مكافحة الآفات البيولوجية (Biological pest control)

المكافحة البيولوجية، والمعروفة أيضًا باسم المكافحة الحيوية، هي استراتيجية لإدارة الآفات تستخدم كائنات حية أخرى لتنظيم تجمعات الأنواع غير المرغوب فيها، بما في ذلك حيوانات الآفات (مثل الحشرات والعث)، والأعشاب الضارة، ومسببات الأمراض التي تؤثر على الحيوانات أو النباتات. ويستفيد هذا النهج بشكل أساسي من العمليات البيئية الطبيعية مثل الافتراس، والتطفل، وأكل الأعشاب، على الرغم من أنه يتضمن في كثير من الأحيان إدارة بشرية نشطة. وهو بمثابة عنصر حاسم في برامج الإدارة المتكاملة للآفات (IPM). تميز الأطر التنظيمية في الولايات المتحدة وأوروبا بشكل ملحوظ بين تسجيل اللافقاريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى كعوامل مكافحة بيولوجية والكائنات الحية الدقيقة، والتي يتم تصنيفها على أنها مبيدات حيوية.

المكافحة البيولوجية أو المكافحة الحيوية هي طريقة للسيطرة على الآفات، سواء كانت حيوانات الآفات مثل الحشرات والعث أو الأعشاب الضارة أو مسببات الأمراض التي تؤثر على الحيوانات أو النباتات عن طريق استخدام كائنات حية أخرى. وهي تعتمد على الافتراس، أو التطفل، أو الحيوانات العاشبة، أو غيرها من الآليات الطبيعية، ولكنها تتضمن أيضًا دورًا نشطًا في الإدارة البشرية. ويمكن أن يكون عنصرا هاما في برامج الإدارة المتكاملة للآفات (IPM). يتم تسجيل اللافقاريات والكائنات الحية الدقيقة الأخرى كعوامل مكافحة بيولوجية من قبل السلطات في الولايات المتحدة وأوروبا بشكل مختلف تمامًا عن الكائنات الحية الدقيقة، التي يتم تسجيلها كمبيدات حيوية.

تشمل المكافحة البيولوجية ثلاثة أساليب استراتيجية أساسية: الكلاسيكية (الاستيراد)، والتي تنطوي على إدخال عدو طبيعي للآفة بهدف إقامة سيطرة طويلة المدى؛ الاستقرائي (التعزيز)، ويتميز بإطلاق أعداد كبيرة من الأعداء الطبيعيين لتحقيق القضاء السريع على الآفات؛ والتلقيح (الحفظ)، الذي يركز على تنفيذ التدابير اللازمة للحفاظ على مجموعات الأعداء الطبيعيين، غالبًا من خلال إعادة الاستقرار الدوري.

تلعب الأعداء الطبيعية دورًا حاسمًا في تنظيم الكثافة السكانية للآفات الحشرية المحتملة. تشتمل عوامل المكافحة البيولوجية هذه عادةً على الحيوانات المفترسة والطفيليات ومسببات الأمراض والمنافسين. بالنسبة لأمراض النبات، كثيرًا ما يطلق على عوامل المكافحة البيولوجية اسم مضادات. تشمل عوامل المكافحة البيولوجية التي تستهدف الأعشاب الضارة الحيوانات المفترسة للبذور، والحيوانات العاشبة، ومسببات الأمراض النباتية.

ومع ذلك، يمكن أن تشكل تدخلات المكافحة البيولوجية مخاطر على التنوع البيولوجي، في المقام الأول من خلال الهجمات غير المقصودة على الأنواع غير المستهدفة عبر الآليات المذكورة أعلاه. ويتجلى هذا الخطر بشكل خاص عند إدخال نوع جديد دون إجراء تقييم شامل لتداعياته البيئية المحتملة.

التاريخ

تم تقديم مصطلح "المكافحة البيولوجية" رسميًا بواسطة هاري سكوت سميث خلال اجتماع عام 1919 لفرع منحدر المحيط الهادئ التابع للجمعية الأمريكية لعلماء الحشرات الاقتصاديين في ريفرسايد، كاليفورنيا. ويعود الفضل في اعتمادها على نطاق واسع إلى عالم الحشرات بول هـ. ديباخ (1914–1993)، الذي ركزت حياته المهنية الواسعة على آفات محاصيل الحمضيات. ومع ذلك، فإن التطبيق العملي للمكافحة البيولوجية يسبق هذا المصطلح بقرون. أول حالة موثقة لاستخدام أحد أنواع الحشرات لمكافحة الآفات ترجع إلى "نانفانغ كاومو تشوانغ" (南方草木狀، نباتات المناطق الجنوبية)، ويرجع تاريخها إلى تقريبًا. 304 م. هذا العمل، المنسوب إلى عالم النبات من أسرة جين الغربية جي هان (嵇含، 263–307)، يصف كيف "يبيع شعب جياوزي النمل وأعشاشه متصلة بأغصان تشبه أغصان القطن الرقيقة، وتكون النملة ذات اللون الأصفر المحمر أكبر من المعتاد. وبدون مثل هذا النمل، ستتعرض ثمار الحمضيات الجنوبية لأضرار بالغة بسبب الحشرات". يتم تعريف النمل المشار إليه باسم huang gan (huang ويعني الأصفر، وgan ويعني الحمضيات)، والمعروف علميًا باسم Oecophylla smaragdina. تظهر روايات لاحقة عن هذه الممارسة في نصوص مثل لينغ بياو لو يي (أواخر أسرة تانغ أو الأسر الخمس المبكرة)، جي لو بيان بقلم تشوانغ جيسو (أسرة سونغ الجنوبية)، كتاب غرس الأشجار بقلم يو تشن مو (أسرة مينغ)، قوانغدونغ شينغ يو (القرن السابع عشر)، Lingnan بقلم Wu Zhen Fang (سلالة تشينغ) وNanyue Miscellanies بقلم Li Diao Yuan وآخرين.

بدأت منهجيات المكافحة البيولوجية الحديثة في الظهور في سبعينيات القرن التاسع عشر. في الولايات المتحدة خلال هذه الفترة، بدأ سي. في. رايلي، عالم الحشرات في ولاية ميسوري، ود. ليبارون، عالم الحشرات في ولاية إلينوي، عملية إعادة توزيع الطفيليات داخل الولايات لإدارة الآفات الزراعية. نفذ تشارلز رايلي الشحنة الدولية الافتتاحية لعامل المكافحة البيولوجية في عام 1873، حيث أرسل العث المفترس Tyroglyphus phylloxera إلى فرنسا لمكافحة نبات نبات العنب (Daktulosphaira vitifoliae)، الذي كان يدمر مزارع الكروم الفرنسية. بدأت وزارة الزراعة الأمريكية (USDA) البحث في مجال المكافحة البيولوجية الكلاسيكية بعد إنشاء قسم علم الحشرات في عام 1881، تحت قيادة سي. في. رايلي. حدث الإدخال الأولي للدبور الطفيلي إلى الولايات المتحدة بين عامي 1883 و1884، حيث شمل Cotesia glomerata البراكونيد، والذي تم استيراده من أوروبا لمكافحة فراشة الملفوف البيضاء الغازية، Pieris Rapae. وفي وقت لاحق، من عام 1888 إلى عام 1889، تم استيراد خنفساء الفيداليا، نوفيوس كارديناليس (نوع من خنفساء السيدة)، من أستراليا إلى كاليفورنيا لقمع القشور القطنية الوسادة، Iceryapurchasi. شكلت هذه الحشرة القشرية تهديدًا كبيرًا لصناعة الحمضيات الناشئة في كاليفورنيا. ومع ذلك، بحلول أواخر عام 1889، كان عدد سكانها قد تضاءل بالفعل. أدى هذا الإنجاز الملحوظ إلى إدخال الحشرات المفيدة لاحقًا إلى الولايات المتحدة.

في عام 1905، أطلقت وزارة الزراعة الأمريكية مبادرتها الافتتاحية واسعة النطاق للمكافحة البيولوجية، حيث أرسلت علماء الحشرات إلى أوروبا واليابان لتحديد الأعداء الطبيعيين للعثة الإسفنجية، Lymantria dispar dispar، والفراشة ذات الذيل البني، Euproctis chrysorrhoea، وكلاهما كانا مدمرين. الآفات الغازية التي تؤثر على الأشجار والشجيرات. وبالتالي، تسعة أنواع من الطفيليات (الدبابير الانفرادية) تستهدف العثة الإسفنجية، وسبعة أنواع تستهدف العثة ذات الذيل البني، ونوعين مفترسين فعالين ضد كلا العثتين نجحوا في تكوين مجموعات سكانية في الولايات المتحدة. في حين أن هؤلاء الأعداء الطبيعيين لم يتمكنوا من القضاء على العثة الإسفنجية تمامًا، إلا أنهم خففوا بشكل كبير من تكرار ومدة وشدة تفشيها، مما أدى إلى تصنيف البرنامج على أنه ناجح. كما ساهمت هذه المبادرة في صياغة العديد من المفاهيم والمبادئ والإجراءات التنفيذية لتنفيذ برامج المكافحة البيولوجية.

تم إدخال صبار التين الشوكي في البداية إلى كوينزلاند، أستراليا، كأنواع للزينة بدءًا من عام 1788. وبحلول عام 1920، تكاثرت هذه النباتات بسرعة، واستعمرت أكثر من 25 مليون هكتار في جميع أنحاء أستراليا، مع معدل توسع سنوي قدره مليون هكتار. أثبتت الطرق التقليدية مثل الحفر والحرق والسحق عدم فعاليتها في إدارة انتشارها. وللحد من تكاثر النبات، تم إدخال عاملين للمكافحة البيولوجية: عثة الصبار Cactoblastis cactorum والحشرة القشرية Dactylopius. من عام 1926 إلى عام 1931، تم نشر الملايين من بيض عثة الصبار في جميع أنحاء كوينزلاند، مما حقق نجاحًا كبيرًا؛ بحلول عام 1932، تم القضاء على غالبية إصابات التين الشوكي.

المثال الأولي الموثق للمكافحة البيولوجية الكلاسيكية في كندا يتعلق بالزنبور الطفيلي Trichogramma minutum. في عام 1882، قام ويليام سوندرز، الكيميائي والمدير الافتتاحي لمزارع دومينيون التجريبية، بإلقاء القبض على أفراد من هذا الدبابير في ولاية نيويورك ثم أطلقهم في حدائق أونتاريو للتحكم في دودة الكشمش الغازية نيماتوس ريبيسي. من عام 1884 إلى عام 1908، واصل جيمس فليتشر، الذي عمل كأول عالم حشرات في دومينيون، إدخال طفيليات ومسببات أمراض إضافية لإدارة الآفات في جميع أنحاء كندا.

فئات المكافحة البيولوجية للآفات

تشمل المكافحة البيولوجية للآفات ثلاث استراتيجيات أساسية: الاستيراد (المعروف أيضًا باسم المكافحة البيولوجية الكلاسيكية)، والزيادة، والحفظ.

الاستيراد

يتطلب الاستيراد، أو المكافحة البيولوجية الكلاسيكية، إدخال الأعداء الطبيعيين للآفة في بيئة جديدة حيث لا يكون هؤلاء الأعداء من السكان الأصليين. وكانت التطبيقات الأولية تفتقر في كثير من الأحيان إلى الإشراف الرسمي والبحث العلمي، مما أدى في بعض الأحيان إلى تحول بعض الأنواع المدخلة نفسها إلى آفات خطيرة.

للقضاء الأمثل على الآفات، يجب أن يمتلك عامل المكافحة البيولوجية قدرات استعمارية قوية، تمكنه من التكيف مع التغيرات المكانية والزمانية في الموائل. يتم تعظيم الفعالية عندما يُظهر العامل ثباتًا زمنيًا، مما يسمح لمجموعته بالصمود حتى أثناء الغياب المؤقت للأنواع المستهدفة، وعندما يعمل كباحث انتهازي، قادر على استغلال مجموعات الآفات بسرعة.

تشمل النجاحات المبكرة في المكافحة البيولوجية إدارة Iceryapurchasi (حشرة الوسادة القطنية) في أستراليا من خلال إدخال الحشرة المفترسة Rodolia Cardinalis (خنفساء الفيداليا). تم تكرار هذه الطريقة لاحقًا في كاليفورنيا، باستخدام كل من الخنفساء والذبابة الطفيلية Cryptochaetum Iceryae. ومن الإنجازات الملحوظة الأخرى السيطرة على Antonina graminis في تكساس بواسطة Neodusmetia sangwani خلال ستينيات القرن العشرين.

وقد أدى إدخال الأعداء الطبيعيين إلى تخفيف الأضرار التي تسببها Hypera postica بشكل كبير، والمعروفة باسم سوسة البرسيم الحجازي، وهي آفة غازية كبيرة تؤثر على محاصيل العلف. وفي غضون عقدين من إدخالها، شهدت أعداد السوسة في المناطق المزروعة بالبرسيم الحجازي في شمال شرق الولايات المتحدة انخفاضًا بنسبة 75 بالمائة.

تم إدخال عشبة التمساح، وهي من الأنواع الغازية من أمريكا الجنوبية، إلى الولايات المتحدة، حيث تستقر جذورها في المياه الضحلة، مما يعيق أنظمة الملاحة والري والسيطرة على الفيضانات. أدى إطلاق خنفساء برغوث أعشاب التمساح واثنين من عوامل المكافحة البيولوجية الإضافية في فلوريدا إلى انخفاض كبير في تغطية النبات. وبالمثل، فإن نبات السالفينيا العملاق (Salvinia molesta)، وهو عشب مائي آخر يسبب مشاكل، يعيق الممرات المائية، ويقلل تدفق المياه، ويؤثر سلبًا على الأنواع المحلية. تم تحقيق مكافحة فعالة في المناخات الدافئة باستخدام سوسة السالفينيا (Cyrtobagous salviniae) وعثة حفار ساق السالفينيا (Samea multiplicalis)؛ على سبيل المثال، أبلغت زيمبابوي عن انخفاض بنسبة 99% في الأعشاب الضارة خلال فترة عامين.

إن الدبابير الطفيلية التي يتم تربيتها تجاريًا، وتحديدًا Trichogramma ostriniae، لا تقدم سوى سيطرة محدودة وغير متسقة ضد حفار الذرة الأوروبي (Ostrinia nubilalis)، وهي آفة زراعية خطيرة. يتم عادةً الحصول على نتائج أكثر فعالية من خلال استخدام بكتيريا Bacillus thuringiensis المصممة بعناية. استراتيجية مكافحة متكاملة لـ Ostrinia nubilalis، تتضمن إطلاق Tricogramma Brassicae (طفيلي بيض) يتبعه Bacillus thuringiensis subs. أثبت kurstaki (مبيد اليرقات)، فعالية أكبر في الحد من أضرار الآفات مقارنةً بمعالجات المبيدات الحشرية التقليدية.

تمت إدارة مجموعة Levuana iridescens، وهي عثة ليفوانا، وهي آفة جوز الهند الشديدة في فيجي، بنجاح من خلال مبادرة المكافحة البيولوجية الكلاسيكية التي تم تنفيذها في عشرينيات القرن الماضي.

التكبير

تستلزم الزيادة إطلاقًا تكميليًا للأعداء الطبيعيين الأصليين في منطقة معينة، وبالتالي تعزيز التجمعات السكانية الحالية. يتضمن إطلاق التلقيح الإدخال الدوري لكميات صغيرة من عوامل المكافحة لتسهيل تكاثرها، بهدف القضاء على الآفات والوقاية منها على المدى الطويل. على العكس من ذلك، يتضمن الإطلاق الغمري نشر أعداد كبيرة من العوامل للتقليل سريعًا من أعداد الآفات الموجودة بالفعل والمدمرة، ومعالجة مشكلة فورية. في حين أن الزيادة يمكن أن تكون فعالة، فإن نجاحها غير مضمون ويتوقف على التفاعلات الدقيقة بين الآفة المحددة وعامل مكافحتها.

يُلاحظ مثال توضيحي لإطلاق التلقيح في الإنتاج البستاني لمختلف محاصيل الدفيئة. يتم استخدام الإطلاقات المنتظمة للدبور الطفيلي Encarsia formosa لمكافحة الذبابة البيضاء الدفيئة، في حين يتم استخدام العث المفترس Phytoseiulus persimilis للسيطرة على سوس العنكبوت ذو النقطتين.

يُطلق طفيل البيض التريكوجراما بشكل متكرر بشكل غامر للسيطرة على العث الضار. ويجري حاليًا تقديم طرق جديدة للإطلاقات الغمرية، مثل نشر الطائرات بدون طيار. تحدد طفيليات البيض بيض مضيفيها المستهدفين من خلال إشارات مختلفة، بما في ذلك الكيرومونات التي تم تحديدها على حراشف العثة. وبالمثل، يتم تطبيق Bacillus thuringiensis والمبيدات الحشرية الميكروبية الأخرى بكميات كافية لتحقيق تأثير سريع. تتراوح معدلات إطلاق التريكوجراما الموصى بها في محاصيل الخضروات أو الحقل عادةً من 5000 إلى 200000 لكل فدان (1 إلى 50 لكل متر مربع) أسبوعيًا، ويتم تعديلها وفقًا لمستوى الإصابة بالآفات. وبالمثل، يتم إطلاق الديدان الخيطية الممرضة للحشرات بمعدلات الملايين أو حتى المليارات لكل فدان للسيطرة على آفات حشرية معينة تعيش في التربة.

الحفظ

يتضمن النهج الثالث لإدارة الآفات البيولوجية الحفاظ على الأعداء الطبيعيين الأصليين داخل بيئاتهم الحالية. وبما أن هذه الأعداء الطبيعية تتكيف بطبيعتها مع موائلها المحددة والآفات المستهدفة، فإن الحفاظ عليها غالبًا ما يكون بسيطًا واقتصاديًا. على سبيل المثال، فإن زراعة المحاصيل المنتجة للرحيق على طول محيط حقول الأرز تجسد هذه الاستراتيجية. توفر مثل هذه المزروعات الرحيق، وتدعم الطفيليات والحيوانات المفترسة التي تستهدف آفات نطاطات النبات. وقد أثبتت هذه الطريقة فعالية ملحوظة، حيث أدت إلى انخفاض كثافة الآفات بمقدار 10 إلى 100 ضعف، وانخفاض استخدام المزارعين للمبيدات الحشرية بنسبة 70%، وزيادة غلة المحاصيل بنسبة 5%. في سياق مشابه، لوحظ أن الحيوانات المفترسة لحشرة المن تسكن أعشاب التوسك المجاورة لتحوطات حدود الحقل في إنجلترا؛ ومع ذلك، كان انتشارهم في المناطق المركزية للحقول بطيئًا بشكل ملحوظ. أدى تنفيذ شريط بعرض متر واحد من أعشاب التوسك داخل المراكز الميدانية إلى تعزيز مكافحة الآفات من خلال توفير مواقع لقضاء الشتاء لهذه الحيوانات المفترسة من حشرات المن.

يمكن تكييف أنظمة المحاصيل الزراعية لتعزيز تجمعات الأعداء الطبيعيين، وهي استراتيجية يطلق عليها في كثير من الأحيان التلاعب بالموائل. إن إنشاء الموائل المناسبة، بما في ذلك أحزمة الحماية، أو السياج، أو بنوك الخنافس، يوفر بيئات حيث يمكن للحشرات المفيدة مثل الدبابير الطفيلية أن تقيم وتتكاثر، وبالتالي تدعم استمرارية مجموعات الأعداء الطبيعية. وحتى التدابير البسيطة، مثل الاحتفاظ بطبقة من الأوراق المتساقطة أو المهاد، توفر مصدرًا غذائيًا للديدان ومأوى للحشرات، والتي تعمل لاحقًا كمصدر غذاء للثدييات المفيدة مثل القنافذ والزبابة. توفر أكوام السماد وأكوام الخشب ملجأً لللافقاريات والثدييات الصغيرة. تستفيد البرمائيات من وجود الأعشاب الطويلة والبيئات المائية. إن ترك النباتات الحولية الميتة والنباتات غير القوية دون إزعاج في الخريف يسمح للحشرات باستخدام سيقانها المجوفة للمأوى الشتوي. في زراعة الكروم في كاليفورنيا، يتم أحيانًا دمج أشجار البرقوق في مزارع الكروم لتعزيز موائل الشتاء أو توفير ملجأ لطفيليات آفات العنب المهمة. يتم أيضًا استخدام تركيب الملاجئ الاصطناعية، مثل الصناديق الخشبية أو الصناديق أو أواني الزهور، في بعض الأحيان، خاصة في إعدادات الحدائق، لزيادة جاذبية المناطق المزروعة للأعداء الطبيعيين. على سبيل المثال، يمكن تشجيع حشرة أبو مقص، وهي من الحيوانات المفترسة الطبيعية، في الحدائق عن طريق تعليق أواني الزهور المقلوبة المليئة بالقش أو الصوف الخشبي. يمكن جذب الأربطة الخضراء من خلال استخدام الزجاجات البلاستيكية ذات القاع المفتوح ولفافة الورق المقوى الداخلية. تسهل بيوت الطيور تعشيش الطيور الحشرية. يمكن تحقيق جذب الأنواع الأكثر فائدة عن طريق اختيار فتحة دخول ذات حجم دقيق لسكان الطيور المستهدفين.

في زراعة القطن، يمكن أن يؤدي استبدال المبيدات الحشرية واسعة النطاق بطرق تحكم انتقائية، مثل القطن Bt، إلى تعزيز بيئة أكثر ملاءمة للأعداء الطبيعيين لآفات القطن عن طريق تخفيف تعرضهم للعوامل الكيميائية. هذه الحيوانات المفترسة أو الطفيليات قادرة على إدارة أنواع الآفات التي لا تتأثر بالبروتين Bt. في حين أن انخفاض جودة الفرائس وتوافرها، الناتج عن تعزيز السيطرة بواسطة القطن المعدل وراثيًا، قد يؤدي أحيانًا إلى انخفاض غير مباشر في أعداد الأعداء الطبيعيين، إلا أن نسبة الآفات المستهلكة أو المتطفلة تظل قابلة للمقارنة بين حقول القطن المعدلة وراثيًا وغير المعدلة وراثيًا.

عوامل المكافحة البيولوجية

الحيوانات المفترسة

الحيوانات المفترسة هي في الغالب كائنات حية حرة تستهلك بشكل مباشر كمية كبيرة من الفرائس طوال حياتها. وبالنظر إلى أن العديد من الآفات الزراعية الهامة هي حشرات، فإن نسبة كبيرة من الحيوانات المفترسة المستخدمة في المكافحة البيولوجية هي أنواع آكلة للحشرات. الخنافس السيدة، وخاصة يرقاتها التي تنشط من مايو إلى يوليو في نصف الكرة الشمالي، هي مفترسات شرهة لحشرات المن، وتستهلك أيضًا العث والحشرات القشرية واليرقات الصغيرة. بالإضافة إلى ذلك، تفترس الخنفساء المرقطة (Coleomegilla maculata) بيض ويرقات خنفساء البطاطس في كولورادو (Leptinotarsa ​​decemlineata).

تستهلك المراحل اليرقية للعديد من أنواع الذباب الحوام في المقام الأول حشرات المن، مع يرقة واحدة قادرة على التهام ما يصل إلى 400 فرد أثناء تطورها. ومع ذلك، لا تزال فعاليتها في البيئات الزراعية التجارية دون دراسة.

ويتغذى عنكبوت السلطعون، Philodromus cespitum، على نطاق واسع أيضًا على حشرات المن، ويعمل كعامل مكافحة بيولوجي داخل بساتين الفاكهة الأوروبية.

تعد العديد من أنواع الديدان الخيطية المسببة للأمراض (EPNs) من عوامل المكافحة البيولوجية المهمة ضد مختلف الآفات الحشرية واللافقاريات. تطور هذه الديدان الخيطية مرحلة مقاومة للإجهاد، تسمى الطور المعدي، والتي تنتشر عبر التربة لتحديد موقع مضيفات الحشرات المناسبة وإصابتها. عند دخول المضيف، تهاجر إلى الدملمف، حيث تخرج من ركود النمو وتطلق البكتيريا التكافلية. تتكاثر هذه البكتيريا المتعايشة وتفرز السموم، مما يؤدي في النهاية إلى زوال الحشرة المضيفة. على سبيل المثال، Phasmarhabditishermaphrodita، وهي نيماتودا مجهرية، قاتلة للرخويات. تتضمن دورة حياتها المعقدة مرحلة حياة حرة ومعدية في التربة، حيث ترتبط خلالها بالبكتيريا المسببة للأمراض مثل Moraxella osloensis. تخترق الديدان الخيطية البزاقة عبر منطقة الوشاح الخلفي، ثم تتغذى وتتكاثر داخليًا؛ ومع ذلك، فإن البكتيريا هي المسؤولة بشكل أساسي عن موت البزاقة. يمكن الوصول إلى هذه الديدان الخيطية تجاريًا في أوروبا ويتم إدارتها عن طريق الري في التربة الرطبة. تظهر الديدان الخيطية الممرضة للحشرات فترة صلاحية محدودة بسبب قدرتها المحدودة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة والبيئات القاحلة. علاوة على ذلك، يمكن أن تكون فعالية تطبيقها مقيدة بنوع التربة المحدد.

يتم استخدام العديد من الأنواع في المكافحة البيولوجية لسوس العنكبوت. وتشمل هذه العث المفترس Phytoseiulus persimilis وNeoseilus californicus وAmblyseius cucumeris، إلى جانب الذباب المفترس Feltiella acarisuga وخنفساء الدعسوقة Stethorus punctillum. أثبتت حشرة Orius insidiosus تطبيقًا ناجحًا في إدارة تفشي سوس العنكبوت ذو النقطتين وتريبس الزهرة الغربية (Frankliniella occidentalis).

تُستخدم أيضًا الكائنات المفترسة، مثل Cactoblastis cactorum، في القضاء على أنواع النباتات الغازية. على سبيل المثال، تعمل عثة الشوكران السامة (Agonopterix alstroemeriana) كعامل مكافحة بيولوجي للشوكران السام (Conium maculatum). خلال مرحلة اليرقات، تتغذى هذه العثة حصريًا على نبات الشوكران السام الذي تستضيفه. يمكن أن تصل أعداد اليرقات إلى المئات لكل نبات مضيف فردي، مما يؤدي إلى تدمير مساحات واسعة من نبات الشوكران.

في إدارة آفات القوارض، توفر القطط المنزلية مكافحة بيولوجية فعالة، خاصة عند دمجها مع استراتيجيات تقليل أماكن الإيواء أو الاختباء. في حين أن القطط يمكن أن تخفف بشكل فعال من الزيادات في أعداد القوارض، إلا أنها تثبت أنها أقل فعالية في القضاء على الإصابات الشديدة القائمة. يتم استخدام بومة الحظيرة أحيانًا للتحكم البيولوجي في القوارض. على الرغم من عدم وجود دراسات كمية تثبت فعاليتها لهذا الغرض المحدد، فإن بومة الحظيرة تعتبر من الحيوانات المفترسة للقوارض ويمكن أن تكون بمثابة طريقة بديلة أو تكميلية للتحكم في القطط. ويمكن تشجيع تواجدهم في منطقة ما من خلال توفير صناديق العش.

في هندوراس، نفذت خطة عمل مجتمعية تدابير المكافحة البيولوجية ضد البعوض الزاعجة المصرية، المسؤول عن نقل حمى الضنك والأمراض المعدية الأخرى. تضمنت هذه المبادرة إدخال مجدافيات الأرجل، والسلاحف الصغيرة، وسمك البلطي الصغير في الآبار والخزانات، وهي مواقع التكاثر الرئيسية للبعوض، وبالتالي القضاء على يرقات البعوض.

وحتى بالنسبة للمفصليات التي تعتبر عادةً مفترسات ملزمة للحيوانات، وخاصة المفصليات الأخرى، فإن مصادر الغذاء الزهرية مثل الرحيق، وبدرجة أقل، حبوب اللقاح، غالبًا ما تكون بمثابة موارد تكميلية مفيدة. لاحظت دراسة سابقة أن البالغ Adalia bipunctata، وهو نوع مفترس يشيع استخدامه في المكافحة الحيوية لنبات Ephestia kuehniella، يمكنه البقاء على قيد الحياة على الزهور ولكنه فشل في إكمال دورة حياته. ونتيجة لذلك، تم إجراء تحليل تلوي للتأكد من وجود اتجاه أوسع ضمن البيانات المنشورة سابقا. في بعض الحالات، تكون الموارد الزهرية ضرورية بشكل لا لبس فيه. بشكل جماعي، فإن توفر الموارد الزهرية (وتقليدها، مثل الماء المحلى بالسكر) يعزز طول العمر والخصوبة، مما يشير إلى أنه حتى أحجام السكان المفترسة يمكن أن تعتمد على وفرة الأغذية غير الفرائس. ولذلك، فإن الصيانة المستدامة ونجاح مجموعات المكافحة الحيوية قد يعتمد على قرب النباتات المزهرة.

الطفيليات

تضع الطفيليات بيضها على أو داخل مضيف حشري، والذي يعمل لاحقًا كمصدر غذائي ليرقاتها النامية. تؤدي هذه العملية دائمًا إلى وفاة المضيف. غالبية الطفيليات الحشرية هي غشائيات الأجنحة (الدبابير) أو ثنائيات الأجنحة (الذباب)، وكثيرًا ما تظهر خصوصية مضيفة عالية التخصص. تشمل المجموعات التصنيفية الرئيسية الدبابير النكنيومية، التي تستهدف في المقام الأول اليرقات؛ الدبابير braconid، التي تصيب اليرقات ومجموعة متنوعة من الحشرات الأخرى، مثل المن؛ الدبابير الكلسيدية، المعروفة بتطفلها على بيض ويرقات العديد من أنواع الحشرات؛ والذباب التاكيني، الذي يتطفل على مجموعة واسعة من الحشرات، بما في ذلك اليرقات، والخنافس البالغة واليرقات، ونصفيات الأجنحة (البق الحقيقي). تحقق الطفيليات فعالية مثالية في تقليل أعداد الآفات عندما تمتلك الكائنات المضيفة لها ملاذًا محدودًا من الافتراس.

تمثل الطفيليات فئة بارزة من عوامل المكافحة البيولوجية المستخدمة على نطاق واسع في إدارة الآفات. تستخدم عمليات التربية التجارية عادة نموذجين متميزين للإنتاج: أنظمة إنتاج يومية كبيرة الحجم وقصيرة الأجل وأنظمة إنتاج يومية منخفضة الحجم وطويلة الأجل. يتطلب النشر الفعال مزامنة إنتاج الطفيليات مع فترات الإطلاق المثالية، بما يتوافق مع توافر الأنواع المضيفة الحساسة في مراحل النمو المناسبة. في حين أن مرافق الإنتاج الأكبر حجما غالبا ما تحافظ على عملياتها على مدار العام، فإن بعضها متخصص في الإنتاج الموسمي. وينشأ تحدي كبير من الفصل الجغرافي بين مرافق التربية ومواقع التطبيق الميداني، مما يجعل نقل الطفيليات مشكلة. يمكن لظروف الشحن المعاكسة، مثل درجات الحرارة المرتفعة أو الاهتزازات الميكانيكية من المركبات، أن تؤثر بشكل كبير على قدرة الطفيلي على البقاء.

يستهدف الدبور الطفيلي الدقيق، Encarsia formosa، الذباب الأبيض، وهي حشرات تتغذى على النسغ ومن المعروف أنها تسبب الذبول وتطور العفن السخامي الأسود في الخضروات ونباتات الزينة المزروعة في الدفيئة. يُظهر هذا النوع أقصى قدر من الفعالية ضد الإصابات منخفضة المستوى، مما يوفر حماية مستدامة على مدى فترات طويلة. يقوم الدبور بوضع بيضه داخل "حراشف" الذبابة البيضاء غير الناضجة، والتي تصبح داكنة فيما بعد عندما تخضع اليرقات الطفيلية للتشرنق. في بولينيزيا الفرنسية، تم إدخال Gonatocerus ashmeadi (Hymenoptera: Mymaridae) للمكافحة البيولوجية للقناص زجاجي الأجنحة، Homalodisca vitripennis (Hemiptera: Cicadellidae)، مما أدى إلى تقليل كثافة الآفات بنسبة 95% تقريبًا.

تُمثل دودة براعم شجرة التنوب الشرقية آفة حشرية شديدة التدمير منتشرة في النظم الإيكولوجية لغابات التنوب والتنوب. في حين أن الطيور المفترسة تقدم شكلاً طبيعيًا من أشكال المكافحة البيولوجية، فقد تم استكشاف أنواع الدبابير الطفيلية Trichogramma minutum كبديل محتمل لاستراتيجيات إدارة الآفات الكيميائية الأكثر إثارة للجدل.

تبحث المساعي البحثية المعاصرة في المنهجيات المستدامة لإدارة الصراصير في المناطق الحضرية من خلال تطبيق الدبابير الطفيلية. ونظرًا لأن نسبة كبيرة من مجموعات الصراصير تعيش في شبكات الصرف الصحي وغيرها من البيئات المحمية التي لا تتأثر إلى حد كبير بالمبيدات الحشرية التقليدية، فإن نشر أنواع الدبابير النشطة في الصيد يمثل نهجًا استراتيجيًا للحد من أعداد الصراصير.

مسببات الأمراض

تشمل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض البكتيريا والفطريات والفيروسات. تقوم هذه العوامل إما بقتل أو عجز مضيفيها وتظهر عادةً درجة من خصوصية المضيف. في حين أن العديد من الأمراض الحشرية الميكروبية تظهر بشكل طبيعي، إلا أنها تستخدم أيضًا كمبيدات بيولوجية. يعتمد تفشي مسببات الأمراض التي تحدث بشكل طبيعي على الكثافة، ولا تظهر عمومًا إلا عندما تصل أعداد الحشرات إلى كثافات أعلى.

ظل استخدام مسببات الأمراض لمكافحة الحشائش المائية غير مستكشف حتى اقتراح أساسي من زيتلر وفريمان في عام 1972. وقبل ذلك، لم يتم استخدام أي شكل من أشكال المكافحة الحيوية ضد النباتات المائية. في مراجعتهما الشاملة، سلط زيتلر وفريمان الضوء على النقص السائد في الاهتمام والبيانات المتاحة، وفهرسة المعرفة الموجودة فيما يتعلق بالأعداء الطبيعيين (آفات الآفات)، بغض النظر عن طبيعتها المسببة للأمراض. وافترضوا أن تنفيذ مثل هذه الضوابط في البيئات المائية يجب أن يكون مباشرًا مثل تطبيقات المكافحة الحيوية الأرضية. لقد شهدت العقود اللاحقة بالفعل اعتمادًا واسع النطاق لمنهجيات المكافحة الحيوية في البيئات المائية، مما يعكس استخدامها الراسخ على الأرض.

البكتيريا

تستهدف استراتيجيات المكافحة البيولوجية التي تستخدم البكتيريا الحشرات في المقام الأول من خلال أجهزتها الهضمية، مما يحد من فعاليتها ضد الآفات ذات أجزاء الفم الماصة، مثل حشرات المن والحشرات القشرية. تمثل Bacillus thuringiensis (Bt)، وهي بكتيريا التربة المنتشرة في كل مكان، الأنواع البكتيرية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في المكافحة البيولوجية للآفات. يتم استخدام ما لا يقل عن أربعة أنواع فرعية من Bt لمكافحة الآفات الحشرية التي تنتمي إلى قشريات الأجنحة (العث والفراشات)، ومغمدية الأجنحة (الخنافس)، وثنائية الأجنحة (الذباب الحقيقي). يمكن لممارسي الزراعة العضوية الحصول على هذه البكتيريا في أكياس بوغية مجففة، والتي يتم بعد ذلك إعادة تكوينها بالماء وتطبيقها كرذاذ على المحاصيل الحساسة مثل البراسيكا وأشجار الفاكهة. علاوة على ذلك، فإن الجينات من B. تم دمج thuringiensis في المحاصيل المعدلة وراثيًا، مما يمكّن هذه النباتات من إنتاج سموم بروتينية محددة للمبيدات الحشرية. يمنح هذا التعديل الوراثي مقاومة للآفات الحشرية، مما يقلل من الاعتماد على المبيدات الاصطناعية. ومع ذلك، إذا طورت الآفات مقاومة للسموم الموجودة في هذه المحاصيل المعدلة وراثيًا، فإن فائدة B. قد يتعرض نبات تورينجينسيس للخطر أيضًا في أنظمة الزراعة العضوية. أثبتت بكتيريا أخرى، Paenibacillus popilliae، المسؤولة عن مرض الجراثيم اللبنية، فعاليتها في إدارة مجموعات الخنافس اليابانية من خلال استهداف مرحلة اليرقات. تُظهر هذه البكتيريا خصوصية عالية للمضيف، ولا تشكل أي تهديد للفقاريات أو الأنواع اللافقارية الأخرى.

تُستخدم العديد من أجناس البكتيريا، بما في ذلك أنواع العصيات، والزائفة الزائفة الفلورية، والعقديات، في المكافحة البيولوجية لمسببات الأمراض الفطرية المختلفة.

مبادرات مكافحة البعوض في كولومبيا.

تدخل مهم يتضمن إطلاق Wolbachia المصاب بـA. حقق البعوض الزاعجة المصرية انخفاضًا كبيرًا (94-97%) في حالات الإصابة بحمى الضنك في مدن بيلو وميديلين وإيتاغوي الكولومبية. وقد قاد هذه المبادرة برنامج البعوض العالمي (WMP) غير الربحي. تمنع بكتيريا Wolbachia قدرة البعوض على نقل الفيروسات المفصلية مثل حمى الضنك وZika، وتورث هذه البكتيريا من الأم عن طريق ذرية الحشرات. يغطي المشروع مساحة إجمالية قدرها 135 كيلومترًا مربعًا (52 ميلًا مربعًا)، ويخدم 3.3 مليون نسمة. نجحت غالبية منطقة التدخل في تحقيق هدف إصابة 60% من سكان البعوض الأصليين. ومع ذلك، فإن منظمة الصحة العالمية (WHO) لا تؤيد حاليًا هذه التقنية تحديدًا.

الفطريات كعوامل مكافحة بيولوجية.

تشمل الفطريات الممرضة للحشرات، وهي أنواع فطرية قادرة على التسبب في أمراض الحشرات، ما لا يقل عن 14 نوعًا معروفًا تتطفل على حشرات المن. يتم إنتاج Beauveria bassiana على نطاق واسع من أجل الإدارة البيولوجية للآفات الحشرية المتنوعة، بما في ذلك الذباب الأبيض، والتربس، وحشرات المن، والسوس. يتم استخدام الأنواع الموجودة ضمن جنس ليكانسيليوم لمكافحة الذباب الأبيض، والتربس، والمن. وبالمثل، يتم استخدام أنواع Metarhizium ضد مجموعة من الآفات مثل الخنافس والجراد والجنادب الأخرى ونصفيات الأجنحة والعث العنكبوتي. يُظهر Isaria fumosorosea (الذي كان يُسمى سابقًا Paecilomyces fumosoroseus) فعاليته ضد الذباب الأبيض والتربس وحشرات المن. علاوة على ذلك، يتم استخدام Purpureocillium lilacinum (المعروف سابقًا باسم Paecilomyces lilacinus) في مكافحة نيماتودا تعقد الجذور، بينما ينشط 89 نوعًا من Trichoderma ضد مسببات أمراض نباتية معينة. ومن الجدير بالذكر أنه تم استخدام Trichoderma viride في الجهود المبذولة لمكافحة مرض الدردار الهولندي وأظهر بعض التأثيرات القمعية على مرض أوراق الفضة، وهي حالة تؤثر على الثمار ذات النواة التي تسببها الفطريات المسببة للأمراض Chondrostereum Purpureum.

يمكن إدارة الكائنات الفطرية المسببة للأمراض من خلال استخدام الفطريات أو البكتيريا أو الخمائر الأخرى. تشمل الأمثلة الأنواع من جنس Gliocladium، وأنواع Pythium الطفيلية، والأشكال الثنائية النواة من أنواع Rhizoctonia، وأنواع Laetisaria.

تُستخدم الفطريات التي تنتمي إلى أجناس Cordyceps وMetacordyceps في المكافحة البيولوجية لمجموعة واسعة من الأشخاص. من الآفات المفصلية. بالإضافة إلى ذلك، أثبتت أنواع Entomophaga فعاليتها ضد آفات معينة، بما في ذلك من الخوخ الأخضر.

تم التحقيق في أنواع مختلفة داخل شعبة Chytridiomycota وBlastocladiomycota لمعرفة إمكاناتها كعوامل مكافحة بيولوجية. على وجه التحديد، من Chytridiomycota، Synchytrium Solstitiale قيد النظر حاليًا لاستخدامه في الولايات المتحدة للسيطرة على الشوك النجمي الأصفر الغازي (Centaurea solstitialis).

الفيروسات كعوامل مكافحة بيولوجية.

تظهر فيروسات البكالوريا خصوصية عالية للمضيف، وتستهدف أنواعًا فردية من الحشرات، وقد أثبتت فائدتها في المكافحة البيولوجية للآفات الفيروسية. مثال توضيحي هو تطبيق فيروس Lymantria dispar multicapsid النووي متعدد التعرق. تم نشر هذا الفيروس عن طريق الرش الجوي فوق مناطق الغابات الواسعة في أمريكا الشمالية لإدارة تساقط الأوراق الشديد الناجم عن يرقات العثة الإسفنجية. عند تناول الفيروس، تستسلم يرقات العثة للعدوى. وتطلق جثثها المتحللة بعد ذلك جزيئات فيروسية على أوراق الشجر، مما يسهل إصابة اليرقات الأخرى.

تم إدخال فيروس مرض النزف الدموي في الأرانب، وهو أحد مسببات أمراض الثدييات، إلى أستراليا عمدًا كإجراء لمكافحة بيولوجية ضد مجموعات الأرانب الأوروبية. وبعد ذلك، انتهك الفيروس الاحتواء وانتشر في جميع أنحاء البلاد، مما أدى إلى وفيات كبيرة بين الأرانب. ومع ذلك، أظهرت الأرانب اليافعة البقاء على قيد الحياة، ومن ثم نقلت المناعة إلى ذريتها، مما أدى في النهاية إلى ظهور مجموعات مقاومة للفيروسات. في البداية، حقق إدخاله إلى نيوزيلندا في التسعينيات نجاحًا مماثلاً؛ ومع ذلك، في غضون عقد من الزمن، تطورت المناعة المكتسبة، وانتعشت مجموعات الأرانب إلى كثافات ما قبل مرض RHD.

تُستخدم الفيروسات الفطرية ذات الحمض النووي الريبوزي (RNA) للسيطرة على مسببات الأمراض الفطرية المختلفة.

أوميكوتا

Lagenidium giganteum هو عفن مائي يعمل كطفيلي في المرحلة اليرقية للبعوض. عند إدخاله إلى البيئات المائية، تتجاوز أبواغه المتحركة بشكل انتقائي الأنواع المضيفة غير المناسبة، وتبحث بنشاط عن مضيفي يرقات البعوض المناسب. الميزة الملحوظة لهذا القالب هي مرحلته الخاملة المقاومة للجفاف، مما يسهل تأثيرًا مستدامًا وبطيئًا على مدار عدة سنوات. وللأسف، فإن فعاليته معرضة للخطر بسبب التعرض للعديد من العوامل الكيميائية المستخدمة عادة في برامج مكافحة البعوض.

المنافسون

يتم استخدام نبات الكرمة البقولي Mucuna pruriens في بنين وفيتنام كعامل مكافحة بيولوجي ضد العشب الغازي Imperata cylindrica. تُظهِر هذه الكرمة قوة استثنائية، حيث تقمع النباتات المجاورة من خلال الاستبعاد التنافسي للموارد الأساسية مثل الفضاء والضوء. يُذكر أن Mucuna pruriens لا يُظهر ميولًا غازية خارج المناطق المزروعة. علاوة على ذلك، يمكن استخدام Desmodium uncinatum في الأنظمة الزراعية ذات الدفع والجذب لتثبيط النبات الطفيلي، عشبة الساحرة (Striga).

تشكل ذبابة الأدغال الأسترالية، Musca vetustissima، آفة مزعجة كبيرة في أستراليا؛ ومع ذلك، فإن الكائنات المحللة المحلية في المنطقة لا تتكيف مع معالجة روث الأبقار، الذي يعمل بمثابة الركيزة الأساسية لتكاثر هذه الذباب. ونتيجة لذلك، قدم مشروع خنفساء الروث الأسترالي (1965-1985)، بقيادة جورج بورنيميسزا من منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية، تسعة وأربعين نوعًا من خنافس الروث لتقليل حجم الروث، وبالتالي الحد من موائل التكاثر المحتملة للذباب.

الاستخدام المشترك للطفيليات ومسببات الأمراض

عند مواجهة حالات الإصابة الواسعة النطاق والشديدة بالآفات الغازية، كثيرًا ما تشتمل استراتيجيات الإدارة المتكاملة للآفات على التطبيق المشترك لتقنيات المكافحة المختلفة. ومن الأمثلة التوضيحية ذات الصلة حفار الدردار الزمردي، Agrilus Planipennis، وهي خنفساء غازية نشأت من الصين، وقد أهلكت عشرات الملايين من أشجار الدردار ضمن نطاقها الذي تم إدخاله إلى أمريكا الشمالية. ابتداءً من عام 2003، تعاون العلماء الأمريكيون مع الأكاديمية الصينية للغابات لتحديد الأعداء الطبيعيين للخنفساء في موطنها الأصلي. أدى هذا المسعى إلى اكتشاف العديد من أنواع الدبابير الطفيلية: Tetrastichus Planipennisi، وهو طفيل داخلي يرقي جماعي؛ Oobius agrili، وهو طفيل انفرادي يتوالد على البيض؛ و Spathius agrili، وهو طفيل خارجي يرقي اجتماعي. تم بعد ذلك إدخال هذه الأنواع وإطلاقها في الولايات المتحدة كعوامل مكافحة بيولوجية محتملة لحفار الرماد الزمردي. تشير النتائج الأولية لـ Tetrastichus Planipennisi إلى فعالية واعدة، ويتم حاليًا نشر هذا الطفيل بالاشتراك مع Beauveria bassiana، وهو مُمْرِض فطري معروف بخصائصه المبيدة للحشرات.

النباتات الثانوية

علاوة على ذلك، تعمل المكافحة البيولوجية للآفات أحيانًا على تعزيز الآليات الدفاعية للنباتات للتخفيف من أضرار المحاصيل التي تسببها الحيوانات العاشبة. وتشمل هذه التقنيات الزراعة المتعددة الأنواع، والتي تنطوي على زرع نوعين أو أكثر، على سبيل المثال، محصول أولي إلى جانب نبات ثانوي، والذي قد يكون في حد ذاته محصولًا آخر. يمكّن هذا النهج المواد الكيميائية الدفاعية التي ينتجها المصنع الثانوي من توفير الحماية للمحصول الأساسي المزروع بشكل مشترك.

الآفات المستهدفة

الآفات الفطرية

تتضمن عوامل المكافحة البيولوجية لنبات Botrytis cinerea Fusarium spp. وبنسليوم كلافيفورم على الخس؛ التريكوديرما النيابة. على العنب والفراولة. Cladosporium Herbarum على الفراولة؛ Bacillus brevis على الملفوف الصيني؛ والخمائر والبكتيريا المختلفة على المحاصيل المتنوعة الأخرى. يمكن إدارة Sclerotinia sclerotiorum بواسطة العديد من عوامل المكافحة الحيوية الفطرية. يمكن التخفيف من حدة عدوى القرون الفطرية في الفاصولياء باستخدام Trichoderma hamatum عند استخدامها قبل الإصابة بالعدوى أو بالتزامن معها. تُستخدم الفيروسات للتحكم في Cryphonectria parasitica وGaeumannomyces graminis وSclerotinia spp. وOphiostoma novo-ulmi. يتم التحكم في البياض الدقيقي والصدأ المتنوع بواسطة أنواع Bacillus المختلفة. والزائفة الفلورسنت. يمكن Colletotrichum orbculare أن يثبط الالتهابات اللاحقة ذاتيًا إذا تم التعامل معه لتحفيز المقاومة الجهازية للنبات عن طريق إصابة الورقة السفلية.

الصعوبات

إن نسبة كبيرة من الآفات الزراعية والبستانية والحرجية والحضرية الحرجة هي أنواع غازية غريبة. تصل هذه الأنواع في كثير من الأحيان خالية من الطفيليات ومسببات الأمراض والحيوانات المفترسة التي تطورت بشكل مشترك، مما يسمح لمجموعاتها بالتكاثر دون رادع. وفي حين يبدو إدخال الأعداء الطبيعيين لهذه الآفات بمثابة استراتيجية مكافحة منطقية، فإنه غالبا ما ينطوي على تداعيات غير متوقعة. قد تكون الأطر التنظيمية غير كافية، مما يؤدي إلى تأثيرات غير متوقعة على التنوع البيولوجي، ويمكن أن يتم إعاقة التنفيذ الناجح لهذه التقنيات بسبب عدم كفاية المعرفة بين الممارسين الزراعيين.

التأثيرات البيئية غير المقصودة

تمتلك طرق المكافحة البيولوجية القدرة على التأثير على التنوع البيولوجي من خلال آليات مختلفة، بما في ذلك الافتراس، والتطفل، والإمراضية، والمنافسة، أو أشكال أخرى من التفاعل مع الأنواع غير المستهدفة. لا تستهدف عوامل المكافحة المقدمة الآفة المقصودة حصريًا، بل إنها تؤثر في كثير من الأحيان على الأنواع المحلية أيضًا. على سبيل المثال، لا تزال الدبابير الطفيلية التي تم إدخالها إلى هاواي في الأربعينيات من القرن الماضي لإدارة آفة حرشفية الأجنحة موجودة، مما قد يؤدي إلى آثار ضارة على النظام البيئي الأصلي. ومع ذلك، من الضروري إجراء دراسات شاملة حول النطاق المضيف والتأثيرات البيئية قبل تحديد العواقب البيئية بشكل نهائي.

لا تعتبر الحيوانات الفقارية بشكل عام مناسبة كعوامل للمكافحة البيولوجية نظرًا لميلها إلى التغذية العامة، والعديد من الأمثلة البارزة لمبادرات المكافحة الحيوية الفاشلة تتضمن مثل هذه الأنواع. ومن الأمثلة البارزة على ذلك الإدخال المتعمد لضفدع القصب (Rhinella Marina) إلى أستراليا، بهدف مكافحة خنفساء قصب السكر الرمادية (Dermolepida albohirtum) وغيرها من آفات قصب السكر. في عام 1935، تم نشر 102 ضفدع مصدرها هاواي في الأسر قبل إطلاقها في حقول قصب السكر الاستوائية الشمالية. كشفت الملاحظات اللاحقة أن قدرة الضفادع المحدودة على القفز منعتها من افتراس خنافس القصب التي تسكن السيقان العلوية للنباتات. على الرغم من ذلك، انتشر ضفدع القصب بسرعة عن طريق أكل حشرات أخرى، مما أدى إلى إزاحة الأنواع البرمائية المحلية من موائلها وإدخال أمراض جديدة، مما أدى إلى انخفاض كبير في أعداد الضفدع والضفادع الأصلية. علاوة على ذلك، يفرز ضفدع القصب سمومًا من غدده النكفية عند التهديد أو التعامل معه، مما يسبب الأذى أو الوفاة للحيوانات المفترسة الأسترالية الأصلية، بما في ذلك الجوانا، وثعابين النمر، والدنغو، والدصيور الشمالي، التي حاولت استهلاكه. ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن الحيوانات المفترسة المحلية تظهر استجابات تكيفية، من الناحيتين الفسيولوجية والسلوكية، مما قد يسهل تعافي السكان على المدى الطويل.

تم إدخال سوسة تغذية البذور Rhinocyllus conicus إلى أمريكا الشمالية لإدارة شوك المسك الغازي (Carduus nutans) والشوك الكندي (Cirsium arvense). ومع ذلك، فإن هذه السوسة تفترس أيضًا أنواع الشوك المحلية، مما يؤثر بشكل ضار على نبات الشوك البلاتي المتوطن (Cirsium neomexicanum) من خلال استهداف النباتات الأكبر حجمًا بشكل تفضيلي، وبالتالي تقليل تجمع الجينات، وتقليل إنتاج البذور، وفي النهاية تعريض بقاء الأنواع للخطر. في الوقت نفسه، تم نشر سوسة Larinus المسطحة في محاولة للسيطرة على نبات الشوك الكندي، إلا أنها ألحقت بالمثل أضرارًا بأنواع أخرى من نبات الشوك، بما في ذلك نوع مصنف على أنه مهدد بالانقراض.

تم إدخال النمس الآسيوي الصغير (Herpestes javanicus) إلى هاواي بهدف السيطرة على أعداد الفئران. ومع ذلك، فقد نشأ عدم تطابق بيئي خطير: النمس نهاري، في حين أن الفئران ليلية في المقام الأول. وبالتالي، كان النمس يفترس في الغالب أنواع الطيور المستوطنة في هاواي، وخاصة بيضها، بدلاً من الفئران المستهدفة. في الوقت الحالي، تشكل مجموعات الجرذان والنمس تهديدات كبيرة لحيوانات الطيور المحلية. وقد تم هذا التقديم دون فهم شامل لتداعياته البيئية المحتملة، حيث كانت الأطر التنظيمية غائبة في ذلك الوقت. تتطلب الممارسات المعاصرة تقييمًا أكثر صرامة لتجنب الإصدارات المماثلة.

تم نشر سمكة البعوض الشرقية القوية وعالية التكاثر (Gambusia holbrooki)، والتي تعيش في جنوب شرق الولايات المتحدة، عالميًا خلال ثلاثينيات وأربعينيات القرن العشرين لاستهلاك يرقات البعوض وبالتالي التخفيف من انتقال الملاريا. ومع ذلك، فقد ازدهر هذا النوع على حساب الحيوانات المائية المحلية، مما أدى إلى انخفاض أعداد الأسماك المستوطنة والضفادع من خلال التنافس بين الأنواع على الموارد الغذائية والافتراس المباشر على بيضها ويرقاتها. في أستراليا، تظل إدارة أعداد أسماك البعوض قضية مثيرة للجدل؛ في عام 1989، توصل الباحثان إيه إتش أرثينجتون وإل إل لويد إلى أن "التحكم البيولوجي في السكان يتجاوز القدرات الحالية بكثير".

تعليم المزارعين والمزارعين

هناك عائق كبير أمام التنفيذ الواسع النطاق لاستراتيجيات مكافحة الآفات البيولوجية ينبع من تفضيل المزارعين الراسخ لتطبيقات مبيدات الآفات التقليدية. ومع ذلك، فإن المبيدات الحشرية لها العديد من العواقب غير المرغوب فيها، مثل تعزيز مقاومة الآفات والقضاء على الحيوانات المفترسة الطبيعية. يمكن أن تؤدي هذه التأثيرات لاحقًا إلى تفشي أنواع الآفات غير المستهدفة وتؤثر على المحاصيل الواقعة بعيدًا عن المناطق المعالجة. لتعزيز اعتماد المزارعين على أساليب المكافحة الحيوية، أثبت نهج التعلم التجريبي فعاليته. يتضمن ذلك عرض تجارب ميدانية مباشرة، مما يسمح بالمراقبة المباشرة لافتراس الآفات، أو عرض أمثلة للآفات المتطفلة. في الفلبين، حيث كان استخدام المبيدات الحشرية في بداية الموسم ضد يرقات مجلدات الأوراق أمرًا معتادًا، نُصح المزارعون بالالتزام بمبادئ توجيهية تحظر الرش خلال الثلاثين يومًا الأولى بعد الزرع. أدى هذا التدخل إلى انخفاض بنسبة الثلث في استخدام المبيدات الحشرية وتحول ملحوظ في تصورات المزارعين فيما يتعلق باستخدام المبيدات الحشرية.

المنهجيات المرتبطة

يتضمن النهج المتعلق بالمكافحة البيولوجية للآفات إدخال أفراد عقيمين إلى السكان الأصليين للكائن المستهدف. يتم تطبيق هذه المنهجية على نطاق واسع على الحشرات، حيث يتم إطلاق كمية كبيرة من الذكور المعقمة بالإشعاع في البيئة للتنافس مع الذكور الأصليين للحصول على فرص التزاوج مع الإناث. الإناث التي تتزاوج مع هؤلاء الذكور العقيمين تنتج بعد ذلك بيضًا عقيمًا، مما يؤدي إلى انخفاض في حجم السكان. يمكن أن يؤدي الإدخال المستمر والمتكرر للذكور العقيمة، مع مرور الوقت، إلى انخفاض كبير في إجمالي عدد الكائنات الحية. وقد تم مؤخرًا استخدام تقنية مماثلة لمكافحة الحشائش، وذلك باستخدام حبوب اللقاح المشععة لإنتاج بذور مشوهة غير قادرة على الإنبات.

المراجع

المراجع

• K. إيسر وج.و. بينيت، المحررين (2002). التطبيقات الزراعية الحادي عشر. The Mycota – دراسة شاملة عن الفطريات كأنظمة تجريبية للأبحاث الأساسية والتطبيقية. برلين، هايدلبرغ: سبرينغر برلين هايدلبرغ. ص. السابع-388. رقم ISBN 978-3-662-03059-2. OCLC 851379901.إلعاد، يجال؛ فريمان، ستانلي. "التحكم البيولوجي في مسببات الأمراض النباتية الفطرية". .

  عام

  • ويدنمان، ر. (2000). مقدمة في المكافحة البيولوجية. معهد الغرب الأوسط للمراقبة البيولوجية، إلينوي.
  • Cowie, R. H. (2001). "هل يمكن للقواقع أن تكون عوامل فعالة وآمنة للمكافحة الحيوية؟" (PDF). المجلة الدولية لإدارة الآفات. 47 (1): 23–40. كوك، ر. جيمس (سبتمبر 1993). "الاستفادة بشكل أكبر من الكائنات الحية الدقيقة المدخلة للتحكم البيولوجي في مسببات أمراض النبات". المراجعة السنوية لعلم أمراض النبات. 31 (1): 53–80. الولايات المتحدة. الكونغرس، مكتب تقييم التكنولوجيا (1995). "التقنيات البيولوجية لمكافحة الآفات" (PDF). Ota-Env-636.فيليكس واكرز; بول فان راين وجان بروين (2005). الأغذية التي توفرها النباتات للحشرات آكلة اللحوم - التبادلية الوقائية وتطبيقاتها. مطبعة جامعة كامبريدج، 2005. ISBN 978-0-521-81941-1.التأثيرات على التنوع البيولوجي المحلي
    • Pereira, M. J.; وآخرون. (1998). “الحفاظ على الغطاء النباتي الطبيعي في جزر الأزور”. <ط>بول. المصحف. مونيك. فونشال. 5: 299–305.كوري، ج. مايرز، ج. (2000) "التأثيرات البيئية المباشرة وغير المباشرة للمكافحة البيولوجية".الاتجاهات في علم البيئة & التطور. 15 (4): 137–139. التأثيرات الاقتصادية
      • Griffiths, G. J. K. (2007). “فعالية واقتصاديات موائل المأوى من أجل الحفظ”. التحكم البيولوجي. 45: 200–209. دوى:10.1016/j.biocontrol.2007.09.002.كولير, تي; ستينويكا، ر. (2003). “تقييم نقدي للتحكم البيولوجي المعزز”. اقتصاديات التعزيز. 31 (2): 245–256. دوى:10.1016/j.biocontrol.2004.05.001.
        • رابطة منتجي المكافحة الحيوية الطبيعية
        • المنظمة الدولية للرقابة البيولوجية