De Loko Yêyinou Laura Estelle, Toffa Dèca Mondoukpè Joelle și Orobiyi Azize

Trimis: 26 octombrie 2018 Revizuit: 7 iunie 2019 Publicat: 8 august 2019

Abstract

În Africa de Vest, Dinoderus porcellus Lesne (Coleoptera: Bostrichidae) este un dăunător care atacă și strică așchii de ignam stocate. În ciuda acestui fapt, s-a acordat foarte puțină atenție acestui dăunător, care ar putea distruge până la 65% din stocuri. Pentru a preveni orice daune, fermierii folosesc pe scară largă substanțe chimice pentru combaterea acestui dăunător, în ciuda impactului lor negativ asupra sănătății umane și a mediului. Acest capitol își propune să propună o abordare soluțională și să discute despre dezvoltarea unei strategii integrate de gestionare a dăunătorilor. Abordarea soluției include pungi de depozitare, rezistență varietală, plante botanice și control biologic. Ar trebui făcute cercetări suplimentare cu privire la utilizarea pungilor ermetice, a uleiurilor esențiale, a entomopatogenilor, a regulatorilor de creștere a insectelor, a feromonilor și a efectelor combinate ale acestora în controlul D. porcellus.

Cuvinte cheie

  • control biologic
  • botanice
  • Dioscorea sp.
  • pungi de depozitare
  • rezistență varietală

informații despre capitol și autor

Autori

Loko Yêyinou Laura Estelle *

  • Facultatea de Științe și Tehnologie din Dassa (FAST-Dassa), Laboratorul de Entomologie Aplicată (LEnA), Universitatea Națională de Științe, Tehnologii, Inginerie și Matematică din Abomey (UNSTIM), Dassa-Zoumé, Benin

  • Toffa Dèca Mondoukpè Joelle

    • Facultatea de Științe și Tehnologie din Dassa (FAST-Dassa), Laboratorul de Entomologie Aplicată (LEnA), Universitatea Națională de Științe, Tehnologii, Inginerie și Matematică din Abomey (UNSTIM), Dassa-Zoumé, Benin

  • Orobiyi Azize

    • Facultatea de Științe și Tehnologie din Dassa (FAST-Dassa), Laboratorul de Entomologie Aplicată (LEnA), Universitatea Națională de Științe, Tehnologii, Inginerie și Matematică din Abomey (UNSTIM), Dassa-Zoumé, Benin

    • * Adresați toată corespondența la: [email protected]

    Din volumul editat

    Editat de R. P. Soundararajan și Chitra Narayanasamy

    1. Introducere

    Ignamul (Dioscorea sp.) Este o plantă care produce tuberculi comestibili care contribuie la securitatea alimentară și la reducerea sărăciei în Africa de Vest. Cu o producție de 67.312.076 tone în 2017, reprezentând 96,3% din producția mondială, Africa de Vest se ridică pe primul loc în producția și consumul de ignam (236 kcal) pe cap de locuitor pe zi [1]. Tuberculii de ignam care sunt folosiți la prepararea diferitelor feluri de mâncare culinare din Africa de Vest [2] sunt foarte bogate în carbohidrați, vitamine și minerale [3]. În plus față de comerțul important cu igname din Africa de Vest [4], acesta este ancorat în viața socioculturală a populațiilor, după cum reiese din numeroasele festivaluri organizate pentru eliberarea de igname noi [5].

