Modeling the distribution of phosphine in cylindrical grain silos with CFD methods for precision fumigation: Poster

In the present study, the distribution of phosphine gas in a cylindrical silo was modeled and compared with available sensor data. The cylindrical silo was filled with wheat and a recirculation system was used to enhance the diffusion of phosphine throughout the grain volume. A Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed with OpenFoam software, which accounted for gas transport in porous media and sorption effects of phosphine into the grain. A time-dependent source was used to model the phosphine release from Aluminum Phosphide bags. Furthermore, simulation results were obtained for insect mortality as a function of their exposure to phosphine gas. The phosphine concentration measurements were available from calibrated wireless sensors provided by Centaur Analytics, placed near the silo walls at various heights. As the agreement of phosphine measured data with the simulation results was satisfying, it led to considering that the proposed CFD model (equations, boundary conditions, grain properties, recirculation system approach, etc.) was accurate. Utilizing the capabilities of fumigation modeling, the phosphine concentration could then be determined for every location inside the storage volume and at any given time, thus a prediction method for fumigation duration and success could be enabled. Additionally, as the CFD model correlates phosphine exposure with insect mortality, a methodology for planning precision fumigations can now be established.In the present study, the distribution of phosphine gas in a cylindrical silo was modeled and compared with available sensor data. The cylindrical silo was filled with wheat and a recirculation system was used to enhance the diffusion of phosphine throughout the grain volume. A Computational Fluid Dynamics (CFD) model was developed with OpenFoam software, which accounted for gas transport in porous media and sorption effects of phosphine into the grain. A time-dependent source was used to model the phosphine release from Aluminum Phosphide bags. Furthermore, simulation results were obtained for insect mortality as a function of their exposure to phosphine gas. The phosphine concentration measurements were available from calibrated wireless sensors provided by Centaur Analytics, placed near the silo walls at various heights. As the agreement of phosphine measured data with the simulation results was satisfying, it led to considering that the proposed CFD model (equations, boundary conditions, grain properties, recirculation system approach, etc.) was accurate. Utilizing the capabilities of fumigation modeling, the phosphine concentration could then be determined for every location inside the storage volume and at any given time, thus a prediction method for fumigation duration and success could be enabled. Additionally, as the CFD model correlates phosphine exposure with insect mortality, a methodology for planning precision fumigations can now be established

Technical improvement of the Detia Degesch Phosphine Tolerance Test Kit: Presentation

Phosphine is the most important commonly used fumigant for the control of stored product insects in warehouses and processing facilities globally. However, the improper and extensive use has led to reduced susceptibility to phosphine for several insect species and strains in many parts of the world. To evaluate and quantify this phenomenon, Detia Degesch developed the Detia Degesch Phosphine Tolerance Test Kit (DDPTTK) more than 10 years ago. The use of DDPTTK is based on the exposure of the insects on a high concentration of phosphine (e.g. 3000 ppm) for short exposure periods (e.g. 8-15 min). This kit can be used on site by the fumigation and food industry, and can provide immediate results on the tolerance status of the insect strains that are to be treated. So far, the instructions of DDPTTK refer only to a six insect species. In this work, data for the expansion of knowledge about other species is provided, in order to broaden the spectrum of cases where the kit can be used. Moreover, certain improvements for the use of the kit are introduced, i.e. practical recommendations on the procedure and safety instructions.Phosphine is the most important commonly used fumigant for the control of stored product insects in warehouses and processing facilities globally. However, the improper and extensive use has led to reduced susceptibility to phosphine for several insect species and strains in many parts of the world. To evaluate and quantify this phenomenon, Detia Degesch developed the Detia Degesch Phosphine Tolerance Test Kit (DDPTTK) more than 10 years ago. The use of DDPTTK is based on the exposure of the insects on a high concentration of phosphine (e.g. 3000 ppm) for short exposure periods (e.g. 8-15 min). This kit can be used on site by the fumigation and food industry, and can provide immediate results on the tolerance status of the insect strains that are to be treated. So far, the instructions of DDPTTK refer only to a six insect species. In this work, data for the expansion of knowledge about other species is provided, in order to broaden the spectrum of cases where the kit can be used. Moreover, certain improvements for the use of the kit are introduced, i.e. practical recommendations on the procedure and safety instructions

