Langkau ke kandungan utama

Panduan pemula biopestisid mikrob: Jenis dan cara penggunaan

Tema: Asas bioperlindungan

Tema: Agen biokawalan

Gambaran Keseluruhan

Apakah biopestisid mikrob?

Biopestisid mikrob, atau mikrob, ialah produk kawalan biologi yang mengandungi organisma hidup mikroskopik (atau produk sampingannya) sebagai bahan aktif utama.

Penggunaan biopestisid mikrob adalah serupa dengan produk kawalan perosak yang lain - seperti dengan botol semburan, di dalam tanah, atau pada dedaunan, untuk menamakan beberapa contoh. Mereka amat berkesan dalam mengawal perosak dengan sedikit kesan berbahaya tidak seperti racun perosak sintetik.

Beberapa contoh racun perosak mikrob ialah:

Biopestisid mikrob hanyalah satu jenis agen kawalan bio. Terdapat yang lain, seperti:

Biopestisid mikrob biasanya berasaskan virus, bakteria atau kulat, tetapi ia juga boleh mengandungi oomycetes atau alga.

Kita boleh memisahkan mikrob kepada dua kumpulan berdasarkan fungsinya:

  • antagonis mikrob – mikrob yang mengawal patogen, termasuk nematod parasit
  • mikrob entomopatogenik – mikrob yang mengawal perosak serangga  
Seorang petani Pakistan menyembur ladang kapas dengan biopestisid mikrob
Seorang petani menyembur biopestisid mikrob pada tanaman kapas di Pakistan. © CABI

Bagaimana ia berfungsi: mod tindakan

Biopestisid mikrob adalah khusus dalam cara tindakannya dan biasanya menyasarkan satu atau julat kecil perosak dan patogen. Kesan dan cara tindakan mikrob bergantung kepada perosak atau patogen yang disasarkan dan mikroorganisma yang terkandung dalam produk. Terdapat juga cara langsung dan tidak langsung biopestisid ini boleh menyekat perosak dan patogen.

Mekanisme langsung

Sesetengah biopestisid mikrob secara langsung membunuh atau menghalang perosak atau patogen, contohnya:  

  • Mikrob entomopatogenik boleh bertindak melawan serangga dan perosak hama. Lazimnya, perumah serangga dijangkiti sama ada dengan memakan (pengingesan) mikrob atau melalui penembusan mikrob melalui kulitnya (kutikel). Serangga boleh mati dari mana-mana jangkitan langsung atau dari toksin dibebaskan.
  • Antagonis mikrob yang mengawal patogen tumbuhan, di atas dan di bawah tanah, juga mempunyai cara tindakan langsung: 
    • Parasitisme: antagonis "makan" patogen. Sebagai contoh, sesetengah kulat boleh mendapat nutrien daripada kulat lain dan dengan itu mengehadkan pertumbuhan penyakit.  
    • Antibiosis (Atau pengeluaran produk menghalang): sebatian perencatan yang dihasilkan oleh had antagonis atau mengurangkan aktiviti dan pertumbuhan patogen.
Pandangan mikroskopik kulat memparasitkan kulat lain yang menyebabkan cendawan berbulu halus
Contoh kulat yang memparasitkan kulat lain. Kredit: CC BY-SA 2.0 Björn S. melalui Flickr

Mekanisme tidak langsung

Ini merujuk kepada cara tindakan di mana biopestisid tidak secara langsung membunuh atau menghalang perosak atau patogen tetapi sebaliknya mewujudkan keadaan yang mengurangkan keupayaan perosak atau patogen untuk berkembang maju.

Antagonis mikrob secara tidak langsung boleh mengawal patogen secara tidak langsung melalui dua cara tindakan utama:

  • Pertandingan (Atau pengecualian kompetitif): antagonis boleh bersaing dengan penyakit tumbuhan untuk makanan atau ruang, akhirnya mengatasinya. Ini berfungsi dengan baik terhadap patogen kulat yang menjajah akar tumbuhan.
  • Induksi rintangan tumbuhan: antagonis boleh meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk melawan penyakit. Permohonan mesti mendahului pengesanan penyakit. Contohnya, menggunakan produk rawatan benih.

Kelebihan dan kesan kepada pertanian lestari

Biopestisid mikrob mempunyai banyak faedah selain mengawal perosak dan penyakit dengan berkesan.

 Ini termasuk:

  • Mereka meninggalkan sedikit atau tiada sisa toksik
  • Mereka cepat reput
  • Banyak yang mempunyai sifar atau kemasukan semula rendah (REI) dan selang prapenuaian (PHI)
  • Mereka mempunyai mod tindakan yang kompleks yang menyukarkan perosak dan patogen untuk membangunkan rintangan
  • Mereka khusus dalam aktiviti mereka dan menyasarkan satu atau sebilangan kecil perosak
  • Ia serasi dengan kebanyakan produk biologi dan racun perosak sintetik dan oleh itu boleh digabungkan dalam program Pengurusan Perosak Bersepadu (IPM).  

Tidak seperti racun perosak kimia sintetik, biopestisid mikrob menimbulkan sedikit risiko kepada alam sekitar dan memainkan peranan penting dalam pertanian mampan. Mereka boleh melindungi biodiversiti, kesihatan tanah dan kualiti air sambil mengawal perosak dengan berkesan. Apabila digabungkan dalam program IPM, biopestisid ini mengurangkan keperluan untuk bahan kimia dan meningkatkan hasil tanaman. Oleh itu, biopestisid mikrob boleh memupuk ekosistem yang berdaya tahan dan sihat, akhirnya menggalakkan pertanian yang mampan. 

Jenis biopestisid mikrob

Biopestisid bakteria

Biopestisid bakteria adalah bentuk kawalan biologi mikrob yang paling biasa dan digunakan. Kebanyakan produk ini adalah racun serangga, bermakna ia melawan serangga perosak seperti rama-rama, ulat, kumbang dan lalat.

Bakteria entomopatogen

Biopestisid bakteria sering digunakan secara langsung pada tanaman. Setelah dimakan oleh serangga perosak, ia menyerang perumahnya. Bakteria melepaskan toksin di dalam serangga yang menyerang sel usus, melubangi usus serangga. Serangga itu mati dalam masa beberapa hari.

Biopestisida entomopatogenik biasa mengandungi bakteria genus Bacillus.

  • Contohnya, BETK-03® (CL, PE) ialah serbuk boleh basah yang mengandungi bakteria daripada Bacillus thuringiensis (var. Kurstaki) spesies. Serbuk dicampur dengan air dan disembur pada dedaunan yang diserang oleh perosak. Produk ini menyasarkan ulat rama-rama dan rama-rama (Lepidopteran), termasuk pelombong daun tomato (Tuta mutlak), rama-rama buah oriental (Cydia molesta) dan rama-rama codling (Cydia pomonella). Apabila ulat menelan produk, bakteria bertindak ke atas usus serangga, menyebabkan kelumpuhannya. Ulat tidak boleh makan lagi dan akhirnya mati.

Bakteria antagonis

Bacillus bakteria juga biasa dalam produk yang menyasarkan patogen tanah dan daun tumbuhan (bawaan daun). Ini termasuk nematod parasit juga. Mereka boleh mencegah dan mengawal penyakit melalui pelbagai mekanisme, seperti persaingan dan antibiotik.

  • Sebagai contoh, Serenade® (BR) biopestisid mengandungi spesies bakteria subtilis Bacillus. Ia mengehadkan pertumbuhan pelbagai patogen bawaan daun, seperti yang menyebabkan cendawan serbuk, penyakit hawar awal, botrytis dan banyak lagi. Ia berfungsi dengan antibiosis, bermakna bakteria menghasilkan sebatian menghalang yang menghadkan pertumbuhan patogen.

Biopestisid kulat

Kulat entomopatogen

Racun serangga kulat memasuki badan serangga perosak sebaik sahaja ia bersentuhan. Kulat membiak di dalam serangga dan melumpuhkannya melalui toksin kulat yang dihasilkan dan kemudian membunuhnya. Empat genera adalah biasa di kalangan kulat entomopatogenik: Beauvaria, Isaria, Metarhizium and Paecilomyces.

