Aqu @teach: المكافحة البيولوجية للآفات

وقد استخدمت مصطلحات «الرقابة البيولوجية» و مرادفها المختصر «التحكم الحيوي» في مجالات مختلفة من علم الأحياء, و أبرزها علم الحشرات و علم الأمراض النباتية. في علم الحشرات، تم استخدامه لوصف استخدام الحشرات المفترسة الحية، الديدان الخيطية المسببة للحشرات، أو مسببات الأمراض الميكروبية لقمع مجموعات الآفات الحشرية المختلفة. في علم الأمراض النباتية، ينطبق المصطلح على استخدام مضادات الميكروبات لقمع الأمراض وكذلك استخدام مسببات الأمراض الخاصة بالمضيف للسيطرة على مجموعات الأعشاب الضارة. في كلا المجالين، يشار إلى الكائن الحي الذي يقمع الآفات أو الممرض باسم عامل المكافحة البيولوجية (BCA).

أعداء طبيعيون للآفات

الطفيليات ومسببات الأمراض والحيوانات المفترسة هي المجموعات الرئيسية المستخدمة في المكافحة البيولوجية للحشرات والعث. و معظم الطفيليات و مسببات الأمراض, و العديد من الحيوانات المفترسة, تتسم بدرجة عالية من التخصص و تهاجم عددا محدودا من أنواع الآفات الوثيقة الصلة.

الطفيليات

الطفيلي هو كائن حي يعيش ويتغذي في أو على المضيف. يمكن أن تتطور طفيليات الحشرات داخل أو خارج جسم المضيف. في كثير من الأحيان فقط مرحلة غير ناضجة من الطفيلي يتغذى على المضيف. ومع ذلك، فإن الإناث البالغات من بعض الطفيليات (مثل العديد من الدبابير التي تهاجم الحشرات على نطاق واسع والذباب البيضاء) تتغذى على مضيفيهن وتقتلهن. على الرغم من أن مصطلح «الطفيلي» يستخدم هنا، إلا أن الطفيليات الحقيقية (مثل البراغيث والقراد) لا تقتل عادة مضيفها. الأنواع المفيدة في المكافحة البيولوجية، والتي نوقشت هنا، تقتل مضيفها؛ يطلق عليها على نحو أدق «الطفيليات». معظم الحشرات الطفيلية هي إما الذباب (النظام Diptera) أو الدبابير (النظام غشاء البكارة). من المهم أن نلاحظ أن هذه الدبابير الصغيرة والمتوسطة الحجم غير قادرة على لاذع الناس. الذباب الطفيلي الأكثر شيوعا هي عادة شعر Tachinidae. تاشينيدس الكبار غالبا ما تشبه هوسفليبس. يرقاتهم هي الديدان التي تتغذى داخل المضيف.

مسببات الأمراض

مسببات الأمراض الطبيعية هي الكائنات الحية الدقيقة بما في ذلك بعض البكتيريا والفطريات والديدان الخيطية والبروتوزوا والفيروسات التي يمكن أن تصيب وتقتل المضيف. وفي بعض الأحيان، تنخفض أعداد بعض المن واليرقات والعث واللافقاريات الأخرى انخفاضاً جذرياً بسبب مسببات الأمراض التي تحدث بشكل طبيعي، وعادة في ظل ظروف مثل الرطوبة العالية لفترات طويلة أو مجموعات الآفات الكثيفة. و بعض مسببات الأمراض المفيدة متاحة تجاريا كمبيدات بيولوجية أو ميكروبية. وتشمل هذه الأمراض العصيات الثورينجينسي، الديدان الخيطية المسببة للحشرات، والفيروسات المحببة. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام بعض المنتجات من الكائنات الحية الدقيقة، مثل الأفيرميكتين وspinosyns، في بعض المبيدات الحشرية؛ ولكن تطبيق هذه المنتجات لا يعتبر مكافحة بيولوجية.