    Din păcate, din cauza conținutului ridicat de apă [5], tuberculii de ignam proaspăt sunt extrem de perisabili, cu pierderi post-recoltare de până la 85% [6]. O alternativă la perisabilitatea tuberculilor de ignam este transformarea în așchii, produs stabilizat prin decojire, gătit în prealabil și uscare la soare [7]. Fabricarea chipsurilor de ignam, cunoscută în Benin, Nigeria și Togo, face posibilă păstrarea surplusului de tuberculi pentru utilizare în timpul sezonului slab [8]. Cu toate acestea, chipsurile de ignam sunt puternic atacate de insecte care cauzează pierderi semnificative prin reducerea lor la o pulbere discretă în câteva luni [7]. Diferite dăunători de insecte, cum ar fi Dinoderus porcellus Lesne, Araecerus fasciculatus DeGeer, Dinoderus bifoveolatus Wollaston, Palorus subdepressus Wollaston, Tribolium castaneum Herbst, Rhyzopertha dominica Fabricius, Lasioderma serricorne Fabricius, Sitophilus zeamais Motschricinus, Gotser, Carpophilus binotatus Murray, Carpophilus dimidiatus Fabricius și Psocoptera spp. au fost găsite în cipuri de yam stocate [7, 9, 10]. Cu toate acestea, D. porcellus rămâne de departe cel mai abundent și mai dăunător dăunător de stocare pentru așchii de ignam [9, 10, 11, 12].

    Utilizarea insecticidului chimic sintetic este principala metodă de control utilizată de fermieri pentru a proteja așchii de ignam depozitați împotriva D. porcellus [7, 10]. Cu toate acestea, majoritatea insecticidelor folosite de fermieri nu sunt specifice pentru protecția stocată a cipurilor de ignam, iar utilizarea lor greșită a dus la numeroase cazuri de otrăvire alimentară și decese de familii întregi înregistrate [13, 14]. În fața acestei situații deplorabile, este important să se utilizeze metode alternative care să respecte mediul și sănătatea populațiilor.

    Câteva metode alternative de control al D. porcellus au fost testate în ultimii ani, cum ar fi utilizarea substanțelor botanice [15], rezistența varietală [16], controlul biologic [17, 18] și instrumentele fizice [19]. Cu toate acestea, protecția eficientă a cipului de yam stocat de la D. porcellus necesită integrarea tuturor acestor metode de control. În acest capitol revizuim diferitele metode de control al D. porcellus, evidențiem metodele care urmează să fie explorate în viitor și discutăm despre o metodă de control integrată împotriva acestui dăunător.

    2. Descriere generală despre Dinoderus porcellus

    2.1 Descriere

    Gândacii din genul Dinoderus sunt cei mai mici dintre toate bostrichidele [20]. Conform lui Schäfer și colab. [21], se caracterizează printr-o frunte foarte scurtă, cu o sutură fronto-clipeală foarte puțin distinctă; antenele lor sunt compuse din 9-11 segmente cu al doilea segment mai scurt decât primul segment. Dinoderus spp. se caracterizează și prin ultimul segment abdominal vizibil și curbat; pronotul având o suprafață posterioară perforată este mărginit anterior de un rând de dinți; carina subapicală este absentă în elitre [21]. Adultul lui D. porcellus este maroniu-roșcat cu elitre negre și tari, strălucitoare, care apar glazurate, aproape glabre pe partea lor dorsală (Figura 1). D. porcellus este diferit de celălalt Dinoderus printr-un pronot fără fovea dar cu o carină posterolaterală care ajunge la primul rând de dinți marginali și o punctuație dorsală a elitrelor constând din perforații mari [21].

    dăunătorilor

    figura 1.

    Dinoderus porcellus adult (sursă: Schafer și colab. [21]).

    2.2 Biologie

    D. porcellus sapă găuri pe așchii de ignam în care se reproduce. Femela își depune ouăle în găurile săpate, care eclozează după 6-8 zile [19]. S-a observat că la o temperatură sub 10 ° C și peste 40 ° C, nu s-a observat nicio ovipoziție la femelele de D. porcellus [19]. Timpul de dezvoltare a larvelor este în medie de 24 de zile, în timp ce stadiul nimfal durează în medie 5,25-6,50 zile [19]. Potrivit lui Nwana [22], timpul mediu de dezvoltare a D. porcellus pe chipsuri de ignam este în medie de 35,9 zile la temperatura camerei.

