Effects of Different Plant Essential Oils on Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchidae) Adults

Öz

Abstract: Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) is one of the important pests of the bean that facilitates the entry of other insects and microorganisms as a result of opening holes in the seed coat to feed with cotyledons. In this study, repellent and fumigant effects of different essential oils, such as juniper (Juniperus communis), tea tree (Melaleuca alternifolia), thyme (Thymus vulgaris), lavender (Lavandula hybrida), eucalyptus (Eucalyptus globulus) and garlic (Allium sativum), on A. obtectus adults were investigated. To determine the repelling effect, filter papers absorbed with essential oil and pure water were placed on each end of a transparent plastic tube and after 24 hours the orientation of adult individuals was followed. In order to determine the fumigant effect, filter papers impregnated with essential oil were fixed on the lids of the glass jars, and the numbers of living individuals in the jar were recorded on the 1st, 3rd, 5th and 7th days. In the first stage of the study, the repellent index (RI) of these essential oils was calculated as -9.68, 20.00, -25.00, -11.76, 17.39, and 18.18, respectively. The repellent index of these essential oils was statistically insignificant. In the second stage of the study, fumigant effects on A. obtectus adults were determined by using 1000, 3000, and 5000 ppm L-1 doses of each essential oil. As a result of the application of all doses of the essential oils used, no statistically significant difference was observed between the essential oils. The highest mortality rates were obtained by recording the 25.33%, 30.67%, 44.00%, and 62.67% mortality rates on the 1st, 3rd, 5th, and 7th days of the 5000 ppm L-1 dose of juniper essential oil, respectively. As a result, although there is no statistical difference between these essential oils in that both repellent effect and fumigant effects, pest control can be preferred in the way of not having negative effects on human and the environment.

Anahtar Kelimeler

• Juniper essential oil
• bean seed beetle
• fumigant effect
• essential oils
• repellent effect

Farklı Bitki Uçucu Yağlarının Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) Erginleri Üzerindeki Etkileri

Öz

Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) tohum kabuğunda delikler açarak kotiledonlar ile beslenmesi sonucunda, diğer böceklerin ve mikroorganizmaların girişini kolaylaştıran fasulyenin önemli zararlılarından biridir. Bu çalışmada; ardıç (Juniperus communis), çay ağacı (Melaleuca alternifolia), kekik (Thymus vulgaris), lavanta (Lavandula hybrida), okaliptus (Eucalyptus globulus) ve sarımsak (Allium sativum) gibi bitki uçucu yağlarının A. obtectus erginleri üzerinde uzaklaştırıcı ve fumigant etkileri araştırılmıştır. Uzaklaştırıcı etkinin belirlenmesi amacıyla şeffaf bir plastik tüpün bir ucuna uçucu yağ, diğer ucuna ise saf su emdirilmiş filtre kâğıtları konulmuş ve 24 saat sonunda ergin bireylerin yönelimleri izlenmiştir. Fumigant etkinin belirlenmesi amacıyla ise uçucu yağ emdirilmiş filtre kağıtları cam kavanozların kapaklarına sabitlenmiş ve kavanoz içerisindeki canlı birey sayıları 1., 3., 5., ve 7. günlerde kaydedilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında uçucu yağların zararlıya karşı uzaklaştırıcı etki indeksleri (RI) sırasıyla -9.68, 20.00, -25.00, -11.76, 17.39 ve 18.18 şeklinde hesaplanmıştır. Bu uçucu yağların zararlıya karşı uzaklaştırıcı etki indeksleri istatistiksel olarak önemsiz bulunmuştur. Çalışmanın ikinci aşamasında her bir uçucu yağın 1000, 3000 ve 5000 ppm L-1’lik dozlarının A. obtectus erginleri üzerinde fumigant etkileri belirlenmiştir. Kullanılan uçucu yağların tüm dozlarının uygulanması sonucunda, uçucu yağlar arasında istatistiksel olarak bir fark kaydedilmemiştir. En yüksek ölüm oranları, ardıç uçucu yağının 5000 ppm L-1’lik doz uygulamasında 1., 3., 5. ve 7. gün sayımlarında % 25.33, % 30.67, % 44.00 ve % 62.67 ölüm oranlarının kaydedilmesiyle elde edilmiştir. Sonuç olarak, bu uçucu yağlar arasında hem uzaklaştırıcı etki hem de fumigant etkileri bakımından istatistiksel bir fark bulunmamasına rağmen, zararlı ile mücadele de insan ve çevre üzerinde olumsuz etkilerinin olmaması bakımından tercih edilebilir.

