Biljni insekticidi – stvarnost ili još uvijek budućnost?

1. Biljni insekticidi – stvarnost ili još uvijek budućnost? Irma Kalinović, Vlatka Rozman Poljoprivredni fakultet u Osijeku

2. Uvod • U stalnom traženju zamjene sintetičkih insekticida za suzbijanje skladišnih štetnika, pored ostalih drugih ispitivanja, značajnu ulogu imaju i istraživanja novih prirodnih insekticida, koji će se moći koristiti u široj praksi. • To su biljni insekticidi u obliku praha, esencijalnih ulja, te njihove komponente – izolati, izdvojeni plinskom kromatografijom iz aromatičnog bilja.

3. Rezultati novijih istraživanja biljnih insekticida • Shaaya et al., 1991. -1,8-cineol ima fumigantno djelovanje na dominikanskog brašnara (Rhizopertha dominica F.), rižinog žiška (Sitophilus oryzae L.) i surinamskog brašnara (O. surinamensis L.). • Renault-Roger i Hamraoui, 1995. - drugi najzastupljeniji sastojak eteričnog ulja eukaliptusa, -pinene, ima vrlo snažnu fumigantnu toksičnost na grahovog žiška (Acanthoscelides obtecus Say.). • Lee al.,2000. – monoterpen eukaliptusa –1,8-cineol ima kontaktni i fumigantni učinak na vrste surinamskog brašnara (Oryzaephilus surinamensis L.) koje su rezistentne na klorpirifosmetil. • Lale i Mustapha, 2000.- eterično ulje biljne vrste Azadirachta indica J. Juss, (azadirahtin),reducira ovipoziciju i izlijeganje žiška (Callosobruchus maculatus L.) u grahu. Šteteumanjene za 25%.

4. Martinez, 2000.- rotenon i pyretrumdobiveni ekstrakcijom iz biljakaTephrosia toxicaria, T. tunicata i T.candida, te azadirahtin primjenjuju se u Brazilu za suzbijanje štetnika kave tijekom vegetacije i skladištenja. • Morse et al., 2000.- nikotin iz duhana – protektantod štetnika u poljima kukuruza i graška u Nigeriji. • Clemente et al., 2000.- suzbijaju kestenjavog brašnara – Tribolium castaneum Du Val. Ekstraktima10 biljnih vrsta ( Rosmarinus officinalis L., Thymus vulgaris L., Origanum vulgare L., Ocimum basilicum L., Lippia alba Mill., Urtica urens L., Lavandula spica L., Borago officinalis L., Mentha rotundifolia L., Artemisia absinthum L.). Najbolji rezultati postignuti su ekstraktima L. spica u kojima 40% sastava čini 1,8-cineol. Stoga se usmjeruju daljnja istraživanja suzbijanja skladišnih štetnika metabolitima biljne vrste L. spica.

5. Sanchez-Ramos i Castanera, 2001.- 7 prirodnih monterpena (pulgeon, eucalyptol, linalool, fenchon, menthon, alpha-terpinen, gamma-terpinen) pokazuju akaricidno djelovanje isparavanjem, tijekom mobilnih stadija grinje Tyrophagus putrescentiae Schrank., ali nije zabilježen toksični učinak na izlegla jajašca grinje. • Bouda et al., 2001.- ekstraktieteričnih ulja korovskih vrsta:Ageratum conyzoides, Chromolaena odorata i Lantana camara pokazuju toksično djelovanjena kukuruznog žiška – S. zeamais. • Keita et al., 2001.– aromatizirani kaolinski prah s eteričnim uljima iz biljaka Ocimum. basilicum i O. gratissimum upotrebljava seza suzbijanje odraslih kukaca C. maculatus, te njihovih razvojnih oblika – jajašca i ličinki.

6. Belmain et. al., 2001. -testiranje biljnih vrstaSecuridaca longepedunculata L. i Ocinnan americaunum L. , pokazale su insekticidno svojstvo na 4 najčešća skladišna štetnika – R. dominica, C. maculatus, S. zeamais i P. truncatus. Reducirana je F1 generacija svih ispitivanih štetnika. Također je testirana i ishrana štakora s mješavinom žitarica i ovih biljaka (1-5%). Štakori hranjeni s mješavinom imaju hiperplaziju, kao i smanjenje veličine bubrega. • Papachristos i Stamopoulos, 2002.- eterična ulja biljnih vrsta Apium graveolens L., Citrus sinensis L., Eucalyptus globulus L., Juniperus oxycedrus L., Laurus nobilis L., Lavandula hybrida L., Mentha mycrophylla L., M. viridis L., Ocimum basilicum L., Origanum vulgare L., Pistacia terebinthus L., Rosmarinus officinalis L., Thuja orientalis L., imaju repelentno djelovanje, reduciraju plodnost, te smanjuju izlijeganje jajašaca grahovog žiška - A. obtectus.

