آفت کش های زیستی – باکتریایی، ویروسی و قارچی

آفت‌کش‌های زیستی را می‌توان به عنوان آفت‌کش‌هایی تعریف کرد که از گیاهان، حیوانات، میکروب‌ها یا هر منبع بیولوژیکی موجود دیگری مشتق می‌شوند. آفات یا حشرات مستقیماً در از بین رفتن محصول نقش دارند. این مشکل ابتدا با حشره کش های شیمیایی برطرف شد. اما بعداً چندین اثر نامطلوب حشره‌کش‌های شیمیایی گزارش شد که جستجوی جایگزین را الزامی می‌کند. سپس آفت‌کش‌های زیستی به‌عنوان جایگزینی برای حشره‌کش‌های شیمیایی برای کاهش اثرات نامطلوب ایجاد شد. با این حال، در کنار این مزیت، آفت کش های زیستی نیز دارای محدودیت هایی هستند که باید کنترل شوند تا این آفت کش ها به اندازه کافی کارآمد شوند. آفت کش های زیستی در سه دسته مختلف طبقه بندی می شوند:

1. مواد طبیعی که می توانند آفات خاصی را با دخالت در مکانیسم های غیر سمی کنترل کنند.
2. آفت کش های میکروبی شامل دخالت چندین میکروب برای کنترل پاتوژن های گیاهی و برخی آفات است.
3. محافظ‌های گیاهی آفت‌کش‌های مشتق شده از گیاه هستند که عمدتاً توسط گیاهان اصلاح‌شده ژنتیکی تولید می‌شوند.

این مقاله بیشتر بر روی آفت کش های میکروبی متمرکز شده‌است و انواع مختلف آفت کش های میکروبی را شرح می دهد.

علف کش های میکروبی

علف کش ها برای کنترل رشد ناخواسته گیاهان استفاده می شوند که به عنوان علف کش نیز شناخته می شود. منشا میکروبی علف کش ها در چند سال اخیر به شدت توسعه یافته‌است و اکنون به عنوان جایگزینی برای علف کش های شیمیایی کمک می کند. علف کش های میکروبی در کنترل علف های هرز به اندازه کافی موثر هستند و در بسیاری از کشورها کاربرد دارند. برای نشان دادن، Puccinia chondrillina یک پاتوژن گیاهی است که برای کنترل کندریلا جونسیا یا علف های هرز اسکلت در استرالیا استفاده می شود، Cercosporella riparia رشد Ageratina riparia را در هاوایی کنترل می کند، Phragmidium violaceum به دلیل فعالیت آن در برابر شاه توت وحشی (Rubus spp.) گزارش شده‌است. جدای از این موارد، مطالعات متعددی از اثربخشی علف‌کش‌های میکروبی حمایت کرده‌اند. از جمله این نمونه‌ها می‌توان به کنترل سنبل آبی توسط Cercospora rodmanii، اثربخشی Colletotrichum gloesosporioides در برابر Aeschynomene virginica و غیره اشاره کرد.

حشره کش های باکتریایی

باکتری ها بیشتر با ایجاد بیماری در انسان و همچنین گیاهان مرتبط هستند. با این حال، چندین باکتری وجود دارد که به عنوان پاتوژن برای چندین حشره عمل می کنند. این باکتری ها نقش مهمی در توسعه حشره کش های باکتریایی دارند. با توجه به مطالعات متعدد، باکتری هایی که می توانند چندین حشره را کنترل کنند، نسبت به میزبان خود بسیار خاص هستند و آن را به اندازه کافی کارآمد می کند تا به عنوان جایگزینی برای حشره کش های شیمیایی توسعه یابد. انواع مختلفی از حشره کش های باکتریایی به صورت تجاری موجود است که برخی از آنها به شرح زیر است:

I. سودوموناس به عنوان حشره کش باکتریایی

گزارش شده است که همراه با تقویت رشد گیاه، چندین گونه سودوموناس در برابر چندین حشره بیماریزایی دارند. سودوموناس آئروژینوزا یکی از گونه هایی است که بیشتر به عنوان حشره کش باکتریایی گزارش شده‌است. جدای از آن، P. taiwanensis به دلیل فعالیت حشره کش آن در برابر آفات کشاورزی مانند Plutella xylostella، Spodoptera exigua، Spodoptera litura و غیره گزارش شده‌است. P. fluorescence برای فعالیت محرک رشد گیاه شناخته شده‌است. با این حال، مطالعات از این واقعیت حمایت کردند که P. fluorescence شامل آنتاگونیست های باکتریایی برای کنترل پاتوژن های قارچی است. علاوه بر این، P. cepacia نیز به دلیل فعالیت آن در جهت سرکوب پاتوژن گیاهی با ترشح سیدروفورها گزارش شده‌است.

II. باسیلوس به عنوان حشره کش باکتریایی

الف) باسیلوس تورنجینسیس

B. thuringiensis (Bt) یک باسیل پرکاربرد است که می تواند حشرات مانند بید، سوسک، مگس، شته، پروانه و حتی برخی از قارچ های بیماری زا مانند Pythium ultimum را کنترل کند. مکانیسم Bt برای کنترل حشرات بستگی به سموم آن دارد. اندوتوکسین یک پروتئین متبلور است که در شرایط قلیایی محلول است. pH روده یک حشره بیشتر قلیایی است و با خوردن سم، سم به راحتی در ناحیه میانی روده حل می شود. سپس پروتئازها با هضم سم وارد عمل می شوند که منجر به تولید قطعات کوچک فعال می شود. این قطعات فعال سپس به غشای اپیتلیال روده متصل می شوند و منافذی ایجاد می کنند که منجر به اختلال در تعادل اسمزی می شود. این منجر به مرگ حشرات می شود. چندین گیاه کشاورزی که با ژن مسئول تولید سم در Bt اصلاح ژنتیکی شدند، از جمله گیاهان Bt. Brinjal, Bt. Tomato و غیره

ب) سایر گونه های باسیلوس

B. thuringiensis یکی از گونه های باسیل است که به طور گسترده برای کنترل حشرات استفاده می شود. با این حال، گونه های دیگر باسیلوس مانند B. papilliae و B. lentimorbus وجود دارند که نقش مهمی در کنترل حشراتی مانند سوسک ژاپنی دارند.

معایب حشره کش های باکتریایی

1. بسیاری از حشره کش های باکتریایی مخصوص یک گونه آفت هستند. در بسیاری از موارد، این حشره کش ها تنها یک نوع حشره را از بین می برند و نوع دیگر حشره زنده می ماند و همچنان به محصول آسیب می رساند.
2. در مورد گیاهان اصلاح‌شده ژنتیکی مانند Bt. واکنش حساسیت بیش از حد در حیوانات رخ داد و انسان هایی که این گیاه را مصرف کردند.
3. عوامل محیطی مانند گرما، خشک شدن و غیره می توانند بر روی زنده ماندن باکتری تأثیر بگذارند. بنابراین، حفظ روش های مناسب درخور دشوار است.
4. به همین دلیل، ذخیره سازی و نگهداری مناسب برای برخی حشره کش های باکتریایی مورد نیاز است.

حشره کش های ویروسی

مشابه حشره کش های باکتریایی، ویروس های مخصوص یک نوع حشره وجود دارد. خانواده Baculoviridae یک نمونه کلاسیک از این نوع حشره کش است که بندپایان است. با این حال، باکولوویروس ها تنها چند گونه بندپایان را آلوده می کنند. جدای از این، ویروس هایی وجود دارند که می توانند حشرات را کنترل کنند مانند مگس اره و لپیدوپترها مانند NPV، ویروس سیتوپلاسمی چند وجهی، ویروس گرانولوزیس، ویروس انتوموپوکس و غیره.

قارچ های بیماری زا

قارچ‌های حشره‌ کش گروهی از قارچ‌ها هستند که در خاک زندگی می‌کنند و حشرات را با نفوذ به کوتیکول آنها برای نفوذ به بدنشان آلوده می‌کنند تا در نهایت آنها را بکشند و از آنها تغذیه کنند.

هاگ های تولید شده توسط قارچ های بیماری زا هم برای پراکندگی و هم برای عفونت سازگار هستند و به دلیل پیچیدگی کوتیکول حشره، این هاگ ها دارای طیف منحصر به فردی از خواص هستند که آنها را قادر می سازد به کوتیکول بچسبند و به آن نفوذ کنند.

“کیمیا زیست گستر نوین” در راستای ارتقاء تولیدات و سطح علمی کشور مبادرت به واردات و توزیع مواد شیمیایی و مصرفی آزمایشگاهی کرده است. هدف مجموعه ما تأمين مواد و تجهيزات مورد نياز در بخش هاى مختلف آزمايشگاهى، تحقيقاتى، بيمارستانى، صنعتى و … مي باشد.

مطالب مفید: