دراسة تطبيقات الطاقة الشمسية والضغط لمكافحة فراشة التمر قبل التخزين

No Thumbnail Available
Date
2017
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
تعتبر فراشة التمر (Ephestia cautella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae من أهم الآفات الحشرية التي تصيب ثمار التمور في المملكة العربية السعودية أثناء تواجدها على النخلة نتيجة لتأخر عملية الحصاد أو بعد عملية الحصاد. وتهدف هذه الدراسة لإحلال تطبيقات الضغط المنخفض والطاقة الشمسية كبدائل آمنة لغاز بروميد الميثيل لمكافحة دودة فراشة التمر E. cautella قبل التخزين لتقليل آثارها الضارة على جودة الثمار أثناء التخزين بالإضافة إلى منع الآثار الضارة لمتبقيات مبيد بروميد الميثيل. في هذه الدراسة تم تقييم علاقة أطوار فراشة التمر Cautella ... بدرجات حرارة مختلفة (20) 25، 28، 30، 32 ، 35م، وذلك من خلال المتابعة اليومية لتحديد حيوية البيض خلال مدة الفقس ومتابعة مدة عمر كل انسلاخ من اليرقات وتسجيل نسب اكتمال العذارى والفراشات لكل درجة من درجات الحرارة المختلفة. كذلك تم تقييم تأثير معاملات الضغوط المنخفضة (1.0، 0.15، 0.12، 0.09 بار) على درجات الحرارة (30، 40 45 50 ، 55 ، 60م من خلال إجراء القياسات على نسبة القتل لبيض ويرقات فراشة التمر خلال الزمن بالدقائق، وتسجيل LT30 من البيض واليرقات. كما استخدم نموذج نظام المجمع الشمسي لمكافحة فراشة التمر على طوري البيض واليرقات خلال شهر مايو 2015 وإجراء القياسات على تأثير درجات الحرارة المختلفة (45) 50 ، 55 ، 60 م خلال الزمن بالدقائق (30) 45 ، 60، 90، 120، 150، 180، 210 240 دقيقة على نسبة القتل وجودة الثمار التغير) في اللون الصلابة، أبعاد التمرة، المحتوى الرطوبة للتمرة) لدرجات الحرارة التي قتلت البيض واليرقات. وكانت التجربة صممت كتجربة عاملية في قطاعات كاملة العشوائية ذو ثلاث مكررات. خلصت النتائج المتحصل عليها بأن أطوار فراشة التمر cautella ... تأثرت بدرجات الحرارة (20، 25، 28، 30، 32 ، 35م) مع ثبات درجة الرطوبة النسبية بالحضان عند مستوى 530% حيث لوحظ أن الزمن اللازم (اليوم) لفقس البيض يقل بارتفاع درجات الحرارة مقترناً بارتفاع نسب الفقس. حيث سجلت النتائج أعلى نسبة للفقس (88) بعد مرور 3 أيام من التحضين على درجة حرارة 35م، بالنسبة لزمن انسلاخ اليرقات، وجد أن سلوك اليرقات خلال فترات الانسلاخ لا يعكس اتجاه تزامني بين تأثير درجة الحرارة والزمن اللازم للانسلاخ الواحد، في حين يمكننا تدوين ملاحظة أن مجموع الأيام الكلية اللازمة لإتمام انسلاخ العمر الخامس لليرقات يقل بارتفاع درجات الحرارة حيث يصل إلى 61 يوم عند تأثر اليرقات بدرجة حرارة 300م وبدراسة تأثير الضغوط المنخفضة مع درجات الحرارة المختلفة خلال الزمن على نسبة القتل في طوري البيض واليرقة لفراشة التمر E. Cautella في المعمل، وجد أن بتعرض البيض واليرقات لأقل معاملة ضغط بالتجربة (0.09) بار) حدث انخفاض معنوي ملحوظ لـ LTS حيث سجلت النتائج 37 دقيقة تقريباً عند درجة حرارة 45 و 55 دقيقة تقريباً عند درجة حرارة 50م للبيض واليرقات على التوالي. وبتقييم أداء النموذج الحراري لمكافحة فراشة التمر E. cautella الذي يعمل بالطاقة الشمسية عن طريق تأثير درجات الحرارة المختلفة والزمن على نسبة القتل في طوري البيض واليرقة لفراشة التمر E. Cautella ، أشارت النتائج الخاصة بمتوسطات نسب موت البيض ثبات النسب المئوية لموت البيض بعد 90 دقيقة إلى نهاية التجربة 240 دقيقة مسجلا %100% موت عند درجات حرارة 50 55 60م مع وجود فروق معنوية مرتفعة بين المعاملات الحرارية المتدرجة من 45 إلى 60م. وعليه يمكننا الاشارة إلى أن أنسب درجة حرارة للمكافحة خلال نظام المجمع الشمسي مقترنة بعامل الزمن اللازم لقتل بيض فراشة التمر هي 50م وزمن 90 دقيقة والتي سجلت 100% موت للبيض. وبالنسبة لمتوسطات نسب موت يرقات فراشة التمر المتأثرة بدرجات الحرارة لكل وحدة زمنية خلال زمن التجربة لوحظ وجود فروق معنوية بين درجات الحرارة والزمن لوحظ أيضا أن متوسطات نسب موت يرقات فراشة التمر تزداد بزيادة زمن المكافحة لكل درجة حرارة منفردة. وعليه يمكننا الاشارة إلى أن أنسب درجة حرارة للمكافحة خلال نظام المجمع الشمسي مقترنة بعامل الزمن اللازمة لقتل يرقات فراشة التمر هي 55م وزمن 60 دقيقة والتي سجلت 100% موت تشير نتائج الدراسة للخصائص الفيزيائية للثمار قبل وبعد المعاملة في النظام الشمسي لمكافحة الإصابة بدودة فراشة التمر E. Cautella لتقييم تأثير درجات الحرارة القاتلة للبيض واليرقات مع عامل الزمن على جودة الثمار أدت إلى انخفاض كلا من (1) قيم التغير في لون الثمار إلى اللون الغامق حيث سجلت عند درجة حرارة 50م وزمن 240 دقيقة قبل المعاملة لون فاتح (31.66) بينما كانت القراءة بعد المعاملة سجلت اللون الغامق (31.43). أما عند درجة حرارة 55م وزمن 60 دقيقة أعطت قراءة قبل المعاملة لون فاتح (41.70) بينما كانت القراءة بعد المعاملة أعطت اللون الغامق (38.41) وعند درجة حرارة 60 م وزمن 45 دقيقة أعطت القراءة قبل المعاملة لون فاتح (36.36) بينما تحولت بعد المعاملة إلى اللون الغامق .(31.52). (2) قيم صلابة الثمار مع عدم وجود فروق معنوية بين قيم المتوسطات، حيث سجلت قيم معدل التغير قبل وبعد التجربة لا يوجد تأثراً بالتفاعل بين درجات الحرارة 50م وزمن 240 دقيقة أو 55م وزمن 60 دقيقة أو 60 م وزمن 45 دقيقة (3) قيم طول وعرض الثمار (بالمليميتر) مع عدم وجود فروق معنوية بين قيم المتوسطات (4) قيم التغير المحتوى الرطوبي للثمار مع وجود فروق معنوية بين قيم المتوسطات، حيث سجلت قيم 15.29 عند حرارة 50م وزمن 240 دقيقة قبل المعاملة بينما كان بعد المعاملة 12.46 وعند درجة حرارة 55م وزمن 60 دقيقة أعطت قراءة قبل المعاملة 15.20 وبعد المعاملة 12.18 وعند درجة حرارة 60م وزمن 45 دقيقة أعطت القراءة قبل المعاملة 14.90 وبعد المعاملة كانت .11.92 ومن النتائج المتحصل عليها نجد أن استخدام درجات الحرارة تؤثر مباشرة على جودة اللون والمحتوى الرطوبي للتمور، خاصة عند زيادة زمن المعاملة بهدف تطهير التمور من الإصابة بفراشة التمر. كما أوضحت النتائج إمكانية التوصية باستخدام ضغط منخفض (0.09) (بار) كأفضل مستوى للضغوط على درجات الحرارة المختلفة حيث أدى إلى حدوث انخفاض معنوي ملحوظ للزمن اللازم لقتل 50، 95% من بيض ويرقات E. cautella واستخدام درجة حرارة 55م في نموذج النظام الشمسي خلال زمن 60 دقيقة للحصول على نسبة موت %100 للبيض واليرقات لتقليل زمن تعرض التمور مع خفض درجة الحرارة العالية والحصول على نتائج أفضل للقضاء على أطوار فراشة التمر مع الحفاظ على مواصفات الجودة للتمور من الممكن إجراء تجارب بحثية على استخدام الطاقة الشمسية مدمجة مع تقنية الضغط المنخفض.
Description
Management potential of modified abiotic factors such as temperature and pressure against date moth, Ephestia cautella (Walker) (Lepidoptera: Pyralidae), a key pest of stored products mainly responsible for significant damages to dates was evaluated in the Kingdom of Saudi Arabia to develop for the first time a solar disinfestation system. Current study, mainly aimed at 1) determining the impact of different temperatures on the incubation period of eggs, larvae, pupae and adults of E.cautella, 2) potential of the interaction of different temperatures and pressures against E.cautella by eggs and larvae recording percent mortality and calculating LT50 values, 3) development and evaluation of the efficacy of indigenously developed solar disinfestation system using solar radiations against eggs and larvae of target pest, E.cautella, 4) evaluating the impact of solar radiations on the quality of dates. Results showed that incubation time of eggs, larvae, pupae and adults varied with temperature. We observed that hatching time was reduced with the increase in temperature. In addition, high temperature (35 ºC) impart enhanced rate of hatching (88 %) after 3 days of incubation. On the other hand, the lowest temperature (20 ºC) used in the current study failed to impart hatching after 3 days of incubation. Under this lowest temperature, we recorded 56 % hatching after 8 days of incubation. In case of larvae, prolonged developmental time of each larval instar was recorded at 20 ºC and 25 ºC. However, the lowest developmental time for larvae (61 days) was reported at incubation temperature of 30 ºC. We were not able to calculate larval developmental time at the highest temperature (35 ºC) due to the mortality of the incubated larvae during early instars. Similarly, temperature (30 ºC) was the most favorable temperature imparting high pupation (85 %) and eclosion (81 %). On the other hand, we were not able to get any result for pupation and eclosion at 35 ºC due to the mortality of insects during larval stage. These findings suggest that lowest temperature (20 ºC) reduced the pupation and eclosion, while temperature above 30 ºC imparted drastic effects resulting complete death of incubated insects especially at 35 ºC. Interactive effects of different temperatures and pressures on the eggs and larvae of E.cautella exhibited interesting findings under laboratory conditions. Results showed that eggs of E. cautella are highly vulnerable to low pressure (0.09 bar) at high temperature. We obtained 100 % ovicidal potential at 50 ºC and 0.09 bar pressure after 180 minutes of exposure. Overall, the highest pressure (1 bar) evaluated in the current study could only imparted 96.7 % ovicidal potential even at 50 ºC. Furthermore, these conditions (50 ºC and 1 bar) require 24 hours to impart 100 % eggs mortality. The LT50 values also exhibited similar results and enabled us to suggest that low pressure imparted high mortality resulting the lowest LT50 values. In case of larvae, similar mortality response against temperature and pressure was recorded in the current study. We obtained 100 % larval mortality at 50 ºC and 0.09 bar pressure after 180 minutes of exposure. Overall, the highest pressure (1 bar) evaluated in the current study could only impart 80 % larval mortality even at 50 ºC. In addition, these conditions (50 ºC and 1 bar) require 240 minutes to impart 100 % larval mortality. In case of LT50 values, low pressure (0.09 bar) and 50 ºC found to be the good insecticidal conditions by showing the lowest LT50 value (55.22 minutes). These results enabled us to suggest that low pressure along with high temperature imparted high mortality resulting the lowest LT50 values. Mortality response of different temperatures against E. cautella under indigenously developed solar disinfestation system revealed interesting findings. Results showed that 55 ºC temperature imparted 100 % mortality of eggs and larvae of E.cautella within 60 minutes of incubation. On the other hand, the lowest temperature (45 ºC) failed to impart any mortality to eggs and larvae even after 240 minutes of incubation. Fruit physical properties such as color, firmness, moisture and size in response to different temperatures in the solar disinfestation system unveil attractive observations on the quality of dates. Results showed that firmness and size (length and width) of the dates showed non-significant difference at all tested temperatures (50 ºC for 240 min, 55 ºC for 60 min and 60 ºC for 45 min). On the other hand, different conditions significantly change the moisture contents of dates. The treatment (60 ºC for 45 min), greatly reduced the moisture contents resulting 11.92 % moisture contents. In case of color, 60 ºC for 45 min of exposure showed 31.52 (dark color) and 55 ºC for 60 min showed 38.41. The results suggest that temperature impart drastic effects on the E.cautella and quality of dates. Prolong exposure to high temperature, is not economical approach due to the drastic effects on the quality of dates. Therefore, inclusion of low pressure as depicted in our laboratory study could reduce the time that will be helpful for developing future eco-friendly E.cautella management disinfestation system
Keywords
Citation
Collections