ETHYL FORMATE LÀ MỘT CHẤT XÔNG HƠI SAU THU HOẠCH CHO CÁC LOÀI GÂY HẠI CỦA BẢNG NHO

Ethyl formate (EF) kết hợp với CO2 đã được thử nghiệm để kiểm soát động vật chân đốt sâu bọ phá hoại nho ở California. Ngoài ra, giới hạn bảng nho để tiếp xúc với EF đã được đánh giá. Ước tính LC99 được phát triển cho dịch hại bằng cách sử dụng một loạt các nồng độ EF (0.044.7% EF). Đáp ứng với điều trị rất khác nhau giữa các loài, cũng như giai đoạn sống trong loài. Bọ trĩ hoa Tây, Frankliniella occidentalis (Pergande), và trưởng thành và chấy rận các giai đoạn của con bọ trong bột nho, Pseudococcus maritimus (Ehrhorn) (con cháy rệp), là loài nhạy cảm nhất để điều trị EF. Dễ bị nhất là những quả trứng bọ trong bột nho; nhện rệp thái bình dương, Tetranychus pacificus McGregor; và sâu cuốn lá ăn tạp, platynota stultana Walsingham. Các LC99 làm cho sâu mục tiêu giảm trong phạm vi của nồng độ dung nạp EF cho phép bởi bảng nho với ngoại lệ của 1, 3, và 5 ngày tuổi nhộng sâu cuốn lá ăn tạp.

ETHYL FORMATE LÀ MỘT CHẤT XÔNG HƠI SAU THU HOẠCH CHO CÁC LOÀI GÂY

HẠI CỦA BẢNG NHO

1

ETHYL FORMATE LÀ MỘT CHẤT XÔNG HƠI SAU THU HOẠCH CHO CÁC LOÀI GÂY HẠI

CỦA BẢNG NHO

T SIMPSON,1 V BIKOBA, C TIPPING,2 AND E J MITCHAM

Sở Khoa học thực vật, Đại học California, Davis CA 95616

J Econ Entomol 100(4): 1084Ð1090 (2007)

TÓM TẮT Ethyl formate (EF) kết hợp với CO2 đã được thử nghiệm để kiểm soát động vật chân đốt sâu bọ phá hoại nho ở California Ngoài ra, giới hạn bảng nho để tiếp xúc với EF đã được đánh giá Ước tính LC99 được phát triển cho dịch hại bằng cách sử dụng một loạt các nồng độ EF (0.04-4.7% EF) Đáp ứng với điều trị rất khác nhau giữa các loài, cũng như giai đoạn sống trong loài Bọ trĩ hoa Tây, Frankliniella occidentalis (Pergande), và trưởng thành

và chấy rận các giai đoạn của con bọ trong bột nho, Pseudococcus maritimus (Ehrhorn) (con cháy rệp), là loài nhạy cảm nhất để điều trị EF Dễ bị nhất là những quả trứng bọ trong bột nho; nhện rệp thái bình dương, Tetranychus pacificus McGregor; và sâu cuốn lá ăn tạp, platynota stultana Walsingham Các LC99 làm cho sâu mục tiêu giảm trong phạm vi của nồng độ dung nạp EF cho phép bởi bảng nho với ngoại lệ của 1-, 3-, và 5 ngày tuổi nhộng sâu cuốn lá ăn tạp

TỪ CHÍNH carbon dioxide, kiểm soát không khí, Frankliniella

occidentalis, platynota stultana, Pseudococcus maritimus, kiểm dịch, Tetranychus pacificus, Giống nho không hạt

Điều tra việc sử dụng tự nhiên nhà máy chất bay hơi như thuốc xông hơi tiềm năng cho điều trị sau thu hoạch của động vật chân đốt đã tăng lên do những hạn chế về việc sử dụng methyl bromide như là bắt buộc bởi Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ozone (TEAP 2000) Trái cây tự nhiên sản xuất các hợp chất dễ bay hơi rất quan trọng cho chất thơm và mùi vị đặc