الحيوانات المفترسة

الحيوانات المفترسة تقتل وتتغذى على العديد من الفرائس الفردية خلال حياتهم. العديد من أنواع البرمائيات والطيور والثدييات والزواحف تفترس على نطاق واسع على الحشرات. الخنافس المفترسة، الذباب، الأربطة، البق الحقيقي (النظام هيميبتيرا)، والدبابير تتغذى على الآفات الحشرية المختلفة أو العث. معظم العناكب تتغذى تماما على الحشرات. تتغذى العث المفترس أساسا على عث العنكبوت.

تميز الآفات عن الأعداء الطبيعيين

إن التحديد السليم لل آفات, و التمييز بين الآفات و الأعداء الطبيعيين, أمر ضروري لمكافحة بيولوجية فعالة. مراقبة بعناية العث والحشرات على النباتات الخاصة بك للمساعدة في تمييز نشاطهم. على سبيل المثال، قد يخطئ بعض الناس يرقات الذبابة syrphid لليرقات. ومع ذلك، تم العثور على يرقات ذبابة سيرفيد تتغذى على المن وليس مضغ على النبات نفسه. إذا وجدت العث على النباتات الخاصة بك، ومراقبة لهم مع عدسة اليد جيدة. العث المفترس تظهر أكثر نشاطا من الأنواع التي تغذي النباتات. بالمقارنة مع عث الآفات، والعث المفترس غالبا ما تكون أكبر ولا تحدث في مجموعات كبيرة.

الجدول 3: بعض الآفات وأعدائها الطبيعيين المشتركين

أمثلة على العوامل البيولوجية

و يبين الجدول 4 عوامل مراقبة بيولوجية مختارة متاحة في السوق ضد مسببات الأمراض النباتية. البلدان المختلفة لديها لوائح مختلفة حول من يسمح له باستخدام هذه المنتجات. قد يكون من الضروري إجراء امتحان حتى تتمكن من شراء هذه المنتجات. أيضا، قد لا تكون جميع هذه المنتجات متوفرة في كل بلد.

الجدول 4: عوامل مراقبة بيولوجية مختارة (BCA)

أربطة خضراء مشتركة (كريسوبيرلا قرنية)

يُعتبر تسلل Chrysoperla* مفترسًا نشطًا للعديد من المفصليات الناعمة الجسدية وبيضها، حيث يُطلق عليه اسم lacewings بعد إنتقام الجناح الحساس للبالغين، أو أسد المن بعد شهية اليرقات الشره. يتم إنتاج أنواع مختلفة من جنس Chrysoperla على نطاق واسع في العديد من البلدان لاستخدامها في كل من المحاصيل الخارجية والمحمية. اليرقة الثالثة شرهة للغاية ويمكن أن تستهلك حشرة المن أو ذبابة بيضاء في أقل من دقيقة. اليرقات هي أكلة لحوم البشر وعندما يأكلون الصغار البيض غير المفقس، واليرقات الأخرى، وحتى البالغين إذا أصبح الطعام شحيراً. في وجود فريسة مختلطة، لاسيوينجز الخضراء تهاجم المن أولا، تليها التربس والعث العنكبوت. ومن المعروف أيضا أنها تتغذى على اليرقات الصغيرة والبيض العثة، والبق الدقيق، والحشرات على نطاق واسع، ويرقات الذبابة البيضاء، والشرانق. النباتات ذات أوراق الشجر الكثيفة هي الأنسب لهذه الحيوانات المفترسة، خاصة عندما يكون هناك انتشار متساو للفرائس من خلال المظلة. و تعتبر يرقات الحشوات مفيدة لل محاصيل العضوية حيث تستلزم القيود المفروضة على مبيدات الآفات و جود مفترس أكثر عمومية لمكافحة العديد من أنواع الآفات. *C. التسلل أكثر تسامحا للرطوبة المنخفضة من الأنواع الأخرى من الأربطة.

