Оптимизация и экономическая оценка недорогого инсектицида для контроля вредителей хранения и сохранения жизнеспособности семян

Почему повседневные материалы важны для продовольственной безопасности

Во многих регионах мелкие фермеры теряют значительную часть собранного урожая из‑за насекомых уже после того, как зерно занесено в хранилище. Коммерческие пестициды могут быть эффективны, но часто они слишком дороги, трудно доступны или вызывают опасения по поводу здоровья и окружающей среды. В этом исследовании изучали, можно ли сочетать три хорошо знакомых бытовых материала — керосин, поваренную соль и порошок для стирки — в простой распылитель, который убивает вредителей хранения, при этом позволяя ценным семенам впоследствии прорастать.

Преобразование обычных предметов в простой распылитель

Исследователи поставили задачу разработать и довести до ума самодельный инсектицид, используя только керосин, соль и порошок, смешанные с водой. Они сосредоточились на собранных в помещениях тараканах как представителях обычных вредителей хранения и на семенах нима как испытании способности обработанных семян прорастать. Вместо того чтобы полагаться на интуицию, команда использовала структурированную экспериментальную схему, систематически варьируя количество каждого ингредиента в смеси. Для каждого рецепта эмульсию распыляли в деревянные ящики с тараканами и семенами нима, затем отслеживали, как быстро насекомые теряют подвижность и сколько семян прорастает в горшках с почвой в последующие дни.

Как смесь выводит насекомых из строя

Наблюдения во время испытаний показали последовательную картину: вскоре после распыления тараканы становились гиперактивными, подёргивались, затем не могли перевернуться и в конечном итоге умирали. Ранние исследования поясняют, почему это происходит. Керосин может покрывать наружную поверхность насекомого и дыхательные отверстия, перекрывая доступ воздуха и нарушая восковый защитный слой. Моющие средства действуют как вспомогательное вещество, расщепляя жидкость на более мелкие капли и помогая керосину лучше растекаться и прилипать к телу насекомого, что облегчает закупорку дыхательных отверстий. Соль сама по себе мало убивала насекомых, но, по всей видимости, усиливала действие керосина при совместном применении, возможно, за счёт вытягивания влаги через кутикулу. Анализ скорости вывода насекомых из строя показал, что оптимизированный рецепт может нейтрализовать половину тараканов примерно за 12 минут, хотя эта оценка неточна, поскольку подсчёты проводились только каждые 30 минут.

Защита семян при борьбе с вредителями

Эффективный распылитель для хранения также должен быть достаточно мягким, чтобы семена могли прорасти. В испытаниях в горшках, проведённых по международным методикам тестирования семян, семена нима, обработанные некоторыми более агрессивными смесями — особенно с высоким содержанием керосина или соли — прорастали плохо: только около 30% дали всходы. Но семена, подвергшиеся более умерённым рецептурам, включая центральную «среднюю» смесь, достигали близко к 90% всхожести, что сопоставимо с необработанными контрольными образцами и с естественной жизнеспособностью семян, измеренной заранее. Результаты показывают, что существует узкое, но работоспособное окно, в котором распылитель быстро уничтожает большинство насекомых, не нанося серьёзного вреда прорастанию семян, при условии соблюдения сбалансированных уровней ингредиентов.

Поиск лучшего баланса и подсчёт затрат

С помощью математических моделей исследователи искали комбинацию, которая одновременно максимизировала бы гибель насекомых и сохраняла бы высокую всхожесть. Лучшей по модели оказалась формула, содержащая примерно восемь миллилитров керосина, семь граммов соли и одиннадцать граммов моющего средства. При проверке этого рецепта в новых испытаниях он обеспечил примерно 90% смертности тараканов и 90% всхожести семян нима, что лишь немного уступало предсказаниям модели. Химический анализ с использованием инфракрасного излучения подтвердил присутствие ожидаемых групп углеводородов и молекул моющего средства, которые способствуют формированию стабильной эмульсии и проникновению в поверхность насекомых. Простейший анализ стоимости на основе розничных цен в Нигерии показал, что приготовление одного литра такого самодельного распылителя обойдётся значительно менее чем в один доллар — в несколько раз дешевле некоторых коммерческих инсектицидов, продающихся фермерам на тех же рынках.

Что это значит для фермеров и окружающей среды

Исследование демонстрирует, что при тщательных испытаниях и оптимизации очень распространённые и доступные материалы могут быть превращены в инсектицидный распылитель, который существенно сокращает численность вредителей, сохраняя при этом жизнеспособность большинства хранимых семян нима. Для мелких производителей такое средство могло бы стать недорогим способом защиты хранимых, не предназначенных для питания, семян и снижения потерь после уборки урожая. Однако авторы подчёркивают, что их работа находится на стадии доказательства концепции. Они ещё не измеряли длительность сохранения остатков на семенах, безопасность распыла для людей и полезных организмов, а также эффективность в реальных условиях хранения в течение нескольких месяцев. До широкого внедрения потребуются дополнительные исследования по безопасности, видовоспецифической эффективности и полевым испытаниям, чтобы убедиться, что такой бытовой подход действительно является безопасной и устойчивой альтернативой стандартным пестицидам.

Цитирование: Ogbeh, G.O., Idachaba, O. & Sini, V.J. Optimisation and economic assessment of a lowcost insecticide for stored product insect pest control and seed viability. Sci Rep 16, 7673 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35677-1

Ключевые слова: недорогой инсектицид, вредители хранимого зерна, борьба с тараканами, прорастание семян, эмульсия керосин‑моющее средство