Effectiveness of carbon dioxide in compressed gas or solid formulation for the control of insects and mites in stored wheat and barley

Le bioxyde de carbone peut être utilisé comme un fumigant efficace des grains entreposés dans des mini-silos relativement étanches. Du CO2 a été ajouté à du blé (Triticum aestivum) sous forme de gaz comprimé, ainsi qu'à de l'orge (Hordeum vulgare) sous forme solide (glace sèche) dans des amas de grains de 322 kg. Le blé a été entreposé à une température passant de 18 à 10°C au cours d'une période de 12 semaines. Les mini-réservoirs de blé ont été laissés ouverts, scellés sans ajout de C02 ou avec ajout de C02, à des concentrations de 25, 34 ou 46%. L'orge a été entreposé à une température passant de 25 à 20°C au cours d'une période de 8 semaines. Les mini-silos d'orge ont été laissés ouverts, scellés sans ajout de C02 ou avec ajout de C02, à des concentrations de 23, 29 ou 34%. Les teneurs en humidité du blé et de l'orge ont été de 14,5- 16,3% et de 14,5-16,1%, respectivement. Les teneurs en O2 du blé ont reflété le déplacement de l'air par le C02; cependant les niveaux plus faibles de C02 dans l'orge ont reflété une combinaison du déplacement de l'air par le C02 et de l'utilisation d'O2 pour la respiration des grains et des microorganismes aux températures plus élevées. Les insectes Cryptolestes ferrugineuset Tribolium castaneum ont été réprimés en 2 semaines à 34% de C02 et 15% d'02 à une température passant de 18 à 10°C, ou à 29% de C02 et 3% d'02 à une température passant de 25 à 20°C. Les acariens Tarsonemus granarius, Lepidoglyphus destructor et Aeroglyphus robustus ont été réprimés en moins de 2 semaines à ces concentrations de C02. La germination des grains et la microflore n'ont pas été affectées par tous ces environnements gazeux.Carbon dioxide can be used as an effective stored-grain fumigant in relatively air-tight bins. Carbon dioxide was added to wheat (Triticum aestivum) as a compressed gas and to barley (Hordeum vulgare) as a solid (dry ice) in 322-kg grain bulks. Wheat was stored at temperature decreasing from 18 to 10°C over a 12-wk period. Bins were left open, sealed without C02 added, or with C02 supplemented at 25,34, and 46% levels. Barley was stored at temperature decreasing from 25 to 20°C over an 8-wk period. Bins were left open, sealed without C02 added, or with C02 treatments of 23, 29, and 34%. The wheat and barley moisture content were 14.5-16.3% and 14.5-16.1%, respectively. Oxygen levels in the wheat reflected air displacement with C02, but lower O2 levels in the barley reflected a combination of air displacement by C02 and consumption of O2 by respiring grain and microorganisms at the warmer temperatures. The insects Cryptolestes ferrugineus and Tribolium castaneum were controlled in 2 wk at 34% C02 and 15% O2 at temperature decreasing from 18 to 10°C, or 29% C02 and 3% O2 at temperature decreasing from 25 to 20°C. The mites Tarsonemus granarius, Lepidoglyphus destructor, and Aeroglyphus robustus were killed in less than 2 wk at these C02 levels. Seed germination and microflora were unaffected by all gaseous environments

Impact of pirimiphos-methyl and cold temperatures on arthropod populations in stored wheat

