نقش پروتئین هیدرولیزات در کنترل انواع آفات مگس میوه

پروتئین هیدرولیزات‌ به‌عنوان یکی از ابزارهای مهم در کنترل آفات کشاورزی، توجه محققان و کشاورزان را به خود جلب کرده‌اند . این ترکیبات طبیعی از تجزیه پروتئین‌ها به پپتیدها و آمینواسیدها به دست می‌آیند و با توانایی جلب حشرات، به‌ویژه حشرات مکنده، به عنوان یک طعمه کارآمد در کنترل آفات استفاده می‌شوند . این مقاله به بررسی نقش پروتئین هیدرولیزات‌ در کنترل آفات کشاورزی، مکانیزم عمل آنها، مزایا و معایب استفاده از آنها و همچنین کاربردهای مختلف در محیط‌های زراعی می‌پردازد .

کنترل آفات یکی از چالش‌های اساسی در کشاورزی مدرن است . استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی، با وجود کارایی بالا در کوتاه‌مدت، مشکلاتی نظیر مقاومت آفات، آلودگی محیط‌زیست و تهدید سلامتی انسان‌ها را به همراه داشته است . از این رو، نیاز به یافتن روش‌های جایگزین و سازگار با محیط‌زیست برای کنترل آفات افزایش یافته است . یکی از این روش‌ها، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ است که به عنوان یک طعمه طبیعی برای جلب و کنترل آفات مورد استفاده قرار می‌گیرند .

پروتئین هیدرولیزات‌ : تعریف و ویژگی‌ها

پروتئین هیدرولیزات‌ از تجزیه پروتئین‌ها به پپتیدها و آمینواسیدها از طریق فرایند هیدرولیز به دست می‌آیند . این ترکیبات به‌طور طبیعی در بسیاری از مواد غذایی و محصولات جانبی صنعتی وجود دارند و به دلیل محتوای بالای نیتروژن و قابلیت هضم سریع، مورد توجه قرار گرفته‌اند . این مواد می‌توانند به عنوان محرک رشد برای گیاهان استفاده شوند و همچنین به عنوان طعمه برای حشرات مکنده مانند مگس‌ها و پروانه‌ها عمل کنند .

مکانیزم عمل پروتئین هیدرولیزات‌ در کنترل آفات

پروتئین هیدرولیزات‌ با انتشار بوی خاص خود، حشرات مکنده را جذب می‌کنند . این جلب باعث می‌شود که حشرات به سمت محل‌های حاوی این مواد حرکت کنند و در نتیجه، می‌توان از آنها برای هدایت حشرات به سمت تله‌ها و یا نقاطی که از آفت‌کش‌های موضعی استفاده شده است، بهره برد . به این ترتیب، از پروتئین هیدرولیزات‌ به عنوان یک جزء کلیدی در سیستم‌های مدیریت یکپارچه آفات (IPM) استفاده می‌شود .

تله گذاری با پروتئین هیدرولیزات جهت کنترل مگس میوه در ایران

مکانیسم‌های بیوشیمیایی پروتئین هیدرولیزات‌

پروتئین هیدرولیزات‌ از طریق هیدرولیز پروتئین‌ها به پپتیدها و آمینواسیدها تولید می‌شوند . این ترکیبات دارای ویژگی‌های بیوشیمیایی منحصر به فردی هستند که به‌طور مستقیم در جذب حشرات موثر هستند . مهم‌ترین مکانیسم‌های موثر عبارتند از :

• انتشار ترکیبات فرار : در طی فرایند هیدرولیز، ترکیبات فراری نظیر آلدهیدها، کتون‌ها و آمینواسیدهای آزاد تولید می‌شوند که دارای بوی خاص و جاذب برای حشرات مکنده هستند . این ترکیبات به‌طور طبیعی به‌عنوان سیگنال‌های شیمیایی ( کایرومون‌ها ) برای جلب حشرات عمل می‌کنند .

