滅螺植物資源的開發利用研究

論文類別:理學論文 > 農林學類論文
論文作者: 佚名
上傳時間:2005/12/25 17:22:00

提 要 利用我國滅螺植物資源的優勢,對 32 種藥用植物[1]進行了灭螺實驗,並從中篩選出 5 種對水陆兩棲型釘螺 (Oncomelania hupensis)毒殺作用強烈、資源豐富、對環境汙染较小的植物。研制了植物顆粒劑和植物粉劑兩種滅螺劑型用於滅螺實驗。實驗结果表明:植物顆粒滅螺劑對钉螺有強烈的毒殺作用,釘螺取食顆粒劑後 24h 死亡率分別达 84.8%~100%,其毒杀效果明顯優於相同植物的其它滅螺方法,對釘螺致死時間比 1×10-3g/l 氯硝柳胺化學灭螺劑提前
12~24h。與其他植物滅螺方法比較,具有應用廣泛、簡便实用的特點,為利用植物資源进行滅螺提供了一種新的方法。

關鍵詞 釘螺;植物資源;植物顆粒滅螺劑;滅螺效果

  滅螺植物資源的開發與利用,是生物滅螺工作中重要的內容。应用植物中的有效成分進行消滅釘螺的研究,不僅利用了我國滅螺植物資源的優勢,而且有效地減輕了化學滅螺藥物對環境的汙染,有著廣闊的应用前景。目前,由於生態環境的人为破壞嚴重,使有螺面積擴大,疫情呈上升趨勢,引起廣泛關註。生物滅螺因此成為比較活躍的研究領域,並取得了很大的進展[2-9]。本文研究了利用滅螺植物資源的現狀,針對目前植物滅螺工作面臨的問題,進行了滅螺植物資源的開發利用研究。

1 滅螺植物資源利用的概況

1.1 利用植物有效成分滅螺

  提取滅螺植物有效成分和用新鮮滅螺植物的水浸液滅螺是目前廣泛利用滅螺植物資源的方法。

  自 1933 年 Archibald R.G.首次報導了利用 Balanites aegyptiace的果實进行滅螺試驗以來[10],人們不斷地探索著新的滅螺植物資源。迄今為止,大約已有 1000 余種植物被用於灭螺活性試驗,並篩選出一些對釘螺具有較強毒殺作用或對釘螺繁衍有抑制作用的植物。但这些滅螺植物主要用於殺滅分布在歐洲、非洲及美洲地区的幾種水棲型釘螺 Biomphalaria glabr ata 和 Bulinus trancatas,而對分布在我國及亞洲地區的水陆兩棲釘螺的殺滅作用研究较少[6]。

  據 Guo 對分布在我國的 500 種植物的研究發現,有 20 種植物對釘螺有強烈的毒殺效果。Guo 還發現,某些植物(如烏桕)的有效成分浸出液雖在短期內在高濃度下也不能使釘螺死亡[11],但於凤安等人的研究則表明這些植物如長時間作用於釘螺(一個汛期),很低的有效成分濃度也可使釘螺的多種生理生化指標顯著地低於其他對照[8]。

  糜留西等人對武漢地区 20 种含皂甙類低毒藥用植物進行了室內滅釘螺活性筛選實驗。篩選出的盾葉薯蓣 (Dioscorea zingiberensis)、禾葉山麥冬 (Liriope graminifolia)和竹節香附 ( Anemone raddeana)3 種植物對釘螺具有较好的毒殺效果。實验還表明了皂甙類提取物浸泡钉螺 24h,其滅螺效果比較差,而 48h 後才顯示出較強的灭螺效果,由此說明皂甙類成分對釘螺的殺滅作用較為緩慢[7]。

