The biophysics of plant growth in a reversed electrostatic field: A comparison with conventional electrostatic and electrokinetic field growth responses

The growth of corn and bean plants in a reversed electrostatic field (soil positive) was investigated with reference to previous data for growth in a conventional electrostatic field (soil negative) and an electrokinetic (a.c.) field. Plant and leaf tip damage was observed for high potential gradients in the reversed field. Spectroscopic analyses of the damaged plant sections revealed micro-chemical activity essentially identical to that observed for conventional electrostatic and electrokinetic field growth.While the plant and leaf polarities for all three modes of electrification were found to be essentially consistent,the severity of leaf damage for identical field conditions was less for plants grown in the reversed electrostatic field as compared with conventional field growth. Leakage currents were also higher in the reversed field environments.It appears that plant growth responses are influenced, to a large extent, by the magnitude of active current flow. A summarization of all existing data indicated that plant growth in an electric field, regardless of mode (static or dynamic) is generally retarded at leakage currents in excess of 10^–5 amp, and may be stimulated for currents of 10^–8 amp. Current levels of 10^–16 amp and lower appeared to have no measurable effect on plant physiology.

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Zusammenfassung Das Wachstum von Mais- und Bohnenpflanzen im umgekehrten elektrostatischen Feld wurde mit Bezug auf frühere Ergebnisse über das Wachstum in einem konventionellen elektrostatischen Feld (Boden neg.)und einem elektrokinetischen(~) Feld untersucht. Pflanzen- und Blattspitzenschäden wurden bei hohen Potentialgradienten im umgekehrten Feld beobachtet. Spektroskopische Analysen der geschädigten Pflanzenabschnitte ergaben gleiche mikrochemische Aktivität wie beim Wachstum im konventionellen elektrostatischen und elektrokinetischen Feld.Während die Pflanzen-und Blattpolaritäten für alle 3 Arten der Elektrifizierung gleich beständig gefunden wurden, war das Ausmass des Blattschadens bei identischen Feldbedingungen geringer bei Pflanzen, die im umgekehrten elektrostatischen Feld wuchsen, bezogen auf das Wachstum bei konventionellen Feldbedingungen.Verlustströme waren grösser im umgekehrten Feld. Es scheint, dass Pflanzenwachstumsreaktionen in starkem Masse von der Grösse des aktiven Stromflusses beeinflusst werden. Eine Zusammenfassung aller Ergebnisse zeigt, dass Pflanzenwachstum im elektrischen Feld unabhängig von der Art (statisch oder dynamisch) im allgemeinen verzögert wird bei Verlustströmen über 10^–5 amp und angeregt werden kann durch Ströme von 10^–8 amp. Stromstärken von 10^–16 amp und weniger scheinen keinen messbaren Effekt auf das Pflanzenwachstum zu haben.

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Resume On a examiné les conditions de croissance de plants de pois et de maïs dans un champ électrostatique renversé (sol positif)en les comparant à des valeurs antérieures, acquises dans un champ électrostatique conventionnel (sol négatif) et un champ électro-cinétique (alternatif). On a constaté des dégâts aux plantes et à la pointe des feuilles dans le cas de gradients potentiels élevés par champ renversé. L'analyse spectroscopique des parties endommagées a révélé une activité micro-chimique identique dans son ensemble à celle observée dans le cas de champs électrostatiques conventionnels ou électro-cinétiques. Alors que la polarité des plantes et des feuilles restait constante dans les trois cas, le degré de dommage aux feuilles était, pour des conditions de champ identiques,plus faible chez les plantes soumises à un champ renversé que pour celles qui poussaient dans un champ électrostatique conventionnel. Les fuites de charge furent par contre plus importantes dans un champ renversé. Il semble que les réactions de croissance des plantes sont influencées dans une large mesure par l'intensité du "courant actif".Une récapitulation de tous les résultats obtenus montre que la croissance des plantes dans un champ électrique, quel qu'en soit le genre (statique ou dynamique) est généralement ralentie par des fuites de charge de plus de 10^–5 amp et stimulée par des courants de 10^–8 amp. Des courants de 10^–16 amp et moins ne semblent pas avoir de conséquences mesurables sur la croissance des plantes.

     

Movement of the twospotted spider mite, Tetranychus urticae, among hosts in a corn-peanut agroecosystem

A 3 year study of spider mites in a corn-peanut agroecosystem indicated that the persistance and pest status of mite populations depended on dispersal among a succession of temporarily suitable cultivated and non-cultivated hosts. In the spring, mites crawled from overwintering sites in vegetation along field margins into both peanut and corn fields, but became established only in corn. Initiation of aerial dispersal from corn was coincident with and appeared dependent upon mites moving to the top of the corn canopy, where they were exposed to the wind. Mites were first observed in peanut immediately following the onset of aerial dispersal from corn, and these aerial dispersers were the primary source of subsequent mite infestations in peanut. As populations grew in peanut, mites dispersed into vegetation along peanut field margins and became the nucleus of populations which persisted over the winter. This pattern of host utilization was reinitiated in the spring if corn was planted adjacent to infested field borders. This pattern commonly occurs since corn is planted following peanut in the predominant crop rotation sequence in this area.

