مقاله ای در موردکنترل بیولوژیک در کشاورزی
*معرفی مکانیزم‌های اثر عوامل بیو کنترل*


کارشناسان
همواره درجهت افزایش تولیدات کشاورزی کوشیده‌اند؛ از موانع مهمی که همواره
در این راه وجود داشته است، می‌توان به پیدایی آفات و بیماری‌های گیاهی
اشاره کرد که این عوامل قادرند حدود یک سوم محصولات تولیدی را نابود کنند و
همین امر محققین را وادار به‌بهره گیری از علم گیاه‌پزشکی کرده است. اما
باید به این نکته توجه کرد که حفظ تعادل دراکثر مواقع به‌عنوان بهترین راه
بیان می‌شود و درعلم گیاهپزشکی نیز همواره باید درپی کنترل خسارات آفات و
بیماری‌های موجود بود و نه نابودی آن‌ها، به طوری‌که نباید بیش از خسارات
وارده بر محصولات کشاورزی، اقدام به اعمال روش‌های مبارزاتی کرد.



*اهمیت
مبارزات غیرشیمیایی در گیاه‌پزشکی*


مبارزه‌ی شیمیایی از
راه‌های مؤثر و مهم کنترل آفات و بیماری‌های گیاهی از سالیان بسیار گذشته
تاکنون بوده است که بشر همواره از آن بهره برده است، اما در سال‌های اخیر
کارشناسان و متخصصان کشاورزی به دلایل متعددی که در ادامه به آن اشاره
می‌شود درپی یافتن راه‌هایی جدید برای جایگزینی با مبارزات شیمیایی هستند.

دلایل
به‌کارگیری از روش‌های غیرشیمیایی:
1- اثرات زیان‌آور سم برروی حشرات و
جانداران مفید
2- ماندگاری و اثر آلودگی اکثر سموم به میزان گوناگون
در طبیعت
3- ذخیره شدن ماده‌ی مؤثره‌ی سم در طولانی مدت در بدن موجودات
زنده و انسان
4- تأثیر زیان‌بار و اثر گیاه سوزی برخی از سموم بر روی
گیاهان
5- هزینه‌ی بالای مبارزات شیمیایی
اما متاسفانه مبارزات
شیمیایی به‌دلیل داشتن تأثیرات کوتاه مدت و سریع و از سویی به‌کارگیری آسان
این نوع مبارزات، در مقایسه با مبارزات غیرشیمیایی، سبب شده است که
کشاورزان گرایش بیشتری به استفاده از روش‌های شیمیایی در کنترل عوامل
خسارت‌زای تولیدات کشاورزی داشته باشند. این درحالی‌ست که با توجه به موارد
درپیش گفته شده، اهمیت استفاده از مبارزات غیرشیمیایی مشهود است.


*مبارزات
غیرشیمیایی*


الف- مبارزه زراعی caltural control شامل:
1-
تناوب زراعی
2- تیلر زدن و شخم
3- به‌کاربردن واریته‌های مقاوم
4-
تغییر تاریخ کشت یا برداشت

ب- مبارزه مکانیکی mechanical control
شامل:
1- جمع آوری دستی حشرات
2- جمع آوری برگ‌ها و شاخه‌های آلوده
و سوزاندن آن‌ها
3- هرس شاخه‌های آلوده و...

ج- مبارزه فیزیکی
physical control شامل:
1- سرما درمانی
2- گرما درمانی
3-
استفاده از نور
4- استفاده از امواج رادیویی

د- مبارزه
بیولوژیک biological control شامل:
1- استفاده از حشرات پارازیتوئید و
حشرات پرداتور(شکارگر) جهت کنترل آفات و ...
2- استفاده از
میکروارگانیسم‌های مفید جهت کنترل بیولوژیکی بیمارگر‌های گیاهی

