Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

कॉफी बेरी बोरर हाइपोथेनेमस हम्पेई के खिलाफ नियंत्रण एजेंटों और कीटनाशकों का परीक्षण करने की पद्धति

Published: March 23, 2022 doi: 10.3791/63694

Summary

कॉफी बेरी बोरर (सीबीबी) के खिलाफ कीटनाशकों की विषाक्तता का परीक्षण करने के लिए ग्रीन कॉफी फल (जीएफ) का उपयोग करके एक विधि विकसित की गई थी। कीटनाशकों या विषाक्त पदार्थों को सीबीबी संक्रमण से पहले या बाद में कीटाणुरहित जीएफ पर लागू किया गया था। अन्य मापदंडों के अलावा कीट मृत्यु दर, पुनरावृत्ति और प्रजनन क्षमता का मूल्यांकन किया गया।

Abstract

कॉफी बेरी बोरर (सीबीबी) हाइपोथेनेमस हम्पेई के इलाज के लिए कीटनाशकों की सिफारिश करने से पहले, वयस्क कीड़ों के खिलाफ इन कीटनाशकों की मृत्यु दर और पुनरावृत्ति या प्रजनन उत्पादन पर उनके प्रभाव को जानना मूल्यवान है। हालांकि, वर्तमान में उपलब्ध विधियां केवल वयस्क मृत्यु दर का आकलन करती हैं, कार्रवाई के एक अलग तरीके के साथ उपन्यास कीटनाशकों के चयन को सीमित करती हैं। इस काम में, प्रयोगशाला स्थितियों के तहत सीबीबी पर विविध प्रभावों की पहचान करने के लिए विभिन्न प्रयोगात्मक तरीकों की जांच की गई थी। इसके लिए ग्रीन कॉफी फ्रूट्स (जीएफ) को यूवी लाइट रेडिएशन के बाद सोडियम हाइपोक्लोराइट घोल में विसर्जन करके एकत्र और कीटाणुरहित किया गया। समानांतर में, एक कॉलोनी से सीबीबी वयस्कों को सोडियम हाइपोक्लोराइट समाधान में विसर्जन द्वारा कीटाणुरहित किया गया था। फलों की सुरक्षा (प्रीइन्फेस्टेशन) का आकलन करने के लिए, फलों को प्लास्टिक के बक्से में रखा गया था, और कीटनाशकों को लागू किया गया था। फिर, सीबीबी वयस्कों को प्रति जीएफ दो सीबीबी की दर से जारी किया गया था। 1, 7, 15 और 21 दिनों के बाद सीबीबी संक्रमण और अस्तित्व का मूल्यांकन करने के लिए जीएफ को नियंत्रित परिस्थितियों में छोड़ दिया गया था। सीबीबी संक्रमण (पोस्टइन्फेस्टेशन) के बाद कीटनाशक प्रभावकारिता का मूल्यांकन करने के लिए, सीबीबी वयस्कों को 21 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के लिए 2: 1 अनुपात में जीएफ में जारी किया गया था। आंशिक रूप से उजागर अपने पेट के साथ सीबीबी वयस्कों को दिखाने वाले संक्रमित फलों का चयन किया गया और 96-अच्छी तरह से रैक में रखा गया, और फलों में उबाऊ सीबीबी का सीधे इलाज किया गया। 20 दिनों के बाद, फलों को विच्छेदित किया गया था, और प्रत्येक फल के अंदर सीबीबी जैविक चरणों को दर्ज किया गया था। जीएफ ने सब्सट्रेट के रूप में कार्य किया जो सीबीबी के खिलाफ विषाक्त, रासायनिक और जैविक कीटनाशकों का मूल्यांकन करने के लिए प्राकृतिक परिस्थितियों की नकल करते हैं।

Introduction

कॉफी बेरी बोरर (सीबीबी), हाइपोथेनेमस हम्पेई, पहली बार 1988 में कोलंबिया में पाया गया था और तब से कॉफी फसल की सबसे महत्वपूर्ण कीट प्रजाति बन गई है। सीबीबी मादाएं पहले से ही निषेचित प्रसव फल को छोड़ देती हैं, वाष्पशील रसायनों द्वारा निर्देशित नए फलों की तलाश करती हैं जो वे 1,2 का उत्सर्जन करते हैं। एक पूरा चक्र 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर23 दिनों 3 के भीतर पूरा हो जाता है। चक्र संस्थापक मादा के बीज में प्रवेश करने और फल एंडोस्पर्म में अंडे देने के साथ शुरू होता है। एक्लोज्ड लार्वा बीज खाते हैं। यदि फलों को इस बिंदु पर विच्छेदित किया जाता है, तो संस्थापक मादा और उसकी संतान दोनों का निरीक्षण करना संभव होगा। 14 दिनों के बाद, लार्वा प्यूपा बन जाता है-आम तौर पर, प्यूपा चरण 5 दिनों तक रहता है। वयस्क अवस्था में, मादाएं अपने भाई-बहनों के साथ संभोग करती हैं, और नई निषेचित मादाएं क्षतिग्रस्त फलों से दूर उड़ती हैं जो एक नया चक्र शुरू करने के लिए नए कॉफी फलों की तलाश मेंहोती हैं 4.