    2.3 Starea dăunătorilor

    În Africa de Vest, gândacul D. porcellus este un dăunător serios al așchiilor stocate din mai multe rădăcini și tuberculi precum manioca [21], ignam [10] și cocoyam [22]. D. porcellus sapă găuri în așchii de ignam (Figura 2), reducând drastic părțile lor interne în deșeuri pulverulente, care le afectează negativ calitatea vizuală și le scade valoarea comercială. În condiții de laborator, pierderea în greutate cauzată de acest dăunător în 4,5 luni a fost estimată la 29,5% la ignamii proaspăt uscați și la 39,2% în stocuri care erau deja depozitate de 6 luni [11]. În plus, când chipsurile de ignam au fost infestate cu D. porcellus și depozitate timp de 3 luni, pasta groasă reconstituită (amala sau télibo) nu era adecvată consumului uman și nu era acceptată de consumatori [9].

    Figura 2.

    Cipuri de ignam infestate de D. porcellus.

    3. Managementul Dinoderus porcellus în chipsuri de ignam

    3.1 Metode fizice

    3.2 Insecticide botanice

    3.3 Soiuri rezistente

    Figura 3.

    Imagini de cipuri de la cele cinci rase rezistente la D. porcellus identificate de Loko și colab. [16].

    3.4 Controlul biologic

    Figura 4.

    Prădare de A. biannulipes adult pe nimfa de D. porcellus.

    3.5 Insecticide sintetice

    4. Managementul integrat al dăunătorilor

    Gestionarea integrată a dăunătorilor (IPM) se bazează pe gestionarea populațiilor de insecte prin utilizarea combinată a mai multor metode de control într-un fel, ceea ce conferă cea mai mare prioritate protecției sănătății umane, precum și a mediului. Abordările promițătoare către IPM eficient pentru D. porcellus sunt utilizarea de rase rezistente la ignam combinate cu pulberi botanice a trei plante medicinale (B. ferruginea, B. sapida și K. senegalensis) [41]. Pe baza celor câteva studii efectuate în contextul protecției cipului de ignam împotriva D. porcellus, putem recomanda micilor fermieri integrarea diferitelor metode în modul următor:

    Folosiți rase terestre rezistente (Gaboubaba, Boniwouré, Alahina, Yakanougo și Wonmangou) pentru fabricarea cipurilor de ignam. Aceste cinci rase terestre de ignam au o bună caracteristică agronomică (productivitate, număr de tuberculi), culinară (calitatea ignamului bătut și fiert) și tehnologică (calitatea chipsurilor de ignam, ușurința de batere), care se regăsesc în agricultura tradițională benineză [16, 33].

    Curățați și tăiați tuberculul de ignam proaspăt în felii cuprinse între 2 și 3 cm grosime pentru uscare rapidă [16].

    Pregătiți la aproximativ 40 ° C și înmuiați timp de cel puțin 12 h tuberculi de ignam proaspăt înainte de uscare pentru a avea făină de ignam de cea mai bună calitate [42], dar protejați și așchii împotriva atacurilor insectelor [43]. Într-adevăr, Nwana și Azodeh [44] au arătat că intensitatea daunelor cauzate de A. fasciculatus cioburilor de ignam albite și înmuiate înainte de uscare erau scăzute.

    Adăugați plante precum frunze și paie de sorg în timpul procesului de fierbere pentru colorarea roșie și proprietățile sale de respingere a insectelor [10]. Într-adevăr, se știe că culoarea afectează în mare măsură acceptabilitatea Amala (pastă groasă obținută după amestecul de apă fiartă și făină de chipsuri de ignam) de către consumatori [45].

    Uscați așchii de ignam pe o suprafață curată pentru a evita infestarea cu insecte care ar putea fi dusă din greșeală la depozitare; conținutul de umiditate a cipurilor de ignam trebuie să fie mai mic de 13% pentru a evita atacurile de ciuperci și insecte [46].

    Puneți așchii de ignam uscați în iută căptușită cu polietilenă pentru deteriorarea mai mică a insectelor și decolorarea așchiei de ignam [28].

    Adăugați pulberi de frunze de B. ferruginea, B. sapida și K. senegalensis la o concentrație de 5% (greutate/greutate) în așchii de ignam în saci pentru o perioadă scurtă de conservare (3 luni) datorită activității lor repelente ridicate împotriva D. porțelan [15]. Cu toate acestea, pentru o perioadă lungă de conservare a cipurilor de ignam (10 luni sau mai mult), recomandăm utilizarea pulberilor de frunze de neem (100 g per kg) sau semințe de neem (20 g per kg) [7].

