Biologiniai insekticidai, naikinantys žarnyną

Žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai yra natūralių arba sintetinių medžiagų grupė, naudojama kenkėjų populiacijoms kontroliuoti sutrikdant jų virškinimo sistemos funkcijas. Šie insekticidai veikia vabzdžių žarnyną, jį sunaikindami, dėl to sutrinka mityba, sumažėja gyvybingumas ir galiausiai kenkėjai žūsta. Žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai gali apimti bakterijų toksinus, augalų ekstraktus ir sintetinius junginius, kurie imituoja natūralius veikimo mechanizmus.

Naudojimo žemės ūkyje ir sodininkystėje tikslai ir reikšmė

Pagrindinis biologinių insekticidų, naikinančių žarnyną, naudojimo tikslas yra veiksmingai kontroliuoti kenkėjus, taip padidinant pasėlių derlių ir sumažinant produkto nuostolius. Žemės ūkyje šie insekticidai naudojami javų pasėliams, daržovėms, vaisiams ir kitiems auginamiems augalams apsaugoti nuo įvairių kenkėjų, tokių kaip amarai, baltasparniai, kolorado vabalai ir kiti. Sodininkystėje jie naudojami dekoratyviniams augalams, vaismedžiams ir krūmams apsaugoti, išsaugant jų sveikatą ir estetinį patrauklumą. Dėl savo specifinio veikimo būdo biologiniai insekticidai, naikinantys žarnyną, yra svarbi integruotos kenkėjų kontrolės (IPM) dalis, užtikrinanti tvarų ir efektyvų žemės ūkį.

Temos aktualumas

Augant pasaulio gyventojų skaičiui ir didėjant maisto paklausai, veiksminga kenkėjų kontrolė tapo itin svarbi. Biologiniai insekticidai, kurie naikina žarnyną, siūlo aplinkai saugesnius ir tikslingesnius kontrolės metodus, palyginti su tradiciniais cheminiais insekticidais. Tačiau netinkamas šių insekticidų naudojimas gali sukelti kenkėjų atsparumą ir neigiamas ekologines pasekmes, tokias kaip naudingų vabzdžių populiacijų sumažėjimas ir aplinkos tarša. Todėl biologinių insekticidų veikimo mechanizmų, jų poveikio ekosistemoms supratimas ir tvarių naudojimo metodų kūrimas yra svarbūs šiuolaikinės agrochemijos aspektai.

Istorija

Biologinių insekticidų, naikinančių vabzdžių žarnyną, istorija yra glaudžiai susijusi su aplinkai saugių ir veiksmingų kenkėjų kontrolės metodų kūrimu. Šie insekticidai veikia vabzdžių virškinimo organus, sutrikdo jų normalų funkcionavimą ir sukelia kenkėjų žūtį. Skirtingai nuo cheminių insekticidų, biologiniai insekticidai naikina vabzdžių žarnyną nedarant reikšmingo poveikio kitiems gyviems organizmams, todėl juos perspektyvu naudoti ekologiniame ūkyje.

1. Ankstyvieji tyrimai ir atradimai

Biologinių insekticidų, naikinančių vabzdžių žarnyną, tyrimai prasidėjo XX a. viduryje, kai mokslininkai pradėjo ieškoti alternatyvų tradiciniams cheminiams insekticidams. Vienas pirmųjų biologinių insekticidų, tirtų kenkėjų kontrolei, buvo Bacillus thuringiensis (bt), išskiriantis toksinus, kurie paralyžiuoja vabzdžių žarnyną.

Pavyzdys:

• Bacillus thuringiensis (bt) – atrastas 1901 m., tačiau jo insekticidinės savybės buvo aktyviai tiriamos ir taikomos jau šeštajame dešimtmetyje. Šis mikroorganizmas gamina kristalinius toksinus, kurie, patekę į vabzdžio organizmą, sunaikina jo žarnyną ir sukelia mirtį. Bt tapo pirmuoju plačiai naudojamu biologiniu insekticidu.

1. 1970–1980 m.: technologijų plėtra ir komercializavimas

Aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose Bacillus thuringiensis buvo plačiai naudojamas žemės ūkyje dėl savo ekologinių privalumų ir mažo toksiškumo žmonėms ir gyvūnams. Tyrimai taip pat parodė, kad bt buvo veiksmingas prieš daugelį kenkėjų, įskaitant kandis, muses, amarus ir kitus vabzdžius, todėl tuo metu tai buvo vienas populiariausių biologinių insekticidų.

Pavyzdys:

• Vectobac – produktas, kurio pagrindą sudaro B. Thuringiensis, naudojamas uodams naikinti. Jame yra toksinų kristalų, kurie veikia vabzdžių virškinimo sistemą, sutrikdo jų gebėjimą virškinti maistą ir sukelia mirtį.