प्रवेश प्रक्रिया और लार्वा खिलाने का परिणाम दोनों कॉफी के बीज को नुकसान पहुंचाते हैं, कॉफी पेय की गुणवत्ता को कम करते हैं और राजस्व को काफी कम करते हैं; कॉफी बागानों में 5% से अधिक संक्रमण को आमतौर पर आर्थिक सीमा माना जाता है।

सीबीबी नियंत्रण एक एकीकृत कीट प्रबंधन (आईपीएम) रणनीति पर आधारित है, जिसमें सांस्कृतिक नियंत्रण और कृषि विज्ञान प्रथाएं, प्राकृतिक जैविक एजेंट और रासायनिक कीटनाशकों का उपयोग शामिल है, जिसके लिए सुरक्षा स्थितियों और समय पर आवेदन की आवश्यकता होतीहै।

सीबीबी के नियंत्रण के लिए नए कीटनाशकों का मूल्यांकन करने के लिए, कम लागत वाली पद्धतियों की आवश्यकता होती है जो तेजी से परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देते हैं। प्रयोगशाला और क्षेत्र दोनों प्रक्रियाएं वर्तमान में उपयोग में हैं, जिसमें कॉफी युक्त कृत्रिम आहार शामिल हैं जिसमें कीटनाशकों को 5,6 शामिल किया जाता है, या शुष्क चर्मपत्र कॉफी 7,8,9 पर कीटनाशकों का छिड़काव किया जाता है। इसके अलावा, कीटविज्ञानी आस्तीन के साथ कवर कॉफी के पेड़ की शाखाओं का उपयोग करके क्षेत्र में किए गए प्रयोगों को10,11 की सूचना दी गई है; हालाँकि, इन विधियों को गहन श्रम और लंबी मूल्यांकन अवधि की आवश्यकता होती है।

प्राकृतिक क्षेत्र की स्थिति से मिलती-जुलती एक स्थिति, जो तेज और सस्ती भी है, हरे या पके कॉफी फलों का उपयोग है। हालांकि, इन फलों को सीबीबी विकसित करने के लिए उपयुक्त परिस्थितियों में बनाए रखा जाना चाहिए, उनकी गुणवत्ता और गुणों को बनाए रखने के लिए सूक्ष्मजीवों द्वारा परिवर्तन और दूषित पदार्थों से बचना चाहिए। इसके लिए, विभिन्न कीटाणुनाशकों का उपयोग किया गया है, साथ ही गर्मी और विकिरण 7,9,12,13,14,15,16 से जुड़ी प्रक्रियाएं भी शामिल हैं

इसके अतिरिक्त, सीबीबी के खिलाफ कीटनाशक मूल्यांकन के तरीकों को फलों की तलाश में उड़ने वाली वयस्क मादाओं के सिमुलेशन की आवश्यकता होती है या उन फलोंको 17,18 में प्रवेश करना पड़ता है। इसके लिए खेत 8,11,19 में कृत्रिम फल ों का संक्रमण किया गया है, हालांकि यह प्रक्रिया श्रम गहन है और पर्यावरणीय परिस्थितियों पर निर्भर करती है।

यहां, हम उन उत्पादों के मूल्यांकन के लिए एक मानकीकृत पद्धति का वर्णन करते हैं जो नियंत्रित पर्यावरणीय परिस्थितियों में सीबीबी पर अलग-अलग प्रभाव डाल सकते हैं जो क्षेत्र की स्थितियों से मिलते जुलते हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

नोट: यह प्रोटोकॉल प्रयोगशाला स्थितियों के तहत सीबीबी पर विभिन्न प्रभावों की पहचान करने के लिए विभिन्न तरीकों को संबोधित करता है।

1. फल संग्रह

  1. सुबह-सुबह कॉफी बागान में पेड़ों से फूल आने के बाद ~ 120-150 दिनों की विकासात्मक आयु के साथ जीएफ चुनें।

2. फल कीटाणुशोधन20

  1. प्रयोगशाला में लगभग 300 जीएफ लाएं। समान आकार और स्वस्थ जीएफ का चयन करें और पेडुनकल्स को वापस लें।
  2. जीएफ को साबुन के घोल (998 एमएल नल के पानी में तरल डिशवॉशिंग साबुन के 2 मिलीलीटर) में डुबोएं, इसके बाद जीएफ को धोने के लिए रगड़ें। फिर, फलों को पानी से कुल्ला, पानी को तीन बार बदलें।
  3. जीएफ को 0.5% सोडियम हाइपोक्लोराइट समाधान (नल के पानी के 900 एमएल में 100 एमएल) में विसर्जित करें और 15 मिनट के लिए 110 आरपीएम पर एक शेकर में हलचल करें। फिर, एक प्रकार के बरतन में सरगर्मी करके और हर 10 मिनट में तीन बार पानी बदलकर पानी के साथ जीएफ को कुल्लाएं।
  4. बाँझ कागज तौलिए के साथ जीएफ सूखी।
  5. ट्रे (33 सेमी x 25 सेमी x 2 सेमी) में जीएफ रखें और उन्हें 15 मिनट के लिए विकिरणित करें, जीएफ को यूवी-सक्षम क्षैतिज लामिना प्रवाह स्टेशन के अंदर यूवी स्रोत से 55 सेमी की दूरी पर रखें।
  6. 15 मिनट की अवधि के दौरान, हर 5 मिनट में, पूरे फल के विकिरण को सुनिश्चित करने के लिए जीएफ को स्थानांतरित करें।

3. कीट कीटाणुशोधन21

  1. बायोएसेस स्थापित करने के लिए नए उभरे (उसी दिन) सीबीबी कीड़ों का उपयोग करें।
  2. सीबीबी को 0.5% सोडियम हाइपोक्लोराइट समाधान में विसर्जित करें, उन्हें 10 मिनट के लिए ब्रश के साथ धीरे-धीरे उत्तेजित करें।
  3. मलमल के कपड़े के माध्यम से सीबीबी को फ़िल्टर करें और उन्हें बाँझ आसुत जल से तीन बार धो लें।
  4. बाँझ कागज तौलिए के साथ अतिरिक्त पानी निकालें।