1.2 利用植物他感作用滅螺

  在自然狀況下,植物的生長對其周圍的生物存在不同程度的生長促進或抑制作用,甚至引起某些生物個體的死亡,植物的這種他感作用廣泛存在[8]。El-sany 等發現豚草 (Ambrosia meritima)對河灘釘螺的繁衍有顯著的抑制作用[12]。於鳳安等人也发現楓楊 (Pterocarya stenoptera)、益母草 (Leonurus artemisia)、問荊 (Equisetum arvense)、酸模葉蓼 (Rumex acetosa)、打碗花 (Calystegia hederacea)、紫雲英 (Astragalus sinicus)等植物对釘螺有很強的抑制作用[8]。

  目前利用植物的他感作用滅釘螺的工作正在興起,有些地區在釘螺孳生地建立一定規模的農林復合生態系統,或人工培植新的植物群落,以改變釘螺的生态環境,對釘螺的生长發育造成不利影響,達到控制和消滅釘螺的目的。這種方法也是利用滅螺植物資源的一個有效途徑。

2 利用滅螺植物資源的制約因素

2.1 滅螺植物有效成分的提取液成本較高

  目前利用滅螺植物進行滅螺,廣泛采用的方法是用植物有效成分的提取液进行滅螺試驗。由於提取植物有效成分需要一定的設备和條件,因而成本較高。此外,利用植物有效成分滅螺一般都需要达到一定的濃度,有時由於有螺水域環境復雜,使植物有效成分濃度產生變化,使滅螺達不到预期的效果。且由於植物有效成分提取液對釘螺毒殺作用普遍比較慢[13]。這些都是制约植物有效成分提取液不能廣泛使用的因素。

2.2 新鮮滅螺植物水浸液易造成環境汙染

  人们為了降低滅螺成本,充分利用滅螺植物资源,也常采用新鮮滅螺植物直接浸泡在有螺水域進行灭螺,但由於采用這種方法常使有螺水域水體變質發臭,嚴重汙染了環境,只能用於小面积水域。采用這種方法,有時由於投入植物的多少而使水浸液濃度變化較大、效果極不穩定,且這種方法對陸栖釘螺不太適用,因而嚴重制約了它的應用範圍。

2.3 植物他感作用滅螺的機理尚需探討

  經過大量的實驗證明,植物的他感作用對釘螺的生理生化指標的影響確實存在。對改變釘螺微生态環境及對釘螺的抑制作用也很明顯[8],但到目前为止,對其機理尚存許多需要探索的不明因子。所以投入實際应用還需進行大量的研究。對其机理和作用還需進一步進行探討和證实。因此,利用植物他感作用滅螺目前還沒有達到實用階段。

3 滅螺植物的開發利用研究

  為了充分地利用我國滅螺植物資源的優勢,開发出應用廣泛、簡便實用、低毒高效、對環境影响較小的植物滅螺方法,我們將 32 種藥用植物的根、莖和葉粉碎后與澱粉、明膠配合制成一種Φ2~3mm 的植物顆粒滅螺劑用於滅螺實驗,並與相同植物的粉劑進行比較實驗。从中篩選出 5 種對釘螺有強烈毒殺作用的植物顆粒滅螺劑和粉劑。兩年來多次實驗表明,其毒殺效果不僅明顯優於其他植物滅螺方法,且與目前廣泛采用的化學滅螺劑氯硝柳胺效果相當。其對釘螺的致死時間还較 1×10-3g/l 氯硝柳胺提前 12~24h。為利用滅螺植物資源進行滅螺提供了一種新的有效方法。

3.1 植物顆粒滅螺剂開發利用的研究

3.1.1 植物顆粒滅螺劑的制備

  將 32 種植物的叶、根、莖等材料放在 60℃烘箱內經 5h 烘幹,搗碎後用小型磨粉機粉碎,用 60 目篩过篩,分別袋裝備用。

  將上述植物粉分別與澱粉按 5∶1 的比例(重量單位)混合。澱粉的作用是吸附植物有效成分的載體且為釘螺取食的餌料。將明膠與蒸餾水按 1∶9 的比例(重量單位)稱取並加溫至 90℃溶化。明膠是顆粒劑成型原料,使顆粒剂遇水變軟而不散。顆粒劑在實驗室手工制法是:將上述植物粉與澱粉的混合物分别放入Φ30cm 左右塑料圓盤內攤平,將明膠液乘熱裝入小噴壺并灑入盤內的混合物上,筛動圓盤使混合物形成顆粒,随著不斷噴膠液和不斷篩動,顆粒越滾越大,但一般只要直徑達到
2~3mm 即可,將植物顆粒劑曬幹或烘幹後分別袋裝備用。如制大量颗粒劑可采用中藥制丸技術和設備制取。

3.1.2 毒殺钉螺實驗

  將每 10 只釘螺為 1 組,置於墊有濕紗布的 95×20mm 規格培養皿中,上覆蓋鐵紗網片,防止釘螺逃逸。每皿均勻撒入 0.1g 植物顆粒滅螺劑,每种植物顆粒滅螺劑設 2 組。另設 2 组對照,投入與實驗組等量的純澱粉颗粒。每 12h 觀察 1 次,在第二次觀察時,在培養皿内釘螺所在位置的紗布上做上記號,以後觀察釘螺是否移动了位置。將移動了位置的釘螺再做上記號,並去掉此釘螺原來所處位置的記號,沒移動位置的釘螺保留原記號並记載時間(作中毒時間)。5d 後,将停止移動的釘螺放入盛有無氯清水的的燒杯中靜置 1d,作成活检查[2],統計其死亡率。實驗重復 1 次,以 2 次實驗平均值為實驗結果①。

3.1.3 實驗結果

  利用 32 種植物顆粒滅螺剂處理釘螺,其對釘螺的毒殺作用由於植物種類的不同而有所差異,其中 5 種植物顆粒滅螺劑對釘螺有強烈毒殺作用。釘螺取食顆粒劑後,24h 釘螺死亡率達 100% 為 2 種。另有 9 種植物顆粒滅螺劑,釘螺對其有明顯的避忌行為,因而毒殺效果較低。实驗結果見表 1。

