การศึกษาเชื้อราในการควบคุมหนอนด้วงแรดมะพร้าว/ชุรภา ธีรภัทรสกุล

เรื่อง การศึกษาเชื้อราในการควบคุมหนอนด้วงแรดมะพร้าว

เมื่อย้อนไปในปี 2554 ครั้งที่น้ำท่วมใหญ่ในประเทศไทย ในจังหวัดปทุมธานีก็ได้รับความเสียหายจากน้ำท่วมขังอย่างหนัก ปัญหาหนึ่งที่ตามมาหลังจากน้ำลดลงแล้วก็คือ มีราเจริญขึ้นมากมายตามอาคารบ้านเรือนและสิ่งของ กลุ่มนักวิจัยของ รศ.ดร.เลอลักษณ์ จิตรดอน ที่ปรึกษาโครงการวิจัยนี้ และ ดร.ชุรภา ธีรภัทรสกุล หัวหน้าโครงการวิจัย ได้ทำการเก็บตัวอย่างราที่เจริญหลังน้ำท่วม จากอาคารและสิ่งของต่างๆ ในจังหวัดปทุมธานี เพื่อนำมาคัดแยกและจัดจำแนกชนิดของรา รวมทั้งการศึกษาถึงความหลากหลายของราที่เจริญหลังน้ำท่วม ทำให้กลุ่มนักวิจัยสามารถคัดแยกราได้เป็นจำนวนมาก จัดจำแนกได้หลายยีนัส มีความหลากหลายมากถึงระดับสปีชีส์ จากการจัดจำชุรภา ธีรภัทรสกุลแนกพบยีนัสของราที่สร้างเอนไซม์ย่อยสลายสารประกอบอินทรีย์โครงสร้างซับซ้อนได้ และมีหลายยีนัสที่สามารถฆ่าหนอนแมลงได้ อีกทั้งมีรายงานว่ารายีนัสเหล่านี้สร้างสารพิษประเภทโปรตีนด้วย ดังนั้นที่กล่าวมานี้ จึงเป็นที่มาของงานวิจัยนี้ที่มุ่งเน้นใช้ประโยชน์จากราที่คัดแยกได้หลังน้ำท่วมในด้านการเกษตร

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีแมลงศัตรูมะพร้าวระบาดในประเทศไทยหลายพื้นที่ ทำให้ต้นมะพร้าวยืนต้นตายมากมาย โดยเฉพาะที่บริเวณเกาะสมุย ซึ่งแน่นอน มะพร้าวเป็นพืชเศรษฐกิจ เป็นสัญลักษณ์และเอกลักษณ์ของเกาะสมุย แมลงศัตรูมะพร้าวเหล่านั้นได้แก่ ด้วงงวง ด้วงแรด แมลงดำ หนามมะพร้าว และหนอนหัวดำมะพร้าว ทางด้านกลุ่มวิจัยมีความร่วมมือกับกลุ่มวิจัยกีฏและสัตว์วิทยา สำนักวิจัยพัฒนาการอารักขาพืช กรมวิชาการเกษตร กระทรวงเกษตรและสหกรณ์ นำโดย ดร.อัมพร วิโนทัย ที่ทำงานเกี่ยวกับการป้องกันแมลงศัตรูพืช โดยเฉพาะกับต้นมะพร้าวซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบทั้งทางเศรษฐกิจและอุตสาหกรรมท่องเที่ยว กลุ่มวิจัยของ ดร.อัมพร จะใช้แมลงควบคุมแมลง โดยใช้แตนเบียด 2 ชนิด คือ Tetrastichus brontispae และ Goniozus nephantidis ให้ควบคุมแมลงดำหนาวมะพร้าวและหนอนหัวดำมะพร้าว สามารถเผยแพร่ความรู้และส่งเสริมการกำจัดแมลงศัตรูมะพร้าวแก่ประชาชนอย่างได้ผล แต่ก็ยังมีแมลงศัตรูมะพร้าวที่กำจัดยากอีก 2 ชนิด คือ ด้วงงวงและด้วงแรด ซึ่งเป็นแมลงปีกแข็งที่ต้องใช้วิธีกำจัดในขณะที่เป็นหนอนเท่านั้ พบการวางไข่และเกิดเป็นหนอนในดิน กองปุ๋ยคอก มูลสัตว์และกองขยะทั่วไป ขณะนี้ทางกรมวิชาการเกษตรช้าเรเมตาไรเซียมในการกำจัดหนอนด้วงแรด แต่มีข้อจำกัดคือ ราเมตาไรเซียมต้องเจริญในที่ที่มีความชื่นสัมพัทธ์สูงถึง 90% ทำให้ใช้ได้ผลดีเฉพาะในช่วงฤดูฝนเท่านั้น กลุ่มราที่คัดแยกได้จากจังหวัดปทุมธานีหลังน้ำท่วม มีความหลากหลายและบางสายพันธุ์มีรายงานว่าสามารถทำให้หนอนด้วงตายได้ อีกทั้งส่วนใหญ่เจริญที่ความสัมพัทธ์ 58-60% จึงน่าจะใช้กำจัดหนอนแมลงในฤดูที่มีน้ำน้อยได้

ส่วนในราที่ใช้ควบคุมกำจัดแมลงศัตรูพืชได้ ส่วนใหญ่มีกลไกการเข้าทำลายในลักษณะที่ราเป็นปรสิตกับหนอน เมื่อราเจริญและแทงเส้นใยเข้าไปในช่องลำตัวของแมลงแล้ว ราจะดูดซึมสารอาหารต่างๆ ภายในลำตัวหนอน ราชนิดอื่นๆ ที่มีรายงานว่าสามารถควบคุมกำจัดแมลงได้ก็มีอยู่จำนวนหนึ่ง ซึ่งสามารถที่จะควบคุมกำจัด มอดเจาะผลกาแฟ มวนโกโก้ ยุงลายบ้าน และด้วงแรดมะพร้าว และมีอยู่หลายผลงานวิจัยที่รายงานว่ากลไกการเข้าทำลายแมลงของรา ว่าเกิดจากราสร้างสารพิษ หรือในบางรายงายก็ได้กล่าวว่า กลไกของการฆ่าแมลงและหนอนแมลง เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลงด้วย ซึ่งเอนไซม์นี้จะช่วยส่งเสริมการเจริญของเส้นใยราเข้าไปในตัวแมลงและหนอนแมลง ทำให้สารพิษเข้าทำลายได้ดีขึ้น

ดังนั้นที่กล่าวมางานวิจัยนี้จึงมีจุดหมายเพื่อ ศึกษาการควบคุมกำจัดหนอนด้วงแรดมะพร้าว ซึ่งเป็นแมลงศัตรูมะพร้าว โดยทำการคัดเลือกราที่เก็บได้หลังน้ำท่วม ศึกษาชนิดของเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลง หรือสารพิษที่ทำลายหนอนด้วงแรด โดยคาดหวังว่างานวิจัยนี้จะได้สายพันธุ์ราที่สามารถกำจัดหนอนแมลงศัตรูพืชได้ หรืออย่างน้อยได้สายพันธุ์ราที่สามารถส่งเสริมประสิทธิภาพของราเมตาไรเซียมที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

ส่วนวัตถุประสงค์ในการทำงานวิจัยนี้ก็เพื่อคัดเลือกราที่เก็บได้หลังน้ำท่วม ที่มีความควบคุมหนอนด้วงแรด ซึ่งเป็นแมลงศัตรูมะพร้าว หรือเป็นราสายพันธุ์ที่สร้างเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลง เพื่อใช้ร่วมกับราเมตาไรเซียมควบคุมหนอนด้วงแรดมะพร้าว และอีกอย่างเพื่อศสึกษาชนิดของเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลงและสารพิษที่ทำลายหนอนด้วงแรด

ในการระบาดของหนอนด้วงแรดที่เป็นศัตรูสำคัญของมะพร้าวและปาล์มน้ำมันนั้น เพราะด้วงแรดเป็นแมลงที่ชอบซ่อนตัว ทั้งตัวเต็มวัย หนอนวัยต่างๆ ดักแด้และไข่ จะพบอยู่ในที่มืด ตัวเต็มวัยของด้วงแรดเท่านั้นที่ทำลายพืชสด มักพบในบริเวณที่มีแหล่งอาหาร เช่น ภายในรูเจาะบนยอดมะพร้าวหรือปาล์มน้ำมัน ด้วงแรดสามารถแพร่กระจายได้ทั่วประเทศและเพิ่มจำนวนได้ตลอดทั้งปี ปริมาณที่พบขึ้นอยู่กับแหล่งที่พบขยายพันธุ์ ฤดูกาลที่ด้วงแรดผสมพันธุ์และวางไข่มากที่สุด อยู่ระหว่างมิถุนายนถึงเดือนกรกฎาคม ดังนั้นจะพบการระบาดของด้วงแรดอยู่ระหว่างช่วงเดือนพฤศจิกายนถึงเดือนพฤษภาคม ลักษณะในการทำลายมะพร้าวของด้วงแรดนั้น ตัวที่โตเต็มวัยจะขึ้นไปเจาะโคนทางใบมะพร้าวหรือปาล์มน้ำมัน ทำให้ทางใบหักง่าย และยังกัดเจาะทำลายยอดอ่อน ทำให้ทางใบที่เกิดใหม่ไม่สมบูรณ์ มีรอยขาดแหว่งเป็นริ้วๆ คล้ายรูปสามเหลี่ยม ถ้าโดนทำลายมากๆจะทำให้ใบที่เกิดใหม่แคระแกร็นรอยแผลที่ถูกด้วงแรดกัดเป็นเนื้อเยื่ออ่อน ทำให้ด้วงงวงเข้ามาวางไข่ หรือเป็นทางให้เกิดโรคยอดเน่าทำให้ต้นมะพร้าวตายในที่สุด

แหล่งผสมพันธุ์และแหล่งวางไข่ของด้วงแรด ได้แก่ ซากเปือยเน่าของลำต้นมะพร้าวและปาล์มน้ำมัน ซากพืชที่เน่าเปื่อย เช่น ซากเปลือกมะพร้าว ทะลายปาล์ม กองมูลสัตว์เก่า กองปุ๋ยคอก กองขุยมะพร้าว กองกากเมล็ดกาแฟ และกองขยะ เป็นต้น ซึ่งด้วงแรดจะใช้เป็นแหล่งอาหารของหนอนวัยต่างๆ จนเข้าระยะดักแด้และเป็นตัวเต็มวัย มีอายุยืนยาวหลายเดือนด้วยกัน และมีการผสมพันธุ์หลายครั้ง เพศเมียที่ได้รับการผสมพันธุ์ครั้งเดียว สามารถวางไข่ที่สมบูรณ์ได้นานถึง 130 วัน ชอบวางไข่ในแหล่งขยายพันธุ์ที่มีความชื้นพอเหมาะสม ที่อุณหภูมิระหว่าง 20-30 องศาเซลเซียส เพศเมียจะรับการผสมพันธุ์และวางไข่เมื่อออกจากดักแด้แล้ว 40-50 วัน ปกติจะวางไข่ครั้งละ 10-30 ฟอง สูงสุดประมาณ 152 ฟอง

มาพูดกันในเรื่องของการควบคุมแมลงศัตรูพืชด้วยรา จัดเป็นการควบคุมโดยชีววิธี (biological control) เป็นการประยุกต์ใช้ราในดินที่ก่อโรคกับแมลง ซึ่งราที่ใช้ควบคุมกำจัดแมลงศัตรูพืชมีอยู่หลายชนิด ทางกรมการเกษตรได้รายงานกลไกของ Metarhizium anisopliae ในการเข้าทำลายหนอนด้วงแรดมะพร้าวดังนี้ เมื่อมีความสัมพัทธ์ในอากาศประมาณ 90 เปอร์เซนต์ และอุณหภูมิประมาณ 27-28 องศาเซลเซียส ส่วนสปอร์ราที่ติดกับผนังลำตัวหนอนแรดด้วงมะพร้าวจะงอกเป็นเส้นใย แทงทะลุเข้าสู่ส่วนต่างๆของหนอน เช่น เยื่อบางๆ ที่อยู่ระหว่างกะโหลกศรีษะ และรอยต่อระหว่างปล้อง เป็นต้น และเมื่อราเข้าสู่ลำตัวหนอน ราจะสร้างเส้นใยเข้าตามช่องว่างภายในลำตัวหนอน ดูดซึงอาหารภายในลำตัวหนอนและเข้าไปทำลายอวัยวะต่างๆ จากนั้นก็เจริญจนเต็มตัวหนอน และเส้นใยจะแทงทะลุผนังลำตัวออกมาข้างนอก สร้างสปอร์เพื่อขยายพันธุ์ต่อไป และจะได้ผลจะดีในช่วงฤดูฝน เป็นเพราะความชื้นสัมพัทธ์ในอากาศที่เหมาะสม

จากวิธีการคัดเลือกเบื้องต้นเพื่อให้ได้ราสายพันธุ์ที่สร้างเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลงที่ใช้ในงานวิจัยชิ้นนี้ สามารถใช้ในการคัดเลือกราสายพันธุ์ที่สามารถสร้างกลุ่มของเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลงที่มีประสิทธิภาพได้ และสามารถทำการคัดเลือกได้อย่างรวดเร็ว มีความจำเพาะกับผนังลำตัวหนอนอีกด้วย นอกจากนี้ยังเป็นแนวทางในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างกิจกรรมของเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลงของรา และประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงศัตรูต่างๆ ต่อไปได้ดีอีกทางหนึ่ง โดยการหาจุลินทรีย์ที่มีประสิทธิภาพสูง ซึ่งพิจารณาจากการผลิตเอนไซม์ สารพิษ และความสามารถในการทำลายแมลง

งานวิจัยนี้เป็นงานวิจัยแรกที่รายงานถึงประสิทธิภาพในการทดลอง เป็นการส่งเสริมการผลิตเอนไซม์ย่อยผนังลำตัวแมลง และเพิ่มความรุนแรงในการทำลายหนอนด้วงแรด เป็นการปรับปรุงการกำจัดแมลงศัตรูพืชด้วยชีววิธีให้ดียิ่งขึ้น และช่วยลดการใช้สารเคมีกำจัดแมลงได้อย่างดียิ่งอีกทางหนึ่งนั้นเอง

 

เรียบเรียง : วิทวัส ยุทธโกศา

ข้อมูล : อ.ชุรภา ธีรภัทรสกุล สังกัดภาควิชาจุลชีววิทยา คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ บางเขน