نحوه کاربرد فرمونها در کنترل آفات
بیشترین انگیزه برای مطالعه فرمونها به علت کاربرد آنها در مدیریت کنترل آفات می باشد؛ یکی از مهمترین موارد استفاده فرمونها ردیابی است که بر اساس آن میتوان زمان ظهور حشرات، نحوه افزایش جمعیت حشره و وجود یا عدم وجود آن را تشخیص داد.
با استفاده از تلههای فرمونی این عمل امکانپذیر است (ایزدی و سمیع، 1389). منظور از ردیابی کشف و زیر نظر گرفتن جمعیت آفات با استفاده از فرمونها میباشد. بر این اساس زمان پدیدار شدن و روند تراکم جمعیت حشرات کامل ارزیابی میشود. به این ترتیب در زمان تفریخ تخم و پیش از نفوذ لارو به بافتهای میزبان میتوان حشرهکشها را برای مبارزه با آفت بهکار برد (سمیع و همکاران، 1384).
در حال حاضر فرمونها به سه شیوه در مدیریت آفات به کار گرفته میشوند (ایزدی و سمیع، 1389):
- اختلال در جفتگیری
- جذب و نابودی به روش شکار انبوه یا به دام انداختن تودهای
- به دام انداختن و کشتن
ردیابی آفت یا Monitoring (به کارگیری سیستم تلهگذاری)
تولید مواد سنتتیکی از سمیوکمیکالها به تولید انبوه و تجاری تلههای جلب کننده جهت ردیابی و شکار آفت در برنامههای کنترل آفات منتهی شد. برخلاف سایر روشهای نمونه برداری که میتواند وقتگیر باشد یا احتیاج به تکنیک خاصی جهت استفاده داشته باشد ردیابی براساس مواد سمیوکمیکال بسیار آسان و ساده میباشد. به علاوه، فرمون ابزاری مناسب جهت سنجش تراکم آفت بوده و اغلب کاربردیترین راه ردیابی حشرات میباشد.
کاربردهای سیستم تله گذاری
یکی از موارد استفاده از سیستم تلهگذاری، تشخیص وجود یک آفت در منطقه میباشد. سیستم تلهگذاری به عنوان یکی از ابزارهای اولیه جهت ردیابی آفات قرنطینهای و مشخص کردن میزان گسترش آنها به کار میرود. به این منظور از تلهها در فرودگاهها و بنادر که مناطق دارای ریسک بالا هستند برای مشخص کردن وجود آفات خارجی استفاده میشود. همچنین در برنامههای ردیابی آفات برای مشخص کردن گونههای زیان بخش آفات و تهیه اطلاعات لازم جهت جلوگیری کردن از گسترش آنها به نواحی جدید از تلهها استفاده میشود.
یکی دیگر از کاربردهای مهم سیستم تلهگذاری اندازهگیری نوسانات جمعیت آفت به عنوان ابزاری جهت تصمیمگیری در برنامه کنترل آفت میباشد. ترکیب تلههای فرمونی و مدلهای Degree-day میتواند یک روش قابل اطمینان برای ردیابی فعالیت حشرات کامل، پیشبینی زمان جفتگیری و تخمریزی و تعیین زمان استفاده از حشرهکشها باشد.
یکی دیگر از کاربردهای روز افزون استفاده از تلههای جلب کننده اندازهگیری میزان تأثیرگذاری فرمولاسیونهای اختلال در جفتگیری میباشد. عدم شکار آفت یا شکار تعداد کمی پروانه توسط یک تله فرمونی نشاندهنده موفقیت تاکتیک اختلال در جفتگیری آفت هدف میباشد.
روش زیستسنجی با استفاده از تلههای فرمونی
در دهههای اخیر افزایش بروز پدیده مقاومت نسبت به حشرهکشها لزوم داشتن یک روش قابل اطمینان جهت ارزیابی شدت مقاومت و میزان پراکندگی آن را روشن ساخت. روش زیستسنجی با استفاده از تلههای فرمونی یکی از روشهای قابل قبول جهت تشخیص میزان حساسیت آفت راسته بالپولکداران (Lepidoptera) نسبت به حشرهکشها میباشد. این روش اولین بار توسط ریدل و همکاران (1985) جهت بررسی حساسیت پروانههای کرم سیب به حشرهکش آزینفوس متیل مورد استفاده قرار گرفت. روش زیستسنجی مستلزم جمعآوری تعداد زیادی از پروانههای نر داخل تله و آزمایش وجود مقاومت با کاربرد تماسی حشرهکشها یا از طریق ترکیب حشرهکش با چسب میباشد.
