ФУМІГАЦІЯ СУМІШАМИ ФОСФІНУ З ВУГЛЕКИСЛИМ ГАЗОМ ПРОТИ ЗЕРНОЇДІВ НА РІЗНИХ СТАДІЯХ РОЗВИТКУ

Ключові слова: альтернатива бромистому метилу, популяції та стадії розвитку Acanthoscelides obtectus.

Анотація

Робота присвячена пошуку альтернатив бромистому метилу – універсального фуміганта, який був обмежений у застосуванні на вимогу Монреальського протоколу. В статті наведені результати токсичної дії сумішей фосфіну з вуглекислим газом проти шкідників зернобобової продукції. Мета статті – дослідження токсичної дії суміші фосфіну та вуглекислого газу проти зерноїдів на різних їх стадіях розвитку та популяціях. Об’єкти досліджень. Acanthoscelides obtectus на різних стадіях розвитку та популяцій. Матеріал досліджень – препаративна форма фосфіну «Магтоксин» (таблетовидна форма) виробництва Detia Degesch GmbH, вуглекислий газ у балонах. Методи – аналітичний огляд по тематиці досліджень, чинній нормативно-правовій базі у галузі знезараження; аналіз біологічних особливостей шкідників; експериментальний – встановлення 100% ефективності фосфіну із вуглекислим газом проти шкідників у лабораторних умовах за відповідного обладнання; математико-статистичний – за допомогою комп’ютерних математичних функцій, вбудованих у програму Microsoft Excel 2003. При фумігації за ДКЧ 6,85 та температури 30 °С, визначали загибель імаго, личинок, лялечок та яєць зерноїда квасолевого на рівні 96,7±1,31, 89,7±1,73, 66,3±3,97 та 58,3±3,46% відповідно. При фумігації за ДКЧ 14,26 та температури 22 °С, визначали загибель імаго, личинок, лялечок та яєць зерноїда квасолевого на рівні 79,3±2,85 74,0±4,08, 65,3±3,54 та 60,6±4,28% відповідно. Для забезпечення 100% загибелі стійких популяцій Acanthoscelides obtectus на стадії яйця була необхідність збільшити показники ДКЧ з 10,14–14,23 до 19,22–29,25 годинограмів залежно від температури. Acanthoscelides obtectus на стадії яйця виявся найбільш стійким при фумігації сумішами газів за різних температур. Лялечки лише на 7,0% є менш стійкими до сумішей газів, порівняно з стадією яйця. Різниця загибелі між активними та неактивними стадіями становила 38,4 та 18,7% за температур 30 та 22 °С відповідно. Отримані результати свідчать про необхідність проведення подальших досліджень у напрямку більш детального вивчення популяційної стійкості зерноїдів при знезараженні сумішами газів.

Посилання

1. Aaron, Cato, Edwin, Afful, Manoj K Nayak & Thomas, W Phillips (2019). Evaluation of Knockdown Bioassay Methods to Assess phosphine resistance in the red flour beetle, Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae). Insects, 10(5), 140. doi: 10.3390/insects10050140
2. Callosobruchus chinensis CABI digital library. doi.org/10.1079/cabicompendium.10986 Access mode: https://www.cabidigitallibrary.org/doi/10.1079/cabicompendium.10986#sec-21
3. Callosobruchus maculatus. CABI digital library. doi: 10.1079/pwkb.species.10987 Access mode: https://www.cabidigitallibrary. org/doi/10.1079/cabicompendium.10987
4. Hartsell, P.L. & Muhareb, J.S. (2005). Efficacy of a mixture of phosphine / carbon dioxide on eight species of stored product insects. Southwestern Entomologist 30 (1), 47–54.
5. Hassan, A. Gad, Gomaa, F. Abo, Laban, Khaled, H. Metwaly, Fathia S. Al-Anany & Samir, A.M. Abdelgaleil (2021). Efficacy of ozone for Callosobruchus maculatus and Callosobruchus chinensis control in cowpea seeds and its impact on seed quality. Journal of Stored Products Research, 92, 101786. doi: 10.1016/j.jspr.2021.101786
6. Himanshi, Gupta, Deeksha, Urvashi, S. G. & Eswara, Reddy (2023). Insecticidal and detoxification enzyme inhibition activities of essential oils for the control of pulse beetle, Callosobruchus maculatus (F.) and Callosobruchus chinensis (L.) (Coleoptera: Bruchidae). Molecules, 28(2), 492. doi: 10.3390/molecules28020492
7. Holloway, J. C., Falk, M. G., Emery, R. N., Collins, P. J. & Nayak, M. K. (2016). Resistance to phosphine in Sitophilus oryzae in Australia: A national analysis of trends and frequencies over time and geographical spread. Journal of Stored Products Research, 69, 129–137. doi.org/10.1016/j.jspr.2016.07.004
8. Jagadeesan, R, Singarayan, V.T, Chandra, K, Ebert, P.R., M.K. (2018). Potential of co-fumigation with phosphine (PH3) and sulfuryl fluoride (SO2F2) for the management of strongly phosphine-resistant insect pests of stored grain. J Econ Entomol. 111 (6). P. 2956–2965. doi: 10.1093/jee/toy269
9. Kalpna, Younis, Ahmad Hajam & Rajesh, Kumar (2022). Management of stored grain pest with special reference to Callosobruchus maculatus, a major pest of cowpea. Heliyon, 8(1). E08703. doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e08703
10. Khadim, Kébé, Nadir, Alvarez, Midori, Tuda, Göran, Arnqvist, Charles, W. Fox, Mbacké, Sembène & Anahí, Espíndola (2017). Global phylogeography of the insect pest Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchinae) relates to the history of its main host, Vigna unguiculata. Journal of Biogeography, 44(11), 2515–2526. doi: 10.1111/jbi.13052
11. Klechkovskyi, Y.E. & Neamtsu, E.F. (2019). Karantynni obrobky svizhykh ovochiv ta zriziv kvitiv proty zakhidnoho kvitkovoho trypsa [Quarantine treatments of fresh vegetables and cut flowers against western flower thrips]. Quarantine and plant protection, 1–2, 14–17 doi: 10.36495/2312-0614.2019.1-2.1-4 (in Ukrainian). 12. Klechkovskyi, Yu. E., Chernei, L. B., Yashchuk, V. U. & Niamtsu, Ye. F. (2016). Suchasni problemy znezarazhennia pidkarantynnoi produktsii v Ukraini [Modern problems of decontamination of quarantined products in Ukraine]. Bulletin of Agricultural Science. N.2, 11–14. doi: 10.31073/agrovisnyk201602-03 (In Ukrainian) 13. Klechkovskyi, Yu. E. & Niamtsu, Ye. F. (2020). Kontrol chyselnosti kartoplianoi moli za vykorystannia mebrokarbonovykh sumishei [Control of the number of potato moth using mebrocarbon mixtures]. Bulletin of Agricultural Science, 98(1), 32–38.
14. Konemann, C. E., Hubhachen, Z., Opit, G. P., Gautam, S. & Bajracharya, N. S. (2017). Phosphine resistance in Cryptolestes ferrugineus (Coleoptera: Laemophloeidae) collected from grain storage facilities in Oklahoma, USA. Journal of Economic Entomology,110(3), 1377–1383. doi: 10.1093/jee/tox101
15. Loganathan, M., Jayas, D.S., Fields, P.G. & White, N.D.G. (2011). Low and high temperatures for the control of cowpea beetle, Сallosobruchus maculatus (F.) (coleoptera: Bruchidae) in chickpeas. Journal of Stored Products Research, 47(3), 244–248. doi: 10.1016/j.jspr.2011.03.005
16. Mamontov, V. A. (2006). OsoblivostI viznachennya letalnih norm pri fumIgatsIYi fosfInom [Peculiarities of determining lethal rates during phosphine fumigation]. Protection and quarantine of plants, 52, 308–315 (in Ukrainian).
17. Manar, Y., Amin, Abeer Omar & Refaat, A. Mohamed (2021). Susceptibility of different life stages of Callosobruchus maculatus and Callosobruchus chinensis to ECO2FUME gas and its impact on cowpea seeds quality. Research Square. doi:10.21203/rs.3.rs-889770/v2
18. Manoj, K Nayak, Gregory, J Daglish, Thomas, W Phillips & Paul, R Ebert (2020). Resistance to the fumigant phosphine and its management in insect pests of stored products: A global perspective. Annual Review of Entomology, 65, 333–350. doi: 10.1146/annurev-ento-011019-025047
19. Maslov, M. I. Magomedov, U. Sh. & Mordkovich, Ya. B. (2007) Osnovyi karantinnogo obezzarazhivaniya [Fundamentals of quarantine disinfection]. Nauch. Book, Voronezh, 196 (in Russian).
20. Meenatchi, R., Alice, R. P. & Paulin, P. P. (2018). Synergistic effect of phosphine and carbon dioxide on the mortality of Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) in Paddy. Journal of Agricultural Science, 10 (7), 503. doi:10.5539/jas. v10n7p503
21. Muralitharan Venkidusamy, Rajeswaran Jagadeesan, Manoj K. Nayak, Mohankumar Subbarayalu, Chandrasekaran Subramaniam, Patrick J. Collins (2018) Relative tolerance and expression of resistance to phosphine in life stages of the rusty grain beetle, Cryptolestes ferrugineus. Journal of Pest Science, 91, 277–286 doi: 10.1007/s10340-017-0875-7
22. Patent. 48293 UA, МПК C01B25/06 (2006.01), G01N7/00 (2006.01) Mamontov. V. A., Romanko V. O. (2010). Prystrii dlia vymiriuvannia vysokykh kontsentratsii fosfinu [Device for measuring high concentrations of phosphine]. The applicant is the Transcarpathian Territorial Plant Quarantine Center of the Plant Protection Institute of the Ukrainian Agrarian Academy of Sciences. № u 200910100; was filled 5.10.2009; was published 10.03.2010. Bulletin № 5 (in Ukrainian).
23. Rajendran, Somiahnadar (2020). Insect Pest Management in Stored Products Outlooks on Pest Management, 31(1), 24–35. doi: 10.1564/v31_feb_05
24. Rajeswaran Jagadeesan, Manoj K Nayak (2017) Phosphine resistance does not confer cross-resistance to sulfuryl fluoride in four major stored grain insect pests. Pest Manag Sci. Vol. 73. Issue 7. P.1391-1401. DOI: 10.1002/ps.4468
25. Rajeswaran, Jagadeesan, Virgine, T Singarayan & Manoj, K Nayak. (2021). A co-fumigation strategy utilizing reduced rates of phosphine (PH3) and sulfuryl fluoride (SF) to control strongly resistant rusty grain beetle, Cryptolestes ferrugineus (Stephens) (Coleoptera: Laemophloeidae). Pest Management Science. 77 (9), 4009–4015. doi.org/10.1002/ ps.6424
26. Romanko, V. O. (2015). Perspektyvy zastosuvannia sumishei haziv u fumihatsii zernobobovoi produktsii proty karantynnykh vydiv rodu Callosobruchus [Prospects for the use of gas mixtures in the fumigation of grain and leguminous products against quarantine species of the genus Callosobruchus]. 15th international scientific conference “Uzhhorod
entomological readings – 2015” (abstracts of reports). September 25–27, Uzhgorod, 66 URL: https://dspace.uzhnu.edu.ua/ jspui/bitstream/lib/4194/1/UER_2015-proceedings.pdf (in Ukrainian).
27. Romanko, V.O., Zhuravchak, T.M. & Bokshan, O.Ya. (2014). Ovitsydna diia ftorystoho sulfurylu proty shkidnykiv zapasiv [Ovicidal action of sulfuryl fluoride against stock pests]. Protection and quarantine of plants, 60, 261–267 URL: http://zkr.ipp.gov.ua/index.php/journal/issue/view/6/60-pdf (in Ukrainian).
28. Sait, Erturk, Fatih, Şen & Mustafa, Alkan (2018), Effect of different phosphine gas concentrations against Frankliniella occidentalis (Pergande, 1895) (Thysanoptera: Thripidae) on tomato and green pepper fruit, and determination of fruit quality after application under low-temperature storage conditions. Turkish Journal of Entomology, 42(2), 85–92. https://doi.org/10.16970/entoted.349683
29. Singh, T. Boopathi (2022) Callosobruchus chinensis (Coleoptera: Chrysomelidae): Biology, life table parameters, host preferences, and evaluation of green gram germplasm for resistance Journal of Stored Products Research. Vol. 95 101912 doi.org/10.1016/j.jspr.2021.101912 [In English]
30. URL:https://www.researchgate.net/publication/288557410_Efficacy_of_a_mixture_of_phosphinecarbon_dioxide_ on_eight_species_of_stored_product_insects 31. Weining Cheng, Jiaxin Lei, Ji-Eun Ahn, Yu Wang, Chaoliang Lei, Keyan Zhu-Salzman (2013). CO2 enhances effects of hypoxia on mortality, development, and gene expression in cowpea bruchid, Callosobruchus maculatus. Journal of Insect Physiology, 59(11), 1160–1168. doi: 10.1016/j.jinsphys.2013.08.009
32. Wöhr, А. & Frey, A. (2020). Handbook for Montreal Protocol on substances that deplete the ozone layer. Freiburg in Breisgau, Germany, 936. ISBN: 978-9966-076-79-3 Access mode: URL: https://ozone.unep.org/sites/default/files/Handbooks/ MP-Handbook-2020-English.pdf
Опубліковано
2023-06-09
Як цитувати
Романко, В. О. (2023). ФУМІГАЦІЯ СУМІШАМИ ФОСФІНУ З ВУГЛЕКИСЛИМ ГАЗОМ ПРОТИ ЗЕРНОЇДІВ НА РІЗНИХ СТАДІЯХ РОЗВИТКУ. Вісник Сумського національного аграрного університету. Серія: Агрономія і біологія, 51(1), 104-110. https://doi.org/10.32782/agrobio.2023.1.12