Potential of essential oils from leaves of Indian borage (Plectranthus amboinicus) and climbing wedelia (Wedelia trilobata) against cowpea weevil (Callosobruchus maculatus)

Abstract

The potential of essential oils from weeds against cowpea weevil (Callosobruchus maculatus (F.)) was investigated its chemical compositions of the essential oils from the leaves of Indian borage (Plectranthus amboinicus (Lour.)) and climbing wedelia (Wedelia trilobata (L.) Hitchc.) using Gas Chromatograph-Mass Spectrometer technique, study the toxicity of essential oils, fumigation efficiency of essential oils against adult of cowpea weevil by fumigant, repellent, inhibition of oviposition, inhibition of emergence of F1 cowpea weevil adults, including study the effects of essential oils on the weight loss and the germination percentage of mungbean (Vigna radiata (L.) Wilczek) were studied by vapor-phase test in laboratory conditions under the Completely Randomized Design (CRD) with 4 replications.

The results showed that the essential oil from leaves of the Indian borage contains 30 chemical elements with carvacrol (71.41%) as the main component, followed by caryophyllene (7.19%), p-cymene (4.46%), caryophyllene. oxide (3.52%), trans-alpha-bergamotene (2.53%), humulene (2.26%) and terpinolene (2.16%), respectively. For the essential oil from leaves of the climbing wedelia, there are also 30 chemical constituents with alpha-pinene (34.96%) as the main component, followed by alpha-phellandrene (12.73%), germacrene D (12.12%). , D-limonene (4.48%), alpha-myrcene (4.41%), bicyclogermacrene (4.28%), caryophyllene (3.15%), cedrene (2.91%), humulene (2.39%), junenol (1.96%), spathulenol (1.82 %), beta-pinene (1.54%), p-cymene (1.41%) and isoledene (1.16%), respectively. Fumigant toxicity (LC50) of essential oil from the Indian borage leaves to adult of cowpea weevil at 24, 48 and 72 hours were 7.18, 5.78 and 5.11 µL/L air, respectively. For the essential oil of the climbing wedelia leaves, LC50 was 5304.61, 2813.59 and 2123.76 µL/L air, respectively. For the fumigation efficiency of essential oils against cowpea weevil was found that the Indian borage essential oil at a concentration of 12 µL/L air was fumigation efficiency to kill adult of cowpea weevil by causing 93-100 %mortality within 24-168 hours and the climbing wedelia essential oil at a concentration of 3000 µL/L air within 120-168 hours gave fumigation efficiency to kill 87-96% of the adult of cowpea weevil. For the repellent efficiency of essential oils against cowpea weevil was found that the Indian borage essential oil at a concentration of 1 µL/L air provided 60-87 %repellent against the adult of cowpea weevil within 48-96 hours and the climbing wedelia essential oil at a concentration of 100 µL/L air provided 37-50 %repellent within 72-144 hours. For the fumigation efficacy of essential oils to inhibit the oviposition of cowpea weevil. It was found that the Indian borage essential oil at a concentration of 1 µL/L air was the highest %oviposition inhibition of cowpea weevil with 70.53% and the climbing wedelia essential oil at a concentration of 1000 µL/L air provided 73.08 %oviposition inhibition. For the fumigation efficacy of essential oils to inhibit the F1 adult emergence of cowpea weevil. It was found that the Indian borage essential oil at a concentration 0 (acetone) µL/L air was the highest % F1 adult emergence of cowpea weevil with 73.30% and the climbing wedelia essential oil at a concentration of 1000 µL/L air provided 76.19 F1 adult emergence of cowpea weevil. For the effects of essential oils on the weight loss and the germination percentage of mungbean seeds were found that the essential oils of the Indian borage and the climbing wedelia did not affect the weight loss and the germination percentage of mungbean seeds. They provided the highest germination percentage of mungbean seeds with 100%.

The results of this study indicated that the essential oils from the Indian borage and the climbing wedelia had the potential to be used as an insecticide in the prevention of cowpea weevil, a major insect pest in storage and agricultural products. Moreover, there was no effects on weight and germination rate of mungbean.

การศึกษาศักยภาพของน้ำมันหอมระเหยจากวัชพืชในการป้องกันกำจัดด้วงถั่วเขียว (Callosobruchus maculatus (F.)) นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาองค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันหอมระเหยจากใบของหูเสือ (Plectranthus amboinicus (Lour.)) และกระดุมทองเลื้อย (Wedelia trilobata (L.) Hitchc.) โดยใช้เทคนิค Gas Chromatograph-Mass Spectrometer ศึกษาความเป็นพิษทางการรมของน้ำมันหอมระเหย ประสิทธิภาพทางการรมของน้ำมันหอมระเหยป้องกันกำจัดด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัยโดยการรมฆ่า รมไล่ รมการยับยั้งการวางไข่ รมยับยั้งการออกเป็นตัวเต็มวัยรุ่นลูก (F1) ของด้วงถั่วเขียว รวมถึงศึกษาผลของน้ำมันหอมระเหยที่มีต่อการสูญเสียน้ำหนักและเปอร์เซ็นต์ความงอกของเมล็ดถั่วเขียว ด้วยวิธี Vapor-phase test ทดสอบในสภาพห้องปฏิบัติการภายใต้แผนการทดลองแบบ Completely Randomized Design (CRD) จำนวน 4 ซ้ำ

