סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית לעומת סוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים: הבדלים מרכזיים, יתרונות ויישומים

 

ככל שהחקלאות מתקדמת לעבר אסטרטגיות הגנה על יבולים בנות קיימא ומגוונות יותר, חלופות ביולוגיות הופכות חשובות יותר ויותר. בין הטכנולוגיות הללו, סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאליים  ו סוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים  מייצגים שתי גישות עיקריות לניהול מזיקים חקלאיים ומחלות צמחים.

למרות ששניהם מקושרים בדרך כלל להגנת גידולים ביולוגית, הם פועלים בדרכים שונות מהותית.

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאליים מסתמכים בעיקר על מיקרואורגניזמים מועילים, כולל חיידקים, פטריות, וירוסים או אורגניזמים מיקרוביאליים אחרים. לעומת זאת, סוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים משתמשים בתמציות בוטניות ובתרכובות המופקות באופן טבעי מצמחים.

הבנת ההבדלים בין שתי הקטגוריות הללו יכולה לעזור למגדלים, מפיצים ואנשי מקצוע בחקלאות לבחור את הפתרון המתאים ביותר עבור יבולים, מזיקים, פתוגנים ומערכות ייצור ספציפיים.

  

 

מה הם סוכנים ביולוגיים מיקרוביאליים?

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאליים  משתמשים במיקרואורגניזמים או בפעילותם הביולוגית כדי לדכא מזיקים חקלאיים ופתוגנים של צמחים.

הקבוצות הנפוצות כוללות:

• חיידקים מועילים

• פטריות מועילות

• פטריות אנטומפתוגניות

• פתוגנים של חרקים חיידקיים

• בקטריופגים

• וירוסים מסוימים

דוגמאות למיקרואורגניזמים הנפוצים בשליטה ביולוגית חקלאית כוללות:

• בצילוס

• פסאודומונס

• טריכודרמה

• בובריה

• Metarhizium

• Bacillus thuringiensis (Bt)

בהתאם למיקרואורגניזם ולמטרה, מוצרי בקרת ביולוגית מיקרוביאלית עשויים לדכא אורגניזמים מזיקים באמצעות תחרות, אנטיביוזה, טפילות, זיהום או גירוי של מנגנוני הגנה של צמחים.

 

מהם סוכנים ביולוגיים מבוססי צמחים?

סוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים  הם מוצרים חקלאיים להגנת הצומח המופקים מצמחים או חומרים בוטניים.

הם עשויים להכיל:

• תמציות צמחים

• שמנים אתריים

• אלקלואידים

• טרפנואידים

• תרכובות פנוליות

• פלבנואידים

• ספונינים

• טאנינים

• מטבוליטים משניים אחרים שמקורם בצמחים

מקורות בוטניים נפוצים עשויים לכלול:

• נים

• שׁוּם

• קינמון

• קוֹרָנִית

• רוֹזמָרִין

• מיני פלפל

• צמחים ארומטיים או מרפא אחרים

בהתאם להרכבן, תרכובות שמקורן בצמח עשויות לספק השפעות אנטי-מיקרוביאליות, קוטלי חרקים, דוחה, נוגד הזנה או השפעות הקשורות להגנה על הצמח.

 

מיקרוביאלים לעומת סוכנים ביולוגיים מבוססי צמחים: השוואה מהירה

שתי הטכנולוגיות יכולות לתרום להגנת יבולים בת קיימא, אך אין לראות בהן זהות.

 

כיצד פועלים סוכני מיקרוביאלית

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית יכולים לפעול באמצעות מספר מנגנונים ביולוגיים.

 

 

1. תחרות על חומרים מזינים וחלל

מיקרואורגניזמים מועילים יכולים ליישב שורשי צמחים, עלים או משטחי צמחים אחרים.

לאחר שהוקמו, הם עשויים להתחרות במיקרואורגניזמים מזיקים עבור:

• חומרים מזינים

• משטחי שורש

• אתרי זיהום

• נישות אקולוגיות

תחרות זו עלולה להקשות על פתוגנים מסוימים להתבסס ולהתרבות.