Larva kumbang badak Asiatik yang dijangkiti kulat metarhizium
Peringkat jangkitan kumbang badak Asiatik (Oryctes rhinoceros) larva oleh kulat Metarhizium. © Milksloong melalui Wikipedia Commons, CC BY-SA 4.0
  • BioCeres EC®(US, CA) ialah biopestisid yang mengandungi spora daripada Beauvaria bassiana kulat. Ia menyasarkan perosak seperti lalat putih, thrips dan kutu daun. Sebaik sahaja disembur pada serangga, ia menjangkiti mereka dan, selepas beberapa hari, menyebabkan kematian.
  • Attracap® (DE) ialah produk kulat yang menyerang cacing wayar (larva kumbang klik) yang merosakkan kentang. Produk ini adalah dalam bentuk butiran yang mengandungi spora kulat daripada Metarhizium brunneum. Butiran itu menarik cacing wayar ke dalam tanah. Sebaik sahaja cacing wayar mencapai butiran, mereka mati dalam masa beberapa hari.

Kulat antagonis

Banyak produk kulat yang menyasarkan penyakit mengandungi kulat daripada genus Trichoderma spp.. Mereka bekerja melawan patogen akar seperti Fusarium reput akar dan cendawan serbuk.

Beberapa produk seperti Nexy® (FR, US) mengandungi yis yang akan bersaing dengan patogen tumbuhan untuk mendapatkan nutrien. Ia aktif terhadap acuan kelabu (botrytis spp.) atau beberapa patogenik Penicillium spesies.

Afla-Guard GR® (AS) adalah satu lagi biopestisid kulat yang mengatasi dan mengawal kulat patogenik yang tumbuh dalam jagung.

Biopestisid virus 

Virus entomopatogenik 

Serangga perlu memakan virus sebelum ia boleh berkuat kuasa. Serangga menelan virus dengan memakan tumbuhan di mana produk telah digunakan. Virus itu kemudiannya menjangkiti usus serangga dan merebak melalui serangga, yang mati dalam beberapa hari. Sebaik sahaja serangga itu mati, badannya akhirnya pecah dan melepaskan virus ke persekitaran, yang boleh menjangkiti perumah baharu.

Larva tergantung pada dahan menunjukkan simptom jangkitan baculovirus.
Malacosoma distria ulat dibunuh oleh baculovirus. © James Solomon melalui Bugwood.com, CC BY 3.0. 

Biopestisid virus biasanya mengandungi baculovirus. Virus Nucleopolyhedrosis (NPV) dan Granulovirus (GV) adalah genera Baculovirus yang paling kerap digunakan.

Contohnya, Capex® (FR, GB) ialah produk berasaskan granulovirus yang bertindak melawan tortrix buah musim panas (Adoxophyes orana), perosak yang memakan pelbagai tanaman buah-buahan.

Cryptox® (KE, UG) adalah satu lagi produk viral yang mengawal rama-rama codling palsu (Thaumatotibia leucotreta) dalam buah sitrus.

Virus antagonis

Sesetengah virus boleh menangani penyakit tumbuhan dengan meningkatkan keupayaan tumbuhan untuk melawan patogen, termasuk virus lain.

Ini adalah kes untuk V10® (DE, GB, CA, ES) biopestisid, biopestisid virus yang mengawal Pepino Mosaic Virus (PepMV) dalam tomato. Produk ini berfungsi seperti vaksin untuk tumbuhan. Virus yang terkandung dalam produk adalah virus yang sama yang menyerang tumbuhan tetapi merupakan varian yang kurang virulen. Anda boleh menggunakan produk ini secara pencegahan dan membantu tumbuhan "bersedia" untuk serangan akhirnya daripada varian virus berbahaya.

Bagaimanakah biopestisid mikrob boleh digunakan?

Terdapat banyak cara untuk menggunakan biopestisid mikrob kepada perosak sasaran. Kaedah penggunaan bergantung pada bahan aktif (bakteria, kulat, virus, dll.), perosak atau penyakit sasaran dan formulasi produk.

Biopestisid mikrob terdapat dalam pelbagai rumusan, termasuk serbuk boleh basah (WP), butiran boleh disebarkan air (WDG) dan pekat suspensi (SC). Rumusan cecair cenderung untuk disembur atau dimasukkan ke dalam sistem pengairan, contohnya. Mikrob boleh dihantar ke benih, tanah, keratan, anak pokok atau tumbuhan matang/matang.