هـ -
مبارزه قانونی legislative control شامل:
مقررات قرنطینه‌ای داخلی و
خارجی

ی- مبارزه تلفیقی شامل:
در خیلی موارد کاربرد باهم عوامل
بیوکنترل و سموم شیمیایی سازگار با آن‌ها به‌صورت سینرویستی (تشدید شونده)
باعث کنترل بیماری می‌شوند. این نوع تلفیق موفق در مورد عوامل بیوکنترل
هم‌چون قارچ‌های coniothyrium minitans, talaromyces flavus و trichoderma
viridae گزارش شده است. چنین رویکردی هنگامی تاثیر گذار است که هردو عامل،
سازوکاری موثر ولی مستقلی روی بیمارگر داشته باشند.
برای نمونه قارچ t.
harzianum قادرست با ترشح آنزیم‌های تجزیه کننده‌ی سلولز منجر به تخریب
دیواره‌ی سلولی و افزایش حساسیت قارچ‌های بیماری‌زا به قارچکش‌ها ‌شود.
البته درمواردی روابط ناسازگاری نیز میان عامل بیوکنترل و قارچکش دیده
می‌شود.(brewer and larkin, 2005).


*تاریخچه و تعریف کنترل
بیولوژیک*


واوه‌ی بیوکنترل اولین‌بار به‌عنوان بازداری جمعیت‌
حشرات توسط دشمنان طبیعی تعریف شد. در علم بیماری‌شناسی نیز با توسعه‌ی
روش‌های کشت آزمایشگاهی میکروب‌ها، اصول کنترل بیولوژیک معرفی و از آن پس
واوه آنتاگونیسم (به کارگیری عامل بیوکنترل) در علم میکروب شناسی رایج شد (
1983 cook and baker).
از سویی کنترل بیولوژیک را به‌عنوان "کاهش در
تراکم جمعیت یا فعالیت بیماری‌زایی بیمارگرفعال یا غیر فعال، توسط یک یا
چند موجود زنده، به‌صورت طبیعی یا مصنوعی (ازطریق دستکاری شرایط محیطی،
میزبان یا آنتاگونیست (عامل بیوکنترل)) و یا وارد کردن یک یا چند توده‌ی
آنتاگونیست به مزرعه" معرفی کردند.
لازم به توضیح است، آکادمی ملی علوم
آمریکا، تغییراتی را در این تعریف ایجاد کرد، به طوری‌که کنترل بیولوژیک
به‌عنوان" استفاده از موجودات طبیعی یا تغییر یافته‌ی ون و فرآورده‌های
ونی، برای کاهش اثر موجودات مضر و مناسب کردن شرایط برای موجودات مفید
مانند گیاهان زراعی، حشرات و میکروارگانیسم‌های مفید" تعریف شد. این تعریف
ساده‌تر و به صورت "کاهش در میزان جمعیت یا فعالیت بیماری‌زایی بیمارگر از
طریق یک یا چند موجود به غیر از انسان" بیان شد.
شایان ذکر است تعریف
فوق به‌عنوان قابل قبولترین و پرکاربردترین تعریف ارائه شده برای بیوکنترل
است (gnanamanickam et al., 2002).