• تأمین منبع تغذیه : حشرات مکنده معمولاً به دنبال منابع غذایی غنی از نیتروژن و آمینواسیدها هستند . پروتئین هیدرولیزات‌ به دلیل داشتن پپتیدها و آمینواسیدهای قابل جذب، به عنوان یک منبع غذایی مناسب عمل می‌کنند که حشرات را به سمت خود جذب می‌کند .

تداخل با سیستم‌های حسی حشرات : برخی از پروتئین هیدرولیزات‌ می‌توانند با سیستم‌های شیمیایی حشرات تداخل داشته باشند، به طوری که حسگرهای شیمیایی آنها را فعال یا دچار خطا کنند . این موضوع باعث می‌شود که حشرات به اشتباه به سمت تله‌ها حرکت کنند

انواع پروتئین هیدرولیزات‌

پروتئین هیدرولیزات‌ بر اساس منبع پروتئین اولیه و روش هیدرولیز مورد استفاده، به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند :

• پروتئین هیدرولیزات حیوانی : این نوع از پروتئین‌ها از منابع حیوانی مانند پودر ماهی، ژلاتین، و ضایعات گوشت و استخوان تولید می‌شوند . پروتئین هیدرولیزات حیوانی به دلیل دارا بودن آمینواسیدهای ضروری و بوی جذاب، به‌ویژه برای جلب مگس‌های میوه مانند مایع سراترپ موثر است .

  

  مایع سراترپ نوعی پروتئین هیدرولیزات حیوانی جهت کنترل انواع مگس های میوه ( واردکننده شرکت زیست بانی پایا )

• پروتئین هیدرولیزات گیاهی : این نوع از پروتئین‌ها از منابع گیاهی مانند سویا، گندم، و سایر دانه‌ها تهیه می‌شوند . پروتئین هیدرولیزات گیاهی مانند مدلور معمولاً در کشاورزی ارگانیک و برای جلب حشرات غیرمخرب استفاده می‌شود .

• پروتئین هیدرولیزات صنعتی : این پروتئین‌ها از ضایعات صنعتی نظیر پسماندهای کارخانه‌های غذایی تولید می‌شوند و می‌توانند به عنوان یک گزینه اقتصادی برای کشاورزان در دسترس باشند .

کاربردهای مختلف پروتئین هیدرولیزات‌ در کشاورزی

1. کنترل مگس‌های میوه : یکی از مهم‌ترین کاربردهای پروتئین هیدرولیزات‌ در کنترل مگس‌های میوه است . این حشرات به دلیل تغذیه از میوه‌ها، خسارات زیادی به محصولات باغی وارد می‌کنند . با استفاده از طعمه‌های پروتئین هیدرولیزات، می‌توان این حشرات را به تله‌ها جذب کرده و از تخم‌گذاری آنها در میوه‌ها جلوگیری کرد .

2. کنترل پروانه‌ها : پروانه‌ها نیز از جمله آفات مهمی هستند که می‌توانند به محصولات زراعی آسیب برسانند . پروتئین هیدرولیزات‌ می‌توانند به عنوان طعمه برای جلب و کنترل پروانه‌ها به‌کار روند .

3. استفاده در کشت‌های گلخانه‌ای : در کشت‌های گلخانه‌ای که شرایط محیطی کنترل‌شده‌ای دارند، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ می‌تواند به‌طور مؤثری در کنترل جمعیت آفات مکنده مانند شته‌ها و سفیدبالک‌ها کمک کند .

4. مدیریت آفات در محصولات باغی : پروتئین هیدرولیزات‌ به دلیل کارایی بالا در جذب حشرات، می‌توانند در مدیریت آفات در محصولات باغی مانند مرکبات و درختان میوه هسته‌دار مؤثر باشند .

