دانلود مقاله معرفی روش های کنترل آفات وبیوتکنولوژی

بخشی از مقاله

معرفي روش هاي كنترل آفات وبيوتكنولوژي

طبيعت بي نهايت پيچيده است و غالباً این پيچيدگي بصورتي است كه ما نسبت به آن بطور وحشتناكي جاهل مانده ايم . درنتيجه هنگامي كه آگاهانه، يا ندانسته وتصادفي، تغييرات عمده اي درطبيعت به وجود مي آوريم مكانيسم هاي هومواستاتيك فوق العاده پيچيده را به صورتي دگرگون مي سازيم كه خود قادر به پيش بيني عواقب آن نيستيم. به همين دليل است كه گاه چيزهاي عجيب و غريبي اتفاق مي افتد (Kennethe F.Watt).

مقدمه
ارزيابي مسأله آفات در مقياس جهاني نشان مي دهد كه اگر حشرات آفات وجود نداشتند، توليد مواد غذايي جهان تا حدودي يك سوم بيشتر از ميزان موجود افزايش مي يافت. با توجه به این همه خسارت، واضح است چنانچه كوششي براي دفع حشرات آفت انجام نمي گرفت ويا این مبارزه ها به نتيجه اي نمي رسيد، نوع بشر با چه بليه اي مواجه مي شد. بديهي است كه هر حشره به تنهايي مقدار نسبتاً كمي غذا احتياج دارد، مثلاً تصور نمي رود كه يك رشته در تمام عمرش بيشتر از نيم سانتي متر مكعب شيره گياهي تغذيه مي كند. حتي يك كرمينه پرهور پروانه هم بيشتر از 50 گرم از وزن تر گياه ميزبان خود را مصرف نمي كند.

بنابراين بايد تعداد بسيار زيادي حشره وجود داشته باشد تا باعث این همه خسارت شود كه در واقع همين طور هم هست و تعداد حشرات واقعاً فوق العاده زياد است. در مقايسه با تراكم جمعيت انساني يعني 14/0 نفر در هكتار، ممكن است 25 ميليون حشره در هر هكتار خاك و 25 هزار حشره در حال پرواز روي هر هكتار موجود باشد. مسلم است كه همه آنها در حال از بين بردن محصولات غذايي بشر نيستند، ولي تعداد جمعيت يك گونه آفت به تنهايي در يك هكتار محصول اغلب قابل قياس با ارقام ذكر شده است. مثالً ممكن است در يك هكتار جو 22 ميليون لار و مگس وجود داشته باشد و نيز 222 ميليون شته سياه باقلا در يك هكتار چغندر گزارش شود، هر دوي این ارقام آلودگي، نشان دهنده سرعت ازدياد حشرات مهاجر اوليه است كه به گياهان يك ساله حمله مي كنند و در واقع غالب گونه هاي حشرات كه مشكل ايجاد مي كنند قدرت تكثير خارق العاده اي دارند. این قدرت تكثير وقتي به صورت ارقام و آماربيان شود، ذكرشان در داستان هاي تخيلي علمي بي مورد نخواهد بود.

در بين يك ميليون گونه حشره شناخته شده حدود ده هزار گونه گياهخوار هستند و به این ترتيب زيان هاي ناشي از آنها به تاراج و نابودي محصولات زراعي در سراسر جهان منتهي مي شود. بايد گفت كه يك سوم محصولات غذايي جهان در مراحل رشد، برداشت و انبار به وسيله آفت هاي مختلف به تاراج مي رود. در بعضي از كشورها ميزان خسارت از این رقم زياد تر است. بايد توجه داشت كه به رقم تمام موارد فوق تمام گونه هاي حشرات آفت مضر نيستند. اكثر گونه هاي حشرات براي انسان مفيد هستند و نقش آنها مخصوصاً گونه هاي انگل و شكارچي در نابودي حشرات آفت بسيار مؤثر است. به علاوه نقش حشرات گرده افشان در گرده افشاني صدها گياه بويژه يونجه، توتون، گوجه فرنگي، آفتابگردان و درختان ميوه و غيره در افزايش محصولات كشاورزي بسيار با ارزش است.

آنچه مسلم است ذخيره فعلي غذا در سطح جهان كافي نيست. در حال حاضر حدود 56 درصد از جمعيت جهان در فقر غذايي به سر مي برند. در كشورهاي توسعه نيافته وضعيت وخيم تر است به طوري كه تخمين زده مي شود 79 درصد از جمعيت آنها در فقر غذايي هستند. آنچنان كه از گزارش ها پيداست، برآورده شده است كه ساليانه 15 ميليون انسان بر اثر سوء تغذيه و امراض وابسته به سوء تغذيه در دنيا از بين مي روند و این در حالي است كه ميزان معتنابهي از توليد ساليانه غلات توسط آفت ها و بيماري هاي گياهي و پوسيدگي هدر مي رود.

بااين توضيحات مختصر متوجه مي شويم كه يكي از راه هاي تأمين غذا براي جمعيت روبه رشد جهان جلوگيري از ضايع شدن مواد غذايي و از بين رفتن محصولات كشاورزي توسط آفت ها به معني اعم كلمه است تا تعادل غذا در جهان در وضعيت مناسبتري قرار گيرد.

يكي از مهمترين مسائل مورد توجه انسان در دفع آفات عبارت از حفاظت و نگهداري و حتي تقويت تعادل طبيعي در سيستم هاي زراعي است. براي رسيدن به این هدف كاربرد دشمنان طبيعي، آفات از جمله استفاده از موجودات ذره بيني بيماري زا، مورد توجه قرار گرفته است. در خصوص تعريف كنترل بيولوژيك بين متخصصان امر اختلاف نظر زيادي وجود دارد . با مفهومي جامع تر، كنترل بيولوژيكي پديده اي است طبيعي ناشي از كنش متقابل اجزاي زنده يك زيست بوم در تنظيم جمعيت. با توجه به این مسأله كنترل بيولوژيكي همه عوامل مرگ و مير را در بر مي گيرد كه خود شامل رقابت بين گونه هاي همسان يا متفاوت، تأثير ميزبان هاي مدافع يا مقاوم و نتايج مستقيم يا غير مستقيم حمله موجودات وابسته به سطوح بالاتر غذايي است. كنترل بيولوژيكي كاربردي غالباً مستلزم حفظ منابع طبيعي و تكثير انواع مخصوص موجودات به منظور تنظيم جمعيت گونه هاي نامطلوب و در نتيجه جلوگيري يا كاهش اثرات منفي آنها است.

Debach (1964) كنترل بيولوژيكي را چنين تعريف مي كند: ‹‹فعاليت هاي پرداتورها (شكارگرها)، پارازيت ها (انگل ها)، يا پاتوژن ها (عوامل بيماري زا) به منظور نگهداري تراكم جمعيت ساير موجودات در يك پايين تري از تراكم احتمالي كه در اثر عدم وجود عوامل كنترل كننده بالا ممكن است ايجاد شود››. تعريف Deacan از مبارزه بيولوژيكي بر اساس نظريه Garrett (1970): ‹‹كنترل بيولوژيكي روشي است كه اثرات نامطلوب يك موجود زنده توسط عوامل يا موجود زنده ديگري كاهش يابد كه موجود زنده اخير گياه ميزبان آفت يا پاتوژن و يا انسان نيست››.

امتيازات عمده مبارزه بيولوژيكي
1- انتخابي است، مساله آفت نه شدت پيدا مي كند ونه آفت هاي جديدي به وجود مي آيند؛
2- موجودات مفيد ازقبل دردسترس هستند، يعني، احتياج به ساختن وتوليد آنها نيست؛
3- موجودات مفيد مي توانند جستجو كرده وآفت را پيدا كنند؛
4- موجودات مفيد مي توانند افزايش پيدا كنند وانتشار يابند؛

5- آفت قادر نيست ويا به سختي قادر است دربرابر این نوع مبارزه مقاومت پيدا كند؛
6- این نوع مبارزه به خودي خود پاياست .
نقاط ضعف مبارزه بيولوژيكي
1- مبارزه كند است؛
2- غالباً غير قابل پيش بيني است؛
3- ايجاد وبكار بردن آن مشكل وپرخرج است ؛
4- احتياج به نظارت متخصص دارد.