مهمترین مزیت استفاده از این روش زیستسنجی نسبت به سایر روشهای بررسی مقاومت این است که جمعیت زیادی از آفات بدون تحمیل هزینه و وقت برای پرورش لارو و بالابردن جمعیت آفت قابل آزمایش میباشد. یکی از محدودیتهای استفاده از این روش این است که بررسی پدیده مقاومت نسبت به حشرهکشهای گوارشی مانند (Neonicotinoid, IGR) قابل ارزیابی نمیباشد (مهرآذین، 1388).
نحوه اجرای سیستم تله گذاری
برای استفاده از فرمونهای جنسی در بررسیهای بیولوژیک و کنترل حشرات، تلههای فرمونی به کار گرفته میشوند. هر تله فرمونی از دو قسمت تشکیل شده است:
- منبع پخش فرمون یا ماده جلب کننده جنسی.
- محفظه شکار.
حشرات جلب شده به تله منبع پخش فرمون میتواند حشره ماده باکره یا فرمون مصنوعی باشد. بکار بردن حشرات ماده باکره دارای ویژگیهایی به شرح زیر میباشد:
- در مورد برخی از حشرات فرمون مصنوعی وجود ندارد و ناچاریم از حشره ماده باکره به عنوان فرمون طبیعی استفاده نماییم.
- حشرات ماده باکره فرمون جنسی خود را ساعات خاصی پخش میکنند. این ساعات متناسب با سیستم شبانهروزی فعالیت عادی حشرات در طبیعت میباشد. در حالیکه فرمون مصنوعی پیوسته و شبانهروزی در فضا پخش میشوند.
البته به کار بردن حشرات ماده باکره (فرمون طبیعی) کاستیهایی نیز دارد که می توان زیر اشاره کرد:
- پرورش حشره ماده باکره به تعداد کافی کاری بس دشوار و گران است و نمیتواند جنبه کاربردی داشته باشد.
- در برابر عوامل نامناسب مثل سرما وگرما از بین میروند و باید جایگزین شوند.
امتیاز فرمونهای ساختنی در این است که پس از کشف و تولید، معمولا به مقدار زیادی و به قیمت ارزان در دسترس قرار میگیرند و در برابر عوامل نامساعد محیطی به ویژه سرما و گرما پایداری بیشتری دارند. کاستی این فرمون های ساختنی در این است که:
- پخش غلظت نادرستی از فرمون در محیط سبب جلب سایر گونهها میشود.
- پخشکنندههای فرمونی که برای فرمون ساختنی به کار برده میشوند نمیتوانند فرمون را به طور یکنواخت پخش نمایند.
- عمل پخش فرمون توسط پخشکنندهها به صورت شبانهروزی صورت میگیرد به هدر میروند و گاهی در اثر آلودگی به مواد خارجی اثر جلب کنندگی آنها مختل میشود و حشره مورد نظر را شکار نمیکنند (شایگان، 1371).
امروزه شرکتهای زیادی جهت ردیابی و مدیریت آفات به تولید تجاری فرمونها و تلههای مربوطه روی آوردهاند. یک تله تراکم جمعیت آفت و در نتیجه پتانسیل میزان خسارتزایی آفت را نشان میدهد. بیشتر تلههای مختلف و مواد جلب کننده جهت ردیابی آفت مورد استفاده قرار میگیرند. در اکثر تلهها، یک سطح چسبناک برای گرفتن حشرات وجود دارد. در بعضی از تلهها نیز از یک حشرهکش که دارای خاصیت ضربهای میباشد یا یک مایع برای نگه داشتن حشرات جلبشده استفاده میشود (مهرآذین، 1388).
