المكافحة البيولوجية

يتضمن هذا المقطع عدة فقرات مع معلومات عامة حول المكافحة البيولوجية وهذه الأقسام الفرعية:

◄ المحافظة

◄ المكافحة البيولوجية الكلاسيكية

◄ التكاثر

◄ شراء وإطلاق سراح الأعداء الطبيعيين

ما هي المكافحة البيولوجية؟

المكافحة البيولوجية هي أحد مكونات استراتيجية المكافحة المتكاملة للآفات، يتم تعريفه على أنه تقليل أعداد الآفات بواسطة الأعداء الطبيعيين وعادة ما ينطوي على دور بشري نشط،.

ضع في اعتبارك أن جميع أنواع الحشرات يتم قمعها أيضًا بواسطة الكائنات الحية التي تحدث بشكل طبيعي والعوامل البيئية، دون تدخل بشري.

كثيرا ما يشار إلى هذا بالتحكم الطبيعي، يؤكد هذا الدليل على المكافحة البيولوجية للحشرات ولكن يتم أيضًا تضمين المكافحة البيولوجية للأعشاب الضارة وأمراض النبات .

تشمل الأعداء الطبيعية للآفات الحشرية، والمعروفة أيضًا باسم عوامل المكافحة البيولوجية:

• الحيوانات المفترسة 
• مسببات الأمراض 

تشمل المكافحة البيولوجية للأعشاب الضارة الحشرات ومسببات الأمراض، غالبًا ما يشار إلى عوامل المكافحة البيولوجية لأمراض النبات بالمضادات.

الحيوانات المفترسة أوالمفترسات:

 هي في الأساس أنواع تعيش بحرية تستهلك عددًا كبيرًا من الفرائس خلال حياتها، الطفيليات هي الأنواع التي تتطور مرحلتها غير الناضجة على مضيف حشرة واحد أو داخله، مما يؤدي في النهاية إلى قتل المضيف، العديد من أنواع الدبابير وبعض الذباب طفيليات

 مسببات الأمراض:

 هي كائنات حية مسببة للأمراض بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات، إنها تقتل أو تضعف مضيفها وتكون خاصة نسبيًا بمجموعات معينة من الكائنات الحية 

 تتم مناقشة كل مجموعة من مجموعات الأعداء الطبيعية هذه بتفصيل أكبر في الأقسام التالية.

يمكن أن تكون سلوكيات الأعداء الطبيعيين ودورات حياتهم بسيطة نسبيًا أو معقدة بشكل غير عادي.

 وليس كل الأعداء الطبيعيين للحشرات مفيدون لإنتاج المحاصيل

على سبيل المثال، الطفيليات المفرطة هي طفيليات من طفيليات أخرى، في البطاطس المزروعة في ولاية ماين، تم التعرف على 22 طفيليًا من حشرات المن، إلا أنها تعرضت للهجوم من قبل 18 نوعًا إضافيًا من الطفيليات المفرطة.

يركز هذا المقال على تلك الأنواع التي تفوق فوائد وجودها فيها أية عيوب، يجب أن يتمتع العدو الطبيعي الناجح بمعدل تكاثر مرتفع، وقدرة بحث جيدة، وخصوصية مضيف، وأن يكون قابلاً للتكيف مع الظروف البيئية المختلفة، وأن يكون متزامنًا مع مضيفه (الآفة).

المكافحة البيولوجية ومعدل التكاثر

يعد معدل التكاثر المرتفع أمرًا مهمًا بحيث يمكن أن تزداد أعداد العدو الطبيعي بسرعة عند توفر العوائل، يجب أن يكون العدو الطبيعي فعالاً في البحث عن مضيفه ويجب أن يبحث عن نوع واحد أو عدد قليل من الأنواع المضيفة.