2. ייצור תרכובות אנטי-מיקרוביאליות

חלק מהמיקרואורגניזמים מייצרים מטבוליטים ביולוגיים שיכולים לדכא פתוגנים מתחרים.

לדוגמה, זנים מסוימים של Bacillus  ו- Pseudomonas  יכולים לייצר תרכובות הקשורות לפעילות אנטי-מיקרוביאלית.

השפעות פוטנציאליות עשויות לכלול הפרעה עם:

• גידול פתוגן

• ממברנות תאים

• פעילות אנזים

• נביטת נבגים

• מטבוליזם תאי

הפעילות בפועל תלויה מאוד בזן החיידקי הספציפי.

3. Mycoparasitism

פטריות מועילות מסוימות יכולות לקיים אינטראקציה ישירה עם פטריות פתוגניות מהצומח.

מיני טריכודרמה  ידועים היטב במנגנונים שעשויים לכלול:

• תַחֲרוּת

• Mycoparasitism

• ייצור אנזים

• אנטיביוזה

• גירוי הגנת הצמח

זה הופך מיקרואורגניזמים פטרייתיים לבעלי ערך במיוחד בניהול מחלות ביולוגיות.

4. פעילות אנטומפתוגנית

מיקרואורגניזמים מסוימים יכולים להדביק מזיקים רגישים לחרקים.

דוגמאות כוללות:

• בובריה בסיאנה

• Metarhizium spp.

• Bacillus thuringiensis

מיקרואורגניזמים אנטומפתוגניים משתמשים במנגנונים ביולוגיים שונים בהתאם לאורגניזם ולמזיק היעד.

5. גירוי הגנת הצמח

מיקרואורגניזמים מועילים מסוימים יכולים ליצור אינטראקציה עם צמחים ולהשפיע על תגובות ההגנה הטבעיות.

זה עשוי לעזור לצמחים להגיב בצורה יעילה יותר ללחצים ביולוגיים ספציפיים.

 

כיצד פועלים סוכנים ביולוגיים מבוססי צמחים

מוצרים שמקורם בצמחים יכולים גם להגן על יבולים באמצעות מנגנונים מרובים.

1. פעילות אנטי-מיקרוביאלית ישירה

תרכובות בוטניות מסוימות יכולות לדכא צמיחה או התפתחות של פתוגנים צמחיים.

יעדים פוטנציאליים עשויים לכלול:

• פטריות

• בַּקטֶרִיָה

• מיקרואורגניזמים רגישים אחרים

פעילותם עשויה להיות כרוכה באינטראקציות עם ממברנות מיקרוביאליות, אנזימים, חילוף חומרים או תהליכי רבייה.

2. דחיית חרקים

כמה תרכובות שמקורן בצמחים יכולות למנוע ממזיקים של חרקים להתקרב או להתיישב ביבולים מטופלים.

השפעות דוחה עשויות לעזור להפחית:

• התיישבות מזיקים

• הַאֲכָלָה

• הטלת ביצים

• ממסד אוכלוסין

3. פעילות אנטי-פידנטית

תרכובות בוטניות מסוימות יכולות להפחית את האכלת החרקים.

זה עשוי לסייע בהפחתת נזקי היבול גם כאשר המוצר אינו הורג מיד את מזיק המטרה.

4. השפעות צמיחה והתפתחות של חרקים

תרכובות בוטניות מסוימות עשויות להפריע להתפתחות או רבייה של חרקים.

בהתאם לתרכובות הפעילות ולחרק המטרה, השפעות פוטנציאליות עשויות לכלול:

• התפתחות זחל מופחתת

• הפרעה התפתחותית

• רבייה מופחתת

• דיכוי האכלה

5. תמיכת הגנת הצמח

חומרים מסוימים שמקורם בצמחים עשויים להשפיע על תגובות ההגנה של הצמח.

מוצרים אלה עשויים לספק גם פעילות ביולוגית ישירה וגם תמיכה עקיפה לחוסן הצמח.

 

הבדלים מרכזיים בצורת הפעולה שלהם

ההבדל החשוב ביותר בין שתי הקטגוריות הללו הוא אופי המערכת הביולוגית הפעילה.