Anahtar Kelimeler

• Ardıç uçucu yağı
• fasulye tohum böceği
• fumigant etki
• uçucu yağlar
• uzaklaştırıcı etki

Kaynakça

1. Abbott, W.S., 1925. A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology, 18(2): 265-267.
2. Atanasova, D., Ganchev, D., 2018. Fumigant Action of Some Essential Oils Towards Bean Weevil Acanthoscelides obtectus Say. Agricultural University, Plovdiv, Scientific Works, Vol., LXI, Book 2., pp. 145-152.
3. Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D., Idoamar, M., 2008. Biological effects of essential oil-A review. Food and Chemical Toxicology, 46(2): 446-475.
4. Birgücü, A.K., Çelikpençe, Y., Karaca, İ., 2014. Böcek yumurtası ve konukçu bitki arasındaki karşılıklı ilişkiler. Türkiye Entomoloji Bülteni, 4(2): 107-119.
5. Birgücü, A.K., Çelikpençe, Y., Akdaş, A., Gökkaya, S., Karaca, İ., 2016. Farklı uçucu yağların Trialeurodes vaporariorum’un yumurta bırakma davranışı üzerine etkileri. Türkiye Entomoloji Bülteni, 6(3): 213-220.
6. Bittner, M., Casanueva, M.E., Arbert, C.C., Aguilera, M.A., Hernández, V.J., Becerra, J.V., 2008. Effects of essential oils from five plant species against the granary weevils Sitophilus zeamais and Acanthoscelides obtectus (Coleoptera). Journal of the Chilean Chemical Society, 53(1): 1455-1459.
7. Chu, S.S., Ru Liu, Q., Long Liu, Z., 2010. Insecticidal activity and chemical composition of the essential oil of Artemisia vestita from China against Sitophilus zeamais. Biochemical Systematics and Ecology, 38(4): 489-492.
8. Coast, J.R., 1994. Risks from natural versus synthetic insecticides. Annual Review of Entomology, 39(1): 489-515.

