المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الجهاز الهضمي

المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء هي مجموعة من المواد الطبيعية أو الاصطناعية المستخدمة للسيطرة على أعداد الحشرات الضارة عن طريق تعطيل وظائف جهازها الهضمي. تستهدف هذه المبيدات أمعاء الحشرات، مسببةً تدميرها، مما يؤدي إلى ضعف التغذية، وانخفاض الحيوية، وفي النهاية موتها. قد تشمل المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء سمومًا بكتيرية، ومستخلصات نباتية، ومركبات اصطناعية تحاكي آليات العمل الطبيعية.

أهداف وأهمية الاستخدام في الزراعة والبستنة

الهدف الرئيسي من استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تقضي على الأمعاء هو مكافحة الآفات بفعالية، مما يزيد من إنتاجية المحاصيل ويقلل من خسائرها. في الزراعة، تُستخدم هذه المبيدات لحماية محاصيل الحبوب والخضراوات والفواكه وغيرها من النباتات المزروعة من آفات متنوعة، مثل المن والذباب الأبيض وخنافس كولورادو وغيرها. أما في البستنة، فتُستخدم لحماية نباتات الزينة وأشجار الفاكهة والشجيرات، حفاظًا على صحتها وجمالها. وبفضل آلية عملها الخاصة، تُعد المبيدات الحشرية البيولوجية التي تقضي على الأمعاء عنصرًا أساسيًا في الإدارة المتكاملة للآفات، مما يضمن زراعة مستدامة وفعالة.

أهمية الموضوع

في ظل النمو السكاني العالمي وتزايد الطلب على الغذاء، أصبحت الإدارة الفعالة للآفات الحشرية بالغة الأهمية. تُوفر المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء طرقًا أكثر أمانًا بيئيًا وأكثر استهدافًا لمكافحة الآفات مقارنةً بالمبيدات الكيميائية التقليدية. ومع ذلك، قد يؤدي الاستخدام غير السليم لهذه المبيدات إلى مقاومة الآفات وعواقب بيئية سلبية، مثل انخفاض أعداد الحشرات المفيدة والتلوث البيئي. لذلك، يُعد فهم آليات عمل المبيدات الحشرية البيولوجية وتأثيرها على النظم البيئية، وتطوير أساليب تطبيق مستدامة، جوانب مهمة في الكيمياء الزراعية الحديثة.

تاريخ

يرتبط تاريخ المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر أمعاء الحشرات ارتباطًا وثيقًا بتطوير أساليب مكافحة الآفات الآمنة بيئيًا والفعالة. تؤثر هذه المبيدات على أعضاء الجهاز الهضمي للحشرات، مما يُعطل وظائفها الطبيعية ويؤدي إلى موتها. على عكس المبيدات الحشرية الكيميائية، تدمر المبيدات الحشرية البيولوجية أمعاء الحشرات دون أن تُلحق ضررًا كبيرًا بالكائنات الحية الأخرى، مما يجعلها خيارًا واعدًا للاستخدام في الزراعة العضوية.

1. الأبحاث والاكتشافات المبكرة

بدأت الأبحاث المتعلقة بالمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر أمعاء الحشرات في منتصف القرن العشرين، عندما بدأ العلماء بالبحث عن بدائل للمبيدات الكيميائية التقليدية. ومن أوائل المبيدات الحشرية البيولوجية التي دُرست لمكافحة الآفات عصية تورينجينسيس (bt)، التي تُطلق سمومًا تُشلّ أمعاء الحشرات.

مثال:

• بكتيريا باسيلوس تورينجينسيس (bt) - اكتُشفت عام ١٩٠١، ولكن خواصها الحشرية خضعت لبحوث مكثفة وطُبّقت في خمسينيات القرن العشرين. تُنتج هذه الكائنات الدقيقة سمومًا بلورية، تُدمر أمعائها عند دخولها جسم الحشرة، مما يؤدي إلى موتها. أصبحت بكتيريا باسيلوس تورينجينسيس أول مبيد حشري بيولوجي يُستخدم على نطاق واسع.

1. سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين: تطوير التكنولوجيا والتسويق

في سبعينيات وثمانينيات القرن الماضي، انتشر استخدام عصية تورنجينسيس على نطاق واسع في الزراعة نظرًا لمزاياها البيئية وانخفاض سميتها للإنسان والحيوان. كما أظهرت الأبحاث فعالية هذه العصية ضد العديد من الآفات، بما في ذلك العث والذباب والمن وغيرها من الحشرات، مما جعلها من أكثر المبيدات الحشرية البيولوجية شيوعًا في ذلك الوقت.

مثال:

• فيكتوباك - منتج مُستخلص من بكتيريا تورينجيانسيس، يُستخدم لمكافحة البعوض. يحتوي على بلورات سامة تؤثر على الجهاز الهضمي للحشرة، مما يُعطل قدرتها على هضم الطعام، ويؤدي إلى موتها.

1. 1990-2000: تطوير منتجات جديدة والهندسة الوراثية

مع تطور الهندسة الوراثية وعلم الأحياء الجزيئي، بدأ العلماء بتطوير أشكال جديدة من المبيدات الحشرية البيولوجية باستخدام سلالات بكتيريا معدلة وراثيًا ذات خصائص مُحسّنة. في تسعينيات القرن الماضي، طُوّرت نباتات معدلة وراثيًا، مثل الذرة والقطن، لإنتاج سموم البكتيريا العصوية، مما أتاح مكافحة فعالة للآفات مباشرةً على مستوى النبات.