Appliqué à une concentration moyenne de 6,4 mg m.a. kg-1 à 5 t de ble (Triticum aestivum) dans un grenier du sud du Manitoba, l'insecticide pyrimiphos-méthyl est resté actif pendant plus de 24 mo. La plupart des insectes et des acariens qui vivaient dans le grain traité n'ont pu survivre, à l'exception d'un psoque, Liposcelis sp., ainsi que les acariens Tarsonemus granarius et Aeroglyphus robustus, dont les populations ont été considérablement réduites par rapport à celles qui vivaient dans du blé non traité. À 1 m de profondeur, la concentration en résidus de l'insecticide a diminué de 52% en 12 mo, passant de 8,1 mg kg-1 à 4,0 mg kg-1 puis est restée stable jusqu'à la fin de la période de 24 mo. La teneur en humidité du grain à cette profondeur était constamment supérieure (plus de 14%) à celle mesurée en surface du blé, où les résidus sont demeurés à une concentration voisine de 4,5 mg kg-1 pendant les 24 mo. La température du blé fluctuait entre des maximums estivaux voisins de 23°C et des minimums hivernaux de près de -40°C à la surface du blé. Après 24 mo d'entreposage, du blé traité a été contaminé avec des adultes du Tribolium castaneum; le taux de mortalité observé a été d'environ 80%. Des populations de T. castaneum ou de Rhyzopertha dominica introduites dans 5 t de blé non traité ne se sont pas établies; de petites populations de Cryptolestes ferrugineus se sont établies, mais elles ont été éliminées par le froid. Les populations de Liposcelis sp. et des acariens A robustus, T. granarius, Blattisocius keegani et de Cheyletus eruditus étaient les plus élevées à la fin de l'été et en automne. La germination des grains et la microflore n'ont pas été directement affectées par le pyrimiphos-méthyl. La lente décomposition de cet insecticide dans le grain empêcherait des communautés d'arthropodes de se développer autant que dans un écosystème constitué de blé entreposé et non traité sur une période de 24 mo.The insecticide pirimiphos-methyl applied at a mean concentration of 6.4 mg a.i. kg 1 to 5t of wheat (Triticum aestivum) in a farm granary in southern Manitoba remained active over 24 mo. Most insects and mites in the treated grain could not survive except a psocid, Liposcelis sp., and the mites Tarsonemus granarius and Aeroglyphus robustus, and their populations were sharply reduced relative to those in a bulk of untreated wheat. Insecticide residues at a 1-m depth decreased ca. 52% in 12 mo from 8.1 mg kg-1 to 4.0 mg kg-1, then remained constant until 24 mo. Grain moisture content (MC) at this depth was consistently higher (over 14% MC) than at the top of the wheat bulk where residues remained near 4.5 mg kg-1 over 24 mo. Grain temperatures fluctuated from summer maxima near 23°C to winter minima near -40°C at the bulk surface. Bioassay of treated wheat with adult Tribolium castaneum after 24 mo of storage resulted in about 80% mortality. Populations of T castaneum or Rhyzopertha dominica introduced into 5 t of untreated wheat did not become established; small populations of Cryptolestes ferrugineus were established but were eliminated by winter cold. Populations of Liposcelis sp. and the mites A. robustus, T. granarius, Blattisocius keegani and Cheyletus eruditus were highest in late summer and autumn. Seed germination and microflora were not directly affected by pirimiphos-methyl. The slow rate of degradation of this insecticide in grain would prevent communities of arthropods from developing to the same extent as in an untreated stored-wheat ecosystem over 24 mo

Toxic action of phosphine on the adults of copra mite Tyrophagus putrescentiae [Astigmata : Acaridae]

Nous avons mesuré chez des cirons des champignons ( Tyrophagus putrescentiae) adultes l'absorption de phosphine et étudié in vivo et in vitro les effets inhibiteurs de ce gaz sur la cytochrome C-oxydase et la catalase. Nous avons constaté que la phosphine a réduit l'activité des deux enzymes, les valeurs d'inhibition relative des enzymes pouvant être décrites comme suit : catalase in vivo > catalase in vitro, cytochrome C-oxydase in vivo in vitro catalase, in vivo cytochrome C oxidase < in vitro cytochrome C oxidase, and the inhibition effects of in vitro enzymes were proportional to the exposure period of phosphine applied to the cytosolic extracts. Although the uptake of phosphine by adults increased with an increase of phosphine concentration and exposure period, the rate of uptake was relatively slower than at low concentration and short exposure period. The absorption mechanism of phosphine between insects and mites appears to be different

Movement of grain to control stored-product insects and mites

Des grains entreposés furent brassés à l'aide d'une vis sans fin ou d'un transporteur pneumatique pour déterminer les effets d'un tel procédé dans la lutte contre les insectes et les acariens. Au cours d'un essai pilote, on a utilisé neuf cellules métalliques soudées contenant chacune 322 kg de blé (Triticum aestivum). Dans trois cellules, on a déplacé le grain au moyen d'une vis sans fin : on a constaté un taux de mortalité de 89 % des insectes adultes pour les triboliums rouges de la farine (Tribolium castaneum) et de 94% des insectes adultes pour le cucujide roux (Cryptolestes ferrugineus). Le taux de mortalité des larves, mesuré en plaçant des échantillons de céréales dans les entonnoirs Berlese, était de 100%. Le déplacement pneumatique des céréales dans trois cellules a résulté en un taux de mortalité de 100% (espèces d'insectes et stades de maturité confondus), que l'on a mesuré à l'aide d'une sonde à grain et de pièges à insectes. Sur le terrain, on a procédé à des essais dans des cellules en bois contenant du blé et du maïs (Zea mays) infestés. Le contenu des cellules a été chargé dans un camion par un transporteur pneumatique, puis transvidé à la main dans les cellules métalliques soudées. On a effectué un test parallèle sur du blé et du maïs en utilisant une vis à tarière pour déplacer les céréales. Dans le cas du blé, le déplacement pneumatique a tué 100 % des acariens (Aeroglyphus robustus), des T. castaneum adultes et larves et des C. ferrugineus adultes. Le taux de mortalité des larves de C. ferrugineus et des psocoptères était respectivement de 79 % et de 83 %. Le déplacement du blé à la vis sans fin a tué 98 % des acariens, et respectivement 84 et 70 % des adultes et des larves chez T. castaneum, et 14 et 0 % chez C. ferrugineus. Le déplacement pneumatique du maïs a détruit 97 % des T. castaneum adultes, 73% des C. ferrugineus adultes et 100% des Cartodere constricta. Le déplacement du maïs à la vis sans fin a donné une mortalité des insectes inférieure à celle obtenue avec le déplacement pneumatique. Le déplacement pneumatique des céréales, en particulier du blé, est un moyen physique efficace de lutter contre les espèces communes d'insectes infestant les produits entreposés.The movement of stored grain by auger or pneumatic conveyor was evaluated for control of stored-product insects and mites. In a pilot scale test using nine welded steel bins each holding 322 kg of wheat (Triticum aestivum), movement of grain using an auger in three bins caused 89% mortality of red flour beetle, Tribolium castaneum adults and 94% mortality of rusty grain beetle, Cryptolestes ferrugineus adults. Larval mortality of both species, based on grain samples placed in Berlese funnels, was 100%. Pneumatic conveyance of grain in three bins caused 100% mortality of all stages of both insects based on grain samples and grain-probe insect traps. In field tests, infested wooden bins of wheat and corn (Zea mays) were moved by pneumatic conveyor to a truck and then hand-poured into welded steel bins. A parallel test on wheat and corn was done using a screw auger to move the grain. Pneumatic wheat movement killed 100% of mites (Aeroglyphus robustus), T. castaneum adults and larvae, and C. ferrugineus adults. Mortality of C. ferrugineus larvae and psocids was 79% and 83%, respectively. Augering wheat killed 98% of mites, 84% T. castaneum adults, 70% T. castaneum larvae, 14% C. ferrugineus adults, and 0% C. ferrugineus larvae. Pneumatic movement of corn killed 97% T. castaneum adults, 72% C. ferrugineus adults and 100% of the fungus beetle Cartodere constricta. Augering corn had less effects than pneumatic movement on insect mortality. Pneumatic conveyance of grain, especially wheat, offers an effective physical control for common stored-product insects

Sensors for grain storage

Post harvest stored grain losses remain a problem. Vigilant post-harvest grain management is the most cost-effective means of increasing the world's food supply. Spoilage of bulk-stored grain leads to decreased nutritional value and poses health hazards due to the formation of irritating volatile metabolites inside grain bins. Quality changes in the stored grain bulk can be identified by various odors as well as increase in carbon dioxide. This paper provides information and analysis about the potential of sensors for grain quality monitoring, a brief overview of the innovative research on the development of sensors and future perspectives. "On the go" grain quality monitoring gas sensors, electrostatic sensors for particle size measurement for grain dust, moisture, and acoustic sensors are identified as potential instruments to be employed inside the grain bin for monitoring the quality of grain and for increasing the shelf life of stored grain

Evaluation of the GAB equation for the isotherms of agricultural products

The three-parameter GAB equation was evaluated for its ability to describe the sorption data for several agricultural products. The GAB equation describes the relationship between equilibrium moisture content and equilibrium relative humidity (ERH) or water activity (Aw) at a fixed temperature. With Aw as the dependent variable, the equations becomes very complex. The residual plots of this model showed that it does not fit well for starch products. For most products, the parameters of the GAB equation did not exhibit the Arrhenius-type relationship with temperature. To incorporate the temperature term into the parameters, the number of parameters in the model increases, making it less useful. The GAB equation is not an adequate sorption model for all agricultural products

Dynamic equilibrium moisture content for grain drying

For analysis of thin-layer drying data, equilibrium moisture content (EMC) of grains is needed. Two methods to assess equilibrium moisture content values, one based on sorption data (static EMC, Me-s) and the other based on non-linear regression of thin-layer drying data (dynamic EMC, Me-d), were investigated for application to the drying of corn and rough rice. The Me-d values were different from Me-s values in the high and low RH ranges. The fitting of thin-layer drying equations for corn kernels and rough rice was improved by adopting the Me-d parameter. Validation of the Me-d concept on other grains needs to be done and relationships among Me-d and other factors need to be established

Carbon dioxide (CO 2) sensors for the agri-food industry-A review

In the food and agricultural industry, sensors are being used for process control, monitoring quality, and assessing safety. There is a growing demand for carbon dioxide (CO 2) sensors in the bulk food storage sector, because CO 2 sensors can be used to detect incipient spoilage and to assess CO 2 levels in modified-atmosphere packages and storage structures. The market potential for reliable and inexpensive CO 2 sensors is huge because of a wide range of applications in the agri-food industry. This review synthesizes information about the types of CO 2 sensors, analyzes their detection processes, provides a broad overview of the innovative research on the development of sensors, sensing mechanisms, and their characteristics, and outlines future possibilities for use of CO 2 sensors