نبذة
تعتبر الزراعة، التي تشمل إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية، ضرورية لتلبية احتياجات الإنسان الأساسية من الغذاء. ومع ذلك، مع نمو سكان العالم، ينمو الطلب على الغذاء أيضًا1مما يزيد الضغط على الصناعة الزراعية لتحقيق إنتاجية أعلى من المحاصيل واللحوم.
ونتيجة لذلك، أدى الطلب الإضافي على البيئة إلى تقليل تنوع المحاصيل وساهم في فقدان التنوع البيولوجي2. تعتمد الزراعة الحديثة بشكل كبير على المدخلات الاصطناعية مثل المبيدات الحشرية الكيميائية، والتي يمكن أن تضر بصحة الإنسان والبيئة وتلحق الضرر بالأرض، مما يجعل الزراعة غير مستدامة3.
وبالتالي، هناك حاجة ملحة لممارسات زراعية أكثر استدامة. التحكم البيولوجي، وهي طريقة طبيعية لإدارة الآفات، توفر بديلاً مستدامًا للمبيدات الحشرية الكيميائية ذات التأثير البيئي المنخفض4. هنا، ننظر إلى المكافحة البيولوجية المعززة ونستكشف إمكاناتها وتحدياتها واستراتيجياتها لزيادة استيعاب المزارعين على مستوى العالم.
فهم المكافحة البيولوجية
تتضمن المكافحة البيولوجية، والمعروفة أيضًا بالحماية الحيوية أو المكافحة الحيوية، تسخير المركبات ذات المصادر الطبيعية أو المركبات المطابقة للطبيعة أو الكائنات الحية للسيطرة على الأعشاب الضارة والآفات والأمراض عن طريق تقليل أعدادها إلى مستويات يمكن التحكم فيها. إن المكافحة البيولوجية ليست جديدة؛ لقد تم استخدامه بنجاح لأكثر من 100 عام ويسبق التحكم الكيميائي بالمبيدات الحشرية4.
يمكن للآفات والأعشاب الضارة غير الخاضعة للرقابة أن تدمر المحاصيل والماشية والنظم البيئية، مما يؤثر على الاقتصادات وصحة الإنسان. توفر المكافحة الحيوية بديلاً مستدامًا وفعالاً من حيث التكلفة للطرق الكيميائية أو اليدوية، التي لها عيوب كبيرة. إن المواد الكيميائية، رغم فعاليتها، تلحق الضرر بصحة البيئة والإنسان. تميل الطرق اليدوية أو الميكانيكية إلى أن تكون شاقة ومكلفة.
ما هي الأنواع الثلاثة للمكافحة البيولوجية؟
هناك ثلاث فئات متميزة للمكافحة البيولوجية:
- المكافحة الحيوية المعززة هي استراتيجية لمكافحة الآفات تتضمن زيادة عدد الأعداء الطبيعيين ومسببات الأمراض عن طريق إطلاق المزيد في البيئة.
- المكافحة البيولوجية الكلاسيكيةتتضمن المكافحة الحيوية للاستيراد، والتي تُعرف أيضًا باسم المكافحة الحيوية للاستيراد، استخدام كائن غير أصلي، مثل حيوان مفترس، وإدخاله إلى المنطقة المتضررة، حيث يمكن أن يؤدي إلى خفض كثافة الآفات إلى مستويات يمكن التحكم فيها.
- الحماية الحيوية للحفظ يسخر الاستراتيجيات للحفاظ على سكان الأعداء الطبيعيين الموجودين بالفعل في البيئة المتضررة.
ونحن هنا نركز على المكافحة الحيوية المعززة فقط. سيتم اتباع مدونتين إضافيتين خاصتين بالمكافحة البيولوجية الكلاسيكية والحفظية. في هذه الأثناء، اقرأ مدونتنا "أنواع المكافحة البيولوجية' لمزيد من التفاصيل.
المكافحة البيولوجية المعززة: ما هي ولماذا تستخدم؟
تتضمن زيادة المكافحة الحيوية زيادة عدد الأعداء الطبيعيين أو مسببات الأمراض الموجودة. ويتم تحقيق ذلك عن طريق إطلاق الأعداء الطبيعيين (الكائنات الحية الدقيقة أو عوامل المكافحة الحيوية اللافقارية) أو مسببات الأمراض (العوامل الميكروبية) بطريقة خاضعة للرقابة. على الرغم من أن طرق المكافحة الحيوية، أي المكافحة البيولوجية الكلاسيكية، موجودة منذ فترة طويلة، إلا أن المكافحة المعززة جديدة نسبيًا. منذ اكتشافه، حدد العلماء العديد من الأعداء الطبيعيين ومسببات الأمراض، وطوروا استراتيجيات الإنتاج والشحن والإطلاق المثلى.
