کنتــــــــرل بیــــــولوژیک

کنترل بیولوژیک پدیده‌ای طبیعی است که هدف آن تنظیم جمعیت موجودات می‌باشد. کنترل بیولوژیک ممکن است به صورت طبیعی یا با دخالت انسان اتفاق بیافتد، که به این نوع کنترل، کنترل بیولوژیک کاربردی اطلاق می‌شود.
کنترل بیولوژیک یا (Biological Control) شامل سه موضوع اصلی است:

1– انواع موجودات آفت هدف؛

2– انواع دشمنان طبیعی؛

3– روش‌های بکارگیری دشمنان طبیعی

 

 

مقدمه
امروزه با استفاده گسترده از مواد شیمیایی در باغات و مزارع که منجر به ریشه کن شدن نسل موجودات و عوامل بیماری زا میشود بیم این است که حشرات ومیکرو ارگانیسمهای مفید نیز برای همیشه از بین بروند. این در حالی است که واژه مفید و غیر مفید را ما انسانها بر حسب نیاز های مصرفی خود ابداع کرده ایم .اعتقاد بسیاری از دانشمندان این است که تنوع زیستی بیشتر بین موجودات برابر است با سلامتی بیشتر محیط زیست. یقینا یک فضای سبز با تنوع بیشتر بقای بیشتری خواهد داشت. بنابراین سعی آنها در جلوگیری از ریشه کن شدن بعضی از حشرات و پاتوژنهایی است که در یک سیستم باعث خسارت به گیاهان می شوند.

تعریف
کنترل بیو لوژیک عبارت است از استفاده از یک عامل بیماریزا یا یک حشره به منظور کاهش خسارت ناشی از یک نوع آفت . این روش مخصوصا برای محل هایی مثل گلخانه ها و محیط های بزرگ مصنوعی مناسب است . هدف از کنترل بیو لوژیک ریشه کن کردن آفاتی که به گیاهان آسیب وارد می کنند نیست بلکه هدف کاهش جمعیت آنها به حدی است که کمترین خسارت را به کشاورز یا محیط زیست وارد کند. در حقیقت این روشی است که با عکس العمل محیطی بین موجودات زنده آفات را کنترل می کند.در یک محیط طبیعی یعنی جایی که بشر کمترین دخالت را در اکوسیستم دارد آفات و بیماری های گیاهی همیشه وجود دارند اما در صورت عدم دخالت مستقیم بشر جمعیت آنها همیشه در حال تعادل و به حد نرمال است.
یکی از عوامل مهم برای شروع کار کنترل بیولوژیک آشنایی با مراحل مختلف رشد آفات و شناسایی مرحله ای است که آنها بیشترین خسارت را به گیاهان وارد می کنند. بیشتر روش های کنترل بیو لوژیک بر پایه جذب بیشتر حشرات مفید در مزارع و باغات پایه ریزی شده اند. موجودات زنده ای که بیشتر برای کنترل بیولوژیک استفاده می شوند عبارتند از انگل ها،شکارچی ها، پاتوژن ها و خورنده علف های هرز .(Weed feeder) کشاورزان می توانند آنها را از طریق پست خریداری نمایند .موجوداتی که برای این منظور استفاده می شوند می توانند شکارچی یا انگل باشند.

کنترل بیو لوژیک از دیدگاه اقتصادی
کنترل بیولوژیک از نظر اقتصادی روشی بهینه است. حتی در صورت عدم موفقیت کامل در مزرعه نسبت سود به هزینه B/C در این روش 11:1 است. بر اساس یک مطالعه تخمین زده می شود که در این روش برنامه های با موفقیت کامل در ازای یک واحد سرمایه 32 واحد سود را باز می گردانند.( 32:1 B/C) این درحالی است که در تحقیق مشابهی نسبت سود به سرمایه در کنترل شیمیایی آفات فقط 5/2 به 1 است.

