Рослинництво та ґрунтознавство

Використання побічних продуктів для створення біопестициду: сталий підхід до вирощування вігни в Північному Камеруні

Ален Лоабе Пахімі*, Ерве Леклер Тшеумі, Жак Тчіма Массаї

alainloabe57@gmail.com

Завантажити статтю
Анотація

Біопестициди на основі побічних продуктів є більш екологічно безпечною, нешкідливою та сталою альтернативою. Метою цього дослідження було оцінити ефективність біопестициду, розробленого на основі побічних продуктів (опалого листя німу, опалого листя евкаліпта, соку манго, рисових висівок) та лактобактерій, на посівах вігни в населених пунктах Хула Джалінго та Баджума. Методологія передбачала використання повністю рандомізованого експериментального дизайну, що складався з дев’яти мікроділянок площею 25 м² кожна, закладених на двох дослідних ділянках (Баджума та Хула Джалінго), відповідно до методу польового вирощування. Біопестицид також було розроблено відповідно до методів його приготування, описаних у науковій літературі. Надалі його було піддано фізико-хімічній характеристиці та щотижня протягом трьох місяців застосовували на посівах вігни в польових умовах. Ефективність оцінювали шляхом моніторингу динаміки чисельності шкідників протягом 12 тижнів на ділянках, оброблених біопестицидом (PTB), хімічним пестицидом (PTC), та на необроблених контрольних ділянках (PTT). На завершальному етапі визначали врожайність насіння та біомасу (свіжу і суху). Результати дослідження продемонстрували помітне зниження рівня ураження шкідниками на ділянках PTB. На цих ділянках зафіксовано найвищу масу насіння та врожайність (8,6 ± 0,36 кг і 3253 кг/га у Хула Джалінго; 9,63 ± 0,14 кг і 3646 кг/га у Баджумі), а також найменший рівень пошкодження шкідниками порівняно з ділянками PTC та PTT. Отримані результати можуть бути використані фермерами, службами сільськогосподарського дорадництва та агрохімічною промисловістю для розроблення і поширення біологічної альтернативи хімічним пестицидам, а також дослідниками та розробниками аграрної політики для підтримки наукових програм і нормативно-правових механізмів, спрямованих на розвиток більш сталого сільського господарства

