کنترل بیولوژیک چیست

بیماری‌های گیاهی یک محدودیت عمده در تولید محصولات در تمام سیستم‌های کشاورزی و باغداری می‌باشد. همه محصولات زراعی مستعد بیماری‌های ناشی از انواع پاتوژن‌ها (باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها) هستند. برای اینکه یک بیماری در هر سیستم گیاهی رخ دهد، سه عامل ضروری است که عبارتند از:

• گیاه میزبان
• عامل بیماری‌زا
• محیط مساعد

 

 

مدیریت بیماری‌های گیاهی جزء هزینه‌های قابل توجهی در تولید محصولات زراعی است. استفاده مداوم و بی‌پروا از مواد شیمیایی مصنوعی برای کنترل آفات و بیماری‌ها که تهدیدی برای محصولات کشاورزی و سلامت انسان هستند، نتیجه معکوس دارد. جدا از ایجاد اختلالات زیست محیطی گسترده، آفت‌کش‌ها به ظهور نژاد جدیدی از آفات و بیماری‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی کمک کرده‌اند. با این حال نگرانی‌هایی در مورد اثرات قارچ‌کش‌ها در محیط زیست و باقیمانده‌های موجود در مواد غذایی منجر به لغو ثبت تعدادی از قارچ‌کش‌ها شده است. نیاز به جایگزینی این موارد باعث افزایش علاقه به کنترل بیولوژیکی بیماری‌های گیاهی در سال‌های اخیر شده است. کنترل بیولوژیکی پاتوژن‌ها و آفات در کشاورزی و باغداری بر اساس استفاده از دشمنان طبیعی عوامل ایجاد کننده بیماری است. انواع مختلفی از دشمنان طبیعی وجود دارد که شامل موجودات بزرگ مانند حشرات (شکارچیان و انگل‌ها)، نماتدها و میکروارگانیسم‌ها مانند باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌ها. این دشمنان طبیعی اساس کنترل بیولوژیکی را تشکیل می‌دهند: کنترل توسط موجودات زنده.

کنترل بیولوژیکی چیست؟

کنترل بیولوژیکی آفات، علف‌های هرز و بیماری‌ها بخشی جدایی‌ناپذیر از مدیریت تلفیقی آفات است. مبارزه بیولوژیکی عبارت است از مدیریت یک آفت با استفاده از دشمنان طبیعی آنها (عامل کنترل بیولوژیکی). کنترل بیولوژیکی پاتوژن‌های گیاهی عبارت است از کاهش فعالیت تلقیح یا بیماری‌زایی یک پاتوژن که توسط یک یا چند موجود زنده غیر از انسان انجام می‌شود. آنتاگونیست‌های میکروبی، یعنی باکتری‌ها یا قارچ‌هایی که اثرات سرکوب کننده بیماری را نشان می‌دهند، می‌توانند استفاده شوند.

 

 

کنترل بیولوژیک روشی برای مدیریت بیماری‌های گیاهی با مهار پاتوژن‌های گیاهی، بهبود ایمنی گیاه و یا اصلاح محیط از طریق اثرات میکروارگانیسم‌های مفید است. برای بیماری‌های گیاهی، کنترل بیولوژیکی معمولاً به عنوان مهار مستقیم یا غیرمستقیم یک بیماری، یا پاتوژن ایجاد کننده بیماری توسط ارگانیسم دیگر (آنتاگونیست) یا گروهی از ارگانیسم‌ها تعریف می‌شود. ارگانیسم مفید عامل کنترل بیولوژیکی نامیده می‌شود. یک تعریف گسترده‌تر همچنین شامل متابولیت‌های تخصصی می‌شود که برای مثال از فعل و انفعالات یا عصاره‌های گیاهی جدا شده‌اند که می‌توانند برای کنترل بیماری‌ها مفید باشند. کنترل بیولوژیکی می‌تواند اثرات متعددی در تامین مواد مغذی و سلامت محیط داشته باشد و در نتیجه بر توسعه اقتصادی و پایداری اکولوژیک تاثیر بگذارد.

چهار روش اصلی عمل در زمینه کنترل بیولوژیکی بیماری‌های گیاهی

1. رقابت بهره‌برداری: برای منابع (اکسیژن، کربن، نیتروژن و سایر منابع ضروری).

2. رقابت تداخلی: برای فضا از طریق آنتی بیوز که در آن عامل کنترل بیولوژیک پاتوژن را از طریق اثرات متابولیت‌های ثانویه سمی (تخصصی) مهار می‌کند.

3. هیپرپارازیتیسم: که در آن آنتاگونیست به عنوان یک شکارچی عمل می‌کند و از پاتوژن به عنوان طعمه بهره‌برداری می‌کند.

4. مقاومت القایی: تعامل غیر مستقیم یک عامل کنترل بیولوژیک از طریق القای مکانیسم‌های دفاعی گیاه در برابر عوامل بیماری‌زا مهاجم.

 

 

پتانسیل استفاده از عوامل کنترل بیولوژیکی قارچی علیه پاتوژن‌های گیاهی تا حد زیادی افزایش یافته است زیرا قارچ‌ها دارای سرعت تولید مثل نسبتاً بالایی (از نظر جنسی و همچنین غیرجنسی) در زمان کوتاهی و برای هدف خاص هستند. علاوه بر این، در غیاب میزبان، آنها می‌توانند در محیط زنده بمانند و حالت انگلی خود را به ساپروتروپیسم تغییر دهند و در نتیجه پایداری را حفظ کنند. بسیاری از گونه‌های قارچ دارای مکانیسم‌هایی هستند که به طور موثر از گیاهان در برابر بیماری‌های ناشی از قارچ‌های بیماری‌زا گیاه محافظت می‌کنند. برای بیماری‌های گیاهی، کنترل بیولوژیکی معمولاً به عنوان مهار مستقیم یا غیرمستقیم یک بیماری یا عامل بیماری توسط ارگانیسم دیگر (آنتاگونیست) یا گروهی از ارگانیسم‌ها تعریف می‌شود. ارگانیسم مفید عامل کنترل بیولوژیکی نامیده می‌شود.

 

 

کنترل زیستی می‌تواند نقش اصلی را در توسعه تولید محصول ایفا کند. میکروارگانیسم‌های مفید جدا شده از زمین‌های کشاورزی و محصولات می‌توانند منجر به تجزیه بقایای مواد آلی، سرکوب بیماری‌های گیاهی و عوامل بیماری‌زا در خاک و تقویت چرخه ترکیبات فعال بیولوژیکی مانند هورمون‌ها، آنزیم‌ها و ویتامین‌ها شوند. باکتری‌هایی که بروز یا شدت بیماری‌های گیاهی را کاهش می‌دهند، اغلب به عنوان عوامل کنترل زیستی نامیده می‌شوند، در حالی که آنهایی که فعالیت آنتاگونیستی نسبت به یک پاتوژن از خود نشان می‌دهند، به عنوان آنتاگونیست تعریف می‌شوند.

فعالیت‌های آنتاگونیستی باکتریایی شامل: (1) سنتز آنزیم‌های هیدرولیتیک، مانند کیتینازها، گلوکانازها، پروتئازها و لیپازها، (2) رقابت برای مواد مغذی و کلونیزاسیون مناسب در سطح ریشه، (3) تنظیم سطوح اتیلن گیاه از طریق آنزیم ACC-deaminase، که می‌تواند برای تعدیل سطح اتیلن در گیاه در پاسخ به تنش ناشی از آلودگی عمل کند، و (4) تولید سیدروفورها و آنتی بیوتیک‌ها.

کنترل بیولوژیکی فرصت‌های متعددی را برای بهبود کنترل بیماری ارائه می‌دهد، به‌ویژه در مواردی که رویکردهای مرسوم کنترل بیماری محدود یا به خطر افتاده است. در کنار استفاده از ارقام مقاوم به بیماری، کنترل بیولوژیکی نقش مهمی در استراتژی‌های مدیریت تلفیقی آفات با هدف کاهش استفاده از آفت‌کش‌های شیمیایی دارد. عوامل کنترل بیولوژیک یک ارگانیسم یا مجموعه ای از موجودات است نه یک ماده شیمیایی. یک موجود زنده ممکن است بتواند به گیاه بیمار نفوذ کند یا بر پاتوژن هدف تأثیر بگذارد به گونه‌ای که یک ماده شیمیایی نتواند. علاوه بر این، در برخی شرایط، خطر تکامل پاتوژن‌های مقاوم به یک آفت‌کش شیمیایی با استفاده از عوامل کنترل بیولوژیک به شدت کاهش می‌یابد. كنترل بيولوژيكي نيز به طور عمومي طبيعي تلقي مي‌شود و در نتيجه نسبت به كنترل شيميايي كمتر از نظر زيست محيطي مضر است.

ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهی (PGPR) باکتری‌های خاک‌زی هستند که می‌توانند داخل یا اطراف بافت گیاه زندگی کنند و با مکانیسم‌های زیادی که شامل کنترل بیولوژیکی پاتوژن‌های گیاهی است، رشد گیاه را تقویت کنند. علاوه بر این، استفاده از ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهی به عنوان عوامل کنترل زیستی بسیار هماهنگ با محیط است و بنابراین جایگزین خوبی برای استفاده از مواد شیمیایی در کشاورزی است.

 

 

PGPR به عنوان عامل کنترل بیولوژیکی

پتانسیل ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهی (PGPR) در کنترل زیستی می‌تواند به اندازه استفاده از قارچ‌کش‌های شیمیایی در کنترل بیماری‌های گیاهی موثر باشد. به عنوان مثال، سویه Pseudomonas fluorescens می‌تواند بیماری پوسیدگی طوقه گیاه فلفل قرمز ناشی از قارچ Sclerotium rolfsii را تا 78 درصد کاهش دهد. ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهی با داشتن طیف گسترده‌ای از حالت‌های عمل و توانایی آنها برای انطباق با ریزوسفر، به پایدارتر شدن کنترل زیستی نسبت به مواد شیمیایی کمک می‌کند. بنابراین، استفاده از PGPR‌ها راهی جایگزین برای استفاده از مواد شیمیایی در نظر گرفته می‌شود.

 

توصیه‌هایی برای کاربرد محصولات بیولوژیک در مدیریت بیماری‌ها

• کاربردهای چندگانه: معمولاً برای محصولات بیولوژیکی نیاز به کاربردهای متعدد برای دستیابی به حفاظت کافی در برابر عوامل بیماری‌زا وجود دارد.

 

• زمان‌بندی مناسب ضروری است: برای بهترین شیوه‌های مدیریت، کاربرد محصول باید زمانی رخ دهد که شرایط محیطی مساعد باشد. به عنوان مثال، بیشتر بیولوژیک‌ها زمانی که در خاک‌های مرطوب به جای خشک استفاده می‌شوند بهتر عمل می‌کنند.

 

• استفاده از محصولات بیولوژیک قبل از آلودگی: حفاظت بهتری را می‌توان در صورت استفاده از محصولات بیولوژیک به دست آورد و می‌تواند ریشه‌ها را قبل از تهاجم پاتوژن کلونیزه کند.

 

• شرایط خنک اما نه گرم: محصولات بیولوژیکی زمانی موثرتر هستند که در شرایط خنک استفاده شوند تا در گرمترین زمان روز.

 

استفاده از محصولات بیولوژیکی نقش بیشتری در کنترل پایدار بیماری‌ها و آفات ایفا می‌‌کند. متأسفانه تاکنون عوامل کنترل بیولوژیکی کافی برای تعداد زیادی از بیماری‌ها و آفات در کشاورزی، باغبانی و جنگل‌داری وجود نداشته است. بنابراین تحقیقات گروه تولیدی ماتیلدا بر انتخاب عوامل کنترل بیولوژیکی جدید متمرکز شده است که تولیدکنندگان و کشاورزان می‌توانند محصولات کنترل بیولوژیکی را برای محصولات مختلف زراعی، باغی و گلخانه‌ای مورد استفاده قرار دهند.

 

کود زیستی رووت گاردین ماتیلدا

رووت گاردین محصولی دانش بنیان از باکتری‌های مفید گیاهی و متابولیت‌های آنهاست که به صورت ویژه و بر اساس تکنولوژی روز دنیا، ترکیب‌بندی شده است. این کود سبب حاصلخیزی بستر گیاه شده و علاوه بر بهبود شرایط رشدی، القا مقاومت در برابر تنش‌های غیر زنده نظیر شوری و خشکی، سبب کنترل بسیاری از عوامل بیمارگر خاکزی می‌گردد و کاهش چشمگیری در مصرف سموم را، تجربه خواهد نمود. کمک به جذب بهینه برخی از عناصر ضروری رشد نظیر آهن، فسفر، روی و افزایش حجم ریشه از دیگر مزایای استفاده از این ترکیب بیولوژیک است. کودهای بیولوژیک رووت گاردین به صورت ویژه و برای محصولات مختلف تهیه گردیده‌اند.

مزایای استفاده از کود زیستی رووت گاردین:

• تقویت سیستم ریشه و افزایش جذب عناصر غذایی
• بالارفتن حجم ریشه و شاخسار گیاه
• افزایش جذب فسفات‌های نامحلول، آهن و روی
• افزایش مقاومت در گیاه
• سرکوب عوامل بیماری‌زای ریشه
• قابلیت اختلاط با کودهای شیمیایی و طیف وسیعی از سموم

توصیه ماتیلدا

این محصول در سیستم کشت هیدروپونیک به میزان 1 کیلوگرم در هزار متر مربع سطح زیر کشت گلخانه در زمان اوایل رشد گیاه، در کشت خاکی و چالکود به میزان 3-2 کیلوگرم در هکتار در زمان یک هفته پیش از کاشت و با اولین آبیاری، تیمار ریشه نشاء به صورت شربت کود به میزان 1 کیلوگرم کود در یک لیتر آب تهیه شده و در 200 لیتر آب رقیق شود و همچنین به صورت بذرمال به میزان 1 کیلوگرم به ازای هر 500 کیلوگرم بذرهای کوچک مثل گندم و 100 کیلوگرم بذر درشت مثل ذرت قابل توصیه است.