Improving stored products pest management: Biological control and methods for pest detection in stored rice

Resum

Les plagues d'artròpodes en productes emmagatzemats representen per a la agroindústria un repte econòmic i de seguretat alimentària que afecta la producció d'aliments post collita. Encara que el problema es gestiona principalment amb pesticides, el Maneig Integrat de Plagues (MIP) ofereix una alternativa més sostenible, destacant el control biològic amb enemics. No obstant això, es requereix més coneixement sobre la seva implementació efectiva en diferents entorns d'emmagatzematge, a més de millorar les tècniques de prevenció i detecció de plagues. Aquesta tesi doctoral s’ha centrat a millorar mètodes alternatius per al control de les principals plagues de productes alimentaris emmagatzemats, particularment de l’arròs a granel, mitjançant el desenvolupament d'estratègies de control biològic amb parasitoides i àcars depredadors, i la millora de la detecció de plagues mitjançant mètodes moleculars. En el Capítol 1 es va estudiar l'ús de tres àcars depredadors generalistes, Blattisocius tarsalis, Cheyletus malaccensis i Amblyseius swirskii, com a enemics naturals per al control de les principals plagues de productes emmagatzemats. Les possibles preses es van provar en dos entorns de diferent complexitat. Es va avaluar l'efecte dels alliberaments setmanals d'aquests àcars, tant individualment com en combinació, sobre les poblacions de les plagues comunes de l'arròs, O. surinamensis i Sitotroga cerealella, en arenes d'arròs de grandària mitjana durant deu setmanes. Només B. tarsalis i C. malaccensis van ser capaços de consumir significativament aquestes plagues, reduint la seva població a la meitat, sense cap benefici addicional en combinar les dues espècies.En el Capítol 2 es va avaluar la idoneïtat del parasitoide Cephalonomia tarsalis, com a enemic natural del corc dentant del grans, Oryzaephilus surinamensis, en l’arròs, i es va explorar la possibilitat de millorar el control de la plaga combinant-lo amb l'àcar depredador B. tarsalis. Es va provar la capacitat del parasitoide per localitzar i parasitar el seu hoste en tubs de PVC de 150 cm d’alçada plens d'arròs, mentre que la combinació d'enemics naturals es va avaluar en recipients de grandària mitjana. Cephalonomia tarsalis es va moure lliurement per l'arròs fins a una profunditat de 150 cm i va ser capaç de reduir la població de la plaga fins al 60%. En l'arena de mida mitjana, una sola alliberació del parasitoide gairebé va eliminar completament la plaga en tres mesos, mentre que les alliberacions de B. tarsalis cada dues setmanes van reduir la població de la plaga a la meitat. La combinació dels dos enemics naturals no va millorar la reducció de plagues produïda pel parasitoide. En el Capítol 3 es va avaluar l'eficàcia del parasitoide Anisopteromalus calandrae, en el control d'una de les principals plagues de l'arròs, Sitophilus zeamais, en presència de l'hoste alternatiu Rhyzopertha dominica. Es van dur a terme assajos en el laboratori i en sacs comercials grans amb diferents proporcions d'ambdues plagues per determinar la preferència de l'hoste. Anisopteromalus calandrae va preferir S. zeamais com a hoste, independentment de les proporcions d'hoste i de la grandària de l'arena, i la presència de R. dominica no va alterar el seu control. Finalment, en el Capítol 4, es va desenvolupar un mètode basat en qPCR en temps real utilitzant primers universals per artròpodes per detectar la contaminació d'arròs per les espècies de plagues més comunes d'aquest cereal en una sola anàlisi, evitant l'ús de primers específics per a cada espècie de plaga per separat. El mètode va poder detectar plagues a un nivell d'infestació tan baix com 0,0052 g de biomassa d'artròpodes per kg d'arròs. Els resultats d'aquesta tesi doctoral representen un important avanç en l'optimització del maneig de plagues en productes emmagatzemats i contribueixen al desenvolupament d'estratègies de control més sostenibles.

Data del Ajut	8 de nov. 2024
Idioma original	Anglès
Supervisor	Cristina Castané Fernández (Director/a) & Jordi Riudavets Muñoz (Director/a)