بخشی از مقاله
چکیده
استفاده از آفتکشهای شیمیایی مسائل مختلفی از قبیل افزایش نگرانیها برای سلامتی انسان و خطرات محیطی را به وجود آورده است. اسانسهای گیاهان معطر بهعنوان حشرهکشهای طبیعی و سالم برای کنترل حشرات آفت مطرحشدهاند. در تحقیق حاضر، سمیت اسانس گیاهان رازیانه - Foeniculum vulgare Miller - و آویشن شیرازی - Zataria multiflora - روی حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات - Callosobruchus maculates F. - و لاروهای شبپره مدیترانهای آرد - Ephestia kuhniella - بررسی شد. اسانسها سمیت تدخینی بالایی را روی هر دو گونه نشان دادند.LC50 اسانسهای آویشن شیرازی و رازیانه روی حشرات کامل C. maculatus به ترتیب 64/5 و 239/5 میکرولیتر بر لیتر هوا و روی لاروهای Ephestia kuhniella به ترتیب 144/5 و 611/8 میکرولیتر بر لیتر هوا، در زمان 72 ساعت برآورد شدند.
حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات نسبت به لاروهای شبپره مدیترانهای آرد در برابر اسانسهای آویشن شیرازی و رازیانه حساستر بودند. اسانس آویشن شیرازی سمیت تدخینی بیشتری نسبت به اسانس رازیانه روی حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات و لاروهای شبپره مدیترانهای آرد نشان داد. با توجه به نتایج حاصل از تحقیق حاضر، اسانسهای آویشن شیرازی و رازیانه دارای پتانسیل مناسبی بهعنوان حشرهکشهای طبیعی در مدیریت کنترل سوسک چهار نقطهای حبوبات و شبپره مدیترانهای آرد هستند.
واژههای کلیدی :سمیت تدخینی، اسانسهای گیاهی، شبپره مدیترانهای آرد، سوسک چهار نقطهای حبوبات
-1 مقدمه
کمبود مواد غذائی یکی از مشکلات عمدهی تغذیه در کشورهای جهان سوم میباشد. در اکثر کشورهای جهان، ازجمله ایران سالانه 10 تا 20 درصد محصولات کشاورزی در انبارها بهوسیله آفات از بین میروند - باقری زنوز،. - 1375 سوسک چهار نقطهای حبوبات Callosobruchusmaculatus F. و شبپرهی مدیترانهای آرد Ephestia kuehniella Zeller از مهمترین عوامل خسارتزای فرآوردههای انباری از قبیل بقولات، غلات و فرآوردههای جانبی آنها میباشند. استفاده از روش کنترل شیمیایی با بهکار بردن حشرهکشهای تدخینی مؤثرترین روش برای کنترل آفات فرآوردههای انباری در سطح جهان بهشمار میرود - استیدل و شولر،. - 2002
مصرف گستردهی سموم شیمیایی مشکلاتی همچون آلودگی محیطزیست، منابع آبهای زیرزمینی و منابع تغذیهای انسان و دامها به سموم، طغیان آفات از طریق نابود کردن دشمنان طبیعی و مقاومت حشرات به برخی از سموم به دلیل کاربرد زیاد و مکرر آنها را پدید آورده است - ایسمان،.2000، باقیو و ویلکینس،.2004، کولینس و همکاران،. - 2005 چنین مسائلی باعث شده محققین درصدد کشف و تولید سموم کمخطر ازجمله سموم گیاهی باشند. حشرهکشهای گیاهی ازجمله اسانسها و عصارههای گیاهی جانشین مناسبی برای آفتکشهایی است که حشرات به آنها مقاوم شدهاند - ایسمان، . - 2000