دراين شيوه با بهبود شرايط زيستي براي انگل ها وشكارچي هايي كه درمنطقه بطور طبيعي وجود دارند، به پيدايش وازدياد آنها كمك مي شود.از جمله این اقدامات مي توان عمليات زراعي ومحفوظ نگهداشتن دشمنان طبيعي درموقع سم پاشي را نام برد.اين روش بويژه براي مبارزه با آفت هاي بومي درمناطقي كه دركشاورزي مختلط رايج است مناسب است.

تلقيح
دشمنان طبيعي به تعداد نسبتاً كم وبه اميد اينكه بتوانند درمنطقه استقرارپيداكنند رها مي شوند. این روش براي مبارزه با آفت هاي وارداتي مورد استفاده قرارمي گيرند وجستجو براي دشمن طبيعي مطلوب بايد دركشور مبدأ كه آفت از آنجا وارد شده ، به عمل آيد.

اشباع
دراين شيوه تعداد زيادي دشمن طبيعي را درآزمايشگاه پرورش مي دهند ودرمزرعه رها مي كنند . چنين رهاسازي معمولاًبه مهار نسبتاً سريع آفت منجر مي شود، ولي درنهايت منجر به ازبين رفتن دشمنان طبيعي نيز مي شود. این شيوه شبيه به كار بردن حشره كش ها است و روي محصولات زراعي يكساله به ميزان وسيعي استفاده مي شود.

حشرات و دشمنان طبيعي
دشمنان طبيعي حشرات بر حسب طرز رفتار يا فعاليت غذايي در دو گروه شكارچي و انگل قرار مي گيرند. این دسته از عوامل زنده از نوع حيواني يا گياهي در طبيعت وظيفه مهمي در جلوگيري از ازدياد سريع و فوق العاده حشرات زيان آور به عهده دارند. اگر وجود آنها نبود بعضي افت ها با چنان سرعتي رو به فزوني مي روفتند كه در مدت بسيار كوتاه اثري از سبزي و گياه برروي زمين باقي نمي گذاشتند. درحشره شناسي كشاورزي يا دفع آفات اصطلاح مبارزه بيولوژيك شامل عملياتي است كه براي استفاده از دشمنان طبيعي در مبارزه با آفت هاي نباتي و حيواني به كار مي رود. این عمليات يا به صورت استفاده از عوامل بيماري زا حشرات (Entomopathogene) و يا به صورت استفاده از بي مهرگان و مهره داران حشره خوار در گياه پزشكي از نظر حفاظت و حمايت گياهان زراعتي و جنگل ها از طريق مؤثر و قاطع و غالباً با صرفه اقتصادي است.

دشمنان طبيعي حشرات در طبيعت زياد و متنوع هستند و فعاليت آنها روي گونه هاي مختلف غالباً به طور مشترك و به صورت چندخواري انجام مي گيرد و حالت اخير گاهي همراه با يك نوع ترجيح يا تخصص انگلي (Specific Parasite) نسبت به يك يا دو ميزبان معين است. همچنين بعضي گونه به صورت تك خواري هميشه از يك گونه ميزبان تغذيه مي كنند. دشمنان طبيعي حشرات كه از نظر متعادل نگه داشتن نوسان انبوهي و ازدياد گونه هاي مفيد در سالهاي عادي مانند يك ترمز دائمي و موضعي عمل مي كنند، به طور كلي از چهارگروه : ويروسي، باكتريايي، قارچي و حيواني هستند كه گروه حيواني خود شامل گونه هاي پروتوزوآ، نماتود، بندپايان و عده اي از مهره داران است . ضمناً در این طبقه بندي گروه گونه هاي ويروسي، باكتريايي، قارچي و پروتوزوآ به عوامل ميكروبي يا عوامل بيماري زا موسوم هستند.

مبارزه بيولوژيك، بخشی از مبارزه تلفيقي
آگاهي وشناخت بيشتر محيط زيست موجب شده است كه دراغلب كشورهاي جهان مبارزه بيولوژيك به عنوان بخش از مبارزه تلفيقي، نسبت به مبارزه شيميايي از اهميت بيشتري برخوردار شود.اساساً دركشاورزي وباغباني روش هاي گوناگوني براي مبارزه بيولوژيك وجود دارد كه دراين گونه روش ها از دشمنان طبيعي آفات براي كاهش جمعيت آنها استفاده مي شود.