مطالعات موردی و تحقیقاتی

الف ) کنترل مگس مدیترانه‌ای میوه ( Ceratitis capitata ) یکی از موفق‌ترین کاربردهای پروتئین هیدرولیزات‌ در کنترل مگس مدیترانه‌ای میوه است که به دلیل خسارات سنگین در محصولات باغی نظیر مرکبات و هلو، هدف تحقیقات بسیاری بوده است . در مطالعه‌ای انجام شده توسط Navarro-Llopis et al. (2008) ، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ تجاری به‌عنوان طعمه در تله‌های مگس مدیترانه‌ای نشان داد که این روش می‌تواند تا ۸۰ درصد از جمعیت مگس‌ها را کاهش دهد . مطالعات نشان داده‌اند که استفاده از این روش می‌تواند به کاهش قابل توجه جمعیت مگس‌های میوه و در نتیجه کاهش خسارت به محصولات منجر شود . به عنوان مثال، در اسپانیا، استفاده از تله‌های حاوی پروتئین هیدرولیزات به کاهش ۷۰ – ۸۰ درصدی جمعیت مگس مدیترانه‌ای منجر شده است .

ب ) کنترل پروانه‌ها (Lepidoptera) پروانه‌ها نیز از جمله آفات مهم در کشاورزی هستند که به محصولات مختلفی مانند سبزیجات و گیاهان زینتی آسیب می‌زنند که با استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ می‌توان به طور موثری کنترل شوند . در تحقیقی که توسط Rizvi et al. (2016) انجام شد، پروتئین هیدرولیزات‌ گیاهی در جلب و کنترل پروانه‌های شب‌پرواز موثر بودند . نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ می‌تواند جایگزینی برای روش‌های شیمیایی در کنترل پروانه‌ها باشد . این روش به ویژه در کشت‌های گلخانه‌ای و در شرایطی که استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی محدود است، موثر بوده است .

نحوه کاربرد پروتئین هیدرولیزات در مدیریت آفات

نحوه مصرف پروتئین هیدرولیزات‌ در کنترل آفات شامل روش‌های مختلفی است که بسته به نوع آفات هدف، محصول کشاورزی و شرایط زراعی می‌تواند متفاوت باشد . در زیر به روش‌های معمول استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ برای کنترل آفات اشاره می‌شود :

1. استفاده به عنوان طعمه در تله‌ها:یکی از رایج‌ترین روش‌های استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌، به‌کارگیری آنها به عنوان طعمه در تله‌های مختلف برای جذب آفات است . این روش به‌ویژه برای کنترل حشرات مکنده مانند مگس‌های میوه بسیار موثر است .

   • تله‌های طعمه‌گذاری شده : پروتئین هیدرولیزات‌ معمولاً به‌صورت مایع یا ژل در تله‌هایی قرار داده می‌شوند که برای جذب و به دام انداختن حشرات طراحی شده‌اند . این تله‌ها ممکن است از نوع تله‌های چسبنده یا تله‌های مکانیکی باشند . تله‌ها به‌طور استراتژیک در نقاطی از مزرعه یا باغ قرار می‌گیرند که بیشترین فعالیت آفات مشاهده می‌شود .

   • میزان مصرف : معمولاً مقدار کمی از پروتئین هیدرولیزات برای هر تله کافی است، اما تعداد تله‌ها و میزان پروتئین هیدرولیزات ممکن است بسته به شدت آلودگی و وسعت مزرعه تنظیم شود . تله گذاری پروتئین هیدرولیزات در داخل تله های سراترپ

2. اسپری مستقیم روی گیاهان: در برخی موارد، پروتئین هیدرولیزات‌ به‌صورت مستقیم روی گیاهان اسپری می‌شوند تا حشرات را به خود جذب کنند و آنها را به تله‌های نزدیک یا مناطقی که از آفت‌کش‌های موضعی استفاده شده است، هدایت کنند.
   • روش اسپری: پروتئین هیدرولیزات به‌صورت محلول در آب یا به‌صورت یک ترکیب آماده مصرف به گیاهان اسپری می‌شود . این روش به‌ویژه برای کنترل حشراتی که به طور مستقیم از گیاهان تغذیه می‌کنند، مانند شته‌ها و سفیدبالک‌ها موثر است .

