בקרה ביולוגית: סוגים, אסטרטגיות, יתרונות ודוגמאות - ביולוגיה - 2025

הדברה ביולוגית הוא השימוש של אורגניזמים חיים כדי לדכא את האוכלוסייה של אנשים מזיקים אחרים קראו "מגיפה". הוא נועד להפחית את ההשפעה של מזיק מסוים לרמות מקובלות כלכלית.

החדרת אורגניזמים מבוקרים במערכת אקולוגית מאפשרת לבסס מחדש את האיזון האקולוגי בסביבות המשנות על ידי אוכלוסיית יתר של מזיקים. באופן כללי, העלייה במזיקים נובעת משימוש לרעה בפרקטיקות הקשורות לניצול תעשייתי, ייעור או חקלאות.

שליטה ביולוגית. מקור: pixabay.com

מזיק הוא כל מין לא רצוי, בין אם הוא חי או צמח, הפוגע בהתפתחותו של המין היליד. מזיקים יכולים לפעול על גידולי חקלאות או יער, מוצרים מאוחסנים, חוות בעלי חיים, מבנים ובתים, אפילו על בני אדם.

השימוש בחומרי הדברה וחומרי הדברה ממקור כימי הוא נוהג נפוץ בניהול מזיקים אגרונומיים. לאמיתו של דבר, זהו אחד מהנהגים המגדילים ביותר את עלויות הייצור.

אכן, השימוש המתמשך במוצרים כימיים מביא לחוסר איזון אקולוגי וזיהום סביבתי. בנוסף, זה מקטין את נוכחותם של אורגניזמים מועילים ואויבים טבעיים, ומחזק את עמידותם של מזיקים לחומרי הדברה.

מצד שני, השימוש במוצרים כימיים גורם להצטברות שאריות רעילות במזון, וזו הסיבה שמבקשת אלטרנטיבה לבקרה טבעית המגבילה את השימוש באגרוכימיה בתחום.

בפרספקטיבה זו, הדברה ביולוגית מתגלה כאלטרנטיבה להדברה כימית. באופן דומה, מדובר בשיטה ידידותית עם הסביבה, המציעה אוכל בריא ומבטל את השימוש בחומרי הדברה כימיים.

סוגים

ההדברה הביולוגית מתבצעת באמצעות השתתפותם ופעולתם של האויבים הטבעיים של המזיקים. אורגניזמים אלה ניזונים ומתרבים על חשבון אורגניזמים אחרים שהם מתיישבים ומשמידים.

סוכני הדברה ביולוגית בחקלאות הם בדרך כלל חרקים, פטריות או מיקרואורגניזמים הפועלים להפחתת אוכלוסיות המזיקים. אויבים טבעיים אלו יכולים לפעול כטורפים, טפילים או פתוגנים.

חיות טרף

הם מינים חיים חופשיים הניזונים ממינים אחרים במהלך מחזור חייהם. הזחלים ומבוגרים הטורפים מחפשים וניזונים מהטרף בתוך היבול.

טפילים

הם מינים אשר באחד משלבי ההתפתחות שלהם יש את היכולת להתפתח על מארח או בתוכו. הטפיל מטיל את ביציו במארח או בתוכו, הזחל גדל ומתפתח ובסופו של דבר מחסל אותו.

פתוגנים

הם מינים (חיידקים, פטריות או נגיפים) הגורמים למחלות לאורגניזמים ספציפיים, מחלישים ומשמידים אותם. אנטומופתוגנים נכנסים למארח דרך דרכי העיכול או הציפורן של המארח, מחסנים מחלות וגורמים למוות.

מאפייני אויבים טבעיים

• מגוון רחב של הסתגלות לשינויים פיזיים ואקלימיים בסביבה.
• ספציפיות למזיק מסוים.
• עליהם להציג גידול אוכלוסין גבוה יותר ביחס לגידול המגיפה.
• יש רמה גבוהה של חיפושים, במיוחד כאשר ישנם צפיפות מגיפה נמוכה.
• זה דורש את היכולת לשרוד ולשנות את הרגלי האכילה שלו בהיעדר החלקי או המוחלט של המזיק.

אסטרטגיות

בניהול אינטגרלי של יבול, הדברה ביולוגית מהווה אסטרטגיה שמבקשת לצמצם את אוכלוסיית האורגניזמים הנחשבים למזיקים. ישנם סוגים או אסטרטגיות שונות של בקרה ביולוגית, בהתאם לתהליך ולאופן הפעולה בו משתמשים.

