Wyróżniona praca w formacie pdf

Streszczenie
Bielinek kapustnik jest jednym z głównych szkodników w uprawach
roślin krzyżowych, jednak jego populacje łatwo dają się zwalczać lub ograniczać przy
pomocy tzw. ludowych sposobów.
Przeprowadzone w tej pracy badania potwierdziły skuteczność wywarów z liści
czeremchy zwyczajnej oraz z liści i kwiatów wrotyczu pospolitego w walce
z gradacjami larw bielinka kapustnika. Substancje zawarte w tych roślinach
(m.in.: amigdalina, tujon) skutecznie zwalczają populacje gąsienic. Przy podlewaniu
wywarami ograniczają one w dużym stopniu liczbę żerujących oraz nowo
przybywających larw bielinka kapustnika. Natomiast wywar z liści orzecha włoskiego
okazał się skuteczny jedynie w zwalczaniu młodych gąsienic. Zastosowany
doglebowo negatywnie wpływa na samą roślinę nie szkodząc szkodnikom. Rośliny
wykorzystane do produkcji wywarów znane są również z właściwości leczniczych,
więc ich odpowiednie używanie jest bezpieczne a nawet może mieć pozytywny
wpływ na zdrowie człowieka.
Wstęp
Nasturcja większa (Tropaeolum majus L.) jest byliną z rodziny nasturcjowatych
(Tropaeolaceae). Pochodzi z Ameryki Południowej. Do Europy Środkowej
przywieziono ją w roku 1684. W Polsce jest uprawiana jako roślina ozdobna oraz
jadalna. W warunkach domowych najczęściej wykorzystywane są jej liście oraz
kwiaty. Nasturcja stosowana jest również w medycynie ludowej. Wykazano, iż ma
właściwości antyseptyczne dzięki czemu może być stosowana m.in. przy infekcjach
i chorobach skóry[1].
Bielinek kapustnik (Pieris brassicae) to motyl dzienny z rodziny
bielinkowatych (Pieridae). Występuje prawie w całej Europie, północnej Afryce oraz
w zachodniej Azji. W warunkach klimatycznych Europy Środkowej rocznie rozwijają
się dwa pokolenia. Samice pierwszego od maja do czerwca składają jaja przeważnie
na roślinach dziko rosnących. Dopiero potomstwo kolejnego pokolenia występującego
od lipca do września żeruje na roślinach uprawnych z rzędu krzyżowych
(Brassicaceae) takich jak kapusta, kalafior a także nasturcja [5]. W tym stadium
rozwojowym bielinek kapustnik może być szkodnikiem upraw. Gąsienice bielinka
początkowo żerują gromadnie, rozchodząc się później po całej roślinie. Żywią się
głównie liśćmi, zjadając całą tkankę pozostawiają jedynie grubsze nerwy. Próg
szkodliwości w rolnictwie dla tego gatunku wynosi 3-4 jaja na 10 roślin [4]. Przy
masowym wystąpieniu gąsienice powodują gołożery, a więc mogą być przyczyną
dużych strat w plonach roślin, na których występują.
Przy zwalczaniu szkodników upraw stosowane są głównie insektycydy.
Powodują one śmierć prawie wszystkich osobników danego gatunku owadów oraz
innych, żerujących na obszarze objętym opryskiem. Środki te są również szkodliwe
dla ludzi. Często do zwalczania wykorzystywane są też środki pozyskiwane z różnych
roślin. Wykazują one mniejszą skuteczność, ale nie naruszają równowagi w
ekosystemie [6]. Celem pracy było sprawdzenie wpływu substancji zawartych
1
w roślinach używanych w ziołolecznictwie na żerowanie bielinka kapustnika na
nasturcji większej.
Materiały i metody
Materiałem w doświadczeniu były sadzonki nasturcji większej oraz wywary
pozyskane z wrotyczu pospolitego (Tanacetum vulgare), orzecha włoskiego (Juglans
regia) oraz z czeremchy zwyczajnej (Padus avium).