2

trưng (Nursten 1970) Thực vật dễ bay hơi như ethyl formate (EF) đã được chứng minh là có đặc tính diệt côn trùng (Vincent và Lindgren 1971, Aharoni et

al 1987, Rohitha et al 1993) Một lợi thế quan trọng của việc sử dụng các chất bay hơi như EF cho khử trùng là dư lượng được tìm thấy trên các mặt hàng được điều trị chỉ được tìm thấy trong một lượng nhỏ (Muthu et al 1984, Desmarchelier và Ren 1999) Ethyl formate xảy ra một cách tự nhiên trong một loạt các sản phẩm, bao gồm cả các loại tinh dầu của các loại cỏ, bia, gạo, thịt bò, thịt và pho mát (Desmarchelier 1999) Các thành phần dễ bay hơi của nho và rượu vang cũng bao gồm EF (Hiroyasu et al 1972)

Cơ quan quản lý Thực phẩm và Dược phẩm (FDA2004) đã xem xét việc

sử dụng của EF là một tác nhân tạo mùi và tiêu biểu cho hợp chất tổng quát được thừa nhận chung là an toàn Ethyl formate đã được sử dụng rộng rãi như một chất xông hơi cho sâu kết hợp với trái cây sấy khô (Vincent và Lindgren

1971, 1972; Desmarchelier et al 1999) Ethyl formate đã được đăng ký trước đây ở Hoa Kỳ kiểm soát của nhiều loài gây hại được lưu trữ sản phẩm, bao gồm

cả bọ cánh cứng, Tribolium confusum Jacqueline du Val; và nho khô bướm, Ephestia figulilella Gregson Đăng ký để sử dụng EF cả hai liên bang và nhà nước các cấp đã hết hạn tại Hoa Kỳ

Một loạt các động vật chân đốt vào phá hoại bảng nho ở California Mặc

dù nó thể có mặt ở đó hoặc ở một cấp thấp hơn trong bảng nho, nhiều thị trường xuất khẩu đã chỉ định một số các động vật chân đốt là loài gây hại hành động, đòi hỏi mức độ kiểm dịch kiểm soát Ở đây, chúng tôi đã tường thuật hiệu quả của các loại nồng độ của mình và kết hợp với EF carbon dioxide cao chống lại động vật chân đốt cùng với bảng nho của California Bọ trĩ hoa Tây, Frankliniella occidentalis (Pergande), là một loại sâu hại phổ biến của nhiều nền nông nghiệp và nghề làm vườn ở California, và cả hai được cho ăn và đẻ trứng trên quả mộng có thể gây ra thiệt hại Bọ trĩ cũng có thể gây ra thiệt hại trên lá nhưng hiếm khi đến một mức độ đòi hỏi phải kiểm soát hóa chất (Flaherty et al 1992) Sâu ăn bột nho, Pseudococcus maritimus (Ehrhorn), sinh sản hai lứa mỗi

3

năm và ở qua mùa đông như trứng hoặc chấy rận Vào mùa xuân, chấy rận

chuyển sang mở rộng mô xanh và trưởng thành trong tháng Năm và tháng

Sáu Con cái sau đó trở về chỗ cũ và đẻ trứng Các trứng nở trong tháng sáu và tháng bảy, và hầu hết các chấy rận di chuyển ăn trái cây và tán lá Đây là lứa thứ hai gây ra hầu hết các thiệt hại hoa quả Trong tháng Tám và tháng Chín, con cái thường được tìm thấy trong trái cây và có thể đẻ trứng trong các cụm quả mộng (Flaherty et al 1992) Nhện thái bình dương, Tetranychus pacificus McGregor,

ăn cả lá và quả của bảng nho và có thể gây ra thiệt hại đáng kể khi tìm thấy với

số lượng lớn (Flaherty et al 1992) Sâu cuốn lá ăn tạp, platynota stultana Wasingham, là một dịch hại vườn nho lớn ở California Nó ăn vào hoa và quả mộng đang phát triển và gây thiệt hại cung cấp đầu vào cho sinh vật thối thứ mà thiệt hại thêm cụm (Flaherty et al 1992)

