آفت کش بیولوژیک یا حشره کش زیستی یک ماده یا ارگانیسم بیولوژیکی است که به موجوداتی که به عنوان آفت دیده می شوند، آسیب می رساند، می کشد یا دفع می کند. مدیریت بیولوژیکی آفات شامل استفاده از شکارچیان و پارازیتوئید ها (عوامل ماکرو)، آفت کش های میکروبی (عوامل میکرو) و یا آفتکش های گیاهی است.

آفتکش های زیستی از موجودات زنده مانند گیاهان، باکتری ها، ، قارچ ها، ویروس ها، نماتدها و غیره به دست می آیند. از حشره کش های بیولوژیکی در برنامه های مدیریت یکپارچه آفات (IPM) به عنوان جایگزینی برای سموم شیمیایی استفاده می شود که با توجه به مزایای زیادی که دارد، با استقبال خوبی از طرف کشاورزان و باغداران عزیز روبرو شده است. از اینرو در این مقاله از زیست بانی پایا قصد داریم در مورد آفتکش بیولوژیکی، مزایا و انواع آنها را شرح دهیم. با ما همراه باشید.

آنچه در اینجا می خوانید:

• آفتکش های بیولوژیک چیست؟
• دسته بندی آفت کش های زیستی
• مزایای استفاده از آفت کش های زیستی
• چرا زیست بانی پایا کشاورزان را به استفاده از آفت کش های بیولوژیک تشویق می کند

آفت کش های زیستی چیست؟

آفت کش های بیولوژیکی ترکیباتی هستند که برای مدیریت آفات کشاورزی با استفاده از روش های کنترل بیولوژیکی خاص بجای سموم شیمیایی استفاده می شوند. حشره کش های زیستی به محصولاتی اطلاق می شود که حاوی عوامل بیوکنترل هستند – یعنی ارگانیسم های طبیعی یا مواد مشتق شده از مواد طبیعی از جمله ژن ها یا متابولیت های آنها که برای کنترل آفات استفاده می شوند.

طبق تعریف فائو، آفت کش‌های بیولوژیک عوامل بیوکنترل غیرفعال (passive agents) هستند، برعکس عوامل کنترل زیستی، مانند پارازیتوئیدها، پریداتورها و بسیاری از گونه‌های نماتدهای بیمارگر حشرات (entomopathogenic) که فعالانه به دنبال آفت هستند.

پس از بیش از چندین دهه سال استفاده از آفت کش های شیمیایی، کشاورزی مدرن به طور فزاینده ای از محصولات بیوکنترل استفاده می کند. هزینه بالا، آسیب به محیط زیست، عوارض سلامتی و مقاومت در برابر حشره کش ها شیمیایی و از طرفی، صرفه اقتصادی، تولید محصولات ارگانیک و مقاومت کمتر به آفت کش های بیولوژیکی، باعث شده است که کشاورزان و باغ داران به خرید و استفاده از حشره کش های زیستی روی بیاورند. استفاده از آفتکش های بیولوژیک به توسعه پایدار کشاورزی کمک بسزایی می کند.

چرا باید از آفت کش بیولوژیک استفاده کنیم؟

آفت کش های بیولوژیک در تولید محصولات کشاورزی ارگانیک و حتی تولید گیاهان خانگی سالم نقش مهمی دارند. به خاطر فناوری پیشرفته و خاصی که در تولید حشره کش های زیستی استفاده شده است، اثرگذاری و راندمان بالایی دارند و به همین خاطر استفاده از این نوع ترکیبات برای مبارزه و کنترل جمعیت آفات، تقریبا در تمام کشورهای دنیا، مرسوم می باشد.