4. फलों पर सुरक्षात्मक प्रभाव के साथ एक उत्पाद का मूल्यांकन (प्रीइन्फेस्टेशन) (चित्रा 1)

  1. प्रयोगात्मक इकाई प्रति जीएफ के एक समूह का उपयोग करें। आम तौर पर, प्रति प्रयोगात्मक इकाई 30 जीएफ के एक समूह का उपयोग किया जाता है।
  2. प्लास्टिक के बक्से (प्रायोगिक इकाई) में जीएफ रखें।
  3. मूल्यांकन के लिए विभिन्न सांद्रता पर परीक्षण उत्पाद लागू करें। एक पोर्टेबल स्प्रेयर इकाई के साथ आवेदन बाहर ले लो। यहां 5% और 6% पर एक एल्कलॉइड इमल्शन का परीक्षण किया गया था।
  4. एक नियंत्रण के रूप में, पानी के साथ जीएफ के एक समूह को स्प्रे करें।
  5. उपचार के अनुसार कम से कम तीन पुनरावृत्ति (प्रयोगात्मक इकाई) का उपयोग करें, एक के बाद एक छिड़काव करें।
  6. एक बाँझ हुड में, प्रति जीएफ दो सीबीबी वयस्कों को छोड़ दें (प्लास्टिक के बक्से में कुल 60 सीबीबी पेश किए जाते हैं)। 30 मिनट के बाद, बक्से को कवर करें।
  7. नियंत्रित परिस्थितियों (अंधेरे, 25 ± 2 डिग्री सेल्सियस, और सापेक्ष आर्द्रता 71% ± 5%) के तहत एक कमरे या इनक्यूबेटर में संक्रमित जीएफ के साथ प्लास्टिक के बक्से छोड़ दें।
  8. 1, 7, 15 और 21 दिनों के बाद, प्रत्येक बॉक्स में फलों के बाहर बोरर फलों और जीवित और मृत कीड़ों की संख्या की गणना करें।
  9. 20 दिनों के बाद, एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत प्रत्येक जीएफ को विच्छेदन करें, आवर्धन 10x।
  10. प्रत्येक फल में कीड़ों द्वारा क्षतिग्रस्त स्वस्थ बीज या बीज की संख्या की गणना करें।
  11. विभिन्न सीबीबी जैविक चरणों की गणनाकरें 22 मनाया और प्रति प्रयोगात्मक इकाई कीट मृत्यु दर निर्धारित करने के लिए प्रत्येक बीज में मृत कीड़ों की संख्या की गणना करें।

5. सीबीबी संक्रमण (पोस्टइंफेक्शन) के बाद किसी उत्पाद के प्रभाव का मूल्यांकन (चित्रा 3)

  1. प्रति उपचार 200 फलों के समूहों का उपयोग करें।
  2. एस्टेराइल हुड में, पहले से कीटाणुरहित जीएफ के लिए सीबीबी वयस्कों (सीबीबी वयस्कों से जीएफ का 2: 1 अनुपात) जारी करें, जिससे संक्रमण 21 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के लिए आगे बढ़ सके।
  3. जीएफ की जांच करें। 3 घंटे के बाद, अधिकांश संक्रमित होना चाहिए, सीबीबी के पेट के साथ अभी भी उजागर (स्थिति ए20), जैसा कि चित्रा 2 में दिखाया गया है।
  4. 46 संक्रमित जीएफ (स्थिति ए) का चयन करें और उन्हें 96-अच्छी तरह से प्लास्टिक रैक (प्रयोगात्मक इकाई) में रखें। फलों को इस स्थिति में रहना चाहिए ताकि उपचार को सीधे फल को छिद्रित करने वाले सीबीबी पर छिड़का जा सके।
  5. उपचार के अनुसार कम से कम तीन बार (तीन रैक) स्प्रे करें, एक के बाद एक, 30 मिनट के बाद रैक को कवर करें।
  6. नियंत्रित परिस्थितियों में एक कमरे या इनक्यूबेटर में संक्रमित जीएफ के साथ रैक छोड़ दें (अंधेरे, 25 ± 2 डिग्री सेल्सियस, और सापेक्ष आर्द्रता 71% ± 5%)।
  7. 20 दिनों के बाद, 10x आवर्धन पर एक स्टीरियोमाइक्रोस्कोप के तहत जीएफ को विच्छेदित करें।
  8. प्रत्येक फल में कीड़ों द्वारा क्षतिग्रस्त स्वस्थ बीज या बीज की संख्या की गणना करें।
  9. प्रति प्रायोगिक इकाई कीट मृत्यु दर निर्धारित करने के लिए विभिन्न सीबीबी जैविक चरण22 और प्रत्येक बीज में मृत कीड़ों की संख्या की गणना करें।

6. सीबीबी पर निवारक प्रभाव के साथ एक उत्पाद का मूल्यांकन

  1. फलों पर सुरक्षात्मक प्रभाव वाले उत्पाद का मूल्यांकन करने के लिए उल्लिखित चरणों 4.1-4.6 का पालन करें।
  2. प्लास्टिक के बक्से में सीबीबी वयस्कों को जारी करने के बाद, बक्से से दूर उड़ने वाले सीबीबी की संख्या और जीएफ को संक्रमित करने वाली संख्या की गणना करें। उसके बाद, चरण 4.7-4.11 का पालन करें।
  3. सीबीबी संक्रमण के बाद उत्पाद का मूल्यांकन करने के लिए उल्लिखित चरणों 5.1-5.5 का पालन करें।
  4. स्थिति ए में कीड़ों पर प्रत्येक उपचार का छिड़काव करने के बाद, सीबीबी की संख्या की गणना करें जो जीएफ से बाहर चले गए और / उसके बाद, चरण 5.6-5.9 का पालन करें।