Sadzonki nasturcji zasadzono w dniu 11.06.2011 r. na dwóch poletkach
doświadczalnych obejmujących 8 stanowisk oddzielonych przegrodami z niebieskiej,
transparentnej foli. Znajdowały się one w przydomowym ogródku. Stanowiska
składały się z trzydziesto litrowych worków foliowych wypełnionych glebą o takim
samym składzie, częściowo zakopanych w ziemi, oraz drewnianych podpór dla łodyg
nasturcji. W każdym worku umieszczono 3 sadzonki nasturcji większej. Do momentu
pojawienia się gąsienic bielinka kapustnika, na poletkach nie przeprowadzano żadnych
zabiegów ogrodniczych oprócz podlewania wodą wodociągową, pielenia oraz
mocowania wzrastających łodyg do pionowych podpór. Pierwsze jaja bielinka
kapustnika zauważono na stanowiskach w dniu 16.07.2011 r. Gąsienice zaczęły się
wylęgać 29 lipca 2011 r. Aby zwiększyć liczbę owadów poddanych badaniu, przez
trzy kolejne dni przenoszono na wszystkie rośliny larwy (z nasturcji rosnących poza
poletkami doświadczalnymi). Dnia 1.08.2011 r. sporządzono wywary z orzecha
włoskiego, czeremchy zwyczajnej oraz wrotyczu pospolitego. Rozdrobnione, świeże
liście tych roślin (w przypadku wrotyczu razem z kwiatami) umieszczono po
kilogramie w trzech osobnych naczyniach i każde zalano sześcioma litrami wody
wodociągowej o temperaturze 80°C. Naczynia zamknięto i pozostawiono na 24
godziny. 2 sierpnia 2011 r. wyrównano liczbę gąsienic na wszystkich stanowiskach
(50 na każdym) po czym przystąpiono do właściwej części doświadczenia. Stanowiska
na obu poletkach oznaczono numerami od 1 do 8 (numery 7 i 8 stanowiły próbę
kontrolną). Następnie na nasturcjach przeprowadzono następujące zabiegi:
• stanowiska nr 1, 3, 5, 7– oprysk wywarami (250ml) kolejno z: czeremchy
zwyczajnej, orzecha włoskiego, wrotyczu pospolitego oraz wodą wodociągową
(250ml)
• stanowiska nr 2, 4, 6, 8 – podlanie wywarami (250ml) kolejno z czeremchy
zwyczajnej, orzecha włoskiego, wrotyczu pospolitego oraz wodą wodociągową
(250ml)
Zabiegi powtórzono jeszcze przez następne dwa dni. Przez kolejne osiem dni nie
przeprowadzano na poletkach doświadczalnych żadnych zabiegów. Dnia 13.08.2011 r.
ponownie wyrównano liczbę gąsienic (50), a następnie powtórzono wszystkie
czynności. Przez cały okres badań (od 2 do 23.08.2011 r.) prowadzono obserwacje
i codziennie liczono osobniki na każdym stanowisku. Przedstawione wyniki są średnią
dla danego numeru stanowiska z dwóch powtórzeń na obu poletkach
doświadczalnych.
2
Wyniki
Po przeprowadzeniu pierwszych oprysków
na stanowiskach 1, 3 i 5, gąsienice od razu
przestają żerować i zaczynają wędrować po
łodygach. Po upływie ok. 30 min większa część
larw (głównie młodych) na stanowiskach 1 i 5
przestaje się poruszać i po ok. 1-2 godzinach opada
na ziemię. Natomiast na stanowisku 3 większość
gąsienic (45) po ok. 2-3 godzin wraca do
żerowania, jedynie nieliczne giną. Po drugim
oprysku zachowanie larw na stanowiskach 1 i 5
powtarza się i prawie wszystkie spadają martwe
Fot..1 Stanowisko 1 ósmego
(pozostają jedynie największe osobniki, 4 na
dnia obserwacji.
pierwszym i 5 na piątym). Na nasturcjach drugi raz
spryskanej wywarem z orzecha włoskiego, gąsienice, podobnie jak wcześniej przestają
żerować i przemieszczają się po roślinie
i tylko najmniejsze z nich
(7 okazów) po ok. 3 godzinach giną. Po trzecim oprysku, na stanowiskach 1 i 5 giną
pozostałe larwy, a na stanowisku 3 jedynie najsłabsze okazy (6). Przez następne osiem
dni obserwacji na nasturcjach 1, 3, i 5, pojawiają się nowe gąsienice, ich liczba powoli
wzrasta, do poziomu kolejno: 18, 52 i 20 jedenastego dnia obserwacji.
Wykres I. Zmiany liczby gąsienic bielinka kapustnika po trzech opryskach.
3
Podlanie nasturcji na stanowiskach 2, 4 i 6
wywarami z czeremchy zwyczajnej, orzecha
włoskiego
i wrotyczu
pospolitego
w ciągu
pierwszych dwóch dni nie dało żadnych rezultatów.
Od drugiego dnia podlewania gąsienice na
stanowiskach 2 i 6 przestały odżywiać się starszymi
liśćmi i przechodziły na młode znajdujące się na
końcach łodyg. Czwartego dnia cześć młodych
gąsienic (na drugim stanowisku 3 a na szóstym 6)
padła. Natomiast część większych osobników
schodziła z nasturcji. Zauważone okazy były
przenoszone z powrotem na roślinę. Larwy bielinka,
które wróciły do żerowania na młodych liściach
ginęły a ich liczba spadała do dziesiątego dnia,
kiedy to nie pozostał już żaden osobnik. Na
stanowisku 4 po trzykrotnym podlaniu gąsienice
Fot. 2 Stanowisko 6 ósmego
kontynuowały żerowanie zjadając dużą część liści
dnia obserwacji.
a ich liczba stopniowo rosła (do poziomu 69 larw w
dniu jedenastym) ostatecznie doprowadzając do znacznego wyniszczenia powierzchni
liściowej całej nasturcji.
Wykres II. Zmiany liczby gąsienic po trzykrotnym podlaniu wywarami.
4
W przypadku próby kontrolnej tj. stanowisk 7 i 8
gąsienice żerowały przez cały okres obserwacji
w dwóch próbach. Ich liczba stopniowo rosła do
13 dnia całego doświadczenie. W tym czasie
nasturcje zostały wyniszczone. Od dnia 13
doświadczenia larwy bielinka kapustnika zaczęły
opuszczać stanowiska kontrolne. Ich liczba
zaczęła gwałtownie spadać. Osobniki, które
zeszły z nasturcji były zbierane i wypuszczane na
nasturcjach poza poletkami
doświadczalnymi.
Fot. 3. Stanowisko 7 jedenastego
dnia obserwacji
Dyskusja
Gąsienice bielinka kapustnika są powszechnie występującym w Europie
szkodnikiem upraw roślin krzyżowych. Do ich zwalczania stosowane są najczęściej
środki chemiczne, jednak czasami zwłaszcza w małych gospodarstwach czy
przydomowych ogródkach, wykorzystuje się środki pochodzenia roślinnego.
Przykładowymi preparatami roślinnymi, którym przypisuje się działanie owadobójcze
czy też odstraszające owady, są wywary z czeremchy zwyczajnej, orzecha włoskiego
czy wrotyczu pospolitego.
Czeremcha zwyczajna (Prunus padus L.) jest drzewkiem z rodziny różowatych.
W Polsce jest gatunkiem pospolitym, w stanie naturalnym rośnie, w wilgotnych lasach
liściastych i mieszanych, w zaroślach, wśród olszyn, zazwyczaj nad brzegami wód.
Często jest sadzona w ogródkach i małych sadach. Czeremcha ma duże zastosowanie
w ziołolecznictwie. Dzięki zawartości fitoncydów ma silne działanie bakterioi grzybobójcze, jest więc zalecana przy wszelkiego rodzaju grzybicach, zapaleniach
bakteryjnych [1]. W całej roślinie (oprócz miąższu owoców) wykryto obecność
glikozydu amigdaliny, która rozkłada się dopiero w organizmie tworząc silnie trujący
cyjanowodór [3]. Dzięki tej substancji wywar o migdałowym zapachu jest skuteczny
w zwalczaniu gąsienicy bielinka kapustnika. W przypadku oprysków amigdalina
wnika do larw całą powierzchnią ciała, natomiast po podlaniu nasturcji wywarem
glikozyd jest wchłaniany przez korzenie i rozprowadzany po całej roślinie w postaci
nieszkodliwej, gdzie utrzymuje się przez około tydzień. Gdy tkanki takiej rośliny
zostaną zjedzone przez gąsienice czy inne zwierzę amigdalina rozkłada się zatruwając
jego organizm. Substancja ta jest w większych ilościach szkodliwa również dla
człowieka, jednak w małych dawkach wykazuje działanie przeciwnowotworowe [7a].
Orzech włoski (Juglans regia L.) jest drzewem z rodziny orzechowatych.
Rośnie w strefie ciepłej klimatu umiarkowanego, na południu Europy, w Grecji,
Turcji, Iranie aż po Chiny i Japonię. Do Polski sprowadzony został z Bałkanów. Jest
powszechnie uprawiany jako drzewo owocowe. Oprócz owoców wykorzystuje się
cenione za twardość drewno oraz liście zawierające substancje o działaniu leczniczym.
Przyrządzony z nich odwar medycyna ludowa zaleca do leczenia krzywicy, cukrzycy,
krwotoków, niszczenia pasożytów przewodu pokarmowego i innych dolegliwości [1].
5
Liście orzecha włoskiego zawierają dużo garbników, flawonoidy oraz barwnik
chinonowy juglon. Substancja ta jest produkowana w roślinie jako substancja
allelopatyczna, ale oprócz tego ma właściwości szkodliwe dla zwierząt m.in. bielinka
kapustnika. Jednak juglon szybko traci swoje właściwości w kontakcie ze światłem
i powietrzem ponieważ wykazuje wówczas skłonność do polimeryzacji [7b]. Dlatego
też opryski wywarem z liści orzecha wykazują małą skuteczność w zwalczaniu
gąsienic bielinka kapustnika, a podlewanie nim wpływa negatywnie na roślinę, a nie
na owady na niej żerujące.
Wrotycz pospolity (Tanacetum vulgare L.) jest byliną z rodziny astrowatych
występującą w Europie i na Syberii. W Polsce spotykany jest na terenie całego kraju
przy drogach, zabudowaniach gospodarskich, łąkach i pastwiskach. W przeszłości był
powszechnie stosowany jako przyprawa i ziele lecznicze. Był wykorzystywany przy
leczeniu histerii, do pobudzania menstruacji oraz przy stłuczeniach, zwichnięciach,
reumatyzmie i chorobach skóry. Używano go też do zwalczania robaków obłych
w układzie pokarmowym [1]. Obecnie jest bardzo rzadko stosowany wewnętrznie
z powodu małej różnicy między dawką leczniczą a szkodliwą. W całej roślinie
znajdują się substancje szkodliwe (dla człowieka w większych ilościach) takie jak
kamfora, borneol, flawonoidy, oraz tujon [2]. Dzięki dużej zawartości tych substancji
w kwiatach i liściach (głównie trującego tujonu), wywar z nich ma silne właściwości
owadobójcze i powoduje śmierć gąsienic żerujących na opryskanych roślinach. Po
podlaniu substancje trujące dla owadów są przyswajane przez nasturcje i zatruwają
gąsienice, które zjadają jej liście oraz odstraszają dorosłe osobniki przed złożeniem
nowych jaj. Związki pochodzące z wrotyczu, podobnie jak amigdalina z czeremchy
zwyczajnej, utrzymują się w organach nasturcji przez ok. tydzień.
Piśmiennictwo
1. Mowszowicz J., Przewodnik do oznaczania krajowych roślin zielarskich,
Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa (1985)
2. Mowszowicz J., Przewodnik do oznaczania krajowych roślin trujących
i szkodliwych, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa (1982)
3. Nowiński M., Dzieje upraw i roślin leczniczych, Państwowe Wydawnictwo
Rolnicze i Leśne, Warszawa (1983)
4. Matyjaszczyk E., Tratwal A., Walczyk F., Wybrane zagadnienia ochrony
roślin w rolnictwie ekologicznym i integrowanej ochronie roślin, Instytut Ochrony
Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań (2010)
5. Praca zbiorowa red. Barbary Wilkaniec, Entomologia stosowana
Wydawnictwo Akademii Rolniczej im. Augusta Cieszkowskiego, Poznań (2002).
6. Praca zbiorowa red. Boczek J., Lipa J. J., Biologiczne metody walki ze
szkodnikami, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa (1978)
7. Strony internetowe:
a) http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=34751#x321
b) http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cgi?cid=3806&loc=ec_rc
6
Piotr Chmielewski, I LO Lębork
„Wpływ substancji zawartych w wybranych roślinach na żerowanie larw
bielinka kapustnika Pieris brassicae na nasturcji większej Tropaeolum majus”
43 pkt, opiekun: mgr Arkadiusz Koss
7