وقد ألقت العديد من الدراسات الضوء على الوعد بالتحكم المعزز. استكشفت إحدى الأوراق البحثية مدى نجاح إطلاق طفيليات البيض المرباة في المختبر (هادرونوت بنسلفانيكوس) في إدارة أخطاء الاسكواش (أناسا تريستيس) عن طريق خفض معدل الفقس5. وقد سلطت تقارير أخرى الضوء على أهمية استراتيجيات التحكم المعززة المصممة بعناية مع الأخذ في الاعتبار معدلات الإطلاق المثالية وسياق المناظر الطبيعية6,7.
يمكن استخدام المكافحة الحيوية المعززة في استراتيجيات مختلفة بناءً على تكرار وحجم إطلاق العامل:
- السيطرة على التلقيح يتضمن إطلاقات صغيرة ومتسقة للأعداء الطبيعيين أو مسببات الأمراض طوال الموسم (المواسم). تُستخدم هذه الإستراتيجية الوقائية عمومًا عند وجود آفة ولكنها لا تمثل مشكلة كبيرة.
- السيطرة الغمرية هو نهج تفاعلي أو علاجي لتفشي الآفات التي تتطلب السيطرة الفورية. أنها تنطوي على إطلاق أعداد كبيرة من عوامل المكافحة الحيوية لتحقيق تأثير سريع.
ما هي مزايا المكافحة البيولوجية المعززة؟
للمكافحة البيولوجية المعززة العديد من المزايا على طرق أخرى، مثل المكافحة الكيميائية بالمبيدات الحشرية. يعتمد على طرق أو مركبات طبيعية في صناعته غير سامة للإنسان والبيئة. إنه أكثر أمانًا بكثير أكثر استدامة بيئيا لأنه يتجنب الأضرار الحادة والمزمنة على الصحة والبيئة من المبيدات الكيماوية.
يتم تطوير استراتيجيات المكافحة الحيوية عن طريق اختيار عامل المكافحة الحيوية الذي يستهدف الآفة بشكل طبيعي؛ وقد أظهرت الأبحاث أن الاستراتيجيات المستهدفة تحقق كفاءة محسنة. بالإضافة إلى ذلك، فإن معدل المقاومة أقل بكثير من الطرق الكيميائية، وتتطلع الجهود البحثية المستمرة إلى تحديد عوامل تحكم جديدة وتطوير استراتيجيات محسنة.
ومن حيث التكلفة، عادة ما تكون المكافحة المعززة أكثر استدامة من الناحية الاقتصادية من المكافحة الكيميائية لأنها تتجنب التأثير الضار على صحة التربة، الأمر الذي يمكن أن يحسن إنتاجية المحاصيل على المدى الطويل. وتتجنب استراتيجيات الزيادة الوقائية خطر تفشي الآفات، وتتغلب على فقدان الدخل من المحاصيل التي دمرتها الآفات. وأخيرا، هذه الاستراتيجيات هي صالحة للمزارعين العضويةمما يسمح للمزارعين بدخول الأسواق العضوية8.
ما هي التحديات المرتبطة بالمكافحة البيولوجية المعززة؟
على الرغم من إمكاناتها وقصص النجاح المرتبطة بها، فإن المكافحة البيولوجية المعززة لا تخلو من قيودها، وتعد استراتيجيات التغلب على هذه التحديات حاسمة لتعزيز استيعاب هذه الاستراتيجية الزراعية المستدامة.8.
على الرغم من أن التعزيز البيولوجي له فوائد كبيرة من حيث التكلفة على المدى الطويل، فإن عوامل المكافحة الحيوية ليست دائمًا أرخص من نظيراتها الكيميائية. علاوة على ذلك، ونظرًا للطبيعة الحية للعديد من الأعداء الطبيعيين، فقد تتطلب تخزينها في ظروف معينة أو مرافق متخصصة قد لا تكون متاحة لجميع المزارعين. ومع ذلك، لا تتطلب جميع عوامل المكافحة الحيوية ذلك، ومن المرجح أن تطور الأبحاث المستقبلية استراتيجيات لمعالجة هذا الأمر.
يتطلب التحكم المعزز المعرفة والتخطيط والصبر:
- يجب على المزارعين والمستشارين التعرف على الآفة بنجاح.
- إنهم بحاجة إلى تطوير استراتيجية تعزيز، والتي تتضمن اختيار عامل المكافحة الحيوية الصحيح وتحديد جرعة الإطلاق والتوقيت والتكرار.