اسانسها ترکیبات معطری هستند که در اندامهای مختلف گیاهان ازجمله سلولها و کرکهای ترشحی، غدهها و مجاری ترشحی، گل، برگ، بذر، میوه، جوانه و شاخهها وجود دارند. اسانسهای حاصله ازنظر کمیت و کیفیت و همچنین عناصر تشکیلدهنده از اندامی به اندام دیگر تفاوت دارند. این ترکیبات در دمای محیط و در مجاورت هوا تبخیر میشوند. به همین دلیل نیمهعمر آنها در محیط کم و حدود 24 تا 48ساعت است - اینان، .2001، راجندران و سیرانجینی،. - 2008 حضور اسانسها در گیاهان راهکاری مهم برای حفاظت از آنها بهویژه در مقابل حشرات گیاهخوار و قارچهای بیمارگر است. همچنین این ترکیبات در برهمکنش گیاهان با محیط اطراف نقش حیاتی بر عهده دارند و بهعنوان جلبکننده برای گردهافشانها هم بهکار میرود - ثول، . - 2006 حدود 2000
گونه گیاهی بهعنوان منابع دارای ترکیبات طبیعی حشرهکش معرفی شدهاند - یاقوت نژاد،. - 2013 گیاهان خانواده چتریان و نعناعیان ازجمله گیاهان اسانس داری هستند که خواص حشره کشی آنها مورد تحقیق قرارگرفته است - چاوبی، 2008،2007،. - 2006 بر اساس گزارش - گلستانی کلات، - 2009 اسانس گیاهان اسطوخدوس Lavandula angustifolia Miller و آویشن شیرازی Zataria multiflora Bioss از خانواده نعناعیان سمیت تنفسی قابلتوجهی روی حشرات کامل نر و ماده سوسک چهار نقطهای حبوبات داشتند.رازیانه Foeniculum vulgare Miller - Apiaceae - گیاهی چندساله و بومی منطقه مدیترانه و جنوب اروپا است و بهعنوان گیاهی با مقدار بالایی از اسانس در برگ، ساقه و بذر شناخته میشود - امید بیگی، . - 1376
ترکیبات عمده اسانس رازیانه را در تمام مراحل رشد ترانس آنتول - %48/66-75/5 - لیمونن - %8/84-25/55 - ، فنچون - %7/85-10/93 - و استراگول یا متیل کایکول - %2/38-=3/47 - و آلفاپینن است - سفید کن،. - 1380 گیاه آویشن شیرازی Zataria multiflora - Lamiaceae - گیاهی است که در جهان پراکندگی محدودی دارد و بیشتر در ایران، افغانستان و پاکستان میروید سرشاخههای گلدار خشکشده گیاه حداقل واجد 0/6 درصد اسانس - حجم/وزن - است - زرگری، - 1375 اثرات زیستی مختلف این گیاه در کنترل عوامل میکروبی و تأثیر روی سیستم گوارشی و عصبی در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است - میکاییلی و همکاران،. - 2013
-2 مواد و روشها
-1-2پرورش و همسنسازی حشرات
کلنی اولیهی سوسک چهار نقطهای حبوبات و شبپرهی مدیترانهای آرد از آزمایشگاه حشرهشناسی دانشگاه ارومیه تهیه شدند. برای پرورش سوسک چهار نقطهای حبوبات، از ظروف شیشهای استوانهای به حجم 2 لیتر که بهمنظور ایجاد تهویهی مناسب دهانه آن با پارچه توری بسته شده بود، استفاده شد. جهت تغذیه از لوبیا چشمبلبلی استفاده گردید. برای از بین بردن آلودگی احتمالی، لوبیا چشمبلبلی به مدت 72 ساعت در فریزر در دمای -10 درجه سلسیوس قرار داده شد. در داخل هر ظرف 200 گرم لوبیا چشمبلبلی ریخته و بهطور تصادفی 50 جفت حشره نرو ماده بر روی محیط پرورش رها گردید.برای تغذیه شبپرهی مدیترانهای از آرد و سبوس گندم به نسبت 3 به 1 در داخل جعبههای مکعب مستطیل از جنس پلاستیک به ابعاد 35×25×15 سانتیمتر استفاده شد.