1. 1990–2000 m.: naujų produktų kūrimas ir genetinė inžinerija

Tobulėjant genų inžinerijai ir molekulinei biologijai, mokslininkai pradėjo kurti naujas biologinių insekticidų formas, naudodami genetiškai modifikuotas bakterijų padermes su patobulintomis savybėmis. Dešimtajame dešimtmetyje buvo sukurti genetiškai modifikuoti augalai, tokie kaip kukurūzai ir medvilnė, skirti gaminti Bt toksinus, o tai leido veiksmingai kontroliuoti kenkėjus tiesiogiai augalų lygmenyje.

Pavyzdys:

• Dipel – biologinis insekticidas, pagamintas Bacillus thuringiensis toksinų pagrindu, naudojamas kovai su įvairiais kenkėjais žemės ūkyje. Produktas greitai pelnė pripažinimą kaip saugus sprendimas vabzdžių kontrolei ekologiniame ūkyje.

1. 2000-ieji: naujausių technologijų taikymas

2000-aisiais biologiniai insekticidai toliau vystėsi, ir mokslininkai pradėjo ieškoti naujų būdų, kaip padidinti esamų produktų veiksmingumą. Vienas iš reikšmingų pasiekimų buvo biologinių insekticidų, pagrįstų kitomis bakterijomis, tokiomis kaip Bacillus sphaericus, kuri taip pat daro žalingą poveikį vabzdžių žarnynui, sukūrimas.

Pavyzdys:

• „Vectobac g“ – produktas, kurio pagrindą sudaro Bacillus sphaericus, naudojamas uodų populiacijai kontroliuoti. Jis veikia vabzdžių žarnyną, sukeldamas paralyžių, dėl kurio kenkėjai žūsta.

1. Šiuolaikiniai metodai: integracija su kitais valdymo metodais

Pastaraisiais dešimtmečiais į integruotas augalų apsaugos sistemas buvo aktyviai integruojami biologiniai insekticidai, naikinantys vabzdžių žarnyną. Dėl šių pastangų šiuolaikiniai biologiniai insekticidai gali veiksmingai kovoti su įvairiais kenkėjais, tuo pačiu užtikrinant minimalų poveikį ekosistemai.

Pavyzdys:

• Bt baklažanas (baklažanas) – genetiškai modifikuota baklažanų veislė, atspari kenkėjams dėl Bacillus thuringiensis toksinų gamybos. Šis augalas kai kuriose šalyse aktyviai naudojamas kovai su kenkėjais žemės ūkyje, sumažinant cheminių insekticidų naudojimą.

Pasipriešinimo ir inovacijų problemos

Vabzdžių atsparumo žarnyną ardantiems biologiniams insekticidams išsivystymas tapo viena iš pagrindinių problemų, susijusių su jų naudojimu. Kenkėjai, veikiami pakartotinio šių insekticidų naudojimo, gali evoliucionuoti ir tapti mažiau jautrūs jiems. Tam reikia kurti naujus biologinius insekticidus, turinčius skirtingą veikimo mechanizmą, ir įdiegti tvarius kontrolės metodus, tokius kaip pesticidų rotacija ir kombinuotų produktų naudojimas. Šiuolaikiniai tyrimai orientuoti į biologinių insekticidų, pasižyminčių patobulintomis savybėmis, kurios padeda sumažinti atsparumo riziką ir sumažinti ekologinį poveikį, kūrimą.

Klasifikacija

Biologiniai insekticidai, naikinantys vabzdžių žarnas, klasifikuojami pagal įvairius kriterijus, įskaitant jų kilmę, cheminę sudėtį ir veikimo mechanizmą.

1. Klasifikacija pagal biologinio agento tipą

Biologiniai insekticidai klasifikuojami pagal gyvą organizmą arba jo darinius, naudojamus kenkėjų kontrolei. Pagrindiniai biologinių insekticidų tipai yra šie:

1.1 Bakteriniai biologiniai insekticidai

Šie insekticidai turi bakterijų, kurios naikina vabzdžius gamindamos toksinus arba naikindamos jų audinius. Pagrindinis šių biologinių insekticidų veikimo mechanizmas yra vabzdžių užkrėtimas patogeninėmis bakterijomis, dėl kurių kenkėjai žūsta.

Pavyzdžiai:

• Bacillus thuringiensis (bt): bakterija, gaminanti toksiškas medžiagas, kurios veikia vabzdžių virškinimo sistemą. Ji naudojama nuo vikšrų, kandžių, kolorado vabalų ir kitų.
• Bacillus cereus: naudojamas nuo tam tikrų vabzdžių rūšių, tokių kaip musės ir erkės, sukeliantis paralyžių ir mirtį.
• Paenibacillus popilliae: bakterija, naudojama kovai su vabalais, tokiais kaip japoninis vabalas.

1.2 Virusiniai biologiniai insekticidai

Biologiniuose insekticiduose naudojami virusai užkrečia ir naikina vabzdžius daugindamiesi jų ląstelėse. Virusiniai biologiniai insekticidai yra gana specifiniai, nukreipti tik į tam tikras kenkėjų rūšis.

