Depolanmış tahıl zararlıları mücadeledesinde yerel diatomit topraklarının doğal insektisit potansiyelini araştırılması
Investigation of potential natural insecticide based on local diatomaceous earths for controling stored grain insect pests
Yazar: RECEP ŞEN
Danışman: PROF. DR. ALİ ARDA IŞIKBER ; PROF. DR. MEHMET KUBİLAY ER ; PROF. DR. ÖZGÜR SAĞLAM
Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bitki Koruma Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2024
Konu: Ziraat = Agriculture
Dizin: Diatomit = Diatomite

Özet:
Bu çalışmada BHN-1, BGN-1, CBN-1 ve CCN-1 kodlu dört yerel diatomit toprağının (DE) buğday üzerinde tek başına uygulamaları ile ikili (K1, K4, K7, K10, K11, K12) ve üçlü (K13, K14, K15, K16) kombinasyonları ve  şahit DE olarak Silicosec®'in 600 ve 900 ppm (mg/kg) uygulama konsantrasyonları 25±1°C sıcaklık ve %65±5 nispi nemde depolanmış tahıl zararlısı, Sitophilus oryzae (L.) (Pirinç biti), Tribolium confusum du Val (Kırma Biti), Rhyzopertha dominica (F.) (Ekin Kambur Biti) erginlerine ve Plodia interpunctella (Hübner) (Kuru Meyve Güvesi) 'nin 3. dönem larvalarına karşı insektisidal etkinliği araştırılmıştır. Ek olarak üçlü DE karışımları için depolanmış ürün zararlısı akar türü Tyrophagus putrescentiae (Schrank) (Küf Akarı) erginlerine karşı da insektisidal etkinlik testleri yürütülmüştür. S. oryzae, T. confusum ve R. dominica erginleri için 7 ile 14 günlük, P. interpunctella larvaları ve T. putrescentiae erginleri için ise 24, 48 ile 72 saatlik maruz kalma süreleri sonunda ölüm oranları belirlenmiştir. Biyolojik testler sonucunda genel olarak her iki DE konsantrasyonunda tüm böcek türleri üzerinde tekli DE uygulamaları için CBN-1 ve CCN-1, ikili DE karışımları için K7 ve K12, üçlü DE karışımları için ise K16 diatomit topraklarının yüksek insektisidal etkinliğe sahip olduğu görülmüştür. Genel olarak S. oryzae ve T. confusum erginleri için etkili bulunan tüm DE'lerden  ≥%90 ölüm oranları elde edilirken R .dominica erginleri için ise en yüksek etkinlik CBN-1 tekli DE'de %93.8 olarak belirlenmiştir. P. interpunctella' nın 3. dönem larvaları üzerinde yürütülen biyolojik testler sonucunda K13, K15 ve K16 DE karışım uygulamalarından ve T. putrescentiae erginleri üzerinde üçlü karışım DE'ler ile yürütülen biyolojik testler sonucunda K14, K15 ve K16 DE karışımlarından 72 saat maruz kalma süresi sonunda %95 ve üzeri ölüm oranları elde edilmiştir. Farklı tahıl türleri (buğday, mısır, arpa ve çeltik) üzerinde K16 kodlu DE'nin 600 ve 900 ppm konsantrasyonuna 7 ve 14 gün süreyle maruz bırakılan S. oryzae, T. confusum ve R. dominica erginlerinde insektisidal etkinlikler tespit edilmiştir. Genel olarak her iki uygulama konsantrasyonunda S. oryzae, T. confusum ve R. dominica için en yüksek etkinlik sırasıyla buğday, çeltik, arpa ve mısır tahıl türlerinde elde edilirken tüm uygulamalarda en düşük etkinlik mısır tahıl türünde bulunmuştur. K16 diatomit toprağının farklı partikül boyutlarının (<38, 38-74, 75-49 ve >150 µm) 600 ve 900 ppm konsantrasyonuna 7 ve 14 gün süreyle maruz bırakılan S. oryzae, T. confusum ve R. dominica erginlerde insektisidal etkinlikler tespit edilmiştir. Her iki uygulama konsantrasyonunda S. oryzae türü için <38 µm ve 38-74 µm partikül büyüklüğündeki diatomit toprağından elde edilen ölüm oranlarının diğer partikül boyutlarına göre daha yüksek etkiye sahip olduğu görülmüştür. Genel olarak, DE partikül boyutu düştükçe böceklerin ölüm oranlarının arttığı tespit edilmiştir. K16 diatomit toprağının %2.5 ve %5 oranlarında CTAB (Cetyltrimethyl ammonium bromide), SDS (Sodium dodecyl sulfate), HTAC (Hexadecyltrimethyl ammonium chloride), SNS (Sodium napthalene sulphanate) yüzey aktif maddelerinin karışımları ile elde edilen ıslanabilir toz formülasyonlarının 1500 ppm konsantrasyonuna 7 ve 14 gün süreyle maruz bırakılan S. oryzae, T. confusum ve R. dominica erginlerde insektisidal etkinlikler belirlenmiş olup SNS ve SDS yüzey aktif maddeleri ile elde edilen ıslanabilir toz formülasyonlarının insektisidal etkinliğinin diğer yüzey aktif maddelerden elde edilen formülasyonlara göre daha yüksek etkiye sahip olduğu tespit edilmiştir. Yarı ticari denemelerle buğday üzerinde K14 ile K16 kodlu yerel ve şahit DE Silicosec®'in toz formülasyonlarının 1000 ppm konsantrasyonunda etkinlik testleri yürütülmüştür. Genel olarak tuzak sayımları ve sonda örneklemeleri için tüm sayım günlerinde K14 ve K16 kodlu yerel DE'lerde elde edilen S. oryzae, T. confusum ve R. dominica'nın ergin sayılarındaki azalma oranlarının Silicosec® ticari DE uygulamalarından elde edilen ergin sayısındaki azalma oranlarına göre daha yüksek olduğu ve dolasıyla yerel DE uygulamalarının ergin popülasyonunu Silicosec® diatomit toprağına göre daha yüksek oranda baskı altına aldığı tespit edilmiştir. Sonuç olarak bu çalışma K14 ve K16 yerel DE'lerin depolanmış tahıl zararlılarına karşı yeni doğal kaynaklı koruyucu insektisit olarak kullanılabileceğini ortaya koymuştur.

Abstract:
In this study, the insecticidal activity of four local diatomaceous earth (DE) with BHN-1, BGN-1, CBN-1 and CCN-1 codes and commercial DE Silicosec® as positive control applied alone on wheat, and their binary (K1, K4, K7, K10, K11, K12) and triple (K13, K14, K15, K16) combinations at 600 and 900 ppm (mg/kg) concentrations against the adults of stored grain insect pests, Sitophilus oryzae (L.) (the rice weevil), Tribolium confusum du Val (the confused flour beetle), Rhyzopertha dominica (F.) (the lesser grain borer) and 3rd instar larvae of Plodia interpunctella (Hübner) (the Indianmeal moth) was investigated by laboratory tests at 25±1°C and 65±5% relative humidity. In addition, insecticidal activity of triple DE mixtures were also tested against adults of the stored product mite, Tyrophagus putrescentiae (Schrank) (the mold mite). Mortality rates were determined after 7 to 14 days of exposure for S. oryzae, T. confusum and R. dominica adults, and 24, 48 and 72 hours of exposure for P. interpunctella larvae and T. putrescentiae adults. As a result of biological tests, among the DEs tested, CBN-1 and CCN-1 for single DE applications, K7 and K12 for binary mixture, and K16 for triple mixture generally had high insecticidal activity on all tested insect species at both DE concentrations. In general, ≥90% mortality rates were obtained for all DEs which were effective against S. oryzae and T. confusum adults, while the highest effectiveness for R. dominica adults was determined to be in application of CBN-1 alone by %93.8 of mortality rate. The insecticidal activities of S. oryzae, T. confusum and R. dominica adults exposed to 600 and 900 ppm concentrations of K16 coded DE on different grain types (wheat, corn, barley and paddy) for 7 and 14 days were determined. In general, the highest effectiveness for S. oryzae, T. confusum and R. dominica at both application concentrations was obtained in wheat > paddy > barley > corn with descending order of insect mortality rate, while the lowest efficiency in all DE applications was found in corn. The insecticidal activities of S. oryzae, T. confusum and R. dominica adults exposed to 600 and 900 ppm concentrations of K16 diatomaceous earth with different particle sizes (<38, 38-74, 75-49 and >150 µm) for 7 and 14 days were determined. It was observed that the mortality rates obtained from K16 DE with particle sizes <38 µm and 38-74 µm for S. oryzae at both application concentrations were higher than those obtained from its other particle sizes. In general, it was found that insect mortality rates increase as DE particle size decreases. Wettable powder formulations were obtained by mixing K16 DE with CTAB (Cetyltrimethyl ammonium bromide), SDS (Sodium dodecyl sulfate), HTAC (Hexadecyltrimethyl ammonium chloride), SNS (Sodium napthalene sulphanate) surfactants at the rates of 2.5% and 5% and the insecticidal activities on S. oryzae, T. confusum and R. dominica adults exposed to 1500 ppm concentration of these wettable powder formulations for 14 days were determined. Generally, the insecticidal activity of wettable powder formulations with SNS and SDS surfactant mixtures was higher than those with other surfactant mixtures. In semi-commercial trials, efficacy tests were carried out on wheat at a concentration of 1000 ppm of dust formulations of local DEs, K14, K16, and Silicosec® as positive control. The trap and probe counts on all sampling days indicated that the reduction rates in the number of adults of S. oryzae, T. confusum and R. dominica obtained in K14 and K16 were higher compared to the reduction rates in the number of adults obtained from Silicosec® applications. Therefore, the local DE applications suppressed adult populations with a higher rate than Silicosec®. In conclusion, this study demonstrated that local DEs, K14 and K16have potential to be used as natural grain protectant against stored grain insect pests.