ביולוגית מיקרוביאלית

מוצרים מיקרוביאליים תלויים לעתים קרובות ביכולת של מיקרואורגניזם:

הישרדות ← הקמה ← אינטראקציה ← התחרו או פעלו נגד המטרה

משמעות הדבר היא שכדאיות חיידקים ותנאי סביבה הם קריטיים.

ביולוגית מבוססת צמחים

מוצרים על בסיס צמחי תלויים בדרך כלל בפעילות של תרכובות בוטניות.

הביצועים שלהם מושפעים מ:

מקור צמח → מיצוי → תוכן תרכובת פעילה → ניסוח → יישום

בניגוד למיקרואורגניזמים חיים, תמציות בוטניות אינן צריכות בדרך כלל ליישב את סביבת היבול כדי לספק פעילות.

 

היתרונות של חומרים מיקרוביאליים

אינטראקציה ביולוגית ארוכת טווח

מיקרואורגניזמים מסוימים יכולים להתבסס סביב שורשי צמחים או נישות אקולוגיות אחרות ולספק פעילות ביולוגית מתמשכת בתנאים נוחים.

מנגנונים ביולוגיים מרובים

מוצרים מיקרוביאליים עשויים לשלב:

• תַחֲרוּת

• אנטיביוזה

• טְפִילוּת

• דיכוי פתוגנים

• גירוי הגנת הצמח

יישומי Root-Zone

מוצרים מיקרוביאליים רבים מתאימים במיוחד לניהול קרקע וריזוספירה.

אינטגרציה עם חקלאות בת קיימא

טכנולוגיות מיקרוביאליות יכולות להשלים דשנים ביולוגיים, ביו-סטימולנטים ותוכניות משולבות לטיפול במזיקים.

 

היתרונות של סוכנים ביולוגיים מבוססי צמחים

תרכובות פעילות שמקורן באופן טבעי

מוצרים בוטניים משתמשים בתרכובות שמקורן בחומרים צמחיים.

פעילויות ביולוגיות מרובות

תמצית צמח בודדת עשויה להכיל תרכובות ביו-אקטיביות מרובות.

יישום גמיש

מוצרים רבים על בסיס צמחי מנוסחים ליישום עלים ולמגע ישיר עם מזיקים או פתוגנים.

שימושי עבור תוכניות IPM

מוצרים בוטניים יכולים לספק כלי נוסף בתוך אסטרטגיות מגוונות לניהול מזיקים.

 

שיטות יישום השוו

יישום עלים

ניתן למרוח על עלים מוצרים מיקרוביאליים וצמחיים כאחד.

מוצרים מיקרוביאליים

הביצועים עשויים להיות תלויים ב:

• חשיפת UV

• טֶמפֶּרָטוּרָה

• לַחוּת

• יְרִידַת גְשָׁמִים

• הישרדות מיקרוביאלית

מוצרים על בסיס צמחי

הביצועים עשויים להיות תלויים ב:

• כיסוי ריסוס

• יציבות תרכובת פעילה

• יְרִידַת גְשָׁמִים

• אוֹר שֶׁמֶשׁ

• חִמצוּן

יישום קרקע

מוצרים מיקרוביאליים הם לעתים קרובות בעלי ערך במיוחד ביישומי קרקע ואזור שורשים מכיוון שמיקרואורגניזמים מועילים עשויים לקיים אינטראקציה עם הריזוספירה.

ניתן להשתמש במוצרים על בסיס צמחי גם ביישומי אדמה, בהתאם לניסוח ולמטרה שלהם.

טיפול בזרעים

טיפולי זרעים מיקרוביאליים יכולים להכניס מיקרואורגניזמים מועילים סביב שורשים מתפתחים.

חומרים שמקורם בצמח עשויים לשמש גם במערכות מסוימות לטיפול בזרעים, אך ייעודם וביצועיהם תלויים בתרכובות הפעילות.

השקיה והפריה

ניתן לספק כמה תכשירים מיקרוביאליים ובוטניים באמצעות מערכות השקיה.