Ключові слова

сільське господарство; рецептура; ефективність; шкідники; оброблені ділянки

ЦИТУВАТИ
Loabé Pahimi, A., Tcheumi, H.L., & Massaï, J.T. (2026). Valorisation of co-products into a biopesticide: A sustainable solution for cowpea cultivation in North Cameroon. Plant and Soil Science, 17(3), 99-114. https://doi.org/10.31548/plant3.2026.99
Використані джерела
  1. Adesina, J.M., Ileke, K.D., Yallappa, R., & Ofuya, T.I. (2016). Insecticidal evaluation of Bridelia micrantha and Dalbergia lactea aqueous extracts for the control of Podagrica uniforma (Jacoby) and Nisotra dilecta (Jacoby) (Coleoptera: Chysomelidae) infestation on okra. Agrivita, Journal of Agricultural Science, 38(3), 269-274.
  2. AFNOR. (1994). Water testing – determination of carbon dioxide – determination of free carbon dioxide (NF T90-011, August 1962). Retrieved from https://id.eaufrance.fr/met/23.
  3. AFNOR. (2001). Water quality – determination of pH (NF T90-008 standard). Retrieved from https://www.boutique.afnor.org/fr-fr/norme/nf-t90008/qualite-de-leau-determination-du-ph/fa111554/18151.
  4. Ahmed, B.I., Onu, I., & Mudi, L. (2009). Field bioefficacy of plant extracts for the control of post-flowering insect pests of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) in Nigeria. Journal of Biopesticide, 2(1), 37-43. doi: 10.57182/jbiopestic.2.1.37-43.
  5. Ajeigbe, H., Singh, B., Karama, A., Chikoye, D., Adamu, R.S., Saidou, A.K., & Adeosun, J.O. (2012). Improving the productivities of cowpea-cereal systems in the savannas of West Africa through dissemination of improved varieties and cropping systems. In Proceedings of the Fifth world cowpea conference on improving livelihoods in the cowpea value chain through advancement in science, held in Saly: Innovative research along the cowpea value chain (pp. 217-227). Ibadan: International Institute of Tropical Agriculture.
  6. Akram, N.A., Saleem, M.H., Shafiq, S., Naz, H., Farid-ul-Haq, M., Ali, B., Shafiq, F., Iqbal, M., Jaremko, M., & Qureshi, K.A. (2022). Phytoextracts as crop biostimulants and natural protective agents – a critical review. Sustainability, 14(21), article number 14498. doi: 10.3390/su142114498.
  7. Barboucha, G., Rahim, N., Boulebd, H., Bramki, A., Andolfi, A., Salvatore, M.M., & Masi, M. (2024). Chemical composition, in silico investigations and evaluation of antifungal, antibacterial, insecticidal and repellent activities of Eucalyptus camaldulensis Dehn. Leaf essential oil from Algeria. Plants, 13(22), article number 3229. doi: 10.3390/plants13223229.
  8. Bremner, J.M. (1965). Total nitrogen. In A.G. Norman (Ed.), Methods of soil analysis: Part 2. Chemical and microbiological properties (pp. 1149-1178). Madison: American Society of Agronomy. doi: 10.2134/agronmonogr9.2.c32.
  9. Calvo, P., Nelson, L., & Kloepper, J.W. (2014). Agricultural uses of plant biostimulants. Plant and Soil, 383, 3-41. doi: 10.1007/s11104-014-2131-8.
  10. Carangal, V.R., Ali, S.M., Koble, A.F., Rinke, E.H., & Sentz, J.C. (1971). Comparison of S1 with testcross evaluation for recurrent selection in maize. Crop Science, 11(5), 658-661. doi: 10.2135/cropsci1971.0011183X001100050016x.
  11. Carvalho, A.O., & Gomes, V.M. (2011). Plant defensins and defensin-like peptides-biological activities and biotechnological applications. Current Pharmaceutical Design, 17(38), 4270-4293. doi: 10.2174/138161211798999447.
  12. Chen, X., Lu, Y., Liu, X., Gu, Y., & Li, F. (2025). Trichoderma: Dual roles in biocontrol and plant growth promotion. Microorganisms, 13(8), article number 1840. doi: 10.3390/microorganisms13081840.
  13. Convention on Biological Diversity. (1992, June). Retrieved from https://www.cbd.int/doc/legal/cbd-en.pdf.
  14. Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora. (1973, March). Retrieved from https://cites.org/eng/disc/text.php.
  15. Dugje, I.Y., Omoigui, L., Ekeleme, F., Kamara, A.Y., & Ajeigbe, H.A. (2009). Cowpea production in West Africa: A farmer’s guide. Ibadan: International Institute of Tropical Agriculture.
  16. Dwi Purnamawati, W., & Abdullah, U. (2022). The effect of biopesticide and combined fertilization in promoting plant health and growth of tomato cultivated on peat soil in West Kalimantan. Journal of Tropical Plant Pests and Diseases, 22(1), 68-76. doi: 10.23960/jhptt.12268-76.
  17. Egho, E.O. (2011). Management of major field insect pests and yield of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp) under calendar and monitored application of synthetic chemicals in Asaba, southern Nigeria. American Journal of Scientific and Industrial Research, 2(4), 592-602. doi: 10.5251/ajsir.2011.2.4.592.602.
  18. El-Wakeil, N.E. (2013). Retracted article: Botanical pesticides and their mode of action. Gesunde Pflanzen, 65, 125-149. doi: 10.1007/s10343-013-0308-3.
  19. Faye, A., Obour, A.K., Akplo, T.M., Stewart, Z.P., Min, D., Prasad, P.V.V., & Assefa, Y. (2024). Dual-purpose cowpea grain and fodder yield response to variety, nitrogen-phosphorus-potassium fertilizer, and environment. Agrosystems, Geosciences & Environment, 7(1), article number e20459. doi: 10.1002/agg2.20459.
  20. Fenibo, E.O., Ijoma, G.N., Nurmahomed, W., & Matambo, T. (2022). The potential and green chemistry attributes of biopesticides for sustainable agriculture. Sustainability, 14(21), article number 14417. doi: 10.3390/su142114417.