Biji gandum dirawat dengan bakteria dan hidangan petri yang dijajah oleh bakteria yang sama.
Biji gandum dirawat dengan bakteria seperti yang dijajah dalam hidangan Petri. © Jack Dykinga melalui Flickr, CC BY 2.0

Beberapa kaedah permohonan termasuk:

  • Rawatan benih: biopestisid mikrob disapu pada benih sebelum disemai. Ia menghalang patogen daripada menjajah akar dan melindungi tanaman semasa peringkat awal. Anda boleh mencelupkan benih ke dalam mikrob atau disembur dengannya.
  • Mencelup anak benih: anda boleh mencelupkan anak pokok atau akar anak benih dalam campuran yang mengandungi produk mikrob.
  • Aplikasi tanah: biopestisid mikrob boleh digunakan terus dalam tanah untuk mengawal penyakit bawaan tanah dan perosak akar. Anda boleh memasukkan produk ke dalam tanah sebagaimana adanya (contohnya, butiran) atau dicampur dengan air terlebih dahulu.
  • Permohonan semburan daun: produk disembur terus pada daun tumbuhan, menyasarkan penyakit daun dan perosak yang memakan bahagian atas tumbuhan. Dengan kaedah ini, anda mesti memberi perhatian kepada keadaan persekitaran, seperti hujan, sinaran UV dan suhu, yang boleh memberi kesan ketara kepada keberkesanan produk.

Merapatkan jurang: biopestisid mikrob dan pertanian mampan

Menghubungkan kimia hijau dengan pembangunan mampan

Biopestisid mikrob diperbuat daripada mikroorganisma semulajadi. Tindakan mereka yang disasarkan menjadikan mereka lebih selamat untuk organisma dan biodiversiti yang bermanfaat, sementara kemerosotan pantas mereka dalam alam sekitar menghalang pencemaran tanah dan air jangka panjang. Dengan meningkatkan kesihatan tanah dan memelihara biodiversiti, biopestisid mikrob menyumbang kepada amalan pertanian yang lebih mampan. Mengintegrasikan biopestisid mikrob ini ke dalam sistem pertanian menyokong pengeluaran makanan yang mampan dan memastikan ekosistem yang lebih sihat.

Biopestisid dalam Pengurusan Perosak Bersepadu (IPM)

Risiko dan keberkesanan biopestisid mikrob yang rendah menjadikannya elemen berharga untuk dimasukkan ke dalam program IPM. Ia serasi dengan banyak produk biologi lain, termasuk makrob seperti pemangsa, dan ia berprestasi lebih baik apabila digabungkan dengan kaedah pengakap dan pemantauan. Penggunaan produk mikrob dalam IPM boleh membantu mengurangkan pergantungan kepada racun perosak kimia dan, dengan berbuat demikian, petani boleh mewujudkan sistem pertanian yang lebih produktif dan mampan alam sekitar, memastikan keselamatan makanan dan kesihatan ekosistem.

Memantau perosak di ladang, satu langkah penting IPM. Hak Cipta CABI

Cabaran dan prospek masa depan biopestisid

Penggunaan biopestisid menghadapi cabaran seperti jangka hayat yang terhad atau keberkesanan yang berubah-ubah disebabkan oleh keadaan persekitaran. Selain itu, kekurangan kesedaran di kalangan petani boleh menghalang penggunaannya secara meluas. Walau bagaimanapun, penyelidikan berterusan sentiasa melihat untuk meningkatkan kestabilan dan keberkesanan biopestisid. Kemajuan teknologi dalam bidang ini dijangka dapat mengatasi batasan semasa.

Kebolehcapaian yang lebih mudah kepada maklumat dan peningkatan pengetahuan tentang biopestisid boleh meningkatkan lagi penggunaan, menjadikan produk perlindungan tumbuhan biologi komponen asas pertanian lestari. Alat seperti Portal BioPerlindungan CABI  meningkatkan kesedaran dan memudahkan penggunaan produk kawalan bio dan biopestisid dengan menyediakan akses percuma kepada maklumat tentang produk berdaftar dan menawarkan kandungan pendidikan kepada petani tentang amalan kawalan perosak yang mampan.

Untuk langkah seterusnya, lihat blog kami:

Kongsi halaman ini

Related articles

Adakah halaman ini membantu?

Kami memohon maaf halaman tidak bertemu dengan anda
jangkaan. Sila beritahu kami caranya
kita boleh memperbaikinya.