Abstract:
Insect pests attacking stored food grains cause substantial
losses that undermine food security in sub-Sahara Africa.
Subsistence farmers predominantly use traditional plant-based
products to protect their grains in storage. In an attempt to
seek alternatives to synthetic fumigants, laboratory screening
of essential oil constituents were conducted to evaluate their
fumigant toxicity against five stored-product insects, Sitophilus
oryzae L., Rhyzopertha dominica F., Tribolium castaneum
(Herbst), Oryzaephilus surinamensis L. and Callosobruchus
chinensis F. Five essential oil constituents, a- humulene,
caryophyllene oxide, myrcene, R- (+)-a- pinene and R- (+)-âpinene
were each evaluated at four (0, 1, 5 and 10 μl/L air)
rates in space fumigation chambers with four replicates per
concentration. Results revealed a strong dose-, insect speciesand
time-dependent fumigant toxicity in which caryophyllene
oxide, myrcene, a- humulene, R- (+)-a- pinene and R- (+)-âpinene
caused 18-100%, 49-100, 55.4-100, 47.3-100 and 32.5-
100% adult mortalities of all test insects, except the most tolerant
species, T. castaneum, at 10 μl/L air 168 h after treatment.
Against all the test insects, except T. castaneum, Probit
regression analysis produced end-point LC50 values of 0.03-
8.5, 0.03-7.0, 0.01-4.82, 0.01-8.20 and 0.03-6.5 μl/L air for the
five essential constituents, respectively. The observed fumigant
potency levels could possibly be explained by variations in
compound structure-insecticidal activity relationships that
influenced their degree of penetration into the insect cuticle
and neurotoxicity. These findings provide the scientific basis
for using essential oils as fumigants against stored-product insect
pests and hence, potential alternatives to synthetic fumigants in
both subsistence and commercial agriculture. Further studies are recommended to evaluate the grain fumigation potency,
biosafety and broad spectrum bioactivity of these essential
constituents against insect pests of stored food commodities.
Les insectes ravageurs attaquant les céréales stockées causent
des pertes importantes qui compromettent la sécurité alimentaire
en Afrique sub-saharienne. Les petits agriculteurs
essentiellement emploient des produits traditionnels à base de
plantes pour protéger leurs grains dans le stockage. Dans une
tentative de chercher des alternatives aux fumigènes
synthétiques, un dépistage au laboratoire des constituants
essentiels d’huile a été mené pour évaluer leur toxicité
fumigeante contre cinq insectes des denrées stockées :
Sitophilus oryzae L., Rhyzopertha dominica F., Tribolium
castaneum (Herbst), Oryzaephilus surinamensis L. et
Callosobruchus chinensis F. Cinq constituants essentiels
d’huile ( a- humulène-, oxyde de caryophyllène, myrcène, R-
(+)-a-pinène et R-(+)-A-pinène) ont chacun été évalués à quatre
taux (0, 1, 5 et 10 μl/L air) dans les chambres de fumigation de
l’espace avec quatre répétitions par concentration. Les résultats
ont révélé une forte dose, des espèces d’insectes et de toxicité
des fumigènes en fonction du temps dans lequel l’oxyde de
caryophyllène, myrcène, a- humulène-, R-(+)-a-pinène et R-
(+)-A-pinène ont causé 18-100 %, 49-100, de 55,4 à 100, de
47.3 à 100 et 32,5 à 100% de mortalité des adultes de tous les
insectes d’essai, sauf les espèces les plus tolérantes, T.
castaneum, à 10 μl/L air, 168 h après le traitement. Contre tous
les insectes d’essai, sauf T. castaneum, l’analyse de régression
de probité a produit les valeurs de LC50 de point final de 0.03 à
8.5, 0.03 à 7,0, de 0,01 à 4,82, de 0,01 à 8.20 0.03 à 6,5 μl/L air
pour les cinq éléments essentiels, respectivement. Les niveaux
observés d’activité fumigeante pourraient s’expliquer par des
variations dans la structure complexe-les relations d’activité
insecticide qui ont influencé leur degré de pénétration dans la
cuticule de l’insecte et la neurotoxicité. Ces résultats fournissent
la base scientifique pour l’utilisation des huiles essentielles comme
fumigènes contre les insectes ravageurs des denrées alimentaires
stockées et donc, des solutions de rechange potentielles aux
fumigènes synthétiques dans l’agriculture de subsistance et
l’agriculture commerciale. Des études complémentaires sont
recommandées pour évaluer la puissance de fumigation du grain, la biosécurité et la bioactivité de large spectre de ces
constituants essentiels contre les insectes ravageurs des denrées
alimentaires stockées.
Language:
English
Date of publication:
2010
Country:
Region Focus:
East Africa
University/affiliation:
Collection:
RUFORUM Conferences and Workshops
Agris Subject Categories:
Agrovoc terms:
Additional keywords:
Licence conditions:
Open Access
Access restriction:
Form:
Printed resource
Publisher:
ISSN:
E_ISSN:
Edition:
Extent:
325-332
Notes:
About the RUFORUM 2010 Biennal Conference
"The 2010 RUFORUM Biennial Conference was the second in the series. The main objective of the Biennial conferences is to provide a platform for agricultural research for development stakeholders in Africa and beyond to actively exchange findings and experiences, while at the same time learning lessons towards improving performance of the agricultural sector and ultimately people’s livelihoods. The biennial conference is RUFORUM’s most comprehensive meeting for the diversity of stakeholders in agriculture. It is especially dedicated to graduate students and their supervisors, grantees in RUFORUM member universities and alumni. It is a platform for peer review, quality control, mentorship, networking and shared learning. This record contains an extended abstract accepted under the theme of Pests"