  21. Foyinsolami, E.A. (2022). Comparative assessment of plant-based extracts and synthetic insecticides on the growth, yield and proximate composition of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp). (Doctoral thesis, Obafemi Awolowo University, Ile-Ife, Nigeria).
  22. Hasan, W. (2024). Biopesticides: An eco-friendly and sustainable alternative to synthetic pesticides. Global Agri Vision, 38(5), 247-255.
  23. Jeschke, P., Nauen, R., Schindler, M., & Elbert, A. (2011). Overview of the status and global strategy for neonicotinoids. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 59(7), 2897-2908. doi: 10.1021/jf101303g.
  24. Kariyanna, B., Sushma, R., Panda, S., & Sainath, G. (2024). Formulations of biopesticides: Techniques, applications, challenges and future prospects. Hexapoda, 13, 1-17. doi: 10.55446/hexa.2023-2024.51.
  25. Kodandaraam, M.H., Sabale, P., Aidbhavi, R., Wangi, N., & Dixit, G.P. (2025). Insect pests and diseases of cowpea: A field guide for diagnosis and management. Kanpur: ICAR-Indian Institute of Pulses Research.
  26. Liniger, H., Studer, R.M., Hauert, C., & Gurtner, M. (2011). The practice of sustainable land management: Guidelines and good practices for sub-Saharan Africa. Retrieved from https://www.fao.org/4/i1861f/i1861f.pdf.
  27. López-Rubio, J.F., Cebrián-Tarancón, C., Alonso, G.L., Salinas, M.R., & Sánchez-Gómez, R. (2025). Preparation and characterization of liquid fertilizers produced by anaerobic fermentation. Agriculture, 15(11), article number 1225. doi: 10.3390/agriculture15111225.
  28. Nboyine, J.A., Adazebra, G.A., Agrengsore, P., Asamani, E., Zakaria, M., Kwabena, J.Y., Ali, H.K., Tengey, T.K., Etwire, P.M., & Barrero, J.M. (2026). The yield and pest trade-off: An analysis of insecticide spray frequency on the performance of a genetically modified cowpea in Ghana. Agronomy, 16(2), article number 156. doi: 10.3390/agronomy16020156.
  29. Neuenschwander, P., Borgemeister, C., & Langewald, J. (2003). Biological control in IPM systems in Africa. Wallingford: CABI Publishing.
  30. Nguetnkam, J.P. (2004). Clays of vertisols and fersiallitic soils of the far north region of Cameroon: Genesis, crystallochemical and textural properties, typology, and applications in the decolorization of vegetable oils. (Doctoral thesis, University of Yaoundé I, Yaoundé, Cameroon).
  31. Olsen, S.R., Cole, C.V., Watanabe, F.S., & Dean, L.A. (1954). Estimation of available phosphorus in soils by extraction with sodium bicarbonate. Washington: United States Department of Agriculture.
  32. Oparaeke, A.M. (2006). Effect of aqueous extracts of tropical plants for management of Maruca vitrata Fab. and Clavigralla tomentosicollis Stal. on cowpea, Vigna unguiculata (L.) Walp. plants. Journal of Entomology, 3(1), 70-75. doi: 10.3923/je.2006.70.75.
  33. Oso, A.A., & Kolade, M.B. (2025). Evaluating neem extracts, neemsol, and cypermethrin for sustainable insect pest control in cowpea (Vigna unguiculata). Asian Journal of Research in Crop Science, 10(3), 201-207. doi: 10.9734/ajrcs/2025/v10i3386.
  34. Pahimi, A.L., Yamndou, S.T., Damba, R., & Djoumessi, A.D. (2020). Qualitative evaluation of forage species found in the bénoué department (Northern Cameroon). International Journal of Biological and Chemical Sciences, 14(4), 1381-1389. doi: 10.4314/ijbcs.v14i4.17.
  35. Patil, R.S., Ghormade, V., & Deshpande, M.V. (2000). Chitinolytic enzymes: An exploration. Enzyme and Microbial Technology, 26(7), 473-483. doi: 10.1016/s0141-0229(00)00134-4.
  36. Raman, J., Kim, J.-S., Choi, K.R., Eun, H., Yang, D., Ko, Y.-J., & Kim, S.-J. (2022). Application of lactic acid bacteria (LAB) in sustainable agriculture: Advantages and limitations. International Journal of Molecular Sciences, 23(14), article number 7784. doi: 10.3390/ijms23147784.
  37. Rouphael, Y., & Colla, G. (2020). Editorial: Biostimulants in agriculture. Frontiers in Plant Science, 11, article number 40. doi: 10.3389/fpls.2020.00040.
  38. Thamizharasan, A., Aishwarya, M., Mohan, V., Krishnamoorthi, S., & Gajalakshmi, S. (2024). Assessment of microbial flora and pesticidal effect of vermicast generated from Azadirachta indica (neem) for developing a biofertilizer-cum-pesticide as a single package. Microbial Pathogenesis, 192, article number 106690. doi: 10.1016/j.micpath.2024.106690.
  39. Thomas, G.W. (1982). Exchangeable cations. In A.L. Page (Ed.), Methods of soil analysis: Part 2. Chemical and microbiological properties (pp. 159-165). Madison: American Society of Agronomy & Soil Science Society of America. doi: 10.2134/agronmonogr9.2.2ed.c9.
  40. Togola, A., Boukar, O., Belko, N., Chamarthi, S.K., Fatokun, C., Tamo, M., & Oigiangbe, N. (2017). Host plant resistance to insect pests of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.): Achievements and future prospects. Euphytica, 213, article number 239. doi: 10.1007/s10681-017-2030-1.
  41. Walters, D., Walsh, D., Newton, A., & Lyon, G. (2005). Induced resistance for plant disease control: Maximizing the efficacy of resistance elicitors. Phytopathology, 95(12), 1368-1373. doi: 10.1094/PHYTO-95-1368.
  42. Zakari, O.A., Ibrahim, B., Boureima, S., Amadou, L., Tamo, M., Saadou, M., Pittendrigh, A., & Mahamane, A. (2018). Study of the efficacy of Neem-based biopesticide and MaviNPV virus for the management of the main insect pests of cowpea in Niger. Bulletin of Agricultural Research in Benin, 83, 16-24.