Áttekintés
- Mik azok a mikrobiális biopeszticidek?
- Hogyan működnek: cselekvési módok
- Előnyök és hatás a fenntartható mezőgazdaságra
- A mikrobiális biopeszticidek típusai
- Hogyan alkalmazzák őket?
- A szakadék áthidalása: Mikrobiális biopeszticidek és fenntartható mezőgazdaság
- A biopeszticidek kihívásai és jövőbeli kilátásai
Mik azok a mikrobiális biopeszticidek?
A mikrobiális biopeszticidek vagy mikrobiális szerek olyan biológiai védekezési termékek, amelyek fő hatóanyagként mikroszkopikus méretű élő szervezeteket (vagy azok melléktermékeit) tartalmazzák.
A mikrobiális biopeszticidek alkalmazása hasonló a többi kártevőirtó szerhez – például permetezőpalackkal, a talajban vagy a lombozaton, hogy csak néhány példát említsünk. A szintetikus növényvédő szerekkel ellentétben különösen hatékonyak a csekély káros hatású kártevők elleni védekezésben.
Néhány példa a mikrobiális peszticidekre:
- BETK-03®(BETK-03® CL, BETK-03® PE)
- Serenade® (BR)
- BioCeres EC®(US, CA)
- Attracap® (DE)
- Capex® (FR, GB)
- Nexy® (FR, US)
- V10® (DE, GB, CA, ES)
A mikrobiális biopeszticidek csak egyfajta biokontroll szerek. Vannak mások is, pl.
A mikrobiális biopeszticidek jellemzően vírusokon, baktériumokon vagy gombákon alapulnak, de tartalmazhatnak petesejteket vagy algákat is.
A mikrobákat funkciójuk alapján két csoportra oszthatjuk:
- antagonista mikrobák – a kórokozókat, köztük a parazita fonálférgeket irányító mikrobák
- entomopatogén mikrobák – a rovarkártevők elleni kórokozók
Hogyan működnek: cselekvési módok
A mikrobiális biopeszticidek hatásmechanizmusukban specifikusak, és általában egy vagy kis számú kártevőt és kórokozót céloznak meg. A mikrobiális hatások és hatásmódok a megcélzott kártevőtől vagy kórokozótól és a termékben lévő mikroorganizmustól függenek. Ezek a biopeszticidek közvetlen és közvetett módon is elnyomhatják a kártevőket és a kórokozókat.
Közvetlen mechanizmus
Egyes mikrobiális biopeszticidek közvetlenül elpusztítják vagy gátolják a kártevőt vagy kórokozót, például:
- Az entomopatogén mikrobák a rovarok és atkák kártevői ellen hathatnak. A rovargazda jellemzően mikrobák elfogyasztása (lenyelése), vagy a bőrén (kutikula) keresztül történő behatolása révén fertőződik meg. A rovar bármelyiktől elpusztulhat közvetlen fertőzés vagy toxinok szabadítani.
- A növényi kórokozókat a talaj felett és alatt egyaránt irányító mikrobiális antagonisták közvetlen hatásmechanizmussal is rendelkeznek:
- Parazitizmus: az antagonista „megeszi” a kórokozót. Például egyes gombák tápanyaghoz juthatnak más gombáktól, és ezáltal korlátozhatják a betegség növekedését.
- Antibiózis (Vagy a gátló termékek előállítása): az antagonista által termelt gátló vegyületek korlátozzák vagy csökkentik a kórokozó aktivitását és növekedését.
Közvetett mechanizmus
Ez olyan hatásmódokra vonatkozik, amelyek révén a biopeszticid közvetlenül nem pusztítja el vagy gátolja a kártevőt vagy kórokozót, hanem olyan feltételeket teremt, amelyek csökkentik a kártevő vagy kórokozó fejlődési képességét.
A mikrobiális antagonisták két fő hatásmechanizmuson keresztül közvetetten, közvetett módon szabályozhatják a kórokozókat:
- Verseny (Vagy versenykizárás): az antagonista versenyezhet a növényi betegséggel a táplálékért vagy a helyért, végül megelőzve azt. Ez jól működik a gombás kórokozókkal szemben, amelyek megtelepednek a növények gyökereiben.