7. सांख्यिकीय विश्लेषण

नोट: प्रतिक्रिया चर समय के साथ मृत्यु दर प्रतिशत और स्वस्थ असंबद्ध कॉफी बीज का प्रतिशत है।

  1. प्रत्येक उपचार के लिए प्रत्येक प्रतिक्रिया चर के औसत और मानक विचलन का अनुमान लगाएं।
  2. पूरी तरह से यादृच्छिक डिजाइन के लिए एक मॉडल के साथ प्रत्येक प्रतिक्रिया चर के लिए विचरण का विश्लेषण करें।
    नोट: पूर्ण नियंत्रण (जल नियंत्रण) के खिलाफ उपचार की तुलना करने के लिए डनेट का 5% तुलना परीक्षण किया जाता है।
  3. जब उपचार पूर्ण नियंत्रण से काफी अलग होते हैं, तो उपचार की तुलना करने के लिए 5% कम से कम महत्वपूर्ण अंतर (एलएसडी) परीक्षण का उपयोग करें।
  4. परीक्षण की शक्ति का मूल्यांकन करें; यदि 85% से अधिक है, तो विचरणों की सामान्यता और एकरूपता की मान्यताओं को पूरा किया जाता है।

Figure 1
चित्रा 1: सीबीबी पर कीटनाशकों के पूर्व संक्रमण प्रभावों के मूल्यांकन के लिए प्रक्रिया। हरे फलों (जीएफ) का उपयोग करके हाइपोथेनेमस हम्पेई (सीबीबी) पर कीटनाशकों के पूर्व संक्रमण प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए कदम। () फलों का चयन। () कॉफी फलों पर कीटनाशकों का छिड़काव। () कॉफी फलों का सीबीबी संक्रमण 21 सीबीबी प्रति जीएफ के अनुपात में। () संक्रमित फल। () नियंत्रित परिस्थितियों में फलों का इनक्यूबेशन। (एफ) फल विच्छेदन। (जी) बीज के अंदर सीबीबी आबादी की गणना करना। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्रा 2: कॉफी फल के सीबीबी संक्रमण को संसाधित करें। संक्रमित फलों में सीबीबी वयस्क होते हैं जिनके पेट आंशिक रूप से उजागर होते हैं (स्थिति ए)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 3
चित्रा 3: सीबीबी पर कीटनाशकों के पॉसिनफेक्शन प्रभावों के मूल्यांकन के लिए प्रक्रिया। जीएफ का उपयोग करके सीबीबी पर कीटनाशकों के पोस्टइंफेक्शन प्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए कदम( ) फल चयन। (बी) 2: 1 सीबीबी प्रति जीएफ के अनुपात में सीबीबी के साथ फलों का संक्रमण। () संक्रमित फलों का चयन। (डी) फलों पर कीटनाशक का छिड़काव। () फलों की इनक्यूबेशन। (एफ) फल विच्छेदन। (जी) सीबीबी जनसंख्या की गणना करना। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

परिणामों से पता चला कि सीबीबी मादाओं ने फलों को पहचाना, और फलों की सतह और उत्सर्जित गंधों की विशेषताओं के आधार पर, सीबीबी मादाओं ने 21 डिग्री सेल्सियस पर 3 घंटे के भीतर फलों में घुसना या बोर करना शुरू कर दिया।

सीबीबी पर एक कीटनाशक का प्रभाव जब 24 घंटे के बाद कॉफी फल (प्रीइंफेक्शन प्रक्रिया) पर लागू होता है और समय के साथ चित्रा 4 में दिखाया गया है। एलएसडी परीक्षण के अनुसार, दो कीटनाशकों (5% और 6% पर एल्कलॉइड इमल्शन) ने दिन 20 (तालिका 1) पर उच्च कीट मृत्यु दर का कारण बना और पानी के निरपेक्ष नियंत्रण (पी < 0.001) की तुलना में महत्वपूर्ण अंतर दिखाया। संक्रमित स्वस्थ बीजों के प्रतिशत के बारे में (तालिका 1), 5% (पी < 0.001) पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण और कीटनाशक समूहों के बीच अंतर भी थे। नियंत्रण समूह में, 37% बीज संक्रमित नहीं थे, जबकि कीटनाशकों के आवेदन ने बीजों की रक्षा की, कीटनाशक 2 का उपयोग करते समय 94% बीज स्वस्थ रहते हैं और कीटनाशक 1 के साथ 89% होते हैं।

Figure 4
चित्रा 4: नियंत्रण बनाम दो कीटनाशक समूहों में कीटनाशकों के पूर्व संक्रमण प्रभाव। कीटनाशकों के पूर्व संक्रमण प्रभाव। वयस्क एच हम्पेई की प्रतिशत मृत्यु दर का मूल्यांकन संक्रमण के बाद 1, 7, 15 और 21 दिनों में किया गया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