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Résumé Des populations d'acariens ont été étudiées pendant 3 ans sur maïs, arachide et végétation spontanée, dans 7 fermes commerciales de Chowan Co., Caroline du Nord. Les déplacements d'acariens parmi ces plantes ont été notés en fonction de la croissance de la population et de la phénologie des hôtes. Un schéma cohérent de croissance de la population d'acariens et de leurs mouvements en découle, dont seule la taille change suivant les fermes et les années. Les acariens provenant de populations hivernantes sur la végétation spontanée bordant les champs migrèrent dans les champs cultivés adjacents quelle qu'en soit la nature de la culture. Cependant, à cette époque, les populations d'acariens ne s'établissaient que dans le maïs. Dans le maïs, les acariens se répandirent à travers le champ et se multiplièrent sur des pieds particuliers jusqu'à ce qu'ils eussent atteint le sommet de la canopée du maïs. Les premiers acariens transportés par le vent ont été capturés la semaine suivant la première apparition d'acariens au sommet de la canopée du maïs et aussitôt après la découverte des premiers acariens dans les arachides voisines. Ceci suggère que les acariens dispersés par le vent sont à l'origine des contaminations ultérieures des arachides voisines. Plus tard dans la saison, les acariens se dispersèrent à partir de l'arachide vers les sites d'hibernation dans la végétation spontanée poussant autour du champ d'arachide. Puisque des champs semés en arachides sont généralement semés en maïs l'année suivante, les acariens se dispersant au printemps depuis les sites d'hibernation rencontrèrent souvent du maïs qu'ils colonisèrent. Ce cycle répétitif d'utilisation de l'hôte et de dispersion est considéré comme fortement responsable de la pérennité des acariens et de leur danger potentiel dans les agroécosystèmes à maïs-arachide, caractéristiques du canton de Chowan (N.C.).Les problèmes potentiels posés par les acariens sur arachide ont paru être liés à l'intensité de l'attaque d'acariens sur le maïs voisin, qui sert de réservoir pour les populations d'acariens. Ceci suggère que le contrôle des populations d'acariens sur maïs peut être une stratégie viable pour limiter les infestations ultérieures sur arachide et, en dernier lieu, les populations hivernantes.

     

Developmental consequences of water and temperature in the European corn borer — maize interaction

Maize plants were grown under four moisture regimes (wet to extreme deficit) and three constant temperatures (20°, 25° & 30°C) in a phytotron. Each plant was infested with one E-race European corn borer [Ostrinia nubilalis (Hubn.)] (ECB) egg mass at pollen shed. ECB development, location, and establishment were recorded over the course of 12 destructive sample dates (4/temperature). ECB developmental rates were not significantly affected by soil moisture treatments, but were significantly affected by temperature. In spite of successful establishment of four distinctly different soil moisture regimes, the maize stalk tissue water levels were not significantly different among soil water treatments. Instead, the maize plants exhibited accelerated leaf senescence in response to the water deficit conditions. Among the soil water treatments, differences were found in larval establishment, vertical distribution and dispersion, and feeding site selection; however, those effects were slight and could not explain the similarity in ECB developmental rates observed in these treatments.In maize, the larval environment within the stalk was effectively insulated from changes in the external environment by the plant's ability to maintain a relatively high and stable stalk tissue water content. Thus, large changes to the soil environment had essentially no effect on ECB development, though drastic consequences for the plant. This study indicates that ECB rates of development are relatively insensitive to changes in the soil water environment as well as the associated changes in the maize plant that accompany severe drought stress. The significance of these findings to insect modelling, crop physiology, and insect-crop interactions is discussed.

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Résumé Des plants de maïs se développent dans un phytotron dans 4 conditions d'humidité du sol (de la saturation à la dessication) et à 3 températures constantes (20°, 25° & 30°C). Chaque pied est contaminé au moment de l'émission du pollen, par une ooplaque d'O. nubilalis Hübn. (ECB) de race européenne E. L'installation, la colonisation et le développement des chenilles sont notés lors de 12 périodes de prélèvements destructifs (4 par température). La vitesse de développement d'O. nubilalis est affectée par la température, main non par l'humidité du sol. Les 4 niveaux d'humidité du sol n'ont aucun effet sur la teneur en eau des tiges de maïs. En fait, les feuilles de maïs présentent une senescence précoce lorsqu'il y a déficit en eau dans le sol. La teneur en eau du sol agit sur l'installation, sur la distribution verticale, la dispersion et le lieu d'alimentation des chenilles; mais ces effets sont légers et ne modifient pas la vitesse de développement.L'environnement larvaire dans la tige de maïs est efficacement isolé des variations externes par l'aptitude de la plante à maintenir la teneur en eau des tiges relativement élevée et stable. Ainsi, des changements importants au niveau du sol n'ont pratiquement pas d'effets sur le développement d'O. nubilalis, malgré les conséquences brutales pour la plante. Cette étude montre que la vitesse de développement d'O. nubilalis est relativement insensible aux modifications de la teneur en eau du sol ainsi qu'aux effets de ce stress de sécheresse sévère sur le pied de maïs. La discussion porte sur l'importance de ces résultats pour la modélisation de la dynamique de l'insecte, la physiologie de la culture et les interactions entre insecte et plante.

     

Feeding behavior, fecundity and weight of sorghum-and corn-reared greenbugs on corn

Feeding behavior of biotype E greenbugs from populations maintained either on corn or sorghum was studied on four corn germplasm entries and two sorghums using a computerized electronic insect feeding monitor. Greenbug fecundity and weight were also measured. Both populations showed differences in time to committed phloem ingestion and time spent ingesting phloem among plant entries, but the two populations did not respond similarly to each entry. Corn-reared greenbugs fed more readily on resistant sorghum than did sorghum-reared greenbugs, whereas sorghum-reared greenbugs fed more readily on some corn. Feeding behavior was not correlated with fecundity. Corn-reared greenbugs were equally or more fecund than sorghum-reared greenbugs on all entries. Time to committed phloem ingestion was negatively correlated with adult weight in the corn-reared population. Offspring of corn-reared greenbugs attained equal or greater weight than those of sorghum-reared ones, even though corn-reared greenbugs weighed less on their colony host (OH45) than did sorghum-reared greenbugs on their colony host (NC + 630X). Weight and fecundity were positively correlated across both populations and all entries, but both greenbug populations were more fecund and weighed more on sorghum and Antigua corn than on the other corn entries. The results confirm that biotype E greenbugs can colonize and use corn as a host, although they are more fecund on sorghum. The results also suggest that corn-reared greenbugs are different from sorghum-reared greenbugs because of either genetic or physiological adaptation, with a corresponding change in fecundity and adult weight. The implications of these results for biotype development are discussed.

