Evaluation of plastic packaging for prevention of damage to wheat by Trogoderma granarium (Coleoptera: Dermestidae), and suitability of phosphine fumigation

  • Saddam Hussain Department of Entomology, UCA&ES, The Islamia University of Bahawalpur, Pakistan
  • Muhammad Waqar Hassan Department of Entomology, UCA&ES, The Islamia University of Bahawalpur, Pakistan
  • Usman Ali Department of Entomology, UCA&ES, The Islamia University of Bahawalpur, Pakistan
  • Ghulam Sarwar Department of Life Sciences, The Islamia University of Bahawalpur, Pakistan

Abstract

We evaluated 4 types of plastic packaging containing whole wheat grains for damage to packaging in the form of scratches (damage through which insects cannot enter packages), holes (damage through which insects can enter packages), and penetrations (insects entering the packaging through holes) by Trogoderma granarium (Everts) (Coleoptera: Dermestidae) during the third and fourth instars. The plastic packaging used in this study was opaque polyethylene (high density), polypropylene, transparent polyethylene (low density), and polyvinylchloride with thicknesses of 0.021, 0.023, 0.026, and 0.036 mm, respectively. After 90 d, damage (scratches) was common with polypropylene and transparent polyethylene packaging, less so with opaque polyethylene, and no damage was found with polyvinylchloride packaging. Holes were more frequent in polypropylene, followed by opaque polyethylene, but none in the other forms of packaging. Insect penetrations were more frequent in opaque polyethylene, followed by polypropylene, but none in other forms of packaging. We also determined the number of damaged grains, weight of damaged grains, number of undamaged grains, weight of undamaged grains, weight of frass, and percent weight loss of grains caused by insects in the aforementioned types of packaging, and compared this with a fifth treatment consisting of open (unpackaged) grains infested by T. granarium larvae. We found that there was more damage to grain, greater weight loss of damaged grain, greater weight of frass, and higher percentage of weight loss of grains in unpackaged wheat, followed by opaque polyethylene and polypropylene, but not in transparent polyethylene or polyvinylchloride packaging. Microphotography after 90 d to measure the lengths of openings showed the maximum lengths in scratches and holes in opaque polyethylene, followed by polypropylene, although scratches in transparent polyethylene did not have openings for measurement. Following this, the types of packaging that were resistant to damage, i.e., transparent polyethylene and polyvinylchloride, were evaluated further for phosphine fumigation efficacy in terms of mortality of T. granarium. Fumigation results showed that in 24 h more larval mortality occurred in transparent polyethylene than in polyvinyl chloride, making transparent polyethylene overall a better foodstuff packaging material for protection from T. granarium.

 

Resumen

Evaluamos 4 clases de envases de plástico que contenían granos de trigo integral para detectar daños en el empaque hechos por Trogoderma granarium (Everts) (Coleoptera: Dermestidae) durante el tercer y cuarto estadios en forma de rasguños (daños a través de los cuales los insectos no pueden entrar en los paquetes), orificios (daños a través de los cuales ellos pueden entrar los paquetes), y penetraciones (insectos que ingresan al empaque a través de los orificios). El empaque de plástico utilizado en este estudio fue polietileno opaco (alta densidad), polipropileno, polietileno transparente (baja densidad), y cloruro de polivinilo, de 0.021, 0.023, 0.026, y 0.036 mm de grueso, respectivamente. Después de los 90 días, el daño (rayones) fue común con el empaque de polipropileno y polietileno transparente, menos con el polietileno opaco, y no se encontró daño con el empaque de cloruro de polivinilo. Los orificios fueron más frecuentes en el polipropileno, seguidos del polietileno opaco, pero ninguno en las otras formas de empaque. Las penetraciones de insectos fueron más frecuentes en el polietileno opaco, seguido del polipropileno, pero no habian en las otras formas de empaque. También determinamos el número de granos dañados, el peso de los granos dañados, el número de granos no dañados, el peso de los granos no dañados, el peso de los deshechos (excremento) del insecto y el porcentaje de pérdida de peso de los granos causados por insectos en las clases de empaque mencionados y comparamos esto con un quinto tratamiento consistente en granos abiertos (sin empaquetar) infestados por larvas de T. granarium. Encontramos que hubo más grano dañado, una mayor pérdida de peso del grano dañado, del peso de escremento y del porcentaje de pérdida de peso de los granos en el trigo no envasado, seguido por polietileno opaco y polipropileno, pero no en envases de polietileno transparente y cloruro de polivinilo. La microfotografía después de 90 días para medir la longitud de las aberturas mostró el número máximo de rasgaduras y agujeros en el polietileno opaco, seguido del polipropileno, aunque los rasguños en el polietileno transparente no tenían aberturas para la medición. Después de esto, los tipos de empaque que fueron resistentes al daño, como el polietileno transparente y cloruro de polivinilo, se evaluaron adicionalmente para determinar la eficacia de fumigación con fosfina en términos de mortalidad de T. granarium. Los resultados de la fumigación mostraron que en 24 horas se produjo una mayor mortalidad de larvas en el polietileno transparente que en el cloruro de polivinilo, lo que hace que el polietileno transparente sea en general un mejor material de envasado de alimentos para la protección de T. granarium.

Key Words: foodstuff packaging; insect pests; scratches; holes; weight loss; management

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Published
2019-09-29
Section
Research Papers