उपचार प्रायोगिक इकाई मृत्यु दर (%) स्वस्थ बीज (%)
औसत एसडी औसत एसडी
नियंत्रण (पानी) 5 12.4 8.3 37 6.3
कीटनाशक 1 5 83.9 *ख 3.9 89 *ख 6
कीटनाशक 2 5 94.2 * ए 3.2 94.2 * ए 3.7
* प्रत्येक चर के लिए, 5% पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण (पानी) के संबंध में मतभेद।

तालिका 1: सीबीबी पर प्रीइंफेक्शन उपचार का प्रभाव। प्रतिशत मृत्यु दर और प्रतिशत20 दिनों के बाद स्वास्थ्य बीज। * प्रत्येक चर के लिए, 5% पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण (पानी) के संबंध में मतभेद।

21 दिनों के बाद प्रीइंफेक्शन परिणाम तालिका 1 में दिखाए गए हैं, और समय के साथ परिणाम चित्रा 4 के अनुरूप हैं। इस मामले में, कॉफी फल एक विषाक्त पदार्थ के साथ कवर किए गए थे जो कीट मृत्यु का कारण बनता है। जब वे फलों पर चलते हैं, तो कीड़े गर्भवती हो जाते हैं, फलों को अपने पाल्प्स के साथ स्वाद लेते हैं, या फलों के एपिडर्मिस को चबाना शुरू करते हैं। इसके अतिरिक्त, फलों की सतह पर लगाए गए पदार्थ फल की प्राकृतिक गंध को बदल या बदल सकते हैं, इसलिए सीबीबी व्यक्ति संक्रमण प्रक्रिया को रोक सकते हैं, या तो दूर उड़ सकते हैं या इसे छूने या संक्रमित किए बिना फल से अलग होना पसंद करते हैं। उत्पाद की कार्रवाई के समय के आधार पर, कीट मृत्यु दर या संक्रमण व्यवहार से बचना 24 घंटे या उससे अधिक समय तक जारी रह सकता है।

दूसरी ओर, यदि कीड़े फलों (पोस्टइन्फेस्टेशन) को बोर करना शुरू करने के बाद उत्पादों को लागू किया जाता है, तो उत्पाद कीट छल्ली में प्रवेश कर सकते हैं, जिससे कीट मृत्यु दर (तालिका 2 और चित्रा 5) हो सकती है। सबसे अधिक मृत्यु कीटनाशक 2 (पी < 0.01) के साथ हुई। यदि मृत्यु दर तेजी से होती है, तो कीट बीज में प्रवेश करने से पहले मर जाएगा, और बीज के अंदर कोई अंडे या कीट आबादी नहीं मिलेगी।

Figure 5
चित्रा 5: कीटनाशकों के पोस्टइंफेक्शन प्रभाव। वयस्क एच हम्पेई की प्रतिशत मृत्यु दर का मूल्यांकन संक्रमण के बाद 1, 7, 15 और 21 दिनों में किया गया। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

उपचार प्रायोगिक इकाई मृत्यु दर (%) स्वस्थ बीज (%)
औसत एसडी औसत एसडी
नियंत्रण (पानी) 5 11.1 3.0 57.3 3. 9
कीटनाशक 1 5 46.8 *ख 6.6 79.2 *ख 8.6
कीटनाशक 2 5 77.8 * ए 3.7 90.0 * ए 2.9
* प्रत्येक चर के लिए, 5% पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण (पानी) के संबंध में मतभेद।

तालिका 2: सीबीबी पर पोस्टइंफेक्शन उपचार के प्रभाव। 20 दिनों के बाद प्रतिशत मृत्यु दर और प्रतिशत स्वस्थ बीज। * प्रत्येक चर के लिए, 5% पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण (पानी) के संबंध में मतभेद। प्रत्येक चर के लिए, अलग-अलग अक्षर एलएसडी 5% के अनुसार अंतर का संकेत देते हैं।

कीटनाशकों के प्रभाव मूल्यांकन के 20 वें दिन स्वस्थ अप्रकाशित बीजों के प्रतिशत के रूप में परिलक्षित होते हैं (तालिका 2)। उच्च कीट मृत्यु दर के कारण, कीट कॉफी के बीज में प्रवेश नहीं करता था और उन्हें नुकसान पहुंचाता था। कॉफी के बीज के 79% -90% के बीच संरक्षित उत्पादों का अनुप्रयोग, नियंत्रण के संबंध में अंतर दिखाता है, जिसमें 57% बीज स्वस्थ पाए गए (पी < 0.01)। दो कीटनाशकों (पी < 0.01) के बीच महत्वपूर्ण अंतर भी देखा गया था।

कुछ मामलों में, कीड़े बहुत जल्दी मर गए, यहां तक कि बीज को नुकसान पहुंचाने से पहले भी। हालांकि, अगर कीट की मृत्यु में अधिक समय लगा, तो कीट बीज तक पहुंच सकता है और कुछ अंडे जमा कर सकता है, और बाद में, वयस्क मर जाएगा। इस मामले में, पानी के साथ छिड़काव नियंत्रण समूह में पाए जाने वाले कीट आबादी की तुलना में कॉफी के बीज के अंदर एक कम कीट आबादी पाई गई (तालिका 3)।

उपचार कीटों की कुल औसत आबादी/बीज * डंकन समूहीकरण (अल्फा = 00.05)
नियंत्रण 5 एक
एंटोमोपैथोजेन 2.5 b
विकर्षक पदार्थ 3.27 b
एंटोमोपैथोजेन + विकर्षक 1.5 c
प्रत्येक चर के लिए, अलग-अलग अक्षर एलएसडी 5% के अनुसार अंतर का संकेत देते हैं।

