Biological Activity of Some Native Diatomaceous Earth Against Khapra, Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae), Larvae Under Laboratory Conditions

Abstract

The aim of this study was to investigate the biological efficacy of diatomaceous soil against Khapra beetle (Trogoderma granarium Everts) larvae which has gained importance in agriculturalpest management in Turkey in recent years.The experiments were carried out with three different diatomaceous earth (two native diatomaceous earth, Ankara, Aydın provinces and SilicoSec® imported brand) two different temperatures (25 and 30 °C) and 50-65% humidity cultivar with four different doses, i.e., 0, 1000, 1500, 2000 ppm and four replications for each treatment under controlled conditions. Dead-live counts of the larvae counts were made 7, 14 and 21 days after diatomaceous earth applications and 60 days after the end of the experiments, fertility of F1 generation was determined separately for each treatment. The biological activity of native diatomaceous earths on Khapra larvae increased with increasing application dose, exposure time and temperature. The highest biological activity was determined for Aydın diatom earth with 2000 ppm on day 21 (65.4 %), followed by Ankara diatom (53.8 %) at 30 °C, whereas the effect of SilicoSec®was determined to be the lowest (11.9%).  Besides, biological activity of three diatomaceous earth at 25 °C was recorded very low (the highest rate was 30.7% for Ankara 21 days with 2000 ppm). No differences were found in terms of F1 offspring (15.2-18.7%) in all diatomaceous earth replications at 25 °C after days, whereas the lowest (9%) F1 offspring was recorded at 30 °C with 2000 ppm dose. As a result, it was determined that native diatomaceous earths were more effective and promising on khapra larvae than SilicoSec® branded diatomaceous earth. 

Keywords

• Khapra beetle
• diatomaceous earth
• stored wheat
• natural insecticide
• control

Yerli Bazı Diyatom Topraklarının Laboratuvar Koşullarında Khapra, Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae), Larvalarına Karşı Biyolojik Etkinliği

Öz

Bu çalışma ülkemizde son yıllarda tarımsal mücadelede önemi artan diyatom toprağının Khapra böceği (Trogoderma granarium Everts) larvalarına karşı biyolojik etkinliğinin araştırılması amacıyla yapılmıştır. Çalışma kontrollü şartlarda iki farklı sıcaklık (25 ve 30 °C) ve %50-65 nem ortamında, yerli (Aydın, Ankara illeri) ve ithal marka SilicoSec® diyatom toprakları olmak üzere dört farklı dozda (0, 1000, 1500 ve 2000 ppm), dört tekerrürlü olarak yürütülmüştür. Larvaların ölü-canlı sayımları uygulamadan 7, 14 ve 21 gün sonra kaydedilmiş, uygulamalardan 60 gün sonra F1 döl verimi her bir uygulama belirlenmiştir. Yerli diyatom topraklarının zararlı üzerinde biyolojik etkinliği, diyatomun uygulama dozu, maruz kalma süresi ve yüksek sıcaklık ile artış göstermiştir. En yüksek biyolojik etkinlik, 30 °C sıcaklıkta 21. günde 2000 ppm dozunda Aydın diyatomunda (%65.4), bunu takiben Ankara diyatomunda (%53.8) gerçekleşmiş, buna karşın SilicoSec®’te bu oran %11.9 olarak kayıt edilmiştir. Buna ek olarak 25 °C sıcaklıkta her üç diyatom toprağının Khapra larvaları üzerinde biyolojik etkinliği düşük düzeyde kalmıştır (en yüksek Ankara diyatomu 21. günde 2000 ppm dozda %30.7). Yeni nesil döl verimi 25 °C sıcaklık ve 60. gün sayımları sonucunda, her üç diyatom toprağı uygulanan tekerrürlerde F1 dölü açısından bir farklılık belirlenememiş (%15.2-18.7), buna karşın en düşük F1 döl verimi 30 °C sıcaklıkta 2000 ppm’de %9 olarak gerçekleşmiştir. Sonuç olarak yerli diyatom topraklarımızın SilicoSec®’e göre daha yüksek oranda Khapra böceği larvalarını öldürdüğü ve ümitvar olduğu belirlenmiştir. 