آفتکش های زیستی، منشاء طبیعی دارند و از قارچ، باکتری، ویروس و گیاهان گرفته می شوند. در ساخت این محصولات از هیچ مواد شیمیایی استفاده نمی شود. هزینه تولید و استفاده از آنها به مراتب بسیار کمتر از سموم شیمیایی است ضمن اینکه هیچ خطری برای محیط زیست ندارند. با کاربرد حشره کش های بیولوژیک سلامتی و تندرستی را به افراد جامعه هدیه خواهید داد در حالیکه محصولات شما نسبتا سالم تر و از طمع و مزه طبیعی بهره می برند.

آفت کش های شیمیایی در مقابل آفتکش های بیوتکنولوژی

استفاده از آفت کش های شیمیایی در چندین سال گذشته باعث مشکلات فراوانی شده اند. در حالیکه سلامت محیط زیست را به خطر می اندازند، تاثیرات جدی و مخربی روی آب و خاک و محصولات کشاورزی گذاشته اند. اکثر سموم شیمیایی اثرات مضر خود را سال ها روی خاک نگه می دارند. در مقابل آفت کش های زیستی یا بیولوژیک که جایگزین بسیار مناسبی برای سموم شیمیایی هستند، خطرات و آسیب های زیست محیطی را به حداقل ممکن رسانده است و سلامتی انسان ها را تهدید نمی کند. آفت کش زیستی از مواد طبیعی ساخته شده اند و هیچگونه بقایایی از خود بجای نمی گذارند و البته در کنترل و مدیریت آفات و بیماری ها نقش پر رنگی دارند. آفتکش بیولوژیک ارگانیسم های مضر خاک و گیاه را از بین می برد ولی مواد مغذی را حفظ می کند.

آفتکش های بیولوژیکی چگونه آفات را از بین می برند

آفت کش های بیولوژیکی می توانند به یک یا چند مورد از حالت های زیر، آفات را کنترل کنند:

• به محض تماس، آفت را از بین می برد (تماسی)
• بعد از خوردن، آفت از بین می رود (گوارشی)
• آفت را از محل دور می کند (دور کننده repellent)
• از تغذیه آفت جلوگیری می کند (ضدتغذیه ای antifeedant)
• مانع رشد آفت می شود (بازدارنده های رشد)
• از تولید مثل جلوگیری می کند

حشره کش های بیولوژیکی باکتری ها، ویروس ها، قارچ ها و سایر میکروارگانیسم هایی هستند که به حشرات حمله می کنند. آفت کش زیستی شامل ﺳﻠﻮل ﻫﺎی زﻧﺪه، اﺳﭙﻮر و کریستال ﺳﻤﯽ ﺑﺎﮐﺘﺮی است که به طور قابل توجهی آفات و مواد آلوده خاک را از بین می برد. آفت کش بیولوژیکی تنها در چند ساعت می توانند منجر به مسمومیت گوارشی حشرات و نابودی آنها شود. این پاتوژن های طبیعی اغلب در جلوگیری از شیوع آفات بسیار مهم هستند. برخی از حشره کش های بیولوژیکی برای کنترل آفات در محصولات زراعی، تولید و به بازار عرضه شده اند

معمولاً باکتری‌ها در هنگام تغذیه آفات، سمومی تولید می‌کنند که برای آنها مضر است، ویروس‌ها و تک یاخته‌ها حشرات را می‌کشند و رفتار تغذیه‌شان را مختل می‌کنند، بنابراین حشرات از گرسنگی می‌میرند، قارچ‌ها با رشد روی اندامهای حشرات، آنزیم‌هایی ترشح می‌کنند که پوشش بیرونی حشره را ضعیف می‌کنند و سپس با ورود به داخل بدن حشره، رشد و نمو کرده و در آخر آفت را آلوده و از بین می برند. و در نهایت نماتدها با ورود به منافذ طبیعی بدن یا با نفوذ مستقیم به بافت کوتیکول حشره، ارگانیسم های هدف خود را از بین می برند.