עם זאת, מגדלים צריכים לאשר:

• תאימות מים

• מסיסות המוצר

• דרישות סינון

• יַצִיבוּת

• תאימות ציוד

לא כל מוצר ביולוגי מתאים להפריה.

 

מה עדיף לניהול מחלות צמחים?

אין תשובה אוניברסלית.

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאליים  עשויים להיות בעלי ערך במיוחד כאשר המטרה היא לבסס פעילות ביולוגית מועילה סביב שורשים או משטחי צמחים.

סוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים  עשויים להיות שימושיים כאשר יש צורך בפעילות אנטי-מיקרוביאלית בוטנית ישירה.

הבחירה המתאימה ביותר תלויה ב:

• מיני פתוגנים

• סוג חיתוך

• לחץ זיהום

• תזמון יישום

• תנאים סביבתיים

• ניסוח המוצר

בחלק מהתוכניות להגנת הצומח, טכנולוגיות מיקרוביאליות וצמחיות עשויות לשמש בשלבים שונים במקום להתחרות ישירות.

 

מה עדיף לטיפול במזיקי חרקים?

שוב, התשובה תלויה במזיק היעד.

הדברת חרקים מיקרוביאלית עשויה לכלול:

• פטריות אנטומפתוגניות

• פתוגנים של חרקים חיידקיים

• טכנולוגיות מיקרוביאליות מיוחדות אחרות

ניהול חרקים מבוסס צמחים עשוי לכלול:

• דוחה

• פעילות נוגדת הזנה

• פעילות יצירת קשר

• השפעות הקשורות לצמיחה

מיני החרקים היעד, שלב החיים, צפיפות האוכלוסייה ותנאי הסביבה צריכים להנחות את בחירת המוצר.

 

האם ניתן להשתמש בחומרים מיקרוביאליים וצמחים יחד?

פוטנציאלי, כן.

תוכנית מודרנית לניהול מזיקים משולבת עשויה לכלול גם טכנולוגיות מיקרוביאליות וגם בוטניות.

לְדוּגמָה:

יישום מיקרוביאלי מונע ← מפעל ביולוגי

↓

ניטור מזיקים או מחלות

↓

יישום בוטני ממוקד

↓

התערבות ביולוגית או קונבנציונלית נוספת בעת הצורך

עם זאת, תמיד יש להעריך תאימות.

חלק מהתמציות הבוטניות מכילות תרכובות אנטי-מיקרוביאליות שעלולות להשפיע לרעה על מיקרואורגניזמים מועילים.

לכן, יש לבצע ערבוב טנקים רק לאחר אישור התאימות.

 

גורמים המשפיעים על ביצועי בקרת מיקרוביאלית

מוצרים מיקרוביאליים מושפעים מאוד מתנאי הסביבה.

גורמים חשובים כוללים:

• טֶמפֶּרָטוּרָה

• לחות אדמה

• לחות יחסית

• קרינת UV

• pH של הקרקע

• חומר אורגני

• מְלִיחוּת

• אוכלוסיות חיידקים קיימות

• תאימות כימית

מכיוון שמיקרואורגניזמים הם מערכות ביולוגיות, שמירה על הכדאיות והפעילות המיקרוביאלית חיונית.

 

גורמים המשפיעים על ביצועי ביו-בקרה מבוססי צמחים

מוצרים בוטניים יכולים להיות מושפעים גם מתנאי הסביבה.

גורמים חשובים כוללים:

• פירוק UV

• טֶמפֶּרָטוּרָה

• חִמצוּן

• יְרִידַת גְשָׁמִים

• pH של מים

• כיסוי ריסוס

• יציבות ניסוח

מקור צמחי ושיטות מיצוי יכולות גם להשפיע באופן משמעותי על ההרכב והעקביות של מוצרים בוטניים.

 

מגבלות של תרופות מיקרוביאליות

גם לטכנולוגיות המיקרוביאליות יש אתגרים.

רגישות לסביבה

טמפרטורה קיצונית, בצורת, קרינת UV ותנאי קרקע לא מתאימים יכולים להפחית את פעילות החיידקים.

דרישות אחסון

מיקרואורגניזמים חיים עשויים לדרוש תנאי אחסון מבוקרים.

