Controlling locusts with plant chemicals
H. Rembold
Max-Planck-Institute for Biochemistry
Summary
Like any other insect species, locusts have passed through the process of co-evolution with plants for more than 350 million years. The phytophagous insect had to learn how to avoid toxic plants and the plants had to develop chemical defence strategies. Some of these botanicals can be alternatives to our present neurotropic insecticides. The tropical Meliaceae, first of all the neem trees, Azadirachta indica, and Melia volkensii, both widely distributed in East Africa, are a rich source of insect growth inhibitors. The best studied bio-active compounds are the group azadirachtins, all of which interfere with the neuroendocrine regulation of hormones, which by themselves control in minute concentration growth, metamorphosis and reproduction. The plant products studied so far interfere with the metabolism and therefore fitness of the treated insects without exerting any harmful effects on mammals and man. Crude extracts of M. volkensii fruit are already extremely successful in controlling migratory and desert locusts. Ultra-low volume (UL V) formulated at 1000 ppm from an ethanolic extract of M. volkensi fruit applied at a rate of 10 litres per hectare had dramatic effects on growth and fitness of the treated locusts. As an important side effect, these insects were neither toxic to mammals nor to birds. Another interesting result was the interference by the extracts with the phase formation: treated locusts retained their solitary phase and as such did not initiate migration as in the gregarious phase.
Resumé
Lutte antiacridienne au moyen de substances végétales
Comme toute autre espèce d'insectes, les criquets ont subi un processus d'évolution parallèle aux végétaux durant plus de 350 millions d'années. Ces insectes phytophages ont dû apprendre à reconnaître les plantes toxiques; les végétaux, quant à eux, ont dû élaborer des stratégies chimiques de défense, c'est pourquoi certains d'entre eux peuvent remplacer les insecticides neurotropes actuels. Les Méliacées tropicales, et en premier lieu, les neem, Azadirachta indica et Melia volkensii, tous deux largement répandus en Afrique de l'Ouest, sont une source abondante d'inhibiteurs de croissance pour les insectes. Le groupe de composés bioactifs le plus étudié est celui des azadirachtines, qui interviennent dans la régulation neuroendocrinienne des hormones qui elles-mêmes régissent la croissance en concentration infime, la métamorphose et la reproduction. Les produits végétaux étudiés jusqu'à ce jour agissent sur le métabolisme et, partant, sur la santé des insectes traités sans exercer aucun effet néfaste sur les mammifères ou sur l'homme. Les extraits bruts du fruit de M. volkensii sont déjà utilisés avec grand succès dans la lutte contre le criquet migrateur et le criquet pèlerin. Une solution ULV (ultra bas volume) formulée à 1000 ppm à partir d'un extrait à l'éthanol du fruit de M. volkensii, appliquée à raison de 10 litres par hectare, a produit des effets spectaculaires sur la croissance et la santé des sujets traités. En ce qui concerne les effets secondaires, il est important de noter que ces insectes ne sont devenus nuisibles ni pour les mammifères, ni pour les oiseaux. Enfin, l'interférence des extraits avec la formation phasaire constitue un autre résultat intéressant : les criquets traités sont restés en phase solitaire et ont donc été incapables d'entamer la migration caractéristique de la phase grégaire.