   • فواصل اسپری : برای حصول بهترین نتایج، اسپری باید به‌طور منظم و با فواصل زمانی مشخص ( معمولاً هر ۱۰ – ۱۴ روز ) تکرار شود، به ویژه در فصولی که فعالیت آفات بالاست .

3. استفاده در سیستم‌های آبیاری: در برخی سیستم‌های آبیاری تحت فشار، می‌توان از پروتئین هیدرولیزات‌ به‌عنوان یک افزودنی در آب آبیاری استفاده کرد . این روش به حشرات مکنده اجازه می‌دهد که هنگام تغذیه از گیاه، به‌طور غیرمستقیم با پروتئین هیدرولیزات‌ مواجه شوند .

   • مزایا : این روش به‌طور خاص در کشت‌های گلخانه‌ای و یا در مزارعی که آبیاری قطره‌ای یا بارانی استفاده می‌شود، کاربرد دارد . استفاده از این روش می‌تواند به کاهش کاربردهای مستقیم و مکرر پروتئین هیدرولیزات کمک کند .

4. ترکیب با فرومون‌ها و سایر جاذب‌ها : گاهی اوقات، پروتئین هیدرولیزات‌ با فرومون‌های جنسی یا سایر مواد جاذب ترکیب می‌شوند تا کارایی بیشتری در جلب حشرات داشته باشند . این ترکیب‌ها به‌خصوص در کنترل آفات خاص یا در شرایطی که نیاز به جلب هدفمند حشرات وجود دارد، استفاده می‌شوند .

   • نحوه استفاده : این ترکیب‌ها به‌صورت تجاری در دسترس هستند و به‌طور مستقیم در تله‌ها قرار می‌گیرند یا به گیاهان اسپری می‌شوند .

     

     کاربرد توام جلب کننده های غذایی با فرمون آفات اثر و کارایی بالایی در کنترل مگس های میوه دارد

5. مدیریت یکپارچه آفات (IPM) : پروتئین هیدرولیزات‌ معمولاً به عنوان بخشی از یک برنامه مدیریت یکپارچه آفات (IPM) استفاده می‌شوند . این روش شامل ترکیب چندین روش مختلف کنترل آفات است که ممکن است شامل استفاده از دشمنان طبیعی ( مانند شکارچی‌ها و پارازیتوئیدها ) ، فرومون‌ها، تله‌ها و کاربرد محدود آفت‌کش‌های شیمیایی باشد .

   • زمان‌بندی و برنامه‌ریزی : برای موفقیت در استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌، لازم است که زمان‌بندی دقیق و برنامه‌ریزی مناسب انجام شود . این شامل شناخت دقیق از دوره‌های اوج فعالیت آفات و اجرای همزمان سایر روش‌های کنترل است .

نکات مهم در مصرف پروتئین هیدرولیزات‌ :

• انتخاب نوع مناسب پروتئین هیدرولیزات : نوع پروتئین هیدرولیزات باید با توجه به نوع آفت هدف و شرایط زراعی انتخاب شود . محصولات مختلف ممکن است دارای فرمولاسیون‌های متفاوتی باشند که بر کارایی آنها تأثیر می‌گذارد .

• توجه به شرایط محیطی : شرایط محیطی نظیر دما، رطوبت و بارندگی می‌تواند بر کارایی پروتئین هیدرولیزات‌ تأثیر بگذارد . برای مثال، بارندگی شدید ممکن است موجب شسته شدن پروتئین هیدرولیزات‌ از روی گیاهان یا تله‌ها شود .