*کنترل بیولوژیکی
بیماری‌های گیاهی (biological control)*


بازدارندگی عوامل
بیماری‌زای گیاهی به‌وسیله‌ی برخی متابولیت‌های میکروبی در سال 1908 در
بیماری شناسی گیاهی مطرح شد(baker, 1987). اصطلاح کنترل بیولوژیک نیز
اولین‌بار در زمینه‌ی بیماری‌های گیاهی مطرح و اولین کوشش‌ها در مورد
به‌کارگیری کنترل بیولوژیکی بیمارگرهای گیاهی از سال 1920 آغاز شد. در
سال‌های اخیر موضوع کنترل بیولوژیکی عوامل بیماری‌زای گیاهی با استفاده از
میکروارگانیسم‌های آنتاگونیست به‌خصوص باکتری‌های متعلق به سودموناس‌های
فلورسنت از قبیل pseudomonas fluorescens و pseudomonas putida و تعدادی از
گونه‌های جنس باسیلوس مثل bacillus cereus و bacillus subtilis در کنترل
بیماری‌های قارچی و باکتریایی ریشه‌ی گیاهان زراعی مطرح شده است.
میکروارگانیسم‌هایی که در ناحیه‌ی ریزوسفر گیاهان زندگی می کنند گزینه‌ی
مناسبی برای استفاده در روش‌های کنترل بیولوژیکی هستند زیرا ریزوسفر اولین
پل دفاعی ریشه علیه بیمارگرهای خاکزی است (weller ,1988). ریزوسفرغنی از
عوامل میکروبی است و ریزوباکتری‌های کلونیزه کننده‌ی‌ ریشه، نقش برجسته‌ای
در این مکان دارند.
از میان ریزوباکتری‌های افزایش دهنده‌ی رشد گیاه،
باکتری‌های متعلق به جنس pseudomonas به‌خصوص سودوموناس‌های فلورسنت از
اهمیت ویوه‌ای برخوردار هستند، اگرچه برخی از سودوموناس‌های غیرفلورسنت نیز
خواص ‌آنتاگونیستی قابل ملاحظه ای دارند(picard et al. 2000; weller,1988)
. گروهی از میکروارگانیسم‌ها هم‌چون باکتری‌ها و قارچ‌های مفید با استفاده
از مکانیزم‌های مختلفی سبب کنترل بیمارگرهای گیاهی می شوند که در ادامه
تعاریفی از آن‌ها ارائه می‌شود:
مکانیزم‌های بیوکنترل
میکروارگانیزم‌های مفید و تعاریف آن‌ها:

1- تعریف ترکیبات آنتی
بیوتیک (production of antimicrobial compounds)
ترکیبات آنتی بیوتیک
متابولیت‌هایی هستند که با اثرگذاری بر سیستم‌های حیاتی میکروارگانیزم‌ها
سبب مرگ و یا توقف رشد آن‌ها می‌شوند. گروهی از باکتری‌ها و قارچ‌های مفید
به‌وسیله‌ی تولید یک یا چند آنتی‌بیوتیک هم‌چون متابولیت‌های ضد قارچی
(antifungal metabolite) (afm) سبب توقف رشد یا مرگ بیمارگر گیاهی می‌شوند
که این پدیده فرایند آنتی بیوز (antibiosis) نامیده می‌شود.
این
ترکیبات مانند؛ ammonia, butyrolactones, 2,4-diacetyl phloroglucinol
(dapg), kanosamine, oligomycin a, oomycin a, phenazine-1-carboxylic
acid, pyoluteorin, pyrrolnitrin, viscosinamide, xanthobaccin,
zwittermycin a & volatile hcn. ترکیبات تولید شده در کنترل بیمارگرهای
گیاهی متعلق به قارچ‌های اامیست نقش دارد (sharma et al. 2002).


2-
تعریف پارازیتیسم (parasitism or lysis)
عوامل پروبیوتیک با تولید
آنزیم‌های خارج سلولی هم‌چون کیتیناز، گلوکاناز سبب تجزیه کردن دیواره‌ی
سلولی قارچ‌های بیمارگر می‌شوند، تولید هم زمان آنزیم‌های کیتیناز و
گلوکاناز دارای اثر تشدید کننده در تجزیه‌ی دیواره‌ی سلولی قارچ‌های
بیماری‌زا هستند. بنابر نظر برخی محققین، پروتئاز تولید شده توسط
سودوموناس‌های فلورسنت ممکن است باعث غیرفعال شدن آنزیم‌های هیدرولاز و
توکسین‌های تولید شده توسط قارچ‌های بیمارگر شده و به این ترتیب موجب کاهش
قدرت بیماری‌زایی ‌آن‌ها شود. این موضوع در مورد قارچ fusarium oxysporum
به اثبات رسیده است.
قارچ verticillium chlamydosporium نیز با تولید
آنزیم کیتیناز و پروتئاز و با کمک اندام مکینه‌ی خود قادر به پارازیته کردن
تخم سیست نماتدglobodera sp و قارچhirsutella rhossiliensis پارازیت لارو
نماتد heterodera schachtii هستند (perry & moens, 2006) .