Anahtar Kelimeler

• Khapra böceği
• diyatom toprağı
• depolanmış buğday
• doğal insektisit
• mücadele

Kaynakça

1. Abbott, W.S., (1925). A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology, 18,265-267.
2. Ahmedani, M. S., Khaliq, A., Tariq, M., Anwar, M., & Naz, S. (2007). Khapra beetle (Trogoderma granarium everts): a serious threat to food security and safety. Pakistan Journal of Agricultural Sciences, 44(3), 481-493.
3. Akbar, W., Lord, J. C., Nechols, J. R., & Howard, R. W. (2004). Diatomaceous earth increases the efficacy of Beauveria bassiana against Tribolium castaneum larvae and increases conidia attachment. Journal of Economic Entomology, 97(2), 273-280.
4. Akçalı, S. (2017). Türkiye'nin farklı bölgelerinden toplanan yerel Diyatomit topraklarının depolanmış tahıl zararlılarına karşı etkinliğinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
5. Alagöz, V. (2016). Çeşitli türk diyatomit topraklarının çeltik ve pirinç üzerinde pirinç biti (Sitophilus oryzae L.) ve kırma bitine (Tribolium confusum du Val.) karşı insektisidal etkinliği. Yüksek Lisans Tezi, Tekirdağ Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
6. Aldryhim, Y.N., (1993). Combination of classes of wheat and environmental factors affecting the efficacy of amorphous silica dust, Dryacide, against Rhyzopertha dominica (F.). Journal of Stored Products Research, 29, 271-275.
7. Altıntop, S. (2006). Diyatom toprağı, SilicoSec®’ in Rhyzopertha dominica (f.) (Coleoptera: Bostrichidae)’ nin ölüm oranı ve ergin çıkışına etkileri. Yüksek Lisans Tezi, Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Ankara.
8. Anonim, (2008). Depolanmış Ürün Zararlıları. Zirai Mücadele Teknik Talimatları, T.C. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı Yayınları Cilt-1, Ankara.

9. Anonim, (2015). Depolanmış ürün zararlılarıyla mücadele. Türkiye Ziraat Mühendisliği VIII. Teknik Kongresi Bildiriler Kitabı-2 (s. 746-758), Ankara, Türkiye.
10. Arnaud, L., Lan, H. T. T., Brostaux, Y., & Haubruge, E. (2005). Efficacy of Diatomaceous earth formulations admixed with grain against populations of Tribolium castaneum. Journal of Stored Products Research, 41(2), 121-130.
11. Athanassiou, C.G., Kavallieratos, N.G., & Andris, N.S. (2004). Insecticidal effect of three Diatomaceous earth formulations against adults of Sitophilus oryzae (Coleoptera: Curculionidae) and Tribolium confusum (Coleoptera: Tenebrionidae) on oat, rye and triticale. Journal of Economic Entomology, 97, 2160-2167.
12. Bayram, A., (2019). Yerel diyatom topraklarının bazı depolanmış tahıl zararlılarına karşı kaçırıcı etkisinin belirlenmesi. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Kahramanmaraş.
13. Baytekin, Ö., (2017). Orta Anadolu Bölgesi diyatomid topraklarının depolanmış çeltik ve pirinç üzerinde pirinç biti (Sitophilus oryzae L.) ve kırma biti (Tribolium confusum Du Val.)'ne karşı insektisidal etkinliği. Yüksek Lisans Tezi, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
14. Benhalima, H., Chaudhry, M.Q., Mills, K.A., & Price, N.R. (2004). Phosphine resistance in stored-product insects collected from various grain storage facilities in Morocco. Journal of Strored Product Research, 40(3), 241-249.
15. Beriş, G., Ferizli, A.G., & Emekçi, M. (2011). Effects of diatomaceous earth on the mortality and progeny production of Rhyzopertha dominica (Coleoptera: Bostrychidae). Tarım Bilimleri Dergisi, 17, 85-94.
16. Bond, E.J., Dumas, T., & Hobbs, S. (1984). Corrosion of metals by the fumigant phospine. Journal of Stored Products Research, 20, 57-63.
17. Doğanay, İ. Ş., (2013). Çeşitli Diyatom topraklarının depolanmış tahıl zararlıları, Sitophilus granarius (L.) ve Rhyzopertha dominica (F.)'ya karşı etkinliğinin belirlenmesi. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş.
18. Emekçi, M., & Ferizli, A. G. (2000). Current status of stored products protection in Turkey. Integrated Protection of Stored Products, IOBC Bulletin, 23(10), 39-46.
19. Erakay, S., (1974). Ege Bölgesi’nde Un ve Undan Mamul Maddelerde Bulunan Zararlı Böcekler Üzerinde Araştırmalar. Gıda Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, Zirai Mücadele ve Zirai Karantina Genel Müdürlüğü, İstiklal Matbaası, Yayın No:2, Ankara.
20. Ergül, C., Dörtbudak, N., & Akülke, A. (1972). Doğu ve Güneydoğu Anadolu bölgelerinde hububat ve mamulleri ile bakliyat ambar zararlıları üzerinde araştırmalar. Bitki Koruma Bülteni, 12, 129–143.
21. Ertugay, Z., & Cetvel, M. (1991). Tahıllarda depolama problemleri. Atatürk Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 22(1), 93-106.
22. Ertürk, S., (2014). Farklı diyatom toprağı formülasyonlarının depolanmış çeltikte zararlı böceklere etkinliği üzerinde araştırmalar. Doktora Tezi, Ankara Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsi, Ankara.
23. Ferızlı, A.G., & Beris, G. (2005). Mortality and F1 progeny of the lesser grain borer. Rhyzopertha dominica (F). on wheat treated with diatomaceous earth: effects of rate. exposure period and relative humidity. Pest Management Science, 61(11), 1103-1109.
24. Fields, P., (1998). Diatomaceous earth: Advantages and limitations. Proceedings of the 7th International Working Conference on Stored-Product Protection, Beijing, China.
25. Fields, P., & Korunic, Z. (2000). The effect of grain moisture content and temperature on the efficacy of diatomacaous earths from different geographical locations against storedproduct beetles. Journal of Stored Products Research, 36, 1-13.
26. Gül, S., (2018). Farklı yerel diyatom toprağı karışımlarının depolanmış tahıl zararlılarına karşı etkinliği. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
27. Gültekin, M. A., (2017). Orta Anadolu Bölgesi diyatomid topraklarinin, börülce tohum böceği, Callosobruchus maculatus (f.) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchninae)'a karşı insektisidal etkinliği. Namık Kemal Üniversitesi, Yüksek Lisans Tezi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekirdağ.
28. Hafiz, A., Riaz, T., & Shakoori, F. R. (2018). Deltamethrin induced changes in the activities of various esterases in deltamethrin-resistant populations of Trogoderma granarium. Pakistan Journal of Zoology, 50 (4), 1475-1475.
29. Irshad, M., & Iqbal, J. (1994). Phosphine resistance in important stored grain insect pests in Pakistan. Pakistan Jounal of Zoology, 26, 347-350.
30. Işıkber, A. A., Özdamar, H. Ü., & Karcı, A. (2005). Kahramanmaraş ve Adıyaman illerinde depolanmış buğdaylar üzerinde rastlanan böcek türleri ve bulaşma oranları, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Fen ve Mühendislik Dergisi, 8(1), 107-113.
31. Korunic, Z., (1997). Rapid assessment of insecticidal value of diatomaceous earths without conducting bioassays. Journal of Stored Products Research, 33, 219-229.
32. Kumar, M. K., Srivastava, C., & Garg, A. K. (2010). In vitro selection of deltamethrin resistant strain of Trogoderma granarium and its susceptibility to insecticides. Annals of Plant Protection Sciences, 18, 26-30.
33. Matthews, G. A., (1993). Developments in the Application of Pesticides, 305-31. In: J. C. Zadoks (Ed.), Modern Crop Protection: Developments and Perspectives (pp.305-331). Wageningen Academic Publishers, the Netherlands.
34. Mewis, I., & Ulrichs, C. (2001). Action of amorphous diatomaceous earth against different stages of the stored product pests Tribolium confusum, Tenebrio molitor, Sitophilus granarius and Plodia interpunctella. Journal of stored products research, 37(2), 153-164.
35. Mutlu, Ç., Öğreten, A., Kaya, C., & Mamay, M. (2019). Influence of different grain storage types on Khapra beetle, Trogoderma granarium Everts, 1898 (Coleoptera: Dermestidae), infestation in southeastern Anatolia and its resistance to malathion and deltamethrin. Turkish Journal of Entomology, 43(2), 131-142.
36. Nickolas, G., Kavallieratos, A., Christos, G., Athanassiou, B., George, C., Diamantis, G., Gioukari, A., Maria, C., & Boukouvala, M. (2017). Evaluation of six insecticides against adults and larvae of Trogoderma granarium Everts (Coleoptera: Dermestidae) on wheat, barley, maize and rough rice. Journal of Stored Products Research, 71, 81-92.
37. Öğreten, A., & Eren, S. (2016). Yerli Diyatom Topraklarının Depolanmış Buğday Zararlıları Üzerinde Etkinliği. Proje Sonuç Raporu, Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü Müdürlüğü, Diyarbakır.
38. Özar, A. İ., & Yücel A. (1981). Güneydoğu Anadolu Bölgesinde ambarlanan hububat ürün zararlıları üzerinde sürvey çalışmaları. Bitki Koruma Bülteni, 22(2), 89-98.
39. Özcan, K., (2017). Bazı Türk diyatom topraklarının (DE) Alman hamamböceği (Blatella germanica L.) erginlerine karşı ölüm etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
40. Pimentel, M. A. G., Faroni, L. R. D. A., Silva, F. H. D., Batista, M. D., & Guedes, R. N. C. (2010). Spread of phosphine resistance among Brazilian populations of three species of stored product ınsects. Neotropical Entomology, 39(1),101–107.
41. Quarles, W., (1992). Diatomaceous earth for pest control. IPM practitioner, 14(5/6), 1-11.
42. Sathyan, T., Murugesan, N., Elanchezhyan, K., Raj, A. S., & Ravi, G. (2016). Efficacy of Synthetic Insecticides against sucking insect pests in cotton, Gossypium hirsutum L. International Journal of Entomological Research, 1, 16-21.
43. Saxena, J. D., & Sinha, S. R., (1995). Evaluation of some insecticides against malathion resistant strains of red flour beetle, Tribolium castaneum (Herbst). Indian Journal of Entomology, 75, 401-405.
44. Shams, G., Safaralizadeh, M. H., & Imani S. (2011). Insecticidal effect of Diatomaceous earth against Callosobruchus maculatus (F.) (Coleoptera: Bruchidae) and Sitophilus granarius (L.) (Coleoptera: Curculionidae) under laboratory conditions. African Journal of Microbiology Research, 5(21), 574-3578.
45. Şen, R., (2016). Seçilmiş yerel diyatomit toprakların depolanmış tahıl zararlılarına karşı insektisidal etkinliği üzerine abiyotik faktörlerin etkisi. Yüksek Lisans Tezi, Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Kahramanmaraş.
46. Tarakanov, I. A., Kurambaev, Y., Khusinov, A. A., & Safonov, V. A. (1994). Respiratory and circulatory disorders in experimental poisoning with an organophosphorus pesticide. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 117, 466-471.
47. TUİK, (2018). Türkiye Bitkisel üretim istatistikleri. (http://www.tuik.gov.tr/UstMenu.do?metod=temelist). Erişim tarihi: 7 Ağustos 2019.
48. Wojciechowska, M., Stepnowski, P., & Gołębiowski, M. (2016). The use of insecticides to control insect pests. Invertebrate Survival Journal, 13(1), 210-220.
49. Zettler, L. J., & Keever, D.W. (1994). Phosphine resistance in cigarette beetle (Coleoptera: Anobiidae) associated with tobacco storage in the Southeastern United States. Journal of Economic Entomology, 87(3), 546-550.
50. Ziaee, M., & Moharramipour, S. (2012). Efficacy of Iranian Diatomaceous earth deposits against Tribolium confusum Jacquelin du Val (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Asia-Pacific Entomology, 15, 547-553.