Bọ trĩ hoa Tây, con bọ trong bột nho, sâu cuốn lá ăn tạp, và nhện thái bình dương đều được coi là động vật chân đốt bởi trạm kiểm dịch và sở thanh tra Úc (AQIS 2000) Methyl bromide (MeBr) hiện đang được khuyến cáo như là một chất bắt buộc điều trị để kiểm soát tất cả bốn loài Bọ trĩ hoa tây được kiểm dịch với mức độ nguy hiểm thấp và sẽ là đối tượng chỉ để kiểm tra, tuy nhiên, việc kiểm dịch cả ba loài sâu còn lại được kiểm dịch với mức độ nguy hiểm cao hơn và xử lý MeBr sẽ được cần đến Một lựa chọn điều trị cho an ninh kiểm dịch được mong muốn Mục tiêu của chúng tôi là xác định xem EF sẽ có hiệu quả như là MeBr trong bảng nho

Nhạy cảm với nhiều loại biện pháp kiểm soát khác nhau rất nhiều theo tuổi tác mục dịch hại, do đó một loạt các giai đoạn cuộc sống cho mỗi dịch hại

đã được thử nghiệm với EF Kiểm tra động vật chân đốt sơ bộ chỉ ra rằng nồng

độ LC99 của EF sẽ được tập trung trong một phạm vi được dung nạp tốt bởi bảng nho Ngoài ra, kiểm tra động vật chân đốt đã chỉ ra rằng thời gian tiếp xúc lâu hơn có thể là cần thiết để đạt được tỷ lệ tử vong hoàn chỉnh cho sâu cuốn lá ăn tạp và một số giai đoạn sống sâu bệnh khác

4

LC99 và 95% Cl cho sâu bệnh, động vật chân đốt khác nhau tiếp xúc với

EF cho 1 h 24° C trong không khí hay trong CO2 10% không khí cân bằng

5

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

Sâu mục tiêu:

Bọ trĩ hoa tây được nuôi trong phòng thí nghiệm trên đậu xanh tươi, Phaseolus vulgaris L., ở nhiệt độ không đổi của 24 C và một chu kỳ sáng của 12:12 [L: D] h Cho một phần của đậu xanh tiếp xúc với EF với 100-200 chu kì sống thứ hai, giai đoạn nhộng hoặc bọ trĩ trưởng thành được đặt trong một cốc đựng 59ml (Công ty Cúp Solo, Urbana, IL) với nắp có lỗ thông Đối với giai đoạn trứng, bọ trĩ trưởng thành được đặt trong một chén đậu xanh tươi và con cái được phép để đẻ trứng trong hạt cà phê trong 24h Đậu xanh có chứa trứng

bọ trĩ sau đó được cắt thành từng phần 3 cm, ngẫu nhiên, và đặt (hai phần mỗi cốc) trong phần ly để điều trị hoặc kiểm soát thử nghiệm Sau khi điều trị, tất cả các giai đoạn khác so với giai đoạn trứng đã được điều trị trong 48 giờ ở 24°C

và sau đó đánh giá về tỷ lệ tử vong Đậu xanh có chứa trứng đã được điều trị trong 14 ngày tại 240C (50-60% RH) để đảm bảo tất cả trứng khả thi đã nở, sau

