کاربرد نماتدها در کنترل بیولوژیکی حشرات
کاربرد نماتدها در کنترل بیولوژیکی حشرات
مقدمه
تلاش برای کنترل آفات به منظور دستیابی به محصول بیشتر و یا به عبارت دیگر از دست ندادن محصول قابل انتظار در کشاورزی، از هزاران سال قبل ذهن بشر را به خود مشغول کرده است. در زمان های گذشته معمولاً از روش های غیر شیمیایی برای کنترل آفات استفاده می شد. بعد از جنگ جهانی اول و دوم مشخص شد که امکان استفاده از مواد شیمیایی جهت از بین بردن آفات وجود دارد و تقریباً از همان زمان استفاده از این مواد شروع شد.
آشنایی با زیان های ناشی از مصرف بی رویه سموم شیمیایی در صد سال گذشته باعث شد که مجدداً توجه به روشهای طبیعی کنترل آفات جلب شود. برای هر موجود زنده در طبیعت حداقل یک دشمن طبیعی زنده وجود دارد. استفاده از دشمن طبیعی زنده جهت کنترل آفات، کنترل بیولوژیکی گفته می شود. در این میان نماتدها برای کنترل حشرات، قارچ ها، کنه ها، نرم تنان و حتی نماتدهای مضر دیگر حائز اهمیت هستند.
تاکنون سی خانواده از نماتدهای پارازیت کننده موجودات شناخته شده که از میان آن ها هفت خانواده پارازیت کننده آفات هستند. در میان این هفت خانواده دو خانواده Steinernematidae و Heterorhabditidae در کنترل بیولوژیکی حشرات اهمیت زیادی دارند.
زیست شناسی و رفتار شناسی
در خانواده های Steinernematidae و Heterorhabditidae نقش اصلی در کنترل بیولوژیک حشرات در خاک به عهده باکتری های همزیست با آن ها می باشد. این همزیستی در دستگاه گوارش نماتدها صورت می گیرد. نماتدها از طریق منافذ مختلفی مثل دهان، مخرج و منفذهای تنفسی، و یا از طریق غشا بین قطعات پوستی وارد بدن میزبان وسپس وارد سیستم گردش خون حشره می شوند. پس از ورود نماتد به بدن حشره، باکتری ها از روده نماتدها خارج و شروع به تغذیه از مایع خونی (haemolymph) حشرات می نمایند. حشرات آلوده، 24 تا 48 ساعت پس از آلودگی از بین می روند. نماتدها شروع به تغذیه از باکتری ها و بدن متلاشی شده حشرات نموده و با گذراندن چهار مرحله لاروی به سن بلوغ رسیده و سپس تولید مثل می نمایند.
همزیستی نماتد و باکتری
همزیستی بین نماتد و باکتری بدین صورت است که نماتد باکتری را به میزبان حساس رسانده و باکتری در عرض مدت کوتاهی جمعیت خود را افزایش می دهد. از طرف دیگر نماتد از جمعیت بسیار زیاد باکتری در میزبان آلوده به عنوان منبع غذایی استفاده نموده و جمعیت نماتد نیز افزایش می یابد. ارتباط بین نماتد و باکتری یک رابطه زیستی اجباری نیست ،اما این ارتباط و همزیستی بین این دو موجود، باعث افزایش کارآیی هرکدام می شود. دو مرحله اصلی در ارتباط بین باکتری و نماتد وجود دارد. این مراحل عبارتند از:
- زندگی باکتری در دستگاه گوارش نماتد
- انتقال باکتری توسط نماتد به بدن حشره
باکتریهای همزیست با نماتدهای Steinernematidae در حباب اختصاصی خود در روده نماتد زندگی می نمایند. در حالی که باکتری های همزیست با نماتدهای Heterorhabditidae در قسمت ابتدایی روده نماتد زندگی می کنند. مرحله دوم زندگی باکتری که در درون بدن حـشره صـورت مـی گیـرد، تحت عنوان زندگی رویشی یا vegetative شناخته می شود.
بیماریزایی
بیماریزایی در نماتدهای بیمارگر حشرات به سه عامل بستگی دارد:
- نماتد
- میزبان
- باکتری همزیست با نماتد
بیماری زایی باکتری ها روی حشرات، به دلیل تولید سم توسط بـاکتری می باشد. این سم ها روی سلول های اپیدرمی روده و سلول های همولنفی در حشره میزبان تاثیر گذاشته و باعث مرگ آن ها می شود.
ارتباط بین باکتری های همزیست و نماتدها
ارتبــاط بــین بـاکتری هــای همزیست و نماتدها اختصاصی اســت و اختصاصی بودن این رابطه به دلیل وجود یک ژن در بـاکتری اسـت کـه نقـش اصلی در تشخیص بین باکتری و نماتد را بر عهده دارد.
یافتن منبع غذایی توسط نماتدهای بیمارگر حشرات
رفتار غذایابی در بین گونه های مختلف نماتدهای بیمارگر حـشرات، متغیر می باشد. کارآیی نماتدها در بیمارگری حشرات بستگی به روشی دارد که در پیدا کردن میزبان خود به کار می گیرند. نماتدهایی که کمین کرده و منتظر میزبان در یک نقطه باقی می مانند، غالباً همراه میزبان های بسیار متحرک یافـت شده، بعضی از آن ها جـستجوگرند و بـه میزبـان هـای سـاکن حملـه کـرده و تعدادی نیز حالت بینابینی دارند.
