المبيدات الميكروبية Microbial pesticides

المبيدات الميكروبية

و يدل اسمها " المبيدات الميكروبية " على ما أن المادة الحيوية الفعالة فيها قد تم عزلها من الكائنات الدقيقة كالبكتيريا و الفطريات و الفيروسات و وحيدات الخلايا ( البروتوزوا ) . و تتميز هذه المبيدات بالمقدرة على مكافحة أنواع عديدة من الآفات . بالرغم من خصوصية ، و إلى حد كبير ، كل مادة فعالة معزولة تجاه آفة بذاتها أو مجموعة معينة من الآفات .

المبيدات البكتيرية : تعتبر الأكثر انتشارا و استخداما في التطبيق و خاصة المجهزة من أنواع و سلالات بكتيريا باسيلس ثورنجينسيس Bacillus thuringinesis ( Bt ) و كل سلالة من هذه البكتريا تنتج مخلوط من بروتينات مختلفة ، و هي متخصصة في قتل أنواع أو عدد قليل من الأنواع المتقاربة من يرقات الحشرات المهاجمة للنبات أو يرقات الذباب و البعوض . و بصفة عامة فإن فعالية المكافحة للأنواع الحشرية المستهدفة يحددها مقدار ارتباط بكتيريا الـ ( Bt ) المنتجة للمادة البروتينية الفعالة بالمستقبل الحيوي في معدة اليرقة ، و بالتالي توقفها عن التغذية و الموت كنتيجة للجوع و تسمم الدم .

و العالم الياباني Ishiwata هو أول من اكتشف تلك البكتيريا في عام 1901 ، ثم تبعه العالم Berliner في ألمانيا عام 1911 . و فيا بعد تم اكتشاف الآلاف من سلالات الـ ( Bt ) و كل سلالة تنتج بلورات ( كريستالات ) البروتين المبيدة المميزة أو دلتا ـ إندوتوكسين Delta endotoxin المشفر بجين فردي على أحد البلازميدات في البكتيريا . و يختلف نشاط الإبادة للتوكسين حسب سلالة الـ ( Bt ) . و مع ذلك فإن هناك مجموعة من توكسينات الـ ( Bt ) التي تؤثر على أنواع متباينة من حشرات رتبة غمدية الأجنحة ( الخنافس ) Coleoptera و رتبة حرشفية الأجنحة ( الفراشات و أبو دقيقات ) Lepidoptera ، ورتبة ذات الجناحين ( الذباب والبعوض ) Diptera . وبعض توكسينات الـ ( Bt ) لها درجة من السمية قد تتساوى مع المبيدات الفسفورية واسعة الانتشار ، و لكنها لا تتشابه معها من حث التأثير العام على البيئة و مكوناتها ، و ذلك لأن توكسينات الـ ( Bt ) تكون أكثر خصوصية على بعض الحشرات الضارة ، و لهذا فإنها تكون أكثر أمانا على غالبية الحشرات النافعة و الحيوانات الأخرى . و بالإضافة لذلك فإن توكسينات الـ ( Bt ) قابلة للهدم أو التحلل الحيوي و ليس لها ثبات في البيئة .

وقد استخدمت الـ ( Bt ) كمبيد تجاري لأول مرة في فرنسا عام 1938 ، و دخلت الاستخدام التجاري في الولايات المتحدة الأمريكية في الخمسينات من القرن الماضي ، و لسنوات عديدة استخدمت الـ ( Bt ) في صورة محلول للرش التطبيقي على المحاصيل . و نظرا لطبيعتها غير الثابتة فقد تتطلب الأمر عند الاستخدام المبكر لها ، تكرار عملية الرش لعدة مرات . و في ثمانينات القرن العشرين تصاعد الاهتمام التجاري بالـ ( Bt ) بسعة كبيرة ، في الوقت الذي أصبحت فيه كثير من المبيدات الحشرية المصنعة منخفضة الفعالية لتطور صفة مقاومة الحشرات لها و لما تحدثه من آثار سلبية على البيئة . و عند هضم الحشرات لتوكسين الـ ( Bt ) فإنها تتوقف عن الغذاء خلال ساعة واحدة ، و ينخفض نشاطها خلال ساعتين ، و يتزايد الكسل و الخمول و التقدم نحو الشلل خلال 6 ساعات و تموت الحشرات كنتيجة للجوع و تسمم الدم . وقد تم تعريف 34 نوعا من بلورات البروتينات المبيدة للحشرات من بكتيريا الـ ( Bt ) ، وأكثرها انتشارا من حيث الاستخدام تحت نوع Krustaki ( ويستخدم ضد رتبة حرشفية الأجنحة ) ، وIsraelensis ( ضد رتبة الجناحين خاصة الذباب والبعوض ) . وTenebrionis ( ضد خنفساء كولورادو ) .

