Исследовательская работа «Влияние качества пищи на развитие колорадского жука»

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Октябрьская средняя общеобразовательная школа

Мантуровского муниципального района

Костромской области

 

 

 

 

 

 

 

Влияние качества пищи на развитие колорадского жука

 

 

 

 

 

 

Выполнила:

Мизеркова Наталья Андреевна

ученица 8 класса

МКОУ Октябрьская СОШ

Руководитель:

Смирнова Татьяна Валерьевна

 

2016 г

 

Оглавление

                                                                                                                 Стр.

1. Введение                                                                                                         3

2.Методика исследования                                                                                    5 

 3.Результаты исследования

3.1.Строения, питания, развития колорадского жука и меры борьбы                    6

3.2.Химический состав растений, используемых для настоев                                8

3.3. Качество пищи и развитие колорадского жука                                               9

4. Выводы                                                                                                           11

5. Заключение и перспективы                                                                             12 

 6. Список использованной литературы                                                                13

 7. Приложения                                                                                                    14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

Картофель очень ценится в России со времён Петра Ι, хотя у него и был такой сильный противник, как старообрядческая церковь, которая считала, что клубень картофеля, как и человек, родится с головой и глазами. Значит, есть его – все равно, что поедать души человеческие. Они так же называли его «чертово яблоко», но именно оно много раз спасало людей от голода, во время частых неурожаев зерновых культур. Но все, же у его величества картофеля есть главный и очень опасный враг — это колорадский жук! До конца XΙX века колорадский жук был известен только энтомологам. Тогда его называли десятилинейным листоедом. Он жил в отдалённых районах Северной Америки. С конца 20 х годов расселился по всей территории Европы. Колорадский жук стойко переносит большие колебания температуры, поэтому выживает и в жару, и в мороз.

Борьба с колорадским жуком ведется много лет, но до сих пор не найдено универсального средства, которое уничтожило бы паразита и не принесло вреда растениям. Борьба человеческого разума с устойчивым паразитом продолжается уже несколько десятков лет. Технический прогресс создал компьютеры и мобильные телефоны; сложные охранные системы, которые ведут круглосуточное видеонаблюдение за объектами, точную медицинскую аппаратуру, оборудованные электроникой автомобили, а средства борьбы с колорадским жуком остаются малоэффективными, как 20 лет назад. Почему это происходит? Колорадский жук живуч и легко приспосабливается к любым химическим и биологическим препаратам. Вредитель может прожить в почве до 5 лет, создавая иллюзию у огородников, что борьба закончилась в их пользу.

В современном мире мы находим способы, как бороться с этим вредителем, но химическая обработка оставляет следы, часть химикатов откладывается в картофеле, что отрицательно сказывается на качестве продукта, и на своем участке я бы не хотела использовать химические аппараты. Но как же можно избавиться от надоедливых колорадских жуков?

Мы решили провести исследования, используя вещества только растительного происхождения.

Цель:

выявить вещества, мешающие развитию колорадского жука.

Задачи:

4

-узнать больше о колорадском жуке (строение, описание внешнего вида, цикл развития, жизненный цикл жука).

- изучить существующие меры борьбы с колорадским жуком.

- провести исследования и выявить вещества, мешающие развитию колорадского жука

- провести эксперимент в полевых условиях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Методика исследования

Исследовательскую работу мы проводили в течение двух лет. В 2015 году в июле провели первый опыт, а в июле 2016 года проводился повторный вариант опыта в домашних условиях. После этого эксперимент провели в полевых условиях, прямо в огороде.

Для нашего исследования мы использовали следующее оборудование:

банки, настой чёрного перца, настой горчицы, настой табака, настой лаврового листа, личинки одного возраста, листья картофеля, земля.

При выполнении данной работы мы пользовались методами наблюдения, сравнения и эксперимента. С помощью метода наблюдения изучалось стадии развития колорадского жука. Таблицы составлялись на основе метода сравнения. Этот метод позволил рассмотреть и сравнить состояние развития колорадского жука при использовании различной пищи и помог определить конечные результаты в данной работе.