ביצועים ספציפיים למתח

אותו מין חיידקי יכול להכיל זנים שונים בעלי תכונות ביולוגיות שונות.

ביצועים איטיים יותר או משתנים

מוצרים מיקרוביאליים מסוימים עשויים לדרוש זמן להתבסס או לפעול ועשויים לפעול בצורה שונה בתנאי שטח משתנים.

 

מגבלות של סוכנים ביולוגיים מבוססי צמחים

לטכנולוגיות מבוססות צמחים יש גם מגבלות.

חומרי גלם משתנים

ההרכב הבוטני יכול להשתנות בהתאם:

• מיני צמחים

• תנאי גידול

• זמן קציר

• חלק צמח

• תהליך מיצוי

התמדה מוגבלת

חלק מהתרכובות הבוטניות עלולות להתפרק מהר יחסית.

אתגרי גיבוש

אתגרים פוטנציאליים כוללים:

• מסיסות במים

• חִמצוּן

• יַצִיבוּת

• רֵיחַ

• תְאִימוּת

שונות שדה

פעילות מעבדה חזקה אינה מבטיחה אוטומטית את אותם ביצועים בתנאי שטח.

 

 

כיצד לבחור בין סוכני בקרת חיידקים וצמחים

לפני בחירת מוצר, שקול את הגורמים הבאים.

1. זהה את היעד

קבע אם הבעיה כוללת:

• פתוגנים פטרייתיים

• פתוגנים חיידקיים

• מזיקים של חרקים

• נמטודות

• מזיקים חקלאיים אחרים

זיהוי מדויק הוא חיוני.

2. הגדר את יעד היישום

שאל האם המטרה היא:

• הגנה ביולוגית מונעת

• קולוניזציה של אזור שורש

• דיכוי פתוגן ישיר

• דחיית חרקים

• זיהום חרקים

• תמיכה בהגנה על הצמח

מטרות שונות עשויות לדרוש טכנולוגיות שונות.

3. שקול את התנאים הסביבתיים

מוצרים מיקרוביאליים עשויים לדרוש תנאים המתאימים להישרדות ולפעילות.

מוצרים מבוססי צמחים עשויים להיות מושפעים מ- UV, גשמים, חמצון וטמפרטורה.

4. הערכת איכות המוצר

עבור מוצרים מיקרוביאליים:

לִבדוֹק:

• זן מיקרוביאלי

• ספירה בת קיימא

• טוֹהַר

• חיי מדף

• יציבות ניסוח

למוצרים על בסיס צמחי:

לִבדוֹק:

• מקור בוטני

• תכולת תרכובת פעילה

• תְקִינָה

• שיטת מיצוי

• יציבות ניסוח

5. בדוק תאימות

לפני שילוב מוצרים ביולוגיים עם:

• דשנים

• קוטלי פטריות

• קוטלי חרקים

• קוטלי חיידקים

• תשומות חקלאיות אחרות

ודא תמיד תאימות.

 

התפקיד של שתי הטכנולוגיות בהדברה משולבת

עתיד הגנת הצומח מבוסס יותר ויותר על אסטרטגיות מגוונות ולא על תלות בתשומה אחת.

תוכנית IPM מודרנית עשויה לכלול:

ניטור + שיטות תרבות + בקרה ביולוגית מיקרוביאלית + בקרה ביולוגית מבוססת צמחים + בקרה ביולוגית + תשומות קונבנציונליות ממוקדות

מוצרים מיקרוביאליים וצמחיים יכולים לספק פונקציות שונות במערכת זו.

ביולוגית מיקרוביאלית

מתמקד לעתים קרובות ב:

• תחרות ביולוגית

• דיכוי פתוגנים

• הגנה על אזור השורש

• זיהום במזיק

• גירוי הגנת הצמח

ביולוגית מבוססת צמחים

מתמקד לעתים קרובות ב:

• פעילות אנטי-מיקרוביאלית בוטנית

• דחיית מזיקים

• הרתעת האכלה

• פעילות ביולוגית ישירה

• תמיכה הקשורה להגנה

המטרה היא לבחור את הכלי המתאים לאתגר החקלאי הנכון.