đó nó được đánh giá về tỷ lệ tử vong

Nhện thái bình dương được nuôi trong phòng thí nghiệm trên cây bông, Gossypium hirsutum L., cây giống tại một hằng số nhiệt độ 240C và một gian chiếu sáng 24: 0 [L: D] h Cho lá mầm bông bị nhiễm khuẩn tiếp xúc với EF với 50-200 tiền thiếu trùng, thiếu trùng thứ sinh, hoặc ve trưởng thành được đặt trong phần cốc có nắp thông hơi Đối với giai đoạn trứng, cây tươi được đặt liền

kề với nhiễm khuẩn thực vật và để qua đêm (18 giờ) Ngày hôm sau, trứng đã được nhẹ nhàng lấy ra từ lá bông với một bàn chải sơn nhỏ và được đặt trong đĩa petri Một lớp mỏng bẫy tảo bẹ (The Tanglefoot Company,Grand Rapids, MI) được áp dụng xung quanh đáy cạnh của các đĩa để ngăn ngừa bọ nở thoát ra ngoài Sau khi điều trị, tất cả các giai đoạn khác so với quả trứng giai đoạn đã được giữ trong 48 giờ ở 24°C (50-60% RH) và sau đó đánh giá về tỷ lệ tử vong Đĩa Petri có chứa trứng đã được đặt ở 24° C(50-60% RH) và giữ cho 14 –

6

240C để đảm bảo tất cả trứng khả thi đã nở, sau đó nó được đánh giá về tỷ lệ tử vong

Con cái sâu ăn bột nho trưởng thành, Pseudococcus maritimus (Ehrhorn), được thu từ cây nho ở vùng Napa Valley California Sâu ăn bột đã được điều trị khi trưởng thành (10-20 cá thể trên mỗi phần cốc) hoặc giữ đơn lẻ trong phần cốc không có nguồn thức ăn cho đến khi bắt đầu hình thành túi trứng Con cái được cho phép đẻ trứng sau 48h, sau thời gian đó nó đã được gở bỏ trong cốc Những quả trứng( 100 quả trên mỗi cốc) sau đó được giữ trong 5 ngày trước điều trị( trứng 6-7 ngày tuổi) Để thành chấy rận, trứng được phép nở và chấy rận (175 con trên mỗi cốc) đã được tách ra từ trứng không nở và được đặt trong cốc có nắp thông hơi Sau khi điều trị, giai đoạn trưởng thành và giai đoạn sâu

ăn bột được giữ ở 48h ở 240

C (50-60 RH) và sau đó đánh giá mức độ tử vong Trứng sâu ăn bột được giữ 3 tháng ở 240C để đảm bảo tất cả trứng khả thi để nở

và sau đó đánh giá mức độ tử vong

Sâu cuốn lá ăn tạp được nuôi ở trên đậu lima, và thay đổi chế độ ăn cùng với chu kì sáng 16:8 (L:D) ở 280C Cho EF tiếp xúc với ấu trùng (3-5 chu kì sống) hoặc nhộng ( 1-3-5 ngày tuổi) được đặt trong cốc có nắp thông hơi Một lượng nhỏ của chế độ ăn đã được đặt trong cốc với chu kì sống thứ 3 và thứ 5 để điều trị Đối với giai đoạn trứng và con cái trưởng thành đã được lồng và cho phép đẻ trứng trong giấy nến Các giấy nến sau đó được gở bỏ, cắt thành miếng nhỏ có chứa một khối trứng( xấp xỉ 50 trứng) Trứng được xử lí sau 1-2 hoặc 4 ngày Sau khi tiếp xúc với EF giai đoạn ấu trùng được giữ ở 240C trong 48h cho đến khi đánh giá Sau khi điều trị trứng và nhộng được giữ ở 240

C (95-100 RH) chứa trong thùng nhựa (có nắp nhưng không kín) với mẫu đối chứng Cốc có chứa trứng hoặc nhộng được giữ 1 tháng hoặc 2 tuần tương ứng ở 240C (RH

>=90) để đảm bảo tất cả trứng khả thi đã nở và sau đó đánh giá mức độ tử vong

Cho Tiếp xúc với EF, lặp lại bao gồm hai phần cốc hoặc hai đĩa petri có chứa mục tiêu sâu đặt bên trong lọ thủy tinh điều trị 3.8 lít kín có nút cao su Đối với phương pháp đòi hỏi CO2 10%, lọ chứa sâu mục tiêu đã được rửa cùng với