तालिका 3: एंटोमोपैथोजेन कवक और एक विकर्षक पदार्थ के साथ उपचार के बाद पोस्टइन्फेस्टेशन प्रभाव। बीज के अंदर कीटों की आबादी। जीएफ को 15 दिनों में विच्छेदित किया गया था। * प्रत्येक चर के लिए, 5% पर डनेट के परीक्षण के अनुसार नियंत्रण (पानी) के संबंध में मतभेद। प्रत्येक चर के लिए, अलग-अलग अक्षर एलएसडी 5% के अनुसार अंतर का संकेत देते हैं।

चित्रा 6 पोस्टइंफेक्शन प्रभाव, एक एंटोमोपैथोजेन, और एक विकर्षक पदार्थ के साथ-साथ उनकी संयुक्त कार्रवाई के साथ एक उत्पाद के प्रभाव को दर्शाता है।

Figure 6
चित्रा 6: एक एंटोमोपैथोजेन कवक और एक विकर्षक पदार्थ के पोस्टइन्फेस्टेशन प्रभाव। वयस्क एच हम्पेई और बीज क्षति की प्रतिशत मृत्यु दर। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

ये पद्धतियां सीबीबी पर विषाक्त उत्पादों के विभिन्न प्रभावों के तेजी से निर्धारण की अनुमति देती हैं।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

इस प्रोटोकॉल में, फलों के कीटाणुशोधन के साथ-साथ कीड़े महत्वपूर्ण कदम हैं। जब प्रयोगशाला में खेत के फलों का उपयोग किया जाता है, तो वे अक्सर उच्च संदूषण और निर्जलीकरण दिखाते हैं क्योंकि सूक्ष्मजीव और घुन एपिडर्मिस 7,15,16 में मौजूद होते हैं। इसलिए, उन फलों या कीड़ों का उपयोग करना जो कीटाणुरहित नहीं हैं, सूक्ष्मजीवों, जैसे बैक्टीरिया या कवक के कारण संदूषण के कारण कीट मृत्यु का कारण बनेंगे, इस प्रकार बायोसे परिणामों में हस्तक्षेप करेंगे। इससे पहले, तापियास एट अल .20 ने फलों के कीटाणुशोधन के लिए अन्य रोगाणुरोधी एजेंटों का मूल्यांकन किया, जैसे कि कार्बेंडाजिम और बेंजाल्कोनियम क्लोराइड; हालांकि, हालांकि फल कीटाणुशोधन अच्छा था, ये यौगिक सीबीबी या पर्यावरण के लिए अत्यधिक विषाक्त थे।

0.5% सोडियम हाइपोक्लोराइट के उपयोग का मूल्यांकन 30 मिनट और 15 मिनट के लिए समाधान में फलों को डुबोकर किया गया था। दोनों समय की लंबाई के बाद, सूक्ष्मजीव प्रभावित हुए थे, लेकिन समाधान23 की ऑक्सीकरण शक्ति के कारण डुबकी के 30 मिनट के बाद सीबीबी भी प्रभावित हुआ था। यूवी प्रकाश सूक्ष्मजीवों के डीएनए24 को नुकसान पहुंचाता है, संदूषण को कम करता है। हालांकि, उच्च खुराक (लंबे समय तक एक्सपोजर समय) पर, फलों की क्षति होती है, जिससे परिगलन और बीज निर्जलीकरण होता है। 15 मिनट के लिए 0.5% सोडियम हाइपोक्लोराइट के साथ कीटाणुशोधन के बाद 15 मिनट के लिए यूवी प्रकाश जोखिम इस प्रक्रिया में इष्टतम पाया गया था।

दूसरा विचार कीट की गुणवत्ता है। इस अध्ययन के लिए, कीड़े बायोकफे25 (http://avispitas.blogspot.com/p/biocafe.html) नामक एक कीट पालन इकाई द्वारा प्रदान किए गए थे। गरीब कीट कॉलोनियों से कमजोर या अंतर्निहित कीड़े एक विषाक्त उत्पाद के परिणामों को अधिक महत्व देंगे। इसके अलावा, प्रयोगशाला व्यवहार, इस मामले में, उच्च फिटनेस वाले जंगली प्रकार के कीड़ों के क्षेत्र टिप्पणियों के अनुरूप नहीं होगा। इसके अतिरिक्त, ऐसे कीड़ों में बड़ी संख्या में सूक्ष्मजीव हो सकते हैं जो बायोसे में हस्तक्षेप कर सकते हैं। इसलिए, कीटाणुशोधन21 पद्धति की सफलता सुनिश्चित करने के लिए एक महत्वपूर्ण कदम है।

संक्रमण (एक फल के लिए दो कीड़े) के संबंध में, यह पहले निर्धारित किया गया था कि कीड़ों की एक बड़ी मात्रा का उपयोग करने से एक से अधिक कीट छिद्र के साथ कॉफी फलों की संख्या में वृद्धि होगी, जिससे विश्लेषण अधिक कठिनहो जाएगा 20. इसके अलावा, जिस तापमान पर प्रयोग किए जाते हैं, वह स्थिति ए में कीड़ों के साथ फल प्राप्त करने या फलों के छिड़काव के दौरान एक सामान्य कीट प्रवेश प्राप्त करने के लिए महत्वपूर्ण है। 3 घंटे के लिए 21 डिग्री सेल्सियस के तापमान का उपयोग करने से 70% से अधिक फल संक्रमित हो गए। जब तापमान 25-27 डिग्री सेल्सियस के बीच बढ़ गया, तो अधिकांश कीड़े 21 डिग्री सेल्सियस की तुलना में कम समय में स्थिति बी तक पहुंच गए। फल में सीबीबी का तेजी से प्रवेश तापमान वृद्धि26 के कारण कीट की अधिक गतिविधि का परिणाम है। इस प्रकार, लंबे समय तक 25 डिग्री सेल्सियस के तापमान का उपयोग करने की असुविधा यह है कि कई फल एक से अधिक छिद्रों के साथ पाए जाते हैं, और ए और बी दोनों स्थितियों में कीड़े के साथ।