植物名稱 釘螺死亡率 (%)
植物颗粒劑 植物粉劑
1 2 3 4 5(d) 1 2 3 4 5(d)
楓杨 (Pterocarya stenoptera)(葉) 12.5 40 52.5 67.5 75 7.5 22.5 37.5 50 62.5
樟樹 (Cinnamomum camphora)(葉) 92.5 100 - - - 75 90 100 - -
柳杉 (Gryptomeria fortunei)(葉) 65 82.5 100 - - 75 90 100 - -
烏柏 (Sapium sebiferum)(葉) 60 82.5 100 - - 37.5 52.5 85 92.5 75
桃樹 *(Amygdalus persica)(葉) 0 2.5 7.5 10 15.5 0 0 5 7.5 12.5
楝樹 *(Melia azedarach)(葉) 2.5 2.5 5 12.5 17.5 0 2.5 5 5 10
側柏 *(Platycladus orientalis)(葉) 15 27.5 30 57.5 72.5 20 22.5 27.5 42.5 50
夾竹桃 (Nerium indicum)(葉) 100 - - - - 92.5 100 - - -
天名精 (Carpesium abrotanoides)(全草) 85 100 - - - 62.5 82.5 97.5 100 -
益母草 (Leonurus artemisia)(全草) 15 32.5 40 62.5 75 5 12.5 27.5 35 57.5
魚腥草 *(Heonurus artemisia)(全草) 0 0 5 12.5 25 0 0 0 2.5 10
蒲公英 (Taraxacum mongolicum)(全草) 2.5 10 15 37.5 55 0 0 2.5 15 27.5
車前草 (Plantago asiatica)(全草) 0 0 12.5 20 32.5 0 0 0 7.5 12.5
虎杖 (Polygonum cuspidatum)(根) 52.5 67.5 72.5 80 92.5 40 52.5 77.5 80 82.5
商陸 (Phytolacca acinosa)(根) 100 - - - - 72.5 97.5 100 - -
陸英 (Sambucus chinensis)(全草) 0 0 2.5 7.5 10 0 0 0 5 7.5
蛇床 (Cnidium monnieri)(全草) 0 0 2.5 10 15.5 0 0 0 7.5 10
辣蓼 *(Polygonum hydropiper)(全草) 5 17.5 20 47.5 60 2.5 7.5 27.5 40 57.5
蒼耳 (Xanthium sibiricum)(全草) 2.5 12.5 37.5 45 62.5 0 2.5 15 27.5 45
羊蹄 (Rumex japonicus)(葉) 7.5 15 22.5 35 52.5 2.5 7.5 22.5 37.5 40
牛膝 (Achyranthes carvifolia)(全草) 10 22.5 37.5 45 62.5 7.5 17.5 25 27.5 32.5
青蒿 *(Artemisia carvifolia)(全草) 0 0 2.5 5 10 0 0 0 5 7.5
薄荷 *(Mentha haplocalyx)(全草) 5 12.5 20 25 32.5 0 7.5 12.5 20 22.5
鳶尾 (Iris tectorum)(根) 85 100 - - - 52.5 82.5 87.5 92.5 100
萹蓄 (Polygonum aviculare)(全草) 32.5 40 57.5 65 80 27.5 42.5 50 52.5 75
半夏 *(Pinellia ternata)(球茎) 5 7.5 22.5 30 47.5 2.5 5 12.5 20 35
蛇莓 (Duchesnea indica)(全草) 62.5 87.5 100 - - 40 75 87.5 92.5 97.5
毛茛 (Ranunculus japonicus)(全草) 5 7.5 22.5 37.5 40 2.5 5 7.5 22.5 30
澤漆 (Euphorbia helioscopia)(全草) 12.5 15 30 57.5 60 10 12.5 12.5 32.5 55
葎草 (Humulus scandens)(全草) 0 0 2.5 7.5 10 0 0 0 2.5 7.5
木賊 (Equisetum hiemale)(全草) 15 30 42.5 60 77.5 7.5 10 15.5 35 42.5
白蘇 *(Perilla frutescens)(全草) 17.5 20 25 37.5 42.5 10 12.5 27.5 35 40

* 钉螺對其有避忌行為的植物。

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3.2 滅螺植物粉劑的開發和利用

3.2.1 植物粉劑的制備

  植物粉劑的制備同植物顆粒滅螺劑。

3.2.2 毒殺釘螺实驗

  將每 10 只釘螺為 1 組,置於垫有濕紗布的 95×20mm 規格培養皿中,上覆鐵纱網片。在皿內分別均勻撒入 0.1g 植物粉劑,每種植物粉劑設 2 組,另設 2 組對照,撒入純澱粉。實驗重復 1 次。觀察和統計釘螺死亡率方法同顆粒滅螺劑。

3.2.3 實驗結果

  32 種植物粉剂中,隨著植物種類的不同對釘螺的毒殺效果亦不同。其中與顆粒劑相同的 5 種植物的粉劑對釘螺也有較強的毒殺作用。實验結果見表 1。上述两種實驗在室溫為 20±5℃條件下進行。

3.3 灭螺植物水浸液試驗

  為了驗證植物顆粒滅螺劑與植物粉劑和植物水浸液對釘螺的毒殺效果的差異,從上述實驗中,選取對釘螺毒殺效果最好的 5 種植物。采用顆粒劑、粉劑、水浸液 3 種處理方法進行了比較实驗。顆粒劑和粉劑實驗方法同上。但實驗釘螺的組數由原來的 2 組增至 4 組,並重復 1 次,結果取 2 次實验的平均值,其結果見表 2。