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Résumé Le comportement alimentaire du biotype E de S. graminum, provenant de souches maintenues soit sur maïs (OH45), soit sur sorgho (NC + 630X) a été examiné sur 4 cultivars de maïs (Antigua, AP670, OH45 et 2570), un sorgho sensible (NC + 630X) et un résistant (PI264453), à l'aide d'un enregistreur électronique à programme d'analyse. La fécondité et la poids ont été analysés séparément. Les résultats des souches on été comparés en fonction des cultivars, et les relations entre comportement alimentaire, fécondité et poids analysées.Le comportement alimentaire des différentes souches sur sorghos résistants et sur 2 cultivars de maïs (2570 OH45) ont divergé, mais pas toujours dans la même direction. Par exemple, les insectes élevés sur maïs ont consommé plus facilement le sorgho résistant que ne l'ont fait les insectes élevés sur sorgho, tandis que le contraire a été observé avec le maïs OH45. Les 2 souches ont montré le même comportement alimentaire sur les différents cultivars. Le maximum de temps à été consacré à s'alimenter sur sorgho résistant et le moins sur le maïs AP6.70.Bien qu'il n'y ait eu aucune différence entre les comportements alimentaires des souches élevées sur maïs et sur sorgho, elles ont présenté des différences de poids et de fécondité. Ces résultats ont montré l'absence de corrélation entre l'ingestion de phloème (PI) et le moment de la première consommation de phloème (CPI) d'une part, et la fécondité d'autre part. Sur tous les cultivars, les insectes élevés sur maïs ont toujours été au moins aussi féconds que ceux élevés sur sorgho. Il en est de même pour le poids de leurs descendants, bien que les insectes élevés sur maïs pèsent moins sur leur hôte propre (OH45) que les insectes élevés sur sorgho sur leur hôte propre (NC + 630X). Les corrélations entre poids et fécondité ont été positives dans les 2 souches et pour tous les cultivars, mais les 2 souches ont été plus fécondes et ont gagné plus de poids sur sorgho et sur le cultivar Antigua de maïs que sur les autres cultivars de maïs. Or, les sorghos et le maïs Antigua sont considérés comme manquant de DIMBOA, qui doit être vraisemblablement présent dans les autres cultivars de maïs. DIMBOA est undacide hydoxamique commun dans le maïs connu pour réduire la fécondité, la survie et la prise de nourriture des hétéroptères.Ces résultats confirment les possibilités de colonisation du maïs par le biotype E de S. graminum, bien qu'il ait été plus fécond sur sorgho. Ces résultats suggèrent aussi que les insectes élevés sur maïs sont différents des insectes élevés sur sorgho, par adaptation génétique ou physiologique, avec modification concomitante du poids des adultes et de la fécondité. Par suite de ces différences, les insectes élevés sur maïs sont plus aptes à utiliser le maïs et le sorgho résistant que les insectes élevés sur sorgho. Tout ceci suggère les possibilités de développement d'un biotype dangereux pour le maïs.

     

The fate of light air ions in the respiratory pathways

From an analysis of the fate of the light air ions it was concluded that the most effective mechanism of deposition is the diffusion depriving the inhaled air of light ions at the level of intrasegmental bronchi and bronchioles. A natural electrostatic filter exists in the isthmus faucium.This filter influences the retention of light air ions during mouth-breathing. The electrostatic filter acts on electrically charged particles such as microbes as shown by an investigation of the density of microflora. An increase of the ion retention rate,although quite high in comparison with the same condition in the absence of an electric field,does not radically change the whole deposition pattern. However, a permanent supply of the opposite charge to the electrodes of the natural electrostatic filter may be of some importance to mouth-breathers.

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Zusammenfassung Es wurde das Schicksal der leichten Luftionen mit dem Ergebnis analysiert, dass der wirksamste Mechanismus der Ablagerung die Diffusion ist, durch die sich die inhalierte Luft mit leichten Ionen in der Höhe der Bronchien und Bronchiolen absetzt. Ein natürliches elektrostatisches Filter existiert in Form des isthmus faucium. Dieses Filter beeinflusst das Zurückhalten leichter Luftionen während der Mundatmung. Das elektrostatische Filter wirkt auf die elektrisch geladenen Teilchen wie Mikroben, wie man sie bei einer Untersuchung über die Dichte der Mikroflora beobachtet hat. Eine verstärkte Zurückhaltung der Ionen,obwohl sie im Vergleich zu denselben Bedingungen ohne elektrisches Feld recht hoch ist, ändert den ganzen Ablagerungsmechanismus nicht. Jedoch mag eine dauernde Zufuhr der den Elektoden des natürlichen elektrostatischen Filters entgegengesetzten Ladung von einiger Bedeutung für die Mundatmung sein.

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Resume On a analysé la destinée des ions légers de l'air.Il en découle que le mécanisme le plus efficace de déposition réside dans la diffusion qui prive l'air de ses ions légers au niveau des bronches et des bronchioles.Un filtre électrostatique naturel se trouve dans l'isthmus faucium. Ce filtre influence la rétention des ions légers de l'air durant la respiration par la bouche. Ce filtre électrostatique agit sur les particules chargées électriquement telles que les microbes,comme il découle de recherches effectuées sur la densité de la micro-flore. Un accroissement du taux de retenue des ions, même s il reste élevé en comparaison de ce qui se passe dans des conditions analogues mais en l'absence d'un champ électrique,ne modifie pas radicalement le mécanisme de sédimentation. Pourtant, un apport permanent de charges opposées aux électrodes du filtre électrostatique naturel peut avoir une certaine importance pour les individus respirant par la bouche.