جلب کنندهها عموماً در یک مخزن نگهدارنده از جنس لاستیک، پلیاتیلن، پلیوینیلکلراید و یا فیبرهای توخالی فرموله میشوند. احتمال جلب یک حشره به یک تله بستگی زیادی به ماده جلب کننده و محل قرار گرفتن تله دارد. محل نصب تلهها بسته به نوع محصول و ارتفاع پروازی آفت متفاوت بوده و میتواند در داخل یا بیرون کشت، در کنارههای خارجی یا داخلی کرتها در قسمتهای مختلف یک درخت باشد.
محل قرارگرفتن تله با پارامترهای گفته شده به طور قابل توجهی در جلب پروانهها مؤثر میباشد. تلههایی که سطح آنها دارای ماده چسبنده میباشد به مرور قدرت جلب آنها در صورت پوشیده شدن سطح چسبناک با حشرات غیر هدف و گرد و غبار کاهش مییابد (مهرآذین، 1388).
در شکل 1-12 منبع پخش فرمون یا ماده جلب کننده جنسی (لور) و در شکل 1-13 برخی از انواع تله و آمده است.
شکل 1-12 منبع پخش فرمون یا ماده جلب کننده جنسی (لور)
شکل 1-13 برخی از انواع تله (الف: تله مکفیل ب: تله دلتا ج: تله قیفی د (راست): تله زرد رنگ عمودی د (چپ): تله دام)
تعدادی از آفات درختان میوه که جهت ردیابی آنها فرمون مورد استفاده قرار میگیرد، در جدول زیر آمده است (مهرآذین، 1388):
نام فارسی | نام علمی آفت |
کرم سیب | Cydia pomonella |
کرم آلو | Grapholitha funebrana |
مگس گیلاس | Rhogoletis ceraci |
کرم سرشاخهخوار هلو | Lobesia botrava |
مگس زیتون | Bacterocera oleae |
سرخرطومی حنایی خرما | Rhyncophorus ferugineus |
کرم خراط (پروانه فری) | Zeuzera pyrina |
پروانه جوانهخوار | Archips rosanus |
مینوز لکه گرد | Leucoptera scitella |
کرم به | Euzophera bigella |
پروانه سفید آمریکایی | Hyphantria cunea |
پروانه زنبورمانند | Synanthedon myopaeformis |
کرم سرشاخهخوار هلو | Anarsia lineatella |
کرم چوبخوار پسته | Kermania pistaciella |
مگس مدیترانهای | Ceratitis capitata |
تعدادی از آفات گیاهان زراعی که جهت ردیابی آنها فرمون مورد استفاده قرار میگیرد، در جدول زیر آمده است (مهرآذین، 1388):
نام فارسی | نام علمی آفت |
کرم ذرت | Helicoverpa zea |
کرم قوزه پنبه | Helicoverpa armigera |
پیلهخوار نخود | Helicoverpa viriplaca |
کرم قوزه (گوجه فرنگی) | Helicoverpa obsoleta |
کرم ساقهخوار اروپایی ذرت | Ostrinia nubilalis |
کرم خاردار پنبه | Earia insulana |
برگخوار چغندرقند | Spodoptera exigua |
کرم ساقهخوار برنج | Chilo suppressalis |
بید سیب زمینی | Phthorimea operculella |
کرم طوقهبر | Agrotis ipsilon |
کرم طوقهبر | Agrotis segetum |
ساقهخوار ذرت | Sesamia cretica |
ساقهخوار ذرت | Sesamia nanagrioides |
مگس خربزه | Miopardalis pardalina |
کفشدوزک خربزه | Epilachna chrysomelina |
کرم سرخ پنبه | Pectinophora gossypiella |
کرم سرخ ثانوی پنبه | Pectinophora malvella |
مگس لوبیا | Hylmia cilicrura |
مگس جالیز | Dacus ciliatus |
مگس خربزه | Dacus cucurbitae |
دامنه جلب لورها
براساس تحقیقات بعمل آمده فضای تحت پوشش یک تله فرمونی با mg 1 از فرمون حدود 152000 مترمربع یا نزدیک به 15 هکتار میباشد (مهرآذین، 1388).