Phosphine distribution in different types of structures in correlation with the effectiveness on stored product insects species in durable agricultural commodities

This dissertation examines the distribution of phosphine gas in different types of facilities and structures. The evaluation of phosphine distribution was conducted by using a series of tests at the Laboratory of Entomology and Agricultural Zoology (LEAZ), at the University of Thessaly. In the first experimental part, we determined phosphine resistance in insect populations that had been collected from a range of storages across Greece, using different diagnostic protocols. Apart from the traditional Food and Agriculture Organization (FAO) protocol, a field rapid diagnostic (known as the Phosphine Tolerance Test, PTT), a Dose Response protocol (insect exposure at various concentrations) and the Cooperation Centre for Scientific Research Relative to Tobacco (CORESTA) protocol (exposure at fixed concentrations for fixed exposure intervals) were utilized, for the determination of the resistance status of field collected insects. In total, 53 populations belonging to Rhyzopertha dominica, Sitophilus oryzae, Sitophilus granarius, Cryptolestes ferrugineus, Tribolium confusum, Tribolium castaneum and Oryzaephilus surinamensis were tested. For the majority of the species and populations tested, PTT and FAO provided similar results, for the susceptibility to phosphine and thus, the quick test could be used with success for an initial same day screening of phosphine resistance. Among the tested species, the populations recorded with the most frequent survival at the FAO and Dose Response protocols were those of R. dominica. In contrast, in the CORESTA protocol all populations were considered as susceptible. The dissimilar evaluation and characterization of resistance to phosphine between diagnostic protocols is particularly important, as it poses risks in the overestimation or underestimation of the resistance status of a given population. Our data indicate that the PTT could be used to determine resistance to phosphine in the field, before the initiation of fumigations to disinfest stored commodities. In the second experimental part, we evaluated wireless phosphine sensors to quantify and depict spatio-temporal dynamics and distribution of this gas within different types of facilities and commodities. The use of wireless sensors has certain advantages over the traditional monitoring techniques (e.g. glass tubes etc.), as any measurements with these traditional techniques correspond to the specific time and location of monitoring and are not transferable to additional intervals and locations, which leads fumigators to either overestimate or underestimate the concentrations and outcomes of a given fumigation. In fact, in light of our findings, the distribution of phosphine in large warehouses was not usually adequate for a satisfactory level of insect control, and gas concentrations varied remarkably through time and space. In contrast, commercial treatments at containers were sufficient to control the insects tested, even on stored-product insects which were found to be resistant to phosphine. Furthermore, in the case of silos and ship holds, our work indicated that the use of forced recirculation systems for phosphine is essential to increase concentration and, as a result, insect mortality. Overall, our tests clearly suggested that the sensors were very effective in measuring phosphine and are generally expected to play an important role in the near future in IPM-based programs at the post-harvest stages of agricultural commodities. At the same time, real-time monitoring can be used with success for the prediction of insect mortality in the treated facilities. In the third experimental part, the distribution of phosphine gas in six metal silos with wheat was modelled and compared with available distribution data from phosphine sensors. During the fumigation, a