7

CO2 10% cân đối (>90% RH) sau đó niêm phong Một phần chân không đã được kéo lên với ống tiêm và thuốc thử loại (99,5% độ tinh khiết) ở EF 20

C ( Fisher, Pitts-burgh, PA) được tiêm qua một vách ngăn cao su bao gồm một cổng đầu vào trong các nút cao su vào giấy lọc gắn liền với mặt dưới của nút chặn Một cổng thoát tách biệt có nút cao su được sử dụng để lấy mẫu cân đối trong điều trị cho nồng độ EF thông qua một ống nhựa đường kính 3mm kéo dài khoảng ½ đường vào lọ Mỗi sâu mục tiêu bệnh tiếp xúc ít nhất với 6 nồng độ (3 lần nhắc lại mỗi lần tiếp xúc) của EF ở 240C khoảng 0,04-4,7%, dẫn đến một loại tỉ lệ các tử vong giữa 0 và 100%.Tất cả các dịch hại đã được tiếp xúc với EF cho 1h với ngoại lệ của sâu cuốn lá ăn tạp, đã được tiếp xúc với EF cho 2h Mẫu cân đối (1ml) thu được trong quá trình kiểm tra bằng cách sử dụng ống tiêm thủy tinh, kín khí, 1ml ống tiêm (hamilton Co., Reno,NV) nồng độ EF được đo bằng sắc kí khí (GC-09:00, Shimadzu ScientiÞc Instruments, Columbia, MD) trang bị 60/80 car-bopack cột với 5% car-bowax( chế phẩm polietyllengycon) Máy dò ion hóa ở ngọn lửa 2500C, nhiệt độ tiêm 2500C (N2 là khí vận chuyển và nhiệt độ lò là 850C)

Ước tính nồng độ gây chết đã được thực hiện như mô hình Probit phát triển bởi Finney(1971) Đối với trứng bọ trĩ hoa Tây, LC99 đã ước tính được tỉ lệ

tử vong dựa trên trừ đi số lượng côn trùng nở trong mỗi lần điều trị từ côn trùng

nở trong sự kiểm soát.Các số liệu đã được ghi bình thường bằng cách chuyển đổi, và phân tích phương sai đã được sử dụng để tính toán LC99( SAS in-stitite 2002-2003) Sự khác biệt giữa các LC99 của các loại sâu hại khác nhau hoặc các giai đoạn sống được coi là đáng kể nếu độ tin cậy là 95%( CI) không chồng chéo lên nhau

8

Tỷ lệ tử vong của loài gây hại động vật chân đốt khác nhau tiếp xúc với một loạt các nồng độ EF cho 1h tại 24 0 C trong không khí hoặc trong 10% CO

2

không khí cân bằng.

9

EF ĐIỀU TRỊ BẢNG NHO

“Giống nho không hạt” được lấy từ một người trồng địa phương và được sắp xếp cho chất lượng Cụm nho được phân ngẫu nhiên để điều trị( hoặc không được điều trị, kiểm soát) và tiếp xúc với EF 5% ở 240

C trong 1-2h trong lọ thủy tinh(983g trong lọ 9.45l cho 10% tải trọng:( wt: vol)) như được mô tả trước đây sâu hại mục tiêu với 3 lần lặp lại Lọ điều trị rỗng và lọ chứa nho cùng 10% tải trọng đã được kiểm tra sự hấp thu EF Sau điều trị nho được thông hơi trong 1h

ở 240C và sau đó được đặt trong túi hơi và hộp và được lưu trữ 2-28 ngày ở 20

C trước khi đánh giá chất lượng để mô phỏng không khí hoặc hàng biển, tương ứng Đánh giá chất lượng cũng được thực hiện sau khi thêm 2 ngày ở 200

C cho

cả thời gian lưu trữ để mô phỏng thời gian tiếp thị Giống nho không hạt này đã được đánh giá khi cuống còn màu nâu thân màu nâu, mất màu, quả mọng vỡ, và phân rã bằng cách sử dụng một quy mô chủ quan: không có (1), nhẹ (2), vừa phải(3), hay nghiêm trọng (4) Quả mọng vỡ được đo bằng cách nhẹ nhàng lắc phần nguyên vẹn trên một khay trống cho 5s và sau đó đánh giá mức độ vỡ như không có (1), nhẹ(2), trung bình (3), hay nghiêm trọng (4) Độ cứng được