روش اختلال در جفتگیری (Mating disruption)
یکی از موفقیت آمیزترین شیوهها در استفاده از مواد سیموکمیکال برای کنترل آفات که در چند دهه اخیر مورد استفاده قرار گرفته است، رهاسازی مقدار زیادی از فرمونهای سنتزی به منظور جلوگیری یا به تاخیر انداختن جفتگیری میباشد (مهرآذین، 1388). با پخش فرمون در لابلای درختان و محیط زندگی آفت میتوان در رفتار زوجیابی یا تجمع آفت گسیختگی ایجاد نمود. در این روش جنس نر در پیدا کردن مکان ماده ناتوان است (سمیع و همکاران، 1383). اولین بار این روش حدود 40 سال قبل جهت کنترل آفت Trichoplusia ni (Hubner) مورد استفاده قرار گرفت .(Gaston et al., 1967)
نحوه اجرای تکنیک اختلال در جفت گیری
این تکنیک با گسترش شرکتهای تولیدکننده به عنوان بخشی از برنامهی کنترلی برای تعدادی از آفات میوه، سبزیجات و آفات جنگلی از راسته پروانهها پذیرفته شده است. در این روش فضای قلمرو آفت در حال اشباع فرمونی نگهداشته میشود که نتیجه جبری آن سرگردانی حشرات بالغ و عدم جفتیابی، جفتگیری و تولید مثل خواهد بود. آنچه در استفاده از این روش قابل توجه میباشد این است که در تراکمهای بالای جمعیت آفت در مقایسه با تراکمهای پائین کنترل آفت مشکلتر خواهد بود. به عنوان مثال در مورد کرم سیب بیشترین اختلال در جمعیتهای پائین موثر بوده است.
به طور کلی الگوهای بیولوژیکی زیر در موفقیت تکنیک اختلال در جفتگیری نقش دارند:
- بیولوژی/ اکولوژی گونههای هدف
- میزان حساسیت نرها به فرمون جنسی
- خصوصیات شیمیایی فرمون و تاثیرات فیزیکی محیط
استفاده از فرمون جنسی حشرات به عنوان وسیلهای برای ایجاد گمراهی جنسی تا کنون درباره تعداد اندکی از گونههای آفات گیاهی به مرحله کاربرد جهانی رسیده است که میتوان به کرم ساقهخوار برنج (Chilo suppressalis)، کرم سرخ پنبه (Pectinophora gossypiella)، کرم قوزه پنبه (Helicoverpa armigera)، کرم سیب (Cydia pomonella)، کرم آلو (Grapholitha funebrana)، جوانهخوار کاج (Rhyacionia buoliana) و کرم خراط (Zeuzera pyrina) اشاره کرد.
کنترل کرم سیب با استفاده از این تکنیک
برای کنترل کرم سیب در مناطقی که جمعیت آفت از انبوهی پایین برخوردار است تعداد 500 نوار پلیمری حاوی ماده موثره فرمون اختلال در جفتگیری را در سطح یک هکتار نصب میکنند. استفاده از این روش در ایران سابقه طولانی نداشته و طی سالهای گذشته در مناطق آذربایجان و خراسان در قالب مبارزه تلفیقی و به همراه سایر روشهای کنترل جمعیت آفت نظیر مبارزه بیولوژیک و مبارزات زراعی، مکانیکی، میکروبی و غیره مورد استفاده قرار گرفت. بررسیهای اولیه نشان داده است که استفاده از این روش اثرات کنترلی خوبی در قالب کنترل تلفیقی با کرم سیب داشته است.
اولین بار استفاده از این تکنیک در ایران
در ایران یکی دیگر از موارد استفاده از روش اختلال در جفتگیری در مورد آفت کرم ساقه خوار برنج بوده که اولین باردر سال 1373 با استفاده از فرمولاسیون جامد آهسته روش فرمون جنسی کرم ساقه خوار برنج (selibate CS) در سطح 7 هکتار از شالیزارهای مناطق شمالی اجرا شد.