В результате анализа литературных источников по биологии и экологии мы познакомились подробно с внешним строением колорадского жука, его питанием, развитием, методами борьбы, а также с химическим составом растений, которые использовались для приготовления настоев и в питании колорадского жука [1],[2],[3],[4]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Результаты исследований

1.Изучили особенности строения, развитие, питание колорадского жука и меры борьбы с ним.

Описание колорадского жука

Колорадский жук был открыт в XΙX веке, однако до начала XX века он был известен лишь немногим специалистам и носил другое название. Сегодня эти насекомые известны во всём мире. Они уничтожают картофельные листья с такой скоростью, что нередко сами себя лишают источника пищи [1].

Колорадский картофельный жук — насекомое семейства листоедов. (Приложение Ι

фото 1) Тело колорадского жука имеет овальную форму, длиной 7-12 мм. Оно сильно выпукло сверху, жёлтое, с тёмными на голове и груди пятнами. На каждом надкрылье заметно по пяти чёрных продольных полосок.

На стадии личинки у колорадского жука выделяются четыре возраста, разделенные линьками (Приложение Ι фото 2) Личинки первого возраста выгрызают мякоть листа снизу. Личинки второго возраста уже уничтожают всю мякоть, оставляя лишь толстые прожилки. Наиболее прожорливы личинки третьего и четвёртого возрастов. На окукливание основная масса личинок зарывается в почву в радиусе 10-20 см от куста, на котором они питались. Глубина, на которую личинки при этом уходят, зависит от структуры и влажности почвы; но обычно не превышает 10 см. В земляной колыбельке через 10 дней образуется куколка.

Жуки очень прожорливы. Грызут листья днём, но особенно ночью, съедая не только черешки листьев, но и стебли растений. За месяц каждый жук уничтожает более 4 г листовой массы, личинка – около 1 г. В зависимости от степени повреждения ботвы картофеля вредителями урожай может существенно снизиться. Так, в период закладки клубней, наиболее чувствительный к повреждению листьев, всего 10 личинок колорадского жука на кусте могут снизить урожай на 10-15%, 15 личинок – на 50%, 40-50 личинок – на 100%.

 

 

 

7

Причиной широкого распространения колорадского жука во всём мире стала его необычайная плодовитость. Каждая самка жука откладывает до 2500 яиц кучками по 15-20 штук на нижней стороне листа, чтобы обеспечить им защиту от дождя и солнца. У

колорадского жука вырастает 2-3 поколения в течение лета. Однако уже во втором поколении одна семья может дать до 200 тысяч жуков. В третьем поколении потомство одной самки может достигать 80 млн. особей.

Ясно, что бесконтрольное размножение вредителя при благоприятных для него условиях может полностью уничтожить урожай картофеля.

Осенью жуки зарываются на глубину до 70 см и замирают до весны. Выбираются на поверхность жуки только тогда, когда температура поднимается выше 15°C. Обычно во время массового цветения одуванчика, они выходят из почвы и питаются листьями сорняков – паслёна чёрного, дурмана, и других растений из семейства паслёновых. Позже жуки перелетают на высаженную рассаду томата, перца и всходы картофеля.

Сила и стойкость жуков-вредителей в том, что они могут не выходить из-под земли месяцами и даже по два-три года. На поверхность весной выходят не все жуки: в земле остаётся резерв, который вновь может заразить посадки картофеля, очищенные от вредителей ранее. Очень много жуков улетает осенью в сады, плодовые питомники и там зарывается в рыхлую почву. Даже попадая в воду, жуки не тонут, а течением реки их может унести за десятки километров, где они выползут на берег. Порывы ветра легко переносят жуков в новые места. Самостоятельно в тихую погоду жуки летают со скоростью 4-8 км в час [2].

Меры борьбы с колорадским жуком

Борьба с колорадским жуком должна состоять из комплекса мероприятий: агротехнических, механических, химических методов борьбы.

Агротехнические методы борьбы

Уменьшению численности вредителя способствуют такие приемы, как перепашка и культивация, внесение комплекса удобрений, соблюдение севооборота, своевременные поливы, рыхление и др. Высокое окучивание всходов с засыпкой листьев приводят к гибели яйцекладок и молодых личинок. Уничтожение ботвы за неделю до уборки и удаление послеуборочных остатков также ухудшают условия для жуков перед уходом на

8

зимовку. Отпугивают вредителя посаженные вокруг или в междурядьях картофеля календула, бобы, фасоль, чеснок.

Механические методы борьбы

В основном используются на приусадебных и дачных участках. Проводят глубокую весеннюю и осеннюю перекопку почвы со сбором и уничтожением встречающихся жуков. Отлов жуков на пищевые приманки, для чего весной до появления всходов и осенью после отмирания ботвы кусочки клубней раскладывают на поверхность почвы и ежедневно их просматривают. С появлением всходов картофеля проводят систематический ручной сбор жуков, яйцекладок и личинок.

Химические методы борьбы

Для борьбы с колорадским жуком надо использовать препараты с различными действующими веществами, потому что вредитель быстро привыкает к одной и той же группе веществ. Обработку нужно начинать при массовом появлении личинок с длиной тела не более 0,5 см. [3], [4].

2.Изучение химического состава растений, используемых для настоев.

Для нашего исследования мы использовали настои такие растений, как лаврушки, чёрного перца, горчицы, табака (Приложение II фото 1)

Чёрный перец (Píper nígrum)

Дикорастущий красный стручковый перец — однолетнее растение семейства пасленовых.

Химический состав: Основными компонентами острого перца являются алкалоид капсаицин, который придает перцу острый пряный вкус, и жирные масла (10—15%), а также кароти-ноиды, капсорубин, капсатин, каротины. В нем присутствуют красящие вещества, витамины А, Р, В1, В2 и С, а также сахара, жиры и др. Эфирное масло, входящее в состав, обусловливает перцу особый аромат.

Табак (Nicotiána)

Химический состав табака зависит от сорта, условий выращивания, способа и время сбора урожая, и в большой степени от состава почвы.

 

9

Наиболее важными составляющими табака являются алкалоиды: никотин, никотианин, никотеин и никотилен. Другими составляющими табака являются альбумин, камедь и неорганические соединения.

Когда листья табака выкурены, никотин превращается в пиридин, фурфурол, коллидин, цианисто-водородную кислоту, угарный газ и другие компоненты. Ядовитый эффект курения табака дают именно эти производные никотина.

Горчица белая (Sinápis álba)

Однолетнее травянистое растение

Химический состав. Семена содержат (16,5—38,5 %) жирного масла и приблизительно (0,2—1 %) эфирного (горчичного) масла, синальбин (около 2,5 %), белки, минеральные

вещества (до 10 %), фермент мирозин. В состав масла входят гликозид синальбин, слизь, кислоты (эруковая, олеиновая, линолевая, пальмитиновая, арахиновая, линоленовая).

Лавровый лист

Лавровый лист содержит эфирные масла, дубильные вещества и горечи, которые придают ему типичный вкус.

3.Качества пищи и развитие колорадского жука

В пять банок насыпали землю, поместили по 10 личинок колорадского жука (Приложение ΙΙ фото 2). В качестве пищи в банку № 1 положили листья картофеля, смоченные в настое лаврового листа (10 грамм лаврового листа залить 1 литром кипятка и настаивать 20 минут.) В банку № 2 положили листья картофеля, смоченные настоем чёрного перца (10 грамм перца залить стаканом кипятка, настаивать 20 минут). В банке № 3 — листья картофеля, смоченные настоем горчицы. В банке № 4 — листья картофеля, смоченные настоем махорки. В банке № 5- обычные свежие листья картофеля (контроль) (Приложение ΙΙΙ фото 1 и 2).

Пищу личинкам добавляли по мере надобности, каждый раз подкладывая в банки первоначальный вариант опрыснутых листьев. В банки насыпали земли. Банки не ставили на открытый солнечный свет во избежание нагрева и резкого изменения температуры, не допускали загнивания листьев в банках.

 

10

Отмечали:

долю погибших личинок на каждом этапе личиночного развития ;

сроки наступления окукливания;

сроки наступления выхода жуков. (Приложение ΙV и Приложение V)

На основании результатов таблиц построили диаграммы (Приложение VI)

Параллельно проводили эксперимент в полевых условиях (Приложение VII фото 1). Разделив экспериментальную грядку на 4 части, опрыскивали каждую часть грядки такими же настоями растений: настоем лаврового листа, настоем чёрного перца, настоем горчицы и настоем табака. Картофель, опрысканный настоем табака, был не повреждён колорадским жуком, не сильно повредили и картофель, опрысканный настоем чёрного перца, а вот картофель, опрысканный настоем лаврового листа и горчицы, оказался повреждён.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

Выводы

В результате проделанной работы, мы узнали намного больше о колорадском жуке, о его истории распространения, жизненном цикле и методах борьбы с ним.

После проведения первого варианта исследования мы пришли к выводу, что:

личинки, которые питались контрольными, не обработанными листьями метаморфоз совершился на 20%, из 10 личинок появилось 2 жука.

У личинок, которые питались листьями картофеля, обработанными раствором лаврушки выход жука составил 10%, из 10 личинок появился 1 жук.

У личинок, которые питались листьями картофеля, обработанными табаком, не появилось ни одного жука.

У личинок, которые питались листьями картофеля, обработанными раствором чёрного перца конечный метаморфоз не произошел, так как из 10 личинок не появилось ни одного жука.

У личинок, которые питались листьями картофеля, обработанные горчичным порошком конечный метаморфоз произошёл и из 10 личинок появился один жук.

Повторный вариант исследования в домашних условиях, а так же в полевых условиях показал, что у личинок, которые питались листьями картофеля, обработанными табаком, не появилось ни одного жука.

Таким образом, мы выяснили, что гибель личинок колорадского жука произошла в первые дни там, где листья картофеля были обработаны настоем табака. Можно сделать вывод, что это самый губительный настой.

 

 

 

 

 

 

 

 

12

Заключение

 

Самый лучший результат показал раствор табака, по моему мнению, это произошло оттого, что в табаке содержится алкалоиды: никотин, никотианин, никотеин и никотилен. Эти алкалоиды обжигает слизистую и, как мне кажется, пагубно отразились на окукливании колорадских жуков. Используя результаты исследования, можно не опасаться за свой урожай, в том смысле, что он не будет заражён ни какими химическими веществами.

Но, как и у каждого живого существа, существует опасность привыкания, и для профилактики, также можно использовать раствор чёрного перца.

В дальнейшем, я хочу продолжить работу по изучению колорадского жука и нахождению лучших средств борьбы с этим картофельным врагом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

13

Список использованной литературы

1. Биологический энциклопедический словарь. Гл. ред. М. С. Гиляров и др. — Издание 2-е исправл. — М.: Сов. Энциклопедия, 1989 г. Стр. 619, 461, 273, 249.

2. Исмаилова С. Энциклопедия для детей, том 2, М.: Аванта+, 1994 год. Стр. 284, 285, 286, 287.

3. Корчагин В. Н. Защита растений от вредителей и болезней на садово-огородном участке. Справочник. М.: Агромпромиздат, 1987 г.

4. Суворова П. И; Арбузова З. А.; Эсмонт В. Н. Насекомые друзья и враги деревьев и кустарников. Москва: Просвещение, 1979 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение Ι

Фото 1 Колорадский картофельный жук

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фото 2 Личинка колорадского жука

 

 

 

 

 

Приложение ΙΙ

Фото 1. Приготовленные настои растений.

Фото 2. Личинки колорадского жука, приготовленные для эксперимента.

 

 

 

Приложение ΙΙΙ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фото 1. Проведение эксперимента.

Фото 2. Личинки колорадского жука с приготовленной пищей

 

Приложение ΙV

Результаты исследования 2015 года

                 1 день                     2 день                  3 день                 4 день        5 день

6 день 7 день 8 день 9 день 10 день

11 день 12 день 13 день 14 день 15 день

16 день 17 день 18 день 19 день 20 день

21 день 22 день 23 день 24 день 25 день

26 день 27 день 28 день 29 день 30 день

 

Приложение V

Результаты повторного исследования в 2016 году

1 день 2 день 3 день 4 день 5 день

6 день 7 день 8 день 9 день 10 день

11 день 12 день 13 день 14 день 15 день

16 день 17 день 18 день 19 день 20 день

21 день 22 день 23 день 24 день 25 день

26 день 27 день 28 день 29 день 30 день

 

Приложение VI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение VII

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Фото 1. Проведение эксперимента в полевых условиях.