7. Tapondjou et. al., 2002.– zaštita kukuruza, pšenice i graška na polju eteričnim uljemnativne biljkeChenopodium ambrosiodes L., protiv štetnika C. chinensis, C. maculatus, A. obtectus, S. granarius, S. zeamais i P. truncatus., dozom od 0,2  l/cm2 uništeno je od 80-100% kukaca, osim vrsta C. maculatus i S. zeamais, gdje je doza izazvala samo 20% odnosno 5% mortaliteta. • Lee,2002. – dokazuje biokemijski mehanizam fumigantne toksičnost eteričnih ulja lavande i ylang-ylang na klorpirofos-metil rezistentnu vrstu kukca O. surinamensis.Piperonyl butoxid kao sinergist povećao je fumigantnu toksičnost.

8. Lee et. al., 2003. – testirali su 20 prirodnih monoterpenoida u preliminarnim fumigacijskim analizama na glavne skladišne štetnike:S. oryzae, T. castaneum, O. surinamensis, te na kućnu muhu – Musca domestica L. i smeđeg žohara – Blatella germanica L. Cineol, l –fenchon i pulegon, pri 50g/ml zraka, izazvalo je 100%-tni mortalitet kod svih ispitivanih vrsta. Monoterpeni mogu biti pogodni kao fumiganti zbog visoke hlapljivosti, fumigacijske učinkovitosti i sigurnosti za uporabu. • Kim et al., 2003. - testirali su metanol ekstrakt iz 30 aromatičnih biljnih vrsta i 5 eteričnih ulja, na insekticidnu aktivnost protiv duhanar –Lassioderma serricorne F. Dobru insekticidnu aktivnost pokazali su ekstrakti Agatache rugosa L., Cinnamomum cassia L., Illicum verum L., Foeniculum vulgare L., Cocholeria aroracia L. i Brasica junacea L.

9. Park et al., 2003., - dokazali su insekticidnost komponenti eteričnog ulja biljke Chamaecyparis obtusa L., protiv kineskog žiška – C.chinensis i rižinog žiška – S. oryzae. Plinskom kromatografijom izdvojeno je 20 izolata, od kojih je 7 najzastupljenijih testirano na kontaktno i fumigantno djelovanje na obje vrste štetnika: bornyl acetat, limonen, myrcen, -pinen, sabinen i terpinolen.

10. Istraživanja u našoj zemlji • Insekticidna aktivnost preparata biljnog podrijetla protiv važnijih štetnika skladišta, ispitivana je i u našoj zemlji unazad nekoliko godina (Kalinović, 1994., Kalinović i sur., 1997., Kalinović i Rozman, 1998.). • Rezultati ispitivanja aromatičnog bilja našeg podneblja (Origanum vulgare L.., Laurus nobilis L., Lavandula officinalis Ch., Rosmarinus officinalis L ., Thymus vulgaris L. – prah i esencijalna ulja) protiv grahov žižak - (A. obtectus), te pšeničnog žiška - (S. granarius L.), pokazuju insekticidnu djelotvornost.

11. U laboratorijskim uvjetima za suzbijanje grahovog žiška, najdjelotvornije je bilo esencijalno ulje L.officinalis(1ml/1kg, totalni mortalitet tijekom 24 sata), dok je za suzbijanje pšeničnog žiška najefikasniji bio prah L. nobilisdozom od lg/1kg za totalni mortalitet tijekom 26 dana. • U skladišnim uvjetima ispitivana je djelotvornost istih preparata, na sjemenskoj i merkantilnoj pšenici, infestirane pšeničnim žiškom. U merkantilnoj pšenici najbolju učinkovitost pokazao je uljni ekstrakt L. officinalis(doza 3,7 ml/5kg), kada je totalni mortalitet test kukaca postignut tijekom 12 sati, kao i prah R. officinalis(doza 37g/5kg), kada je totalni mortalitet postignut za 48 sati. Slični rezultati postignuti su i kod sjemenske pšenice, a također je dokazano da ispitivani biljni preparati ne djeluju negativno na klijavost i energiju klijanja sjemena (Rozman, 1999.).

12. Učinkovitost našeg mediteranskog bilja, kao potencijalnih protektanata u zaštiti pšenice protiv dominikanskog brašnara –Ryzopertha dominica i pšeničnog žiška – Sitophilus granarius ispitivali suRozman i Kalinović, 2000. • Merkantilna i sjemenska pšenica umjetno infestirana sa imagom navedenih štetnika, tretirana je esencijalnim uljem i prahom aromatičnih biljnih vrsta L. officinalis, L. nobilis, R. officinalis i Th.vulgaris. Insekticidni učinak bio je upoređivan sa sintetičkim insekticidom na bazi diklorvosa, te kontrolom – netertiranom pšenicom. Ispitivanja su obavljena u laboratorijskim i skladišnim uvjetima, tijekom zimskog i ljetnog razdoblja skladištenja.

