Commercial-scale nitrogen-modified atmosphere for the disinfestation of soft wheat stored in big bags
Deze studie toont aan dat een commerciële stikstof-gemodificeerde atmosfeerbehandeling bij 40°C gedurende 3 dagen effectief 100% mortaliteit van zachte tarweplagen bereikt, inclusief de meer tolerante immaturiteitstadia van *Ephestia kuehniella*, door een gevalideerd diffusiemodel te combineren met bioassays om desinfectieprotocollen te optimaliseren.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Het veilig houden van de wereldwijde voedselvoorraad is een constante strijd die wordt uitgevochten in graanschuren en magazijnen over de hele wereld. Zodra gewassen zoals tarwe zijn geoogst, blijven ze niet simpelweg rustig liggen; ze worden doelwitten voor een gastheer van insecten die hele voorraden graan kunnen verslinden. Decennialang was de primaire verdediging tegen deze plagen chemische sprays en gassen, maar deze methoden worden steeds problematischer. Veel insectenpopulaties hebben resistentie ontwikkeld tegen veelgebruikte chemicaliën, en er is een groeiende wereldwijde vraag naar voedsel dat vrij is van giftige residuen. Als reactie hierop hebben wetenschappers zich gericht op een eenvoudiger, ouder idee: het verwijderen van de lucht die insecten nodig hebben om te ademen. Door de zuurstof in een opslagruimte te vervangen door stikstof, een gas dat het grootste deel van onze atmosfeer vormt maar onschadelijk is voor mensen, kunnen onderzoekers een omgeving creëren waarin plagen niet kunnen overleven. Deze aanpak staat bekend als een gemodificeerde atmosfeer, en hoewel het goed heeft gewerkt in grote, rigide opslagsilo's, blijft de effectiviteit ervan in de flexibele, zakachtige containers die de moderne industrie gebruikt, een vraagteken.
Een team van onderzoekers uit Griekenland en Turkije zette zich af om deze vraag te beantwoorden door stikstofbehandeling op massale schaal te testen met zachte tarwe die werd opgeslagen in grote, flexibele zakken, vaak big bags genoemd. Deze zakken zijn een basisproduct voor industriële opslag omdat ze gemakkelijk te verplaatsen en te stapelen zijn, maar hun vorm en dichtheid maken het moeilijk om te weten of een gasbehandeling elke hoek bereikt. De wetenschappers plaatsten zakken tarwe in een grote commerciële kamer en pompten hoogzuivere stikstof naar binnen om de zuurstof te verdringen. Vervolgens introduceerden ze drie verschillende soorten opgeslagen producten-plagen in de tarwe: de rijstkever, die zich in het graan boort; de rode meelkever, die aan de buitenkant voedt; en de mediterrane meelmot, waarvan de larven berucht zijn om het beschadigen van verwerkte graanproducten. De onderzoekers testten deze insecten onder twee verschillende temperaturen, 32°C en 40°C, en voor twee verschillende tijdsduur, twee dagen en drie dagen, om te zien welke combinatie de plagen succesvol zou doden en hun voortplanting zou stoppen.
De resultaten toonden een duidelijke kloof tussen de kevers en de mot. De volwassen kevers, zowel de rijstkever als de rode meelkever, bleken zeer kwetsbaar voor de stikstofbehandeling. Ongeacht de temperatuur of hoe lang ze werden blootgesteld, stierf elke volwassen kever binnen de twee- of driedagenperiode. Bovendien kon geen van de overlevende kevers nakomelingen produceren, wat betekent dat de behandeling effectief was in het stoppen van de populatie om weer terug te komen. De situatie was complexer voor de mediterrane meelmot. Hoewel de volwassen motten net zo betrouwbaar stierven als de kevers, waren hun onvolgroeide stadia — eitjes en larven — veel taaier. Bij de lagere temperatuur van 32°C faalde zelfs het verlengen van de behandeling naar drie dagen om alle eitjes en larven te doden; velen overleefden en gingen voort tot nieuwe generaties. Echter, toen de onderzoekers de temperatuur verhoogden naar 40°C, werd de behandeling zeer effectief tegen deze taaiere stadia even well, waarbij bijna alle van hen binnen slechts twee dagen stierven.
Om er zeker van te zijn dat de insecten die nabij het oppervlak van de zakken werden geplaatst werkelijk representatief waren voor wat er diep in de zak gebeurde, gebruikte het team een computersimulatie om te volgen hoe de stikstof door de tarwe bewoog. Het model bevestigde dat hoewel het gas het centrum van de zak iets langzamer bereikte dan het oppervlak, het verschil klein was en de gehele zak ruim voor het einde van de behandelingsperioden uniform laag in zuurstof werd. Dit betekende dat het overleven van de meelmotlarven bij de lagere temperatuur niet kwam doordat het gas hen niet bereikte, maar omdat die specifieke levensstadia van nature toleranter zijn voor condities met weinig zuurstof. De studie concludeert dat hoewel stikstof een krachtig hulpmiddel is voor het ongediertebestrijding van opgeslagen tarwe, het protocol moet worden afgestemd op de meest resistente plaag die aanwezig is. Voor een mix van kevers en motten is de meest betrouwbare methode om de opslagtemperatuur drie dagen op 40°C te houden, een combinatie die totale controle garandeert over alle levensstadia en toekomstige infestaties voorkomt.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.