3-
تعریف رقابت برای جذب آهن (competition for iron)
رقابت یکی از مهمترین
مکانیزم‌های بیوکنترل برخی از عوامل پروبیوتیک است بعضی میکروارگانیسم‌ها
با تولید ترکیباتی به نام سیدروفور با آهن سه ظرفیتی پیوند برقرار کرده و
موجب به آن می‌شود که ترکیب حاصل به مصرف گیاه برسد و بدین صورت آهن را از
دسترس بیمارگرهای گیاهی خارج می کنند. کلمه سیدروفور ریشه یونانی دارد و به
معنی حامل آهن می‌باشد. این ترکیب برای اولین بار در خاک‌های قلیایی
به‌عنوان یک مکانیسم مهم در بازدارندگی قارچ بیمارگر fusarium oxysporum
بیان شد. بیکر ( baker,1987). برای اولین بار به نقش سیدرفور در تحریک و
افزایش رشد گیاه پی برد. سیدروفورها ساختار شیمیایی متفاوتی دارند و 44 نوع
از آن‌ها تا کنون شناسایی شده است. شرایط محیطی بر میزان تولید سیدروفورها
بسیار تاثیر می گذارند.

4- تعریف افزایش مقاومت القایی
گیاهان
به‌طورعمده با دو شیوه در مقابل پاتوژن‌ها از خودشان دفاع می کنند. 1-
واکنش‌های ساختاری، که در واقع موانع و سدهای فیزیکی گیاه هستند و این
ساختار مانع از نفوذ و انتشار بیمارگر در گیاه می‌شوند. 2- واکنش‌های
بیوشیمیایی که در سلول‌ها و بافت‌ها اتفاق می‌افتد که نتیجه‌ی آن‌ها تولید
موادی است که برای بیمارگر سمی هستند یا شرایطی را ایجاد می‌کنند که مانع
رشد بیمارگر در گیاه می شود(agrios, 2005). این مکانیسم‌ها ممکن است از پیش
وجود داشته باشند یا در اثر تحریک‌های بیمارگر یا عواملی دیگر مثل
باکتری‌های مفید ریشه ایجاد شوند. در نتیجه این تحریک‌ها، سیگنال‌های
مقاومت تولید و درسراسر گیاه پخش می شوند. این سیگنال‌ها باعث تحریک
پروتئین‌های تنظیم کننده‌ی بیان ون‌های مقاومت شده و موجب بیان این ون‌ها
(فعال شدن ون‌ها) در سراسر گیاه می‌شوند. درپی بیان ون‌های مقاومت، مقاومت
سیستمیک ایجاد می‌شود. یک نوع دیگر از القای مقاومت بیولوژیکی در اثر
کلونیزاسیون ریشه‌ی گیاهان به‌وسیله‌ی باکتری‌های مفید مثل p. fluorscens
انجام می‌شود که به آن مقاومت القائی سیستمیک (induced resistance) (isr)
می گویند. این نوع مقاومت در سال 1990 توسط وان پیر وهمکاران گزارش شد (
bakker, 2003).
باکتری های زیر سبب افزایش مقاومت القایی گیاهان نسبت
نماتدها می گردند:
burkholderia spp., pseudomonas spp., bacillus spp.
& agrobacterium radiobacter

تعریف کلنیزاسیون ریشه توسط
عوامل پروبیوتیک:
کلنیزاسیون شرط لازم و ضروری برای عامل بیوکنترل
محسوب می شود . کلنیزه کننده‌ی قوی ریشه میکروارگانیسمی‌ست که به فضای میان
سلولی لایه‌ی اپیدرم و بافت کورتکس نفوذ کرده و یا محکم به سطح ریشه می
چسبند و با شستن شدید نیز باقی می مانند (haas & defago, 2005).
توانایی یک آنتاگونیست در کلونیزه کردن ریشه یک شرط مهم در توانایی آن برای
کنترل بیماری‌های ریشه است. در بیشتر موارد، شکست در بهره برداری از
باکتری‌ها به کلنیزه شدن ضعیف ریشه، توسط آن‌ها مربوط می‌شود، این امر می
تواند به خود باکتری و یا مربوط به عوامل محیطی (زنده و غیرزنده) باشد.
ویوگی‌هایی نظیر سرعت رشد، کشش شیمیایی به سمت ترشحات ریشه و تحمل پتانسیل
اسمزی پائین، میزان اینوکلوم (جمعیت)، سن و رقم گیاه وشرایط محیطی بر
کلنیزاسیون موفقیت‌آمیز ریشه توسط باکتری تاثیر دارند.

عوامل موثر
بر بیوکنترل بیمارگرهای گیاهی:
عوامل مختلفی بر بیوکنترل بیمارگرهای
گیاهی توسط میکرو ارگانیزم‌های مفید نقش دارند.
عوامل غیر زنده شامل:
1-
شرایط محیطی ( دما، نور)، 2- نوع خاک (ph، مواد غذایی، رطوبت)، 3- مواد
شیمیایی (قارچ کش‌ها، علف کش‌ها).
عوامل زنده شامل:
1- نوع میزبان
(گیاه)، 2- میکرو ارگانیسم‌های بومی گیاه میزبان، 3- نوع بیمارگرهای گیاهی.

اگرچه کنترل بیولوژیک توسط ریزوباکترهای افزایش دهنده‌ی رشد گیاه
دستاوردی قابل قبول است اما میزان ثبت عوامل کنترل زیستی برای استفاده‌ی‌
تجاری بسیار کم است. تکنولوژی هنگامی پویا می‌شود که یافته‌های پژوهش از
آزمایشگاه به مزرعه منتقل شود. اما استفاده از باکتری‌های آنتاگونیست ممکن
است تحت شرایط مزرعه در کنترل بیماری‌ها تاثیری متوسط داشته و یا بدون اثر
باشد. برای رفع این مشکل سوسپانسیون باکتری‌های آنتاگونیست باید در
حامل‌های معینی تثبیت شده و به صورت فرمولاسیون‌هایی برای کاربرد آسان،
سهولت حمل و نقل، نگهداری طولانی مدت، حفظ قدرت حیات و افزایش کارایی در
مزرعه و تجاری سازی مورد استفاده قرار گیرند.(nakkeeran et al. 2005)



منابع
references

1.احمدزاده ، م.1381. بررسی اثر ریزوباکتریهای
آنتاگونیست از جنسهای pseudomonas و bacillus علیه بیماریهای پوسیدگی بذر و
مرگ گیاهچه لوبیا و مطالعه مکانیسم های آنتاگونیستی آنها. رساله دکتری،
دانشکده کشاورزی دانشگاه تهران. 146 صفحه.
2.سارانی، ش. ا. 1384. کنترل
بیولوژیکی rhizoctonia solani kuehn عامل مرگ گیاهچه کلزا با استفاده از
برخی باکتریهای آنتاگونیست. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم
باغبانی و گیاهپزشکی، دانشگاه تهران. 138 صفحه.