مثال:

• ديبل - مبيد حشري بيولوجي مُستخلص من سموم عصية تورنجينسيس، يُستخدم لمكافحة مختلف الآفات الزراعية. وقد حظي المنتج بتقدير واسع النطاق كحل آمن لمكافحة الحشرات في الزراعة العضوية.

1. العقد الأول من القرن الحادي والعشرين: تطبيق أحدث التقنيات

في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، استمر تطور المبيدات الحشرية البيولوجية، وبدأ العلماء يبحثون عن طرق جديدة لتعزيز فعالية المنتجات الحالية. ومن أهم إنجازاتهم ابتكار مبيدات حشرية بيولوجية تعتمد على بكتيريا أخرى، مثل العصوية الكروية، التي لها أيضًا تأثير مدمر على أمعاء الحشرات.

مثال:

• فيكتوباك جي - منتج مُستخلص من بكتيريا باسيلوس سفيريكوس، يُستخدم لمكافحة أسراب البعوض. يعمل عن طريق التأثير على أمعاء الحشرة، مُسببًا شللها، مما يؤدي إلى موتها.

1. النهج الحديث: التكامل مع أساليب التحكم الأخرى

في العقود الأخيرة، دُمجت المبيدات الحشرية البيولوجية التي تقضي على أمعاء الحشرات بفعالية في أنظمة وقاية النباتات المتكاملة. ونتيجةً لهذه الجهود، أصبحت المبيدات الحشرية البيولوجية الحديثة قادرة على استهداف مجموعة واسعة من الآفات بفعالية، مع ضمان أدنى تأثير على النظام البيئي.

مثال:

• الباذنجان المعدل وراثيًا (Bt) - صنف باذنجان مُعدّل وراثيًا مقاوم للآفات بفضل إنتاجه سموم بكتيريا ثورينجينسيس. يُستخدم هذا المحصول بنشاط في بعض الدول لمكافحة الآفات الزراعية، مما يُقلل من استخدام المبيدات الحشرية الكيميائية.

مشاكل المقاومة والابتكارات

أصبح تطور مقاومة الحشرات للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء إحدى المشكلات الرئيسية المرتبطة باستخدامها. قد تتطور الآفات المعرضة لتكرار استخدام هذه المبيدات لتصبح أقل تأثرًا بها. يتطلب ذلك تطوير مبيدات حشرية بيولوجية جديدة ذات طرق عمل مختلفة، وتطبيق أساليب مكافحة مستدامة مثل تناوب استخدام المبيدات واستخدام المنتجات المركبة. تركز الأبحاث الحديثة على ابتكار مبيدات حشرية بيولوجية ذات خصائص مُحسّنة تُساعد على تقليل خطر المقاومة وتقليل الأثر البيئي.

تصنيف

يتم تصنيف المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر أمعاء الحشرات بناءً على معايير مختلفة، بما في ذلك أصلها، وتركيبها الكيميائي، وآلية عملها.

1. التصنيف حسب نوع العامل البيولوجي

تُصنف المبيدات الحشرية البيولوجية حسب الكائن الحي أو مشتقاته المستخدمة في مكافحة الآفات. وتشمل الأنواع الرئيسية للمبيدات الحشرية البيولوجية ما يلي:

1.1 المبيدات الحشرية البيولوجية البكتيرية

تحتوي هذه المبيدات الحشرية على بكتيريا تقتل الحشرات إما عن طريق إنتاج سموم أو تدمير أنسجتها. وتتمثل آلية عمل هذه المبيدات البيولوجية الأساسية في إصابة الحشرات بالبكتيريا المسببة للأمراض، مما يؤدي إلى موتها.

أمثلة:

• عصية تورينجينسيس (bt): بكتيريا تُنتج مواد سامة تؤثر على الجهاز الهضمي للحشرات. تُستخدم ضد اليرقات، والعث، وخنافس كولورادو، وغيرها.
• العصية الشمعية: تستخدم ضد أنواع معينة من الحشرات مثل الذباب والقراد، وتسبب الشلل والموت.
• Paenibacillus popilliae: بكتيريا تستخدم لمكافحة الخنافس مثل الخنفساء اليابانية.

1.2 المبيدات الحشرية البيولوجية الفيروسية

تصيب الفيروسات المستخدمة في المبيدات الحشرية البيولوجية الحشرات وتقتلها عن طريق التكاثر داخل خلاياها. وتتميز المبيدات الحشرية البيولوجية الفيروسية بدقتها العالية، إذ تستهدف أنواعًا محددة فقط من الآفات.

أمثلة:

• فيروسات تعدد التعرق النووي (npv): فيروسات تصيب أنواعًا مختلفة من الحشرات الضارة، مثل عثة الملفوف، ودودة الجيش، وغيرها. تقتل هذه الفيروسات الحشرات بالتكاثر داخل خلايا المضيف.
• الفيروسات العصوية: تستخدم لمكافحة العديد من أنواع اليرقات مثل العث ويرقات الصنوبر.

1.3 المبيدات الحشرية البيولوجية الفطرية

تُسبب الفطريات المُستخدمة كمبيدات حشرية بيولوجية أمراضًا للحشرات عن طريق اختراق أجسامها وقتلها. وتُعد هذه من أكثر طرق المكافحة الحيوية فعالية، خاصةً في الظروف الرطبة.