مراقبت وحمايت ازحشرات مفيد
به منظور حمايت از حشرات مفيد، مصرف سموم شيميايي بايد به حداقل ممكن كاهش داده شود وتنها هنگامي كه جمعيت آفات از حد زيان اقتصاد بالاتر باشد، مي توان سموم شيميايي را مورد مصرف قرارداد كه دراين صورت نيز منحصراً تركيبات بي خطر براي حشرات مفيد بايد به كارگرفته شوند. دراين زمينه دسترسي به اطلاعات مربوط به سموم شيميايي بي خطر براي حشرات مفيد كه توسط گروه بين المللي سموم گياهي وارگانيسم هاي مفيد موردآزمايش قرار گرفته اند، از طريق سازمان بين المللي مبارزه بيولوژيك (IOBS ) امكان پذير مي باشد. براي حمايت از ارگانيسم هاي مفيد موجود درطبيعت روش هاي متنوعي بكار بسته مي شود كه درزير به چند نمونه از آنها به عنوان مثال اشاره مي شود.

- كاشت ونگهداري گياهان درحاشيه مزارع بصورت نوار يا پرچين براي بهبود بخشيدن به شرايط زندگي انواع حشرات مفيد؛
- ايجاد محيط هاي اكولوژيكي سالم ومناسب وحفاظت ا زمنابع طبيعي موجود؛
- كاشت گياهان شهد دار ويا جلب كننده براي حشرات شكاري مثل بالتوري كريزوپا (Chrysoperla carnea ) و مگس هاي خانواده سيرفيده (Syrphidae ) درنواحي مورد نظر درحاشيه مزارع؛
- ساختن آشيانه ويا نصب جعبه هاي مناسب براي تخم گذاري پرندگان ويا زندگي خفاش ها؛
- استفاده از توده هاي سنگ به عنوان پناهگاه براي پستانداران كوچك مفيد؛

بومي كردن حشرات مفيد وارداتي
دراين روش عوامل مفيدي راكه درمناطق ديگر دنيا به عنوان دشمنان طبيعي آفات شناخته شده اند به محيط جديد وارد كرده وپس ازتكثير درآزمايشگاه( انسكتاريوم) آنهارا براي كنترل جمعيت آفات درمزارع وباغ ها مورد استفاده قرارمي دهند.دراين حالت رهاسازي حشرات مفيد در كانون هاي مختلف ازدياد آفات ضروري است. نمونه موفقي كه از بومي كردن حشرات مفيد مي توان نام برد، پرورش زنبور پروسپالتلا (Perospaltella perniciosi ) است كه به عنوان فاكتوري مهم ومحدودكننده براي شپشك سانژوزه (سانخوزه) كارآيي خود را به اثبات رسانيده است.

پرورش انبوه و رهاسازي حشرات مفيد
تكثير ورها سازي انگل ها (پارازيت ها) وشكارگرهاي شناخته شده به عنوان دشمنان طبيعي حشرات وكنه هاي خسارات زا درسالهاي اخير از اهميت زيادي برخوردار شده است. سطح مبارزه با آفات ازطريق كاربرد حشرات مفيد همواره با افزايش روبه رو بوده است. به عنوان مثال استفاده از شكارگرها وزنبورهاي انگل (پارازيت) درگلخانه هاي مخصوص پرورش سبزي ها از 10 هكتار درسال 1983 به حدود 200 هكتار درسال 1990 رسيد.

دراروپا درسال 1990 براي كنترل آفات در15000 هكتار از سطح زير كشت ذرت از روش هاي بيولوژيك استفاده شده است. امروزه حدود14 گونه حشره مفيد براي مبارزه باكنه هاي تارعنكبوتي ، مگس هاي سفيد بال، ريشكداران (تريپس ها) ، مگس هاي مينوز، شته ها ولاروهاي سوسك هاي سرخرطومي ، شپشك هاي آرد آلود ونيز كرم ساقه خوار ذرت به شكل انبوه توليد وتوزيع مي شوند.
رها سازي حشرات مفيد براي مبارزه با آفات درشيوه مديريت تلفيقي آفات( IPM ) داراي مزاياي زيادي است كه دراينجا به ذكر چندين نمونه از آنها مي پردازيم:
1- درجه تأثيرزياد آنها، بطوري كه غالباً با حشره كش هاي شيميايي قابل مقايسه هستند.