1agrios,
g.n., 2005. plant pathology. 5th ed. academic press, london
2baker,
k.f. 1987. evolving concepts of biological control of plant pathogens.
ann. rev. phytopathol. 25: 67-85
3bakker, p.a.h.m., pieterse, r.
l.x., and van loon, l.c. 2003. understanding the involvement of
rhizobacteria mediated induction of systemic resistance in biocontrol of
plant diseases. can. j. plant pathol. 25: 5–9
4brewer, m.t.,
larkin, r.p. 2005. efficacy of several potential biocontrol organisms
against rhizoctonia solani on potato. crop protection 24: 939–950
5cook,
r.j. and baker, k.f. 1983, the nature and practis of biological control
of plant pathogens . a. p. s. st. paul, minnesota, u. s. a
6delany,
i., sheehan, m. m., fenton, a., bardin, s., aarons, s. and oُ gara, f.
2000. regulation of production of the antifungal metabolite
2,4-diacetylphloroglucinol in pseudomonas fluorescens fl13: genetic
analysis of phlf as a tranional repressor. microbiol. 146: 537-546
7gnanamanickam,
s.s., vasudevan, p., reddy, m.s., defago, g., and kloepper, j.w. 2002.
principles of biological control. in: biological control of crop
diseases. gnanamanickam, s. s. (ed.). crc press netherlands. 450pp
8haas
d., & défago, g. (2005). biological control of soil-borne pathogens
by fluorescent pseudomonads. nature reviews microbiology, published
online10 march 2005, doi:10.1038/nrmicro1129.[تنها کاربران عصو میتوانند
لینکها را مشاهده کنند. ]
9kishore, g. k., pande, s., & podile,
a. r. (2005). biological control of late leaf spot of peanut (arachis
hypogaea l.) with chitinolytic bacteria. phytopathology, 95, (in press)
10kloepper,
j.w., leong, j., teintzte, m. and schroth, m. n. 1980. pseudomonas
siderophores: a mechanism explaining disease suppressive soils. current
microbiol. 4: 317-320
11manjula, k., kishore, g. k., & podile,
a. r. (2004). whole cells of bacillus subtilis af 1 proved effective
than cell free and chitinase-based formulations in biological control of
citrus fruit rot and groundnut rust. canadian journal of microbiology,
50, 737-744
12nakkeeran, s., dilantha feenando, w. g. and siddiqui,
z. a. 2005. plant growth promoting rhizobacteria formulation and its
scope in commericialization for the management of pests and diseases.
z.a. siddiqui (ed.), pgpr: biocontrol and biofertilization, springer,
dordrecht, the netherlands, pp257-296
13perry, r. n., & moens,
m. (2006). plant nematology. cab international press. uk. 447 pp
14picard,
c., di cello, f., ventura, m., fai, r. and guckert, a. 2000. frequency
and biodiversity of 2,4- diacetylphloroglucinol -producing bacteria
isolated from the maize rhizosphere at different stages of plant growth.
appl. environ. microbiol. 66: 948-955
15sharma, a., johri, b. n.,
sharma, a. k., & glick, b. r. (2003). plant growth-promoting
bacterium pseudomonas sp. strain gfp(3) influences iron acquisition in
mung bean (vigna radiata l. wilzeck). soil biol. biochem., 35, 887-894
16weller,
d. m. 1988. biological control of soilborne plant pathogens in the
rhizosphere with bacteria. ann. rev. phytopathol. 26: 379-407



 

کشف عنکبوت بدون چشم (+عکس)
فرارسیدن سالروز اربعین حسینی بر عاشقان ثارالله (ع) تسلیت باد
مروری بر روشهای شناسایی پروکاریوتهای بیماریزای گیاهی با تاکید بر
دانلود افزونه بابیلون تخصصی کشاورزی
- دانلود کتاب بهار خاموش نوشته خانم دکتر راشل کارسون
جزوه درسی قارچ شناسی دکتر یوبرت قوستا
دهمین کنگره بین المللی بیماری شناسی گیاهی مرداد 1392 در بیجینگ
تاکسونومی جدید قارچ ها: اضافه شدن شاخه ای جدید به قارچ های سابق
جلد اندازی زنجره ( همون جیر جیرک خودمون )
فیسالیس
استفاده از گیاهان برای مبارزه با آفات
نماتد سیست چغندر قند Cyst nematode
نخستین فراخوان بیستمین کنگره گیاهپزشکی ایران
کتاب موبایلی آفات مهم گندم و مدیریت کنترل آنها در ایران
برگزاری پنجمین آزمون کارشناسان رسمی سازمان نظام مهندسی کشاورزی
[همه عناوین(105)][عناوین آرشیوشده]