Kinetics and optimization of insecticidal and fungicidal effects of Thymus vulgaris and T. kotschyanus essential oils using response surface methodology

عباداللهی, عسگر and تقی¬نژاد, ابراهیم and داوری, مهدی (2017) Kinetics and optimization of insecticidal and fungicidal effects of Thymus vulgaris and T. kotschyanus essential oils using response surface methodology. University of Mohaghegh Ardabili, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text
Final report.pdf

Download (1MB)
Official URL: http://uma.ac.ir/

Abstract

Application of synthetic chemicals for management of damaging agents of agricultural products caused several side-effects such as a threat to humans and environmental contamination. Plant origin materials with low mammalian toxicity and biodegradable characteristic may be considered as capable alternatives to the chemicals. In the present study, the fumigant toxicity and growth inhibitory effects of the essential oils of Thymus vulgaris and T. kotschyanus were evaluated, respectively, against the lesser grain borer (Rhyzopertha dominica) and the pathogenic fungi Fusarium graminearum and Botrytis cinerea¬. Further, the chemical composition of the essential oils was assessed through Gas Chromatography-Mass Spectrometry and it was found that the terpenic compounds such as geranyl acetate, α-terpinole and linalool had a high percentage of both essential oils. T. vulgaris and T. kotschyanus essential oils had a significant toxicity on the adults of R. dominica. Estimated models for fumigant toxicity of essential oils are grade-three regression models, in which A and B were the exposure time of insect pests and the of essential oils’ concentrations. The concentration of 43.10 μl/l and 60-h exposure time was evaluated as the optimum condition for 72.23% mortality with the desirability of 87% by the essential oil of T. vulgaris. Also, the concentration of 51.72 μl/l and 60-h exposure time was estimated as the optimum condition for 72.15% mortality with the desirability of 88% by T. kotschyanus essential oil. T. vulgaris and T. kotschyanus essential oils significantly reduced the mycelial growth of F. graminearum and B. cinerea fungi. Optimization of the antifungal effects showed the time of 59.88 hours and 486.66 ppm concentration of T. vulgaris essential oil would inhibit the mycelial growth of in F. graminearum to 88.67%. Also, 74.01-h and the concentration of 552.96 ppm from T. vulgaris essential oil would need for 94.43% growth inhibitory of B. cinerea. The required time and concentration for 88.31% of mycelial growth inhibition of F. graminearum was 96 h and 600 ppm, respectively, with T. kotschyanus essential oil. Also, for 92.52% mycelial growth inhibition in B. cinerea, 74.98-h time and the concentration of 746.20 ppm of this essential oil will be enough. The results exhibited that the essential oils of T. vulgaris and T. kotschyanus have a high potential for management of lesser grain borer and F. graminearum and B. cinerea fungi.

Item Type: Other
Persian Title: سینتیک و بهینه¬سازی خواص حشره¬کشی و قارچ¬کشی اسانس-های آویشن باغی و آویشن کوهی با استفاده از روش سطح پاسخ
Persian Abstract: کاربرد بی¬رویه¬ی سموم شیمیایی در مدیریت عوامل خسارت¬زای محصولات کشاورزی عوارض جانبی متعددی از قبیل تهدید سلامتی انسان و آلودگی محیط زیست را در پی داشته است. ترکیبات با منشا گیاهی به¬دلیل داشتن سمیت پایین روی پستانداران و خاصیت زیست¬تجزیه¬پذیری می¬توانند به¬عنوان جایگزین¬های مناسبی برای سموم شیمیایی در نظر گرفته شوند. در تحقیق حاضر، سمیت تدخینی و اثرات بازدارندگی رشدی اسانس¬های آویشن باغی و آویشن کوهی به¬ترتیب روی حشرات کامل سوسک زیان¬آور غلات و قارچ¬های بیماری¬زای Fusarium graminearum و Botrytis cinerea ارزیابی شد. علاوه بر آن، اجزای شیمیایی اسانس-ها با استفاده از دستگاه گاز کروماتوگرافی-طیف¬سنج جرمی مورد ارزیابی قرار گرفت و مشخص شد که ترکیبات ترپنی از قبیل ژرانیل استات، آلفا-ترپینئول و‌ لینالول درصد بالایی در هر دو اسانس داشتند. اسانس¬های آویشن باغی و آویشن کوهی دارای سمیت قابل توجهی روی حشرات کامل سوسک زیان¬آور غلات بودند. مدل¬های حاصل از سمیت تدخینی اسانس¬ها به¬صورت مدل-های رگرسیونی درجه¬ی سه برآورد شدند که A و B به¬ترتیب زمان در معرض قرارگیری حشره¬ی آفت و غلظت اسانس¬ها هستند. غلظت 10/43 میکرولیتر بر لیتر و مدت زمان 60 ساعت به¬عنوان شرايط بهينه برای مقدار کشندگی 23/72 درصدی با دقت 87 درصد برای اسانس آویشن باغی ارزیابی شد. همچنین غلظت 72/51 میکرولیتر بر لیتر و زمان 60 ساعت به¬عنوان شرايط بهينه برای اثر کشندگی 75/72 درصدی توسط اسانس آویشن کوهی با دقت 88 درصد برآورد شد. اسانس¬های آویشن باغی و آویشن کوهی رشد میسلیومی قارچ¬های F. graminearum و B. cinerea را به¬صورت معنی¬داری کاهش دادند. بهینه¬سازی اثر ضدقارچی اسانس¬ها نشان داد که زمان 59/88 ساعت و غلظت 67/486 پی پی ام از اسانس آویشن باغی باعث بازدارندگی رشد میسلیومی قارچ F. graminearum به¬میزان 67/88 درصد خواهد شد. همچنین برای43/94 درصد بازدارندگی رشدی در قارچ B. cinerea به¬ترتیب 01/74 ساعت زمان و 96/552 پی پی ام از اسانس مورد نیاز خواهد بود. زمان و غلظت مورد نیاز برای 31/88 درصد بازدارندگی رشد میسلیومی در قارچ F. graminearum در مورد اسانس آویشن کوهی به¬ترتیب 96 ساعت و 600 پی پی ام است. همچنین برای 52/92 درصد بازدارندگی رشدی در قارچ B. cinerea نیاز به زمان 98/74 ساعت و غلظت 20/746 پی پی ام از اسانس آویشن کوهی می¬باشد. نتایج نشان دادند که اسانس¬های آویشن باغی و آویشن کوهی دارای پتانسیل بالایی در مدیریت سوسک زیان¬آور غلات و قارچ¬های بیماری¬زای F. graminearum و B. cinerea هستند.
Subjects: Research Projects
Divisions: Subjects > Faculty of Agriculture and Natural Resources (Moghan Campus) > Department of Plant Sciences
Faculty of Agriculture and Natural Resources (Moghan Campus) > Department of Plant Sciences
Date Deposited: 30 Jun 2019 07:16
Last Modified: 30 Jun 2019 07:16
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/8339

Actions (login required)

View Item View Item