عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية مقابل عوامل المكافحة الحيوية النباتية: الاختلافات الرئيسية والفوائد والتطبيقات

 

ومع تحرك الزراعة نحو استراتيجيات أكثر استدامة وتنوعا لحماية المحاصيل، أصبحت البدائل البيولوجية ذات أهمية متزايدة. ومن بين هذه التقنيات، عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية  و تمثل عوامل المكافحة الحيوية النباتية  طريقتين رئيسيتين لإدارة الآفات الزراعية والأمراض النباتية.

على الرغم من أن كلاهما يرتبط عادة بالحماية البيولوجية للمحاصيل، إلا أنهما يعملان بطرق مختلفة بشكل أساسي.

تعتمد عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية في المقام الأول على الكائنات الحية الدقيقة المفيدة، بما في ذلك البكتيريا والفطريات والفيروسات أو الكائنات الميكروبية الأخرى. وفي المقابل، تستخدم عوامل المكافحة الحيوية النباتية مستخلصات نباتية ومركبات مشتقة طبيعيًا من النباتات.

إن فهم الاختلافات بين هاتين الفئتين يمكن أن يساعد المزارعين والموزعين والمهنيين الزراعيين على اختيار الحل الأنسب لمحاصيل معينة وآفات ومسببات الأمراض وأنظمة الإنتاج.

  

 

ما هي عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية؟

تستخدم عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية  الكائنات الحية الدقيقة أو نشاطها البيولوجي لقمع الآفات الزراعية ومسببات الأمراض النباتية.

تشمل المجموعات الشائعة ما يلي:

• البكتيريا النافعة

• الفطريات النافعة

• الفطريات الممرضة للحشرات

• مسببات الأمراض الحشرية البكتيرية

• العاثيات

• فيروسات معينة

من أمثلة الكائنات الحية الدقيقة المستخدمة عادة في المكافحة البيولوجية الزراعية ما يلي:

• عصية

• الزائفة

• الترايكوديرما

• بوفيريا

• ميتارهيزيوم

• عصية ثورينجينسيس (Bt)

اعتمادًا على الكائنات الحية الدقيقة والهدف، قد تقوم منتجات المكافحة الحيوية الميكروبية بقمع الكائنات الضارة من خلال المنافسة أو التضاد الحيوي أو التطفل أو العدوى أو تحفيز آليات الدفاع النباتي.

 

ما هي عوامل المكافحة الحيوية النباتية؟

عوامل المكافحة الحيوية النباتية  هي منتجات لحماية المحاصيل الزراعية مشتقة من النباتات أو المواد النباتية.

قد تحتوي على:

• مستخلصات نباتية

• الزيوت الأساسية

• قلويدات

• تربينويدات

• المركبات الفينولية

• الفلافونويدات

• الصابونين

• العفص

• المستقلبات الثانوية الأخرى المشتقة من النبات

قد تشمل المصادر النباتية الشائعة ما يلي:

• النيم

• ثوم

• القرفة

• زعتر

• روزماري

• أنواع الفلفل

• نباتات عطرية أو طبية أخرى

اعتمادًا على تركيبها، قد توفر المركبات المشتقة من النباتات تأثيرات مضادة للميكروبات، أو مبيدات حشرية، أو طاردة، أو مضادة للتغذية، أو ذات صلة بالدفاع عن النبات.

 

عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية مقابل عوامل المكافحة الحيوية النباتية: مقارنة سريعة

ومن الممكن أن تساهم كلتا التقنيتين في الحماية المستدامة للمحاصيل، لكن لا ينبغي اعتبارهما متطابقتين.

 

كيف تعمل عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية

يمكن لعوامل المكافحة الحيوية الميكروبية أن تعمل من خلال عدة آليات بيولوجية.

 

 

1. المنافسة على العناصر الغذائية والفضاء

يمكن للكائنات الحية الدقيقة المفيدة استعمار جذور النباتات أو أوراقها أو أسطح النباتات الأخرى.