इस पद्धति के विकास से पहले, ग्राउंड कॉफी के साथ कृत्रिम कीट आहार का उपयोग पदार्थ को आहार 5,6 में या उससे अधिक शामिल करके विषाक्त पदार्थों केप्रभावों का मूल्यांकन करने के लिए किया जाता था; हालाँकि, ये आहार उनके विशेष घटकों27,28 के कारण महंगे हैं। चर्मपत्र कॉफी का उपयोग कीटनाशक मूल्यांकन के लिए भी किया गया है, जहां कॉफी बीन्स को मूल्यांकन किए जाने वाले पदार्थ के साथ छिड़का जाता है या डुबोया जाता है। चूंकि चर्मपत्र की संरचना और संरचना फल के पेरिकार्प से अलग है, इसलिए यह उम्मीद की जाएगी कि कीटनाशक और कॉफी के बीच बातचीत अलग है। चर्मपत्र कॉफी के साथ, कीटनाशक अणु को आसानी से अवशोषित किया जा सकता है, इस प्रकार प्राकृतिक परिस्थितियों में देखी गई तुलना में अधिक मृत्यु दर उत्पन्न होती है। इसके अलावा, चर्मपत्र कॉफी तुलनात्मक रूप से अधिक महंगी है क्योंकि इसे फलों के गूदे से हटाना पड़ता है और फिर सुखाया जाता है। इसके अलावा, यह कीट वृद्धि के लिए प्राकृतिक सब्सट्रेट नहीं है।

अंत में, कीट विकास के लिए पर्याप्त पोषक तत्वों के साथ वास्तविक हरी कॉफी का उपयोग करना नकली प्राकृतिक परिस्थितियों में कीड़ों को यौगिकों की विषाक्तता का मूल्यांकन करने का सबसे उपयुक्त तरीका है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

किसी भी लेखक के पास घोषित करने के लिए हितों का कोई टकराव नहीं है।

Acknowledgments

लेखक कोलंबिया के नेशनल फेडरेशन ऑफ कॉफी ग्रोवर्स, कीट विज्ञान विभाग के सहायकों (डायना मार्सेला गिराल्डो, ग्लोरिया पेट्रीसिया नारंजो), प्रयोग स्टेशन नारंजल और जॉन फेलिक्स ट्रेजोस के लिए अपना धन्यवाद व्यक्त करते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Beaker with spout, low form 500 mL BRAND PP BR87826
Benchtop Shaker New Brunswick Scientific Innova 4000 Incubator Shaker
Dishwashing liquid soap-AXION Colgate-Palmolive AXION
Hood; Horizontal Laminar Flow Station Terra Universal  Powder-Coated Steel, 1930 mm W x 1118 mm D x 1619 mm H, 120 V (https://www.terrauniversal.com/hood-horizontal-laminar-flow-station-9620-64a.html)
Insects CBB BIOCAFE (http://avispitas.blogspot.com/p/biocafe.html).
Multi Fold White paper towels Familia 73551
Preval Spray unit  Preval Merck Z365556-1KT https://www.sigmaaldrich.com/CO/es/product/sigma/z365556?gclid=Cj0KCQiAweaNBhDEARIsAJ
5hwbfZOy1TWGj6huatFtRQt
AzOyHe5-oBiKnOUK2T1exuuk
WwJLdvxkvsaAjoYEALw_wcB
Reversible Racks 96-Well heathrowscientific HEA2345A https://www.heathrowscientific.com/reversible-racks-96-well-i-hea2345a
Scalpel blades N 11 Merck S2771-100EA
Scalpel handles N3 Merck S2896-1EA
Sodium Hypochloride The clorox company Clorox
Stereo Microscope Zeiss Stemi 508 https://www.zeiss.com/microscopy/int/products/stereo-zoom-microscopes/stemi-508.html

