سایت منابع جزوات ارشد دکتری

‌ چکیده:

      سوسك كلرادوي سيب زميني (Leptinotarsa decemlineata.(Say))، یکی از مهمترین آفات سيب زميني در جهان بوده که از نظر ارزش کمی و کیفی، خسارت قابل توجهی به این محصول وارد می کند. روش های مختلفی برای مبارزه با این آفت وجود دارد.  یکی از روش ها، کنترل شیمیائی می باشد. که متاسفانه استفاده بی جا از سموم شیمیائی، باعث آلودگی های زیست محیطی و ظهور نژادهای مقاوم می گردد. ولی آفت كش هاي طبيعي با تجزیه پذیری و ایمنی بالائی خود، می توانند جایگزین مناسبی برای سموم شیمیائی در امر کنترل باشند. در این تحقیق اثر غلظت های مختلف عصاره برگ گوجه فرنگی (100%، 75%، 50% و شاهد) روی مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادوی سیب زمینی (تخم، لارو سن1، لارو سن2، لارو سن3 و حشره كامل) در آزمایشی بصورت فاکتوریل، در قالب طرح کاملا" تصادفی (CRD) در سه تکرار در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد. براي عصاره گيري از روش تقطير استفاده شد. نتايج حاصل نشان دهنده معنی دار بودن اثرمتقابل غلظت های مختلف عصاره با مراحل مختلف زندگی آفت بود. در مرحله تخم بالاترین درصد مرگ ومیر دیده شد، طوریکه این مرحله تخم، به عنوان حساسترین مرحله شناخته شد. در سنین مختلف لاروی، درجات متفاوتی از تلفات مشاهده شد. با افزایش سن آفت و کاهش غلظت عصاره مصرفی، درصد مرگ ومیر آفت پایین آمد. حشره کامل آفت به عصاره مقاومت نشان داده و تلفاتی مشاهده نشد ولی میزان تخم ریزی آن در مقایسه با شاهد کاهش یافت. در مرحله سن لاروی 1 بالاترین درصد مرگ ومیر در غلظت 100 % مشاهده شد. در سن لاروی 3 و حشره كامل، هیچگونه مرگ و میری دیده نشد. عصاره برگ گوجه فرنگی و مواد آللوکمیکال موجود درآن ، در سنتز آفت کش های  طبیعی می تواند حائز اهمیت بوده، به عنوان وسیله ای برای کنترل این آفت در برنامه مدیریت تلفیقی آفات (IPM) استفاده گردد. 

واژه هاي كليدي : آفت كش طبيعي، سوسك كلرادو، عصاره برگ گوجه فرنگی، مدیریت  تلفیقی آفات (IPM).

مقدمه:

سوسك كلرادوي سيب زميني، از آفات بسيار مهم و خسارت زای این گیاه در سطح جهان (12) می باشد. این آفت یکی از آفات قرنطینه ای کشور بوده که اولین بار در سال 1363 توسط نوری قنبلانی در اردبیل گزارش شد (4). حشره كامل و سنين لاروي اين آفت، از شاخ و برگ و ساقه هاي سيب زميني تغذيه كرده و ارزش کمی و کیفی محصول را پائین می آورند. روش های مختلفی برای مبارزه با این آفت وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از سموم شيميائي است که متاسفانه به دلیل استفاده های بی رویه و نادرست باعث ایجاد آلودگی های زیست محیطی، ظهور نژادهاي مقاوم آفت به طیف وسیعی از حشره کش های سنتتیک از جمله سموم کلره فسفره، کاربامات ها و پایروتیروئیدها و افزایش هزینه های کنترل شده است (14). آفت کش هاي طبيعي با منشاء گياهي، به دلیل تجزیه پذیری و ایمنی بالا، سميت کمی براي دشمنان طبيعي و مهره دارن دارند. این مواد گياه سوزي ایجاد نکرده، محیط زیست را آلوده ننموده، لذا در اکوسیستم زنده تداخل ایجاد نمی کنند. از این رو  می توانند جایگزین مناسبی برای سموم شيميائي باشند در این بین بعضی از گياهان دارای تركيبات حشره كش بوده که در امر مبارزه استفاده کاربردی دارند (1 و 4). از جمله این ترکیبات گیاهی، می توان به آلکالوئیدها، گلیکوآلکالوئیدها، لپتین ها، ترپن ها و ... اشاره کرد. این مواد جزء متابولیت های ثانویه گیاهی بوده،  اثر مستقیمی روی رشد و نمو گیاه مولد خود ندارند ولی گیاه، این مواد را در پاسخ به تنش های محیطی، آسیب حشرات و سایر پاتوژن ها  به عنوان ابزار دفاعی تولید می شوند (3). ناروال (1999) و ریماندو (2001)، در گزارشات خود، به حضور آلکالوئیدهای گیاهی همچون سولانين (Solanin)، دميسين(Demissin) ، تريپسين1 (Trypsin)و توماتین (Tomatin) در شاخ و برگ  گیاه گوجه فرنگی اشاره داشتند (12 و 15). کارل (2001) و دیوید (2002)، بازدارندگی (Inhibition) و کاهش رشد و نمو سنین لاروی این آفت را ناشی از وجود سولانين و ديميسين بالا در برگ های گوجه فرنگی نسبت به برگ های سیب زمینی می دانند (5 و 6). ناروال (1999)، کاهش رشد ونمو لاروهای این آفت را به تريپسين1 نسبت داده و معتقد است این ماده، سیکل زندگی آفت را به هم می زند (12)، ریچارد کان در سال1940، توماتين موجود در گیاه گوجه فرنگی  را عامل ایجاد کننده  نوعي مقاومت زیستی (Bioressistance) دانسته طوریکه باعث باعث دفع لارو و حشره كامل آفت  ازسطح مزرعه شده و نقش دورکنندگی دارد (10 و 11). هدف از این آزمايش،  بررسی اثر غلظت های مختلف عصاره برگ گوجه فرنگی (Lycopersicum scolentum) روی مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادوی سیب زمینی و شناسائی مراحل حساس و مقاوم آفت به این ترکیبات می باشد. امید به اینکه بتوان از عصاره برگ گوجه فرنگی به عنوان وسیله ای برای کنترل آفت مذکور در مراحل حساس و بحرانی آن در برنامه مدیریت تلفیقی آفت (IPM) بهره برده و هزینه های کنترل را پائین آورده و  آلودگی های  زیست محیطی را کاهش داد.