بمجرد إنشائها، قد تتنافس مع الكائنات الحية الدقيقة الضارة على:

• العناصر الغذائية

• الأسطح الجذرية

• مواقع العدوى

• المنافذ البيئية

هذه المنافسة يمكن أن تزيد من صعوبة إنشاء وتكاثر بعض مسببات الأمراض.

2. إنتاج المركبات المضادة للميكروبات

تنتج بعض الكائنات الحية الدقيقة مستقلبات بيولوجية يمكنها قمع مسببات الأمراض المنافسة.

على سبيل المثال، يمكن لسلالات معينة من Bacillus  و Pseudomonas  إنتاج مركبات مرتبطة بالنشاط المضاد للميكروبات.

قد تشمل التأثيرات المحتملة التداخل مع:

• نمو مسببات الأمراض

• أغشية الخلايا

• نشاط الانزيم

• إنبات البوغ

• التمثيل الغذائي الخلوي

النشاط الفعلي يعتمد بشكل كبير على السلالة الميكروبية المحددة.

3. الطفيليات الفطرية

يمكن لبعض الفطريات المفيدة أن تتفاعل بشكل مباشر مع الفطريات المسببة للأمراض النباتية.

الترايكوديرما بالآليات التي قد تشمل: تُعرف أنواع

• مسابقة

• الطفيليات الفطرية

• إنتاج الإنزيم

• تضاد

• تحفيز الدفاع عن النبات

وهذا يجعل الكائنات الحية الدقيقة الفطرية ذات قيمة خاصة في إدارة الأمراض البيولوجية.

4. النشاط الممرض للحشرات

يمكن لبعض الكائنات الحية الدقيقة أن تصيب الآفات الحشرية الحساسة.

تشمل الأمثلة ما يلي:

• بوفيريا باسيانا

• ميتارهيزيوم النيابة.

• عصية ثورينجينسيس

تستخدم الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض الحشرات آليات بيولوجية مختلفة اعتمادا على الكائن الحي والآفة المستهدفة.

5. تحفيز الدفاع عن النبات

يمكن لبعض الكائنات الحية الدقيقة المفيدة أن تتفاعل مع النباتات وتؤثر على استجابات الدفاع الطبيعية.

قد يساعد هذا النباتات على الاستجابة بشكل أكثر فعالية لضغوط بيولوجية محددة.

 

كيف تعمل عوامل المكافحة الحيوية النباتية

يمكن للمنتجات المشتقة من النباتات أيضًا حماية المحاصيل من خلال آليات متعددة.

1. النشاط المضاد للميكروبات المباشر

يمكن لبعض المركبات النباتية أن تمنع نمو أو تطور مسببات الأمراض النباتية.

قد تشمل الأهداف المحتملة ما يلي:

• الفطريات

• البكتيريا

• الكائنات الحية الدقيقة الأخرى الحساسة

قد يتضمن نشاطهم تفاعلات مع الأغشية الميكروبية، أو الإنزيمات، أو التمثيل الغذائي، أو العمليات الإنجابية.

2. طارد الحشرات

يمكن لبعض المركبات المشتقة من النباتات أن تمنع الآفات الحشرية من الاقتراب من المحاصيل المعالجة أو استعمارها.

قد تساعد التأثيرات الطاردة في تقليل:

• تسوية الآفات

• تغذية

• وضع البيض

• التركيبة السكانية

3. نشاط مضاد للتغذية

بعض المركبات النباتية يمكن أن تقلل من تغذية الحشرات.

قد يساعد هذا في تقليل تلف المحاصيل حتى عندما لا يقتل المنتج الآفة المستهدفة على الفور.

4. تأثيرات نمو وتطور الحشرات

قد تتداخل بعض المركبات النباتية مع نمو الحشرات أو تكاثرها.

اعتمادًا على المركبات النشطة والحشرة المستهدفة، قد تشمل التأثيرات المحتملة ما يلي:

• انخفاض نمو اليرقات

• اضطراب النمو

• انخفاض التكاثر

• قمع التغذية

5. دعم الدفاع عن النبات

قد تؤثر بعض المواد المشتقة من النباتات على استجابات دفاع النبات.

وبالتالي، قد توفر هذه المنتجات نشاطًا بيولوجيًا مباشرًا ودعمًا غير مباشر لقدرة النبات على التحمل.

