کنترل بیولوژیک Mycoherbicide
مدیریت ودخالت در وضعیت موجودات زنده اساس مبارزه بیولوژیک با علفهای هرز می باشد
در حدود یک قرن پیش استفاده از علفکش ها خطراتی از قبیل پایداری آنها در طبیعت و کاهش کیفیت آب وخاک ایجاد کرده بود با گسترش علفکش های بیولوژیک تاثیر زیادی در حفاظت محیط زیست داشته است.
همچنین در جائی که مبارزه شیمیایی کافی نباشد ویا مواد شیمیایی گران بوده باشد ویا دولت مصرف آنها را به لحاظ آلودگی آبها وهواوانقراض موجودات در معرض خطرممنوع کرده باشد کنترل بیولوژیک صورت می گیرد .
روش های کنترل بیولوژیک بسته به نوع عامل بیولوژیک :
1- روش کلاسیک
2- روش غیر کلاسیک یا سیل آسا
ا- علفکش های میکروبی
شناخت علفکش های میکروبی همزمان با شناخت و پیشرفت فیتوتوکسین ها بوده است .
اولین علفکش میکروبی در جهان بنام لوبانو در سال 1960در چین ساخته شد و برای کنترل سس مورد مطالعه قرار گرفت .
انواع علفکش های میکروبی :
الف : علفکش های اولیه میکروبی
ب :علفکش های میکروبی مشتق شده با خاصیت اجزای موثر از پاتوژن یا فیتوتوکسین خودش
انواع پاتوژن هایی که در علفکش میکروبی کاربرد دارند .
1- باکتریها(خصوصا باکتری های گرم منفی مانند سودوموناس –زانتوموناس واروینیا )
2- قارچها
3- اکتینومایست ها
خصوصیات پاتوژن هایی که فیتوتوکسین علف کش میکروبی از آنها بدست می آید .
1- رشد سریع داشته ودر همه زمانها باعث از بین رفتن علف های هرز شوند
2- با روش بیولوژیکی قابل تکثیر باشند
3- درصنعت تولید شوند
4- قابل بسته بندی وحمل ونقل واستفاده کردن بطور مناسب باشند
فیزیولوژی علفکش های میکروبی :
اکثر علفکش های میکروبی فیتوتوکسین ها هستند که برخی از آنها پلی پپتید – ماکروسیکلیک وترپن می باشند
فیتوتوکسین ها دومکانیسم متفاوت تحت شرایط متفاوت دارند :
1- منقطع کردن ساختار کلروپلاست با شکستن پیوند کد نوکلئوپلاسمیک پروتئین
2 - تولید انرژی ترانس فراز ممانعت کننده از عامل جفت شدن DNA برای کنترل فیتوفسفوریلایشن .
در کنترل بیولوژیک غیر کلاسیک یا سیل آسا – پاتوژن های قارچی تکثیر شده وبه مقدارزیاد روی علف هرز پاشیده می گردد ماده ای که حاوی پاتوژن قارچی باشد اصطلاحا علفکش قارچی یا Mycoherbicide
گویند . این مواد ممکن است بتوانند به همان اندازه یا حتی بهترازعلفکش های شیمیایی کنترل علف هرز را باعث شوندوموجب کاهش آفت کش های شیمیایی در محیط زیست شوند علفکش های قارچی بسیار اختصاصی عمل میکنند بخصوص برای کنترل علف های هرز در گیاهان یکساله مناسب میباشند .
.روشهای بهینه سازی استفاده از علفکش های قارچی هنوز نیاز به تحقیقات بیشتری در زمینه فاکتورهای متضمن فرایندبیماری قارچی و علف هرزوهمچنین تولیدوکاربردوسازگاری با دیگرسموم شیمیایی دارد .
کاربرد علفکش قارچی :
انسان قادر نیست تاثیری به اقلیم وموقعیت زمانی ومکانی سیستم میزبان وپاتوژن داشته باشدبلکه فقط قادر است مقدار زیادی از قارچ پاتوژن را بصورت انبوه تولید و بعنوان علفکش قارچی همانند علفکش های شیمیایی روی گیاه سمپاشی نماید.
ولی از انجا که پاتوژن های بومی به اکو اقلیم ومیزبان خود سازگار شده اند بکاربردن مقدار انبوهی از مایه قارچ ها باعث توسعه اپیدمیک آنهادر محل جدیدمیشود .
کانوپی گیاهان که سطح یک مزرعه را می پوشانند میکرواقلیم بسیار مناسبی را برای توسعه بیماری بوجود می آورندعلفکش قارچی که در این مرحله استفاده میشود میتواند تمام علف های هرزرا کشته یا بشدت سرکوب کند .
موقع استفاده از علفکش قارچی پوشش یکنواخت علف هرز در مزرعه بسیار مهم است ولی گاه توسعه کانوپی گیاه زراعی چنین پوشش علف هرزی را دشوار میکند .