 

מַסְקָנָה

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית וסוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים הם שניהם כלים חשובים בהגנה על יבולים ביולוגיים מודרניים, אך הם פועלים באמצעות מנגנונים שונים מהותית.

מוצרים מיקרוביאליים מסתמכים על מיקרואורגניזמים מועילים ואינטראקציות ביולוגיות כגון תחרות, אנטיביוזה, טפילות, זיהום וגירוי הגנת הצמח. מוצרים מבוססי צמחים מסתמכים בעיקר על תרכובות בוטניות שעשויות לספק פעילות אנטי-מיקרוביאלית, דוחה, נוגדת הזנה, קוטל חרקים או פעילות הקשורה להגנה.

אף טכנולוגיה אינה עדיפה באופן אוניברסלי.

הבחירה הטובה ביותר תלויה במזיק או הפתוגן היעד, היבול, תנאי הסביבה, שיטת היישום, ניסוח המוצר ומטרת הגנת הצומח..

בהרבה מערכות חקלאיות מודרניות, האסטרטגיה החזקה ביותר היא לא לבחור בטכנולוגיה אחת באופן בלעדי. במקום זאת, סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית וחומרי בקרה ביולוגית מבוססי צמחים יכולים למלא תפקידים משלימים במסגרת תוכנית מגוונת לניהול מזיקים (IPM)  .

על ידי שילוב של טכנולוגיות ביולוגיות עם ניטור מדויק, פרקטיקות תרבותיות, בחירת מוצר אחראית והתערבויות ממוקדות בעת הצורך, המגדלים יכולים לפתח מערכות להגנת גידולים עמידים וברי קיימא יותר.

צור איתנו קשר

• אֲתַר אִינטֶרנֶט: www.jinmaifertilizer.com

• אתר עליבאבא: jinmaiplant.en.alibaba.com

• אֶלֶקטרוֹנִי: info@sdjinmai.com

• טלפון: +86-132-7636-3926

 

שאלות נפוצות

1. מה ההבדל העיקרי בין סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית וצמחית?

סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאלית משתמשים במיקרואורגניזמים מועילים או בפעילות ביולוגית מיקרוביאלית, בעוד שסוכני בקרה ביולוגית מבוססי צמחים משתמשים בתמציות בוטניות ובתרכובות שמקורן בצמחים.

 

2. האם סוכני בקרה ביולוגית מיקרוביאליים יעילים יותר ממוצרים צמחיים?

לא בהכרח. האפקטיביות תלויה באורגניזם היעד, היבול, תנאי הסביבה, ניסוח המוצר ואסטרטגיית היישום.

 

3. האם ניתן להשתמש בחומרים ביולוגיים חיידקיים וצמחיים ביחד?

כן, בחלק מהתוכניות. עם זאת, יש לבדוק תאימות מכיוון שתרכובות בוטניות מסוימות עלולות להשפיע לרעה על מיקרואורגניזמים מועילים.

 

4. איזה סוג עדיף למחלות הנישאות באדמה?

מוצרים מיקרוביאליים הם לרוב רלוונטיים במיוחד ליישומי שורש ואדמה מכיוון שמיקרואורגניזמים מועילים יכולים לקיים אינטראקציה עם קנה השורש. עם זאת, בחירת המוצר צריכה להתבסס תמיד על הפתוגן והיבול הספציפיים.

 

5. איזה סוג עדיף למזיקי חרקים?

שניהם יכולים להיות שימושיים. מוצרים מיקרוביאליים עשויים להדביק או לדכא חרקים רגישים, בעוד שמוצרים בוטניים עשויים לספק פעילות דוחה, נוגדת האכלה או פעילות אחרת הקשורה לחרקים.

 

6. האם מוצרי בקרת ביולוגית מהצומח תמיד בטוחים יותר כי הם טבעיים?

לא. מקור טבעי אינו אומר באופן אוטומטי שמוצר אינו מזיק. יש להעריך תמיד את בטיחות היבול, בטיחות המפעיל, השפעה על הסביבה ודרישות רגולטוריות.