    Sigilați bine pungile și puneți-le într-un loc curat și uscat.

    Inspecția pungilor depozitate trebuie efectuată lunar.

    În cazul în care chipsurile de yam stocate sunt atacate de D. porcellus, vă recomandăm să încălziți chipsurile de yam infestate la mai mult de 35 ° C [19] sau să adăugați prădătorul A. biannulipes la o densitate de un prădător pentru 10 pradă [18] sau să aplicați substanța chimică recomandată insecticide Antouka sau Sofagrain.

    5. Domeniul de cercetare și dezvoltarea viitoare a strategiilor inovatoare de management

    Pentru a dezvolta o bună strategie de gestionare integrată a dăunătorilor pentru D. porcellus în Africa de Vest, ar trebui făcute cercetări suplimentare în dezvoltarea de măsuri și tehnici alternative de control. Metodele alternative de explorat care ar putea fi adaptate controlului D. porcellus în cipurile de yam stocate sunt după cum urmează:

    5.1 Pungile ermetice

    Pungile de depozitare ermetice s-au dovedit a fi o soluție ieftină pentru prevenirea pierderilor de depozitare cauzate de insecte [47]. Sistemele de depozitare bazate pe principiul ermetic pot fi utilizate pentru a menține calitatea produselor stocate fără a fi necesară aplicarea pesticidelor [48]. În afară de testarea eficienței depozitării îmbunătățite a culturilor Purdue (pungi PICS ()) în controlul D. porcellus, este important să se evalueze eficacitatea altor metode de depozitare ermetică comercializate în Africa de Vest, cum ar fi AgroZ Bag ™ și SuperGrain bags ™ [49 ].

    5.2 Uleiuri esențiale

    Uleiurile esențiale pot avea diverse efecte asupra dăunătorilor de insecte depozitate (repelență, toxicitate de contact, antifeedant, inhibitor al creșterii, fumigant etc.) și pot fi aplicate ca parte a programelor integrate de gestionare a dăunătorilor pentru protecția produselor stocate. Într-adevăr, uleiurile esențiale de plante pot fi utilizate în combinație cu alte tehnici de control pentru combaterea dăunătorilor insectelor de depozitare [50]. Uleiul esențial de plante găsite în flora din Africa de Vest, cum ar fi Citrus sinensis [31], Cymbopogon citratus [51], Ocimum basilicum [52] și Zingiber officinale [53] și-au dovedit eficacitatea în controlul mai multor Bostrichidae de produse stocate, cum ar fi P. truncatus și R. dominica. Ar trebui prospectate cercetări privind utilizarea potențială a uleiurilor esențiale ale acestor plante sau ale altor plante medicinale găsite în Africa de Vest în controlul D. porcellus în așchii de ignam depozitate.

    5.3 Entomopatogeni

    Entomopatogenii au un loc important în controlul biologic, deoarece au o gamă largă de gazde și sunt dăunători mediului și omului. Acestea includ ciuperci entomopatogene, nematode, bacterii și viruși. Toate acestea sunt răspândite în mediul natural și provoacă infecții la multe specii de dăunători. Entomopatogenii contribuie la reglarea naturală a multor populații de artropode. O mare parte din cercetările din acest domeniu se referă la agenții cauzali ai bolilor insectelor și la exploatarea acestora pentru combaterea dăunătorilor biologici. Mulți entomopatogeni pot fi produși în masă, formulați și aplicați populațiilor de dăunători într-un mod similar pesticidelor chimice. De asemenea, pot fi utilizate mai mult împotriva dăunătorilor produselor stocate odată cu dezvoltarea de noi metode biotehnice. Într-adevăr, eficacitatea formulării ciupercilor entomopatogene, Beauveria bassiana (Bal.) Vuillemin și Metarhizium anisopliae (Metch.), Împotriva Bostrichidelor P. truncatus [54, 55] și R. dominica [56, 57] a fost dovedită . Prin urmare, ar fi interesant să se evalueze efectul ciupercilor entomopatogene în contextul controlului D. porcellus.

    5.4 Parazitoizi

    Viespea parazitoidă, Anisopteromalus calandrae (Howard) (Hymenoptera: Pteromalidae) găsită în așchii de ignam stocate de Vernier și colab. [7], este un important agent biologic al mai multor larve Bostrichidae de produse stocate, cum ar fi R. dominica [58] și P. truncatus [59]. În mod similar, Dinarmus basalis Rondani (Hymenoptera: Pteromalidae), care este prezent în toate diferitele regiuni din Africa de Vest, a fost găsit și în așchii de ignam stocate [10]. Cu toate acestea, D. basalis este cunoscut ca un ectoparasitoid eficient al dăunătorilor bruhide [60, 61]. Trebuie făcute cercetări suplimentare pentru a evalua potențialul acestor doi parazitoizi ca agenți biologici pentru controlul D. porcellus în cipurile stocate de ignam.

    5.5 Regulatori de creștere a insectelor

    Regulatorii de creștere a insectelor sunt insecticide care imită hormonii la insectele tinere și pot fi o componentă potențială în gestionarea integrată a dăunătorilor împotriva D. porcellus. Mai multe caracteristici ale regulatorilor de creștere a insectelor le fac atractive ca alternative la insecticidele cu spectru larg. Într-adevăr, regulatorii de creștere a insectelor sunt mai selectivi; sunt mai puțin dăunătoare mediului și sunt mai compatibile cu sistemele de gestionare a dăunătorilor care includ controale biologice. În plus, regulatorii de creștere a insectelor au, în general, o toxicitate redusă pentru oameni. Kavallieratos și colab. [62] au dovedit eficacitatea regulatorilor de creștere a insectelor ca protectori ai cerealelor împotriva P. truncatus la porumb și R. dominica la grâu. Prin urmare, trebuie făcute investigații pentru a evalua efectele regulatorilor de creștere a insectelor asupra dezvoltării D. porcellus.

    5.6 Feromoni

    Metodele de detectare și monitorizare a D. porcellus sunt componente esențiale pentru dezvoltarea unei strategii integrate de gestionare împotriva acestui dăunător. Feromonii care sunt molecule organice volatile cu greutate moleculară mică care determină un răspuns comportamental de la indivizi din aceeași specie pot servi drept instrument pentru a detecta infestarea într-un stadiu incipient și pentru a determina momentul potrivit pentru măsurile de control [63]. Astfel, Campion și colab. [64] și Hodges [65] au arătat eficiența capcanelor momite cu feromonii de agregare sintetică pentru detectarea și monitorizarea P. truncatus în Africa de Est și de Vest. Cercetarea ar trebui să dezvolte feromoni specifici și atrăgători ai D. porcellus pentru a ajuta la monitorizarea și captarea acestuia.

    6. Concluzii

    Starea dăunătorului D. porcellus este mai mare în Africa de Vest. Acest dăunător provoacă daune atât cantitative, cât și calitative chipsurilor de yam stocate. Insecticidele sintetice utilizate de fermieri și comercianți pentru lupta împotriva acestei insecte sunt foarte periculoase pentru sănătatea umană și pentru mediu. Prezentul capitol a subliniat utilizarea de soiuri rezistente, plante botanice, parazitoizi și metode fizice pentru controlul D. porcellus. Astfel, ar trebui pus un accent mai mare pe integrarea acestor diferite metode de control al D. porcellus. Acest capitol propune o gestionare integrată a dăunătorilor care combină practicile de prelucrare a cipurilor de ignam, metode fizice, insecticide botanice, control biologic și soiuri rezistente pentru combaterea D. porcellus în așchii de yam depozitate. Cu toate acestea, ar trebui dezvoltate instrumente de detectare și monitorizare și se pare că utilizarea pungilor ermetice, a uleiurilor esențiale, a entomopatogenilor, a regulatorilor de creștere a insectelor, a feromonii și a efectelor combinate ale acestora ar trebui investigate în continuare în controlul D. porcellus.

    Conflict de interese

    Autorii declară că nu au interese concurente.