Depolanmış baklagil zararlısı börülce tohum böceği (Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775))'nin mücadelesinde değiştirilmiş atmosfer uygulamaları için etkili fümigasyon protokollerinin geliştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada dört farklı sıcaklıkta (20, 25, 30 ve 35 °C) ve %50 ± 10 nispi nemde farklı maruz kalma sürelerinde beş farklı değiştirilmiş atmosfer (A1: %0-1 O2 + %99 N2; A2: %99.9 CO2; A3: %75 CO2 + %5 O2 + %20 N2; A4: %3-4 O2+ %96-97 N2; A5:%50 CO2+ %10 O2+ %40 N2) uygulamaların Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775)'un tüm biyolojik dönemlerine (yumurta, olgun larva, pupa ve ergin) karşı etkinliklerini belirlemek üzere laboratuvar koşullarında biyolojik testler yürütülmüş ve her gaz karışımı uygulamaları için letal süre (LT50 ve LT99) değerleri belirlenmiştir. Buna ek olarak laboratuvar koşullarında etkili bulunan gaz karışımlarının (A1 ve A2) aynı sıcaklık değerlerinde ürünlü ortamda C. maculatus'un tüm biyolojik dönemlerine (yumurta, olgun larva, pupa ve ergin) karşı etkinlikleri de belirlenmiştir. Düşük O2 (A1: %0-1 O2 ve A4: %3-4 O2) ve yüksek CO2 (A2: %99.9 CO2 ve A3: %75 CO2 + %5 CO2) uygulamalarında C. maculatus'un biyolojik dönemlerine hassasiyetler arasında farklılıklar görülmüş genel olarak en hassas dönemlerin ergin ve yumurta olurken, en dayanıklı ise pupa ve olgun larva dönemleri olmuştur. Mevcut çalışmada C. maculatus'un olgun larvalarına ve pupalarına karşı %0-1 O2 içerene hipoksia uygulaması (A1) ve %99.9 CO2 içeren hiperkarpia uygulaması (A2) benzer etkiye sahip olmuştur. Genel olarak bu iki değiştirilmiş atmosfer uygulamasının C. maculatus'un olgun larvalarına ve pupalarına karşı etkinliği böcek dönemine ve sıcaklığa bağlı olarak %75 CO2 + %5 O2 içeren (A3) hiperkarpia uygulamasından ve %3-4 O2 içeren (A4) hipoksia uygulamasından daha yüksek bulunmuştur. Ayrıca %75 CO2 + %5 O2 içeren (A3) hiperkarpia uygulaması C. maculatus'un olgun larvalarına ve pupalarına karşı etkinliği %3-4 O2 içeren hipoksia uygulamasından (A4) daha yüksek bulunmuştur. Genel olarak sıcaklığın tüm gaz uygulamalarına (A1, A2, A3 ve A4) maruz bırakılan C. maculatus' un ergin, yumurta, olgun larva ve pupaları %50 ve %99'unu öldürmek için gerekli olan maruz kalma süreleri üzerine önemli etkiye sahip olduğu belirlenmiştir. Genel olarak sıcaklık artışıyla gaz uygulamalarına maruz bırakılan C. maculatus' un biyolojik dönemleri için LT50 ve LT99 sürelerinde önemli azalmanın olduğu görülmüştür. A1 gaz karışımı (%0-1 O2) uygulayarak 4 farklı sıcaklıkta ürünlü ortamda yürütülen yarı-ticari deneme sonuçları C. maculatus' un tüm biyolojik dönemlerin %100 kontrolünü sağlamak için 20, 25, 30 ve 35 °C sıcaklıkta sırasıyla 18.2, 13.9, 10.9 ve 6.5 güne ihtiyaç olduğunu göstermiştir Bunun yanında A2 gaz karışımı (%99.9 CO2) uygulamasında ise C. maculatus' un tüm biyolojik dönemlerin %100 kontrolünü sağlamak için 20, 25, 30 ve 35 °C sıcaklıkta sırasıyla 13.6, 12.6, 10.5 ve 6.3 güne ihtiyaç olduğu belirlenmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma farklı sıcaklıkta düşük O2 (hipoksia) ve yüksek CO2 (hiperkarpia) uygulamaları için elde edilen maruz bırakma sürelerinin baklagillerden C. maculatus'un tüm gelişme dönemlerinin (yumurta, larva, pupa ve ergin) tamamen arındırılmasında başarılı şekilde kullanılabileceğini ve dolasıyla düşük O2 ve yüksek CO2 uygulamalarının etkili fumigasyon protokollerinin oluşturulabileceğini göstermiştir.

In this study, the biological tests under laboratory conditions at four different temperatures (20, 25, 30 and 35 °C) and 50% ± 10% relative humidity were carried out to determine the efficiency of five different modified atmospheres (A1: 0-1% O2 + 99% N2; A2: 99.9% CO2; A3: 75% CO2 + 5% O2 + 20% N2; A4: 3-4% O2+ 96-97% N2; A5: 50% CO2+ 10% O2+ 40% N2) with different exposure times against all life stages (egg, mature larva, pupa and adult) of Callosobruchus maculatus (Fabricius, 1775) and to calculate their the lethal time (LT50s and LT99s) values. In addition, semi-commercial scale tests in the presence of chickpea were also conducted to determine the effectiveness of two most effective gas mixture treatments (A1 and A2) against all life stages (egg, mature larva, pupa and adult) of C. maculatus at the same temperature levels. There were differences between susceptibility of life stages of C. maculatus in low A1: 0-1% O2 and A4: 3-4% O2) and high CO2 (A2 (99.9% CO2) and A3 (75% CO2 + 5% CO2)) treatments and in general, the most susceptible stages were adults and eggs, while the most tolerant were pupa and mature larva stages. In the present study, hypoxia treatment (A1) containing 0-1% O2 and hypercarbia treatment (A2) containing 99.9% CO2 had similar effects against mature larvae and pupae of C. maculatus. The effectiveness of these two modified atmosphere treatments (A1 and A2) against mature larvae and pupae of C. maculatus were generally higher than the hypercarbia treatment containing 75% CO2 + 5% O2 (A3) and the hypoxia treatment containing 3-4% O2 (A4) depending its life stages and temperature found. In addition, hypercarbia treatments containing 75% CO2 + 5% O2 (A3) were found to be more effective against C. maculatus mature larvae and pupae than hypoxia application (A4) containing 3-4% O2. In general, the temperature had a significant effect on the exposure times required to kill 50% and 99% of adults, eggs, mature larvae and pupae of C. maculatus exposed to all gas treatments (A1, A2, A3 and A4). Whereas, it was observed that there was a significant decrease in LT50 and LT99 values for the life stages of C. maculatus exposed to gas treatments with increasing temperature. The results of semi-commercial scale experiments carried out at four different temperatures indicated that 18.2, 13.9, 10.9 and 6.5 days of exposure time required in A1 gas mixture (0-1% O2) treatment to obtain 100% mortality of all life stages of C. maculatus at 20, 25, 30 and 35°C, respectively while 13.6, 12.6, 10.5 and 6.3 days of exposure time required in A2 gas mixture treatment to reach 100% mortality of its all life stages at 20, 25, 30 and 35°C, respectively. In conclusion, this study shows that the exposure times obtained for low O2 (hypoxia) and high CO2 (hypercarbia) treatments at different temperatures can be used successfully for disinfestation of all life stages (egg, mature larva, pupa and adult) from the legumes and therefore effective fumigation protocols of low O2 and high CO2 treatments can be formed.