المكافحة الحيوية للآفات – ما هي؟

A bright red ladybird sits on a green leaf
الدعاسيق غالبا ما تستخدم كعوامل مكافحة حيوية ضد الآفات الحشرية مثل المن © كوارتل Quartl / عبر ويكيبيديا Wikipedia - CC BY-SA 3.0

المكافحة الحيوية  (أو ’ البيو كونترول ‘) هو استخدام كائنات حية مركبات من مصادر طبيعية (أو مطابقة للطبيعة) في مكافحة عشائر الآفات والأمراض.

آي بي إم أى IBMA (الرابطة الدولية لمصنعي المكافحة الحيوية) تعرف منتجات المكافحة الحيوية بأنها:

الأدوات التي مصدرها هو الطبيعة، والتي لها تأثير منخفض صحة الإنسان والبيئة والتي تستخدم في مكافحة الآفات، الحشائش، والأمراض.

هذا النهج يتم استخدامه منذ ما يزيد عن 100 عام لمكافحة انتشار الآفات، حماية المحاصيل واستعادة توازن الأنظمة البيئية ومحيطات المعيشة الطبيعية.

المكافحة الحيوية للآفات كبديل طبيعي لمبيدات الآفات

تقوم المكافحة الحيوية على استخدام التكنولوجيا الطبيعية وتطبيقها في مكافحة الآفات بطريقة آمنة على البيئة. ويمكنها، عندما تطبق بشكل صحيح، في تمكين المزارعين من تقليل استخدام المركبات الكيميائية الاصطناعية والتي يمكن أن يكون لها تأثير سلبي مدمر على البشر والحياة البرية وصحة التربة وإنتاج المحاصيل.

بعض الآفات هي أنواع دخيلة أو أنواع غير أصلية – وهي الأنواع التي تم نقلها من مكان لآخر بدون الأعداء الطبيعية التي تكافحها، أي أنها تنتشر بدون تحكم. لدى كابي CABI، تم إثبات أن المكافحة الحيوية هي طريقة فعالة لمكافحة الأنواع الدخيلة أو غير الأصلية عبر طريقة تسمى المكافحة المتكاملة للآفات (IPM).

ما هو الهدف من المكافحة الحيوية ومن يجب أن يستخدمها؟

الهدف من المكافحة الحيوية هو حماية المزارعين من الآفات والأمراض غير المرغوبة على نباتاتهم مع عدم تهديد البشر أو الإضرار بالحياة البرية أو تعزيز المقاومة لدى الآفة. يمكن أن تستخدم كطريقة هجوم سريعة أو كطريقة ممتدة الأمد لتراكم المناعة في نظام الزراعة. وهي أيضا مناسبة بشدة للأشخاص المهتمين بالزراعة العضوية والمستدامة.

لماذا نحتاج إلى المكافحة الحيوية للآفات؟

A close-up of the biocontrol agent Trichoderma viride
ترايكوديرما فيريدي Trichoderma viride (بالصورة أعلاه) هو فطر ومبيد حيوي فطري. يمكن أن يستخدم كطريقة للمكافحة الحيوية لكبح الأمراض التي تسببها الفطريات الممرضة. الصورة من كابي CABI

طرق المكافحة الحيوية تزداد شعبية بسبب الأمان (البيئي، الحياة البرية، والبشر) ومشكلات المقاومة لدى الآفة والتي تحيط بطرق المكافحة الكيميائية التقليدية.

بالإضافة إلى ذلك، زيادة إقبال المستهلكين على الأغذية منخفضة المحتوى من المتبقيات و/أو العضوية نتج عنه زيادة في البحث عن طرق أكثر للمكافحة الطبيعية للآفات.

تقليل المدخلات الكيميائية الاصطناعية

المبيدات الكيميائية الاصطناعية يمكن أن يكون لها تأثيرات ضارة على العديد من العوامل في الزراعة. يمكنها أن تربك الحياة في التربة والتي بدورها تحد من العمليات الأساسية لنمو النبات وقوته، ويمكن أن تضر بالحياة البرية في وحول المزرعة وتلوث مصادر المياه.

حياة البشر يمكن أيضا أن تتأثر بالمبيدات الكيميائية الاصطناعية، خاصة الأكثر سمية منها – بطريقة مباشرة من خلال التعرض في المزرعة أو تلوث مياه الشرب وبطريقة غير مباشرة عندما تسبب متبقيات المبيدات نقصا في المحصول، وتؤثر على مستويات المعيشة.

أفات وأمراض جديدة

زيادة التجارة والسفر بين الدول نتج عنه وصول أنواع غير أصلية لمناطق أجنبية، محدثة فوضى في الأنظمة البيئية المحلية دقيقة التوازن. المفترسات الطبيعية، مسببات الأمراض، المنافسون الذين يمكنهم أن يبقوا الآفات ومسببات الأمراض تحت السيطرة في البيئة الأصلية هم غير موجودين، مما يعطي الآفات الدخيلة مزايا ضخمة غير عادلة على جيرانها.