مواد و روش ها:

در این تحقیق اثرات  عصاره برگ گوجه فرنگی روی مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادوی سیب زمینی، در شرایط کنترل شده آزمایشگاهی، در دانشكده كشاورزي دانشگاه محقق اردبيلي اردبیل، طي سال هاي 82- 1381 بررسی شد. این آزمایش بصورت فاکتوریل، در قالب طرح بلوک های کاملا" تصادفی (CRD) و در سه تکرار انجام شد. فاکتور اول شامل غلظت  های مختلف عصاره برگ گوجه فرنگی (100%، 75%، 50% و یک شاهد(آب مقطر)) و فاکتور دوم شامل مراحل مختلف زندگی آفت (تخم، لارو سن1، سن2، سن3 و حشره کامل) بود. برای انجام آزمایش، تعدادی حشره کامل نر و ماده این آفت از مزارع اطراف اردبيل جمع آوری گردیده و به محیط آزمایشگاه منتقل شدند. حشرات ماده، برای تخم ریزی در داخل پتری دیش هائی (به قطر cm 9)، در داخل اتاقک رشد با شرایط دمائی 4 26 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 5 55 درصد و پریود نوری 15 ساعت (15 ساعت روشنائی و 9 ساعت تاریکی) قرار داده شدند. در داخل هر پتری به اندازه کافی برگ سیب زمینی نیز قرار داده شد تا حشره مشکل تغذیه نداشته باشد. عصاره گیری با روش تبخیر صورت گرفت. برگ های جمع آوری شده در دماي معمولي اتاق خشك شده و استخراج عصاره با روش تقطیر انجام شد. برای این کار، 10 گرم از پودر خشک شده برگ گوجه فرنگی را با 100 میلی لیتر آب مقطر مخلوط کرده به مدت 24 ساعت روي دستگاه تکان دهنده (Sheker)، با 120 دور در دقیقه (rpm120) قرار داده تا خوب خیس بخورد. در ادامه، 100گرم از محلول تهیه شده را برداشته، به مدت 2 ساعت روی آن تقطیر صورت گرفت تا اینکه مایع آبی غلیظی حاصل شد. این مایع، توسط 50 ميلي ليتر اتر استخراج گردید. مایع بدست آمده در دکانتور ريخته شده و به مدت 5 دقيقه به هم زده شد تا فاز آبي و اتري محلول از هم جدا شوند. تغلیظ نهائی عصاره با استفاده از تبخير كننده دوراني (Rotatory evaporator) صورت گرفت (1). در ادامه، با توجه به غلظت هاي آزمایشی، به آن آب مقطر اضافه شده و غلظت های100% (تماما" عصاره)، 75% (3 قسمت عصاره، 1 قسمت آب مقطر)، 50% (1 قسمت عصاره، 1 قسمت آب مقطر) و شاهد (تماما" آب مقطر) تهیه شد. برای اجرای آزمایشات زیست سنجی، از روش گوارشی (peroral) ارائه شده توسط هوگوس و وود (1981) استفاده شد (9و 8). يادداشت برداري از درصد مرگ ومیر آفت، 24 ساعت بعد از اعمال تیمارهای مختلف آزمایشی مربوط به عصاره انجام شد. داده های بدست آمده از مرگ ومیر آفت با استفاده از برنامه  MSTATC و با دستور Arcsin x  تبدیل و نرمال شدند. برای تجزيه و تحلیل داده ها از نرم افزارهای SAS و EXCEL  استفاده شد. مقايسه ميانگين داده ها با آزمون چند دامنه ای دانكن صورت گرفت.

