اثرات زیرکشنده فرمولاسیون‏های نانوکپسول و مایع امولسیون‏شونده اسانس‏های نعناع‏فلفلی و رزماری بر مینوز برگ گوجه‏فرنگی Tuta absoluta

کد مقاله : 1102-24IPPC (R3)
نویسندگان
11- گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران 2- دپارتمان تحقیق وتوسعه پروبیوتیک‌های گیاهی، شرکت فناوری زیستی طبیعت‌گرا (بایوران)، کرج، ایران
2گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
3مرکز تحقیقات گیاهان دارویی باریج، کاشان اصفهان
چکیده
یکی از مهم‏ترین محصولات کشاورزی، گوجه‏فرنگی است که دومین محصول سبزی مهم بعد از سیب‏زمینی در اکثر نقاط جهان می‏باشد. مینوز برگ گوجه‏فرنگی با نام علمی Tuta absoluta(Lepidoptera: Gelechiidae) از مهم‏ترین آفات این محصول است‏ که تهدیدی جدی برای تولید گوجه‏فرنگی در سراسر جهان می‏باشد. کنترل این آفت عمدتاً به استفاده از حشره‏کش‏های شیمیایی همچون ارگانو فسفات‏ها، پیرتروئیدها، اکسادی‏آزین‏ها، اسپینوسین‏ها، آورمکتین‏ها، دای‏آمیدها و خیلی سموم دیگر وابسته است. در پی رواج استفاده از اسانس‏های گیاهی در کنترل آفات و در راستای افزایش اثربخشی و حل مشکل ناپایداری این ترکیبات، فرمولاسیون‏های آهسته‏رهایش گسترش یافته است. در مطالعه حاضر نخست اثرات کشندگی دو فرمولاسیون امولسیون‎شونده و نانوکپسول، اسانس‏های نعناع‏فلفلی (Mentha piperita L.) و رزماری (Rosmarinus officinalis L.) بر پروانه مینوز گوجه‏فرنگی، به روش غوطه‏وری مورد بررسی قرار گرفت. مرگ‏ومیر ناشی از غلظت‏های یک، پنج، 10، 20 و 40 درصد در 24، 48 و 72 ساعت پس از تیمار ثبت شد. غلظت 40 درصد برگ‎سوزی ایجاد کرد. مرگ‏ومیر اصلاح شده در غلظت‏های پایین‏تر از هر دو فرمولاسیون اسانس‏ها کم‏تر از 30 درصد بود، بنابراین غلظت 10 درصد (LC15) نانوفرمولاسیون اسانس‏ها جهت مطالعه اثرات زیرکشنده انتخاب شد. پارامترهای جمعیتی و زیستی جدول زندگی آفت در نرم افزار TWOSEX-MSChart(chi) محاسبه و مقایسه شدند. نتایج حاصل از بررسی اثرات زیرکشنده بیانگر افزایش قابل توجه طول دوره لاروی در ‎هر دو تیمار نسبت به شاهد بود. به طوری که بیشترین طول دوره لاروی در تیمار با فرمولاسیون نانوکپسول اسانس رزماری( 15/0 ± 24/9 روز) و کم‏ترین طول دوره لاروی در تیمار شاهد (16/0 ± 78/7 روز) مشاهده شد. در حالی که فرمولاسیون نانوکپسول اسانس‏ها تأثیری بر طول عمر حشرات بالغ نداشتند، اما طول دوره تخم‏ریزی بالغین در تیمار با نانوکپسول‏های نعناع‏فلفلی به طور معناداری نسبت به شاهد و تیمار با نانوکپسول‏های رزماری کاهش یافت. میزان باروری و بقاء نیز در تیمار با نانوکپسول‏ اسانس رزماری به طور قابل توجهی کاهش یافت. تجزیه و تحلیل جدول زندگی-باروری این آفت کاهش معنادار نرخ ذاتی (rm) و متناهی (λ) رشد در تیمار با نانوکپسول‏های رزماری را نشان داد. نرخ خالص رشد (R0) نیز در تیمار با نانوکپسول هر دو اسانس نعناع‏فلفلی و رزماری کاهش معناداری نسبت به شاهد نشان داد. هم‏چنین اثر بازدارندگی از تخم‏ریزی ماده‏های بالغ در تیمار با دو فرمولاسیون نانوکپسول و امولسیون‏شونده از اسانس‏های نعناع‏فلفلی و رزماری بررسی و نتایج نشان داد که کم‏ترین میانگین تعداد تخم متعلق به نانوکپسول نعناع‏فلفلی و رزماری است. نتایج حاصل از بررسی گیاه‏سوزی ناشی از کاربرد فرمولاسیون‏ها روی گیاهان گوجه‏فرنگی نیز بیانگر افزایش سمیت در ‏نانوکپسول‏ها بود و نانوکپسول نعناع‏فلفلی بیشترین گیاه‏سوزی را ایجاد کرد. در مجموع اسانس رزماری به دلیل کاهش بیشتر پارامترهای رشدی آفت، اثر شدیدتر در بازدارندگی از تخم‏گذاری ماده‏های بالغ و گیاه‌‌سوزی کمتر قابلیت استفاده در برنامه‏های مدیریت تلفیقی آفات را دارد.
