โครงการวิจัย
ประสิทธิภาพของน้ำมันหอมระเหยและผงบดจากเมล็ดพริกไทยดำ ใบชะพลู และผลดีปลี ที่มีต่อมอดข้าวเปลือกและด้วงงวงข้าวในข้าวอินทรีย์พื้นเมืองพันธุ์เล็บนก
Efficacy of Essential Oils and PowdersofPiper nigrum Seeds, Piper sarmentosum Leavesand Piper retrofractum Fruits againstLesser Grain Borer (Rhyzopertha dominica) and Rice Weevil(Sitophilus oryzae) in Organic Rice Local Variety Leb Nok
รายละเอียดโครงการ
| ปีงบประมาณ | 2560 |
| หน่วยงานเจ้าของโครงการ | |
| ลักษณะโครงการ | โครงการใหม่ |
| ประเภทโครงการ | โครงการเดี่ยว |
| ประเภทงานวิจัย | |
| วันที่เริ่มโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2559 |
| วันที่สิ้นสุดโครงการวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2561 |
| วันที่ได้รับทุนวิจัย (พ.ศ.) | 1 มกราคม 2559 |
| ประเภททุนวิจัย | งบประมาณแผ่นดิน |
| สถานะโครงการ | สิ้นสุดโครงการ(ส่งผลผลิตเรียบร้อยแล้ว) |
| เลขที่สัญญา | |
| เป็นโครงการวิจัยที่ใช้ในการจบการศึกษา | ไม่ใช่ |
| เป็นโครงการวิจัยรับใช้สังคม | ไม่ใช่ |
| บทคัดย่อโครงการ | ด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือก จัดเป็นแมลงศัตรูหลังการเก็บเกี่ยวสำคัญที่สุดของข้าวพื้นเมืองพันธุ์เล็บนก ซึ่งสารธรรมชาติจากพืชสามารถนำมาใช้ควบคุมแมลงศัตรูทั้งสองชนิดอย่างมีประสิทธิภาพ จึงทำการทดสอบพิษทางการกินและสัมผัส พิษทางสัมผัส พิษทางการรม ฤทธิ์ไล่แมลง และฤทธิ์ยับยั้งการเกิดลูกรุ่นใหม่ของน้ำมันหอมระเหยและผงบดจากใบชะพลู เมล็ดพริกไทยดำ และผลดีปลี ที่มีต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือกในสภาพห้องปฏิบัติการ การสกัดน้ำมันหอมระเหยจากพืชทั้งสามชนิดใช้วิธีสกัดด้วยน้ำร้อน รวมทั้งวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของน้ำมันหอมระเหยด้วยเทคนิคแก๊สโครมาโทกราฟี/แมสสเปกโทรมิเตอร์ (GC-MS) ผลการทดสอบพบว่าน้ำมันหอมระเหยจากใบชะพลูมีสารที่เป็นองค์ประกอบหลักได้แก่ 1,3-benzodioxole, 4-methoxy-6-(2-propenyl)- (35.92%), benzene, 1,2,3-trimethoxy-5-(2-propenyl)- (5.21%), copaene (4.82%), 2(10)-pinene (4.66), methylenetricyclo [4.4.0.02,7]decane-rel- (4.65%), .beta.-selinene (3.64).3R-trans)- (2.12%) สำหรับสารที่เป็นองค์ประกอบหลักของน้ำมันหอมระเหยจากเมล็ดพริกไทยได้แก่ caryophyllene (23.84%), .delta. 3 carene (20.95%), d-limonene 12.98%), 2(10)-pinene (8.15%), 1-phellandrene (6.78%), 3-carene (5.09%), .beta.-selinene (2.45%), bicyclo[3.1.1]heptane, 6,6-dimethyl-2-methylene-,(1S)- (2.34%) ส่วนน้ำมันหอมระเหยจากผลดีปลีมีสารที่เป็นองค์ประกอบหลักได้แก่ caryophyllene (12.53%), (1R,2S,6S,7S,8S)-8-Isopropyl-1-methyl-3-methylenetricyclo[4.4.0.02,7]decane-rel- (9.33%), pentadecane (9.07%), 1,4,7,-cycloundecatriene, 1,5,9,9-tetramethyl-,Z,Z,Z- (7.34%), cis-1-c hloro-9-octadecene (5.96%), 3-heptadecene, (Z)- (5.08%), .beta.-bisabolene (5.06%), heptadecene (4.94%) น้ำมันหอมระเหยและผงบดจากพืชทดสอบทั้งสามชนิดมีประสิทธิภาพในการควบคุมด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือก โดยมอดข้าวเปลือกมีความทนทานมากกว่าด้วงงวงข้าว เมื่อพิจารณาพิษทางการกินและสัมผัสของน้ำมันหอมระเหยจากพืชทดสอบทั้งสามชนิดพบว่า น้ำมันหอมระเหยจากใบชะพลูมีพิษสูงสุด โดยมีค่า LC50 ที่เวลา 7 วันต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือก เท่ากับ 3.09 และ 5.42 ไมโครลิตร/เมล็ดข้าว 20 กรัม ตามลำดับ น้ำมันหอมระเหยจากใบชะพลูยังมีพิษทางสัมผัสสูงสุดต่อแมลงทั้งสองชนิดอีกด้วย โดยมีค่า LC50 ที่เวลา 3 วัน ต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือก เท่ากับ 0.02 และ 0.03 ไมโครลิตร/ตารางเซนติเมตร ตามลำดับ เมื่อพิจารณาพิษทางการรมพบว่า น้ำมันหอมระเหยจากเมล็ดพริกไทยดำมีพิษสูงสุด โดยค่า LC50 ที่มีต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวเท่ากับ 32.06 ไมโครลิตร/ลิตรอากาศ ส่วนค่า LC50 ที่มีต่อตัวเต็มวัยของมอดข้าวเปลือกเท่ากับ 264.16 ไมโครลิตร/ลิตรอากาศ ที่เวลา 3 วัน สำหรับฤทธิ์ไล่แมลงของน้ำมันหอมระเหยทั้งสามชนิดพบว่า น้ำมันหอมระเหยจากผลดีปลีมีประสิทธิภาพสูงสุดในการไล่ตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าว โดยมีค่า RC50 ที่เวลา 24 ชั่วโมงเท่ากับ 0.039 ไมโครลิตร/ตารางเซนติเมตร ในขณะที่น้ำมันหอมระเหยใบชะพลูมีฤทธิ์สูงสุดในการไล่ตัวเต็มวัยของมอดข้าวเปลือก โดยมีค่า RC50 ที่เวลา 24 ชั่วโมงเท่ากับ 0.373 ไมโครลิตร/ตารางเซนติเมตร นอกจากนี้ยังพบว่า น้ำมันหอมระเหยจากพืชทดสอบทั้งสามชนิดยังมีฤทธิ์ยับยั้งการเกิดลูกรุ่นใหม่ รวมทั้งลดความเสียหายของเมล็ดพันธุ์ข้าวที่เกิดจากการทำลายของด้วงงวงข้าว โดยน้ำมันหอมระเหยใบชะพลูความเข้มข้น 20 และ 40 ไมโครลิตร/เมล็ดข้าว 20 กรัม สามารถยับยั้งการเกิดลูกรุ่นใหม่อย่างสมบูรณ์ และพบน้ำหนักเมล็ดที่สูญหายต่ำสุด 1.79 และ 1.38% ตามลำดับ สำหรับประสิทธิภาพของผงบดจากพืชทดสอบทั้งสามชนิดพบว่า ผงบดผลดีปลีมีพิษทางการกินและสัมผัสสูงสุด โดยมีค่า LC50 ที่เวลา 7 วันต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือก เท่ากับ 0.20 และ 0.34% รวมทั้งมีพิษทางการรมสูงสุดต่อตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าวอีกด้วย โดยมีค่า LC50 ที่เวลา 4 วัน เท่ากับ 0.14 กรัม/ลิตรอากาศ ในขณะที่ผงบดเมล็ดพริกไทยดำมีพิษทางการรมสูงสุดต่อตัวเต็มวัยของมอดข้าวเปลือก ซึ่งค่า LC50 ที่เวลา 7 วัน เท่ากับ 0.66 กรัม/ลิตรอากาศ เมื่อพิจารณาฤทธิ์ไล่แมลงพบว่า ผงบดผลดีปลีมีฤทธิ์สูงสุดในการไล่ตัวเต็มวัยของด้วงงวงข้าว โดยมีค่า RC50 ที่เวลา 24 ชั่วโมงเท่ากับ 1.391 % ในขณะที่ผงบดใบชะพลูมีฤทธิ์สูงสุดในการไล่ตัวเต็มวัยของมอดข้าวเปลือก ซึ่งค่า RC50 ที่เวลา 24 ชั่วโมงเท่ากับ 1.090% ผงบดจากพืชทดสอบทั้งสามชนิดยังมีฤทธิ์ยับยั้งการเกิดลูกรุ่นใหม่ และลดความเสียหายของเมล็ดข้าวที่เกิดจากการทำลายของด้วงงวงข้าว โดยผงบดผลดีปลีความเข้มข้น 4% พบจำนวนลูกรุ่นใหม่ต่ำสุด 4.50 ตัว ซึ่งมีฤทธิ์ยับยั้งการเกิดลูกรุ่นใหม่สูงสุด 82.85% และพบน้ำหนักเมล็ดที่สูญหายต่ำสุด 2.28% จากผลการทดสอบอาจสรุปได้ว่า น้ำมันหอมระเหยและผงบดจากใบชะพลู เมล็ดพริกไทยดำ และ ผลดีปลี สามารถใช้เป็นทางเลือกสำหรับควบคุมด้วงงวงข้าวและมอดข้าวเปลือกอย่างมีประสิทธิภาพ คำสำคัญ: ชะพลู, พริกไทยดำ, ดีปลี, ด้วงงวงข้าว, มอดข้าวเปลือก Abstract Rice weevil (Sitophilus oryzae) and lesser grain borer (Rhyzopertha dominica) are considered as the most important insect pests of stored local rice variety Leb Nok. Natural products from plants can be effective used for their control. The present study aimed to evaluate feeding/contact, contact and fumigant toxicities, repellent and progeny production inhibitory activities of essential oils and powders of Piper sarmentosum leaves, P. nigrum seeds and P. retrofractum fruits against adults of S. oryzae and R. dominica in the laboratory conditions. Essential oils of the three plant species were extracted by hydrodistillation and analyzed using gas chromatography–mass spectrometry (GC/MS). The major compounds in essential oil of P. sarmentosum leaves were 1,3-benzodioxole, 4-methoxy-6-(2-propenyl)- (35.92%), benzene, 1,2,3-trimethoxy-5-(2-propenyl)- (5.21%), copaene (4.82%), 2(10)-pinene (4.66), methylenetricyclo [4.4.0.02,7]decane-rel- (4.65%), .beta.-selinene (3.64).3R-trans)- (2.12%). Caryophyllene (23.84%), .delta. 3 carene (20.95%), d-limonene 12.98%), 2(10)-pinene (8.15%), 1-phellandrene (6.78%), 3-carene (5.09%), .beta.-selinene (2.45%), bicyclo[3.1.1]heptane, 6,6-dimethyl-2-methylene-,(1S)- (2.34%) were the major compounds of essential oil of P. nigrum seeds. In essential oil of P. retrofractum fruits, the major components were caryophyllene (12.53%), (1R,2S,6S,7S,8S)-8-Isopropyl-1-methyl-3-methylenetricyclo[4.4.0.02,7]decane-rel- (9.33%), pentadecane (9.07%), 1,4,7,-cycloundecatriene, 1,5,9,9-tetramethyl-,Z,Z,Z- (7.34%), cis-1-c hloro-9-octadecene (5.96%), 3-heptadecene, (Z)- (5.08%), .beta.-bisabolene (5.06%), heptadecene (4.94%). Essential oils and powders of the three plant species had bioactivity against the both insect pests. R. dominica was more toterant than S. oryzae. Among the three plant species, the essential oil of P. sarmentosum leaves showed the strongest feeding/contact toxicity against the pests. Its LC50 values for adults of S. oryzae and R. dominica were 3.09 and 5.42 µL/20 g of rice seeds at 7 d. respectively. The strongest contact activity against S. oryzae and R. dominica was also obtained from the essential oil of P. sarmentosum leaves with LC50 values of 0.02 and 0.03 µL/cm2 at 3 d, respectively. In fumigant assays, the essential oil of P. nigrum seeds was the most toxic against adults of S. oryzae and R. dominica with LC50 values of 32.06 and 264.16 µL/L air at 3 d, respectively. RC50 values showed that the essential oil of P. retrofractum fruits was the most effective to adults of S. oryzae with values of 0.039 µL/cm2 at 24 h while the strongest repellent activity against adults of R. dominica was observed from the essential oil of P. sarmentosum leaves with RC50 value of 0.373 µL/ cm2 at 24 h. In addition, the essential oil of P. sarmentosum leaves at concentration of 20 and 40 µL/20 g of rice seeds completely inhibited progeny production of S. oryzae and also produced the lowest weight loss with 1.79 and 1.38%, respectively. Moreover, the powder of P. retrofractum fruits have the strongest feeding/contact activity to adults of S. oryzae and R. domonica with LC50 values of 0.20 and 0.34% at 7 d, respectively. It also was the most effective in fumigant assays against adults of S. oryzae with LC50 value at 4 d of 0.14 g/L air while the strongest fumigant toxicity to adults of R. dominica was observed from powder of P. nigrum seeds with LC50 value at 7 d of 0.66 g/L air. In repellent test, the powder of P. retrofractum fruits had strongest repellent activity against adults of S. oryzae with RC50 value of 1.391% at 24 h while the strongest repellent activity against adults of R. domonica with RC50 value of 1.096% was obtained from the powder of P. sarmentosum leaves. In addition, all powders of the three plant species had progeny production inhibitory effects and reduced weight loss caused by S. oryzae in rice seeds. The powder of P. retrofractum fruits at concentration of 4% produced the lowest number of F1 adult emergence with 4.50 adults and gave the highest inhibition rate of progeny production with 82.85%. It also produced the lowest weight loss with 2.28%. These investigations showed that the essential oils and powders of Piper sarmentosum leaves, P. nigrum seeds and P. retrofractum fruits can be used as alternative grain-protectant for S. oryzae and R. dominica. Keywords: Piper sarmentosum, P. nigrum, P. retrofractum, Sitophilus oryzae, Rhyzopertha dominica |
| รายละเอียดการนำไปใช้งาน | |
| เอกสาร Final Paper(s) |
|
ทีมวิจัย
| ที่ | นักวิจัย | หน่วยงาน | ตำแหน่งในทีม | การมีส่วนร่วม (%) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | ผศ.ดร. พัชราภรณ์ วาณิชย์ปกรณ์ | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | หัวหน้าโครงการ | 60 |
| 2 | ผศ.ดร. ยืนยง วาณิชย์ปกรณ์ | คณะเกษตรศาสตร์ ราชมงคลศรีวิชัย วิทยาเขตนครศรีธรรมราช | ผู้ร่วมวิจัย | 40 |