Impact of pirimiphos-methyl and cold temperatures on arthropod populations in stored wheat

Abstract

The insecticide pirimiphos-methyl applied at a mean concentration of 6.4 mg a.i. kg 1 to 5t of wheat (Triticum aestivum) in a farm granary in southern Manitoba remained active over 24 mo. Most insects and mites in the treated grain could not survive except a psocid, Liposcelis sp., and the mites Tarsonemus granarius and Aeroglyphus robustus, and their populations were sharply reduced relative to those in a bulk of untreated wheat. Insecticide residues at a 1-m depth decreased ca. 52% in 12 mo from 8.1 mg kg^-1 to 4.0 mg kg^-1, then remained constant until 24 mo. Grain moisture content (MC) at this depth was consistently higher (over 14% MC) than at the top of the wheat bulk where residues remained near 4.5 mg kg^-1 over 24 mo. Grain temperatures fluctuated from summer maxima near 23°C to winter minima near -40°C at the bulk surface. Bioassay of treated wheat with adult Tribolium castaneum after 24 mo of storage resulted in about 80% mortality. Populations of T castaneum or Rhyzopertha dominica introduced into 5 t of untreated wheat did not become established; small populations of Cryptolestes ferrugineus were established but were eliminated by winter cold. Populations of Liposcelis sp. and the mites A. robustus, T. granarius, Blattisocius keegani and Cheyletus eruditus were highest in late summer and autumn. Seed germination and microflora were not directly affected by pirimiphos-methyl. The slow rate of degradation of this insecticide in grain would prevent communities of arthropods from developing to the same extent as in an untreated stored-wheat ecosystem over 24 mo.

Résumé

Appliqué à une concentration moyenne de 6,4 mg m.a. kg^-1 à 5 t de ble (Triticum aestivum) dans un grenier du sud du Manitoba, l'insecticide pyrimiphos-méthyl est resté actif pendant plus de 24 mo. La plupart des insectes et des acariens qui vivaient dans le grain traité n'ont pu survivre, à l'exception d'un psoque, Liposcelis sp., ainsi que les acariens Tarsonemus granarius et Aeroglyphus robustus, dont les populations ont été considérablement réduites par rapport à celles qui vivaient dans du blé non traité. À 1 m de profondeur, la concentration en résidus de l'insecticide a diminué de 52% en 12 mo, passant de 8,1 mg kg^-1 à 4,0 mg kg^-1 puis est restée stable jusqu'à la fin de la période de 24 mo. La teneur en humidité du grain à cette profondeur était constamment supérieure (plus de 14%) à celle mesurée en surface du blé, où les résidus sont demeurés à une concentration voisine de 4,5 mg kg^-1 pendant les 24 mo. La température du blé fluctuait entre des maximums estivaux voisins de 23°C et des minimums hivernaux de près de -40°C à la surface du blé. Après 24 mo d'entreposage, du blé traité a été contaminé avec des adultes du Tribolium castaneum; le taux de mortalité observé a été d'environ 80%. Des populations de T. castaneum ou de Rhyzopertha dominica introduites dans 5 t de blé non traité ne se sont pas établies; de petites populations de Cryptolestes ferrugineus se sont établies, mais elles ont été éliminées par le froid. Les populations de Liposcelis sp. et des acariens A robustus, T. granarius, Blattisocius keegani et de Cheyletus eruditus étaient les plus élevées à la fin de l'été et en automne. La germination des grains et la microflore n'ont pas été directement affectées par le pyrimiphos-méthyl. La lente décomposition de cet insecticide dans le grain empêcherait des communautés d'arthropodes de se développer autant que dans un écosystème constitué de blé entreposé et non traité sur une période de 24 mo.