Einfluß physikalischer Parameter auf die Bekämpfung des TabakkäfersLasioderma serricorne Fab. (Col.: Anobiidae) mit Kohlenstoffdioxid unter Hochdruck

Abstract

The tobacco beetle leeds to severe losses in stored tobacco and tobacco products, drugs, spices and other foodstuffs.

Eggs ofLasioderma serricorne died after treatment in a thermostatisized pressure chamber of 100 ml at 20 °C with 25 bar, 30 bar, 35 bar and 40 bar CO₂, respectively, after 80, 52, 37 and 20 min, respectively. Reduction of the temperature to 15 °C required expansion of the lethal treatment time of about 25%. Control of larvae was obtained at equal conditions after 30, 15, 7 and 3 min, respectively, with similar tendency after reduction of the temperature. Increase of the temperature to 35 °C reduced that lethal exposure time for also about 25%. At 20 bar 120 min were necessary at 15 °C, 95 min at 25 °C and 20 min at 35 °C, for complete control (LD₉₅).

With adult beetles in addition to the mentioned parameters 15 bar CO₂ at 25 °C required 48 min 20 bar 25 min, 30 bar 3 min, 35 bar 2 min and 40 bar 1 min for complete control. Cooling at 15 °C led to expansion of the lethal time at 15 bar to 150 min, at 20 bar to 40 min, at 25 bar to 30 min and at 30 bar to 10 min, respectively. Heating to 35 °C helped to reduce these times by about 50% at the given conditions.

Efficacy of this method seems to be strongly temperature dependent. The absolute effects are greater at pressure of 20 bar than at 30 bar. With 5 min treatment of adult tobacco beetles at 25 °C and 20 bar CO₂ and time to build up the pressure and pressure decay time of 1 min reduced efficacy to 20%. Especially the change of the decay time had strong influence on the mortality achieved. Presumably this effect can be linked to appearance and of gas bubbles and mechanical destruction of cell membranes and organs due to quick expansion.

Zusammenfassung

Der TabakkäferLasioderma serricorne schädigt Tabak, pflanzliche Drogen, Gewürze und andere Lebensmittelrohstoffe und verursacht bedeutende wirtschaftliche Verluste bei den betroffenen Industriezweigen.

Mit der Entwicklung einer neuartigen Kombinationsbehandlung mit Kohlenstoffdioxid (CO₂) unter Hochdruck von ca. 20 bar durchStahl und Mitarbeiter steht seit 1985 eine Schnellmethode zur Entwesung innerhalb von wenigen Stunden bereit. Alle Entwicklungsstadien von Arthropoden überleben diese Begasung nicht.

Eier des Tabakkäfers starben in einer thermostatisierbaren 400 ml Druckkammer nach Behandlung bei 25 °C mit 25 bar, 30 bar, 35 bar bzw. 40 bar CO₂ nach 80, 52, 37 bzw. 20 min ab. Absenkung der Temperatur auf 15 °C bewirkte Verlängerung der letalen Einwirkzeit um ca. 25%. Die Abtötung der Larven erforderte bei gleichen Bedingungen 30, 15, 7 bzw. 3 min mit ähnlicher Tendenz bei Temperaturerniedrigung. Eine Erhöhung der Temperatur auf 35 °C führte zur Verkürzung der letalen Einwirkzeiten um gleichfalls ca. 25%. Bei 20 bar waren 120 min bei 15 °C, 95 min bei 25 °C und nur 20 min bei 35 °C für vollständige Abtötung (LD₉₅) erforderlich.

Für adulte Käfer wurden die Versuchsbedingungen auf 15 bar CO₂ erweitert. Bei 25 °C führten 48 min bei 15 bar, 25 min bei 20 bar, 5 min bei 25 bar, 3 min bei 30 bar, 2 min bei 35 bar und 1 min bei 40 bar zum Tode. Abkühlung auf 15 °C erforderte eine Verlängerung der Einwirkzeit bei 15 bar auf 150 min, bei 20 bar auf 40 min, bei 25 bar auf 30 min, bei 30 bar auf 10 min. Aufwärmung auf 35 °C verkürzte die erforderlichen Zeiten um ca. 50%.

Die Wirkung der Methode scheint demnach stark temperaturabhängig zu sein. Bei fünfminütiger Behandlung von Tabakkäfern bei 25 °C und 20 bar CO₂ erhöhte eine Verkürzung der Zeit für den Druckaufbau und Druckabbau von 2 auf 1 min die Mortalität von ca. 20% auf 100%! Die Druckabbauzeit spielte dabei eine überwiegende Rolle. Dies beruht wahrscheinlich auf dem Austritt von Gasbläschen und mechanischer Zerstörung von Zellen und Zellorganellen infolge schneller Expansion. Eine Nachsterblichkeit behandelter, überlebender Tiere konnte nicht nachgewiesen werden.