recirculation system was used to improve the diffusion of phosphine. Three different Scenarios of the recirculation system were used: (a) Scenario 1: the recirculation system was used for only 24 h in the beginning of the fumigation, (b) Scenario 2: the recirculation system was used for four consecutive days from the beginning of the fumigation and (c) Scenario 3: the recirculation system was used from the beginning of the fumigation for approximately 50 hours, where the concentration reached over 300 ppm and gas equilibrium was achieved. In each silo, sensors were placed to monitor the concentration of phosphine, along with vials with phosphine-susceptible and -resistant insect populations of R. dominica and O. surinamensis. A Computational Fluid Dynamics (CFD) method was used for precision fumigation by using phosphine sensors with the OpenFoam software. Gas transport and sorption effects of phosphine into the grain was accounted through the CFD model. Simulation results were obtained for insect mortality as a function of their exposure to phosphine gas. CFD-based modelling was accurate in simulating and forecasting fumigation results and provided good predictions on each location inside the fumigated areas. Moreover, the fumigation applications resulted in complete control in all populations tested. The recirculation system improved the distribution of phosphine in the fumigated area. The most appropriate Scenario was Scenario 3, showing the least uneven distribution in the treated silo in contrast with the other two Scenarios. These results indicated that CFD correlates well phosphine concentration with insect mortality and thus, a methodology for precision fumigation can be further established. In the fourth experimental part, the distribution of phosphine gas in metal shipping containers was modeled and compared with available data from phosphine sensors. Two different sizes of containers, 20 and 40 ft, were used in the experiments with different doses for each treatment/ each time. In each container, sensors were placed to monitor the distribution of phosphine, along with vials with phosphine –susceptible and –resistant insect populations of R. dominica and O. surinamensis. A CFD model was developed with the OpenFoam software and combined with phosphine sensor data for precision fumigation. Gas transport and sorption effects of phosphine into empty and filled containers were accounted through the CFD model. In the light of our findings, in an empty container, the phosphine concentration was quite similar for all locations, while in the filled container there were noticeable variations inside in the fumigated area. Moreover, there was a time delay for phosphine to reach the sensors that were placed inside the commodity, at the rear side of the filled containers. Regarding the simulations, the predictions of the computational model were in accordance with phosphine distribution as given by the sensor data. Concerning insect mortality data, in most of the cases, for both species, complete control was noted, regardless of the resistance level of the population tested. These results indicated that CFD correlates well with the phosphine concentration and insect mortality and thus, a methodology for precision fumigation in containers can be further established. In the initial section of the fifth experimental part, we evaluated the efficacy of heat treatment on phosphine resistant and susceptible populations of stored product insects at 29 different commercial facilities in Greece. Heat treatments were carried out by using a special equipment, such as Therminate, TempAir and ThermoNox, applied alone or in combination. The overall temperature range was between 33 and 55 °C and the duration of the heat treatments was between 20 and 39 h. Adults of different populations of R. dominica and O. surinamensis were used in the experiments. These populations were collected from different storage facilities in Greece and were