کنترل بیولوژیک با استفاده از حشرات
برای شروع این روش باید از روش زندگی حشرات یعنی انگل یا شکارچی بودن،سیکل زندگی و مکان هایی که آنها برای زندگی ترجیح می دهند مطلع باشیم .حشرات راه های مختلفی برای تغذیه از سایر حشرات ابداع کرده اند. شکارچی ها مستقیما حمله میکنند و قربانی خود را می بلعند در حالی که انگل ها در روی بدن حشره دیگر تخم گذاری می کنند و هنگامی که لارو ها از تخم بیرون آمدند از اندام های داخلی بدن حشره میزبان تغذیه می کنند.
کنترل بیولوژیک زنبور پلیستز(Polistes)از طریق کفشدوزک(Ladybug)
کفشدوزک ها مخصوصا لارو های آنها شته هایی مثلGreenfly و Blackfly راشکار می کنند و از کرم ،پوسته بدن و لارو های کوچک آنها تغذیه می کنند. کفشدوزک ها شبیه سوسک هستند و با رنگ سیاه و قرمز بیشتر دیده می شوند. لاروهای آنها در ابتدا خیلی کوچکند ولی تا 17 میلی متر رشد می کنند. بدن آنها پوشیده از رنگ های سیاه یا خاکستری با لکه های مشخص قرمز یا نارنجی است. آنها بیشتر در باغات یافت میشوند و در زمستان در سوراخ ساقه های درختان به خواب می روند.
کنترل بیولوژیک حشره White fly با استفاده از زنبور Encarsia formosa
این حشره یک زنبور کوچک است که به شکل انگل از حشره White fly تغذیه می کند. White fly نو عی حشره کوچک است که از آفات مهم گلخانه ای است. این حشره از شیره گیاهی تغذیه می کند و باعث پژمردگی و تشکیل تودهای کپکی سیاه بر روی گیاه می شود.این روش مخصوصا در صورت هجوم کم حشره مفید است و تا مدت زیادی محافظت ایجاد می کند. مکانیسم کنترل به این صورت است که زنبور روی پوسته لارو White fly تخم گذاری می کند. بعد از خروج لارو ها از تخم، آنها از لارو White fly تغذیه کرده و قبل از تبدیل آنها به شفیره آنها را از بین می برند. باید بلافاصله بعد از مشاهده اولین حشره بالغ White fly نسبت به رها سازی زنبورها اقدام کرد تا کنترل به نحو موثری صورت بگیرد.

کنترل بیو لوژیک علف های هرز کنترل بیولوژیک علف های هرز یکی از روش های کنترل علف های هرز است ،که از طریق قرار دادن آنها در معرض دشمنان طبیعی انجام می شود. بسیاری از علف های هرزی که امروزه در محیط های اطراف ما وجود دارند بومی مناطق دیگر بوده اند و از طریق بذر ، اندام رشد رویشی، باد، آب،حشرات و... به مناطق دیگر منتقل شده است.متاسفانه با انتقال علف های هرز به مناطق جدید دشمنان طبیعی آنان به همراه آنان منتقل نمی شوند در نتیجه آنها به راحتی قادر به رشد و نمو هستند، و حیات گیاهان بومی و مطلوب را به خطر می اندازند.
کنترل بیولوژیک روش هایی را پیشنهاد می کند تا تعادل طبیعی بین علف های هرز و محیط آنها برقرار شود. که از طریق معرفی حشرات و بیماری هایی است که به گیاهان مضر حمله می کنند.
_ یک روش کنترل شامل استقرار یک جمعیت از دشمنان طبیعی علف هرز است که قادر به ادامه حیات در محیط جدید می باشند.هدف ایجاد ممانعت برای رشد علف های هرز ،مخصوصا در مورد علف هایی که زمین های غیر زراعی را اشغال کرده اند،است.این روش با افزایش جمعیت یک عامل بیولوژیک (که معمولا یک حشره است )اجرا شده و تا زمانی که جلوی افزایش علف هرز را بگیرد ادامه می یابد . کنترل بیولوژیک علف هرز روشی تدریجی وطولانی است و تا 20 سال به طول می انجامد. اما در شرایط درست سودمند ترین و اقتصادی ترین روش کنترل است با توجه به اینکه اگر از عامل صحیحی برای کنترل استفاده شود کمترین خسارتی به محیط زیست وارد نمی کند.
روش دوم به کار بردن یک دشمن طبیعی است که ، مثل علفکش ها با علف هرزمستقیما در تماس باشد، مانند عوامل بیماری زای گیاهی. این روش بیشتر برای کنترل علف های هرز غلات و در مزارع استفاده می شود. در کانادا عوامل بیماری زایی که برای این منظور استفاده می شوند حتما باید در آن منطقه وجود داشته باشند و اجازه ورود از مناطق ذیگر را ندارند. شرایط مورد نیازی که یک عامل بیماری زا برای استفاده در روش کنترل بیولوژیک باید داشته باشد این است که با روش انتخاب توده ایجواب دهد و بعد از به کار بردن روی علف های هرز اثر قابل قبولی داشته باشد.
کنترل بیولوژیک همچنین می تواند به طور غیر مستقیم از طریق اعمال روش های زراعی انجام شود .به این طریق که با سیستم کشت حفاظتی یا بدون شخم و جلوگیری از چرای دام در فصل های بخصوص باعث افزایش دشمنان طبیعی و میکرو ارگانیسم های خاک می شوند.
کنترل بیو لوژیک علف های هرز یک فرایند طولانی ،تدریجی و گران است اما تحقیقات نشان داده است که بازگشت سرمایه در این روش به طور کلی و در پایان کار 50:1 است و شاید تا 100:1. کنترل بیولوژیک در صورتی موفق است که قدرت رشد و فراوانی علف های هرز و همچنین هزینه های اقتصادی که آنها به کشاورزان تحمیل می کنند را کاهش دهد.
مراحل انتخاب یک عامل کنترل بیولوژیک قبل از آزاد شدن در محیط
• انتخاب دشمنان طبیعی که از علف هرز یا آفت مورد نظر تغذیه می کنند.
• انجام مطالعات گسترده روی عامل بیولوژیک تا زمانی که مطمئن شوند که تنها به علف هرز یا آفت مورد نظر حمله می کند.
• انجام آزمایشات ناحیه ای
اهمیت زنبورهای تریکوگراما در مبارزه بیولوژیک
یکی از روش‌های مبارزه با آفات گیاهان زراعی استفاده از حشرات مفید موجود در طبیعت می‌باشد. بدین نحو که این حشرات می‌توانند حشرات زیان‌آور را به نفع انسان از بین ببرند. با جمع‌آوری این حشرات از طبیعت و پرورش و ازدیاد انبوه آن در انسکتاریوم و رهاسازی در مزارع و باغات برای مبارزه با آفات استفاده می‌شود.
انواع موجودات آفت هدف
الف) بطور کلی حشرات مهم‌ترین گروه از موجوداتی هستند که در برنامه‌های کنترل بیولوژیک به عنوان هدف مطرح بوده‌اند. آفات (حشرات) به دلیل ازدیاد، تنوع گونه و مهاجرت به نقاط جدید موجبات ورود حشرات شکارگر از مناطق دیگر را برای کنترل‌شان ایجاد کرده‌اند.