با این توضیح به سراغ دسته بندی آفتکش های بیولوژیکی می رویم:

طبقه بندی حشره کش بیولوژیک

آفت کش های بیولوژیک مواد طبیعی هستند که آفات را با مکانیسم های غیرسمی کنترل و حذف می کنند. در تولید آفت کش های بیوشیمیایی موادی با پایه طبیعی یا میکروبی بکار رفته اند مانند عصاره های مختلف گیاهان معطر که آفات حشرات را به تله ها جذب می کنند. سه دسته اصلی از آفت کش های زیستی وجود دارند. در ادامه به شرح هر کدام می پردازیم.

حشره کش های بیولوژیکی مبتنی بر باکتری

اکثر انواع بیو حشره کش های تجاری بر پایه باکتری بیمارگر حشرات Bacillus thuringiensis یا حشره کش بیولوژیکی Bt هستند. آفت کش بی تی پر مصرف ترین و شناخته شده ترین حشره کش بیولوژیک در جهان است. این گونه یک باکتری هوازی، گرم مثبت از خانواده باسیل ها است و به صورت رویشی در خاک، آب، هوا و گیاهان به طور گسترده وجود دارد. آفت کش بیولوژیک Bt بر فعالیت پروتئین های Cry یا Cyt تکیه می کنند که به غشای (اپیتلیوم) سلول های روده میانی حشره را آسیب میرساند و باعث مرگ آفت می شود. این حشره کش ها بیش از 90 درصد از بازار فروش حشره کش های میکروبی را تشکیل می دهند و عمدتاً در کشاورزی استفاده می گردند.

حشره کش های BT ممکن است حاوی سویه های مختلف B. thuringiensis باشند که ژن های مختلف Cry یا Cyt را بیان می کنند. به عنوان مثال، آنهایی که از سویه‌های B. thuringiensis var kurstaki و var aizawai به دست می‌آیند، آفات خانواده پروانه ها (Lepidoptera) را کنترل می‌کنند، در حالی که حشره‌کش‌های Bt گرفته شده از واریته san diego یا tenebrionis آفات از خانواده سخت بالپوشان (Coleoptera) را کنترل می‌ کنند.

آفت کش Bt را بیشتر بشناسیم

پرمصرف‌ترین آفت‌کش‌های میکروبی زیرگونه‌ها و سویه‌های Bacillus thuringiensis یا Bt هستند. هر گونه از این باکتری ترکیب متفاوتی از پروتئین ها را تولید می کند و به طور خاص یک یا چند مرحله از زندگی آفت را نابود میکند. بطورمثال برخی از حشره کش بیولوژیکی بی تی لارو پروانه های موجود در گیاهان را کنترل می کنند، سایر واریته های Bt برای کنترل لارو مگس ها و پشه های خاص استفاده می شوند ترکیبات Bt اندوتوکسین های پروتئینی کریستاله تولید می‌کند که تحت شرایط قلیایی فعال و می‌تواند به سلولهای اپیتلیال روده لارو آسیب برساند.

از باکتری BT یک نوع ماده محافظ گیاهی ژنتیکی تولید می شود که به عنوان آفت کش بکار می رود. به عنوان مثال، دانشمندان می توانند ژن پروتئین آفت کش Bt را بگیرند و این ژن را وارد ماده ژنتیکی خود گیاه کنند. سپس گیاه به جای باکتری Bt، ماده ای را تولید می کند که آفت را از بین می برد.

حشره کش های بیولوژیکی مبتنی بر ویروس

به طور بالقوه، ویروس های بیمارگر حشرات (Entomopathogenic)، عوامل کنترل بیولوژیکی مهمی هستند. بیشتر حشره‌کش‌های زیستی تجاری، بر پایه ویروس‌هایی از جمله باکولوویروس‌هایی (Baculovirus) ساخته شده اند. خانواده باكولوويروس ها به عنوان مهمترين و مؤثرترين گروه ويروسهاي بيمارگر حشـرات در سالهای اخیر مورد بررسي و توجه قرار گرفته اند. در حال حاضر بیش از 15 حشره کش ویرویس در کشورهای مختلف به ثبت رسیده است و به صورت تجاری عرضه می شوند، بعضی از آنها داراي فرموالسيون باكولوويروس يكساني هستند، ولي در كشورهاي مختلف بـه اسامی تجاری مختلفی بـه ثبت رسيده اند. كاهش زمان ماندگاري در طبيعت، سـرعت مـرگ ميزبان و مشكل در توليد انبوه از جمله عوامل محدودكننده استفاده وسيع از حشره كش هاي ويروسي است.

حشره كش هاي ويروسي به شکل پودر و مايع در بازار عرضه می شوند. در سـاليان اخير محققان از طريق روش هاي مختلف فرموالسيون و اسـتفاده از بیوپلیمرها (مولکول های درشت به هم پیوسته) در مقیاس میکرو (کوچک) و نانو در فرمولاسیون با افزودن مواد محافظ اشـعه ماوراءبنفش خورشيد و افزاينده سرعت مرگ و مير ميزبان، موجب افزايش فعاليت باقيمانده، ميزان تأثير و كارايي و همچنين انبارداري مناسب و طولانی مدت حشره كشهاي ويروسي شده اند.

عفونت توسط ویروس‌های حشره‌کش عمدتاً از طریق عفونت در طول تغذیه لارو رخ می‌دهد که منجر به مرگ سلول‌های حساس می‌شود. ویریون‌ها (ویروس در مرحله ای از چرخۀ زندگی خود که در محیط خارج از یاخته در بدن یافت می شود و الزاماً شامل مادۀ ژنی و پوشه است) سلول‌های مجاور را آلوده می‌ کنند و به سرعت در سراسر لارو پخش می‌ شوند و میزبان را می ‌کشند.

حشره کش های بیولوژیکی مبتنی بر قارچ

قارچ کش های بیولوژیک ده ها سال است که مورد استفاده قرار می گیرند، آنها به عنوان هیپرپارازیت عمل می کنند و از طریق زخم های طبیعی در بافت کوتیکول میزبان و یا ایجاد شکاف با ترشح آنزیم هایی مانند کیتینازها به بدن میزبان خود نفوذ می کنند. Cordyceps fumosorosea یکی از شناخته‌ شده ‌ترین قارچ‌ کش در سراسر جهان است. این قارچ کش بیولوژیک در مناطق جغرافیایی گسترده و با انواع آب و هوای معتدل و گرمسیری بکار می رود و یکی از عوامل بسیار مورد توجه در برنامه مدیریت و کنترل بیولوژیکی آفات محسوب می شود. در تمام مراحل چرخه زندگی گونه های مختلف مگس سفید به ویژه مراحل نابالغ (تخم و لارو) فعالیت زیست حشره کشی دارد، البته حساس ترین مرحله مرحله لاروی N1 است. همچنین بر علیه شته ها، تریپس ها و برخی کرم ها اثر حشره کشی دارد. چرخه عفونت در حشرات حساس، به ویژه سریع است. اولین علائم 24 تا 48 ساعت پس از تماس در حشره ظاهر می شود. هاگ ها از کوتیکول حشرات هدف عبور می کنند، هیف هایی ایجاد می کنند که در داخل نفوذ کرده و تکثیر می شوند و 48 تا 72 ساعت پس از تماس توده هایی از میسلیوم را تشکیل می دهند. حداکثر سرعت هاگ زایی به 5 تا 7 روز می رسد.

