001

 

Kavallieratos N.G., Athanassiou C.G., Arthur F.H., Throne J.E. 2012. Lesser grain borers, Rhyzopertha dominica, select rough rice kernels with cracked hulls for reproduction. Journal of Insect Science 12 (38): 1–7. DOI: 10.1673/031.012.3801

 

Klejdysz T., Nawrot J. 2010. First record of outdoor occurrence of stored-product coleopterans in arable landscape in Poland. [Pierwsze stwierdzenie chrząszczy magazynowych w wolnej przyrodzie w Polsce]. Journal of Plant Protection Research 50 (4): 551–553. DOI: 10.2478/v10045-010-0091-4

 

Kłyś M. 2006. Nutritional preferences of the lesser grain borer Rhizopertha dominica F. (Coleoptera, Bostrichidae) under conditions of free choice of food. [Preferencje pokarmowe kapturnika zbożowca Rhizopertha dominica f. (Coleoptera, Bostrichidae) w warunkach swobodnego wyboru pokarmu]. Journal of Plant Protection Research 46 (4): 359–367.

 

Kordan B., Ciepielewska D., Nietupski M. 2005. Wpływ wybranych odmian zbóż na rozwój kapturnika zbożowca (Rhizopertha dominica F.). [Effect of cereal cultivars on the development of lesser grain borer (Rhizopertha dominica F.)]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 45 (2): 794–796.

 

Longstaff B.C. 1999. An experimental and modelling study of the demographic performance of Rhyzopertha dominica (F.). I. development rate. Journal of Stored Products Research 35 (1): 89–98. DOI: 10.1016/S0022-474X(98)00014-9

 

Nawrot J. 1998. The susceptibility of grain various wheat varieties and cultivars to the post harvest infestation by granary weevil (Sitophilus granarius L.). Prace Naukowe Instytutu Ochrony Roślin 23 (2): 135–140.

 

Nawrot J., Gawlak M., Szafranek J., Szafranek B., Synak E., Warchalewski J.R., Piasecka-Kwiatkowska D., Błaszczak W., Jeliński T., Fornal J. 2010. The effect of wheat grain composition, cuticular lipids and kernel Surface microstructure on feeding, egg-laying, and the development of the granary weevil, Sitophilus granarius (L.). Journal of Stored Product Research 46 (2): 133–141. DOI: 10.1016/j.jspr.2010.02.001

 

Nietupski M., Bujak E., Kordan B. 2013. Rozwój kapturnika zbożowca (Rhyzopertha dominica F.) na ziarnie jęczmienia browarnegoi pastewnego. [Development of the lesser grain borer (Rhyzopertha dominica F.) on malt barley and fodder barley grain]. Progress in Plant Protection 53 (1): 59–63. DOI: 10.14199/ppp-2013-117

 

Nietupski M., Ciepielewska D., Fornal Ł. 2006. Wpływ zróżnicowania chemicznego białek w ziarnie wybranych odmian pszenicy na rozwój szkodników magazynowych. [Effect of the chemical protein diversity of selected wheat grain cultivars on the development of storage pests]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 46 (2): 420–423.

 

Nietupski M., Ciepielewska D., Kordan B. 2007. Ziarno mieszańcowych odmian żyta jako siedlisko rozwoju rozkruszka drobnego (Tyrophagus putrescentiae Schrank). [Grain of hybrid varieties of rye as environment for development of storage mite Tyrophagus putrescentiae Schrank]. Progress in Plant Protection/Postępy w Ochronie Roślin 47 (1): 336–339.

 

Nietupski M., Kwiatkowski J., Kosewska A. 2017. Physicochemical properties of achenes of different buckwheat genotypes affecting the development of grain weevil (Sitophilus granarius L.) and lesser grain borer (Rhyzopertha dominica F.). Zemdirbyste-Agriculture104 (4): 311–320. DOI 10.13080/z-a.2017.104.040

 

Niewiada A., Nawrot J., Szafranek J., Szafranek B., Synak E., Jeleń H., Wąsowicz E. 2005. Some factors affecting egg-laying of the granary weevil (Sitophilus granarius L.). Journal of Stored Product Research 41 (5): 544–555. DOI: 10.1016/j.jspr.2004.11.001

 

Park S.H., Arthur F.H., Bean S.R., Schober T.J. 2008. Impact of differing population levels of Rhyzopertha dominica (F.) on milling and physicochemical properties of sorghum kernel and flour. Journal of Stored Product Research 44 (4): 322–327. DOI: 10.1016/j.jspr.2008.02.008

 

Stejskal V., Hubert J., Aulicky R., Kucerova Z. 2014. Overview of present and past and pest-associated risks in stored food and feed products: European perspective. Journal of Stored Products Research 64 (Part B): 122–132. DOI: 10.1016/j.jspr.2014.12.006

 

Stejskal V., Hubert1 J., Kučerová Z., Munzbergová Z., Lukáš J., Žďárková E. 2003. The influence of the type of storage on pest infestation of stored grain in the Czech Republic. Plant Soil Environment 49 (2): 55–62. DOI: 10.17221/4090-PSE

 

Vela-Coiffier E.L., Fargo W.S., Bonjour E.L., Cuperus G.W., Warde W.D. 1997. Immigration of insects into on-farm stored wheat and relationships among trapping methods. Journal of Stored Products Research 33 (2): 157–166. DOI: 10.1016/S0022-474X(96)00043-4

Progress in Plant Protection (2020) 60: 149-156
First published on-line: 2020-06-15 15:26:36
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2020-017
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list