ما هي الأنواع المختلفة للمكافحة الحيوية للآفات؟

The biocontrol agent, Diadromus pulchellus, attacking a leek moth pupa
عامل المكافحة الحيوية، ديادروموس بولكيللس Diadromus pulchellus، وهو يهاجم عذراء عث الكراث. الصورة من كابي CABI

هناك العديد من الاستراتيجيات المختلفة أو الأنواع المختلفة من المكافحة الحيوية: المكملة، التقليدية (استيرادية)، والمحافظة.

المكافحة الحيوية المكملة

المكافحة الحيوية المكملة تتضمن إطلاق الأعداء الطبيعية للآفة، من ضمنها الكائنات الحية الدقيقة، المواد الطبيعية، المفترسات الأكاروسية والحشرية، والتي يمكنها قتل أو تثبيط عشائر الآفات والأمراض.

هذا الإطلاق قد يكون محدود العدد لكن ثابت خلال أو عبر المواسم (تلقيحي Inoculative)، أو إطلاق كثيف يهدف إلى تأثير فوري (اجتياحي Inundative).

المكافحة الحيوية التقليدية

المكافحة الحيوية التقليدية – تعرف أيضا بالمكافحة الحيوية الاستيرادية – هي إدخال كائن غريب لمكافحة الآفات في منطقة تم غزوها.

الهدف منها ليس إبادة الحشرة الدخيلة، ولكن لجعل كثافتها أقل من الحد البيئي أو الاقتصادي المناسب.

كابي CABI – المنظمة التي تدير منصة كابي للمكافحة الحيوية CABI BioProtection Portal – لديها تاريخ مليء بالمكافحة الحيوية التقليدية. تدرس عوامل المكافحة المحتملة لمختلف الأنواع الدخيلة عالميا. وعملها يتضمن إطلاق عامل المكافحة الحيوية ديادروموس بولكيللس Diadromus pulchellus، وهي أنواع من الدبابير تستخدم في مكافحة الأنواع الدخيلة من عث الكراث، أسيروليبيوبسيس أسيكتيللا Acrolepiopsis assectella، في كندا.

المكافحة الحيوية المحافظة

المكافحة الحيوية المحافظة هي المحافظة على – أو الاحتفاظ – بالأعداء الطبيعية التي توجد بالفعل في بيئة معينة، وتتحكم في عشيرة الآفة. هذه تعتبر أحد الاستراتيجيات أو الأنواع البسيطة للمكافحة الحيوية حيث إن الأعداء الطبيعيين يقومون بوظيفتهم بالفعل. الهدف من المكافحة الحيوية المحافظة هو الحفاظ على عوامل المكافحة الحيوية.

ما هي عوامل المكافحة الحيوية المختلفة؟

Nematode and egg under microscopic vision
النيماتودا، ديدان ميكروسكوبية دقيقة يمكن أن تستخدم في المكافحة البيولوجية للآفات، ومعها واحدة من البيض الخاص بها. الصورة من كابي CABI

هناك العديد من الأنواع المختلفة من عوامل المكافحة الحيوية وتضم الميكروبات، المواد الطبيعية، اللافقاريات (الحشرات، الأكاروسات، النيماتودا) والمواد شبه-الكيميائية. كل هذه الأنواع يمكن أن تستخدم في إزعاج، تنفير أو قتل الآفات والأمراض التي تهاجم النبات.

الميكروبات

هذه المجموعة تحتوي على البكتيريا، الفطريات، الفيروسات والكائنات الحية الدقيقة التي لها القدرة على قتل الآفات أو التنافس مع أو منع الأمراض. الميكروبات تم إنتاجها بكميات كبيرة وتسجيلها كمنتجات وقائية للعديد من الآفات والأمراض حول العالم.

تشير إلى طريقة مكافحة آفة أو مرض والتي تحتوي على ميكروبات أو كائنات حية دقيقة – أشياء حية صغيرة جدًا.

المواد الطبيعية

المواد الطبيعية، ومنها المركبات الكيمائية الطبيعية، مصنوعة من مكونات مصدرها الطبيعية ولها نشاط مضاد للميكروبات، مميت للحشرات أو طارد للآفات. يمكن الحصول عليها من النباتات، الحيوانات، الكائنات الحية الدقيقة، وإن كان ذلك غير حصري؛ فهي أيضا يمكن أن تكون نسخ مخلقه من تركيبها الأصلي.

مركبات الإشارة شبه-الكيميائيةSemiochemicals

مركبات الإشارة شبه-الكيميائية هي مركبات حاملة للإشارات تنتج بواسطة حيوان أو نبات والتي يمكن أن تستخدم لتغيير أو تشتيت السلوك الطبيعي للآفة.

يمكن أن تكون فرمون أو مركب كيميائي آخر يرسل إشارة من كائن حي إلى كائن حي آخر لتعديل سلوك الكائن المستقبل.

الماكروبيات (اللافقاريات)

الماكروبيات، أو ما يطلق عليه أحيانا عوامل المكافحة الحيوية اللافقارية، تشمل الحشرات، النيماتودا، الأكاروسات التي عند إطلاقها سوف تتطفل و/أو تتغذى على الآفات.

أشباه الطفيليات النافعة، مثل الدبابير شبه الطفيلية، يمكن أن تستخدم كعوامل مكافحة حيوية. تقوم هذه العوامل بوضع بيضها داخل بيض الآفة، فتمنع الآفات من الفقس والخروج من البيض.

في عام 2021، قامت كابي CABI وكوبرت للأنظمة الحيوية إل تي دي Koppert Biologicals Systems Ltd بمشروع في كينيا باستخدام البق الميريدي المفترس ماكرولوفوس بيجميوس Macrolophus pygmaeus (المعروف بميراكال MIRICAL)، وذلك بجانب أشياء أخرى.

مميزات المكافحة الحيوية

A caterpillar on a tree which has a thin upper half and a normal bottom half due to a virus
يرقة عثة الغجر مصابة بفيروس بوليهيدروزيس النووي Nuclear Polyhedrosis Virus. الصورة من ديفيد كابرت، Bugwood.org

 محددة الهدف

عند استخدام طريقة مكافحة حيوية، فإنها يتم اختيارها لأنها لها قدرة على التخصص في مكافحة آفة محددة أو مرض محدد على النبات، مما ينتح عنه معدل نجاح مرتفع.

مستدامة

استخدام المركبات الطبيعية في طرق المكافحة الحيوية تعني أنه من غير المتوقع أنه سينتج عنها أي تأثيرات ضارة على البشر، الحياة البرية أو البيئة. هذا يجعلها حل جيد طويل الأمد والذي يمكن دمجه في جميع أنماط الزراعة مثل المزارع، الحدائق الخاصة، والبيوت المحمية.

التكلفة

المنتجات الطبيعية يمكن أحيانا أن يتم الحصول عليها بأسعار أقل من المبيدات الكيميائية الاصطناعية. ولكن أيضا، على المدي البعيد، ومن خلال تعزيز صحة التربة وتفادي تكرار تطبيق المبيدات الكيميائية الفاشلة/ظهرت ضدها المقاومة، يمكن أن تصبح المنتجات الحيوية ذات كفاءة مرتفعة من حيث التكلفة.

في حالة المكافحة الحيوية التقليدية فإن ذلك يمكن أن يصبح حل دائم وذاتي الاستمرارية. بمجرد إتباعه فإنه لا يكون هناك حاجة لإعادة التطبيق.

السلامة

لأن طرق المكافحة الحيوية تصنع من مواد مصدرها من الطبيعية، فإنها من غير المتوقع أن يكون لها أي تأثيرات جانبية ضارة. لسوء الحظ، فإن التأثيرات الجانبية لمبيدات الآفات الكيميائية هي شيء معتاد بما فيها التأثيرات على البشر، والنباتات، والأنظمة البيئية وذلك عبر كل من التأثيرات الحادة (قصيرة الأمد) والمزمنة (طويلة الأمد).

المقاومة

طرق المكافحة الحيوية توفر طرق جديدة للتأثير مقارنة بنظيراتها الكيميائية مما يبطئ من مقاومة الآفة أو المرض، مما يجعلها في مستويات قابلة للإدارة. أيضا، العلماء يبحثون باستمرار عن كائنات حية جديدة، وطرق تأثير جديدة حتى يظلوا أسبق من المشكلة.

تحديات المكافحة الحيوية للآفات

التخزين

نظرا للطبيعة ’الحية‘ لطرق المكافحة الحيوية، فإنها عادة ما تحتاج منشآت تخزين مناسبة، مثل التبريد وذلك من أجل الحفاظ على المكونات حية وقابلة للاستخدام، وهو ما قد لا يكون متوفر لبعض المزارعين. وعلى الرغم من ذلك، ففي هذه الحالات فإن طريقة مكافحة حيوية بديلة لا تتطلب احتياجات تبريد محددة يمكن أن تكون متوفرة.

التعليم

كطريقة حديثة العهد نسبيا لمكافحة الآفات، فإن بعض المزارعين ربما لا يتوفر لديهم المعرفة التي يحتاجونها لتطبيق المكافحة الحيوية بطريقة صحيحة. أو، ربما يفضلون أن يبقوا على استخدام الطرق التي جربوها من قبل.

وبقول ذلك، فإن منتجات المكافحة الحيوية سوف تأتي دائما وعليها الملصق وتعليمات تفصيلية لكيفية استخدامها. أضف إلى ذلك، المرشدين الزراعيين (عندما يتواجدوا) سوف يكون قادرين على إعطاء إرشادات حول كيفية استخدام المنتجات بشكل يضمن تحقيق الكفاءة.

تعليم المستخدمين هو موضوع تعمل كابي CABI بنشاط على تحسينه، وهو موجود ضمن مشروعات مثل منصة كابي للمكافحة الحيوية CABI BioProtection Portal وبرنامج بلانت وايز بلاس Plantwise Plus.