9. Çetin, H., Uysal, M., Şahbaz, A., Alaoğlu, Ö., Akgül, A., Özcan, M.M., 2014. Tıbbi ve aromatik bitki uçucu yağlarının fasulye tohum böceği [Acanthoscelides obtectus Say (Coleoptera: Chrysomelidae)] erginlerine fumigant etkileri. Selçuk Tarım Bilimleri Dergisi, 1(1): 6-11.
10. Dobie, P., Haines, C.P., Hodges, R.J., Prevett, P.F., 1984. Insects and Arachnids of Tropical Stored Products, Their Biology and Identification: A Training Manual. Tropical Development and Research Institute, UK.
11. Ebadollahi, A., 2011. Iranian plant essential oils as sources of natural insecticide agents. International Journal of Biological Chemistry, 5(5): 266-290.
12. Gallo, D., Nakano, O., Silveria Neto, S., Carvalho, R.P.L., Batista, G.C., Berti Filho., E., Parra, J.R.P., Zucchi, R.A., Alves, S.B., Vendramim, J.D., Marchini, L.C., Lopes, JR.S., Omoto, C., 2002. Entomologia Agrícola Piracicaba: FEALQ, 920p.
13. Huang, F., Subramanyam, B., 2005. Management of five stored-product insects in wheat with pirimiphosmethyl and pirimiphos-methyl plus synergized pyrethrins. Pest Management Science, 61(4): 356-362.
14. Isman, M.B., 2006. Botanical insecticides, deterrents, and repellents in modern agriculture and an increasingly regulated world. Annual Review of Entomology, 51(1): 45-66.
15. Jairoce, C.F., Teixeira, C.M., Nunes, C.F.P., Nunes, A.M., M.P. Pereira, C.M.P., Garcia, F.R.M., 2016. Insecticide activity of clove essential oil on bean weevil and maize weevil. Revista Brasileira de Engenharia Agrícolae Ambiental, 20(1): 72-77.
16. Jembere, B., Obeng-Ofori, D., Hassanali, A., Nyamasyo, G.N.N., 1995. Products derived from the leaves of Ocimum kilimanndscharicum (Labiatae) as post- harvest grain protectants against the infestation of three major stored product insect pests. Bulletin of Entomological Research, 85(3): 361-367.
17. Jimenez, J.C., Fuente, M., Ordas, B., Dominguez, L.E.G., Malvar, R.A., 2017. Resistance categories to Acanthoscelides obtectus (Coleoptera: Bruchidae) in terapy bean (Phaseolus acutifolius), new sources of resistance for dry bean (Phaseolus vulgaris) breeding. Crop Protection, 98(C): 255-266.
18. Karabörklü, S., Ayvaz, A., Yılmaz, S., 2010. Bioactivities of different essential oils against the adults of two stored product insects. Pakistan Zoological Society, 42(6): 679-686.
19. Khelfane-Goucem, K., Lardjane, N., Medjdoub-Bensaad, F., 2016. Fumigant and repellent activity of Rutaceae and Lamiaceae essential oils against Acanthoscelides obtectus Say. African Journal of Agricultural Research, 11(17): 1499-1503.
20. Lee, S.E., Lees, E.M., 2001. Biochemical mechanisms of resistance in strains of Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Silvanidae) resistant to malathion and chlorpyrifos-methyl. Journal of Economic Entomology, 94(3): 706-713.
21. Mueller, D.K., 1990. Fumigation. In: A. Mallis (Ed.), Handbook of pest control, Franzak and Foster Co., Cleveland, Ohio, USA, pp. 901-939.
22. Nerio, L.S.N., Olivero-Verbel, J., Stashenko, E., 2009. Repellent activity of essential oils from seven aromatic plants grown in Colombia against Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera). Journal of Stored Products Research, 45(3): 212-214.
23. Ndomo, A.F., Ngamo, L.T., Tapondjou, L.A., Tchouanguep, F.M., Hance, T., 2008. Insecticidal effects of the powdery formulation based on clay and essential oil from the leaves of Clausena anisata (Willd.) J.D. Hook ex. Benth. (Rutaceae) against Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae). Journal of Pest Science, 81(4): 227-234.
24. Oliveira, M.R., Silva Bonome, L.T., Hertwig Bittencourt, H., Zarowni, E., Silva Lefchak, L., 2018. Alternative treatments in bean seeds for repelling Acanthoscelides obtectus (Say). Journal of Seed Science, 40(4): 362-369.
25. Okonkwo, E.U., Okoye, W.I., 1996. The efficacy of four seed powders and the essential oils as protectants of cow-pea and maize grain against infestation by Callosobruchus maculatus (Fabricius) (Coleoptera: Bruchidae) and Sitophilus zeamais (Motschulsky) (Coleoptera: Curculionidae) in Nigeria. International Journal Pest Management, 42(3): 143-146.
26. Papachristos, D.P., Karamanoli, K.I., Stamopoulos, D.C., Menkissoglu-Spiroudi, U., 2004. The relationship between the chemical composition of three essential oils and their insecticidal activity against Acanthoscelides obtectus (Say). Pest Management Science, 60 (5): 514-520.
27. Papachristos, D.P., Stamopoulos, D.C., 2002. Toxicity of vapours of three essential oils to the immature stages of Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae). Journal of Stored Products Research, 38(4): 365-373.
28. Pascual-Villalobos, M.J., Robledo, A., 1998. Screening for anti-insect activity in Mediterranean plants. Industrial Crops and Products, 8(3): 183-194.
29. Regnault-Roger, C., Vincent, C., Arnason, J.T., 2012. Essential oils in insect control: low-risk products in a high-stakes world. Annual Review of Entomology, 57(1): 405-424.
30. Pemonge, J., Pascual-Villalobos, M.J., Regnault-Roger, C., 1997. Effects of material and Extracts of Trigonella foenum-graecum L. Against the Stored Product Pests Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) and Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae). Journal Stored Products Research, 33(3): 209-217.
31. Roel, A. R., Vendramim, J.D., 2006. Residual effect of ethyl acetate extract of Trichilia pallida Swartz (Meliaceae) for Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) larvae of diferents ages. Ciencia Rural, 36(4): 1049-1054.
32. Selimoğlu, T., Gökçe, A., Yanar, D., 2015. Bazı bitki uçucu yağlarının Acanthoscelides obtectus (Say) (Coleoptera: Bruchidae) üzerindeki fumigant toksisiteleri. Türkiye Entomoloji Dergisi, 39(1): 109- 118.
33. Tripathi, K.A., Upadhyay, S., Bhuiyan, M., Bhattacharya, P.R., 2009. A review on prospects of essential oils as biopesticide in insect-pest management. Journal of Pharmacognosy and Phytotherapy, 1(5): 52-63.
34. Tukey, J.W., 1949. Comparing Individual Means in the Analysis of Variance. Biometrics, 5(2): 99-114.
35. Yıldırım, E., Özbek, H., Aslan, G., 2001. Depolanmış Ürün Zararlıları. Atatürk Üniversitesi, Ziraat Fakültesi Yayınları, 191, Erzurum.