 

الاختلافات الرئيسية في طريقة عملهم

والفرق الأكثر أهمية بين هاتين الفئتين هو طبيعة النظام البيولوجي النشط.

المكافحة الحيوية الميكروبية

تعتمد المنتجات الميكروبية غالبًا على قدرة الكائنات الحية الدقيقة على:

البقاء على قيد الحياة → التأسيس → التفاعل → التنافس أو التصرف ضد الهدف

وهذا يعني أن الحيوية الميكروبية والظروف البيئية أمر بالغ الأهمية.

المكافحة الحيوية المعتمدة على النبات

تعتمد المنتجات النباتية بشكل عام على نشاط المركبات النباتية.

يتأثر أدائهم بما يلي:

مصدر نباتي ← استخلاص ← محتوى مركب نشط ← صياغة ← تطبيق

على عكس الكائنات الحية الدقيقة، لا تحتاج المستخلصات النباتية عادة إلى استعمار بيئة المحاصيل لتوفير النشاط.

 

فوائد عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية

التفاعل البيولوجي طويل الأمد

يمكن لبعض الكائنات الحية الدقيقة أن تستقر حول جذور النباتات أو غيرها من البيئات البيئية وتوفر نشاطًا بيولوجيًا مستمرًا في ظل ظروف مواتية.

آليات بيولوجية متعددة

قد تجمع المنتجات الميكروبية بين:

• مسابقة

• تضاد

• التطفل

• قمع مسببات الأمراض

• تحفيز الدفاع عن النبات

تطبيقات منطقة الجذر

العديد من المنتجات الميكروبية مناسبة بشكل خاص لإدارة التربة والجذور.

التكامل مع الزراعة المستدامة

ويمكن للتكنولوجيات الميكروبية أن تكمل الأسمدة البيولوجية، والمنشطات الحيوية، وبرامج الإدارة المتكاملة للآفات.

 

فوائد عوامل المكافحة الحيوية النباتية

المركبات النشطة المشتقة طبيعيا

تستخدم المنتجات النباتية مركبات منشؤها مواد نباتية.

الأنشطة البيولوجية المتعددة

قد يحتوي مستخلص نباتي واحد على مركبات نشطة بيولوجيًا متعددة.

تطبيق مرن

يتم تصنيع العديد من المنتجات النباتية للاستخدام الورقي والاتصال المباشر بالآفات أو مسببات الأمراض.

مفيد لبرامج IPM

يمكن أن توفر المنتجات النباتية أداة إضافية ضمن استراتيجيات متنوعة لإدارة الآفات.

 

مقارنة طرق التطبيق

التطبيق الورقي

يمكن تطبيق كل من المنتجات الميكروبية والنباتية على الأوراق.

المنتجات الميكروبية

قد يعتمد الأداء على:

• التعرض للأشعة فوق البنفسجية

• درجة حرارة

• رطوبة

• هطول الأمطار

• البقاء الميكروبي

المنتجات النباتية

قد يعتمد الأداء على:

• تغطية الرش

• الاستقرار المركب النشط

• هطول الأمطار

• ضوء الشمس

• أكسدة

تطبيق التربة

غالبًا ما تكون المنتجات الميكروبية ذات قيمة خاصة في تطبيقات التربة ومنطقة الجذر لأن الكائنات الحية الدقيقة المفيدة قد تتفاعل مع منطقة الجذور.

يمكن أيضًا استخدام المنتجات النباتية في تطبيقات التربة، اعتمادًا على تركيبتها وهدفها.

معالجة البذور

يمكن أن تؤدي علاجات البذور الميكروبية إلى إدخال كائنات دقيقة مفيدة حول الجذور النامية.

يمكن أيضًا استخدام المواد المشتقة من النباتات في بعض أنظمة معالجة البذور، لكن غرضها وأدائها يعتمد على المركبات النشطة.

الري والتسميد

يمكن توصيل بعض التركيبات الميكروبية والنباتية من خلال أنظمة الري.

ومع ذلك، يجب على المزارعين تأكيد:

• التوافق مع الماء

• ذوبان المنتج

• متطلبات الترشيح

• استقرار

• توافق المعدات

ليس كل منتج بيولوجي مناسب للتخصيب.

 

أيهما أفضل لإدارة أمراض النبات؟

لا توجد إجابة عالمية.

قد تكون عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية  ذات قيمة خاصة عندما يكون الهدف هو إنشاء نشاط بيولوجي مفيد حول الجذور أو أسطح النباتات.

قد تكون عوامل المكافحة الحيوية النباتية  مفيدة عند الرغبة في نشاط مضاد للميكروبات النباتية المباشرة.

يعتمد الاختيار الأنسب على:

• أنواع مسببات الأمراض

• نوع المحاصيل

• ضغط العدوى

• توقيت التطبيق

• الظروف البيئية

• صياغة المنتج

في بعض برامج حماية المحاصيل، يمكن استخدام التقنيات الميكروبية والنباتية في مراحل مختلفة بدلاً من التنافس المباشر.

 

ما هو الأفضل لإدارة الآفات الحشرية؟

مرة أخرى، تعتمد الإجابة على الآفة المستهدفة.

قد تشمل مكافحة الحشرات الميكروبية ما يلي:

• الفطريات الممرضة للحشرات

• مسببات الأمراض الحشرية البكتيرية

• التقنيات الميكروبية المتخصصة الأخرى

قد تشمل إدارة الحشرات النباتية ما يلي:

• طارد

• نشاط مضاد للتغذية

• نشاط الاتصال

• التأثيرات المرتبطة بالنمو

يجب أن تكون أنواع الحشرات المستهدفة، ومرحلة الحياة، والكثافة السكانية، والظروف البيئية هي التي توجه اختيار المنتج.

 

هل يمكن استخدام عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية والنباتية معًا؟

من المحتمل، نعم.

قد يشتمل برنامج الإدارة المتكاملة الحديث للآفات على تقنيات ميكروبية ونباتية.

على سبيل المثال:

التطبيق الميكروبي الوقائي → المؤسسة البيولوجية

↓

مراقبة الآفات أو الأمراض

↓

التطبيق النباتي المستهدف

↓

التدخل البيولوجي أو التقليدي الإضافي عند الضرورة

ومع ذلك، يجب دائمًا تقييم التوافق.

تحتوي بعض المستخلصات النباتية على مركبات مضادة للميكروبات يمكن أن تؤثر سلبًا على الكائنات الحية الدقيقة المفيدة.

لذلك، يجب أن يتم خلط الخزان فقط بعد التأكد من التوافق.

 

العوامل المؤثرة على أداء المكافحة الحيوية الميكروبية

تتأثر المنتجات الميكروبية بشدة بالظروف البيئية.

تشمل العوامل المهمة ما يلي:

• درجة حرارة

• رطوبة التربة

• الرطوبة النسبية

• الأشعة فوق البنفسجية

• درجة حموضة التربة

• مادة عضوية

• الملوحة

• التجمعات الميكروبية الموجودة

• التوافق الكيميائي

نظرًا لأن الكائنات الحية الدقيقة هي أنظمة بيولوجية، فإن الحفاظ على حيوية الميكروبات ونشاطها أمر ضروري.

 

العوامل المؤثرة على أداء المكافحة الحيوية النباتية

يمكن أن تتأثر المنتجات النباتية أيضًا بالظروف البيئية.

تشمل العوامل المهمة ما يلي:

• تدهور الأشعة فوق البنفسجية

• درجة حرارة

• أكسدة

• هطول الأمطار

• درجة حموضة الماء

• تغطية الرش

• استقرار الصياغة

يمكن أيضًا أن تؤثر طرق المصدر النباتي واستخراجه بشكل كبير على تكوين واتساق المنتجات النباتية.

 

حدود عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية

تواجه التقنيات الميكروبية أيضًا تحديات.

الحساسية البيئية

يمكن أن تؤدي درجات الحرارة القصوى والجفاف والأشعة فوق البنفسجية وظروف التربة غير المناسبة إلى تقليل النشاط الميكروبي.

متطلبات التخزين

قد تتطلب الكائنات الحية الدقيقة ظروف تخزين خاضعة للرقابة.

سلالة محددة الأداء

يمكن أن تحتوي نفس الأنواع الميكروبية على سلالات مختلفة ذات خصائص بيولوجية مختلفة.

أداء أبطأ أو متغير

قد تتطلب بعض المنتجات الميكروبية وقتًا لتأسيسها أو عملها وقد تؤدي أداءً مختلفًا في ظل الظروف الميدانية المتغيرة.

 

حدود عوامل المكافحة الحيوية النباتية

التقنيات النباتية لها أيضًا قيود.

المواد الخام المتغيرة

يمكن أن يختلف التركيب النباتي وفقًا لما يلي:

• الأنواع النباتية

• شروط الزراعة

• وقت الحصاد

• جزء النبات

• عملية الاستخراج

ثبات محدود

قد تتحلل بعض المركبات النباتية بسرعة نسبية.

تحديات الصياغة

تشمل التحديات المحتملة ما يلي:

• الذوبان في الماء

• أكسدة

• استقرار

• رائحة

• التوافق

تقلب المجال

لا يضمن النشاط المختبري القوي تلقائيًا نفس الأداء في ظل الظروف الميدانية.

 

 

كيفية الاختيار بين عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية والنباتية

قبل اختيار المنتج، ضع في اعتبارك العوامل التالية.

1. تحديد الهدف

تحديد ما إذا كانت المشكلة تتضمن:

• مسببات الأمراض الفطرية

• مسببات الأمراض البكتيرية

• الآفات الحشرية

• الديدان الخيطية

• آفات زراعية أخرى

التحديد الدقيق أمر ضروري.

2. تحديد هدف التطبيق

اسأل ما إذا كان الهدف هو:

• الحماية البيولوجية الوقائية

• استعمار منطقة الجذر

• قمع مسببات الأمراض المباشرة

• طارد الحشرات

• عدوى الحشرات

• دعم الدفاع عن النبات

قد تتطلب الأهداف المختلفة تقنيات مختلفة.

3. النظر في الظروف البيئية

قد تتطلب المنتجات الميكروبية ظروفًا مناسبة للبقاء والنشاط.

قد تتأثر المنتجات النباتية بالأشعة فوق البنفسجية والأمطار والأكسدة ودرجة الحرارة.

4. تقييم جودة المنتج

للمنتجات الميكروبية:

يفحص:

• السلالة الميكروبية

• عدد قابل للحياة

• نقاء

• مدة الصلاحية

• استقرار الصياغة

بالنسبة للمنتجات النباتية:

يفحص:

• مصدر نباتي

• محتوى مركب نشط

• التوحيد القياسي

• طريقة الاستخراج

• استقرار الصياغة

5. تحقق من التوافق

قبل دمج المنتجات البيولوجية مع:

• الأسمدة

• مبيدات الفطريات

• المبيدات الحشرية

• مبيدات الجراثيم

• مدخلات زراعية أخرى

تحقق دائمًا من التوافق.

 

دور كلتا التقنيتين في المكافحة المتكاملة للآفات

يعتمد مستقبل حماية المحاصيل بشكل متزايد على استراتيجيات متنوعة بدلاً من الاعتماد على مدخل واحد.

قد يتضمن برنامج IPM الحديث ما يلي:

الرصد + الممارسات الثقافية + المكافحة الحيوية الميكروبية + المكافحة الحيوية النباتية + المكافحة البيولوجية + المدخلات التقليدية المستهدفة

يمكن أن توفر المنتجات الميكروبية والنباتية وظائف مختلفة داخل هذا النظام.

المكافحة الحيوية الميكروبية

غالبًا ما يتم التركيز على:

• المنافسة البيولوجية

• قمع مسببات الأمراض

• حماية منطقة الجذر

• عدوى الآفات

• تحفيز الدفاع عن النبات

المكافحة الحيوية المعتمدة على النبات

غالبًا ما يتم التركيز على:

• نشاط مضاد للميكروبات النباتية

• طارد الآفات

• ردع التغذية

• النشاط البيولوجي المباشر

• الدعم المتعلق بالدفاع

الهدف هو اختيار الأداة المناسبة للتحدي الزراعي المناسب.

 

خاتمة

تعد عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية وعوامل المكافحة الحيوية النباتية أدوات مهمة في حماية المحاصيل البيولوجية الحديثة، ولكنها تعمل من خلال آليات مختلفة بشكل أساسي.

تعتمد المنتجات الميكروبية على الكائنات الحية الدقيقة المفيدة والتفاعلات البيولوجية مثل المنافسة، والتضاد الحيوي، والتطفل، والعدوى، وتحفيز الدفاع عن النبات. تعتمد المنتجات النباتية في المقام الأول على المركبات النباتية التي قد توفر نشاطًا مضادًا للميكروبات أو طاردًا أو مضادًا للتغذية أو مبيدًا للحشرات أو نشاطًا متعلقًا بالدفاع.

ولا تعتبر أي من التقنيات متفوقة عالميًا.

ويعتمد الاختيار الأفضل على الآفة أو العامل الممرض المستهدف، والمحاصيل، والظروف البيئية، وطريقة التطبيق، وتركيبة المنتج، وهدف حماية المحاصيل.

في العديد من النظم الزراعية الحديثة، أقوى استراتيجية هي عدم اختيار تكنولوجيا واحدة على وجه الحصر. وبدلاً من ذلك، يمكن لعوامل المكافحة الحيوية الميكروبية وعوامل المكافحة الحيوية النباتية أن تلعب أدوارًا تكميلية ضمن برنامج متنوع للإدارة المتكاملة للآفات (IPM)  .

ومن خلال الجمع بين التقنيات البيولوجية والمراقبة الدقيقة والممارسات الثقافية واختيار المنتجات المسؤولة والتدخلات المستهدفة عند الضرورة، يمكن للمزارعين تطوير أنظمة حماية المحاصيل أكثر مرونة واستدامة.

اتصل بنا

• موقع إلكتروني: www.jinmaifertilizer.com

• موقع علي بابا: jinmaiplant.en.alibaba.com

• بريد إلكتروني: info@sdjinmai.com

• الهاتف: +86-132-7636-3926

 

التعليمات

1. ما هو الفرق الرئيسي بين عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية والنباتية؟

تستخدم عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية الكائنات الحية الدقيقة المفيدة أو النشاط البيولوجي الميكروبي، بينما تستخدم عوامل المكافحة الحيوية النباتية المستخلصات النباتية والمركبات المشتقة من النباتات.

 

2. هل عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية أكثر فعالية من المنتجات النباتية؟

ليس بالضرورة. تعتمد الفعالية على الكائن المستهدف والمحصول والظروف البيئية وصياغة المنتج واستراتيجية التطبيق.

 

3. هل يمكن استخدام عوامل المكافحة الحيوية الميكروبية والنباتية معًا؟

نعم في بعض البرامج ومع ذلك، يجب اختبار التوافق لأن بعض المركبات النباتية قد تؤثر سلبًا على الكائنات الحية الدقيقة المفيدة.

 

4. أي نوع أفضل للأمراض المنقولة بالتربة؟

غالبًا ما تكون المنتجات الميكروبية ذات أهمية خاصة لتطبيقات منطقة الجذر والتربة لأن الكائنات الحية الدقيقة المفيدة يمكن أن تتفاعل مع منطقة الجذور. ومع ذلك، يجب أن يعتمد اختيار المنتج دائمًا على مسببات الأمراض والمحصول المحدد.

 

5. أي نوع أفضل للآفات الحشرية؟

كلاهما يمكن أن يكون مفيدا. قد تصيب المنتجات الميكروبية الحشرات الحساسة أو تقمعها، في حين أن المنتجات النباتية قد توفر نشاطًا طاردًا أو مضادًا للتغذية أو أي نشاط آخر متعلق بالحشرات.

 

6. هل منتجات المكافحة الحيوية النباتية أكثر أمانًا دائمًا لأنها طبيعية؟

لا، الأصل الطبيعي لا يعني تلقائيًا أن المنتج غير ضار. يجب دائمًا تقييم سلامة المحاصيل وسلامة المشغلين والأثر البيئي والمتطلبات التنظيمية.