Wpływ roślin oraz zawartych w nich związków chemicznych na wołka zbożowego Sitophilus granarius L. (Coleoptera, Dryophthoridae)

Abstract

Celem pracy było zbadanie skuteczności działania różnych olejków eterycznych, a także wyekstrahowanych z nich związków chemicznych na śmiertelność i emigrację wołka zbożowego Sitophilus granarius L. – groźnego szkodnika magazynowanego ziarna zbóż. W badaniach wykorzystano substancje pochodzące z następujących roślin: kopru włoskiego Foeniculum vulgare Mill., kminku zwyczajnego Carum carvi L., czarnuszki siewnej Nigella sativa L. oraz mięty polej Mentha pulegium L. Znalezienie skutecznego repelentu lub insektycydu może pomóc w ochronie ziarna zbóż przed szkodnikami. W badaniach skupiono się na substancjach pochodzenia roślinnego, które są powszechnie wykorzystywane w różnych gałęziach gospodarki. Szczególną uwagę przy wyborze roślin i związków chemicznych zwrócono na to, aby stosowane preparaty nie zagrażały środowisku i/lub zdrowiu człowieka. W badaniach oceniano aktywność emigracyjną i śmiertelność chrząszczy S. granarius. Przeprowadzono eksperymenty oparte na jednokierunkowej emigracji bez możliwości powrotu owadów do populacji macierzystej. Zliczano również martwe osobniki wołka zbożowego. W badaniach wykorzystano olejek eteryczny z kminku zwyczajnego oraz L-carvon i R-(+)-limonen, olejek eteryczny z kopru włoskiego oraz anetol, olej z czarnuszki siewnej i tymochinon, olejek eteryczny z mięty polej oraz pulegon w stężeniach wagowych 0,025%; 0,05%; 0,1%; 0,5%, 1%. Przebadano również piperiton wyizolowany z olejku eterycznego z mięty polej w stężeniach wagowych 0,01%; 0,025%; 0,1%; 0,05%. Doświadczenia kontrolowano po upływie 1, 2, 3, 4, 5, 24 i 48 godzinach. Liczono żywe i martwe chrząszcze zarówno w mniejszym, jak i w większym naczyniu. Prowadzono również hodowle kontrolne, w których substratem była pszenica bez dodatku żadnej substancji. Oceniono naturalną tendencję chrząszczy do emigracji. Porównano wpływ roślinnych substancji – olejków eterycznych oraz wyizolowanych z nich związków - na emigrację (repelentność) i śmiertelność wołka zbożowego. Najlepsze właściwości odstraszające wołka zbożowego wykazał olejek eteryczny z kopru włoskiego oraz z kminku zwyczajnego. Najsilniejsze właściwości owadobójcze wobec wołka zbożowego wykazały: 1% i 0,5% olejek eteryczny z mięty polej, oraz 0,5% pulegon. Stwierdzono, że im niższe stężenie badanych substancji tym silniejszy efekt repelentny oraz im wyższe stężenie badanych substancji tym silniejszy efekt owadobójczy. Zastosowanie wyizolowanego z olejku eterycznego związku roślinnego nie gwarantuje jego silniejszego działania owadobójczego lub repelentnego. Olejek eteryczny z kopru włoskiego i z kminku zwyczajnego mogłyby zostać wykorzystane jako środki repelentne, a olejek z mięty polej oraz pulegon jako środki owadobójcze i znaleźć zastosowanie w ochronie magazynowanego ziarna zbóż.

The aim of the study was to investigate the effectiveness of various essential oils, as well as the chemical compounds extracted from them on the mortality and emigration of the grain weevil Sitophilus granarius L. - a dangerous pest of stored cereal grain. The researchers used substances derived from the following plants: fennel Foeniculum vulgare Mill., caraway Carum carvi L., black cumin Nigella sativa L. and Mentha pulegium L. Finding an effective repellent or insecticide can help protect cereal grain from pests. The researchers focused on plant-based substances that are commonly used in various industries. Particular attention was paid to the selection of plants and chemical compounds so that the preparations used did not pose a threat to the environment and/or human health. The studies assessed the emigration activity and mortality of S. granarius beetles. Experiments were conducted based on unidirectional emigration without the possibility of insects returning to the parent population. Dead grain weevil individuals were also counted. The studies used caraway essential oil and L-carvone and R-(+)-limonene, fennel essential oil and anethole, black cumin oil and thymoquinone, pennyroyal essential oil and pulegone in concentrations of 0.025%; 0.05%; 0.1%; 0.5%, 1%. Piperitone isolated from pennyroyal essential oil was also tested in concentrations of 0.01%; 0.025%; 0.1%; 0.05%. The experiments were checked after 1, 2, 3, 4, 5, 24 and 48 hours. Live and dead beetles were counted in both the smaller and larger vessels. Control cultures were also conducted in which the substrate was wheat without any added substance. The natural tendency of the beetles to emigrate was assessed. The influence of plant substances – essential oils and compounds isolated from them – on the emigration (repellence) and mortality of grain weevils was compared. The best repellent properties against grain weevils were demonstrated by fennel essential oil and caraway essential oil. The strongest insecticidal properties against grain weevils were demonstrated by: 1% and 0.5% spearmint essential oil, and 0.5% pulegone. It was found that the lower the concentration of the tested substances the stronger the repellent effect, and the higher the concentration of the tested substances the stronger the insecticidal effect. The use of a plant compound isolated from an essential oil does not guarantee its stronger insecticidal or repellent effect. Fennel and caraway essential oil could be used as repellents, and peppermint oil and pulegone as insecticides and find application in the protection of stored cereal grain.