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mendesil, E., et al. Semiochemicals used in host location by the coffee berry borer, Hypothenemus hampei. Journal of Chemical Ecology. 35 (8), 944-950 (2009).
  2. Jaramillo, J., et al. Coffee berry borer joins bark beetles in coffee klatch. PLoS ONE. 8 (9), 74277 (2013).
  3. Giraldo-Jaramillo, M., Garcia, A. G., Parra, J. R. Biology, thermal requirements, and estimation of the number of generations of Hypothenemus hampei (Ferrari, 1867) (Coleoptera: Curculionidae) in the state of São Paulo, Brazil. Journal of Economic Entomology. 111 (5), 2192-2200 (2018).
  4. Benavides, P., Góngora, C., Bustillo, A. IPM Program to Control Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei, with Emphasis on Highly Pathogenic Mixed Strains of Beauveria bassiana, to Overcome Insecticide Resistance in Colombia. IntechOpen. , (2012).
  5. Martínez, C. P., Echeverri, C., Florez, J. C., Gaitan, A. L., Góngora, C. E. In vitro production of two chitinolytic proteins with an inhibiting effect on the insect coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Curculionidae) and the fungus Hemileia vastatrix the most limiting pests of coffee crops. AMB Express. 2, 1-11 (2012).
  6. Padilla, B. E., Acuña, Z., Velásquez, C. S., Rubio, G. J. D. Inhibitors of [alpha]-amylases from the coffee berry borer Hypothenemus hampei in different plant species. Revista Colombiana de Entomología. 32 (2), 125-130 (2006).
  7. Alvarez, J. H., Cortina, H. A., Villegas, J. F. Methods to evaluate antibiosis to Hypothenemus hampei Ferrari in coffee under controlled conditions. Cenicafé. 52 (3), 205-214 (2001).
  8. Arcila, A., Duarte, A. F., Villalba, D. A., Benavides, P. New Product in the Integrated Management of the Coffee Berry Borer in Colombia. National Coffee Research Center (Cenicafé). , Available from: https://biblioteca.cenicafe.org/handle/10778/477 (2014).
  9. Jaramillo, J., Montoya, E., Benavides, P., Góngora, C. Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae for the control of coffee brocade in fruits on the ground. Revista Colombiana de Entomología. 41, 95-104 (2015).
  10. Bastidas, A., Velásquez, E., Benavides, P., Bustillo, A., Orozco, C. Evaluation of preformulated Beauveria bassiana (Bálsam) Vuillemin, for the control of the coffee berry borer. Agronomia. 17, 44-61 (2009).
  11. Villalba-Gault, D., Bustillo, A., Chaves Cordoba, B. Evaluation of insecticides for the control of the coffee berry borer in Colombia. Cenicafe. 46, 152-163 (1995).
  12. Bustillo, A. E., Orozco, J., Benavides, P., Portilla, M. Mass production and use of parasitoids for the control of the coffee berry borer in Colombia. Cenicafe. 47 (4), 215-230 (1996).
  13. Celestino, F. N., Pratissoli, D., Machado, L. C., Santos Junior, H. J. G. D., Mardgan, L., Ribeiro, L. V. Adaptation of breeding techniques of the coffee berry borer [Hypothenemus hampei (Ferrari). Coffee Science. 11 (2), 161-168 (2016).
  14. Domínguez, L., Parzanese, M. Ultraviolet light in food preservation. Argentine Foods. 52 (2), 70-76 (2012).
  15. Jaramillo, J., Chabi-Olaye, A., Poehling, H. M., Kamonjo, C., Borgemeister, C. Development of an improved laboratory production technique for the coffee berry borer Hypothenemus hampei, using fresh coffee berries. Entomologia Experimentalis et Applicata. 130 (3), 275-281 (2009).
  16. Pérez, J., Infante, F., Vega, F. E. Does the coffee berry borer (Coleoptera: Scolytidae) have mutualistic fungi. Annals of the Entomological Society of America. 98 (4), 483-490 (2005).
  17. Benavides, P., Gil, P., Góngora, C., Arcila, A. Integrated pest management. Cenicafe. Manual of the Colombian coffee grower: Research and technology for the sustainability of coffee growing. Manizales: FNC: Cenicafé. 3, 179-214 (2013).
  18. Bustillo, P. A review of the coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae), in Colombia. Revista Colombiana de Entomología. 32 (2), 101-116 (2006).
  19. Arcila, A., Benavides, P., Mejia, J. New Chemical Control Alternative for the Integrated Management of the Coffee Berry Borer. National Coffee Research Center (Cenicafé). , Available from: https://biblioteca.cenicafe.org/handle/10778/557 (2015).
  20. Tapias, L., Martinez, C., Benavides, P., Gongora, C. Laboratory method to evaluate the effect of insecticides on the coffee berry borer. Cenicafé. 68 (2), 76-89 (2017).
  21. Bustillo, A. E., Marín, P. How to reactivate the virulence of Beauveria bassiana to control the coffee berry borer. Manejo Integrado de Plagas. 63, (2002).
  22. Constantino, L. M., et al. morphological and genetic aspects of Hypothenemus obscurus and Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae: Scolytinae). Revista Colombiana de Entomología. 37 (2), 173-182 (2011).
  23. Estrela, C., et al. Mechanism of action of sodium hypochlorite. Brazilian Dental Journal. 13 (2), 113-117 (2002).
  24. Diffey, B. L. Solar ultraviolet radiation effects on biological systems. Physics in Medicine and Biology. 36 (3), 299-328 (1991).
  25. BIOCAFE. , Available from: http://avispitas.blogspot.com/p/biocafe.html (2022).
  26. Bustillo, A. E., et al. Integrated Management of the Coffee Berry Borer: Hypothenemus hampei Ferrari in Colombia. , Available from: https://biblioteca.cenicafe.org/hangle/10778/848 (1998).
  27. Portilla, R. Development and evaluation of an artificial diet for the rearing of Hypothenemus hampei. Cenicafé. 50, 24-38 (1999).
  28. Portilla, R. M., Streett, D. A. New techniques for automated mass production of Hypothenemus hampei on the modified Cenibroca artificial diet. Cenicafé. 57, 37-50 (2006).

Tags

पर्यावरण विज्ञान अंक 181 कॉफी कीटनाशकों मृत्यु दर पुनरावृत्ति विकास के चरणों
कॉफी बेरी बोरर <em>हाइपोथेनेमस हम्पेई</em> के खिलाफ नियंत्रण एजेंटों और कीटनाशकों का परीक्षण करने की पद्धति
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Góngora, C. E., Tapias, J.,More

Góngora, C. E., Tapias, J., Martínez, C. P., Benavides, P. Methodology to Test Control Agents and Insecticides Against the Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei. J. Vis. Exp. (181), e63694, doi:10.3791/63694 (2022).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter