ما هي المبيدات الحيوية؟
المبيدات الحيوية هي المستحضرات التي تستخدم المواد أو الكائنات الحية (الفطريات ، البكتيريا ، فيروسات الحشرات ، الكائنات المعدلة وراثيًا ، الأعداء الطبيعية ، إلخ) أو نواتجها (الفيرومونات ، الأوكسين ، نفتو أسيتات الصوديوم ، 2,4،XNUMX-D ، إلخ) لقتل ، إتلاف أو منع الآفات الزراعية ، والمعروفة أيضًا باسم مبيدات الآفات الطبيعية. تأتي من حيوانات أو نباتات أو فطريات طبيعية ولها خصائص مبيدة للجراثيم والحشرات.
المبيدات الحيوية هي مواد وكائنات بيولوجية تم تصميمها خصيصًا لمكافحة الآفات في الزراعة. يتم إنشاء هذه المواد من خلال التفاعلات بين النباتات والحيوانات المفترسة والحشرات النافعة. هذه المبيدات الحيوية ليست فقط آمنة على البيئة ، ولكنها بدائل فعالة لمبيدات الآفات الكيميائية التقليدية. لا تبني المبيدات الحيوية مقاومة للآفات ، لذلك لا يوجد خطر من تطور المقاومة. علاوة على ذلك ، فإن هذه المنتجات الطبيعية تتحلل بسرعة. كما أنها أقل سمية للإنسان والبيئة.
تاريخ المبيدات الحيوية
تطور المبيد الحيوي له تاريخ طويل ، وقد بدأت أبحاثه المعملية في القرن التاسع عشر ، وقد أبلغ أغوستينو باسي لأول مرة عن المرض المعدي لبومبيكس موري "Beauveria bassiana" الناجم عن Beauveria bassiana في عام 19 ، والذي أثبت أن الطفيلي يمكن أن ينمو و تتطور في يرقات bombyx mori وتنشر المرض عن طريق التلقيح أو الاتصال أو العلف الملوث. استخدم Meichenikov الروسي Metarhizium anisopliae للسيطرة على يرقات خنفساء القمح في عام 1853 ؛ في عام 1879 ، عزل الياباني Shidu عصية ممرضة من bombyx mori - Bacillus thuringiensis ؛ في عام 1901 ، استخدم جي بي فينفورد أضدادًا معادية ضد جرب البطاطس. هذه هي أسس البحث المبكر للمبيدات الحيوية.
تم استخدام الجيل الأول من المبيدات الحيوية ، بما في ذلك النيكوتين والقلويدات والروتينون والبيرثرويدات وبعض الزيوت النباتية ، في معظم تاريخ البشرية. في وقت مبكر من عام 1690 ، تم استخدام محتوى التبغ القابل للذوبان في الماء لمكافحة الآفات في الحبوب. ومع ذلك ، فقد شكلت المبيدات الحيوية في عام 1995 ما نسبته 1.3 في المائة من إجمالي مبيعات مبيدات الآفات في العالم. أصبحت الصين أكبر منتج للمبيدات في العالم ، حيث ارتفع الإنتاج من 330,000 ألف طن في عام 1983 إلى أكثر من 3.7 مليون طن في 2014-2016. في عام 2020 ، تجاوزت منتجات المستحضرات الدوائية الحيوية في العالم 4 مليارات دولار ، حيث شكلت المبيدات الحيوية والمنشطات الحيوية نصف الإجمالي.
تصنيف المبيدات البيولوجية
يمكن تقسيم المبيدات الحيوية إلى عدة فئات ، حسب وظيفتها ومنشأها. وفقًا لمعايير منظمة الأغذية والزراعة ، فإن المبيدات الحيوية هي عمومًا مركبات طبيعية أو معدِّلات وراثية ، بما في ذلك بشكل أساسي المبيدات الكيميائية الحيوية (الفيرومونات ، والهرمونات ، ومنظمات النبات ، ومنظمات نمو الحشرات) ومبيدات الآفات الميكروبية (الفطريات ، والبكتيريا ، وفيروسات الحشرات ، والبروتوزوا ، أو الكائنات الحية الدقيقة المعدلة وراثيًا) ، والمضادات الحيوية الزراعية ليست مدرجة. مبيدات الآفات الميكروبية هي مبيدات آفات بيولوجية وعضوية تعمل على النباتات من خلال التغيرات البيوكيميائية. إنها مصنوعة من البكتيريا والفطريات التي يمكنها اختراق بشرة الحشرات وقتل الآفات دون الإضرار بالنباتات.
وفقًا لتكوينها ومصدرها ، يمكن تقسيمها إلى مبيدات الآفات الميكروبية ، ومبيدات الآفات الميكروبية ، ومبيدات الآفات النباتية ومبيدات الآفات الحيوانية. وفقًا للأشياء التي يتم التحكم فيها ، يمكن تقسيمها إلى مبيدات حشرية ، ومبيدات فطريات ، ومبيدات أعشاب ، ومبيدات حشرات ، ومبيدات قوارض ، ومنظمات نمو النبات ، إلخ. مبيدات الفطريات ، على سبيل المثال ، تعمل عن طريق قتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض. من أمثلة مبيدات الفطريات البيولوجية ، Trichoderma spp. ، التي استخدمت للسيطرة على مرض الجذور البيضاء في نباتات المطاط ، والذبول الفيوزاريوم ، الذي يسبب تعفن الجذور في نباتات الفلفل الحار.
تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) هو آلية وراثية جديدة تستخدم في المبيدات الحيوية لاستهداف التعبير الجيني في الحشرات. وقد جعل اكتشافه في عام 1990 منه أداة فعالة محتملة للسيطرة على آفات المحاصيل ومجموعات الحشرات. تعتمد الآلية على التسلسل ، وهي خاصة جدًا بالأنواع ، وتتضمن RNA مزدوج الشريطة. يستخدم الحمض النووي الريبي للمبيدات الحشرية تسلسل الحمض النووي لنوعين من الحشرات ، أحدهما مفيد للآفة. هذا النهج مفيد لأنه يمكن أن ينتج أنماطًا قاتلة بتركيزات منخفضة من الرنا المزدوج الجديلة. يمكن أيضًا استخدام الجسيمات النانوية لتوصيل جزيئات الرنا المزدوج الجديلة إلى النبات المستهدف. وقد ثبت أن النباتات المعدلة وراثيًا التي تعبر عن الحمض الريبي النووي الريبي المحتوي على دبابيس الشعر تعمل على إسكات جينات الحشرات. تشمل هذه النباتات المعدلة وراثيًا التبغ (Nicotiana tabum) و thale cres (Arabidopsis thaliana).
مزايا المبيدات الحيوية
للمبيدات الحيوية العديد من المزايا مقارنة بالمواد الكيميائية التقليدية. إنها أقل سمية وصديقة للبيئة لأنها ليست سامة للكائنات غير المستهدفة وليس لها آثار متبقية على الكائنات غير المستهدفة. هذه المبيدات مفيدة لمكافحة مجموعة واسعة من الآفات ، بما في ذلك الحشرات ومسببات الأمراض النباتية.
أقل سمية وصديقة للبيئة للغاية
تستخدم المبيدات البيولوجية بشكل أساسي من قبل بعض الكائنات الحية الدقيقة الخاصة أو المستقلبات الميكروبية التي لها وظائف مبيدات الحشرات والوقاية من الأمراض وتعزيز النمو لمكافحة الآفات. وهي موجودة بالكامل ومشتقة من النظم البيئية الطبيعية ، وتتحلل بسهولة عن طريق أشعة الشمس أو النباتات أو الكائنات الحية الدقيقة في التربة. لذلك ، يمكن اعتبارها آمنة وخالية من التلوث للبيئة البيئية الطبيعية.
مكافحة انتشار الآفات
تحتوي المبيدات الحيوية الميكروبية على كائنات دقيقة انتقائية للغاية ضد الآفات. بعض المبيدات الحيوية (الفطريات الممرضة للحشرات ، فيروسات الحشرات ، ميكروسبوريديوم الحشرات ، الديدان الخيطية الممرضة للحشرات ، إلخ) لديها القدرة على الانتقال الأفقي أو العمودي في مجموعات الآفات ولديها القدرة على الاستعمار والانتشار والتطور الوبائي في ظل ظروف معينة في الحقل. لا يمكنها فقط السيطرة على الآفات الحالية ، ولكن أيضًا تمنع انتشار الآفات من الجيل التالي أو العام المقبل.
مجموعة واسعة من المصادر
تُشتق المبيدات الحيوية بشكل عام من الموارد الطبيعية المتجددة (مثل الذرة أو كعك الفاصوليا أو مسحوق السمك أو نخالة القمح أو بعض النباتات ، إلخ). مجموعة واسعة من المصادر بتكلفة منخفضة. لذلك ، فإن إنتاج مبيدات الآفات البيولوجية لن يتنافس مع مبيدات الآفات الكيميائية الاصطناعية للموارد غير المتجددة (مثل النفط ، والفحم ، والغاز الطبيعي ، وما إلى ذلك) ، وأكثر صداقة للبيئة.