تاکنون بارزترین موفقیتها در این زمینه در ایالت متحده انجام پذیرفته است .
برای مثال
Devineکه یک فرمولاسیون قارچ Phytophthora palmivora
می باشدبرای کنترل علف هرز استبرقMorrenia odorata در ایالت فلوریدابه ثبت رسیده است
علفکش collego رادر نظر میگیریم.این ماده وقتی موثراست که علف هرز بالاتر از سطح کانوپی گیاه زراعی رشد کند . این قارچ علف هرز را توسط خفه کردن آن در ناحیه ساقه پس از 4 تا6 هفته ازبین می برد .
با وجود این عمل نسبتا کند آن این علفکش قارچی اثری مشابه یا بهتر ازعلفکش های شیمیایی با متوسط درصد مرگ ومیربین 92-98 درصد داشت .
این قارچ بخصوص با میزبان خودبطور معمول رشد میکند ودلیل آسیب کم آن در شرائط معمولی کارائی کم پراکنش وقابلیت ضعیف زمستانگذرانی آن می باشد . ولی وقتی روش پخش سیل آسای آن در مزرعه اعمال گردد مشکلات ذکر شده این قارچ از طریق محلول پاشی مقدار انبوه مایه این قارچ روی علف هرز از بین میرود .
جایگاه تجارتی :
هزینه توسعه وثبت یک علفکش قارچی به مراتب کمتر از یک علفکش شیمیایی است میزان این هزینه برای علفکش های قارچی 1.5 تا 2 میلیون دلار وبرای علفکش شیمیایی 10 تا 30 میلیون دلار میباشد .
به لحاظ اینکه بخشی از تحقیقات اولیه علفکش های قارچی را در دانشگاه انجام میدهند علاوه بر این آزمایشات زیست محیطی لازم برای علفکش های قارچی به مراتب کمتر و آسانتر از آزمایشات مربوط به علفکش های شیمیایی است .
تا این زمان دو علفکش college وDevineاز نقطه نظر تجارتی کاملا موفق نبوده اند در خاک باقی میمانند و پس از یک دفعه محلول پاشی باعث کنترل علف هرز برای چندین سال می شود بنابراین فروش آنها کم می شود وفقط به میزان 20 درصددر بازار نفوذ کرده اند .
یکی دیگر از مواد کاربرد کنترل سیل آسا استفاده از زنگ Puccinia candiculata روی علف هرز آویار سلام است . رها سازی این زنگ در اوایل بهار قبل از آلودگی طبیعی آن باعث مرگ میزبان و جلوگیری از تولید غده و گلدهی شد .
روش تکثیر :
روش تکثیر برای موادی از جمله پاتوژنهای اجباری همچون زنگ ها بدلیل عدم توانایی رشد در شرائط آزمایشگاه انها را به صورت علفکش روی علف هرز هدف مورد استفاده قرار می دهند .جمعیت پاتوژن روی میزبان تکثیر شده از رشد علف هرز جلوگیری می نماید روش تکثیر را میشود روشی بین روش کلاسیک وکنترل سیل آسا دانست .
معیار های انتخاب پاتوژن :
تحقیقات اولیه زیادی لازم است تا پتانسیل استفاده از قارچ به عنوان یک علفکش قارچی بررسی شود .
1- ارزشیابی قارچ برای میزان بیماری زائی
2- اختصاصی بودن میزبان (شامل اثرات احتمالی روی انسان وحیوان )
3- ثبات وپایداری
4- قابلیت تکثیر تحت شرائط آزمایشگاهی
5- مایه قارچ بایستی بتواند حیات و قابلیت تاثیر خود راروی علف هرز مورد نظرتحت شرائط مختلف محیطی حفظ نماید .
مشکلات کاربردی علفکش های قارچی :
مشکلاتی برای استفاده ازعلفکش های قارچی وجود دارد که در مورد علفکش های شیمیایی وجود ندارد .
1- علفکش های قارچی در درجه حرارتهای بالا ماسه می شوند
2- تاثیر آنها در صورت استفاده از آفت کش های دیگر و همچنین ازت مایع کاهش میابد
3- برای نتیجه مطلوب بایستی رطوبت هوا بالا باشد این علفکش ها بایستی در شب و پس از آبیاری استفاده شوند
بنابراین کشاورزان بایستی علاوه بر رعایت این مسائل اطمینان حاصل کنند که تانک سمپاش آنها تمییز وعاری از بقایای آفت کشها باشد استفاده از مرطوب کننده ها (Humicants) همراه با علفکش های قارچی و همچنین محلول پاشی در اوائل رشد علف هرز موجب تاثیر بهتر آنها خواهد شد .
زیرا در این حالت میزان آلودگی طبیعی کم میشود و امکان تکثیر آن روی گیاه بیشتر می شود .