 نتايج وبحث:

نتایج بدست آمده از تجزیه واریانس داد ها نشان داد، عصاره برگ گوجه فرنگی روی مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادوی سیب زمینی اثرات متفاوتی داشته و غلظت های مختلف عصاره درجات متفاوتی از مرگ ومیر آفت را باعث می شوند (جدول1). غلظت های مختلف عصاره برگ گوجه فرنگی در مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادوی سیب زمینی، اثرات متفاوتی داشت. بطوریکه در مرحله تخم، درصد مرگ و میر آفت درحد100درصد بود.
 (سطح e، شکل1). با افزایش سن حشره  اثرات بازدارندگی عصاره برگ گوجه فرنگی کاهش نشان داده و نوعی رابطه عکس مشاهده شد. در عین حال در هر مرحله از رشد حشره نیز با کاهش غلظت عصاره، درصد مرگ ومیر نیز پائین می آمد. در مرحله سن لاروی 1، غلظت 100% بالاترین درصد تلفات را به خود اختصاص داده و باعث کنترل 3/73 درصدی شده است (سطح d، شکل1)، غلظت 75% از عصاره باعث کنترل7/56 درصدی (سطحc، شکل1) و غلظت50% باعث کنترل 3/43 درصدی (سطحbc، شکل1)، شده از نظر کنترل با همدیگر تفاوت معنی داری نداشته، ولی در مقایسه با تیمار شاهد، تفاوت معنی داری نشان می دادند. در سن لاروی 2، غلظت 100% از عصاره باعث کنترل 7/36 درصدی شده و تنها غلظت تاثیر گذار روی سن لاروی 2 بوده است (درسطح b، شکل1). بین غلظت های 75%، 50% از نظر مرگ و میر با تیمار شاهد (آب مقطر) تفاوت معنی داری مشاهده نگردید (سطح a، شکل1). در مرحله لارو سن 3، تنها غلظت 100% اثر بازدارندگی داشته و باعث3/13 درصد تلفات در این مرحله از زندگی آفت شده که البته در مقایسه با تیمار شاهد تفاوت معنی داری  نشان می داد (سطح b، شکل1). در مورد حشره کامل آفت هیچکدام از غلظت های آزمایش شده اثر کشندگی نداشته و  از نظر کنترل با شاهد تفاوت معنی داری مشاهده نشد (سطح a، شکل1). بنابرین در بین مراحل مختلف زندگی سوسک کلرادو، حشره کامل از بالاترین میزان مقاومت به عصاره برگ گوجه فرنگی برخوردار بوده و کمترین تلفات را داشت. بررسی ها نشان داد،  البته، عصاره برگ گوجه فرنگی هر چند باعث مرگ ومیر حشره کامل نگردید ولی روی میران تخم ریزی آن اثرات منفی به جا گذاشت، چراکه در طول دوره آزمایش، در پتری دیش هائی که عصاره برگ گوجه فرنگی روی برگ های سیب زمینی اسپری شده بود و حشره ماده از آن تغذیه می نمود، تخم ریزی حشره در مقایسه با شاهد (پتری دیش هائی که در آنها از آب مقطر استفاده شده بود) پائین آمد، که این می تواند ناشی از تغذیه ناکافی حشره باشد. لاروهائی که از شدت گرسنگی اقدام به تغذیه از برگ های آغشته به عصاره برگ گوجه فرنگی
می نمودند نسبت به لاروهائی که در تیمار شاهد قرار داشته و از برگ سیب زمینی عاری از عصاره تغذیه می کردند، از وزن کم و طول بدن کوتاه  برخوردار بودند. اثرات کشندگی و بازدارندگی عصاره برگ گوجه فرنگی را می توان با توجه به نقش مواد آللوکمیکال موجود در آن توجیه کرد. این گیاه در برگ های خود موادی چون سولانين (Solanin)، دميسين (Demissin)، تريپسين1 (Trypsin) و توماتین  (Tomatin)دارد (12 و 13). سولانين و ديميسين از آلكالوئيد هاي گياهي بوده، مانع رشد و نمو لاروهای سوسک کلرادوی سیب زمینی شده و نقش بازدارندگی (Inhibitor) دارند (6 و 7).  در مقابل تريپسين1 رشد و نمو لاروها را كاهش داده و سیکل زندگی آفت را به هم می زند (12). توماتين نیز ترکیبی بوده که در گياه نوعي مقاومت زیستی (Bioressistance) ايجاد كرده و لارو و حشره كامل این آفت را ازسطح مزرعه دور کرده و نقش دورکنندگی ایفا می کند (11).  با استفاده از این مواد می توان هزینه های کنترل را پائین آورده و از آلودگی های زیست محیطی کم کرد و زراعتی با کمترین میزان مصرف مواد شیمیائی را داشت.