     

Indicated biological effect from the 9 July 1962 high altitude nuclear test

An influence of the 9 July 1962 high altitude nuclear test on the reproductive responses in DROSOPHILA cultures was indicated by the occurrence of simultaneous minimas in progeny curves. Progeny from cultures grown in magnetic fields disclosed less deviation from a four generation mean value than did progeny from control cultures. It is suggested that the magnetic fields deflected a portion of the increased 9 July radiation from the test region. Based on limited data,the possibility exists that a protective effect may have been transferred to first generation flies grown out of the magnetic fields.

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Zusammenfassung Ein Einfluss des Kernversuchs in grosser Höhe vom 9.Juli 1962 auf die Reaktion von DROSOPHILA-Kulturen wurde durch das Vorkommen gleichzeitiger Minimas in den Kurven für die Nachkommenschaft angedeutet. Die Nachkommen aus Kulturen, die in magnetischen Feldern gewachsen waren, zeigten eine geringere Abweichung vom Mittelwert von 4 Generationen als die Nachkommen aus Vergleichskulturen.Es wird vermutet, dass die magnetischen Felder einen Teil der Strahlung vom 9.Juli vom Versuchsgebiet ablenkten. Es besteht die aufgrund begrenzter Daten gewonnene Möglichkeit,dass eine Schutzwirkung auf die erste Generation von Drosophila übertragen worden ist, die ausserhalb der Magnetfelder aufwuchs.

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Resume Les essais d'explosion atomique effectués à grande altitude le 9 juillet 1962 ont eu des répercussions sur des élevages de DROSOPHILA. On constante en effet des minimums simultanés dans les courbes de descendance. Les descendants provenant d'élevages placés dans un champ magnétique mentrent,en moyenne de 4 générations, une diminution moins marquée que ceux provenant d'élevages de comparaison. On suppose que les champs magnétiques ont fait dévier une partie des radiations du 9 juillet hors du champ d'essais. En se basant sur ces données fragmentaires, on peut admettre la possibilité d'un effet de protection transmis à la première génération des mouches élevées hors des champs magnétiques.

     

Influence of adult diet on the reproductive biology and survival of the western corn rootworm,Diabrotica virgifera virgifera

Adult corn rootworm beetles,Diabrotica virgifera virgifera LeConte, were maintained on three dietary regimes which mimicked the progression of corn tissues that would be available in the field for beetles eclosing when corn was in the following growth stages: (A) after tassels had emerged but prior to silking and pollen shed; (B) while plants were silking and shedding pollen; and (C) after pollination was complete and silks had turned brown. A fourth regime (D) was established in which green corn silks, pollen, and leaves were provided throughout the study. The mean number of eggs laid per female over the 12-week duration of the study was 125, 235, 179, and 441 for regimes A, B, C, and D, respectively. Median length of life was 7.2, 7.2, 6.7, and 8.8 weeks for regimes A, B, C, and D respectively. Beetles in regime A laid a greater proportion of their eggs at an older age than did beetles from regimes B and C. To further investigate the influences on survival of changes in food quality of corn as plants and beetles aged, newly-eclosed beetles and beetles that had been maintained in caged plots of corn growing in a greenhouse for various lengths of time were caged on corn at different stages of growth, and the proportion of beetles surviving for 48 h was determined. Survival decreased as plants aged for both groups of beetles, but decreased at a faster rate for old than for young beetles.

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Influence de l'alimenation sur la reproduction et la survíe deDiabrotica virgifera virgifera

Résumé D. virgifera virgifera LeConte a été placé sur des régimes nutritifs mimant l'évolution des tissus du maïs disponsibles dans le champ lorsque les insectes éclosent est aux stades suivants du maïs: 1) après émergence de l'épi mâle, mais avant l'apparition des barbes et l'émission du pollen; 2) lors de la présence de barbes et de l'émission de pollen; 3) après la pollinisation et quand les barbes ont bruni. Un quatrième régime a été fourni pendant toute l'expérience comprenant des barbes vertes, du pollen et des feuilles. Les pontes moyennes des femelles pendant les 12 semaines de l'étude on été 125, 235, 179 et 441 pour les régimes 1, 2, 3 et 4. Les dates de mort de la moitié des adultes a été 7,2, 7,2, 6,7 et 8,8 semaines pour respectivement les mêmes régimes. Les femelles du régime 1 pondent à un âge plus avancé que les femelles des régimes 2 et 3. L'influence des changements de la qualité alimentaire du maïs au fur et à mesure du vieillissement des plantes et deDiabrotica, a été déterminée par la survie au bout de 48 heures d'insectes éclos depuis peu et d'autres maintenus en cage sur des lots de maïs à différents stades poussant en serre depuis des temps plus ou moins longs. Plus les plantes sont âgées, plus la survie des 2 groupes deDiabrotica diminue, mais plus vite chez les lots d'insectes âgés.

     

Flight activity of Diabrotica spp. at the borders of cornfields and its relation to ovarian stage in D. barberi

Flight activity of corn rootworm beetles, the northern (NCR), Diabrotica barberi (Coleoptera: Chrysomelidae), and western (WCR), D. virgifera virgifera, was monitored using malaise traps placed at the edges of two small cornfields. Populations of beetles in the fields peaked while corn was flowering, but capture in malaise traps remained low until silks had dried. Capture of NCR and (to a lesser extent) WCR then increased and remained high through the season. Malaise traps were constructed to permit separate collections of beetles that entered on each of two opposite sides. Female NCR that were captured in sides that faced toward corn tended to contain fewer mature eggs than those in sides facing away from corn. These findings support the hypothesis that female NCR emigrate from cornfields to feed when fresh silk and corn pollen (favored foods) become unavailable, but that egg-laden NCR actively seek corn when searching for oviposition sites.