• مدیریت مداوم : استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ نیاز به پایش و مدیریت مداوم دارد تا اطمینان حاصل شود که جمعیت آفات در سطح قابل قبولی کنترل می‌شود و مقاومت در حشرات ایجاد نمی‌شود .

• تنظیم میزان مصرف : برای جلوگیری از جلب حشرات غیرهدف و کاهش هزینه‌ها، باید میزان مصرف پروتئین هیدرولیزات‌ به‌دقت تنظیم شود .

• استفاده ترکیبی با سایر روش‌های کنترل آفات : پروتئین هیدرولیزات‌ می‌توانند به‌عنوان بخشی از یک برنامه مدیریت یکپارچه آفات (IPM) مورد استفاده قرار گیرند و به همراه سایر روش‌های کنترل بیولوژیکی و فیزیکی، کارایی بیشتری داشته باشند .

چالش‌های اجرایی و تحقیقاتی

با وجود مزایای قابل توجه، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ همچنان با چالش‌های متعددی روبه‌رو است:

• بهینه‌سازی فرمولاسیون‌ها : یکی از چالش‌های اصلی، بهینه‌سازی فرمولاسیون پروتئین هیدرولیزات‌ برای افزایش کارایی در شرایط محیطی مختلف است. این شامل تنظیم مقدار و نوع ترکیبات فرار و همچنین مقاومت آنها در برابر شرایط محیطی مانند بارندگی و تابش خورشید می‌شود.
• مقاومت حشرات : مانند سایر روش‌های کنترل آفات، استفاده طولانی مدت از پروتئین هیدرولیزات‌ ممکن است منجر به ایجاد مقاومت در جمعیت‌های حشرات شود. بنابراین، تحقیقات بیشتری برای فهم مکانیسم‌های مقاومت و توسعه روش‌های مدیریت آن ضروری است.
• اثرات جانبی : پروتئین هیدرولیزات‌ ممکن است به‌طور ناخواسته حشرات غیرهدف را نیز جذب کنند. این می‌تواند تأثیرات ناخواسته‌ای بر روی اکوسیستم‌های محلی داشته باشد. به همین دلیل، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ باید با دقت و با در نظر گرفتن شرایط محلی صورت گیرد.

آینده‌پژوهی و توسعه فناوری پروتئین هیدرولیزات‌ همچنان زمینه‌های گسترده‌ای برای تحقیق و توسعه دارند. برخی از محققان به دنبال ترکیب پروتئین هیدرولیزات‌ با مواد دیگر نظیر فرومون‌ها و آفت‌کش‌های زیستی هستند تا اثربخشی آنها را افزایش دهند. همچنین، توسعه پروتئین هیدرولیزات‌ی نوین با استفاده از بیوتکنولوژی می‌تواند امکان تولید ترکیبات خاص و بسیار مؤثر را فراهم کند. مزایای استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌

1. کاهش نیاز به آفت‌کش‌های شیمیایی : با جلب حشرات به سمت تله‌های پروتئین هیدرولیزات، می‌توان استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی را کاهش داد، که این موضوع باعث کاهش آلودگی محیط‌زیست و حفظ سلامت اکوسیستم می‌شود.
2. افزایش کارایی کنترل آفات : پروتئین هیدرولیزات‌ می‌توانند به‌طور مؤثری آفات هدف را جذب کرده و جمعیت آنها را کاهش دهند. این روش به‌ویژه در کنترل آفات مکنده که به‌سختی توسط آفت‌کش‌های معمول کنترل می‌شوند، مؤثر است.
3. سازگاری با محیط‌ زیست : پروتئین هیدرولیزات‌ طبیعی و قابل تجزیه هستند و هیچ گونه خطر زیست‌محیطی برای خاک و آب‌های زیرزمینی ایجاد نمی‌کنند.
4. پایداری و کارایی در شرایط مختلف : این مواد در شرایط مختلف محیطی مانند دما و رطوبت بالا، کارایی خود را حفظ می‌کنند و می‌توانند در طیف گسترده‌ای از محیط‌های زراعی استفاده شوند.