characterized for their resistance to phosphine by using the PTT. Insect mortality was measured at the termination of each trial. Then, the vials were kept in incubator chambers set at 25 °C and 65% relative humidity and 65 d later the progeny production was measured in the treated substrate. Based on our results, in the vast majority of the cases, 100% mortality was observed for both resistant and susceptible populations at all facilities. In general, in the few cases where survival and progeny production was recorded, there was no specific trend towards specific species or population. Overall, based on the current results, heat treatment can be used by the industry as an alternative method for the control of phosphine-resistant adults of R. dominica and O. surinamensis. In the final section of the fifth experimental part, the effectiveness of modified atmosphere was evaluated, as an alternative to phosphine. Phosphine-sensitive and phosphine-resistant populations were used in nine commercial nitrogen chambers in Greece. The following combinations were used: 31 oC for 2 days, 40 oC for 2.5 days, 28 oC for 3 days, 28 oC for 6 days and 28 oC for 9 days of exposure, using different populations of R. dominica and O. surinamensis. Mortality and progeny production were recorded as noted above. In all cases, complete parental mortality was observed, with the exception of R. dominica at 31 oC for 2 days of exposure. There was no progeny production, with some exceptions for some of the combinations tested. Our results showed that low oxygen, through the increase of nitrogen, is effective for all populations tested, regardless of their resistance to phosphine. This method can be adopted as an alternative method to control stored product beetles. In general, this is the first assessment of the distribution of phosphine gas in different types of facilities and commodities, in combination with the expected insect mortality. It is shown that fumigation failures can be regarded mostly as a result of poor fumigation practices, rather that insect resistance. At the same time, heat treatment and nitrogen are proposed as alternatives to phosphine gas, as they are based on similar principles, i.e. the treatment of the air around the commodity.Στην παρούσα διδακτορική διατριβή εξετάστηκε η κατανομή της φωσφίνης σε πρότυπους χώρους απεντόμωσης, δηλαδή σε διαφορετικούς τύπους εγκαταστάσεων. Αρχικά εξετάστηκε η ύπαρξη της ανθεκτικότητας στη φωσφίνη διαφόρων εντόμων αποθηκευμένων γεωργικών προϊόντων και τροφίμων. Η αξιολόγηση της ανθεκτικότητας έγινε με μια σειρά βιοδοκιμών που πραγματοποιήθηκαν στο Εργαστήριο Εντομολογίας και Γεωργικής Ζωολογίας (ΕΕΓΖ) του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας. Ειδικότερα, στην πρώτη πειραματική ενότητα, πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός της ανθεκτικότητας σε πληθυσμούς εντόμων αποθηκών που είχαν συλλεχθεί από διάφορα μέρη της Ελλάδος, χρησιμοποιώντας τέσσερα διαγνωστικά πρωτόκολλα αξιολόγησης. Εκτός από το παραδοσιακό πρωτόκολλο του FAO (έκθεση σε 30 ppm για 20 ώρες), χρησιμοποιήθηκε και ένα γρήγορο τεστ, το Phosphine Tolerance Test (PTT) (σύντομες εκθέσεις), καθώς επίσης και μια πλήρης σειρά βιοδοκιμών (dose respone protocol) (εκθέσεις τριών ημερών σε διάφορες συγκεντρώσεις), όπως και το πρωτόκολλο του Cooperative Center for Scientific Research Relative to Tobacco (CORESTA) (έκθεση για μεγαλύτερες περιόδους). Τα είδη που εξετάστηκαν ήταν τα εξής: Rhyzopertha dominica, Sitophilus oryzae, Sitophilus granarius, Cryprolestes ferrugineus, Tribolim confusum, Tribolium castaneum και Oryzaephilus surinamensis. Συνολικά, εξετάστηκαν 53 πληθυσμοί. Με βάση τα αποτελέσματά μας, για την πλειονότητα των ειδών και των πληθυσμών που εξετάστηκαν, τα πρωτόκολλα PTT και FAO παρείχαν παρόμοια αποτελέσματα. Μεταξύ των δοκιμασθέντων ειδών, οι πληθυσμοί που καταγράφηκαν με τη συχνότερη επιβίωση, χρησιμοποιώντας τα πρωτόκολλα FAO και Dose Response, ανήκαν στο R. dominica. Αντιθέτως, στο πρωτόκολλο CORESTA όλοι οι πληθυσμοί θεωρήθηκαν ως ευαίσθητοι. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι το PPT θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό της ανθεκτικότητας στη φωσφίνη στο πεδίο, πριν την έναρξη των εφαρμογών για την απεντόμωση των αποθηκευμένων προϊόντων. Στην δεύτερη πειραματική ενότητα, αξιολογήθηκαν ασύρματοι αισθητήρες φωσφίνης για να ποσοτικοποιηθεί και να απεικονιστεί η χωρο-χρονική δυναμική και η διασπορά του αερίου σε διαφορετικούς τύπους εγκαταστάσεων και εμπορευμάτων. Η χρήση ασύρματων αισθητήρων έχει ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τη χρήση των παραδοσιακών τεχνικών παρακολούθησης (π.χ. γυάλινους σωληνίσκους), καθώς μετρήσεις με τις παραδοσιακές τεχνικές αντιστοιχούν στο συγκεκριμένο χρόνο και θέση παρακολούθησης και δεν μεταφέρονται σε επιπλέον διαστήματα και τοποθεσίες, γεγονός που οδηγεί τους απεντομωτές είτε να υπερεκτιμούν είτε να υποτιμούν τις συγκεντρώσεις. Στην πραγματικότητα, υπό το φως των ευρημάτων μας, η διασπορά της φωσφίνης σε αποθήκες οριζοντίου τύπου δεν ήταν συνήθως επαρκής για τον έλεγχο των εντόμων και οι συγκεντρώσεις εμφάνιζαν σημαντική χωροχρονική διασπορά. Αντιθέτως, οι εφαρμογές σε εμπορευματοκιβώτια (containers) ήταν επαρκείς για τον έλεγχο των εντόμων που ελέγχθηκαν, ακόμη και σε έντομα τα οποία βρέθηκαν ανθεκτικά στη φωσφίνη. Επιπλέον, στην περίπτωση των σιλό και των πλοίων, η παρούσα ενότητα έδειξε ότι η χρήση της ανακύκλωσης του αέρα είναι απαραίτητη για την αύξηση της συγκέντρωσης και, ως αποτέλεσμα, της θνησιμότητας των εντόμων. Σύμφωνα με τις βιοδοκιμές που διενεργήθηκαν, προτείνουμε ότι οι αισθητήρες ήταν αποτελεσματικοί στην μέτρηση της φωσφίνης και πρόκειται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο σε προγράμματα ολοκληρωμένης καταπολέμησης (IPM) στο μέλλον. Ταυτόχρονα, η παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο μπορεί να χρησιμοποιηθεί με επιτυχία για την πρόβλεψη της θνησιμότητας των εντόμων στις εγκαταστάσεις. Στην τρίτη πειραματική ενότητα, η διασπορά του αερίου μοντελοποιήθηκε και συγκρίθηκε σε έξι μεταλλικά σιλό με τα διαθέσιμα δεδομένα από τους αισθητήρες. Κατά την διάρκεια των απεντομώσεων, χρησιμοποιήθηκε ένα σύστημα κυκλοφορίας αέρα με σκοπό την βελτίωση της διασποράς της φωσφίνης. Χρησιμοποιήθηκαν τρία διαφορετικά «σενάρια» της κυκλοφορίας αέρα: (α) Σενάριο 1: το σύστημα κυκλοφορίας χρησιμοποιήθηκε για 24 ώρες στην αρχή της απεντόμωσης, (β) Σενάριο 2: το σύστημα κυκλοφορίας χρησιμοποιήθηκε για τέσσερις συνεχόμενες ημέρες από την αρχή της απεντόμωσης και (γ) Σενάριο 3: το σύστημα κυκλοφορίας χρησιμοποιήθηκε από την αρχή της απεντόμωσης για περίπου 50 ώρες, μέχρι η συγκέντρωση να ξεπεράσει τα 300 ppm. Σε κάθε σιλό, τοποθετήθηκαν αισθητήρες για την παρακολούθηση της συγκέντρωσης του αερίου, μαζί με φιαλίδια με ευαίσθητους και ανθεκτικούς στη φωσφίνη πληθυσμούς των R. dominica και O. surinamensis. Επίσης, χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος Υπολογιστική Ρευστοδυναμική - Computational Fluid Dynamics (CFD), χρησιμοποιώντας αισθητήρες φωσφίνης με το λογισμικό OpenFoam. Η διασπορά του αερίου και η προσομοίωση της προσρόφησης της φωσφίνης υπολογίστηκαν μέσω του μοντέλου CFD. Η προσομοίωση ήταν ακριβής καθώς και η πρόβλεψη των αποτελεσμάτων για κάθε τοποθεσία εντός των εφαρμογών. Επιπλέον, οι εφαρμογές οδήγησαν σε πλήρη θνησιμότητα όλους τους πληθυσμούς εντόμων που εξετάστηκαν. Το σύστημα κυκλοφορίας αέρα βελτίωσε την κατανομή της φωσφίνης στις διάφορες θέσεις. Το προτιμώμενο σενάριο ήταν το Σενάριο 3, που δείχνει μειωμένη άνιση κατανομή στο σιλό, σε σύγκριση με τα άλλα δύο. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το CFD συσχετίζει καλά τη συγκέντρωση φωσφίνης με τη θνησιμότητα των εντόμων και έτσι, μπορεί να καθιερωθεί περαιτέρω ως μια μεθοδολογία για τις απεντομώσεις ακριβείας. Στην τέταρτη πειραματική ενότητα, η διασπορά της φωσφίνης σε μεταλλικά εμπορευματοκιβώτια αξιολογήθηκε με τα διαθέσιμα δεδομένα από τους αισθητήρες. Χρησιμοποιήθηκαν δύο διαφορετικά μεγέθη εμπορευματοκιβωτίων, 20 ft (32.6 m3) και 40 ft (67.7m3), σε μια σειρά πειραμάτων με διαφορετικές δόσεις σε κάθε εφαρμογή. Σε κάθε εμπορευματοκιβώτιο, τοποθετήθηκαν αισθητήρες για την παρακολούθηση του αερίου, μαζί με φιαλίδια που περιείχαν πληθυσμούς ανθεκτικούς και ευαίσθητους στη φωσφίνη, για τα R. dominica και O. surinamensis. Χρησιμοποιήθηκε η μέθοδος CFD όπως και παραπάνω. Με βάση τα αποτελέσματά μας, υπήρχε χρονική καθυστέρηση για να φτάσει η φωσφίνη στους αισθητήρες που είχαν τοποθετηθεί μέσα στο εμπόρευμα, στην πίσω πλευρά του εμπορευματοκιβωτίου. Όσον αφορά τις προσομοιώσεις, οι προβλέψεις του υπολογιστικού μοντέλου ήταν σύμφωνες με την διασπορά του αερίου όπως δίνεται από τα δεδομένα των αισθητήρων. Για τα δεδομένα της θνησιμότητας των εντόμων, στις περισσότερες περιπτώσεις, και για τα δύο είδη, σημειώθηκε πλήρης έλεγχος, ανεξάρτητα από το επίπεδο της ανθεκτικότητας. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν, ότι το υπολογιστικό μοντέλο συσχετίζει καλά τη συγκέντρωση της φωσφίνης, με τη θνησιμότητα των εντόμων και έτσι, μπορεί να καθιερωθεί αυτή η μεθοδολογία για την απεντόμωση ακριβείας σε εμπορευματοκιβώτια. Στο πρώτο μέρος της πέμπτης πειραματικής ενότητας, αξιολογήθηκε η αποτελεσματικότητα της θερμικής επεξεργασίας ή αλλιώς της χρήσης των υψηλών θερμοκρασιών. Χρησιμοποιήθηκαν ευαίσθητοι και ανθεκτικοί στη φωσφίνη πληθυσμοί των R. dominica και O. surinamensis, σε είκοσι εννέα διαφορετικές εμπορικές εφαρμογές στην Ελλάδα. Το εύρος της θερμοκρασίας ήταν μεταξύ 33 και 55 oC και η διάρκεια των εφαρμογών κυμαίνονταν μεταξύ 20 και 39 ωρών. Η θνησιμότητα των εντόμων μετρήθηκε στο τέλος της κάθε εφαρμογής. Στη συνέχεια, τα φιαλίδια διατηρήθηκαν σε ειδικούς θαλάμους ελεγχόμενων συνθηκών και μετρήθηκε συντριπτική πλειονότητα των περιπτώσεων, παρατηρήθηκε 100% θνησιμότητα (πλήρης έλεγχος), τόσο για τους ανθεκτικούς, όσο και για τους ευαίσθητους πληθυσμούς σε όλες τις εγκαταστάσεις που δοκιμάστηκαν. Στις ελάχιστες περιπτώσεις που καταγράφηκε επιβίωση και παραγωγή απογόνων, οι όποιες μετρήσεις δεν συσχετίστηκαν με συγκεκριμένο είδος ή πληθυσμό. Συνολικά, η χρήση υψηλών θερμοκρασιών μπορεί να χρησιμοποιηθεί από την βιομηχανία ως εναλλακτική μέθοδος για τον έλεγχο των ανθεκτικών στη φωσφίνη πληθυσμών. Στο δεύτερο μέρος της πέμπτης πειραματικής ενότητας, αξιολογήθηκε η αποτελεσματικότητα του αζώτου. Χρησιμοποιήθηκαν ευαίσθητοι και ανθεκτικοί πληθυσμοί των παραπάνω ειδών, σε εννέα εμπορικούς θαλάμους αζώτου στην Ελλάδα. Στις δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν οι εξής συνδυασμοί: 31 oC για 2 ημέρες, 40 oC για 2.5 ημέρες, 28 oC για 3 ημέρες, 28 oC για 6 ημέρες και 28 oC για 9 ημέρες. Η θνησιμότητα και η παραγωγή των απογόνων μετρήθηκε όπως παραπάνω. Σε όλες τις περιπτώσεις, παρατηρήθηκε 100% θνησιμότητα, με εξαίρεση το R. dominica στους 31 oC για 2 ημέρες έκθεσης. Ομοίως, δεν υπήρχε παραγωγή απογόνων, με ορισμένες ελάχιστες εξαιρέσεις. Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η χρήση του αζώτου είναι αποτελεσματική για όλα τα είδη που δοκιμάστηκαν, ανεξάρτητα από το επίπεδο της ανθεκτικότητας. Αυτή η μέθοδος μπορεί να υιοθετηθεί ως μια εναλλακτική μέθοδος για τον έλεγχο των εντόμων αποθηκών, καθώς και για τον έλεγχο πληθυσμών που είναι ανθεκτικοί στη φωσφίνη. Η παρούσα μελέτη θεωρείται ως η πρώτη του είδους της σχετικά με τη διασπορά της φωσφίνης σε πρότυπους χώρους απεντόμωσης, καθώς η διασπορά του αερίου απεικονίζεται με το CFD και τη χρήση ασύρματων αισθητήρων. Τα δεδομένα δείχνουν ότι, στη μεγάλη τους πλειονότητα, οι απεντομώσεις αποτυγχάνουν λόγω ανόμοιας κατανομής του αερίου και μη στεγανοποίησης του χώρου. Παρόλο αυτά, αν οι εφαρμογές γίνουν με ορθό τρόπο και πρακτικές, η θνησιμότητα των εντόμων είναι υψηλή, ακόμα και σε έντομα που είναι ανθεκτικά στη φωσφίνη. Τέλος, παρουσιάζονται και εναλλακτικές μέθοδοι για την αντιμετώπιση των ανθεκτικών στη φωσφίνη πληθυσμών, οι οποίες μοιάζουν με τις εφαρμογές φωσφίνης, δηλ. με τη διαχείριση του αέρα στο χώρο αποθήκευσης