الشكل 20: اليرقات المفترسة (يسار) والكبار (يمين)

الشكل 21: دورة حياة الأربطة (ك. كوس، بإذن حقوق التأليف والنشر)

الذبابة البيضاء إنكارسيا فورموزا

• تم اكتشاف Encarsia formosa* في إنجلترا واستخدمت بنجاح لأول مرة في عام 1926. وفي غضون عامين، تم تربية 250 ألف طفيلي لاستخدامها في دور الحضانة في جميع أنحاء إنكلترا، وفرنسا، وبعد ذلك كندا. هذا النوع متاح الآن تجاريا في العديد من البلدان. يبلغ طول الإناث البالغات 0.6 مم مع رأس أسود وصدر وبطن أصفر وأجنحة شفافة. العلامة الأكثر وضوحًا لـ Encarsia sp. النشاط هو وجود «جداول» سوداء على الأوراق. هذه هي مراحل الشرير من الطفيلي وتتشكل داخل الشرانق من الذبابة البيضاء. تنجذب الدبابير الكبار إلى «مقياس» الذبابة البيضاء المضيف (ما يسمى لأن مرحلة اليرقات من الذبابة البيضاء هي في الغالب غير متحركة وتشبه الحشرات على نطاق صغير) بواسطة المركبات المتطايرة المنبعثة من عسل العسل الذبابة البيضاء. الكبار يتغذون على العسل. عادة، يتم وضع بيضة واحدة تمر عبر ثلاث مراحل اليرقات، خلالها يبقى مقياس الذبابة البيضاء أبيض ويتطور بشكل طبيعي. عندما يتم تطويره بالكامل، يتحول مقياس الذبابة البيضاء إلى اللون الأسود كما يتوقع الطفيلي. تبقى الشرانق تعلق على ورقة والكبار يخرج بعد حوالي 10 أيام من ثقب قطع من خلال البوباريوم مع «الأسنان» خاص. * E. formosa* يتم إدخال المحاصيل كما جداول سوداء تمسك بطاقات التي الكبار الخروج بعد بضعة أيام.

الشكل 22: Encarsia formosa وضع بيضة على الذبابة البيضاء (يسار) ووجود «جداول» سوداء (يمين)

الشكل 23: دورة حياة متزامنة لـ Encarsia formosa مع دورة حياة الذبابة البيضاء (Kos، بإذن حقوق الطبع والنشر)

الديدان الخيطية المسببة للحشرات

وتسمى الديدان الخيطية الحشرية أيضا الديدان القطنية أو الديدان المستديرة. هذه الكائنات الدقيقة بسيطة نسبيا — متناظرة ثنائيا، ممدود، ومدبب في كلا الطرفين. الأنواع الموصوفة هنا هي الطفيليات الاختيارية (أي أنها يمكن أن تعيش كسابروفيتس وكذلك الطفيليات). على الرغم من وجودها في الطبيعة، فإنها يمكن أن تنتج على نطاق واسع على النظم الغذائية الاصطناعية باستخدام عملية التخمير المتوسطة السائلة وتستخدم تجاريا كعوامل المكافحة البيولوجية. على عكس الديدان الخيطية المسببة للأمراض النباتية، هذه الأنواع الحشرية لها بكتيريا تكافلية في المسالك الغذائية. هذه تنتج السم وهذا هو العامل القاتل. مرة واحدة وقد دخلت الديدان الخيطية المضيف وتغذى على انحلالها (السائل، مماثل للدم في الفقاريات، الذي يدور في المناطق الداخلية من الجسم المفصلي)، فإنه يتغوط بيليه صغيرة تحتوي على البكتيريا المسببة للأمراض التي، في ظل ظروف درجة الحرارة المناسبة، سوف تقتل المضيف بعد 2-3 أيام فقط. ثم تتكاثر الديدان الخيطية في حساء البكتيريا وانحلال الدم، تاركة الجثة كيرقات معدية في المرحلة الثالثة. هذه هي مقاومة بشكل غير عادي للظروف البيئية الضارة ويمكن البقاء على قيد الحياة لعدة أشهر.

الشكل 24: دورة حياة الديدان الخيطية steinernematid أو heterorhabiditid (رسم بواسطة AE Burke)

العث المفترس

هذه هي عث صغير سريع الحركة يمكن أن تكون حيوانات مفترسة محددة، مثل Phytoseiulus persimilis، أو أكثر عمومية في نظامهم الغذائي، مثل العديد من أنواع Amblyseius. جميع البيض ترسب بالقرب من الفريسة المقصودة التي تفقس على شكل حوريات ذات ستة أرجل، تمر من خلال اثنين من القوالب، ومن ثم تتطور كبالغين ثمانية أرجل. وعادة ما يتم تحديد موقع الفريسة بواسطة الكيرومونات (شبه الكيميائية) التي تطلق من براز الفريسة، أو تلف النبات، أو في حالة عث العنكبوت، عن طريق حزامها الذي ينتج حافز جاذب واحتجاز في المفترس الذي يحتفظ به بالقرب من فريسته المضيفة. معظم العث المفترس قادرة على البقاء على قيد الحياة على أعداد قليلة نسبيا من الفرائس ويمكن أن تزيد بسرعة لتوفير مستويات كافية من المكافحة قبل حدوث أي فاشية كبرى.

وتوجد العث المفترس في جميع أنحاء العالم، ويوجد العديد منها في الإنتاج التجاري للإطلاقات الجماعية، ولا سيما بالنسبة للمحاصيل المحمية. ومع ذلك، فإن استخدامها في المحاصيل الخارجية آخذ في الازدياد، وخاصة على المحاصيل الصالحة للأكل حيث تقيد فترات ما بعد الحصاد لكثير من مبيدات الآفات التدخل الكيميائي أو حتى منعه. يمكن إنتاج العديد من أنواع Amblyseius على نطاق واسع على نظام غذائي قائم على البراعة يمكن تعبئته جنبا إلى جنب مع سوس مضيف فائق في أكياس ورقية لسهولة التوزيع وتحسين إنشاء المحصول.

الشكل 25: العث المفترس للبالغين الذي يتناول العث النباتي (يسار)، كيس نظام الإفراج المتحكم فيه يوضع في محصول تجاري لإدخال العث المفترس (يمين)

الشكل 26: دورة حياة العث المفترس، الأسرة Phytoseidae (ك. كوس، بإذن من حقوق التأليف والنشر)

دبور الطفيلي (المن كولماني)

Colemani هو دبور أسود صغير، طوله 4-5 مم، يقوم بإدراج بيضة واحدة في المن المضيف. جميع مراحل الحياة الأخرى تحدث داخل المن. يشير ظهور مومياء ذهبية اللون إلى وجود هذه الطفيليات على محصول. بشكل عام، هذا الطفيلي يهاجم الأنواع الأصغر المن. هذا النوع متاح تجاريا في العديد من البلدان. Aphidius spp. جيدة في موقع المضيف ويمكن أن توفر مستويات معقولة من المكافحة إذا تم إدخالها في وقت مبكر عندما تكون أعداد الآفات منخفضة. ومع ذلك، إذا تم إنشاء حشرات المن في المستعمرات، فإن الكوليماني* سيستغرق بعض الوقت لإحداث تأثير على مجموعة الآفات، لذلك ينبغي النظر في الحيوانات المفترسة أو مبيد آفات انتقائي. مرحلة المومياء متسامح مع معظم المبيدات قصيرة الثبات، ولكن تلك مثل البيريثرويدات الاصطناعية لها نشاط متبقي طويل وقد تقتل الكبار عندما يخرج من مومياء المن. النباتات المصرفية من الحبوب الموبوءة مع المن محددة مفيدة في المحاصيل حيث مطلوب إمدادات مستمرة من الطفيليات.

الشكل 27: دبور الطفيلي الكبار (المن كولماني) أوفيبوزيزيتينغ في المن (يسار). حشرات المن المتطفلة من قبل * المن كوليمان*: مرحلة المومياء (يمين)

الشكل 28: دبور الطفيلي (Aphelinus mali) من أجل المكافحة البيولوجية لحشرات المن (Eriosoma lanigerum) (ك. كوس، بإذن من حقوق التأليف والنشر)

*حقوق الطبع والنشر © شركاء مشروع Aqu @teach. Aqu @teach هي شراكة استراتيجية إيراسموس في التعليم العالي (2017-2020) بقيادة جامعة غرينتش، بالتعاون مع جامعة زيوريخ للعلوم التطبيقية (سويسرا)، والجامعة التقنية في مدريد (إسبانيا)، وجامعة ليوبليانا ومركز ناكلو التقني الحيوي (سلوفينيا) . *