植物名稱 釘螺死亡率 (%)
植物顆粒剂 植物粉劑 植物浸出液
12 24 36 48(h) 12 24 36 48(h) 12 24 36 48(h)
夹竹桃 (Nerium indicum) 87.5 100 - - 56.3 91.3 100 - 33.8 87.5 92.5 100
樟樹 (Cinnamomum camphora) 66.3 92.5 - - 42.5 75.0 85.2 90.0 31.3 62.5 76.3 85.0
商陸 (Phytolacca acinosa) 82.5 100 - - 51.3 73.8 85.0 97.5 37.5 65.0 82.5 93.8
天名精 (Carpesium abrotanoides) 76.3 85.0 100 - 26.3 52.5 70.0 83.8 56.3 60.0 75.0 82.5
鳶尾 (Iris tectorum) 42.5 84.8 100 - 26.3 52.5 70.0 83.8 36.6 59.8 81.3 85.0

相同植物水浸液處理釘螺的方法是:

3.3.1 植物浸出液制備

  將 5 種實验植物的新鮮葉片擦凈,剪成約 1cm2 的碎片;植物根則搗碎成小米粒大小顆粒。用 1 份植物材料和 99 份無氯清水(靜置 1 周除去氯氣的自來水)配成 1% 的植物浸出液,浸泡 3d 後,用尼龍紗濾去浸泡物備用。

3.3.2 植物浸出液的釘螺處理

  每 20 只釘螺為 1 組,每種植物浸出液設 4 組。將釘螺裝入尼龍紗網袋中並封口,並將其完全浸入植物水浸液中,每 12h 檢查一次,每次將不同植物浸出液中的釘螺依次從各組中隨機取出 1 組,用無氯清水冲洗數次。於清水中靜置 1d 後做存活检查,統計其死亡率。實驗重復 3 次,取其平均值計算釘螺死亡率。處理結果見表 2。上述實驗条件(室溫)同前。

3.3.3 不同處理對釘螺毒殺效果的比較

  從表 2 可以看出,5 種植物顆粒劑對釘螺的毒殺效果雖然各有所差異,但與其相同植物的粉劑和浸出液比較,毒殺效果明顯优於其他兩種處理。其粉劑毒殺效果次於顆粒而優於水浸液。5 種植物顆粒滅螺劑處理,24h 釘螺死亡率達 100% 的有 2 種植物,其他各處理均沒達到這一效果。植物顆粒滅螺劑与 1×10-3g/l 氯硝柳胺化學滅螺剂的比較實驗(本文略)表明:其毒殺效果相當,但其對釘螺的致死時間較氯硝柳胺提前 12~24h。

4 結語

  通過本研究的結果分析,可以認為:滅螺植物資源的利用前景是廣闊的,具有很大的開發潛力和利用價值。

  利用滅螺植物資源進行植物滅螺有效成分提取和植物材料水浸液及植物粉劑滅螺都具有很大的利用價值。在相同條件和相同植物下,新開發的植物顆粒滅螺劑更具特色:顆粒灭螺劑有釘螺主動趨食的淀粉成分,提高了對釘螺的誘捕毒殺效果。由於釘螺對粉劑有避忌行為,只在爬行中因沾染粉剂才產生中毒死亡,因而毒杀效果較低。且由於粉劑在使用中容易隨風飄散和沾附其他植物上,可能降低毒殺效果。本研究還曾用純植物粉制成的顆粒劑與含有澱粉成分的顆粒劑進行過比较實驗,但其毒殺效果与粉劑相似,還略低於粉劑,故在文中省略。

  植物顆粒滅螺劑使用範圍比植物滅螺有效成分提取液和植物水浸液更廣泛。而且顆粒滅螺劑不存在有效成分的濃度變化,因而對釘螺不僅毒殺作用强烈且效果穩定。還便於保存和運輸。可充分利用各地的滅螺植物資源。因此,顆粒剂滅螺具有很大的實用價值。

  植物顆粒灭螺劑與化學滅螺劑 1×10-3g/l 氯硝柳胺溶液滅螺效果相當,且對釘螺致死時間短。因此,植物顆粒滅螺劑进一步完善,可望成為化學滅螺劑的替代品。

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參考文獻

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