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Résumé Les activités de vol de D. barberi (NCR) et D. virgifera virgifera (WCR) ont été contrôlées par l'utilisation de pièges malais placés en lisière de deux petits champs de maïs. Les populations de ces coléoptères sont maximales quand le maïs fleurit, mais leurs captures sont restées faibles jusqu'à ce que les barbes du maïs aient été sèches. Les captures de NCR et, dans une plus faible mesure, celles de WCR ont alors augmenté et sont restées importantes pendant toute la saison. Les pièges malais ont été conçus pour que les adultes pénétrant par les côtés opposés soient récoltés séparément. Les femelles de NCR capturées face au champ de maïs avaient tendance à contenir moins d'ovocytes mûrs que celles capturées du côté opposé. Ces observations appuient l'hypothèse que les femelles NCR émigrent des champs de maïs pour s'alimenter, quand les barbes et le pollen de maïs, aliments préférés, deviennent indisponibles, mais que les femelles NCR pleines d'ovocytes mûrs recherchent le maïs quand elles sont en quête de lieux de ponte.

     

Increase of European corn borer (Ostrinia nubilalis) oviposition induced by a treatment of maize plants with maleic hydrazide: Role of leaf carbohydrate content

Earlier experiments seemed to indicate a positive correlation between the choice of the oviposition site of Ostrinia nubilalis Hbn. on maize (Zea mays L.) leaves and their carbohydrate content. In the present study a growth regulator, maleic hydrazide (M.H.), is used to increase the soluble carbohydrate content of the plants. It seems that the insect prefers to oviposit on the treated plants which display higher carbohydrate contents. On the other hand the distribution of the egg-masses on the leaf blade is also modified. Plant height has no influence on these choices.

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Résumé A la suite de nos expérimentations antérieures, qui mettent en évidence l'existence d'une relation entre le choix de site de dépôt des oeufs d'Ostrinia nubilalis et la teneur en sucres du feuillage chez le maïs (Zea mays), la présente étude a été entreprise pour essayer de confirmer cette corrélation positive. A cet égard, nous avons choisi d'augmenter les teneurs en sucres solubles des feuilles de maïs par l'emploi d'un régulateur de croissance: l'hydrazide maléique. Ce composé est en effet connu pour perturber la photosynthèse et ralentir la migration des sucres dans les feuilles, ce qui a pour conséquence d'augmenter leurs teneurs en sucres solubles (glucose, fructose, saccharose). Les femelles montrent alors une préférence pour les plantes ainsi traitées par rapport à des plantes non traitées. Les résultats obtenus ne permettent cependant pas de distinguer les actions respectives de ces trois sucres solubles. En outre, on observe des modifications dans la répartition des oeufs sur les feuilles des plantes traitées par rapport à celles des plantes témoins. La taille des plantes ne semble pas avoir de rôle dans le choix de site d'oviposition.

     

Population response of the twospotted spider mite,Tetranychus urticae, to host phenology in corn and peanut

In northeastern North Carolina, outbreaks ofTetranychus urticae Koch on commercial corn and peanut plantings were observed to coincide with flowering and fruiting of the crop host. In greenhouse studies, when equal mite numbers were started on plants in either vegetative or reproductive growth stages, populations increased significantly more after 3–4 weeks on reproductive plants of both corn and peanut. This direct response of mite populations to differences in plant phenology appears to be an important component in the population dynamics ofT. urticae. The importance of this effect in understanding mite outbreaks on corn and peanut is discussed, especially in reference to the corn-peanut agroecosystem in North Carolina.

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Réponse de populations deTetranychus urticae Koch., aux phénologies du maïs et de l'arachide

Résumé Les populations de tétraniques sont souvent associées à la floraison et à la fructification des plantes attaquées. Dans les agrosystèmes maïsarachide du N.E. de la Caroline du Nord, l'augmentation rapide de populations deT. urticae a été observée lors de la maturation des épis mâles du maïs et du maximum de floraison de l'arachide. Bien que ces observations suggèrent une relation causale avec la phénologie des plantes hôtes, il est difficile de déterminer dans les conditions de la nature si l'augmentation des populations d'acariens sur les stades reproducteurs des plantes est due à une réponse à la phénologie des cultures ou à une autre cause, comme le passé de la population ou une immigration. Des expériences ont été réalisées dans une serre pour mettre en évidence l'action de la phénologie du maïs et de l'arachide sur les populations d'acariens en maîtrisant ces autres hypothétiques facteurs. Des effectifs identiques d'acariens femelles ont été libérés sur des plantes à des stades tant végétatifs que reproductifs, et ensuite laissés sans interventions pendant plusieurs semaines, au bout desquelles les effectifs sur chaque plante ont été dénombrés. Sur les deux hôtes, les populations sur plante à un stade reproducteur avaient augmenté significativement plus que sur les plantes de même espèce à un stade végétatif. Ces résultats montrent queT. urticae répond directement à des différences entre plantes à un stade végétatif et à un stade reproductif. Cette réponse semble jouer un rôle important dans la dynamique des populations deT. urticae.

     

Maintenance of innate feeding preferences by a polyphagous insect despite ingestion of applied deleterious chemicals

The question of whether the appearance of a novel deleterious chemical in a preferred host plant could alter the relative degree of preference by a polyphagous insect during its lifetime was considered. The behavioral preference of fall armyworm, Spodoptera frugiperda (J. E. Smith), for corn (Zea mays L.) over red kidney bean Phaseolus spp. was quantified in a two-way choice test, and followed by a no-choice test in which the same larvae were fed either treated or untreated corn. Each treatment consisted of one of 15 compounds, including 13 naturally occurring allelochemicals and two synthetic insecticides. None of the test chemicals had any inherently deterrent effect at the rates tested. Deleterious effects on the larvae during exposure included reduced growth, reduced size, irritancy, and in some cases death. After this exposure the two way choice test was repeated. All test compounds failed to elicit a change in relative preference during the final two-way choice test. However, larvae exposed to gossypol and chrysanthemum monocarboxylic acid ester fed less than expected during the latter stages of no-choice conditions. The degree of aversion learning by each larva was related to the degree of prior sickness it had experienced.

