Wpływ szałwii na konsumpcję liści ziemniaka przez larwy stonki ziemniaczanej - praca badawcza z Olimpiady Biologicznej

W artykule znajdziecie pracę dotyczącą wpływu wyciągu z liści szałwii lekarskiej na żerowanie stonki ziemniaczanej. Praca została zgłoszona na Olimpiadę Biologiczną i oceniona na 19/26 pkt. Praca jest pomysłowa i ciekawa, jednak forma jej przedstawiania wpłynęła na obniżenie oceny - warto zapoznać się z recenzjami, aby nie powielać błędów we własnej pracy. Recenzje załączyłem pod artykułem.

Zamieszczone na stronie prace służą jedynie zapoznaniu się z ogólnym charakterem prac badawczych zgłaszanych na Olimpiadę Biologiczną. Niedopuszczalne jest kopiowanie całej koncepcji wykonania pracy bądź fragmentów jej tekstu we własnej pracy. Tego typu działania będą uznawane za plagiat i mogą wiązać się z odrzuceniem pracy przez komisję olimpiady.

Wpływ szałwii lekarskiej (Salvia officinalis L.) na poziom konsumpcji liści ziemniaka (Solanum tuberosum var. Bellarosa L.) przez larwy stonki ziemniaczanej (Leptinotarsa decemlineata (Say))

AUTOR: Patrycja Powaga

Streszczenie

W pracy badano wpływ wodnego wyciągu z liści szałwii lekarskiej na poziom konsumpcji liści ziemniaka przez larwy L4 stonki ziemniaczanej. Przeprowadzono próbę kontrolną, próby badawcze: “ bez wyboru”, “z wyborem”. Zastosowany wywar spowodował redukcję uszkodzeń liści przez badane larwy.

Wstęp

Prace badające wpływ wodnych wywarów szałwii na poziom uszkodzeń liści ziemniaka przez larwy L4 stonki pokazują właściwości odstraszające, brak toksyczności szałwii ¹². W trakcie przeprowadzania doświadczenia zauważono, że masa larw L4 waha się od 55 do 226 mg. W literaturze nie znaleziono prac porównujących wrażliwość larw w zależności od ich masy, dlatego wyróżniono przedziały masowe: 65-85 mg, 175-200 mg.
Hipoteza: Wodny wyciąg z liści szałwii lekarskiej spowoduje redukcję uszkodzeń powierzchni liści ziemniaków nie wpływając na śmiertelność larw.

Materiały

Stonka ziemniaczana Leptinotarsa decemlineata (Say), należy do rodziny stonkowatych (Chrysomelidae), rzędu chrząszczy (Coleoptera). Połowa pronotum larw L4 jest jasnobrązowa - ryc.1.

Doświadczenie wykonano w okresie 07.07.2022-28.07.2022, przeprowadzając próbę kontrolną (I), badawczą “bez wyboru” (II), “z wyborem” (III) po 56 sztuk larw. Wykorzystano pojemniki o wymiarach 8x12x16 cm umieszczane na parapecie (temperatura: 23-25°C). Larwy (65-85 mg oraz 170-200 mg) zbierano w dniu przeprowadzenia próby z pola uprawnego ziemniaków (Solanum tuberosum var. Bellarosa L.) w miejscowości Łowcza Kolonia, wykorzystując zdjęcia larw L4, morfologię pronotum – ³⁴. Larwy umieszczano po 2. sztuki do pojemników na 3-godzinny okres głodówki. Wywar stanowiło 10g suszonych liści szałwii lekarskiej (Salvia officinalis L.) zalewanych 100g wrzącej wody destylowanej 24h przed żerowaniem. Po 3-godzinnym żerowaniu w pojemnikach - ryc.2., tab.1., krążki były wyjmowane, traktowane wodą destylowaną przez 2 minuty. Przed i po okresie żerowania skanowano krążki, liczono ich powierzchnię w programie ImageJ. Wyniki przeanalizowano statystycznie.

	Krążek traktowany szałwią	Krążek traktowany wodą
Roztwór	Wywar szałwiowy	Woda destylowana
Czas trzymania w roztworze [minuty]	1	1
Czas suszenia [minuty]	2	2

Tab. 1. Przygotowanie krążków

Wyniki

Hipoteza zerowa: wodny wywar z liści szałwii lekarskiej nie będzie miał wpływu na poziom konsumpcji liści ziemniaka przez larwy L4: 65-85 mg oraz 170-200 mg. Zjedzoną powierzchnię krążków liczono według wzoru:

S = S_przed − S_po

S – zjedzona powierzchnia

S_przed − początkowa powierzchnia

S_po − powierzchnia po żerowaniu

Ryc.3. – średnia zjedzona powierzchnia krążków próby: kontrolnej, badawczej “bez wyboru”
Ryc.4. – wykres pudełkowy średniej zjedzonej powierzchni krążków próby “z wyborem”

W żadnej próbie nie zaobserwowano śmierci osobników.

Ryc. 3. Wykres dla próby: kontrolnej, badawczej „bez wyboru”.

Ryc. 4. Wykres dla próby badawczej „z wyborem”.

Wyniki zweryfikowano wykorzystując test T Studenta - próby niezależne, zależne (∝=0,05).
Odrzucono hipotezę zerową.
Hipoteza alternatywna: wyciąg ma wpływ na żerowanie larw.
Obliczono wskaźnik antyfidantności według wzoru ⁵:

II

A.I. = C – TC ⨉ 100
C – średnia powierzchnia krążków – I
T – średnia powierzchnia krążków traktowanych szałwią - II

III

A.I. = C – TC + T ⨉ 100
C – średnia powierzchnia krążków traktowanych wodą - III
T – średnia powierzchnia krążków traktowanych szałwią - III

Wyniki przedstawia Tab.2.

	65-85 mg		170-200 mg
Rodzaj próby	II	III	II	III
Wartość wskaźnika antyfidantności	57,78	53,06	51,63	41,5

Tab.2. Wartości wskaźnika antyfidantności

Dyskusja

Zaobserwowano zmniejszenie poziomu konsumpcji liści ziemniaka przez larwy po zastosowaniu wywaru szałwiowego. Odnotowano większą wartość A.I. dla prób badawczych “bez wyboru” niż “ z wyborem”, co przypomina wyniki pracy ², wykorzystującej dorosłe chrząszcze, gdzie tego nie wyjaśniono. Widoczna w pracy redukcja uszkodzeń, prawdopodobnie wynika z obecności saponin ⁶, ograniczających żerowanie larw stonki ⁷. Larwy L4 są najbardziej wrażliwe na frakcję olejku szałwiowego z dominacją ∝-tujonu ⁸ charakteryzującego się niską rozpuszczalnością w wodzie ⁹. Prawdopodobnie wywar zawierał śladowe ilości ∝-tujonu, co mogło spowodować redukcję uszkodzeń. Prawdopodobnie masa larw nie wiąże się z ich wrażliwością na wywar szałwiowy.
Wartości wskaźnika A.I. pokazują właściwości antyfidantowe wykorzystanego wywaru. W przyszłości należy sprawdzić wpływ szałwii na stadia życiowe stonki w warunkach polowych.

Piśmiennictwo

Biniaś B, Gospodarek J, Rusin M (2016). Wpływ wyciągów z szałwii lekarskiej (Salvia Officinalis L.) na zachowanie mszycy burakowej (Aphis fabae Scop.) i stonki ziemniaczanej (Leptinotarsa decemlineata Say). ↩︎
Hough-Goldstein JA (1990). Antifeedant effects of common herbs on the colorado potato beetle (Coleoptera: Chrysomelidae). ↩︎ ↩︎
Boiteau G, Le Blanc J-PR (1992). Colorado potato beetle life stages. ↩︎
Maiorano A, Bragard C, Dehnen-Schmutz K, Di Serio F, Gonthier P, Jacques M-A, Jaques M, Justesen AF, Magnusson CS, Milonas P, Navas-Cortes JA, Parnell S, Potting R, Reignault PL, Thulke H-H, Van der Werf W, Civera AV, Yuen J, Zappalà L, Kertesz V, Streissl F, MacLeod A (2020). Scientific opinion on the pest categorisation of Leptinotarsa decemlineata. ↩︎
Kutas J, Nadasy M (2005). Antifeedant effects of several plant extracts on colorado potato beetle larvae. ↩︎
Jakovljević M, Jokić S, Molnar M, Jašić M, Babić J, Jukić H, Banjari I. 2019. Bioactive profile of various Salvia officinalis L. Preparations. ↩︎
Qasim M, Islam W, Ashraf HJ, Ali I, Wang L (2020). Saponins in insect pest control. ↩︎
Kostić M, Dražic S, Popović Z, Stanković S, Sivčev I, Živanović T (2007). Developmental and feeding alternations in Leptinotarsa decemlineata Say. (Coleoptera: Chrysomelidae) caused by Salvia Officinalis L. (Lamiaceae) essential oil. ↩︎
Jaafar M, Mitri S, Nawas T (2018). Inhibition of gram negative bacterial growth and biofilm formation by alpha thujone. ↩︎

Załączniki:

Wersja oryginalna pracy

Recenzja 1 pracy

Recenzja 2 pracy

Recenzja holistyczna pracy

Zaloguj się albo zarejestruj aby dodać komentarz