أمثلة:

• بوفيريا باسيانا: فطر يُستخدم ضد العديد من الحشرات الضارة، مثل المن، والذباب، والعث، واليرقات، وغيرها. يتسلل الفطر إلى جسم الحشرة، مما يؤدي إلى موتها.
• Metarhizium anisopliae: فطر يستخدم لمكافحة الخنافس مثل خنفساء كولورادو والآفات الأخرى.
• Verticillium lecanii: فطر فعال ضد المن والحشرات الأخرى ذات الجسم الرخو.

1.4 المبيدات الحشرية البيولوجية النباتية

تتمتع بعض المستخلصات النباتية بخصائص مبيدات حشرية، إذ تؤثر على الجهاز العصبي والهضم والتكاثر لدى الحشرة. وتُستخدم هذه المبيدات الحشرية البيولوجية بكثرة في الزراعة العضوية.

أمثلة:

• النيم (زيت النيم): يُستخرج من بذور شجرة النيم، ويُستخدم لمكافحة أنواع مختلفة من الآفات، مثل المن والذباب والعث. يعمل كطارد للحشرات، ويمنع نمو يرقات الحشرات.
• مستخلصات التبغ: مستخلصات من التبغ تستخدم لمكافحة الآفات مثل المن والذباب الأبيض.
• محاليل الثوم: تستخدم لمكافحة مختلف الآفات، بما في ذلك المن والعناكب، ولها خصائص طاردة ومبيدات حشرية.

1.5 نيماتودا

النيماتودا هي ديدان مجهرية تصيب الحشرات، بما في ذلك اليرقات، وتقتلها. تدخل جسم الحشرة، حيث تُطلق بكتيريا تُدمر خلايا الأنسجة.

مثال:

• Steinernema carpocapsae: الديدان الخيطية المستخدمة لمكافحة العديد من الحشرات، بما في ذلك اليرقات وآفات التربة.
• Heterorhabditis bacteriophora: فعال ضد أنواع معينة من آفات التربة، مثل يرقات الحشرات المختلفة.

1.6 الحيوانات المفترسة آكلة الحشرات

تستخدم هذه المبيدات الحشرية البيولوجية حشرات مفترسة تتغذى على الآفات. فهي لا تقضي على الآفات فحسب، بل تُنظّم أيضًا أعدادها.

مثال:

• التربس والعناكب المفترسة: تستخدم للسيطرة على المن، والعناكب، وغيرها من الآفات الصغيرة.

2. التصنيف حسب آلية العمل

تعمل المبيدات الحشرية القائمة على عوامل بيولوجية من خلال آليات مختلفة. بعضها يؤثر على الجهاز العصبي للحشرة، بينما يستهدف بعضها الآخر عملية الأيض أو التكاثر.

2.1 الفعل العصبي

تؤدي الجزيئات مثل سموم العصية التورنجية إلى إتلاف الجهاز العصبي للحشرات عن طريق تعطيل عمليات انتقال النبضات.

2.2 التأثير الفسيولوجي

تؤثر المستخلصات النباتية مثل زيت النيم على العمليات الفسيولوجية مثل التكاثر، والتمثيل الغذائي، والجزيئات المسؤولة عن نمو الحشرات.

2.3 العدوى البيولوجية

تخترق الفيروسات والفطريات والديدان الخيطية جسم الحشرة، مما يؤدي إلى تدمير بنيتها الداخلية، مما يؤدي إلى الموت.

تتمتع كل من هذه المجموعات بخصائص وآليات عمل فريدة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في ظل ظروف مختلفة وللمحاصيل المختلفة.

آلية العمل

كيف تؤثر المبيدات الحشرية على الجهاز العصبي للحشرات

• تؤثر المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء بشكل غير مباشر على الجهاز العصبي للحشرات، وذلك بتعطيل عمليات التغذية واستقلاب الطاقة لديها. يؤدي تدمير الأمعاء إلى ضعف الهضم، مما يقلل بدوره من توفر العناصر الغذائية للجهاز العصبي. ويؤدي ذلك إلى انخفاض نشاط الخلايا العصبية، واستقطاب الأغشية، وتعطيل انتقال النبضات العصبية، مما يسبب شلل الحشرات وموتها.

التأثير على عملية التمثيل الغذائي للحشرات

• يؤدي تدمير أمعاء الحشرات إلى اضطرابات في عملياتها الأيضية، بما في ذلك التغذية والنمو والتكاثر. ويؤدي انخفاض كفاءة الهضم إلى تقليل كمية العناصر الغذائية الممتصة، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات الطاقة (ATP) وإضعاف وظائف الجسم الحيوية. وهذا يُسهم في انخفاض نشاط الآفات وحيويتها، مما يسمح بمكافحة تكاثرها بفعالية ويمنع تلف النباتات.