 تتغذى العناكب، على سبيل المثال، على العديد من المضيفين المختلفين بما في ذلك الأعداء الطبيعيون الآخرون، من المهم أيضًا أن يحدث العدو الطبيعي في نفس الوقت الذي يحدث فيه مضيفه، على سبيل المثال، إذا كان العدو الطبيعي هو طفيلي البيض، فيجب أن يكون موجودًا عندما يتوفر بيض مضيف، لا يوجد عدو طبيعي لديه كل هذه الصفات، ولكن أولئك الذين لديهم العديد من الخصائص سيكونون أكثر أهمية في المساعدة في الحفاظ على تجمعات الآفات.
هناك ثلاثة أنواع واسعة ومتداخلة إلى حد ما من المكافحة البيولوجية: الحفظ، والتحكم البيولوجي الكلاسيكي (إدخال الأعداء الطبيعيين إلى مكان جديد)، والتعزيز.

أنواع المكافحة البيولوجية

هناك ثلاثة مناهج عامة للمكافحة البيولوجية؛ استيراد الأعداء الطبيعية وزيادتها والحفاظ عليها، يمكن استخدام كل من هذه التقنيات إما بمفردها أو مجتمعة في برنامج المكافحة البيولوجية.

المحافظة

من المحتمل أن يكون الحفاظ على الأعداء الطبيعيين هو أكثر ممارسات المكافحة البيولوجية أهمية والمتاحة بسهولة للمزارعين، تحدث الأعداء الطبيعية في جميع أنظمة الإنتاج، من الحديقة الخلفية إلى المجال التجاري، يتم تكييفها مع البيئة المحلية والآفات المستهدفة، والحفاظ عليها بشكل عام بسيط وفعال من حيث التكلفة، مع القليل من الجهد نسبيًا، يمكن ملاحظة نشاط هؤلاء الأعداء الطبيعيين، تكاد تكون الأجنحة، والخنافس، ويرقات الذباب، ومومياوات حشرة المن الطفيلية موجودة دائمًا في مستعمرات المن.
غالبًا ما يكون الذباب البالغ المصاب بالفطريات شائعًا بعد فترات الرطوبة العالية، هذه الضوابط الطبيعية مهمة وتحتاج إلى الحفاظ عليها ومراعاتها عند اتخاذ قرارات إدارة الآفات، في كثير من الحالات، لم تتم دراسة أهمية الأعداء الطبيعيين بشكل كافٍ أو لم تتضح حتى يتم إيقاف استخدام المبيدات الحشرية أو تقليلها، غالبًا ما يكون أفضل ما يمكننا فعله هو إدراك وجود هذه العوامل وتقليل الآثار السلبية عليها، إذا كانت هناك حاجة إلى مبيد حشري، فيجب بذل كل جهد لاستخدام مادة انتقائية بطريقة انتقائية.

الاستيراد

يتم استخدام استيراد الأعداء الطبيعيين، الذي يشار إليه أحيانًا بالمكافحة البيولوجية الكلاسيكية، عندما تكون الآفة ذات المنشأ الغريب هدفًا لبرنامج المكافحة الحيوية، يتم استيراد الآفات باستمرار إلى بلدان ليست أصلية فيها، إما عن طريق الخطأ، أو في بعض الحالات، عن قصد.

 لا تؤدي العديد من هذه المقدمات إلى التوطُّن أو إذا حدث ذلك، فقد لا يصبح الكائن الحي آفات، ومع ذلك، ليس من غير المألوف أن تصبح بعض هذه الكائنات الحية التي تم إدخالها آفات، بسبب عدم وجود أعداء طبيعيين لقمع سكانها. في هذه الحالات، يمكن أن يكون استيراد الأعداء الطبيعيين فعالاً للغاية.

بمجرد تحديد بلد منشأ الآفة، يمكن إجراء الاستكشاف في المنطقة الأصلية للبحث عن أعداء طبيعيين واعدون، إذا تم تحديد هؤلاء الأعداء، فقد يتم تقييمهم من أجل التأثير المحتمل على كائن الآفات في البلد الأصلي أو بدلاً من ذلك يتم استيرادهم إلى البلد الجديد لمزيد من الدراسة.

يتم استيراد الأعداء الطبيعية إلى الولايات المتحدة فقط بموجب تصريح من وزارة الزراعة الأمريكية، يجب أولاً وضعهم في الحجر الصحي لجيل واحد أو أكثر للتأكد من عدم استيراد أي أنواع غير مرغوب فيها عن طريق الخطأ (الأمراض، الطفيليات المفرطة، إلخ)، تصاريح إضافية مطلوبة للشحن بين الولايات والإفراج الميداني.

المكافحة البيولوجية لسوسة البرسيم، (Hypera postica Gyllenhall) هي مثال على برنامج ناجح يستخدم استيراد الأعداء الطبيعية، تم اكتشاف سوسة البرسيم، وهي موطنها الأصلي في أوروبا، في الولايات المتحدة في ولاية يوتا عام 1904، تم اكتشاف مقدمة ثانية على الساحل الشرقي في عام 1951، بحلول عام 1970، انتشرت السوسة في جميع الولايات الـ 48 المجاورة وأصبحت آفة خطيرة البرسيم.

بدأت بعض عمليات استيراد الأعداء الطبيعيين في وقت مبكر من عام 1911، ومع ذلك، بدأ برنامج رئيسي يهدف إلى المكافحة البيولوجية للسوسة في عام 1957، في هذا البرنامج، أجرى موظفو وزارة الزراعة الأمريكية في ARS استكشافًا خارجيًا في أوروبا مما أدى في نهاية المطاف إلى استيراد 12 نوعًا من الطفيليات، تم تأسيس ستة من هذه الأنواع ويُنسب إليها المساهمة في الحد من حالة آفة السوسة في شرق الولايات المتحدة 

  التعزيز

التعزيز هو التلاعب المباشر بالأعداء الطبيعيين لزيادة فعاليتهم.

 يمكن تحقيق ذلك بإحدى طريقتين عامتين أو كليهما: 

1. الإنتاج الضخم والاستعمار الدوري
2.  التحسين الجيني للأعداء الطبيعيين.

 أكثر هذه الأساليب شيوعًا هي الطريقة الأولى، حيث يتم إنتاج الأعداء الطبيعية في الحشرات، ثم يتم إطلاقها إما عن طريق التلقيح أو بشكل غزير.

 على سبيل المثال، في المناطق التي لا يستطيع فيها عدو طبيعي معين قضاء فصل الشتاء، قد يسمح إطلاق التلقيح في كل ربيع للسكان بتكوين الآفة ومكافحتها بشكل مناسب.

 تتضمن الإطلاقات المتدفقة إطلاق أعداد كبيرة من عدو طبيعي بحيث يتغلب سكانها تمامًا على عدد الآفات، يتم استخدام التعزيز في حالة عدم وجود مجموعات عدو طبيعي أو لا يمكنها الاستجابة بسرعة كافية لتعداد الآفات، لذلك،

 لا توفر الزيادة عادة قمعًا دائمًا للآفات، كما قد يحدث مع طرق الاستيراد أو الحفظ.

التطبيقات الحالية للمراقبة البيولوجية

التحكم البيولوجي هو علم مثير لأنه يدمج باستمرار المعرفة والتقنيات الجديدة، سنقوم في هذا القسم بتوضيح عدة طرق يتم من خلالها تكييف المناهج التي تم تكريمها بمرور الوقت للمكافحة البيولوجية لمواجهة تحديات إدارة الآفات الحالية.

الأساليب الحديثة في زيادة الأعداء الطبيعيين

نظرًا لأن معظم عمليات الزيادة تتضمن الإنتاج الضخم و الدوري للأعداء الطبيعيين، فإن هذا النوع من المكافحة البيولوجية قد أفسح المجال للتطور التجاري

هناك المئات من منتجات المكافحة البيولوجية المتاحة تجاريًا لعشرات من اللافقاريات والفقاريات والأعشاب الضارة ومسببات الأمراض النباتية.

تختلف ممارسة الزيادة عن الاستيراد والحفظ من حيث أن إجراء تغييرات دائمة في النظام البيئي الزراعي لتحسين المكافحة البيولوجية ليس الهدف الأساسي، بدلاً من ذلك، تسعى الزيادة عمومًا إلى تكييف الأعداء الطبيعيين ليلائموا أنظمة الإنتاج الحالية.

 على سبيل المثال، تم اختيار مزارع العث المفترس( Metaseiulus occidentalis Nesbitt) في المختبر لمقاومة مبيدات الآفات المستخدمة بشكل شائع في برنامج الإدارة المتكاملة للعث في بساتين اللوز في كاليفورنيا، وفر هذا البرنامج للمزارعين ما بين 24 إلى 44 دولارًا لكل فدان سنويًا في تقليل استخدام مبيدات الآفات وخسارة الغلة، تم تحقيق التحسين الجيني للعديد من الحيوانات المفترسة والطفيليات من خلال طرق الاختيار التقليدية، ويبدو ممكنًا باستخدام تقنية الحمض النووي المؤتلف.

من الأمثلة الممتازة لممارسة التعزيز التي تم تكييفها بنجاح مع مجموعة واسعة من النظم الزراعية هو الإطلاق الغزير لدبابير Trichogramma، يتم إطلاق هذه الطفيليات الداخلية الدقيقة لبيض الحشرات في المحاصيل أو الغابات بأعداد كبيرة (تصل إلى عدة ملايين / هكتار) في الوقت المناسب لوجود بيض الآفات، تعد Trichogramma أكثر أنواع العدو الطبيعي انتشارًا، حيث تم إنتاجها على نطاق واسع وإطلاقها ميدانيًا لما يقرب من 70 عامًا في جهود المكافحة البيولوجية، في جميع أنحاء العالم، تتم معالجة أكثر من 32 مليون هكتار من المحاصيل الزراعية والغابات سنويًا باستخدام Trichogramma spp، في 19 دولة، معظمها في الصين وجمهوريات الاتحاد السوفيتي السابق.

في الصين، تستفيد أنظمة الإنتاج الزراعي وإدارة الآفات من انخفاض تكاليف العمالة، وتتبع بشكل عام عمليات مبتكرة للغاية ولكنها بسيطة من الناحية التكنولوجية، على سبيل المثال، Trichogramma spp، التي يتم إطلاقها بغزارة لقمع حفار قصب السكر، Chilo spp، تتم حماية التجمعات في قصب السكر من المطر والحيوانات المفترسة داخل حزم الظهور، يتم لف البيض المتطفل الذي يتم تربيته بواسطة الحشرات في أقسام من الأوراق ثم يتم انزلاقها باليد فوق شفرات قصب السكر، يتم معظم إنتاج Trichogramma في الصين في منشآت تنتج المواد لمنطقة محددة، تتراوح هذه المرافق من الحشرات في الهواء الطلق إلى المنشآت الآلية التي تقود العالم في تطوير بيض المضيف الاصطناعي.

كان أحد العوائق أمام التنفيذ الأوسع للمكافحة البيولوجية في الزراعة الغربية هو الاقتصاد الاجتماعي، في النظم الزراعية الحالية ذات الإنتاج الكبير، يتم إعطاء علاوة على الكفاءة واقتصاد الحجم، تطورت الصناعات الداعمة بالكامل حول تطبيق الكيماويات الزراعية، بما في ذلك تصنيع معدات التطبيق والتوزيع والمبيعات، فضلاً عن خدمات التطبيقات، لكي لا تتعارض منتجات المكافحة البيولوجية مع هذه الصناعات، ولمنافسة مبيدات الآفات بقوة، يجب أن تتمتع بالعديد من الخصائص نفسها، من الناحية المثالية، يجب أن تكون فعالة مثل مبيدات الآفات، وأن يكون لها نشاط متبقي، وأن تكون سهلة الاستخدام، ويجب أن تتمتع بالقدرة على تطبيقها بسرعة على نطاق واسع باستخدام معدات التطبيق التقليدية.

في أوروبا الغربية، أدى ما يقرب من عقدين من البحث المكثف إلى التسويق التجاري لثلاثة منتجات تستخدم الأصل الأوروبي، Trichogramma brassicae Bezdenko، لقمع حفار الذرة الأوروبي، Ostrina nubilalis Hübner، في حقول الذرة، يتم تطبيق هذه المنتجات سنويًا على ما يقرب من 7000 هكتار في كل من سويسرا وألمانيا، و150 هكتارًا في النمسا، و15000 هكتار في فرنسا، تعتمد جميع المنتجات الثلاثة على عبوات بلاستيكية أو ورقية مُصنعة مصممة لتوفير الحماية للدبابير من التقلبات الجوية والافتراس حتى ظهورها في الحقل.