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Résumé Nous avons examiné si l'introduction d'une substance chimique nocive dans la plante-hôte préférée pouvait modifier la hiérarchie des choix durant le reste de la vie d'un insecte phytophage. Le comportement de préférence de Spodoptera frugiperda pour le maïs (Zea mays) vis à vis des Phaseolus, a été quantifié dans un dispositif à choix binaire, ont suivi des expériences au cours desquelles les chenilles devaient s'alimenter, soit sur maïs sain, soit sur maïs traité. Chaque essai concernait un composé chimique (15 au total), 13 étant des substances allélochimiques naturelles, 2 des insecticides de synthèse. Aux concentrations étudiées, aucun des produits n'a eu d'effet dissuasif. Les effets nocifs pendant l'exposition sur les chenilles comprenaient une croissance et une taille réduites, une irritation et, dans quelques cas, la mort. Aucune des expériences de choix binaire, avec des chenilles ayant subi cette exposition, n'a modifié les préférences. Cependant les chenilles, qui avaient été exposées au gossypol ou à l'acide monocarboxylique éthyl ester de chrysanthemum, ont consommé moins pendant les stades ultérieurs que ce que l'on pouvait attendre en absence de choix. Le degré d'aversion acquis par chaque chenille dépendait de l'importance des maux qu'elle avait subis précédemment.

     

Influence of leaf surfaces on movements by the hymenopterous parasitoid Trichogramma exiguum

Walking speeds of female Trichogramma exiguum Pinto & Platner were fastest on maize and soybean (12 cm/min), intermediate on tomato (8 cm/min), and slowest on woolly mullein, Verbascum thapsus (3 cm/min). Similarly, rates of turning along the paths of walking T. exiguum were smallest on maize (median angle=0°±15°), intermediate on soybean and tomato, and greatest on V. thapsus (median angle=30°±15°). Leaf trichome density and morphology influenced walking behavior. Walking was slowed and flight initiation delayed for T. exiguum walking on Amaranthus hybridus leaves compared to either maize or filter paper. When inundative releases are conducted, the effects of plant surfaces on searching rates and arrestment should be considered in determining release rates of Trichogramma spp.

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Résumé La vitesse de marche a été déterminée en lâchant des individus sur chaque substrat végétal et en traçant leur parcours sur une plaque de verre placée à 9 mm au dessus du sujet. Les déviations angulaires de portions successives des tracés, longues de 1 mm, ont été utilisées pour mesurer les taux de changement de direction. Dans une deuxième expérience, des individus ont été lâchés au milieu d'une cercle de 40 mm de diamètre sur chaque substrat et les temps écoulés avant l'envol ou pour atteindre le bord du cercle à la marche ont servi à évaluer respectivement la propension au vol et la vitesse de déambulation.Les vitesses de marche ont été plus rapides sur maïs et soja (12 cm/min), moyennes sur tomate (8 cm/min) et les plus lentes sur Verbascum thapsus (Scrophulariaceae) (3 cm/min). De le même façon, les angles de changement de direction au cours des marches effectuées par T. exiguum ont été plus petits sur maïs, moyens sur soja et tomate, et plus grands sur V. thapsus. Chez T. exiguum marchant sur des feuilles d'Amaranthus hybridus L. (Amaranthaceae), la marche a été plus lente et l'envol plus tardif que sur maîs ou papier filtre.Lors de lâchers inondatifs, les effets des surfaces végétales sur les vitesses d'exploration et d'arrêt devraient être pris en compte pour déterminer les vitesses de lâcher des Trichogramma spp.

     

Problèmes écologiques posés par l'observation des Ascidies dans la zone infralittorale

Résumé 1. La répartition des Ascidies dans la zone infralittorale ne peut être expliquée par l'influence des facteurs écologiques généralement mesurés dans la zone des marées.2. L'observateur dispose de trois critères principaux pour juger de l'action des facteurs écologiques non mesurables: (a) l'abondance relative des espèces renseigne sur la balance des facteurs favorables et défavorables ainsi que sur les besoins de surface de fixation; (b) l'état de croissance et la maturité sexuelle précoce permettent de détecter l'influence de facteurs défavorables; (c) la disposition par rapport au substrat permet de juger des facteurs lumière, couleur du substrat, orientation par rapport au substrat. L'étude comparée de la disposition sur fonds rocheux et sédimentaires permet de mettre en évidence l'importance du nuage particulaire soulevé par les courants de fond.3. Scaphandre, Soucoupe et Troïka sont des instruments de choix pour l'analyse et l'expérimentation sur le «gregariousness phenomenon» et sur la formation des associations biologiques, dans l'infralittoral rocheux et plus encore sur les fonds chalutables.

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Ökologische Probleme, die sich aus Beobachtungen an Ascidien im Infralitoral ergeben

Kurzfassung Die Verbreitung der Ascidien im Infralitoral kann nicht durch den Einfluß der im allgemeinen für die Gezeitenzone bedeutsamen ökologischen Faktoren erklärt werden, da diese im Infralitoral nur geringen Veränderungen unterliegen. Hinsichtlich des Vorkommens und der Verteilung der Ascidien läßt sich der Einfluß der Umwelt anhand folgender Kriterien erschließen: (a) Die relative Häufigkeit der Arten gibt einen Aufschluß über das Gleichgewicht zwischen günstigen und ungünstigen ökologischen Faktoren sowie über die Substratansprüche einer Species. (b) Der Einfluß ungünstiger Faktoren läßt sich anhand des Wachstums und des vorzeitigen Eintritts der Geschlechtsreife feststellen. (c) Die Anordnung auf dem Substrat ermöglicht die Beurteilung der Faktoren Licht, Farbe des Substrats und Orientierung im Verhältnis zum Substrat. Vergleichende Untersuchungen der Anordnung auf felsigem und sedimentärem Untergrund gestatten Aussagen über die Bedeutung der Bodenströmungen. Es wird auf die Notwendigkeit hingewiesen, moderne Unterwassergeräte und Tauchausrüstungen einzusetzen, um Untersuchungen über die Aggregationsphänomene und eine Analyse der Lebensgemeinschaften in der infralitoralen Felszone sowie auf dem Meeresgrund durchführen zu können.