يمكن للمستشارين تقليل عبء البحث والتخطيط ودعم المزارعين في تحسين الإستراتيجية. وعلى الرغم من مزايا الأساليب التعزيزية، فإنها تتطلب عمالة، مع الحاجة إلى إعادة تطبيق ومراقبة مجموعات الآفات بشكل متكرر. بالإضافة إلى ذلك، فإن الطبيعة المستهدفة للمكافحة الحيوية يمكن أن تمثل تحديًا نظرًا لأن الإستراتيجية ستكون مخصصة لآفة معينة. وتعمل جهود البحث والتطوير المستمرة للتغلب على هذه المشكلة.
هناك عائق كبير أمام الاستيعاب وهو الحاجة إلى مزيد من التعليم حول مزايا التعزيز البيولوجي وكيفية تنفيذه بنجاح. ومن المفهوم أن المستخدمين غالبًا ما يميلون إلى الالتزام بما يعرفونه، أي المبيدات الحشرية الكيميائية، بدلاً من تجربة شيء جديد. وبصرف النظر عن استخدام المستشارين كمصدر للمعلومات، فإن الموارد مفتوحة الوصول مثل بوابة الحماية الحيوية CABI تهدف إلى تثقيف المستخدمين حول الزراعة المستدامة.
الاتجاهات المستقبلية
تمثل المكافحة البيولوجية المعززة حلا واعدا ومستداما للزراعة الحديثة، ومعالجة الحاجة الملحة لإدارة الآفات الصديقة للبيئة. وتشمل مزاياها على الطرق الكيميائية السلامة والفعالية والاستدامة الاقتصادية والبيئية. يجب أن تعالج جهود البحث والتطوير المستقبلية تحديات مثل التكلفة ومتطلبات التخزين والفجوات المعرفية. ومن الأهمية بمكان أن يكون التثقيف في مجال المكافحة الحيوية أمرًا بالغ الأهمية أيضًا لتعزيز الوعي ببدائل مبيدات الآفات وزيادة استيعابها على مستوى العالم.
لمعرفة المزيد حول استراتيجيات المكافحة الحيوية المعززة، تحقق من مجموعة الموارد القيمة المتاحة في موارد بوابة CABI BioProtection، أو إذا كنت مستعدًا لاختيار منتج ما، تفضل بزيارة موقعنا صفحة المنتجات.
مصادر
1. الأمم U. السكان. الأمم المتحدة. تم الوصول إليه في 6 ديسمبر 2023. https://www.un.org/en/global-issues/population
2. Gámez-Virués S، Perovic DJ، Gossner MM، وآخرون. يقوم تبسيط المناظر الطبيعية بتصفية سمات الأنواع ويحفز التجانس الحيوي. نات كومون. 2015;6(1):8568. دوى:10.1038/ncomms9568
3. Meehan TD, Werling BP, Landis DA, Gratton C. تبسيط المناظر الطبيعية الزراعية واستخدام المبيدات الحشرية في الغرب الأوسط للولايات المتحدة. بروك ناتل أكاد العلوم. 2011;108(28):11500-11505. دوى:10.1073/pnas.1100751108
4. Bale JS، Van Lenteren JC، Bigler F. التحكم البيولوجي والإنتاج الغذائي المستدام. فيلوس ترانس آر سوك بي بيول ساي. 2008؛363(1492):761-776. دوى:10.1098/rstb.2007.2182
5. بويل إس إم، سالوم إس، شولتز بي، لوبيز إل، ويبر دي سي، كوهار تي بي. المكافحة البيولوجية المعززة لحشرة القرع (Hemiptera: Coreidae) باستخدام طفيل البيض Hadronotus pennsylvanicus (Hymenoptera: Scelionidae). بريشمان فولدسيث د، أد. إنتومول البيئة. 2023;52(5):779-786. دوى:10.1093/ee/nvad079
6. كراودر دو. تأثير معدلات الإطلاق على فعالية عوامل المكافحة البيولوجية المعززة. ي الحشرات العلوم. 2007;7(15):1-11. دوى:10.1673/031.007.1501
7. Perez-Alvarez R, Nault BA, Poveda K. تعتمد فعالية المكافحة البيولوجية المعززة على سياق المناظر الطبيعية. ممثل العلوم. 2019;9(1):8664. دوى:10.1038/s41598-019-45041-1
8. بيانكي FJJA، آيفز AR، شيلهورن NA. التفاعلات بين الزراعة التقليدية والعضوية لخدمات المكافحة الحيوية عبر المناظر الطبيعية. تطبيق إيكول. 2013;23(7):1531-1543. دوى:10.1890/12-1819.1
9. فان لينتيرين جي سي. حالة المكافحة البيولوجية التجارية المعززة: الكثير من الأعداء الطبيعيين، ولكن الافتقار إلى الامتصاص محبط. التحكم الحيوي. 2012;57(1):1-20. دوى:10.1007/s10526-011-9395-1