2- نسل هايي از آفات كه نسبت به سموم شيميايي مقاومت نشا ن مي دهند، به وسيله دشمنان مفيد قابل كنترل هستند.
3- عمليات رهاسازي غالباً ساده بوده وبصورت دستي انجام مي شود.براي این كار به دستگاه هاي گران قيمت وپيچيده نيازي نيست.
4- هزينه مصرف حشره كش هاي شيميايي كاهش يافته وحشرات مفيد موجود حفظ مي شوند، زيرا عوامل مفيد رها شده غالباً فقط عليه آفات بخصوصي مؤثر بوده وحيات حشرات ديگر را مورد تهديد قرارنمي دهند.
5- مي توانيد به نحو ساده اي درتركيب با ديگر عوامل بيولوژيك موجب افزايش محصول شوند، مثلاً استفاده از زنبورها براي گرده افشاني بهتر گوجه فرنگي درشرايط گلخانه اي .
6- براي استفاده از حشرات مفيد محدوديتي وجود ندارد ومي توان آنها را درحاشيه تالاب ها ومحل هاي ذخيره آب ها كه مصرف سموم شيميايي درآن مناطق مجاز نيست بكار برد.
7- استفاده از حشره كش هاي شيميايي مشكل باقي مانده مواد شيميايي درمحصولات را بدنبال دارد كه سلامت انسان وحيوانات سودمند را به مخاطره مي اندازد، حال آنكه بهره گيري ازحشرات مفيد دركنترل آفات این مشكل را نيز ندارد .

8- درهنگام استفاده از حشرات رعايت زمان انتطار (دوره كارنس) لزومي ندارد استفاده از حشرات مفيد درمبارزه نيازمند به تجربه زيادي است كه مي بايست توسط افراد مجرب انجام شود. همچنين براي كسب موفقيت درمبارزه بيولوژيك لازم است كه استفاده كنندگان از این روش داراي معلومات فني مناسب باشند.

9- استفاده كننده بايد از بيولوژي آفات وحشرات مفيد آگاهي كافي داشته باشد ، زيراعلت اصلي عدم موفقيت دراين شيوه مهارآفات، غالباً بخاطر رهاسازي زود ويا ديرتر از موقع حشرات مفيد است.
10- مخارج استفاده از حشرات مفيد دربعضي ازموارد بيشتر ازمخارج استفاده از سموم شيميايي است . اما توجه به تأثيرات زيست محيطي كمتر مبارزه بيولوژيك، این افزايش هزينه اندك راجبران مي كند.
11- بسياري ازحشرات مفيد مانند كنه ها، براي ادامه فعاليت نيازمند درجه حرارت ورطوبت خاصي هستند ، بطوري كه استفاده از آنها درگلخانه ها ودرشرايط كنترل شده بسياربيشتر ازهواي آزاد معمول است.

12- تركيب كردن استفاده ازحشرات مفيد با ديگر عمليات زراعي تا حدي اشكال برانگيز است، تنها تعداد محدودي از سموم شيميايي براي حشرات مفيد درمراحل مختلف زندگي آنها بي خطر هستند. كشاورزان ويا باغداران بايد قبل از استفاده از حشرات مفيد دراين مورد كه چه عمليات ديگري را بايد درارتباط با حشرات مفيد انجام دهند، اطلاعات كافي بدست آورند . با برنامه ريزي دقيق وانتخاب انواع گياهان مقاوم غالباً ازمصرف سموم شيميايي جلوگيري مي شود. به عنوان مثال باكشت انواع خيار مقاوم به سفيدك حقيقي از سم پاشي باسموم قارچ كش خودداري مي شود. تنها بهره گيري مناسب از تمام روش هاي تلفيقي ممكن درحفظ نباتات است كه موجب مي شود تا از بروز خسارت هاي اقتصادي ناگهاني به هنگام استفاده ازحشرات مفيد جلوگيري به عمل آيد. بايد همه روش هاي كاشت را به نحوي برنامه ريزي كرد كه بتوان استفاده از حشرات مفيد را با ديگر عمليات زراعي هماهنگ كرد.