شناخت میزبان
استفاده از نماتدهای بیمارگر حشرات در کنترل بیولوژیکی، بر اسـاس دامنه میزبانی آن ها و اختصاصیت میزبانی صورت می گیرد. بر اساس مطالعات صورت گرفته وابستگی و سازگاری بین نماتد و میزبان و اختصاصیت میزبانی و تشخیص میزبان توسط نماتد به اثبات رسیده است.
آلوده سازی میزبان
آلوده سازی، مرحله بعـد از شناسـایی میزبـان توسـط نماتـد بیمـارگر است. نحوه نفوذ نماتد می تواند ازطریق منافذ طبیعی بدن یا مستقیماً از طریق پوست حشره باشد.
نماتد Heterorahabditis bacteriophora از طریق غـشای بـین قطعـات پوسـتی و نماتـد S.glaseri از طریـق سیـستم گوارشی به بدن حشره نفوذ می کند. زندگی نماتدهای بیمارگر دارای دو مرحله عفـونی و غیرعفـونی اسـت. نفوذ در مرحله غیرعفونت زایی کم است یا صورت نمی گیرد.
اکولوژی نماتدهای بیمارگر حشرات
محیط مناسب جهت زندگی و بقاء نماتدها، خاک بوده و دما و رطوبـت آن از عوامل مهم در کارآیی نماتـدها مـی باشـد. بـه گونـه ای کـه نماتـدها در شرایط خشکی، رطوبت زیاد و دمای بالا کارآیی خود را از دسـت داده و حتـی از بین می روند.
درجه حرارت بهینه در این نماتدها بین 5 تا 15 درجه سانتیگراد اسـت. درجه حرارت مناسب بـرای فعالیـت نماتـدهای بیمـارگر حـشرات در منـاطق استوایی و گرم حدود 20 درجه سانتیگراد است. عامل دیگر موثر بر کارآیی نماتدها دشمنان طبیعی آنها شامل قارچ های شکارگر نماتدها و عوامل بیمارگر قارچی و باکتریایی می باشد.
ذخیره انرژی و گرسنگی
نماتدهای جوان بیمارگر ، قادر به تغذیه نیستند و انرژی لازم برای بقـا و فعالیت آن ها از طریق منابع انرژی ذخیره شده در مرحله تغذیه ای قبـل تـامین می شود. کیفیت و کمیت تغذیه نماتدها در بقاء و دوام لاروهای جوان بیمارگر بسیار موثر است. روش یافتن و به دست آوردن میزبان بر دوام و حفـظ انـرژی در بدن نماتدها موثر می باشد.
تنش های ناشی از عوامل غیر زنده
درجه حرارت و رطوبت از عوامل بسیار موثر در بقا نماتـدهای بیمـارگر حشرات می باشد. نماتدها به آب آزاد جهت حرکت در خاک نیـاز دارنـد و در شــرایط خــشکی از بــین مــی رونــد، ولــی تعــدادی از آن هــا از جملــه Steinernema و Heterorhabditis تا حدودی به خشکی مقـاوم بـوده و این خصوصیت با فعالیت آن ها در سطح خاک و انتخاب روش آن ها در آلوده سازی میزبان بستگی دارد.
خسارت وارده به نماتدها بر اثر درجه حرارت بالا، به مدت زمـان قـرار گرفتن نماتد در معرض درجه حرارت و سرعت بالا رفـتن درجـه حـرارت در محیط بستگی دارد. به طور کلی درجه حرارت، رطوبت و اشـعه مـاوراءبنفش نقش به سزایی در بقاء، فعالیت، حفظ انرژی و آلوده سازی میزبان توسط نماتد بیمارگر حشرات دارد.
تنش های ناشی از عوامل زنده
نماتدهای جوان بیمـارگر دارای طیـف وسـیعی از دشـمنان طبیعـی در خاک بوده که مهم ترین آن ها کنه ها و بالتوری هـا، قـارچ های شـکارچی و قارچ های بیمارگر نماتدها می باشند. دوام و بقاء نماتدهای بیمـارگر در خـاک استریل و فاقد عوامل فوق، بیشتر می باشد.
انتشار جغرافیایی نماتد
تعدادی از نماتدها ی بیمارگر حشرات در نقاط معتدله جهـان، تعـدادی در شــرایط آب و هــوایی مدیترانه ای و عده ای در مناطق حاره ای و نیمــه حاره ای وجود دارند. پراکندگی نماتدهای بیمارگر حشرات در جهان، با شرایط آب و هـوایی، محصولات کـشاورزی و امکان انتقال آن هـا به روش های مختلفی بستگی دارد. بافت و ساختمان خاک، گیاهان رویشی و حضور میزبـان مناسب بر پراکندگی نماتد نیز تاثیر بسزایی دارد.
تالیف : دکتر عباس صلاحی اردکانی
همچنین مطالعه پستهای زیر نیز پیشنهاد میگردد
دانلود فایل Pdf کاربرد نماتدها در کنترل بیولوژیکی حشرات