First records of Glyptapanteles liparidis (Braconidae, Microgastrinae) and Gelis areator (Ichneumonidae, Cryptinae) in Slovenia

Lymantria dispar, a well-known defoliating pest species, also presents a health challenge due to the allergenic potential of its hairs, making it interesting to study from various perspectives. As chemical control methods decline in popularity, the search for effective natural enemies of this pest, such as predators, parasites and parasitoids, are expanding. On this occasion, we report the discovery of the primary parasitoid Glyptapanteles liparidis and the secondary parasitoid Gelis areator for the fauna of Slovenia. Illustrations and a short biology are given for both species

Population Growth Changes in Major Stored Product Insects on Rice Fortified with Spearmint and Basil

Rice is the most important durable food product for more than half of the world’s population, as it is very nutritious food in terms of carbohydrate containment and can meet a large part of human caloric needs on a daily basis. The sensitivity of a rice product fortified with spearmint or basil was evaluated for three stored product insect species: Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae), Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera: Bostrychidae) and Oryzaephilus surinamensis (L.) (Coleoptera: Silvanidae). Five different containments of fortified rice were used (0, 25, 50, 75 and 100% of the total rice quantity), and the population growth of the above species was examined after 65 days. We found that fortification generally reduced the infestation level of the species tested and reduced their population growth, as compared with the control rice. In some of the treatments, there were some differences between the application of spearmint and basil. There was higher frass production in the rice that had been fortified with basil than that with spearmint, indicating different infestation patterns. For S. oryzae, with the gradual increase in fortification, the number of insect-damaged kernels and weight of damaged kernels reduced, and significant differences were recorded between the fortification with spearmint and that with basil. The results of the present study are certainly encouraging for further utilization of the characteristics of fortified rice for stored product insect control