13. Dokazan je visoki postotak mortaliteta kod test kukca – R. dominica tretiranog sa svim ispitivanim esencijalnim uljima, dok je u obliku praha najučinkovtija bila biljna vrsta L. nobilis. • Protiv kukca S. granarius, najučinkovitije je bilo esencijalno ulje Th. vulgaris, odnosno u obliku praha aromatične biljne vrste L. officinalis i L. nobilis. • Kvalitativne osobine merkantilne pšenice (brašna) – ekstenzogram, farinogram i amilogram nisu bile narušene, kao ni vitalitetne osobine sjemenske pšenice – klijavost i energija klijanja.

14. Rozman, 2003. - eterična ulja biljnih vrsta našeg podneblja L. officinalis, L. nobilis, R. officinalis i Th. vulgarisposjeduju bioaktivne komponente koje su nosioci fumigantnog i kontaktnog djelovanja protiv 7 vrsta skladišnih štetnika, rezistentnih na do sada primjenjivane fumigante ( S. granarius, S. oryzae, S. zeamais, Rh. dominica, T. castaneum, O. surinamensis, C. ferrugineus). • Plinskom kromatografijom eteričnih ulja registrirano je 9 najzastupljenijih izolata – 1,8-cineol, kamfor, eugenol, karvakrol, linalool, timol, linalil acetat, borneol i bornil acetat. • svi izolati pokazali su u laboratorijskim i skladišnim uvjetima fumigantnu i kontaktnu toksičnost na testirane štetnike.

15. S. granarius, S. oryzae, S. zeamis pokazale su vrlo visoki stupanj osjetljivosti na fumigantno i kontaktno djelovanje svih 9 izolata i u laboratorijskim i u skladišnim uvjetima. • R. dominica također je visoko osjetljiva na svih 9 izolata, s naglaskom na aplikacije s kamforom, linaloolom i l,8-cineolom, pri kontaktnom i fumigantnom djelovanju u laboratorijskim i skladišnim uvjetima. • T. castaneum, pokazala je nizak stupanj osjetljivosti na kontaktnu i fumigantnu toksičnost u laboratorijskim uvjetima i to s navišim dozama 1,8-cineola, eugenola i karvakrola, dok u skladišnim uvjetima nije bilo opravdane učinkovitosti izolata, što znači da se T. cataneum ne može suzbijati navedenim izolatima.

16. O. surinamensis visoko je osjetljiva na kontaktno djelovanje svih 9 izolata, dok se fumigantna toksičnost najbolje ostvarila s 1,8-cineolom, kamforom, linaloloom i timolom. • C. ferrugineus pokazala se vrlo osjetljivom na kontaktnu i fumigantnu aktivnost 1,8-cineola, eugenola, kamfora i karvakrola. • Primarne vrste štetnika iskazale su veći stupanj osjetljivosti na aplikacije s izolatima, u odnosu na sekundarne vrste, izuzev vrste T. castanueum. • Najdjelotvornija komponenta kao nosioc fumigantne aktivnosti je 1,8-cineol, potom slijede kamfor, eugenol, karvakrol, linalool i timol, a slabija učinkovitost je kod borneola, bornil acetata i linalil acetata.

17. Ispitivane komponente eteričnih ulja nisu pokazale negativan utjecaj na reološke osobine tretirane pšenice i nisu narušile mlinsko-pekarsku kakvoću. • Pojedine komponente eteričnih ulja ostavile su rezidue mirisa u tretiranim uzorcima kukuruza (eugenol, timol, karvakrol, linalool) i pšenice (timol, karvakrol). • Dobivene aktivne tvari mogu biti izvor novih formulacija fumiganata patentiranih od strane kemijske industrije.

18. Danas se u svijetu na tržištu mogu naći gotovi botanički pesticidi, odnosno ekstrahirani biljni izolati kao što su azadirahtin – izolat iz sjemena biljke Azadirachta indica, a na tržištu dolaze pod komercijalnim imenom «Rakshak gold» i «Plasma power». To su proizvodi koji pokazuju insekticidno, repelentno i akaricidno djelovanje na većinu skladišnih štetnika i primjenjuju se za zaštitu manjih količina uskladištenih proizvoda. Također piretrin – izolat biljke buhača – Crysanthemum cinerariaefolium L., koji je još poznat od 1945. godine, danas se koristi pod raznim trgovačkim imenima, kao i preparati nikotina, limonena, linalola, rotenona, sabadile i dr.

19. Detalji pokusa u laboratoriju Aplikacije preparata na filter papir Izdvajanje test kukaca u kaveze od mlinske svile Uzorci pripremljeni za ubacivanje test kukaca u staklenke Test uzorak

20. Detalji pokusa u skladištu Aplikacija preparata na impregniranu traku Test uzorak pšenice Test uzorak kukuruza Gotovi uzorci čuvani u skaldištu

21. Zaključak • Biljni insekticidi budućnost su u zaštiti uskladištenih poljoprivrednih proizvoda, koji će sigurno uvelike participirati i zamjeniti primjenu sintetičkih pripravaka, čime će se umanjiti kontaminacija tretiranih proizvoda, što je pozitivan doprinos u cilju zdrave prehrane, te zaštite čovjekovog okoliša. • Biljni preparati mogu biti i akaricidnog i rodenticidnog djelovanja.