SUPERVISOR
علیرضا بلندنظر (استاد مشاور) جهانگیر خواجه علی (استاد راهنما) نفیسه پورجواد (استاد راهنما)
STUDENT
Mehrnaz Riazi
مهرناز ریاضی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390
TITLE
Insecticidal Activity of Some Selected Essential Oils and Their Formulations Against Aphis gossypii (Hemiptera: Aphididae)
The cotton aphid, Aphis gossypii Glover, is an important pest of a number of field and greenhouse important crops in all around the world. In recent years, the use of essential oils derived from aromatic plants has been considered as low-risk insecticides. Essential oils have repellent, insecticidal and growth-reducing effects on a variety of insects. The objective of the present work was to determine the potential of some essential oils against A. gossypii as repellent, fumigant and contact insecticides and to charactrize their composition by GC-Mass analysis. The phytotoxicity of essential oils formulations were also determined on the cucumber leaves. The fumigant toxicity of 20 essential oils were investigated in the screening test against Aphis gossypii adults at three concentrations (1.4, 11.7 and 23.5 µl L -1 ). Thirteen essential oils with the highest activity at concentration of 23.5 µl L -1 were chosen for adult fumigant bioassay. Seven essential oils with the LC 50 values of lower than 11 µl L ?1 for adults were selected for fumigant bioassay on the third and first numphal instars, contact toxicity, repellency bioassay and phytotoxicity test. The main constituents of the essential oils of Mentha pulegium, Cuminum cyminum, Mentha piperita, Mentha spicata, Ferula gummosa, Anethum graveolens and Myrtus communis were pulegine, cuminylaldehyde, menthole, carvone, ?-pinene, ?-phellandrene and 1,8-cineole, respectively. In the fumigant bioassays, for adult aphids, the essential oil of M. pulegium was the most toxic (LC 50 = 4.70µl L ?1 ), followed by oils from C. cyminum (LC 50 = 4.87 µl L ?1 ), M. piperita (LC 50 = 5.08 µl L ?1 ), M. spicata (LC 50 = 5.24µl L ?1 ), F. gummosa (LC 50 = 5.83µl L ?1 ) , A. graveolens (LC 50 = 7.94µl L ?1 ), Eucalyptus globelus . (LC 50 = 9.24µl L ?1 ), Lavendula stoechas (LC 50 = 9.33µl L ?1 ) , M. communis (LC 50 = 10.72µl L ?1 ) , Foeniculum vulgare (LC 50 = 16.60µl L ?1 ), Zataria multiflora (LC 50 = 19.79µl L ?1 ) , Pelargonium roseum (LC 50 = 23.42µl L ?1 ) and Matricaria chamomila (LC 50 = 24.59µl L ?1 ). The LC 50 values of fumigant toxicity of essential oils against third-instar nymph and first-instar nymph were M. pulegium (LC 50 = 2.13 and 1.43µl L ?1 ), C. cyminum (LC 50 = 3.20 and 1.82 µl L ?1 ), M. spicata (LC 50 = 3.41and 2.70µl L ?1 ), M. piperita (LC 50 = 3.78 and 1.65µl L ?1 ), A. graveolens (LC 50 = 4.41and 3.21 µl L ?1 ), F. gummosa (LC 50 = 5.56 and 4.06 µl L ?1 ) and M. communis (LC 50 = 7.05 and 5.66µl L ?1 ), respectively. The LC 50 values of formulations in the contact bioassay for C. cyminum , M. pulegium , M. piperita , M. picata , A. graveolens , F. gumosa and M. communis were 9045, 10497, 13620, 14033, 18221, 18685 and 22310 mg L -1 , respectively. The repellency bioassay showed that all tested formulations with the exception of M. piperita and M. spicata formulations has a repellent effect on aphid adults. F. gommosa caused high repellency effect (68.75%) on adult aphids. All tested formulations of essential oils at the highest tested dose caused some phytotoxicity on the cucumber leaves. Due to the high efficiency of the tested essential oils in this study by further studies on the finding appropriate formulations, it will be possible to use them against the aphids in the near future. Key Words: Essential oils, Pesticide formulation, Botanical insecticides, Insecticidal effect, Cotton- melon aphid
شته جالیز، Aphis gossypii ، یکی از آفات اصلی تعدادی از محصولات مهم زراعی و گلخانه ای می باشد. در سال های اخیر، کاربرد اسانس های گیاهی مشتق شده از گیاهان معطر به عنوان حشره کش های کم خطر مورد توجه قرار گرفته است. این ترکیبات دارای اثرات دورکنندگی، حشره کشی و کاهش رشد روی حشرات مختلف می باشند. هدف از این مطالعه بررسی سمیت تدخینی، تماسی و دورکنندگی اسانس های پونه، زیره سبز، نعناع فلفلی، نعناع، باریجه، شوید، مورد، اکالیپتوس، اسطوخودوس، شمعدانی عطری، آویشن شیرازی، رازیانه و بابونه بر روی شته جالیز و شناسایی اجزاء موثر این ترکیبات به وسیله GC-Mass می باشد. همچنین، میزان گیاهسوزی فرمولاسیون اسانس های گیاهی بر روی برگ خیار مورد بررسی قرار گرفت. ابتدا غربالگری اولیه بیست اسانس گیاهی به صورت تدخینی در سه غلظت (4/1، 7/11 و 5/23 میکرولیتر بر لیتر هوا) انجام شد. سیزده اسانس گیاهی با بالاترین کشندگی در غلظت 5/23 میکرولیتر بر لیتر هوا برای انجام زیست سنجی تدخینی بر روی شته بالغ انتخاب شد. هفت اسانس گیاهی که 50 LC کمتر از 11 میکرولیتر بر لیتر هوا داشته اند، برای انجام آزمایش های سمیت تدخینی بر روی پوره های سن سه و سن یک، سمیت تماسی بر روی بالغین، آزمایش های دورکنندگی و بررسی میزان گیاهسوزی انتخاب شدند. اصلی ترین ترکیبات اسانس های پونه، زیره سبز، نعناع فلفلی، نعناع، باریجه، شوید و مورد به ترتیب pulegone، cuminylaldehyde، menthole، carvone، ?-pinene، ?-phellandrene و 1,8-cineole شناسایی شد. در سمیت تدخینی بر روی شته بالغ، پونه (µl L ?1 62/4 = 50 LC) سمی ترین اسانس بود. پس از آن به ترتیب، زیره سبز (µl L ?1 98/4 = 50 LC)، نعناع فلفلی (µl L ?1 02/5 = 50 LC)، نعناع (µl L ?1 24/5 = 50 LC)، باریجه (µl L ?1 83/5 = 50 LC)، شوید (µl L ?1 94/7 = 50 LC)، اکالیپتوس (µl L ?1 24/9 = 50 LC)، اسطوخودوس (µl L ?1 33/9 = 50 LC)، مورد (µl L ?1 72/10 = 50 LC)، رازیانه (µl L ?1 59/16 = 50 LC)، آویشن شیرازی (µl L ?1 79/19 = 50 LC)، شمعدانی عطری (µl L ?1 42/23 = 50 LC) و بابونه (µl L ?1 94/24 = 50 LC) تاثیر بیشتری داشتند. میزان 50 LC سمیت تدخینی اسانس های گیاهی بر روی پوره سن سه و پوره سن یک به ترتیب شامل پونه (43/2 و 43/1 میکرولیتر بر لیتر هوا)، زیره سبز (23/3 و 82/1 میکرولیتر بر لیتر هوا)، نعناع (41/3 و 70/2 میکرولیتر بر لیتر هوا)، نعناع فلفلی (78/3 و 65/1 میکرولیتر بر لیتر هوا)، شوید (41/4 و 21/3 میکرولیتر بر لیتر هوا)، باریجه (56/5 و 06/4 میکرولیتر بر لیتر هوا) و مورد (05/7 و66/5 میکرولیتر بر لیتر هوا) محاسبه شد. میزان 50 LC سمیت تماسی فرمولاسیون اسانس های زیره سبز، پونه، نعناع فلفلی، نعناع، شوید، باریجه و مورد به ترتیب 9045، 10497، 13620، 14033، 18221، 18685 و 22310 تعیین شد. آزمون دورکنندگی نشان داد که تمامی اسانس های گیاهی به جز نعناع و نعناع فلفلی اثر دورکنندگی بر روی شته داشته اند که در بین آنها باریجه بیشترین اثر دورکنندگی (75/68 درصد دورکنندگی) بر روی شته بالغ داشت. تمامی فرمولاسیون های اسانس های گیاهی در بالاترین غلظت مقداری گیاهسوزی ایجاد کردند. با توجه به کارایی بالای اسانسهای مورد آزمایش در این پژوهش، با انجام مطالعات تکمیلی روی فرمولاسیون های مناسبتر میتوان از این اسانسها در آیندهای نزدیک در کنترل شته استفاده کرد. واژه های کلیدی : اسانس گیاهی، فرمولاسیون آفت کش ها، حشره کش گیاهی، اثر حشره کشی، شته جالیز