و تتواجد المستحضرات البكتيرية في صورتين أولاهما سائلة و الثانية جافة ، و المستحضرات السائلة ذات أساس زيتي ، أو مائي أو بوليمرات ( مثل السكريات العديدة ، أو مشتقات الكحوليات العديدة ) أو مخلوط منهم . و تحتاج المستحضرات ذات الأساس المائي إلى مواد تزيد من فعالية استخدامها مثل المواد المثبتة و اللاصقة و الناشرة و الملونة و المضادة للتجمد و المغذيات الإضافية . أما مستحضرات الأساس الزيتي فتتضمن خلط لمخمر المصنع بمادة معاملة من الزيت المعدني أو الزيت المستخلص من الخضروات و مواد مستحلبة مساعدة لتسمع بالتخفيف في الماء . و بصفة عامة فإن المستحضرات ذات الأساس الزيتي تقلل من تبخير القطرات و تسمح بالتطبيق الجوي في الأحجام متناهية الدقة . و تتواجد المستحضرات الجافة على شكل مساحيق قابلة للبلل ، مواد انسيابية جافة ، و محببات ( بما فيها المحببات القابلة للبلل ) . و يخلط المخمر المصنع بمواد لاصقة و ناشرة و مبللة و يضاف الماء لبودرة التخمر الجافة . و يوضع الجدول التالي ( جدول رقم 57 ) بعضا من مستحضرات المبيدات الحشرية المجهزة من البكتيريا و الملاحظات على استخدامها ضد الحشرات المستهدفة .

جدول ( 57 ) مستحضرات المبيدات الحشرية ( المنتجات التجارية ) المجهزة من البكتيريا

المبيدات الفطرية :

تعتبر المبيدات الفطرية من أكثر منتجات المكافحة الحيوية فعالية في مكافحة الحشرات كما ذكرنا ، و ترش مستحضراتها المعزولة من أنواع مختلفة من الفطريات كمساحيق مبللة أو محاليل مستحلبة أو على شكل بودرة تعفير أو طعوم و مصائد حشرية . كلها محضرة بطريقة تقيها الآثار السلبية للجفاف و الحرارة و الأشعة فوق البنفسجية و غيرها من الظروف البيئية غير العادية . فعلى سبيل المثال فإن الأشعة فوق البنفسجية الواقعة ما بين طول الموجة فوق البنفسجية والزرقاء من 280 - 320 نانوميتر ( Ultra Violet - Blue ) تعتبر من أهم العوامل المحددة لبقاء كونيديا B . bassiana حية على المجموع الخضري . و لتلافي مثل هذه الخطورة يلجأ إلى كبسلتها في مواد واقية من الأشعة مثل الطين و المركبات الممتصة للأشعة فوق البنفسجية UV - B مثل الينتوبال أو نشا التغليف لزيادة فترة الحياة Shelf - life . و إلى جعلها في أحجام متناهية الدقة مما يزيد أيضا من كفاءتها . و يوضح الجدول التالي ( جدول رقم 58 ) بعضا من المنتجات الفطرية المستخدمة كمبيدات حيوية و الملاحظات على استخدامها .

جدول ( 58 ) بعض أنواع المنتجات الفطرية المستخدمة كمبيدات حيوية

 

المبيدات الفيروسية

و أكثرها انتشارا المبيدات المنتجة من الفيروسات العصوية Baculoviruses حيث تتميز بفعاليتها في مكافحة الآفات الحشرية التابعة لرتبة حرشفية الأجنحة و غشائية الأجنحة و غمدية الأجنحة . لا تضر بالحشرات النافعة و ذات مقدرة على الثبات في البيئة في غياب التعرض المباشر للأشعة فوق البنفسجية خاصة التي لها أطوال موجة ما بين 290 - 320nm . و من أمثلتها فيروسات البولي هيدروسس النووية ( NPVs ) و الفيروسات المحببة ( GVs ) . و هناك بعض مواد الحماية من الأشعة فوق البنفسجية مثل المواد العاكسة أو الممتصة التي يتم إضافتها للمستحضرات فتعمل على تثبيت الفيروسات ، و هناك بعض الصبغات الفعالة مثل مستخلص مادة الياسمين الخضراء و الأكريليدين الصفراء و القلوب الأزرق و الميركيروكروم التي تستخدم كمواد للحماية من الأشعة فوق البنفسجية و هي تمتص بصفة خاصة أشعة UV - A ، و أيضا فإن مواد التلميع الضوئية مثل الفلورسنت و التي يشيع استخدامها في الصابون ، و مساحيق الغسيل ، و مواد التليين الصناعية تمتص أشعة الـ UV مظهرة تأثيرا معنويا في التقليل من الهدم الضوئي للـ NPVs و تعزز نشاطها الحيوي . و بالتالي ، و في ظل وسائل الحماية المتاحة من الأشعة فوق البنفسجية فإن مستحضرات هذه الفيروسات تتمتع بمدى طويل من المكافحة للآفات الحشرية ، إلا أن معدل انتشار نشاطها الحيوي بطيء و هناك صعوبة في إنتاجها . و تعتبر تلك المستحضرات واحدة من الاتجاهات الهامة لتطوير المنتج و لكنها لم تلقي اهتمام كبير من الباحثين مثل البكتيريا والفطريات .

تتواجد المستحضرات منها على شكل مساحيق مركزة قابلة للبل يتم رشها ، أو مجففة يتم ضخها هوائيا بعد التخفيف بأحد المواد الحاملة الخاملة ، مثل فيروس البول هيدروسس النووي لمكافحة حشرة دودة ثاقبة الذرة Helicoverpa zea والمعروف باسم ( Elcar ) ، وثمل فيروس البولي هيدورسس النووي لفراشة الغجر Lymantria dispar والمعروف باسم جبيشيك ( Gypchek ) و التي تم تجميدها على الجاف و ذلك مع الكربوهيدات أو بالترسيب بالأسيتون . و يوضح الجدول التالي ( جدول رقم 59 ) بعضا من المنتجات الفيروسية المستخدمة كمبيدات حيوية و الملاحظات على استخدامها .

جدول ( 59 ) بعض أنواع المنتجات الفيروسية المستخدمة كمبيدات حيوية