معایب و چالش‌های استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ با وجود موفقیت‌های بالا، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ بدون چالش نیست. در برخی موارد، این مواد ممکن است حشرات غیرهدف را نیز جذب کنند که می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند. همچنین، استفاده مکرر از پروتئین هیدرولیزات‌ ممکن است منجر به ایجاد مقاومت در آفات شود. علاوه بر این، هزینه‌های تولید و استفاده از این مواد می‌تواند برای برخی کشاورزان مشکل‌ساز باشد.

1. هزینه‌های تولید و کاربرد : تهیه پروتئین هیدرولیزات‌ و استفاده از آنها ممکن است هزینه‌بر باشد، به‌ویژه برای کشاورزان کوچک.
2. حساسیت به شرایط محیطی : با اینکه پروتئین هیدرولیزات‌ در شرایط مختلف محیطی کارایی دارند، اما ممکن است تحت تأثیر شرایط خاصی مانند بارندگی شدید، کارایی آنها کاهش یابد.
3. احتمال جلب سایر حشرات : برخی از پروتئین هیدرولیزات ممکن است علاوه بر آفات هدف، حشرات غیرهدف را نیز جذب کنند که می‌تواند مشکلاتی را به همراه داشته باشد.
4. نیاز به مدیریت دقیق : استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ نیازمند برنامه‌ریزی و مدیریت دقیق است تا از جلب و کنترل آفات به‌طور بهینه استفاده شود و در عین حال از اثرات جانبی ناخواسته جلوگیری گردد.

نتیجه‌گیری : پروتئین هیدرولیزات‌ به‌عنوان یک ابزار موثر و سازگار با محیط‌زیست در کنترل آفات کشاورزی، با پتانسیل بالا و کاربردهای وسیع، می‌توانند نقش مهمی در مدیریت آفات در کشاورزی پایدار ایفا کنند. با جلب حشرات مکنده و هدایت آنها به سمت تله‌ها، می‌توان از این مواد برای کاهش جمعیت آفات و بهبود عملکرد محصولات استفاده کرد. با این حال، استفاده از پروتئین هیدرولیزات‌ نیازمند مدیریت دقیق و شناخت کامل از شرایط زراعی و آفات هدف است. به‌منظور افزایش کارایی و کاهش اثرات جانبی، ترکیب این روش با سایر روش‌های کنترل آفات توصیه می‌شود. همچنین برای بهره‌برداری بهینه از این فناوری، نیاز به تحقیقات بیشتر و توسعه فناوری‌های جدید وجود دارد. توجه به چالش‌ها و محدودیت‌های موجود و ترکیب این روش با سایر راهبردهای مدیریت آفات، می‌تواند به دستیابی به کشاورزی پایدار و کاهش وابستگی به آفت‌کش‌های شیمیایی کمک کند. پروتئین هیدرولیزات از کجا بخریم؟ شرکت زیست بانی پایا به عنوان یکی از پیشگامان در حوزه محصولات کشاورزی، پروتئین هیدرولیزات و مایع سراترپ را با کیفیتی بالا و قابل اعتماد عرضه می‌کند. این محصولات به عنوان ابزارهای موثر در جذب و کنترل آفات، به ویژه حشرات مضر، نقش کلیدی در مدیریت پایدار مزارع و باغات ایفا می‌کنند. پروتئین هیدرولیزات، با ترکیبات طبیعی خود، به عنوان یک ماده جلب‌کننده حشرات عمل کرده و با کاهش نیاز به سموم شیمیایی، محیط زیستی سالم‌تر و محصولاتی با کیفیت‌تر را برای کشاورزان به ارمغان می‌آورد. جهت استعلام قیمت با واحد فروش شرکت زیست بانی پایا تماس حاصل بفرمایید.