• קלַאסִי
• הַרכָּבָה
• הצפה
• שימור

שליטה ב

האסטרטגיה בה נעשה שימוש היא החדרת מין אקזוטי באזור או יבול שרצוי להגן עליו. המטרה היא הקמת אויב טבעי המסדיר את רמות האוכלוסייה של האורגניזם המזיק.

שיטה זו משמשת באזורים שנפגעו ממזיק שאינו מציג אויבים טבעיים ואוכלוסיית היתר שלה עלולה לגרום נזק רב. מכיוון שאתה רוצה שסוכן הבקרה יתבסס לאורך זמן, הוא אידיאלי לגידולים קבועים, כמו ייעור או עצי פרי.

דוגמאות לבקרה זו היא Cephalonomia stephanoderis הטפילית (צרעת חוף השנהב) המשמשת לבקרה ביולוגית של Hypothenemus hampei (קפה ברוקה). באופן דומה, טפילי הטבע Cleruchoides noackae (צרעה ביצית טפילית) המשמשים לבקרת Thaumastocoris peregrinus (חרק אקליפטוס).

שליטה ב

שיטה זו מורכבת משחרור של חומר הדברה ביולוגי בקנה מידה גדול שמטרתו לשלוט במזיקים ספציפיים. האסטרטגיה מבוססת על הפיכת אויב טבעי, רבייה ושליטה למשך זמן מסוים.

זוהי טכניקה המשמשת בגידולים קצרי מחזור או שנתיים, מכיוון שההשפעה אינה קבועה. בנוסף, הוא משמש כשיטת בקרה מונעת, הוא מיושם כאשר טרם דווח על רמות קריטיות קריטיות.

מיושם ביעילות, הוא הופך לבקרה הדומה ליישום חומרי הדברה, בגלל יעילותו ומהירותו. דוגמאות לסוכנים המשמשים לחיסון הם פטריות חרקים או אנטומופתוגניות, המשמשות כמיקרואורגניזמים מבקר ביולוגי.

ריסוס מתלים עם פטריות אנטומופתוגניות על יבול מאפשר לפטרייה לפלוש לגוף החרק הגורם למוות. לדוגמא, בירקות המזיק הנקרא whitefly (Trialeurodes vaporariorum) נשלט על ידי מתלים של הפטרייה Verticillium lacanii או Lecanicillium lecanni.

שליטה ב

טכניקת השיטפון מורכבת בשחרור של מספר גדול של סוכני בקרה מפני בקיעת מסיבית ברמת המעבדה. מטרת טכניקה זו היא להשיג שהבקרים הביולוגיים יפעלו לפני פיזורם או חוסר פעילותם בתרבות.

באסטרטגיה זו נועד כי גורם ההדברה יפעל ישירות על האורגניזם המזיק ולא על צאצאיו. דוגמא לכך היא שליטה בעמס התירס (Ostrinia nubilalis) על ידי שחרורים מאסיביים ומבוקרים של צרעות מהסוג Trichogramma.

שליטה ב

זה מבוסס על האינטראקציה בין מינים של מערכת אגרו-אקוסית על מנת להעצים את ההגנה שלה כנגד ההתקפה של מזיקים. זה כולל לא רק את היבול ואת האויבים הטבעיים, אלא את הסביבה הכוללת, כולל תנאי הסביבה והאדם.

זה קשור לניהול אינטגרלי של היבול, ואף שהוא טכניקה עדכנית הוא מהווה שיטה בת-קיימא. דוגמה לכך היא שילוב של רצועות חיים סביב מטעים המעדיפות את יצירת סביבה מועילה לאויבים הטבעיים של המזיקים.

יתרון

לתוכנית הדברה הכוללת הדברה ביולוגית יעילה יתרונות רבים, ביניהם ניתן להזכיר:

• הדברה ביולוגית מאפשרת לשלוט על המזיק מבלי להשאיר שאריות רעילות בסביבה.
• ברמה הסביבתית זו שיטה בטוחה המעדיפה את המגוון הביולוגי.
• זה ספציפי. אין השפעה מזיקה על מינים אחרים שאינם נחשבים מזיקים של יבול מסוים.
• מזיקים אינם נצפים עמידות כלשהי. אז זה מאוד יעיל.
• יישום הבקרה הביולוגית הוא ארוך טווח ולעתים קרובות קבוע.
• עלותו נמוכה יחסית בהשוואה לשימוש בחומרי הדברה כימיים.
• זוהי שיטה מומלצת למערכות ייצור גדולות ובתנאי שטח בלתי נגישים.
• פיקוח מסוג זה נחשב כחלופה יעילה בתוכנית מקיפה לניהול מזיקים.

חסרונות

כמו כל שיטת בקרה, יישום וניטור לקויים של בקרה ביולוגית יכולים להוביל לחסרונות, בהם ניתן לציין את הדברים הבאים:

• חוסר ידע אודות העקרונות, הכללים והתקנות בנושא בקרה ביולוגית.
• משאבים כלכליים מועטים לרכישת ציוד נחוץ למניפולציה של יצורי הבקרה.
• זמינות של אורגניזמים לבקרה ביולוגית.
• נדרש כוח אדם מיוחד אשר מגדיל את העלויות ברמת ההכשרה והקבלנות.
• נוכחות אויבים טבעיים של האורגניזמים השולטים.
• פער בין מחזור החיים של אורגניזמים ומזיקים המשמשים לבקרה.

דוגמא לטורף

קרדית טורפים

קרדית ממשפחת הפיטוזיידים מהווים אחד מחומרי הביקורת הביולוגיים העיקריים של מינים אחרים של מזיקים פרוקי רגליים. הם מינים בעלי הרגלים פוליפוגיים המסוגלים להאכיל בביצים של מינים אחרים, הזחלים או החרקים הקטנים.

קרדית טורפים. מקור: pixabay.com

קרדית זו חיה חופשית, נעים בקלות על האדמה, עשבים ויבולים במקום בו הם מאתרים את טרפם. בנוסף, הם אומני-טבע, מצליחים לשרוד על מזונות אחרים כמו קליפות עץ, חומוס או אבקה; נשאר באמצע ומחכה לטרף שלהם.

אכן, פיטוזיאידים אלה הם אויבים טבעיים של קרדית אחרת כמו האקרדידים, אריופיטים, טרסונידים, טטראניקידים וטידידים. כמו כן, נמצא כי הם צורכים חרקים אחרים כמו אלידואידים, קוקסידים, פסוקופטרנים וזחלי תיסנופטרה.

חיפושיות טורפות

מה שנקרא פרת משה רבנו או ציפורי אהבה המאופיינות בצבעוניותם העזה הם החיפושיות האופייניות לשליטה ביולוגית. מדובר בחרקים פוליפגיים הנמצאים במערכות אגרו-אקוזיות שונות בחיפוש מתמיד אחר מזון.

פרת משה רבנו או ציפורי אהבה. מקור: pixabay.com

חיפושיות קטנות אלה שייכות למשפחת Coccinellidae וניתן למצוא אותן במערכות אקולוגיות שונות. הם ניזונים מהביצים והזחלים של חרקי הטרף, כמו גם מבוגרים קטנים יותר.

פרת משה רבנו הם טורפים של כנימות, קרדית וכפכיות במינים טבעיים וגידולים מסחריים, ומכאן חשיבותם הכלכלית. עם זאת, בתורם יש אויבים טבעיים כמו ציפורים, שפיריות, עכבישים ודו-חיים.

שרוכים

שרוך הם חרקים קטנים וירוקים בהירים עם עיניים צהובות גדולות שהן בקרי ביולוגי של מזיקים יבולים שונים. חשיבותו טמונה ביכולתה למתן את אוכלוסיית המזיקים ולתרום להפחתת השימוש בחומרי הדברה כימיים.

שרוך. מקור: pixabay.com

חרקים אלה שייכים למשפחת הכריסופיד של המסדר נוירופטרה, כשהם טורפים של תריסים, כנימות, קרדית עכביש וכברי בר. מכשיר הפה הלעיסה שלהם מקל עליהם לצרוך ביצים וזחלים של זבובים לבנים, פרפרים ופלילי זיתים.

דוגמה לטפילים

צרעות טפיליות

צרעות טפיליות או טפיליות הן מינים שונים השייכים לסדר ההימנופטרה המטפילים ביציות או זחלים של מינים אחרים. הם אויבים טבעיים של זחלים דלעתיים, תולעי קולוסטרופין, דבורים לבנות, קרדית וכנימות.

צרעה פרזוטואיד. מקור: allyouneedisbiology.wordpress.com

אופן הפעולה שלו מורכב מהפקדת ביציותיו על החרק המארח או בתוכו, בין אם בביצה, הזחל או בשלב הבוגר. הטפיל מתפתח במארח או על גביו, ניזון ממנו ובסופו של דבר להרוג אותו.

טפילי הטבע הללו הם ספציפיים, הם מתמחים בהפנמת מארח ספציפי, רצוי בשלבי החיים הראשונים שלו. יש מגוון גדול של טפילים, כאשר הנפוצים שבהם הם משפחות Braconidae, Chalcidoidea, Ichneumonidae, Proctotrupoidea ו- Stephanoidea.

זבובים טפילים

זבובים בדרך כלל שייכים למסדר הדיפטרה. מדובר בחרקים הנחשבים טפילים של מזיקים מסחריים שונים, אף על פי שהזבובים הללו הפכו למועברים פוטנציאליים של מחלות אצל בעלי חיים ביתיים ואדם.

זבובים טפילים. מקור: pixabay.com

בשל מאפייני האיברים שלהם להפקדת ביציות, הם מוגבלים להצבתם על פני המארח. מאוחר יותר, כאשר הזחלים מגיחים, הם מתחפרים למזיק, ניזונים ובסופו של דבר זוללים אותו.

המין Pseudacteon obtusus משמש לשליטה באוכלוסיות של נמלי אש אדומות (Solenopsis invicta) שהוכנסו בטעות לארצות הברית.

הזבובים מפקידים את ביציהם בתוך הנמלה, כאשר הזחלים מתפתחים הם משחררים חומר כימי הממס את קרום האורח ומבטל אותו.

דוגמה לפתוגנים

חיידק הטורגיינסיס

חיידקי גרם (+) ממשפחת Bacillaceae שנמצאים בפלורת החיידקים של האדמה ומשמשים לבקרה ביולוגית של מזיקים. זהו פתוגן של מזיקים כמו זחלי lepidopteran, זבובים ויתושים, חיפושיות, פשפשים ונמטודות.

חיידק הטורגיינסיס. מקור: Todd Parker, Ph.D., מנהל מנהל מדעי המעבדה, אגף המוכנות והזיהומים המתהווים ב- CDC, באמצעות Wikimedia Commons

Bacillus thuringiensis בשלב הספורולציה מייצר גבישים אנדוטוקסינים בעלי תכונות הדברה. מיושם עלוות גידולים, החרק אוכל אותו, נעשה שיכרון וגורם למוות.

בובריה בסיאנה

פטרת מחלקת Deuteromycetes המשמשת בבקרה ביולוגית של חרקים שונים הנחשבים למזיקים, וגורמת למחלת הרקמת המוסקרדינה. זהו בקר ביולוגי למגוון גדול של פרוקי רגליים, כגון זחלים, כנימות, קרדית, טרמיטים, גוויות לבנות ותריפסים או קרדית עכביש.

Beauveria bassiana תוקף זחל לפידופטרן. מקור: Tsanjuan, מתוך ויקימדיה Commons

משמש כחומר בקרה, התזות של הפטרייה מפוזרים על היבול או מוחלים ישירות על האדמה. במגע עם המארח, הקונידיות דבקות, נובעות, חודרות ומייצרות רעלים המשפיעים על מערכת החיסון, גורמות למוות.

הפניות

1. קבררה וולש גילרמו, בריאנו חואן ואנריקה דה בריאנו אלבה (2012) הדברה ביולוגית. מדע היום. כרך 22, מס '128.
2. גומז דמיאן ופאוליה חורחה (2015) הדברה ביולוגית. המכון הלאומי למחקר חקלאי.
3. Guédez, C., Castillo, C., Cañizales, L., & Olivar, R. (2008). בקרה ביולוגית: כלי להתפתחות בר-קיימא ובת קיימא. האקדמיה, 7 (13), 50-74.
4. סמית יו א 'וקפינרה ג'ון ל' (2018) אויבים טבעיים ושליטה ביולוגית. פרסום # ENY-866. התאושש בכתובת: edis.ifas.ufl.edu
5. Nicholls Estrada Clara Inés (2008) הדברה ביולוגית בחרקים: גישה אגרו-אקולוגית. אוניברסיטת אנטיוכיה העריכה. ISBN: 978-958-714-186-3.