مثال على آليات العمل الجزيئية

• المبيدات الحشرية البيولوجية البكتيرية: تُنتج عصية تورينجينسيس بروتينات بلورية (بروتينات كري) تُنشّطها الإنزيمات الهضمية عند تناولها من قِبل الحشرة. ترتبط هذه البروتينات المُنشّطة بمستقبلات على أغشية الخلايا الظهارية المعوية، مُشكّلةً مسامًا ومُسبّبةً انحلال الخلايا. يؤدي هذا إلى تدمير جدار الأمعاء، وإخلال توازن الماء والملح، وفي النهاية إلى موت الحشرة.
• المبيدات الحشرية البيولوجية الفطرية: تغزو الفطريات من جنسَي بوفيريا وميترايزيوم جسم الحشرة عبر فتحات التنفس أو المناطق المتضررة من الجلد. بمجرد دخولها، تنتشر الفطريات عبر الأعضاء الداخلية، بما في ذلك الأمعاء، مسببةً التهاباتٍ وتدميرًا للأنسجة. يؤدي هذا إلى انخفاض قدرة الحشرة على البقاء، وبالتالي موتها.
• المبيدات الحشرية البيولوجية الفيروسية: تصيب فيروسات مثل فيروسات التعدد النووي (npv) خلايا أمعاء الحشرة، وتتكاثر داخلها، مسببةً انحلالها. يؤدي هذا إلى تدمير الأمعاء، وتعطيل عملية الهضم، وموت الحشرة.
• المبيدات الحشرية البيولوجية النباتية: المركبات الفعالة الموجودة في المستخلصات النباتية، مثل البيريثرينات، تتداخل مع وظائف أمعاء الحشرة، مما يؤدي إلى تدميرها. على سبيل المثال، يسد البيريثرون قنوات الأيونات، مما يعطل انتقال النبضات العصبية ويسبب موت الحشرات.

الفرق بين الاتصال والفعل النظامي

يمكن أن يكون للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء آثارٌ جهازيةٌ وأخرى تلامسية. تعمل المبيدات الحشرية البيولوجية التلامسية مباشرةً عند ملامسة الحشرة، فتخترق البشرة أو الجهاز التنفسي، مسببةً تدميرًا موضعيًا للأمعاء. أما المبيدات الحشرية البيولوجية الجهازية، فتخترق أنسجة النبات وتنتشر في جميع أجزائه، موفرةً حمايةً طويلة الأمد ضد الآفات التي تتغذى على أجزاء مختلفة منه. يسمح التأثير الجهازي بمكافحة الآفات لفترة أطول وفي مساحات أوسع، مما يضمن حمايةً فعالةً للنباتات المزروعة.

أمثلة على المنتجات في هذه المجموعة

1. عصية تورينجيانسيس (bt)

آلية العمل: إنتاج بروتينات صرخة تنشط في أمعاء الحشرة، وترتبط بمستقبلات خلوية، وتسبب تحلل الخلايا، مما يؤدي إلى تدمير الأمعاء.

أمثلة على المنتجات:

• ديبل
• ثوريسايد
• بت-كينت

المزايا:

• خصوصية عالية للعمل
• سمية منخفضة للثدييات والحشرات المفيدة
• الانهيار السريع في البيئة

العيوب:

• طيف محدود من النشاط
• التطور المحتمل للمقاومة في الآفات
• يتطلب التطبيق الصحيح لتحقيق أقصى قدر من الفعالية

2. العصية الكروية

آلية العمل: إنتاج سموم ثنائية ترتبط بمستقبلات خلوية في أمعاء الحشرة، مما يسبب تحلل الخلايا وتدمير الأمعاء.

أمثلة على المنتجات:

• فيكتوباك
• عصية كروية 2362
• باكتيموس

المزايا:

• فعالية عالية ضد البعوض وبعض أنواع الحشرات الأخرى
• سمية منخفضة للثدييات والحشرات المفيدة

العيوب:

• طيف ضيق من النشاط
• إمكانية تطوير المقاومة
• استقرار محدود في ظروف بيئية معينة

3. بوفيريا باسيانا

آلية العمل: يغزو الفطر جسم الحشرة ويتكاثر داخله فيدمر أنسجة الأمعاء والأعضاء الأخرى مما يؤدي إلى موت الحشرة.

أمثلة على المنتجات:

• حديقة النباتات
• ميكوترول
• باسيانا

المزايا:

• طيف واسع من العمل
• القدرة على التكاثر الذاتي
• سمية منخفضة للثدييات والحشرات المفيدة

العيوب:

• الحساسية للأشعة فوق البنفسجية
• يتطلب الرطوبة للعمل الفعال
• تأثير أبطأ مقارنة بالمبيدات الحشرية الكيميائية

4. ميتارهيزيوم أنيسوبلياي

آلية العمل: يتطفل الفطر على الحشرات، فيصيبها من خلال جهازها التنفسي أو الجلد التالف، وينتشر عبر الأعضاء الداخلية، ويدمر الأمعاء، مما يؤدي إلى الموت.

أمثلة على المنتجات:

• ميت52
• فطريات
• ميكوترول

المزايا:

• آمنة بيئيًا
• طيف واسع من العمل
• القدرة على التكاثر الذاتي

العيوب:

• الحساسية للظروف البيئية
• يتطلب رطوبة عالية للعمل الفعال
• عمل بطيء

5. فيروس سبودوبترا فروجيبيردا النووي متعدد السطوح (sfnpv)

آلية العمل: يصيب الفيروس خلايا أمعاء الحشرة، ويتكاثر داخلها، ويسبب تحلل الخلايا، مما يؤدي إلى تدمير الأمعاء ويؤدي إلى موت الحشرة.

أمثلة على المنتجات:

• سبكس إن بي في
• سمارتستاكس
• بيوسبير

المزايا:

• خصوصية عالية للعمل
• سمية منخفضة للكائنات غير المستهدفة
• مقاومة التحلل

العيوب:

• طيف محدود من العمل
• يتطلب التطبيق الصحيح
• احتمالية تطور مقاومة فيروسية لدى الحشرات

6. مستخلصات نباتية (بيريثروم)

آلية العمل: تتفاعل المركبات النشطة مثل البيريثرين مع الجهاز العصبي للحشرة، مما يؤدي إلى تعطيل انتقال النبضات العصبية والتسبب في تدمير الأمعاء.

أمثلة على المنتجات:

• بيغانيك
• بيرميثرين
• بيريثرين 70

المزايا:

• سريع المفعول
• سمية منخفضة للثدييات
• الانهيار السريع في البيئة

العيوب:

• سمية عالية للحشرات المفيدة، بما في ذلك النحل
• إمكانية تطوير المقاومة في الآفات
• انخفاض الاستقرار تحت الأشعة فوق البنفسجية

المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء وتأثيرها البيئي

التأثير على الحشرات المفيدة

• المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء سامة تحديدًا للآفات المستهدفة، ولكنها قد تؤثر أيضًا على الحشرات النافعة غير المستهدفة، مثل النحل والدبابير والحشرات المفترسة. يؤدي هذا إلى انخفاض أعداد الملقحات والأعداء الطبيعيين للآفات، مما يؤثر سلبًا على التنوع البيولوجي وتوازن النظام البيئي. وتزداد خطورتها عند دخولها النظم البيئية المائية، حيث قد تكون سامة للحشرات المائية والكائنات المائية الأخرى.

مستويات المبيدات الحشرية المتبقية في التربة والمياه والنباتات

• يمكن أن تتراكم المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء في التربة ومصادر المياه، خاصةً مع الاستخدام المتكرر وغير السليم. على سبيل المثال، يمكن أن تبقى المبيدات الحشرية البيولوجية البكتيرية والفطرية في التربة لفترات طويلة، مما يؤدي إلى انتقالها إلى النظم البيئية المائية عن طريق الجريان السطحي والتسرب. في النباتات، تنتشر المبيدات الحشرية البيولوجية في جميع أجزائها، بما في ذلك الأوراق والسيقان والجذور، موفرةً حمايةً جهازية، إلا أن هذا قد يؤدي أيضًا إلى تراكم المبيدات الحشرية في المنتجات الغذائية والتربة، مما قد يضر بصحة الإنسان والحيوان.

الثبات الضوئي وتحلل المبيدات الحشرية في البيئة

• تتميز العديد من المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء بثبات ضوئي عالٍ، مما يزيد من بقائها في البيئة. هذا يمنع تحللها السريع تحت أشعة الشمس، ويعزز تراكمها في التربة والنظم البيئية المائية. تُعقّد مقاومة التحلل العالية إزالة المبيدات الحشرية البيولوجية من البيئة، مما يزيد من خطر تأثيرها على الكائنات غير المستهدفة، بما في ذلك الحشرات المائية والبرية.

التضخم الحيوي والتراكم في السلاسل الغذائية

• يمكن أن تتراكم المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء في أجسام الحشرات والحيوانات، وتنتقل عبر السلسلة الغذائية مُسببةً تضخمًا حيويًا. يؤدي هذا إلى زيادة تركيز المبيدات الحشرية في مستويات أعلى من السلسلة الغذائية، بما في ذلك الحيوانات المفترسة والبشر. يُسبب التضخم الحيوي للمبيدات الحشرية البيولوجية مشاكل بيئية وصحية خطيرة، إذ يُمكن أن تُسبب المبيدات الحشرية المتراكمة تسممًا مزمنًا واضطرابات صحية لدى الحيوانات والبشر. على سبيل المثال، يُمكن أن يؤدي تراكم البيريثرينات من المستخلصات النباتية في أنسجة الحشرات إلى انتقالها عبر السلسلة الغذائية، مما يؤثر على الحشرات المفترسة والحيوانات الأخرى.

مقاومة الحشرات للمبيدات الحشرية

أسباب تطور المقاومة

• ينشأ تطور مقاومة الحشرات للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء نتيجةً للطفرات الجينية وانتخاب أفراد مقاومة نتيجةً للتعرض المتكرر للمبيد. يُسرّع الاستخدام المتكرر وغير المنضبط للمبيدات الحشرية البيولوجية انتشار الجينات المقاومة بين مجموعات الآفات. كما يُسرّع عدم اتباع الجرعات وبروتوكولات الاستخدام الصحيحة عملية المقاومة، مما يُقلل من فعالية المبيد. إضافةً إلى ذلك، يؤدي الاستخدام المطول لنفس آلية العمل إلى اختيار حشرات مقاومة، مما يُقلل من فعالية مكافحة الآفات بشكل عام.

أمثلة على الآفات المقاومة

• لُوحظت مقاومةٌ للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء لدى أنواعٍ مُختلفة من الآفات، بما في ذلك الذباب الأبيض، والمن، والعث، وبعض أنواع العث. على سبيل المثال، سُجِّلت مقاومةٌ لبكتيريا ثورينجينسيس (bt) لدى بعض أنواع الفراشات والعث، مما يُصعِّب مكافحة هذه الآفات، ويؤدي إلى الحاجة إلى علاجاتٍ أكثر تكلفةً وسُمِّيةً أو إلى طرق مكافحة بديلة. كما لُوحظ تطوُّر مقاومةٍ لدى البعوض للمبيدات الحشرية البيولوجية البكتيرية، مما يزيد من صعوبة مكافحة الأمراض التي ينقلها البعوض.

طرق منع المقاومة

• لمنع تطور مقاومة الآفات للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء، من الضروري استخدام مبيدات حشرية متنوعة التأثير، والجمع بين أساليب المكافحة الكيميائية والبيولوجية، وتطبيق استراتيجيات المكافحة المتكاملة للآفات. كما أنه من الضروري اتباع الجرعات وجداول الاستخدام الموصى بها لتجنب ظهور أفراد مقاومة، والحفاظ على فعالية المبيدات على المدى الطويل. وتشمل التدابير الإضافية استخدام تركيبات مختلطة، ودمج المبيدات الحشرية البيولوجية مع عوامل وقاية نباتية أخرى، وتطبيق أساليب زراعية تقلل من ضغط الآفات.

إرشادات الاستخدام الآمن للمبيدات الحشرية

تحضير المحاليل والجرعات

• يُعدّ التحضير السليم للمحاليل والجرعات الدقيقة للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء أمرًا بالغ الأهمية لتطبيقها بفعالية وأمان. من الضروري اتباع تعليمات الشركة المصنعة بدقة في تحضير المحاليل وتحديد الجرعات لتجنب الإفراط في استخدام المبيد أو نقصه. يُساعد استخدام أدوات القياس والمياه النظيفة على ضمان دقة الجرعة وفعالية العلاج. يُنصح بإجراء اختبارات على نطاق ضيق قبل الاستخدام على نطاق واسع لتحديد الظروف والجرعات المُثلى.

استخدام معدات الحماية عند التعامل مع المبيدات الحشرية

• عند استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء، من المهم استخدام معدات الوقاية المناسبة، كالقفازات والأقنعة والنظارات الواقية والملابس الواقية، لتقليل خطر التعرض للمبيد. تساعد معدات الوقاية على منع ملامسة الجلد والأغشية المخاطية، وكذلك استنشاق أبخرة المبيدات الحشرية السامة. بالإضافة إلى ذلك، يجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند تخزين ونقل المبيدات الحشرية لمنع تعرض الأطفال والحيوانات الأليفة لها عرضيًا.

توصيات لمعالجة النباتات

• عالج النباتات بمبيدات حشرية بيولوجية تقضي على أمعائها خلال ساعات الصباح الباكر أو المساء لتجنب تأثيرها على الملقحات، مثل النحل. تجنب المعالجة خلال الطقس الحار والعاصف، فقد يؤدي ذلك إلى رش المبيد على النباتات والكائنات الحية المفيدة. يُنصح أيضًا بمراعاة مرحلة نمو النباتات، وتجنب المعالجة خلال فترات الإزهار والإثمار النشطة، لتقليل تأثيرها على الملقحات وتقليل احتمالية ترك بقايا المبيدات على الثمار والبذور.

مراقبة فترات الانتظار قبل الحصاد

• إن الالتزام بفترة الانتظار الموصى بها قبل الحصاد بعد استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء، يضمن سلامة المحصول المحصود ويمنع تسرب بقايا المبيدات إلى المنتجات الغذائية. من الضروري اتباع تعليمات الشركة المصنعة بشأن فترات الانتظار لتجنب خطر التسمم وضمان جودة المحصول. قد يؤدي عدم الالتزام بفترات الانتظار إلى تراكم المبيدات الحشرية في المنتجات الغذائية، مما يؤثر سلبًا على صحة الإنسان والحيوان.

بدائل للمبيدات الحشرية الكيميائية

المبيدات الحشرية البيولوجية

• يوفر استخدام الحشرات والعلاجات البكتيرية والفطرية بديلاً آمنًا بيئيًا للمبيدات الحشرية الكيميائية التي تدمر الأمعاء. تُكافح المبيدات الحشرية البيولوجية، مثل عصية تورينجينسيس وبوفيريا باسيانا، الآفات الحشرية بفعالية دون الإضرار بالكائنات الحية المفيدة والبيئة. تُعزز هذه الطرق الإدارة المستدامة للآفات والحفاظ على التنوع البيولوجي، مما يُقلل الحاجة إلى العلاجات الكيميائية ويُقلل من الأثر البيئي للممارسات الزراعية.

المبيدات الحشرية الطبيعية

• المبيدات الحشرية الطبيعية، مثل زيت النيم ومستخلصات التبغ ومحاليل الثوم، آمنة على النباتات والبيئة، وتُكافح الآفات بفعالية. تتميز هذه المحاليل بخصائص طاردة ومبيدة للحشرات، مما يُتيح مكافحة فعالة لأعداد الحشرات دون استخدام المواد الكيميائية الصناعية. على سبيل المثال، يحتوي زيت النيم على مادتي الأزاديراشتين والنيمبوليد، اللتين تُعيقان تغذية الحشرات ونموها، وتُدمران أمعائها، وتُؤديان إلى موتها. يمكن استخدام المبيدات الحشرية الطبيعية مع طرق أخرى لتحقيق أفضل النتائج وتقليل خطر مقاومة المبيدات الحشرية.

مصائد الفيرومونات والطرق الميكانيكية الأخرى

• تجذب مصائد الفيرومونات الآفات الحشرية وتقضي عليها، مما يقلل أعدادها ويمنع انتشارها. الفيرومونات هي إشارات كيميائية تستخدمها الحشرات للتواصل، مثل جذب الأزواج للتكاثر. يتيح تركيب مصائد الفيرومونات استهدافًا دقيقًا لأنواع محددة من الآفات دون التأثير على الكائنات غير المستهدفة. كما تساعد الطرق الميكانيكية الأخرى، مثل مصائد الأسطح اللاصقة والحواجز والشباك المادية، في مكافحة أسراب الآفات دون استخدام المعالجات الكيميائية. تُعد هذه الطرق فعالة وآمنة بيئيًا لإدارة الآفات، مما يساهم في الحفاظ على التنوع البيولوجي وتوازن النظام البيئي.

أمثلة على المبيدات الحشرية الشائعة في هذه المجموعة

اسم المنتج	المادة الفعالة	آلية العمل	مجال التطبيق
ديبل	عصية تورينجيانسيس	ينتج بروتينات البكاء التي تدمر أمعاء الحشرة	محاصيل الخضراوات وأشجار الفاكهة
ثوريسايد	عصية تورينجيانسيس	ينتج بروتينات البكاء التي تدمر أمعاء الحشرة	محاصيل الحبوب والخضروات
بوفيريا باسيانا	بوفيريا باسيانا	الفطريات تتطفل على الحشرات وتدمر أمعائها	محاصيل الخضراوات والفواكه والبستنة
ميتارهيزيوم أنيسوبلياي	ميتارهيزيوم أنيسوبلياي	الفطريات تتطفل على الحشرات وتدمر أمعائها	محاصيل الخضراوات والفواكه والنباتات الزينة
العصية الكروية	العصية الكروية	ينتج سمومًا ثنائية تدمر أمعاء الحشرة	مكافحة البعوض، محاصيل الحبوب
بيغانيك	البيريثروم	المركبات النشطة تدمر الأمعاء، مما يؤدي إلى تعطيل الجهاز العصبي	محاصيل الخضراوات والفواكه والبستنة
باسيانا	بوفيريا باسيانا	الفطريات تتطفل على الحشرات وتدمر أمعائها	محاصيل الخضراوات والفواكه والنباتات الزينة
سبكس إن بي في	سبودوبترا فروجيبيردا npv	يصيب الفيروس خلايا الأمعاء، مما يسبب تحللها وموتها	محاصيل الخضراوات والذرة
ميكوترول	ميتارهيزيوم أنيسوبلياي	يؤدي الفطر إلى تدمير أمعاء الحشرة مما يؤدي إلى موتها	محاصيل الخضراوات والبستنة
زيت النيم	أزاديراشتين	يعطل التغذية والنمو ويدمر الأمعاء ويؤدي إلى موت الحشرات	محاصيل الخضراوات والفواكه والبستنة

المزايا والعيوب

المزايا:

• فعالية عالية ضد الآفات الحشرية المستهدفة
• إجراء محدد، تأثير ضئيل على الثدييات والحشرات المفيدة
• التوزيع الجهازي في النبات، مما يوفر حماية طويلة الأمد
• التحلل السريع في البيئة، مما يقلل من خطر التلوث
• إمكانية الاستخدام في الزراعة العضوية (اعتمادًا على المبيد الحشري)

العيوب:

• السمية للحشرات المفيدة، بما في ذلك النحل والدبابير
• إمكانية تطور المقاومة في الآفات الحشرية
• طيف محدود من التأثير لبعض المبيدات الحشرية
• الحاجة إلى التطبيق السليم وفي الوقت المناسب لتحقيق أقصى قدر من الفعالية
• ارتفاع تكلفة بعض المبيدات الحشرية البيولوجية مقارنة بالمبيدات الحشرية الكيميائية التقليدية

المخاطر والاحتياطات

التأثير على صحة الإنسان والحيوان

• يمكن أن تُسبب المبيدات الحشرية البيولوجية، التي تُدمر الأمعاء، آثارًا خطيرة على صحة الإنسان والحيوان عند إساءة استخدامها. ففي حال ابتلاعها، قد تُسبب أعراض تسمم كالدوار والغثيان والقيء والصداع، وفي الحالات القصوى، نوبات صرع وفقدان الوعي. كما أن الحيوانات، وخاصةً الأليفة منها، معرضة لخطر التسمم إذا لامس المبيد جلدها أو ابتلعت نباتات مُعالجة.

أعراض التسمم بالمبيدات الحشرية

• تشمل أعراض التسمم بالمبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء الدوخة، والصداع، والغثيان، والقيء، والضعف، وصعوبة التنفس، والنوبات، وفقدان الوعي. في حال ملامسة المبيد للعينين أو الجلد، قد يحدث تهيج واحمرار وحرقان. في حال ابتلاع المبيد، يجب طلب الرعاية الطبية الفورية.

الإسعافات الأولية للتسمم

• في حال الاشتباه في التسمم بمبيدات حشرية بيولوجية تُدمر الأمعاء، من المهم التوقف فورًا عن ملامسة المبيد، وشطف الجلد أو العينين المصابتين بكمية كبيرة من الماء لمدة 15 دقيقة على الأقل. في حال الاستنشاق، انقل الشخص إلى مكان بارد واطلب الرعاية الطبية. في حال ابتلاع المبيد، اتصل بخدمات الطوارئ واتبع تعليمات الإسعافات الأولية المذكورة على عبوة المنتج.

خاتمة

يلعب الاستخدام الرشيد للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء دورًا هامًا في حماية النباتات وزيادة إنتاجية المحاصيل. ومع ذلك، من الضروري اتباع إرشادات السلامة ومراعاة الجوانب البيئية للحد من الآثار السلبية على البيئة والكائنات الحية المفيدة. إن اتباع نهج متكامل لإدارة الآفات، يجمع بين الأساليب الكيميائية والبيولوجية والثقافية، يعزز الزراعة المستدامة ويحافظ على التنوع البيولوجي. ومن المهم أيضًا مواصلة البحث في تطوير مبيدات حشرية جديدة وطرق مكافحة تهدف إلى الحد من المخاطر على صحة الإنسان والنظم البيئية.

الأسئلة الشائعة

• ما هي المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء وما هي استخداماتها؟

المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء هي مجموعة من المواد الطبيعية أو الاصطناعية تُستخدم لمكافحة آفات الحشرات عن طريق تعطيل جهازها الهضمي. تُستخدم لحماية المحاصيل الزراعية ونباتات الزينة، وزيادة الغلة، ومنع تلف النباتات.

• كيف تؤثر المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء على الجهاز العصبي للحشرات؟

تؤثر هذه المبيدات الحشرية بشكل غير مباشر على الجهاز العصبي للحشرات، إذ تُعطّل عمليات التغذية والأيض لديها. يُقلّل تدمير الأمعاء من امتصاص العناصر الغذائية، مما يُخفّض مستويات الطاقة (ATP) ويُعطّل عمل الخلايا العصبية، مما يؤدي إلى شلل الحشرات وموتها.

• هل المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء ضارة بالحشرات المفيدة مثل النحل؟

نعم، المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء قد تكون سامة للحشرات النافعة، بما في ذلك النحل والدبابير. يتطلب استخدامها الالتزام الصارم بالمبادئ التوجيهية لتقليل تأثيرها على الحشرات النافعة ومنع انخفاض التنوع البيولوجي.

• كيف يمكن منع تطور مقاومة الحشرات للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء؟

لمنع المقاومة، ينبغي تدوير المبيدات الحشرية ذات آليات العمل المختلفة، والجمع بين طرق المكافحة الكيميائية والبيولوجية، والالتزام بالجرعات وجداول الاستخدام الموصى بها. ومن المهم أيضًا دمج أساليب مكافحة الآفات الزراعية لتقليل الضغط على الآفات الحشرية.

• ما هي القضايا البيئية المرتبطة باستخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء؟

إن استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء يمكن أن يؤدي إلى انخفاض أعداد الحشرات المفيدة، وتلوث التربة والمياه، وتراكم المبيدات الحشرية في سلاسل الغذاء، مما يؤدي إلى مشاكل بيئية وصحية خطيرة.

• هل يمكن استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء في الزراعة العضوية؟

قد يُسمح باستخدام بعض المبيدات الحشرية البيولوجية التي تُدمر الأمعاء في الزراعة العضوية، وخاصةً تلك التي تعتمد على الميكروبات الطبيعية والمستخلصات النباتية. ومع ذلك، لا تُعتمد عادةً المبيدات الحشرية البيولوجية الاصطناعية في الزراعة العضوية نظرًا لأصلها الكيميائي وتأثيرها البيئي المحتمل.

• كيف يمكن استخدام المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء لتحقيق أقصى قدر من الفعالية؟

من الضروري اتباع تعليمات الشركة المصنعة بدقة فيما يتعلق بالجرعة وطرق الاستخدام، ومعالجة النباتات صباحًا أو مساءً لتجنب الملقحات، وضمان توزيع المبيد بالتساوي على النباتات. كما يُنصح باختبار المبيد على مساحات صغيرة قبل استخدامه على نطاق واسع.

• هل هناك بدائل للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء للسيطرة على الآفات؟

نعم، هناك بدائل مثل المبيدات الحشرية البيولوجية، والعلاجات الطبيعية (زيت النيم، ومحاليل الثوم)، ومصائد الفيرومونات، وطرق المكافحة الميكانيكية. تساعد هذه البدائل على تقليل الاعتماد على المواد الكيميائية وتقليل الأثر البيئي.

• كيف يمكن التقليل من التأثير البيئي للمبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء؟

استخدم المبيد الحشري عند الضرورة فقط، واتبع الجرعات ومواعيد الاستخدام الموصى بها، وتجنب تلوث مصادر المياه، وطبّق أساليب المكافحة المتكاملة للآفات لتقليل الاعتماد على المواد الكيميائية. من المهم أيضًا استخدام مبيدات حشرية عالية الخصوصية لتقليل آثارها على الكائنات غير المستهدفة.

• أين يمكن شراء المبيدات الحشرية البيولوجية التي تدمر الأمعاء؟

تتوفر المبيدات الحشرية البيولوجية التي تقضي على الأمعاء في المتاجر الزراعية المتخصصة، والمتاجر الإلكترونية، ومن خلال موردي وقاية النباتات. قبل الشراء، تأكد من قانونية وسلامة المنتجات المستخدمة، وأنها تتوافق مع متطلبات الزراعة العضوية أو التقليدية.