- A növényi rezisztencia kiváltása: az antagonista javíthatja a növény betegségekkel küzdő képességét. A kérelemnek meg kell előznie a betegség kimutatását. Például vetőmagkezelő termékek használata.
Előnyök és hatás a fenntartható mezőgazdaságra
A mikrobiális biopeszticideknek a kártevők és betegségek hatékony leküzdése mellett számos előnnyel járnak.
Ezek a következők:
- Kevés vagy egyáltalán nem hagynak mérgező maradványokat
- Gyorsan lebomlanak
- Sok esetben nulla vagy alacsony az újrabelépés (REI) és a betakarítás előtti intervallum (PHI)
- Összetett hatásmódjuk van, ami megnehezíti a kártevők és kórokozók rezisztencia kialakulását
- Tevékenységükben specifikusak, és egy vagy kis számú kártevőt céloznak meg
- Kompatibilisek a legtöbb biológiai termékkel és szintetikus növényvédő szerrel, ezért beépíthetők az integrált növényvédelmi (IPM) programokba.
A szintetikus kémiai peszticidekkel ellentétben a mikrobiális biopeszticidek csekély kockázatot jelentenek a környezetre, és kulcsszerepet játszanak a fenntartható mezőgazdaságban. Megvédhetik a biológiai sokféleséget, a talaj egészségét és a vízminőséget, miközben hatékonyan védekeznek a kártevők ellen. Az IPM-programokba beépítve ezek a biopeszticidek csökkentik a vegyszerek szükségességét és növelik a terméshozamot. A mikrobiális biopeszticidek ezért elősegíthetik az ellenálló és egészséges ökoszisztémát, végső soron elősegítve a fenntartható mezőgazdaságot.
A mikrobiális biopeszticidek típusai
Bakteriális biopeszticidek
A bakteriális biopeszticidek a mikrobiológiai biológiai védekezés leggyakoribb és legelterjedtebb formája. Ezeknek a termékeknek a többsége rovarölő, vagyis olyan rovarkártevők ellen küzdenek, mint a lepkék, hernyók, bogarak és legyek.
Entomopatogén baktériumok
A bakteriális biopeszticideket gyakran közvetlenül a növényre alkalmazzák. Miután lenyelte egy rovarkártevő, megfertőzi gazdáját. A baktériumok a rovar belsejében toxinokat szabadítanak fel, amelyek megtámadják a bélsejteket, átlyukasztva a rovar belét. A rovar néhány napon belül elpusztul.
A közönséges entomopatogén biopeszticidek a nemzetséghez tartozó baktériumokat tartalmazzák Bacilus.
- Például BETK-03® (CL, PE) egy nedvesíthető por, amely baktériumokat tartalmaz a Bacillus thuringiensis (var. Kurstaki) faj. A port vízzel elkeverjük, és a kártevő által megtámadott lombozatra permetezzük. Ez a termék a lepkék és lepkék (Lepidopteran) hernyóit célozza meg, beleértve a paradicsomlevélbányászt (A Tuta absoluta-át), a keleti gyümölcsmoly (Cydia molesta) és a varázsmoly (Cydia pomonella). Amikor a hernyók lenyelik a terméket, a baktériumok a rovar bélrendszerére hatnak, ami a rovar megbénulásához vezet. A hernyók már nem tudnak táplálkozni, és végül elpusztulnak.
Antagonista baktériumok
bacilus baktériumok gyakoriak azokban a termékekben is, amelyek a talaj és a növényi levelek (levélen keresztül terjedő) kórokozóit célozzák. Ide tartoznak a parazita fonálférgek is. Megelőzhetik és kontrollálhatják a betegségeket különféle mechanizmusok révén, például a kompetíción és az antibiózison keresztül.
- Például a Serenade® (BR) A biopeszticid baktériumfajtákat tartalmaz Bacillus subtilis. Korlátozza számos, a levélen terjesztett kórokozó növekedését, például a lisztharmatot, a korai penészgombát, a botritist és még sok mást. Antibiózissal fejti ki hatását, ami azt jelenti, hogy a baktériumok gátló vegyületeket termelnek, amelyek korlátozzák a kórokozó növekedését.