کلیدواژه ها
 
Title
Sub-lethal effects of peppermint and rosemary essential oils as nano-capsules and emulsifiable concentrates on tomato leaf miner (Tuta absoluta)
Authors
Fariba Tohidlou, Jahangir Khajeali
Abstract
Tomato is one of the most important agricultural crops and the second major vegetable crop worldwide after potato. Tomato leaf miner, Tuta absoluta; Lepidoptera: Gelechiidae, is one of the important insect pests of this product, which poses a serious threat to tomato production across the world. Control of this pest is mostly dependent on the application of chemical insecticides ( Organophosphates, Pyrethroids, Oxadiazins, Spinosyns, Avermectins, Diamides). Following commercial use of plant essential oils (EOs) in pest control, their slow-release formulations have been developed in order to increase their effectiveness and solve their instability problem. In the present study, at first, the lethal activity of peppermint (Mentha piperita L.) and rosemary (Rosmarinus officinalis L.) EOs as emulsifiable concentrates (EC) and nano-capsules (NC) on the tomato leaf miner was determined by the leaf-dipping method. Mortality of different concentrations (1, 5, 10, 20 and 40 percent) recorded at 24, 48 and 72 hours after treatment. The 40 percent concentration caused severe phytotoxicity. The corrected mortality of lower tested doses was less than 30 percent for both formulations. Thus, the concentration of 10% (LC15) of nano-formulated EOs was selected to study their sub-lethal effects. The demographic and biological parameters of the life table were calculated and compared with TwoSex-MSChart (chi) software. The results of the sub-lethal study showed a significant increase in the larval duration in both treatments compared to that of control. So that the longest larval duration was observed in nano-capsule formulation of rosemary (9.24 ± 0.15 day) and the lowest larval duration was observed in the control (7.78 ± 0.16 day). However, the nano-capsule formulations of EOs had no effect on the adult longevity, but peppermint nano-capsules significantly decreased the ovipositional period compared to that of control and rosemary nano-capsules. Fertility and survival rates were also significantly decreased in females treated with rosemary nano-capsules. Analysis of life table parameters showed a significant decrease in the intrinsic rate of increase (rm) and the finite rate of increase (λ) in treatment with rosemary nano-capsules. Net reproductive rate (R0) was significantly decreased in treatment with both EOs compared to the control. Also, the inhibitory effects of both EO formulations, EC and NC, were investigated on the female oviposition and results showed that the lowest average number of eggs observed in nano-capsules. The study of the phytotoxicity of formulations on tomato plants showed an increased toxicity in nano-capsules. Peppermint nano-capsules showed highest phytotoxicity. In general, rosemary essential oil has the ability to use in integrated pest management programs because of a reasonable reduction in the pest developmental parameters, higher inhibition effect on adult female oviposition and less phytotoxicity.
Keywords
Essential oil, life table, Nano-capsule, Phytotoxicity