ผลจากการศึกษาพบว่าน้ำมันหอมระเหยจากใบหูเสือมีองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด 30 ชนิด โดยมีสาร carvacrol (71.41%) เป็นองค์ประกอบหลัก รองลงมาคือ สาร caryophyllene (7.19%), p-cymene (4.46%), caryophyllene oxide (3.52%), trans-alpha-bergamotene (2.53%), humulene (2.26%) และ terpinolene (2.16%) ตามลำดับ สำหรับน้ำมันหอมระเหยจากใบกระดุมทองเลื้อยมีองค์ประกอบทางเคมีทั้งหมด 30 ชนิดเช่นกัน โดยมีสาร alpha-pinene (34.96%) เป็นองค์ประกอบหลัก รองลงมาคือ สาร alpha-phellandrene (12.73%), germacrene D (12.12%), D-limonene (4.48%), alpha-myrcene (4.41%), bicyclogermacrene (4.28%), caryophyllene (3.15%), cedrene (2.91%), humulene (2.39%), junenol (1.96%), spathulenol (1.82%), beta-pinene (1.54%), p-cymene (1.41%) และ isoledene (1.16%) ตามลำดับ ซึ่งน้ำมันหอมระเหยจากใบหูเสือมีค่าความเป็นพิษทางการรม (LC50) ต่อด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัยที่เวลา 24 48 และ 72 ชั่วโมง เท่ากับ 7.18, 5.78 และ 5.11 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ตามลำดับ สำหรับน้ำมันหอมระเหยจากใบกระดุมทองเลื้อยมีค่า LC50 เท่ากับ 5304.61, 2813.59 และ 2123.76 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ตามลำดับ สำหรับประสิทธิภาพทางการรมฆ่าของน้ำมันหอมระเหยกำจัดด้วงถั่วเขียว พบว่าน้ำมันหอมระเหยหูเสือที่ระดับความเข้มข้น 12 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้ประสิทธิภาพทางการรมฆ่ากำจัดด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัยโดยก่อให้เกิดอัตราการตาย 93-100% ภายในเวลา 24-168 ชั่วโมง และน้ำมันหอมระเหยกระดุมทองเลื้อยที่ระดับความเข้มข้น 3,000 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ภายในเวลา 120-168 ชั่วโมง ให้ประสิทธิภาพทางการรมฆ่ากำจัดด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัย 87-96% สำหรับประสิทธิภาพทางการรมไล่ของน้ำมันหอมระเหยป้องกันกำจัดด้วงถั่วเขียว พบว่า น้ำมันหอมระเหยหูเสือที่ระดับความเข้มข้น 1 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การไล่ป้องกันกำจัดด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัย 60-87% ภายในเวลา 48-96 ชั่วโมง และน้ำมันหอมระเหยกระดุมทองเลื้อยที่ระดับความเข้มข้น 100 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การไล่ 37-50% ภายในเวลา 72-144 ชั่วโมง สำหรับประสิทธิภาพทางการรมของน้ำมันหอมระเหยยับยั้งการวางไข่ของด้วงถั่วเขียว พบว่าน้ำมันหอมระเหยหูเสือที่ระดับความเข้มข้น 1 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การยับยั้งการวางไข่ของด้วงถั่วเขียวสูงที่สุด 70.53% และน้ำมันหอมระเหยกระดุมทองเลื้อยที่ระดับความเข้มข้น 1,000 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การยับยั้งการวางไข่ 73.08% สำหรับประสิทธิภาพทางการรมของน้ำมันหอมระเหยยับยั้งการออกเป็นตัวเต็มวัย F1 ของด้วงถั่วเขียว พบว่าน้ำมันหอมระเหยหูเสือที่ระดับความเข้มข้น 1 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การยับยั้งการออกเป็นตัวเต็มวัย F1 ของด้วงถั่วเขียวสูงที่สุด 73.30% และน้ำมันหอมระเหยกระดุมทองเลื้อยที่ระดับความเข้มข้น 1,000 ไมโครลิตรต่อลิตรของอากาศ ให้เปอร์เซ็นต์การยับยั้งการออกเป็นด้วงถั่วเขียวตัวเต็มวัย F1 76.19% สำหรับผลของน้ำมันหอมระเหยที่มีต่อการสูญเสียน้ำหนักและเปอร์เซ็นต์ความงอกของเมล็ดถั่วเขียว พบว่าน้ำมันหอมระเหยหูเสือและกระดุมทองเลื้อยไม่ส่งผลกระทบที่ทำให้เกิดการสูญเสียน้ำหนักและเปอร์เซ็นต์ความงอกของเมล็ดถั่วเขียว โดยให้เปอร์เซ็นต์ความงอกของเมล็ดถั่วเขียวสูงสุดถึง 100%

จากผลการศึกษาแสดงให้เห็นว่า น้ำมันหอมระเหยจากใบหูเสือและกระดุมทองเลื้อยมีศักยภาพที่จะใช้เป็นสารฆ่าแมลงในการป้องกันกำจัดด้วงถั่วเขียวที่เป็นแมลงศัตรูสำคัญในโรงเก็บผลผลิตและผลิตภัณฑ์ทางการเกษตรได้ อีกทั้งไม่มีผลกระทบต่อน้ำหนักและอัตราการงอกของเมล็ดถั่วเขียวอีกด้วย