ظروف پرورش به داخل انکوباتور با شرایط دمایی 28 1 درجه سلسیوس، رطوبت نسبی 65 5 درصد و در شرایط تاریکی منتقل گردیدند. حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات پس از تخمریزی روی لوبیا توسط الکی با سوراخهای 35 مش جداسازی شده و دانههای لوبیای حاوی تخم آفت به درون ظروف پرورش برگردانده شدند. برای تهیه حشرات کامل یکروزه سوسک چهار نقطهای حبوبات، دانههای لوبیا دارای پنجره شفیره جداشده و روز بعد حشرات کامل یکروزه از دانههای لوبیا خارج شدند وجهت آزمایشهای زیستسنجی مورد استفاده قرار گرفتند. جهت تهیه لاروهای شبپره مدیترانهای آرد، تخمهای یکروزه از ظروف پرورشی برداشته شده و در ظروف دیگری روی مواد غذایی قرار گرفتند. بعد از حدود 4-3 روز تخمها تفریخ شده و لاروها خارج گردیدند. در نهایت، لاروهای سن سوم جمعآوری وجهت آزمایشهای زیستسنجی مورد استفاده قرار گرفتند.
-2-2 جمعآوری نمونههای گیاهی و استخراج اسانسها
اندامهای هوایی شامل برگ و ساقه ژنوتیپ محلی گیاه آویشن شیرازی - Zataria multiflora - از پرورشدهندگان گیاهان دارویی مزارع سطح شهرستان کاشان جمعآوری و به آزمایشگاه منتقل شدند. نمونههای گیاهی با نمونههای هرباریومی موجود در گروه علوم باغبانی موسسه و به کمک مدیر گروه محترم باغبانی شناسایی و تائید شدند. سپس قسمتهای برگی و ساقههای جوان در محیط آزمایشگاه و در سایه و تهویه مناسب به مدت 3 روز خشک شد. از طرف دیگر بذر تودههای بومی گیاه رازیانه - Foeniculum vulgare - نیز از پرورشدهندگان محلی شهرستان کاشان خریداری و به آزمایشگاه منتقل شد.
اندامهای هوایی خشکشده و بذرهای آمادهشده توسط آسیاب دستی بهصورت پودر درآمده ومقدار 100 گرم برای اسانسگیری مورد استفاده قرار گرفت. جهت اسانسگیری از روش تقطیر با آب دستگاه کلونجر استفاده شد. به این صورت که 100 گرم از نمونههای پودر شده به همراه یک لیتر آب در بالن شیشهای کلونجر قرار داده شد. اسانسگیری در دمای 70 درجه به مدت 4ساعت صورت گرفت. نمونههای اسانس استخراجشده به تیوبهای آزمایشی پیچیده شده با فویل آلومینیومی منتقل شده تازمان تجزیه و انجام آزمایشهای مربوط به بررسی اثرات حشرهکشی در داخل یخچال 4 - درجه سانتیگراد - و در تاریکی نگهداری شدند. برای جلوگیری از هیدرولیز اجزای اسانس، عمل آبگیری توسط سولفات سدیم بدون آب - Na2So4 - صورت گرفت.
-3-2 سمیت تدخینی اسانسها
برای انجام آزمایشهای زیستسنجی، ظروف پتری دیش به قطر 8 سانتیمتر - به حجم 60 میلیلیتر - بهعنوان محفظه تدخین انتخاب شدند. در هر ظرف 25 عدد حشره کامل 1 تا 3 روزه - در مورد سوسک چهار نقطهای حبوبات - و لارو سن سوم - در مورد بید آرد - قرار داده شدند. برای تعیین محدوده مناسب غلظتها ابتدا آزمایشهای مقدماتی انجام گرفته و غلظتهایی که باعث 10 و 90 درصد تلفات در حشرات میشوند، انتخاب شدند. بر اساس روابط لگاریتمی پنج غلظت از هر اسانس برای هر حشره محاسبه شد. دامنهی غلظتهای محاسبهشدهی اسانس رازیانه 16 تا 66 میکرولیتر معادل 266/6 - تا 1100 میکرولیتر بر لیتر هوا - و 6 تا 48 میکرولیتر معادل 100 - تا 800 میکرولیتر بر لیتر هوا - و برای اسانس آویشن شیرازی 2 تا 45 میکرولیتر معادل 33/3 - تا 750 میکرولیتر بر لیتر هوا - و 2 تا 24 میکرولیتر معادل 33/3 - تا 400 میکرولیتر بر لیتر هوا - به ترتیب روی لاروهای شبپرهی آرد و حشرات کامل سوسک چهارنقطهای حبوبات را شامل شد.
غلظتهای موردنظر از اسانس گیاهان موردمطالعه توسط میکروسمپلر روی کاغذهای صافی به قطر 2 سانتیمتر که به مرکز پتری دیشها چسبانده شده بودند، ریخته شدند. با این روش از تماس مستقیم حشرات آزمایشی با اسانسها جلوگیری شد. برای جلوگیری از خروج احتمالی اسانس از ظروف آزمایشی، اطراف درپوش پتری دیشها با نوار پارافیلم مسدود شدند. تیمارها در دمای 28-1 درجه سانتیگراد در شرایط تاریکی قرار داده شدند. مرگومیر حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات و لاروهای شبپرهی آرد پس از 24، 48 و 72 ساعت بهوسیله نزدیک کردن سوزن داغ به شاخک و پاهای حشرات و بدن لاروها آزمون گردید. حشراتی که قادر به حرکت پاها یا شاخکها نبودند و لاروهایی که هیچگونه حرکتی را در اثر نزدیک کردن سوزن از خود نشان ندادند، مرده تلقی شدند. آزمایشها در 4 تکرار و 5 غلظت همراه با شاهد انجام شدند. در تیمارهای شاهد تمام مراحل آزمایش بهجز افزودن اسانسها انجام شد. در ظروف شاهد تنها استون به کار رفت.
-4-2 تجزیهی آماری دادهها
آزمایشها بر پایهی طرحکاملاً تصادفی انجام شدند. در صورت مشاهدهی مرگومیر در گروههای شاهد، مرگومیر با استفاده از فرمول آبوت - Abbott, 1925 - اصلاح شد. دادههای اصلاحشده به کمک نرمافزار SAS9.1 تجزیهی واریانس شدند. تجزیهی پروبیت دادهها هم با استفاده از نرمافزار PoloPc انجام شد. برای مقایسه میانگین دادهها از آزمون توکی در سطح اطمینان آماری %1 یا در صورت لزوم از سطح اطمینان آماری %5 استفاده شد و برای رسم نمودارها از نرمافزار Excel 2010 استفاده گردید.
-3 نتایج
-1-3 سمیت تدخینی اسانسها
نتایج آزمایشها نشان دادند که اسانسهای موردمطالعه دارای سمیت تدخینی بسیار مناسبی روی حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات و لاروهای شبپره مدیترانهای آرد هستند. نتایج تجزیهی پروبیت دادههای حاصل از سمیت تدخینی اسانسهای موردمطالعه روی حشرات کامل سوسک چهارنقطهای حبوبات و لاروهای شبپره مدیترانهای آرد شامل مقادیر غلظت کشندهی 50 درصد و اطلاعات مربوط به خطوط رگرسیونی در جدول - 5 - نشان داده شده است. بر اساس نتایج حاصل از سمیت اسانسها روی حشرات کامل سوسک چهار نقطهای حبوبات، اسانس آویشن شیرازی با LC50 برابر با 119/6 ، 88 و 64/5 میکرولیتر بر لیتر هوا به ترتیب در 48،24 و 72 ساعت سمیت بیشتری نسبت به اسانس رازیانه با مقدار LC50 برابر با 373/7 ، 288/4 و 239/5 میکرولیتر بر لیتر هوا به ترتیب در 48،24 و 72 ساعت نشان داد.
سمیت اسانس آویشن شیرازی نسبت به اسانس رازیانه دارای اختلاف معنیدار میباشد - جدول . - 1نتایج این بررسی کشندگی اسانسها روی لاروهای شبپرهی مدیترانهای بید آرد نشان میدهد که مقدار غلظت کشندهی 50 درصد برابر با 301/8 ، 219/2 و 144/5 میکرولیتر بر لیتر هوا به ترتیب در 48،24 و 72 ساعت اسانس آویشن شیرازی نسبت به اسانس رازیانه سمیت بیشتری روی لارو شبپره بید آرد دارد - جدول . - 1
