การผลิตสารสกัดจากดอกบัวตองในการ
ป้องกันกำจัดศัตรูพืชทดแทนสารเคมี
4. คณะผู้ดำเนินงาน
หัวหน้าโครงการ นางชอุ่ม เปรมัษเฐียร สังกัด สำนักวิจัยพัฒนาอารักขาพืช
หัวหน้าการทดลอง นางมัณฑนา มิลน์ สังกัด สำนักวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร
ผู้ร่วมงาน นายสุรพล วิเศษสรรค์ สังกัด คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
นางอุดมลักษณ์ อุ่นจิตต์วรรธนะ สำนักวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร
5. บทคัดย่อ
บัวตองเป็นพืชที่พบขึ้นทั่วไปในเขตภาคเหนือตอนบน เก็บตัวอย่างมาจากจังหวัดเชียงใหม่ เชียงรายและ แม่ฮ่องสอน ผลการทดลองพบว่าปริมาณสารสกัดหยาบที่ได้จาก ดอก ใบ และกิ่งของบัวตองไม่แตกต่างกันไม่ว่าจะสกัดด้วยเอทธานอล หรือไดเอทธิลอีเธอร์
เมื่อสกัดตัวอย่างดอกบัวตองโดยใช้วิธีการหมักแล้วกวน เปรียบเทียบกับวิธี soxhlet extraction ใช้ตัวทำละลาย เอทธานอล ไดคลอโรมีเธน เฮกเซน และไดเอทธิลอีเทอร์ ผลการวิจัยพบว่า เอทธานอลเป็นตัวทำละลายที่สกัดสารสกัดหยาบได้สูงสุด
ทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดหยาบบัวตองความเข้มข้น 0.5-2 % w/v ในห้องปฏิบัติการกับหนอนใยผักและหนอนกระทู้หอม โดยใช้วิธี Leaf dipped method พบว่าสารสกัดบัวตองมีผลต่อการตายของหนอนใยผักสูงสุด 72% และหนอนกระทู้หอม 76%
ทดสอบประสิทธิภาพของสารสกัดหยาบบัวตองในแปลงทดลอง ดำเนินการในแปลงกระเจี๊ยบเขียวของเกษตรกร ที่จังหวัดสุพรรณบุรีในปี 2549 มี 4 ซ้ำ 7 กรรมวิธี คือสารสกัดหยาบบัวตองอัตรา 50, 100, 150และ 200 มล./น้ำ 20 ลิตร ผลิตภัณฑ์สะเดาไทย®111 อัตรา 100 มล./น้ำ 20 ลิตร สาร Fipronil 5% SC อัตรา 20 มล./น้ำ 20 ลิตร และแปลงควบคุมที่พ่นด้วยน้ำเปล่า พ่นสารทุก 5 วัน ผลการทดลองหลังจากพ่นสารครบ 7 ครั้งพบว่า สารสกัดจากบัวตองและสะเดาสามารถควบคุมเพลี้ยจักจั่นฝ้ายได้แตกต่างจากแปลงควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ สาร Fipronil มีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดเพลี้ยจักจั่นฝ้ายดีที่สุด คือ 94% สะเดาไทย 88%สารสกัดหยาบบัวตอง อัตรา 50-200 มล./น้ำ 20 ลิตร ควบคุมเพลี้ยได้ 66-86%
6. คำนำ
การใช้สารเคมีการเกษตรในการควบคุมศัตรูพืชอย่างไม่ถูกต้องได้ก่อให้เกิดปัญหาการสร้างความต้านทานและการระบาดของศัตรูพืช การปนเปื้อนของสารเคมีเหล่านั้นในผลิตผลเกษตรและในสิ่งแวดล้อม(Perry et al., 1998) จากปัญหาดังกล่าวทำให้มีความพยายามที่จะหาทางเลือกทดแทนสารเคมีสังเคราะห์เหล่านั้น สารสกัดจากพืชหลายชนิดสามารถควบคุมศัตรูพืชได้ สารสกัดจากพืชมีข้อดีหลายอย่าง เช่น มักจะมีฤทธิ์จำเพาะเจาะจงต่อศัตรูพืช จึงไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายรวมทั้งต่อมนุษย์ สามารถสลายตัวตามธรรมชาติได้ จึงปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม (Jacobson, 1971) สารสกัดจากพืชยังประกอบด้วยสารประกอบหลายชนิด ซึ่งมีผลออกฤทธิ์ทางสรีรวิทยาและทางพฤติกรรมต่อแมลง ซึ่งแตกต่างจากสารเคมีสังเคราะห์ซึ่งมีสารออกฤทธิ์ชนิดเดียว และมีผลต่อระบบประสาทของกล้ามเนื้อแมลงอย่างเดียว ดังนั้นโอกาสที่แมลงจะสร้างความต้านทานต่อสารสกัดจากพืชจึงเป็นไปได้ยาก (Saxina, 1987) นอกจากนั้นสารสกัดจากพืชยังมีราคาถูก สามารถหาวัตถุดิบได้ในท้องถิ่น เกษตรกรสามารถผลิตใช้เองได้ ดังนั้นสารสกัดจากพืชจึงมีแนวโน้มที่จะใช้เป็นสารควบคุมแมลงที่มีอนาคตอีกชนิดหนึ่ง
บัวตอง (Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray) เป็นไม้พุ่ม สูงประมาณ 2-5 เมตร อยู่ในตระกูล Asteraceae มีถิ่นกำเนิดในแถบทวีปอเมริกากลางและอินเดียตะวันตก ต่อมาพบขึ้นทั่วไปในหลายประเทศรวมทั้งในหลายประเทศแถบเอเชีย (Ayeni et al., 1997) Thongma et al. (1998) รายงานว่า สารสกัดจากส่วนลำต้นของบัวตองถูกนำไปใช้ในทางการแพทย์แผนโบราณ เช่น รักษาท้องเสีย อาการไข้ รักษาบาดแผลและมาเลเรีย ทำให้มีการศึกษาสารสกัดจากบัวตองอย่างกว้างขวาง Tona et al. (1998)
สกัดสารจากใบบัวตองด้วย 80% เอทธานอล พบว่าประกอบด้วยสารจำพวก flavonoids saponin steroids และ terpenes ต่อมา Goffinet al. (2002) ศึกษาสารออกฤทธิ์ที่อยู่ในส่วนต้น (aerial parts) ของบัวตอง และแยกสารประกอบชนิด tagitinin C ซึ่งเป็นสารประเภท sesquiterpene lactone รวมทั้งพบว่าสารสกัดในส่วนต้นและใบมีคุณสมบัติในการต้านมาเลเรีย
ในด้านการอารักขาพืช มีรายงานว่า สารสกัดจากใบบัวตองด้วยเอทธานอลมีคุณสมบัติเป็นสารยับยั้งการงอกของเมล็ดวัชพืชในห้องปฏิบัติการ (Buruah et al., 1994) สารสกัดจากใบที่สกัดด้วยเอทธานอล ความเข้มข้น 0.5-2.0% มีผลต่อการตาย การวางไข่ และ การฟักเป็นตัวของด้วงถั่วเขียว (Callosobruchus maculatus) (Taiwo and Makinde, 2005)
การวิจัยประสิทธิภาพของสารสกัดจากพืชทั้งในห้องปฏิบัติการและในแปลงทดลองเป็นขั้นตอนที่สำคัญมากในการพัฒนาสารสกัดจากพืช สารสกัดที่มีแนวโน้มในห้องปฏิบัติการ จะต้องนำไปทดสอบประสิทธิภาพในแปลงทดลอง ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อประเมินประสิทธิภาพของสารสกัดจากบัวตองในการควบคุมศัตรูพืช เช่น หนอนใยผัก หนอนกระทู้หอม
เพลี้ยจักจั่น ซึ่งเป็นศัตรูพืชที่สำคัญ
7. อุปกรณ์และวิธีการ
7.1 การเตรียมตัวอย่างบัวตอง
เก็บดอกแห้ง ใบ กิ่งซึ่งมีทั้งดอกแห้งและใบของบัวตองที่จังหวัดเชียงใหม่ เชียงราย และแม่ฮ่องสอนเมื่อเดือนพฤศจิกายน 2549 และ2550 ตัวอย่างพืชทั้งหมดนำมาผึ่งให้แห้งเหลือความชื้นประมาณ 11.5 & plusmn; 0.05 % นำตัวอย่างทั้งหมดมาบดละเอียด เก็บตัวอย่างไว้ในตู้แช่แข็ง – 4° C จนกว่าจะใช้ทดลอง
7.2 ศึกษาปริมาณสารสกัดหยาบจากส่วนต่างๆของบัวตองนำใบ ดอก และกิ่งบัวตองที่บดเป็นผงละเอียดแล้ว ชั่งตัวอย่าง 10 กรัมลงใน beaker เติมตัวทำละลายเอทธานอล และไดเอทธิลอีเทอร์ อย่างละ 200 มล. หมักค้างคืนไว้ 48 ชม. แล้วกวนโดยใช้เครื่องกวนเป็นเวลา 1 ชั่วโมงนำไปกรอง สกัดซ้ำอีกสองครั้ง ใช้ตัวทำละลายครั้งละ 50 มล. สารละลายที่กรองได้นำมารวมกัน นำไประเหยเอาตัวทำละลายออกจนแห้ง โดยใช้เครื่องระเหยชนิดสุญญากาศ ชั่งน้ำหนักสารที่ได้ เก็บสารสกัดหยาบไว้ในตู้แช่แข็ง – 4° C จนกว่าจะใช้ทดลอง
7.3 ศึกษาปริมาณสารสกัดหยาบบัวตองเมื่อสกัดด้วยวิธีการและตัวทำละลายต่างกันนำดอกแห้งของบัวตองที่บดเป็นผงละเอียดแล้วมาสกัดด้วยตัวทำละลาย 4 ชนิด ใช้วิธีการสกัด 2 วิธีคือ วิธีหมักและกวน (ดำเนินการเช่นข้อ 7.2) และวิธี soxhlet extraction โดยชั่งตัวอย่าง 10 กรัมลงในthimber สกัดด้วยตัวทำละลายชนิดละ 300 มล. ใช้เวลาสกัด120 นาที สารละลายที่ได้ นำไประเหยเอาตัวทำละลายออกจนแห้ง โดยใช้เครื่องระเหยชนิดสุญญากาศ ชั่งน้ำหนักสารที่ได้ เก็บสารสกัดหยาบไว้ในตู้แช่แข็ง – 20° C จนกว่าจะใช้ทดลอง
7.4 ศึกษาผลของสารสกัดหยาบบัวตองต่อหนอนใยผักและหนอนหลอดหอมในห้องปฏิบัติการ
การเลี้ยงแมลงที่ใช้ทดลองหนอนใยผักที่ใช้ในการทดลองนี้ได้จากห้องปฏิบัติการของกลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษจากสารธรรมชาติซึ่งเก็บมาจากอำเภอท่าม่วง จังหวัดกาญจนบุรี และเลี้ยงบนใบคะน้าปลอดสารในห้องปฏิบัติการที่อุณหภูมิ 25 & deg ; C และมีช่วงแสง 12 h : 12 h light : dark หนอนกระทู้หอมที่ใช้ในการทดลองนี้ได้จากห้องปฏิบัติการของกลุ่มงานวิจัยวัตถุมีพิษจากสารธรรมชาติ ซึ่งเก็บมาจากอำ เภอท่าม่วง จังหวัดกาญจนบุรี และเลี้ยงในกล่องที่ใส่อาหารเทียมในห้องปฏิบัติการที่อุณหภูมิ 25°C และมีช่วงแสง 12 h :12 h light : dark
การเตรียมสารสกัดจากบัวตองนำสารสกัดหยาบดอกแห้งบัวตองที่สกัดไว้ตามวิธีการจากข้อ7.1 และ 7.2 นำมาทำให้เจือจาง โดยให้มีความเข้มข้น 0.5%, 1%, 1.5% และ 2 % (w/v) ใช้เอทธานอลเป็นตัวทำละลาย ใช้สารสกัดสะเดาเป็นตัว positive control เปรียบเทียบกับสารเคมี fipronil 5% SC สำหรับ control ใช้น้ำ สารละลายทั้งหมดผสมสารจับใบ 0.5%
ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพโดยตัดใบผักคะน้าเป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 ซม. จุ่มลงในสารละลายต่างๆตามกรรมวิธีเป็นเวลานาน 10 วินาที ผึ่งให้แห้งบนตะแกรง แล้วนำใบที่ชุบสารแต่ละอย่างไปแยกใส่กล่องพลาสติกสำหรับทดสอบขนาด 2x3 นิ้ว ที่ก้นกล่องรองด้วยกระดาษทิชชูที่พรมน้ำให้ชื้น เพื่อป้องกันมิให้ผักเหี่ยว ปล่อยหนอนลงไปในกล่องทดสอบที่ใส่ใบผักชุบสารความเข้มข้นต่างๆและชุบน้ำไว้ ทำ 3 ซ้ำ ใช้หนอนทดลอง 10 ตัวต่อซ้ำ ทิ้งไว้ 48 ชั่วโมง หลังจากนั้นเปลี่ยนให้หนอนกินใบผักคะน้าไม่จุ่มสาร บันทึกผลการตายของหนอนภายหลังการทดลอง 72 ชั่วโมง นำจำนวนหนอนที่ตายไปคำนวณเป็นเปอร์เซ็นต์ ถ้ามีหนอนตายใน control ให้ทำการปรับเปอร์เซ็นต์การตายโดยใช้สูตรของ Abbot (1925)
7.5 ศึกษาประสิทธิภาพของสารสกัดหยาบบัวตองในการควบคุมเพลี้ยจักจั่นฝ้ายในแปลงกระเจี๊ยบเขียวทำการทดลองที่แปลงปลูกกระเจี๊ยบเขียวของเกษตรกร ที่อำเภออู่ทอง จังหวัดสุพรรณบุรี ระหว่างเดือน พฤษภาคม–มิถุนายน 2549 วางแผนการทดลองแบบ Randomly Complete Block Design (RCB) ซ้ำ 7 กรรมวิธี:
1. พ่นสารสกัดหยาบบัวตอง อัตรา 50 มล./น้ำ 20 ลิตร
2. พ่นสารสกัดหยาบบัวตอง อัตรา 100 มล./น้ำ 20 ลิตร
3. พ่นสารสกัดหยาบบัวตอง อัตรา 150 มล./น้ำ 20 ลิตร
4. พ่นสารสกัดหยาบบัวตอง อัตรา 200 มล./น้ำ 20 ลิตร
5. พ่นผลิตภัณฑ์สารสกัดสะเดาไทย 111 & reg ; (0.1% a.i. azadirachtin) (อัตราแนะนำ 100 มล./น้ำ 20 ลิตร )
6. พ่นสารกำจัดแมลง Fipronil 5% SC. (อัตรา 20 มล./น้ำ 20 ลิตร)
7. แปลงเปรียบเทียบ (พ่นด้วยน้ำ)
ทุกกรรมวิธีผสมสารจับใบ อัตรา 20 มล./น้ำ 20 ลิตร เตรียมแปลงปลูกกระเจี๊ยบเขียว จำนวน 4 ร่อง แปลงย่อยขนาด 5 x 6 เมตร แต่ละแปลงย่อยห่างกัน 2 เมตร ระยะปลูก 50 x 50เซนติเมตร ปลูก 2 ต้นต่อหลุม ระหว่างการปลูกให้ปุ๋ย รดน้ำและกำจัดวัชพืชสม่ำเสมอ สุ่มนับเพลี้ยจักจั่นจำนวน 10 ต้น/แปลงย่อยทุกอาทิตย์ พ่นสารตามกรรมวิธีเมื่อพบแมลง 1 ตัว/ต้น พ่นสารทุก 5 วัน จำนวน 7 ครั้ง ทำการสุ่มตรวจนับจำนวนเพลี้ยจักจั่นบนใบกระเจี๊ยบเขียวก่อนเริ่มพ่นสารครั้งแรก 1 ครั้ง และหลังการพ่นสารทุกครั้ง การตรวจนับแมลงทำโดยนับจากยอดลงมา 5 ใบ ทำการสุ่มนับ10 ต้นต่อแปลงย่อย นำจำนวนเพลี้ยจักจั่นในทุกแปลงย่อยไปวิเคราะห์ผลการทดลองโดยวิธี Analysis of variance ในโปรแกรม IRRISTAT (1992) เพื่อหาความแตกต่างทางสถิติ และเปรียบเทียบค่าเฉลี่ยโดยวิธี Duncan Multiple Range Test (DMRT) ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%
8. ระยะเวลา เริ่มต้น ตุลาคม 2548 สิ้นสุด กันยายน 2550 รวม 2 ปี
9. สถานที่ดำเนินการ ห้องปฏิบัติการกลุ่มวิจัยวัตถุมีพิษการเกษตร สำนักวิจัยพัฒนาปัจจัยการผลิตทางการเกษตร
10. ผลการทดลองและวิจารณ์
สารสกัดหยาบที่ได้จากการสกัดใบบัวตองมีปริมาณสูงกว่าสารสกัดจากส่วนดอกแห้งและส่วนที่
เป็นกิ่ง แต่ไม่แตกต่างทางสถิติ (p ≥ 0.05) (ตารางที่ 1) จากการใช้ตัวทำละลาย 4 ชนิด ได้แก่ เอทธานอล ไดคลอโรมีเทน ไดเอทธิลอีเธอร์ และเฮกเซน สกัดดอกบัวตองแห้งทั้งวิธีหมักแล้วกวน และวิธี soxhlet extraction พบว่า การใช้เอทธานอลในการสกัดทั้งสองวิธีจะให้สารสกัดหยาบปริมาณสูงกว่าตัวอย่างที่สกัดจากตัวทำละลายชนิดอื่น (p ≤ 0.05)
เมื่อนำสารสกัดหยาบจากดอกและใบบัวตองที่ได้ไปทำให้เจือจาง ความเข้มข้น 0.5-2% ก่อนนำไปทดสอบกับหนอนใยผักและหนอนกระทู้หอมโดยวิธีกิน (leaf dipped method) ผลการทดลองพบว่า หลังจากได้รับสารสกัดบัวตอง 96 ชม. เปอร์เซ็นต์ตายของหนอนใยผักและหนอนกระทู้หอมที่ได้รับสารสกัดจากดอกหรือใบบัวตองมีความแตกต่างจากการตายของหนอนในชุดเปรียบเทียบอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ โดยหนอนใยผักตาย 63-73% และหนอนกระทู้หอมตาย 66-77% หนอนที่ได้รับสารสกัดหยาบบัวตองจะตายในระยะหนอนและดักแด้จากการลอกคราบไม่ออก แสดงว่าสารสกัดอาจมีผลต่อฮอร์โมนการลอกคราบของแมลง
จากการนับเพลี้ยจั้กจั่นฝ้ายในกระเจี๊ยบเขียว 10 ต้น/แปลงย่อย หลังจากพ่นสารครบ 7 ครั้ง พบความแตกต่างทางสถิติของเพลี้ยจั้กจั่น โดยพบว่าแปลงเปรียบเทียบที่ไม่ได้พ่นสารมีเพลี้ยจักจั่นมากที่สุด คือ 25 ตัว/10 ต้น แปลงที่พ่นด้วยสาร fipronil พบเพลี้ยน้อยที่สุดเฉลี่ย 1.25 ตัว/10 ต้น แปลงที่พ่นด้วยสารสกัดสะเดาไทยพบ 1.25 ตัว/10 ต้น ส่วนแปลงที่พ่นด้วยสารสกัดหยาบบัวตองมีปริมาณเพลี้ยจักจั่นใกล้เคียงกันระหว่าง 2.25-5.75ตัว/10 ต้น ประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยจั้กจั่นฝ้าย เท่ากับ 66-86% จากการสังเกตหลังการพ่นสารทดลองทุกครั้ง ไม่พบอาการใบไหม้หรืออาการผิดปกติของกระเจี๊ยบเขียวแต่อย่างใด
11. สรุปผลการทดลอง
1. ปริมาณสารสกัดหยาบที่ได้จากการสกัดดอกแห้ง ใบ และกิ่งของบัวตองด้วยเอทธานอลหรือ
ไดเอทธิล อีเธอร์ไม่แตกต่างกันทางสถิติ
2. การใช้เอทธานอลในการสกัดบัวตองจะให้ปริมาณสารสกัดหยาบสูงสุด
[color=red]3. สารสกัดจากดอกและใบบัวตองความเข้มข้น 0.5-2% มีผลต่อการตายของหนอนใยผักและหนอนกระทู้หอมในห้องปฏิบัติการ
4. สารสกัดหยาบจากบัวตอง อัตราความเข้มข้น 50-200 มล./ น้ำ 20 ลิตร สามารถลดจำนวนเพลี้ยจักจั่นได้ มีประสิทธิภาพใกล้เคียงกับสารกำจัดศัตรูพืช fipronil และสารสกัดสะเดาไทย[/color]
12. การนำไปใช้ประโยชน์
สามารถนำสารสกัดบัวตองซึ่งสามารถหาได้ง่ายในท้องถิ่นทางเหนือไปใช้ในการควบคุมแมลงศัตรูกระเจี๊ยบเขียว โดยอาจใช้ร่วมกับสารเคมี สารสกัดจากสะเดาในการป้องกันกำจัด เป็นการสนับสนุนนโยบายลดการใช้สารเคมีสังเคราะห์ ทำให้สภาพแวดล้อมดีขึ้น เปิดโอกาสให้แมลงศัตรูธรรมชาติที่มีอยู่ในท้องถิ่นได้เพิ่มพูนประชากรในระยะยาว อีกทั้งยังเป็นการใช้ทรัพยากรใน
ท้องถิ่นให้เป็นประโยชน์
13. เอกสารอ้างอิง
Ayeni AO., Lordbanjou DT. and Majek BA. 1997. Tithonia diversifolia (Mexican flower) in the southwestern
Nigeria: occurrence and growth habit. Weed Res. 37, 443-449.
Buruah NC. Sarma JC., Barua NC. Sarma S. and Sharma RP. 1994. Germination and growth inhibitory
sesquiterpine lactones and a flavone from Tithonia diversifolia. Phytochemistry. 36: 29-36.
Goffin E., Ziemons E., Mol PD., Madureira M. Martin AP., Proenca A., Philippe G., Tits M., Angenot L.
and Frederich M. 2002. In vitro antiplasmodia activity of Tithonia diversifolia and identification of
its main activeconstituents: tagitinin C. Planta Med. 68: 543.
Jacobson M. 1975. Insecticides from Plants: A Review of the Literature, Agricultural Handbook 461 US
Department of Agriculture, Washington D.C. 138 pp. 1954-1971.
Perry A.S., Yamamoto I., Ishahy, I. and Perry RY. 1998. Insecticides in Agriculture and Environment.
(Berlin: Springer-Verlag) p. 261.
Saxena RC. 1987. Antifeedants in tropical pest management. Insect Sci. Applic. 8: 731-736.
Schmutterer H. 1995. The Neem Tree Azadirachta indica A. Juss and Other Meliaceous Plants. VCH
Publishers, Weinheim, Germany: p. 696.
Taiwo LB. and Makinde JO. 2005. Influence of water extract of Mexican sunflower (Tithonia diversifolia)
on growth of cowpea (Vigna unguiculata). African Journal of Biotechnology. 4 (4): 355-360.
.Thongma S., Kobayashi K. and Usui K. 1998. Allelopathic activity of Mexican Sunflower (Tithonia
diversifolia) in soil. Weed Sci. 46: 432-437.
Tona L., Kambu K., Ngimbi N., Cimanga K. and Vlietinck AJ. 1998. Antiamoebic and phytochemical
screening of some Congolese medicinal plants. Journal of Ethnopharmacology 61: 57-65.
ที่มา : กรมวิชาการเกษตร
สงวนลิขสิทธิ์โดย © ++kasetloongkim.com++ All Right Reserved.