جدول1-  تجزیه واریانس (میانگین مربعات) مربوط به اثر غلظت های مختلف عصاره برگ گوجه فرنگی روی مراحل مختلف زندگی

سوسک کلرادوی سیب زمینی

منابع:

1- میرزا،م. سفیدکن، ف و ل.احمدی.1375.اسانس های طبیعی (استخراج، شناسائی کمی و کیفی، کاربرد). انتشارات موسسه تحقیقات جنگلها و مراتع، 205 صفحه.

2-  نوري قنبلاني، ق. 1365. سوسك كلرادوي سيب زميني آفت جدیدی که تولید سیب زمینی را در ایران تهدید می کند. انتشارات دانشگاه تبريز، 131صفحه.

3-  نوري قنبلاني، ق. 1368. بررسی مقدماتی از زیست شناسی سوسك كلرادوي سيب زميني
 (Leptinotarsa decemlineata (Say). Col. Chrysomelidae) در منطقه اردبیل، مجله علوم کشاورزی ایران، جلد 20، شماره های 1 و 2، صفحه 9-1.

4-  نوري قنبلاني، ق. 1379. سوسك كلرادوي سيب زميني، گذشته، حال و آينده آن در استان اردبيل. اولين همايش استان شناسي اردبيل، تابستان 1379.

5- Carl,L.J., L.O. Denies. 2001. Evalution of biologically based integrated pest management for Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata). NCR 125 North Dakota Report for 2001.

6- David, M. 2002. A history of the Max Planck Institute for Medical Research. Richard Kuhn's Final years: The Chemistry of Biological Resistance.

7- Ferro, D.N., A.V.Alyokhin and D.B.Tobin. 1999. Reproductive status and flight activity of the overwintered Colorado potato beetle. Entomologia Experimentaliset et Applicata. 91: 443-448.

8- Hughes, P.R. and Wood, H.A. 1981. A synchronous peroral. Technique for the Bioassay of Insect Viruses. J. Invertebr. Pathol. 37: 154-159.

9- Klein, M. 1978. An imporoved peroral administration technique for bioassay of nucleopolyhedrosis viruses against Egyptian cotton worm, Spodoptera littoralis. J. Invertebr. Pathol. 31: 134-136.

10- Kuhn, R. 1940. the Chemistry of Biological Resistance. MPIMF History: Richard Kunh (1949–67). United States.

11- Low, I. and Trischman, H. 1940. Bioresistance in plants. MPImF History: Richard kuhn (1949–67). United States.

12- Narwal, S.S., Allelopathic Update: International Status (1999) Science Publishers Inc, Enfield ,N.H.Vol.1

23- Nielsen, G.R. Colorado potato beetle  (1998) available: http://ctr.urm.edu/ctr/el/el 65.htm.

24- Revisod, A. Agriculture and Biotechnology strategies.(2002) available:Se.php?action.

بررسي اثر عصاره برگ گوجه فرنگي(Lycopersicum sculentum L.) روی مراحل مختلف زندگي سوسك كلرادوي سيب زميني

( Leptinotarsa decemlineata.(Say) )

سیروس حسن نژاد¹، غلامرضا رسولیان²، قدیر نوری قنبلانی³، احمد توبه⁴

1-  دانشجوی کارشناسی ارشد شناسائی و مبارزه با علف های هرز، دانشگاه تهران

2-  عضو هیئت علمی گروه گیاه پزشکی دانشگاه تهران

3-  عضو هیئت علمی گروه گیاه پزشکی دانشگاه محقق اردبیلی

4-  عضو هیئت علمی گروه زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه محقق اردبیل