Gombás biopeszticidek
Entomopatogén gombák
A gombás rovarirtó szerek bejutnak a rovarkártevők testébe, amint érintkezésbe kerülnek. A gomba a rovar belsejében szaporodik, és a termelődő gombamérgek révén megbénítja azt, majd végül elpusztítja. Négy nemzetség gyakori az entomopatogén gombák között: Beauvaria, Isaria, Metarhizium és Paecilomyces.
- BioCeres EC®(US, CA) egy biopeszticid, amely a Beauvaria bassiana gomba. Olyan kártevőket céloz meg, mint a fehérlegyek, tripszek és levéltetvek. Miután a rovarokra permetezték, megfertőzi őket, és néhány nap múlva elhullást okoz.
- Attracap® (DE) egy gombás termék, amely megtámadja a burgonyát károsító drótférgeket (csattogóbogarak lárváit). Ez a termék szemcsék formájában van, amelyek gombaspórákat tartalmaznak Metarhizium brunneum. A granulátumok vonzzák a drótférgeket a talajban. Amint a drótférgek elérik a szemcséket, néhány napon belül elpusztulnak.
Antagonista gombák
Sok betegséget célzó gombás termék tartalmaz gombákat a nemzetség Trichoderma spp.. A gyökérkórokozók ellen hatnak, mint pl Fusarium gyökérrothadás és lisztharmat.
Néhány termék, mint például a Nexy® (FR, US) élesztőgombákat tartalmaznak, amelyek versenyezni fognak a növényi kórokozókkal a tápanyagokért. Hatékony a szürkepenész ellen (botrytis spp.) vagy valamilyen kórokozó Penicillium faj.
Afla-Guard GR® (USA) egy másik gombás biopeszticid, amely kivédi a kukoricában tenyésző kórokozó gombát és ellenőrzi azt.
Vírusos biopeszticidek
Entomopatogén vírusok
A rovaroknak meg kell enniük a vírust, mielőtt az hatást gyakorolna. A rovarok lenyelik a vírust azáltal, hogy azon növényből táplálkoznak, amelyre a terméket alkalmazták. A vírus ezután megfertőzi a rovar belét, és átterjed a rovaron keresztül, amely néhány napon belül elpusztul. Amint a rovar elpusztul, teste végül felrobban, és a vírust a környezetbe bocsátja, amely új gazdákat fertőzhet meg.
A vírusos biopeszticidek jellemzően bakulovírusokat tartalmaznak. A nukleopolihedrózis vírusok (NPV-k) és a granulovírusok (GV-k) a bakulovírusok leggyakrabban használt nemzetségei.
Például a Capex® (FR, GB) egy granulovíruson alapuló termék, amely a nyári gyümölcstortrix ellen hat (Adoxophyes orana), egy kártevő, amely különféle gyümölcsökkel táplálkozik.
Cryptex® (KE, UG) egy másik vírusos termék, amely irányítja az álmolylepkét (Thaumatotibia leukotreta) citrusfélékben.
Antagonista vírusok
Egyes vírusok képesek leküzdeni a növényi betegségeket azáltal, hogy javítják a növény kórokozók elleni harci képességét, beleértve más vírusokat is.
Ez a helyzet a V10® esetében (DE, GB, CA, ES) biopeszticid, egy vírusos biopeszticid, amely a Pepino Mosaic Vírust (PepMV) szabályozza a paradicsomban. Ez a termék vakcinaként működik a növény számára. A termékben található vírus ugyanaz, amely a növényeket támadja meg, de kevésbé virulens változata. Használhatja ezt a terméket megelőző célokra, és segíthet a növénynek „felkészülni” egy káros vírusváltozat esetleges támadására.
Hogyan alkalmazhatók a mikrobiális biopeszticidek?
Számos módja van a mikrobiális biopeszticidek kijuttatásának a célkártevőkre. A kijuttatás módja a hatóanyagtól (baktériumok, gombák, vírusok stb.), a megcélzott kártevőtől vagy betegségtől és a termék összetételétől függ.
A mikrobiális biopeszticidek különféle formákban kaphatók, beleértve a nedvesíthető porokat (WP), vízben diszpergálható granulátumokat (WDG) és szuszpenziós koncentrátumokat (SC). A folyékony készítményeket hajlamosak például permetezni vagy beépíteni az öntözőrendszerbe. A mikrobák a magvakba, a talajba, a dugványokba, a palántákba vagy az érő/kifejlett növényekbe juttathatók.
Néhány alkalmazási mód a következőket tartalmazza:
- Vetőmag kezelés: a mikrobiális biopeszticidet vetés előtt a magokra kenik. Megakadályozza, hogy a kórokozók megtelepedjenek a gyökerekben, és védi a termést annak korai szakaszában. A magokat márthatjuk a mikrobába, vagy permetezhetjük vele.
- Csemeték mártogatása: a palántákat vagy a palánták gyökereit márthatja a mikrobiális terméket tartalmazó keverékbe.
- Talaj alkalmazás: a mikrobiális biopeszticid közvetlenül a talajba juttatható a talaj által terjesztett betegségek és gyökérkártevők elleni védekezésre. Bedolgozhatja a terméket úgy, ahogy van (például granulátumként), vagy először vízzel keverve.
- Levélpermetezés: a terméket közvetlenül a növényi levelekre permetezzük, megcélozva a levélbetegségeket és a növény felső részein táplálkozó kártevőket. Ezzel a módszerrel ügyelnie kell a környezeti feltételekre, például az esőre, az UV-sugárzásra és a hőmérsékletre, amelyek jelentősen befolyásolhatják a termék hatékonyságát.
A szakadék áthidalása: mikrobiális biopeszticidek és fenntartható mezőgazdaság
A zöld kémia összekapcsolása a fenntartható fejlődéssel
A mikrobiális biopeszticideket a természetben előforduló mikroorganizmusokból állítják elő. Célzott tevékenységük biztonságosabbá teszi őket a hasznos szervezetek és a biológiai sokféleség számára, miközben gyors lebomlásuk a környezetben megakadályozza a talaj és a víz hosszú távú szennyeződését. A talaj egészségének javításával és a biológiai sokféleség megőrzésével a mikrobiális biopeszticidek hozzájárulnak a fenntarthatóbb mezőgazdasági gyakorlatokhoz. Ezeknek a mikrobiális biopeszticideknek a mezőgazdasági rendszerekbe történő integrálása támogatja a fenntartható élelmiszertermelést és egészségesebb ökoszisztémát.
Biopeszticidek az integrált növényvédelemben (IPM)
A mikrobiális biopeszticidek alacsony kockázata és hatékonysága értékes elemévé teszi őket az IPM programokba való beépítéshez. Számos más biológiai termékkel kompatibilisek, beleértve a makrobákat, például a ragadozókat, és még jobban teljesítenek, ha felderítési és megfigyelési módszerekkel kombinálják. A mikrobiális termékek IPM-ben való alkalmazása segíthet csökkenteni a vegyi peszticidektől való függőséget, és ezáltal a gazdálkodók termelékenyebb és környezetileg fenntarthatóbb mezőgazdasági rendszereket hozhatnak létre, biztosítva az élelmezésbiztonságot és az ökoszisztémák egészségét.
A biopeszticidek kihívásai és jövőbeli kilátásai
A biopeszticidek alkalmazása olyan kihívásokkal néz szembe, mint a korlátozott eltarthatóság vagy a környezeti feltételek miatt változó hatékonyság. Ezenkívül a gazdálkodók tájékozottságának hiánya hátráltathatja ezek széles körű elterjedését. A folyamatban lévő kutatások azonban mindig a biopeszticidek stabilitásának és hatékonyságának javítását célozzák. A technológiai fejlődés ezen a területen várhatóan legyőzi a jelenlegi korlátokat.
Az információkhoz való könnyebb hozzáférés és a biopeszticidekkel kapcsolatos ismeretek bővítése tovább fokozhatja az alkalmazást, így a biológiai növényvédő szerek a fenntartható mezőgazdaság alapvető elemeivé válnak. Olyan eszközök, mint a CABI BioProtection Portal felhívja a figyelmet a biokontroll és biopeszticid termékek használatára, és elősegíti azok használatát azáltal, hogy ingyenes hozzáférést biztosít a bejegyzett termékekkel kapcsolatos információkhoz, és oktatási tartalmat kínál a gazdálkodók számára a fenntartható kártevőirtási gyakorlatokról.
A következő lépéshez vessen egy pillantást blogunkra:
