Wyróżniona praca w formacie pdf
Transkrypt
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