برای کنترل کرم ساقه خوار برنج به شیوه فوق الذکر حدود 1- 2 هفته پس از نشاء برنج در زمین اصلی تعداد 100 عدد فرمون پراکن (Dispenser) با فواصل 10×10 متر از یک دیگر حاوی 4/0 گرم فرمون جنسی حشره مذکور، به کمک پایههایی از نی در هر هکتار از مزرعه شالی نصب شد (جمعاً 40 گرم ماده موثره در هکتار). نتایج به دست آمده نشان داد که این روش کنترل آفت علاوه بر آنکه مستقلاً به عنوان یک روش مهار کرم ساقهخوار برنج قابل توصیه میباشد میتواند زمینه بهرهوری بهتر و گستردهتر استفاده از زنبور پارازیتوئید تریکوگراما را هم در مزارع برنج ایجاد نماید (مهرآذین، 1388).
معرفی تعدادی از راهکارهای مورد استفاده جهت جلب و از بین بردن آفات
شکار انبوه آفت (Mass trapping)
هدف از شکار انبوه جلوگیری از خسارت آفت با گرفتن قسمت قابل توجهی از جمعیت اولیه آفت قبل از جفتگیری و تخمگذاری یا تغذیه میباشد. موفقیت با این روش مستلزم داشتن یک ماده جلب کننده قوی و یک تله با کارایی بالا میباشد. اگر چه موارد کنترل آفت با روش شکار انبوه فراوان میباشد اما در بعضی موارد از نقطه نظر اقتصادی توجیهپذیر نمیباشد.
در جدول زیر نمونههایی از برنامه شکار انبوه آفت آورده شده است (مهرآذین، 1388):
Reference | Pest | Mass trapping |
James et al.,1996 | Carpophilus beetles | Attractants and water- based fonnel traps |
Wawrzynski, 1998 | Japanese beetles | Attractant – baited traps |
Zhong et al., 2002 | Chinese tortrix | Sex pheromone- baited traps |
Buchelos and Levinson, 1993 | Cigarette beetle | Attractant – baited multisurface traps |
Borden, 1990 | Ambrosia beetle | Pheromone – based mass trapping |
Lindgren, 1993 | Mountain pine beetle | Inhibitor combined with mass trapping |
Park and Goh, 1992 | Beet armyworm | Sex pheromone – based mass trapping |
در ایران در سالهای اخیر این روش به صورت محدود جهت کنترل غیر شیمیایی آفاتی مثل کرم خراط Zeuzera pyrina (با استفاده از فرمون جنسی پروانه زنبور مانند Synanthedon tipuliformis)، پروانه زنبور مانند Synanthedon myopaeformis در باغات سیب و به و شکار انبوه مگس گیلاس Rhagoletis ceraci با استفاده ازاشکال مختلف تلههای زرد رنگ چسبدار حاوی لور (Cherry fruit fly trap) به کار برده شده است.
این تکنیک در کنترل تراکمهای پایین جمعیت آفت (ولی همواره بالاتر از سطح زیان اقتصادی) مؤثرتر است. در تراکمهای بالا تلهها به سرعت توسط حشرات اشباع میشوند. تعداد تله نصب شده در این تکنیک 15-10 تله در هکتار در ارتفاع پروازی آفت میباشد و در بعضی از محصولات همزمان با رشد محصول نیاز به بالا بردن ارتفاع تلهها میباشد، در صورتیکه توسط جلبکنندههای خاصی هر دو جنس نر و ماده توسط تله جلب شوند شانس موفقیت در برنامه کنترل انبوه افزایش مییابد. در صورتیکه فقط نرها توسط تله جلب شوند، شکار آنها قبل از جفتگیری بسیار اهمیت دارد.
شیوه شکار انبوه آفات در چه مناطقی کاربرد دارد؟
شیوه شکار انبوه در مناطقی قابل اجراست که تحمل مقداری از خسارت آفت به منظور کاهش کاربرد حشرهکشها قابل پذیرش باشد. مثلاً در پارکها و گیاهانی که در معابر شهر وجود دارند 80-90 درصد کنترل، میتواند قابل قبول باشد. به طور کلی میتوان گفت که شکار انبوه زمانی کاربرد دارد که اولاً تراکم آفت در منطقهای مورد عمل پایین باشد. ثانیاً مهاجرت آفت از بیرون به داخل منطقه مورد آزمایش محدود باشد (باغات ایزوله باشند). بنابراین ارزیابی جمعیت آفت بر اساس سوابق سالهای گذشته کاملاً ضروری بوده و کمک موثری در اتخاذ تصمیم بر استفاده از این روش خواهد بود (مهرآذین، 1388).