اما مهم‌ترین راسته‌ای که تعدادی از گونه‌های آن تحت کنترل بیولوژیک قرار گرفته‌اند راسته (Hemiptera) می‌باشد.

راسته (Homoptera) در بر گیرنده شته‌ها، شپشک‌ها، سفیدبالک‌ها و پسیل‌ها می‌باشند. همین حشرات هستند که در روی گیاهان زینتی جزء مهمترین آفات محسوب می‌شوند لذا امکان کنترل بیولوژیک آفات گیاهان زینتی بسیار زیاد است.
چرا بیشترین برنامه کنترل بیولوژیک برعلیه حشرات راسته (Homoptera) صورت می گیرد؟
بدلیل اینکه تعداد زیادی از گونه‌های راسته (Homoptera) به همراه گیاهان زینتی و محصولات کشاورزی از منطقه پراکنش بومی خود وارد منطقه جدیدی شدند که فاقد دشمنان طبیعی بودند. لذا برای مبارزه با این آفات، دشمنان طبیعی این حشرات نیز از منطقه پراکنش آن‌ها به منطقه جدید وارد شدند تا تحت کنترل در آیند. در ضمن بسیاری از حشرات این راسته مانند شپشک‌ها غیر متمرکز بوده بنابراین امکان کنترل بیولوژیک آن‌ها فراهم است.

ب) گروه دیگری از حشرات مورد نظر در برنامه‌های کنترل بیولوژیک کنه‌ها هستند. مخصوصاً سه خانواده (Eriophidae)، (Tarsonemidae) ،(Tetranychidae) جزء مهم‌ترین کنه‌های گیاهخوار هستند که بر علیه آن‌ها کنترل بیولوژیک انجام شده است.

ج) دسته دیگر این حشرات، حلزون‌ها و راب‌ها هستند که به آن‌ها لیسَک نیز گفته می‌شود. برای کنترل بیولوژیک حلزون‌ها و راب‌ها کوشش‌هایی انجام شده است ولی نتیجه بخش نبوده است.

د) گروه دیگری از موجودات مورد بحث، علف‌های هرز هستند، بطور کلی ۱۱۶ گونه از علف‌های هرز در ۳۲ خانواده با عنوان هدف برنامه‌های کنترل بیولوژیک تاکنون مطرح بوده‌اند که ۵۰ درصد آن‌ها متعلق به سه خانواده Cactacea ، Mimosacea ، Asteraceae هستند.

ه) علاوه بر این‌ها، بیماری‌های گیاهی و مهره‌داران هم می‌توانند از اهداف برنامه‌های کنترل بیولوژیک باشند، حتی انسان می‌تواند در برنامه‌های کنترل بیولوژیک به عنوان یک هدف قلمداد شود.

انواع دشمنان طبیعی
مبحث دوم انواع موجوداتی هستند که برای کنترل بیولوژیک آفاتی که ذکر کردیم مورد استفاده قرار می‌گیرند.

الف) حشرات پارازیتوئید از عمومی‌ترین دشمنان طبیعی آفات به شمار می‌آیند که در برنامه‌های کنترل بیولوژیک به روش‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. برنامه‌های کنترل بیولوژیک در مورد حشرات پارازیتوئید بیشتر درباره‌ی دو راسته (Hymenoptera) یا بال‌غشائیان و زنبورها یا (Diptera) می‌باشد.

در راسته (Hymenoptera)، زنبورهای بالا خانواده (Ichneumonoidae) و بخصوص دو خانواده(Braconidae) و(Ichneumonidae) دارای اهمیت بیشتری هستند.
در خانواده (Braconidae)، تمام گونه‌های زیر خانواده‌ی (Aphidiinae) بدون استثنا پارازیتوئید، شپشک‌ها هستند و در برنامه‌های کنترل بیولوژیک آفات گلخانه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرند.
از خانواده زنبورها، بالا خانواده (Chalcidoidea) از اهمیت فوق‌العاده‌ای برخوردارند. در این بالا خانواده، خانواده‌های (Encyrtidae), (Pteromalidae), (Aphelinidae) و (Eulophidae) از مهم‌ترین دشمنان طبیعی آفات گیاهان زینتی هستند.

گروه دیگری از پارازیتوئیدها، متعلق به راسته (Diptera) یا دو بالان خانواده (Tachinidae) فوق‌العاده حائز اهمیت هستند.

ب) گروه دیگر از دشمنان طبیعی، حشرات شکارگر هستند که از انوع گونه‌های گیاهخوار تغذیه می‌کنند. مهم‌ترین شکارگرها در راسته (Hemiptera) مثل خانواده (Anthocoridae) خانواده (Nabidae)در راسته (Coleoptera)خانواده (Coccinellidae) که به آن‌ها کفشدوزک‌ها اطلاق می‌شود و تعدادی دیگر از خانواده‌ها مثل خانواده (Carabidae) و در راسته بال‌توری‌ها خانواده (Chrysopidae) بخصوص بال‌توری (Chrysoperla carnea) و در راسته (Diptera) خانواده‌های(Syrphidae) و (Cecidomyiidae) از اهمیت ویژه‌ای برخوردارند.

ج) گروه دیگر از عوامل بیماری‌زا، بندپایان هستند. مهم‌ترین عوامل بیماری‌زای بندپایان مربوط به ویروس‌ها، نماتدها، تک سلولی‌ها، قارچ‌ها و باکتری‌ها هستند.
در بین باکتری‌ها، باکتری‌های گونه(Bacillus) مانند Bacillus Thuringiensis‌‌ ، Bacillus anisopliae و
Bacillus anisopliae از جمله باکتری‌هایی هستند که برای کنترل گروه‌های مختلفی از حشرات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

در گروه ویروس‌ها، شانزده خانواده از ویروس‌ها با حشرات ارتباط دارند ولی خانواده (Baculoviridae)

دارای اهمیت بیشتری است و برای کنترل حشرات مورد استفاده قرار می‌گیرد.
اما دلیل اینکه ویروس‌ها مانند باکتری‌ها براحتی تولید نمی‌شوند چیست؟
ویروس‌ها برای تولید مثل نیاز به جسم موجود زنده دارند، یعنی آن‌ها در داخل موجود زنده تکثیر پیدا می‌کنند در حالیکه باکتری‌ها براحتی بر روی مخمرها تکثیر می‌شوند. به همین دلیل استفاده از باکتری‌ها در کنترل بیولوژیک حشرات توسعه یافته و کاربرد بیشتری دارد.

د) گروه دیگر از دشمنان طبیعی قارچ‌ها هستند بخصوص قارچ‌های خانواده (Entomophthoraceae) و زیر گروه‌های (Zygomycotina) و (Deutromycotina)که برای کنترل حشرات و گیاهان زینتی مخصوصاً گونه‌ای به نام (Verticillium lecanii) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ذ) دسته دیگر از عوامل کنترل حشرات، تک سلولی‌ها هستند، شاخه‌های (Apicomplexa) و (Microspora) از مهم‌ترین تک سلولی‌ها هستند که بر روی حشرات ایجاد بیماری می‌کنند. مخصوصاً تک سلولی‌های جنس (Nosema) از اهمیت بیشتری برخوردارند. تعدادی از گونه‌های این جنس بصورت تجارتی تولید شده‌اند و برای کنترل ملخ‌ها و آبدزدک‌ها مورد استفاده قرار گرفته‌اند.

ر) گروه دیگر از حشرات مورد استفاده در کنترل بیولوژیک، حشراتی هستند که از علف‌های هرز تغذیه می‌کنند. در این بین خانواده‌های (Chrysomelidae) و (Curcurlionidae)از راسته (Coleoptera) و (Pyralidae) از راسته (Lepidoptera)از اهمیت زیادی برخوردارند