مزایای استفاده از آفت کش های زیستی چیست؟

از مزیت های کاربرد آفتکش های بیولوژکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آفت کش های زیستی معمولاً سمیت کمتری نسبت به آفت کش های شیمیایی دارند.
• آفت‌کش‌های بیولوژیک عموماً فقط آفات مد نظر و نهایتاً موجودات نزدیک به آن را از بین می برند، برخلاف آفت‌کش‌های معمولی که ممکن است بجز آفات همه موجودات زنده دیگر پرندگان، حشرات و پستانداران را تحت تاثیر قرار دهد.
• آفت کش‌های زیستی اغلب در مقادیر بسیار کم، نتیجه مطلوب را می دهند. به سرعت تجزیه می ‌شوند بقایای آنها کمتر در معرض محیط زیست قرار می گیرد. این آفتکش ها عاری از مشکلات و آلودگی زیست محیطی هستند که سموم شیمایی دارند.
• استفاده از آفتکش های بیولوژیکی در برنامه های مدیریت یکپارچه آفات (IPM)، تا حد زیادی میزان استفاده از سموم شیمیایی را کاهش می دهند، و عملکرد محصول را افزایش می دهند.

با این حال، برای استفاده مؤثر (و ایمن) از آفت کش های زیستی، کشاورزان باید اطلاعات زیادی در مورد مدیریت آفات داشته باشند و باید تمام دستورالعمل های محصول را به دقت رعایت کنند.

چرا زیست بانی پایا کشاورزان را به استفاده از آفت کش های بیولوژیک تشویق می کند

استفاده از آفت کش های ایمن تر، از جمله آفت کش های زیستی به عنوان جزء اصلی برنامه های IPM ترویج می شود. در بالا از مزایا استفاده از حشره کش های زیستی گفتیم و هر کشاورز مسئول و دغدغه مند نسبت به تولید محصولات کشاورزی سالم و ارگانیک، باید درک بهتری از کاربرد این نوع آفت کش ها داشته باشد. کارشناسان زیست بانی پایا کشاورزان را تشویق می کند تا با کاربرد محصولات بیولوژیکی، هزینه های تولید خود را پایین بیاورند و محصول با تناژ بالاتر و درآمد بیشتر برداشت نمایند.

با توجه به ویژگی های زیر ما استفاده از آفت کش های بیولوژیک را توصیه می کنیم:

• آفت‌کش‌های زیستی خطرات کمتری نسبت به آفت‌کش‌های معمولی دارند
• به محیط زیست آسیب وارد نمی شود
• محصول ارگانیک تولید می گردد
• هزینه های تولید کاهش می یابد
• کشاورز محصول بیشتری برداشت می کند و در نهایت به سود بالاتری می رسد

سخن آخر

جمعیت جهان برای تامین غذا به شدت به محصولات کشاورزی وابسته است. افراد بدون منبع غذایی نمی توانند به حیات خود ادامه دهند. آفات کشاورزی رایج هستند و برای کنترل یا از بین بردن آنها از آفت کش ها استفاده می کنیم. بر اساس نوع آفتی که در صدد کنترل آن هستیم، آفت کش ها به اشکال مختلفی وجود دارند. حشره کش نوعی آفت کش است که به طور خاص جمعیت حشرات مضری که به محصولات کشاورزی آسیب می رسانند.

حشره کش های زیستی انواع خاصی از آفت کش ها هستند که از مواد طبیعی مانند حیوانات، گیاهان، باکتری ها و مواد معدنی خاص به دست می آیند. به عنوان مثال عصاره نیم یا آفتکش نیم آزال، روغن کانولا و جوش شیرین کاربردهای آفت کشی دارند و به عنوان آفت کش های زیستی در نظر گرفته می شوند. تا سال 2020، 390 ماده فعال بیولوژیکی به عنوان آفت کش ثبت شده بود.

مزایا استفاده از آفت کش های بیولوژیک بر هیچ کس پوشیده نیست و از اینرو توصیه می کنیم برای مبارزه و کنترل آفات مزارع و باغات خود از این محصولات زیستی استفاده کنید. در صورتی که در مورد آفتکش های بیولوژیک سوال دارید و یا برای خرید آن مشکل دارید، می توانید از طریق راه های ارتباطی زیر با کارشناسان زیست بانی پایا تماس بگیرید و از راهنمایی و مشاوره رایگان بهره مند شوید.