     

The effect of bioclimate on the communication system of night-flying moths

Detection of moths and plants by infrared radiation (IR) is possible by night-flying moths. The thermal radiation emissivity of green plants is high (0.96) and that of a plowed field low (0.28). Four elements of the biosphere, temperature, atmospheric moisture, CO₂ and O₃ could hinder transmission.Corn earworm flight temperatures rise 3°C above ambient and at 25°C it would be broadcasting a chopped IR frequency of approximately 31 tetracycles. Water vapor is the principal attenuator of IR radiation. Data shows that moth activity decreases sharply with increases in actual water content of the air. Optimum temperatures and humidity are most likely to occur in spring and early summer between 21:00 and 04:00 hr. This coincides with the period of maximum corn earworm activity. Data indicates an inverse relationship between 0₃ and insect activity. Data from 4 sequentially programmed light traps indicate that flight behavior of insects is timed for the period of optimum reception by insect sensors.

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Zusammenfassung Die Entdeckung von Motten und Pflanzen durch Infrarotstrahlung ist nachtfliegenden Motten möglich. Die Wärmestrahlung grüner Pflanzen ist hoch (0,96), die eines gepflügten Feldes gering (0,28). Vier Elemente der Biosphäre, Temperatur, Luftfeuchte, CO₂ und O₃ könnten die Strahlung behindern. Die Flugtemperaturen des Baumwollkapselwurms liegen um 3°C über der Umgebung und bei 25°C würde er eine verkürzte infrarote Frequenz von etwa 31 Tetrazyklen verbreiten.Der Wasserdampf schwächt die Infrarotstrahlung am stärksten. Die Werte zeigen, dass die Mottenaktivität bei einer Zunahme des aktuellen Wassergehalts der Luft stark abnimmt. Die optimale Temperatur und Feuchte existieren im Frühjahr und Frühsommer zwischen 21:00 und 04:00 hr. Dies fällt mit der Periode der maximalen Aktivität des Baumwallkapselwurms zusammen. Die Werte zeigen ferner eine gegensätzliche Beziehung zwischen O₃ und der Aktivität der Insekten. Die Werte von 4 aufeinanderfolgenden Lichtfängen zeigten, dass das Flugverhalten der Insekten abgestimmt ist auf die Zeiten, in denen die Rezeptoren optimal empfänglich sind.

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Resume Les noctuelles peuvent détecter d'autres noctuelles et les plantes par le truchement de rayons infra-rouges (IR).La chaleur rayonnée par les plantes est élevée (0,96) alors que celle émise par un champ labouré est faible (0,28).Quatre éléments de la biosphère peuvent entraver le rayonnement: la température,l'humidité,le gaz carbonique et l'ozone. La température de vol de la noctuelle du maïs et du coton est de 3°C supérieure à celle du milieu ambiant et par 25°C cet insecte émettrait une fréquence infra-rouge réduite de 31 tétracycles. C'est l'humidité qui réduit le plus le rayonnement infra-rouge. L'expérience montre que l'activité des phalènes diminue fortement lorsque la teneur en eau de l'air augments. Les températures et humidités optimales pour le vol sont réalisées entre 21 et 04 heures au printemps et au début de l'été. Ceci correspond à la période de la plus grande activité des noctuelles du maïs et du coton. Les relevés montrent en outre une relation inverse entre l'activité des insectes d'une part, la teneur en ozone de l'air d'autre part. Les captures provenant de quatre pièges lumineux fonctionnant par intermittence montrent que les conditions de vol des insectes sont adaptées aux moments où leurs organes sensibles sont les plus réceptifs.

     

Electrostatic field calculations of charge and dipole models of membrane systems

Summary Calculations are made for the components of the field for electrostatic models of a fixed charge and dipole square sheet. The contributions to the field in certain nonaxial positions indicate that the components of the fieldincrease as a function of distance until they reach amaximum where they thendecrease in the normal manner. In the axial position, the field decreases as a function of position confirming analyses described in previous articles of comparisons of axial symmetric charge and dipole fields.

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Zusammenfassung Es sind Berechnungen für die Komponenten eines Feldes in einem elektrostatischen Modell mit stabiler Ladung und Dipol in einem Quadrat gemacht. Die Beiträge dieser Komponenten bei gewissen nicht axialen Stellungen zeigen dass diese Komponenten heranwachsen mit zunehmendem Abstand bis einem Maximum ist erreicht; nachdem findet eine normale Abnahme statt. In axialer Stellung nehmen die Komponenten mit zunehmender Abstand ab, was eine Bestätigung der frühere Untersuchungen ist.

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Résumé On a fait des calculations des components d'un champ dans une modèle electrostatique avec des charges et des dipoles stabiles d'un plan quadrangulair. En position non-axiale speciale les contributions à la champ indiquent que les components croissent en relation de la distance jusqu'à une maximum et après-la ils diminuent normallement. En position axiale les components diminuent en relation de la position, conformant l'analyse décrit dans les publications prochaines.

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This work was supported by research grant NSG 501 National Aeronautic Space Administration.     

Absorption de l'oxyde nitreux par les parties aeriennes du maïs

Resume Il est montré que les parties aériennes des plantules de maïs semblent capables d'absorber l'oxyde nitreux (N₂O) produit lors de la dénitrification. Cette constatation peut s'avèrer importante au cours d'expériences sur la dénitrification conduites en présence de végétaux.     

Wind tunnel flight responses by hymenopterous parasitoidCampoletis sonorensis to cotton cultivars and lines

The behavior of parasitoidCampoletis sonorensis females to cotton (Gossypium hirsutum) leaf odor sources was examined in a wind tunnel bioassay. Parasitoids exhibited oriented flights to cotton but not to inert sources, and flew in significantly greater proportion to glanded cotton when compared to glandless cotton in choice tests. A relative lack of volatile terpenes in glandless cotton may account for response differences. Significantly more parasitoids flew to theG. hirsutum cultivar Tamcot CAMD-E than to the diploid cottonsG. arboreum andG. anomalum in choice tests. Differences in volatile chemical composition of the diploid cottons may account for these results. The data are discussed with regard to host habitat location.

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Réponse en tunnel de vol du parasitoïdeCampoletis sonorensis aux lignées et cultivars de coton

Résumé Campoletis sonorensis (Cameron) est attiré par diverses plantes et manifeste une forte attraction pour le coton (Gossypium hirsutum L.). Le vol étant certainement le moyen utilisé lors de la détection d'habitats chez ce parasitoïde, un test biologique en tunnel de vol a été développé pour évaluer ces réponses de détection d'habitat chez des femelles deC. sonorensis en présence de coton. Des essais comparatifs ont montré l'existence de vols orientés vers le coton mais non vers des sources inertes, et, sur le coton, les vols ont été plus nombreux vers les plantes avec glandes que vers celles sans glande. Ces résultats sont apparus consistents sur trois paires de lignées avec et sans glandes. Le coton dépourvu de glande ne possède pas, ou seulement en faibles quantités, les terpènes volatils présent en quantités abondantes dans le coton avec glandes. Ce fait peut donc être reponsable des différences de comportement de vol observé envers les deux types de coton. Lors d'essais comparatifs, un nombre de parasitoïdes significativement supérieur a volé vers le cultivarG. hirsutum L. Tamcot CAMD-E par rapport aux espèces diploîdesG. arboreum etG. anomalum. Les cotons diploîdes manquent de certains terpènes volatils démontré attractifs pourC. sonorensis et ces différences peuvent expliquer les résultats observés. Des changements significatifs de réponse des parasitoïdes peuvent donc naître des variations de composition chimiques résultant de pression de sélection naturelles ou artificielles.

     

A technique to measure CO2 exchange under field conditions

Direct measurements of fluxes of CO₂ under field conditions are lacking. A sampling system based on a modified eddy correlation technique was constructed. It integrates over equal amounts of vertical air travel. It is designed to give the atmospheric flux of CO₂ for any crop with a relative accuracy of approximately 10% for periods as short as 5 minutes to periods as long as a few hours. Samples of CO₂ flux measurements above snow, bare soil and a legume hay crop are presented. These measurements combined with weather data will help in understanding how weather variations affect crop performance.

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Zusammenfassung Bisher fehlen direkte Messungen des CO₂-Flusses im freien Feld. Es wurde ein System zum Probensammeln entwickelt, das auf einer modifizierten Wirbelkorrelationstechnik beruht. Die Werte werden über gleiche Mengen vertikaler Luftverschiebung integriert. Das Ziel war, den atmosphärischen CO₂-Fluss für irgendein Getreide mit einer relativen Genauigkeit von annähernd 10% für Perioden zwischen 5 Min und mehreren Stunden anzugeben. Ergebnisse von CO₂-Flussmessungen über Schnee, blossem Boden und einem Feld mit Luzerne werden berichtet. In Kombination mit Wetterdaten werden diese Messungen helfen, den Einfluss der Wetterschwankungen auf die Erntebildung zu verstehen.

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Resume Des mesures directes des flux de CO₂ dans des conditions naturelles manquent complètement. On a done établi un système d'échantillonnage basé sur une technique modifiée de corrélation tourbillonnaire. Les valeurs sont intégrées selon le déplacement vertical de masses d'air équivalentes. La méthode permet de calculer le flux de CO₂ pour n'importe quelle culture avec une précision d'environ 10% pour des laps de temps allant de 5 minutes à quelques heures. On donne des exemples de mesure du flux de CO₂ au-dessus de la neige, d'un sol nu et d'un champ de luzerne. De telles mesures combinées à des grandeurs météorologiques aideront à la compréhension des relations existant entre les conditions météorologiques et l'élaboration des récoltes.

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Contribution No.772     

Die Wirkung von Wetterfronten auf die Nebennierenrinde und die Hoden von Kaninchen

Zusammenfassung Es wurde die Auswirkung von Kalt- und Warmfronten auf die Nebennieren und Hoden von Kaninchen mit histochemische Methoden(Lipoidfärbungen und Phosphataseaktivität) untersucht.Kleine Gruppen von Tieren gleichen Körpergewichts wurden vor und nach dem Durchgang von Wetterfronten getötet.Es wurde festgestellt,dass nach Kaltfronten Zeichen einer Aktivierung und nach Warmfronten Zeichen einer Verminderung der Aktivität der beiden endokrinen Drüsen vorlagen. Es wird betont, dass auch die Hoden durch diese Wetteränderungen betroffen werden.

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The effect of cold and warm fronts on the activity of the adrenal cortex and the testes of rabbits was investigated using histochemical methods. During cold fronts there were signs of increased activity and during warm fronts there were signs of decreased activity of the endocrine function of both organs. The histochemical changes were compared with weather dependent changes in the corticosteroid metabolism as reported by other authors. It is shown that under the given weather conditions the endocrine activity of the testes also undergoes changes.

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Resume On a étudié les répercussions des passages de fronts froids et de fronts chauds sur l'activité des glandes surrénales et des testicules de lapins et cela au moyen de méthodes histologico-chimiques (coloration des lipoïdes et activité phosphatique). On a, pour ce fair,occis de petits groupes de bêtes ayant le même poids. On a constaté qu'après le passage de fronts froids l'activité des deux glandes endocrines avait été augmentée, alors qu'elle était réduite par les fronts chauds.On met ici l'accent sur le fait que l'activité des tisticules est également touchée par les changements de temps.