روش جلب و کشتار (Attract and Kill)
روش جلب و کشتار یکی از تاکتیکها یا راهکار های کنترل آفات میباشد که مشابه شکار انبوه بوده و بر پایه سیستم جلب آفت و امحاء (از بین بردن) بخش قابل توجهی از جمعیت آفت و در نتیجه جلوگیری از خسارت محصول میباشد. تفاوت اصلی آن است که در شیوه جلب و کشتار تکیه روی یک ماده سمی باشد که بیشتر از یک تله باعث از بین بردن آفت میشود. مهمترین فایده این شیوه آن است که مشکل اشباع تله توسط آفت حذف شده در نتیجه میتواند باعث بهبود عملکرد کنترل آفت در تراکمهای بالا باشد. همچنین پیآمد تعویض تلهها و هزینه بالای برنامه کنترل محدود میشود. از شیوه جلب و کشتار میتوان جهت کنترل انواع سختبالپوشان، پروانهها و به خصوص مگسها استفاده کرد.
در جدول زیر آفاتی که به روش جلب و کشتار کنترل شدهاند، آمده است (مهرآذین، 1388)
References | Pest | Attract and kill |
Prokopy et al., 2000 | Apple maggot fly | Pesticide – treated spheres |
Stelinski and Liburd, 2001 | Blueberry maggot fly | Pesticide – treated spheres |
Jones , 1998 | Oliver fly | Pheromone bait spray |
Charmillot et al., 2000 | Codling moth | Sex – pheromone – based attracticide |
Suchling and Brockerhoff , 1999 | Light – brown apple moth | Sex – pheromone – based attracticide |
اولین و بیشترین کاربرد جلب کننده به همراه یک حشرهکش برای کنترل مگسهای میوه Tephritidae بوده است زیرا در شکار انبوه این مگسها مشکل اشباع تله وجود دارد (Jones, 1998). تعدادی از آفات که با استفاده از این روش تحت کنترل قرار میگیرند عبارتند از:
- کنههای نباتی Tetranychidae با استفاده از ماده جلب کننده sstirrup M
- مگس زیتون Bactrocera olea با استفاده از ماده جلب کننده protein hydrolysate
- پروانه چوبخوار پسته Kermania pistaciella با استفاده از فرمولاسیون kerma kill
- مگس میوه Bactrocera zonata با استفاده از ماده جلب کننده Methyl eugenol
- مگس میوه Bactrocera dorsalis با استفاده از ماده جلب کننده Methyl eugenol
- مگس جالیز و تعداد دیگری از گونههای Tephritidae با استفاده از ماده جلب کننده protein hydrolysat
روش جلب و ایجاد بیماری (Autodissemination)
روش جلب و ایجاد بیماری یک روش ابتکاری و تکنیک کنترلی امیدبخش میباشد که در این روش ماده جلب کننده با یک پاتوژن (عامل بیماریزا) ترکیب میشود (ساکینگ و کارگ 2000). عنوان Lure and infect به معنی جلب کردن و آلوده کردن را برای این روش پیشنهاد کردند و در مورد توصیف این روش و محدودیتها و نتایج بینظیر آن بحث کردند. آفاتی که در این سیستم جلب میشوند کشته نمیشود بلکه به یک پاتوژن آلوده شده و باعث انتشار بیماری به سایر افراد میشوند. استفاده از این روش یعنی انتخاب عوامل بیماریزا برای میزبانهای اختصاصی یکی از روشهای سازگار با برنامه کنترل بیولوژیکی آفات خواهد بود.
در جدول زیر نمونهای از برنامه کنترلی به روش جلب و ایجاد بیماری آورده شده است (مهرآذین، 1388)
References | Pest | Autodissemination |
Furlong et.al., 1995 | Diamondback math | Pheromone trap and fungus |
Klein and lacey,1999 | Japanese beetle | Attract trap and fungus |
Jackson et al., 1992 | Tobacco budworm | Pheromone trap and baculovirus |
برای عضویت در کانال تلگرام، اینستاگرام و آپارات پسته رفسنجان بر روی تصاویر زیر کلیک کنید: