Toxicidade do isotiocianato de alilo com e sem recirculação no controle de insetos em milho armazenado

Abstract

O isotiocianato de alilo (AITC) é considerado um fumigante alternativo, destacando- se pela sua alta toxicidade para populações de insetos de grãos armazenados, inclusive em populações de insetos resistentes à fosfina. Entretanto, grande parte dos estudos com AITC são realizados com aplicação direta ou utilizando pequenos volumes de grãos. Além disso, uma das limitações para o uso do AITC é seu baixo coeficiente de difusão, o que dificulta a sua distribuição na massa de grãos. Logo, o presente estudo teve como objetivo determinar a eficácia do AITC aplicado em sistema com recirculação no controle de Sitophilus zeamais (Mots. 1855) (Coleoptera: Curculionidae), Rhyzopertha dominica (Fabr.) (Coleoptera: Bostrichidae) e Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) em grãos de milho e caracterizar a qualidade do produto após exposição ao AITC. Nos bioensaios de toxicidade nos sistemas com recirculação e sem recirculação do AITC, foi utilizado um protótipo de PVC com 1,60 m de comprimento e 0,30 m de diâmetro com capacidade estática para 60 kg de grãos de milho. A vazão volumétrica adotada no sistema de recirculação do AITC foi de 27,6 L/min. Para avaliar a toxicidade do AITC em sistemas sem recirculação e com recirculação, insetos adultos de S. zeamais, T. castaneum e R. dominica foram dispostos em diferentes posições da coluna de grãos: i) na base da coluna de grãos (0,0 m); ii) a 0,5 m da base da coluna de grãos; e iii) no topo da coluna de grãos (1,0 m). Foram determinadas as CL 50 e CL 95 , para as diferentes espécies de insetos, em cada posição da coluna de grãos. O tempo de exposição ao AITC adotado foi de 48 h. As concentrações de AITC utilizadas foram 8,33, 12,50, 16,67, 20,83, 25,00, 29,17, 33,33 e 37,50 µL/kg. Determinaram-se a taxa instantânea de crescimento populacional dos insetos e a perda de matéria seca dos grãos 55 dias após a fumigação. Para determinar a qualidade dos grãos o teor de água, a coloração e a condutividade elétrica foram avaliadas. Adotou-se o Delineamento Inteiramente Casualizado, em esquema fatorial de 2 (sistemas de fumigação) x 8 (concentrações de AITC) x 3 (disposições dos insetos nas colunas), com três repetições. Para S. zeamais, no sistema com recirculação, foram estimados valores de CL 50 iguais a 17,68, 18,20 e 18,95 µL/kg, na base, a 0,5 m da base e no topo da coluna de grãos (1,0 m), respectivamente. Para R. dominica, os valores de CL 50 variaram entre 15,54 e 18,60 µL/kg, enquanto que as CL 95 permaneceram entre 26,32 e 32,01 µL/kg. Com relação a T. castaneum, os valores de CL 50 e CL 95 variaram entre 27,72 a 31,37 µL/kg e 49,13 a 60,36 µL/kg, respectivamente. No sistema sem recirculação, foi verificada mortalidade dos insetos somente na base da coluna de grãos, sendo igual a 100%, em todas as concentrações adotadas. Quanto à taxa instantânea de crescimento populacional verificou-se redução à medida que se elevou a concentração do AITC, nas diferentes posições da coluna de grãos, quando se adotou o sistema com recirculação, para S. zeamais e R. dominica. Tendência semelhante foi verificada para a perda de matéria seca nos grãos. Nas condições adotadas no presente estudo, o AITC não alterou a qualidade dos grãos de milho. De acordo com os resultados obtidos, é possível concluir que a aplicação do AITC em sistema com recirculação contribui para o controle de S. zeamais, T. castaneum e R. dominica de forma uniforme na massa de grãos de milho, sem alterar a qualidade do produto. Palavras-chave: AITC. Óleos essenciais. Grãos armazenados. Inseticidas botânicos.

Allyl isothiocyanate (AITC) is considered an alternative fumigant, standing out for its high toxicity to stored grain insect populations, including phosphine resistant populations of insects. However, most studies with AITC are performed with direct application or using small volumes of grains. In addition, one of the limitations for the use of AITC is its low diffusion coefficient, which makes it difficult to distribute it in the grain mass. Therefore, the present study aimed to determine the effectiveness of AITC applied in a system with recirculation in the control of Sitophilus zeamais (Mots. 1855) (Coleoptera: Curculionidae), Rhyzopertha dominica (Fabr.) (Coleoptera: Bostrichidae) and Tribolium castaneum (Herbst) (Coleoptera: Tenebrionidae) in corn grains and to characterize the quality of the product after exposure to AITC. In the toxicity bioassays in systems with recirculation and without recirculation of the AITC, a PVC prototype with 1.60 m in length and 0.30 m in diameter with a static capacity of 60 kg of corn grains was used. The volumetric flow rate adopted in the AITC recirculation system was 27.6 L/min. For evaluate the toxicity of AITC in systems without recirculation and with recirculation, adult insects of S. zeamais, R. dominica and T. castaneum were placed in different positions of the grain column: i) at the base of the grain column (0.0 m); ii) 0.5 m from the base of the grain column; and iii) at the top of the grain column (1.0 m). The LD 50 and LD 95 were determined for the different insect species at each position of the grain column. The AITC exposure time adopted was 48 h. The AITC concentrations used were 8.33, 12.50, 16.67, 20.83, 25.00, 29.17, 33.33 and 37.50 µL/kg. The instantaneous rate of population growth and dry matter loss in grains after 55 days after grain fumigation were determined. To determine the quality of the grains, the moisture content, color and electrical conductivity were evaluated. A completely randomized design was adopted, in a 2X8X3 factorial scheme, with three replications. For S. zeamais in the recirculation system, LD 50 values equal to 17.68, 18.20 and 18.95 µL/kg were estimated at the base, 0.5 m from the base and at the top of the grain column (1.0 m), respectively. For R. dominica, the LD 50 values ranged between 15.54 and 18.60 µL/kg, while the LD 95 remained between 26.32 and 32.01 µL/kg. Regarding T. castaneum, the LD 50 and LD 95 values ranged between 27.72 - 31.37 µL/kg and 49.13 - 60.36 µL/kg, respectively. In the system without recirculation, insect mortality was verified only at the base of the grain column, being equal to 100%, at all concentrations adopted. As for instantaneous rate of population growth, there was a reduction as the AITC concentration was increased, in the different positions of the grain column, when the system with recirculation was adopted, for S. zeamais and R. dominica. A similar trend was observed for the dry matter loss in the grains. Under the conditions adopted in the present study, the AITC did not change the quality of the corn. According to the results obtained, it is possible to conclude that the application of AITC in a system with recirculation contributes to the control of S. zeamais, T. castaneum and R. dominica in a uniform way in the corn grain mass and does not change the quality of the product. Keywords: AITC. Essential oils. Stored grains. Botanical Insecticide.