đo chủ quan bằng cách ép các quả mọng giữa ngón cái và ngón trỏ và độ xước: cứng (1), hơi mềm (2), mềm (3)

Số liệu được phân tích bởi JMP phát hiện tìm ra thông kê bằng cách sử dụng phân tích phương sai(SSA intitute 1995) một thử nghiệm khác biệt đáng kể Tukey-Kramer (sự khác biệt thật đáng kể) đã được sử dụng cho các phương tiện tách dữ liệu

10

LC 99 và 95% Cl cho giai đoạn sống khác nhau của sâu cuốn lá ăn tạp tiếp xúc với EF cho 2h tại 24 0 C trong không khí hoặc trong 10% CO 2 không khí cân bằng

11

KẾT QUẢ

Trứng bọ trĩ hoa Tây có sức chịu đựng lớn nhất trong giai đoạn sống với

EF, và con trưởng thành có sức chịu đưng ít nhất Đối với trứng nhện thái bình dương và con non có sức chịu đựng nhỏ nhất và con trưởng thành có sức chịu đựng lớn nhất Một lượng nhỏ nhện Thái Bình Dương ở giai đoạn tiền thiếu trùng và thiếu trùng thứ sinh là hai giai đoạn trung gian có sức chịu đựng tương

tự nhau đối với EF Đối với bọ ăn bột nho, những quả trứng được cho là có sức chịu đựng lớn nhất và chấy rận có sức chịu đựng thấp nhất Sâu cuốn lá ăn tạp nói chung có sức chịu đựng lớn hơn thử nghiệm so với loài khác, do đó chúng được tiếp xúc với EF trong 2h để so sánh với 1h cho loài khác Nhộng 1-3 ngày tuổi là có sức chịu đựng lớn nhất, tiếp theo là trứng và nhộng 5 ngày tuổi Có rất

ít sự khác biệt về sức chịu đựng giữa trứng 1-2 ngày tuổi và 4 ngày tuổi của sâu cuốn lá ăn tạp Sâu cuốn lá ăn tạp trưởng thành có sức chịu đựng lớn nhất trong giai đoạn sống Việc thêm vào 10% CO2 vào EF trong lúc hung khói đã thay đổi ảnh hưởng về hiệu quả của việc khử trùng tùy thuộc vào loài sâu bệnh và các giai đoạn sống Việc bổ sung CO2 tăng đáng kể hiệu quả của EF trên bọ trĩ hoa tây (trưởng thành và chấy rận) và trứng sâu cuốn lá ăn tạp 2 ngày tuổi được đánh giá bởi Nonoverlab của 95% Clo trong LC99 Tuy nhiên việc thêm vào CO2 giảm hiệu quả của EF cho sâu cuốn lá ăn tạp 3-5 ngày tuổi, một số loài có sức chịu đựng lớn nhất trong giai đoạn sống Đối với các loài còn lại việc thêm CO2 không có ảnh hưởng đáng kể

Không có ảnh hưởng đáng kể đối với quả mọng chín, vỡ, mềm, mất màu hoặc thối rữa trong “giống nho không hạt” cho bất kì xử lí hoặc lưu trữ thời gian nào, mặc dù đã có một cấp độ cao hơn của quả mọng chín, vỡ, thối rữa và độ cứng thấp hơn trong nho được điều trị với EF trong 2h Tiếp xúc với EF 5% dẫn đến tăng màu nâu của cuống và thân cây ở các đánh giá đầu tiên (2 ngày sau điều trị) Bất kì lưu trữ nào của nho dẫn tới tăng màu nâu của cuống thì trong trái cây có sự kiểm soát, tương đương với trong trái cây điều trị Nồng độ EF