Essential oils of Cupressus lusitanica and Eucalyptus saligna as fumigants of stored product insect pests: The hope of the future for small-scale farmers

Abstract: 
Laboratory studies were conducted in the Biotechnology Laboratory, Egerton University, Kenya to determine fumigant activity (space and grain fumigation) of essential oils of the Mexican cypress (C. lusitanica) and Sydney blue gum (E. Saligna) against major insect pests of stored food grains. Essential oils were obtained by hydro–distillation and evaluated for pesticidal activity against adult Tribolium castaneum, Acanthoscelides obtectus, Callosobrochus chinesis and Sitophilus zeamais. Bioassays were carried out under controlled temperatures (28±2oC) and relative humidity (65±5%) and laid out in completely randomised design with four replicates during the months of May to December, 2013. In the space fumigation test, essential oils were applied at five rates (0, 5, 10, 15 and 20 μl/L air) in the space fumigation chamber. On the other hand, in the grain fumigation test, 20 test insects in a metallic cage were placed in the grain fumigation chamber and assayed at 30, 50, 70 and 100 ìl/L air for 3-10 days. In both bioassays, the number of dead insects was recorded 24-168 h post- fumigation. Data on corrected percent mortality were homogenised using arcsine transformation before being subjected to analysis of variance (ANOVA) and means separated by Tukey’s HSD test. Results of both bioassays showed dose-, contact time- plant and insect-dependency (p<0.05). In space fumigation studies, C. lusitanica oil at 20 μl/L caused 67 and 100% mortality in T. castaneum and A. obtectus, respectively, 168 hr post-fumigation whereas E. saligna oil at 20 μl/L air, caused 80 and 100% mortality in T. castaneum and A. obtectus, respectively. Leaf essential oils of E. saligna and C. lusitanica at a low dose of 10μl/L evoked 100 and 85% kill, respectively, against adult C. chinesis after 168 h exposure. However, the two plant oils induced a relatively low fumigant toxicity of 65% and 67%, respectively against adult S. zeamais even at a higher dose of 20μl/L. In Grain fumigation, C. lusitanica was toxic to A. obtectus causing 93 - 100% mortalities and 12-17 % in T. castaneum at at100 μl/L after 3-10 days of exposure. Results confirm that C. lusitanica and E. saligna essential oils are promising grain fumigants with a possibility of incorporation in stored product insect pest management in small-holder agriculture.
Des études en laboratoire ont été effectuées au Laboratoire de biotechnologie de l’Université Egerton, au Kenya, pour déterminer l’activité de fumigation (fumigation de l’espace et des céréales) d’huiles essentielles de cyprès mexicain (C. lusitanica) et Gommier bleu Sydney (E. Saligna) contre les principaux ravageurs des céréales alimentaires stockés. Les huiles essentielles ont été obtenues par hydro-distillation et évalués pour une activité pesticide contre adulte Tribolium castaneum, Acanthoscelides obtectus, Callosobrochus chinesis et Sitophilus zeamais. Les essais biologiques ont été réalisés sous température contrôlée (28 ± 2oC) et l’humidité relative (65 ± 5%) et disposés dans la conception complètement aléatoire avec quatre répétitions pendant les mois de mai à décembre 2013. Dans l’espace de l’essai de fumigation, les huiles essentielles ont été appliqués à cinq taux (0, 5, 10, 15 et 20 μl / L d’air) dans la chambre espace de fumigation. D’autre part, dans le test de grain de fumigation, 20 animaux d’essai dans une cage métallique ont été placés dans la chambre de fumigation de grain et dosés à 30, 50, 70 et 100 ìl / L d’air pendant 3-10 jours. Dans les deux essais biologiques, le nombre d’insectes morts a été enregistré 24-168 h post-fumigation. Les données sur la mortalité corrigée pour cent ont été homogénéisées en utilisant une transformation arc-sinus avant d’être soumis à une analyse de variance (ANOVA) et des moyens séparés par le test HSD de Tukey. Les résultats des deux essais biologiques ont montré la dose, le temps de contact-plante et insecte-dépendance (p <0,05). Dans les études de l’espace de fumigation, l’huile C. lusitanica à 20 μl / L a entraîné une mortalité de 67 et 100% en T. castaneum et de A. obtectus, respectivement, 168 heures après la fumigation, tandis que l’huile E. saligna à 20 μl / L air, a causé la mort de 80 et 100% en T. castaneum et A. obtectus, respectivement. Les feuilles d’huiles essentielles de E. saligna et C. lusitanica, à une faible dose de 10 ul / L, a évoqué 100 et 85% de tués, respectivement, contre des adultes C. chinesis après 168 heures d’exposition. Cependant, les deux huiles végétales induits une toxicité relativement faible de la fumigation de 65% et 67%, respectivement contre les adultes de S. zeamais même à une dose supérieure de 20 μl / L. Dans la fumigation des céréales, C. lusitanica était toxique pour A. obtectus provoquant 93-100% de mortalité et 12-17% en T. castaneum à 100 μl / L après 3-10 jours d’exposition. Les résultats confirment que les huiles essentiels C. lusitanica et E.saligna sont prometteurs fumigènes de céréales avec une possibilité d’intégration dans la gestion d’insecte ravageurs des produit stockés des petites exploitations agricoles.
Language: 
The hope of the future for small-scale farmers
Date of publication: 
2014
Country: 
Region Focus: 
East Africa
Collection: 
RUFORUM Conferences and Workshops
Licence conditions: 
Open Access
Access restriction: 
Form: 
Printed resource
Publisher: 
ISSN: 
E_ISSN: 
Edition: 
Extent: 
423 - 424