Population Growth Changes in Major Stored Product Insects on Rice Fortified with Spearmint and Basil

Rice is the most important durable food product for more than half of the world’s population, as it is very nutritious food in terms of carbohydrate containment and can meet a large part of human caloric needs on a daily basis. The sensitivity of a rice product fortified with spearmint or basil was evaluated for three stored product insect species: Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Curculionidae), Rhyzopertha dominica (F.) (Coleoptera: Bostrychidae) and Oryzaephilus surinamensis (L.) (Coleoptera: Silvanidae). Five different containments of fortified rice were used (0, 25, 50, 75 and 100% of the total rice quantity), and the population growth of the above species was examined after 65 days. We found that fortification generally reduced the infestation level of the species tested and reduced their population growth, as compared with the control rice. In some of the treatments, there were some differences between the application of spearmint and basil. There was higher frass production in the rice that had been fortified with basil than that with spearmint, indicating different infestation patterns. For S. oryzae, with the gradual increase in fortification, the number of insect-damaged kernels and weight of damaged kernels reduced, and significant differences were recorded between the fortification with spearmint and that with basil. The results of the present study are certainly encouraging for further utilization of the characteristics of fortified rice for stored product insect control

Using a Lethality Index to Assess Susceptibility of <i>Tribolium confusum</i> and <i>Oryzaephilus surinamensis</i> to Insecticides

<div><p>We evaluated knockdown caused by four insecticides: alpha-cypermethrin, chlorfenapyr, pirimiphos-methyl and fipronil against adults of <i>Tribolium confusum</i> Jacquelin Duval, the confused flour beetle and <i>Oryzaephilus surinamensis</i> (L.), the sawtoothed grain beetle. Bioassays were conducted on concrete and metal surfaces. Adults of the tested species were exposed on both surfaces treated with the above insecticides at two doses (low and high). Knockdown assessment was done after 15, 30 and 60 min of adult exposure in the treated surfaces. Also, after 1, 3, 5, 7 and 14 d of exposure, a lethality index was calculated with an equation resulting to values from 0 to 100, where 100 indicated complete mortality and 0 complete survival. We also developed a lethality index by ranking each adult on each surface from 0 to 4, 0: adults moved normally, 1: adults were knocked down, but were able to walk for short intervals, 2: adults were knocked down and unable to walk, but with visible movement of antennae etc., 3: adults were knocked down, with very minimal movement of the tarsi and the antennae and 4: adults were dead (no movement). Knockdown of adults immediately after exposure (15–60 min) was higher for pirimiphos-methyl followed by alpha-cypermethrin, for both dose rates tested and species, but only on the metal surface. The lethality index was nearly 100 for all insecticides after 5d of exposure for <i>O</i>. <i>surinamensis</i>, while for <i>T</i>. <i>confusum</i> the adult lethality index was considerably lower for alpha-cypermethrin, suggesting that that recovery from knockdown occurred. Chlorfenapyr was the only insecticide that was more effective on concrete than on metal, while the reverse was noted for the other three insecticides. These results show that knockdown has different levels, which can be used as indicators of insect mortality or recovery.</p></div

L'Écho : grand quotidien d'information du Centre Ouest

04 février 19331933/02/04 (A32).Appartient à l’ensemble documentaire : PoitouCh

Mean Knockdown of <i>T</i>. <i>confusum</i> adults on concrete surfaces at low and high dose.

<p>Mean Knockdown (% ± SE) of <i>T</i>. <i>confusum</i> adults on concrete treated with chlorfenapyr (chl), alpha-cypermethrin (cyp), fipronil (fip) and pirimiphos-methyl (pir), at the low and the high dose rate of each insecticide after 15 min, 30 min and 1 h exposure intervals.</p