Pavyzdžiai:

• Branduolinės poliedrozės virusai (NPV): virusai, užkrečiantys įvairius kenkėjus, tokius kaip kopūstinės kandys, armijos kirminai ir kiti. Šie virusai naikina vabzdžius daugindamiesi šeimininko ląstelėse.
• Bakulovirusai: naudojami kovai su daugelio rūšių vikšrais, tokiais kaip kandys ir pušų vikšrai.

1.3 Grybeliniai biologiniai insekticidai

Grybai, naudojami kaip biologiniai insekticidai, sukelia vabzdžių ligas, prasiskverbdami į jų kūnus ir juos sunaikindami. Tai vienas veiksmingiausių biokontrolės metodų, ypač drėgnomis sąlygomis.

Pavyzdžiai:

• Beauveria bassiana: grybelis, naudojamas nuo daugelio kenkėjų, tokių kaip amarai, musės, erkės, lervos ir kiti. Grybelis įsiskverbia į vabzdžio kūną ir jį žūsta.
• Metarhizium anisopliae: grybelis, naudojamas kovai su vabalais, tokiais kaip kolorado vabalas ir kiti kenkėjai.
• Verticillium lecanii: grybelis, veiksmingas nuo amarų ir kitų minkštųjų vabzdžių.

1.4 Augalinės kilmės biologiniai insekticidai

Kai kurie augalų ekstraktai pasižymi insekticidinėmis savybėmis, paveikdami vabzdžių nervų sistemą, virškinimą ir dauginimąsi. Šie biologiniai insekticidai dažnai naudojami ekologiniame ūkyje.

Pavyzdžiai:

• Nimbamedis (nimbamedžio aliejus): išgaunamas iš nimbamedžio sėklų, naudojamas nuo įvairių kenkėjų, tokių kaip amarai, musės ir erkės. Jis veikia kaip repelentas ir neleidžia vystytis vabzdžių lervoms.
• Tabako ekstraktai: tabako ekstraktai, naudojami kovai su kenkėjais, tokiais kaip amarai ir baltasparniai.
• Česnakų tirpalai: naudojami kovai su įvairiais kenkėjais, įskaitant amarus ir vorus, pasižymi atbaidančiomis ir insekticidinėmis savybėmis.

1,5 nematodo

Nematodai yra mikroskopiniai kirminai, kurie užkrečia ir naikina vabzdžius, įskaitant lervas. Jie patenka į vabzdžio kūną, kur išskiria bakterijas, kurios naikina audinių ląsteles.

Pavyzdys:

• Steinernema carpocapsae: nematodai, naudojami kovai su daugeliu vabzdžių, įskaitant lervas ir dirvožemio kenkėjus.
• Heterorabditas bakteriophora: veiksmingas nuo tam tikrų dirvožemio kenkėjų rūšių, pavyzdžiui, įvairių vabzdžių lervų.

1.6 entomofagų plėšrūnų

Šie biologiniai insekticidai naudoja plėšriuosius vabzdžius, kurie minta kenkėjais. Jie ne tik naikina kenkėjus, bet ir reguliuoja jų populiacijas.

Pavyzdys:

• Tripsai ir plėšrūnieji vorai: naudojami amarų, erkių ir kitų smulkių kenkėjų populiacijoms kontroliuoti.

2. Klasifikavimas pagal veikimo mechanizmą

Biologinių medžiagų pagrindu sukurti insekticidai gali veikti įvairiais mechanizmais. Kai kurie iš jų veikia vabzdžių nervų sistemą, o kiti – medžiagų apykaitą ar dauginimąsi.

2.1 Nervinis veiksmas

Tokios molekulės kaip Bacillus thuringiensis toksinas pažeidžia vabzdžio nervų sistemą, sutrikdydamos impulsų perdavimo procesus.

2.2 Fiziologinis poveikis

Augalų ekstraktai, tokie kaip nimbamedžio aliejus, veikia fiziologinius procesus, tokius kaip dauginimasis, medžiagų apykaita ir molekulės, atsakingos už vabzdžių augimą.

2.3 Biologinė infekcija

Virusai, grybai ir nematodai prasiskverbia į vabzdžio kūną, sunaikina jo vidines struktūras ir sukelia mirtį.

Kiekviena iš šių grupių turi unikalių savybių ir veikimo mechanizmų, todėl jas galima naudoti įvairiomis sąlygomis ir skirtingiems augalams.

Veikimo mechanizmas

Kaip insekticidai veikia vabzdžių nervų sistemą

• Biologiniai insekticidai, kurie ardo žarnyną, netiesiogiai veikia vabzdžių nervų sistemą, sutrikdydami jų mitybos ir energijos apykaitos procesus. Žarnyno sunaikinimas sukelia virškinimo sutrikimą, o tai savo ruožtu sumažina nervų sistemos maistinių medžiagų prieinamumą. Dėl to sumažėja nervinių ląstelių aktyvumas, depoliarizuojama membrana ir sutrinka nervinių impulsų perdavimas, o tai sukelia vabzdžių paralyžių ir mirtį.

Poveikis vabzdžių metabolizmui

• Dėl vabzdžių žarnyno pažeidimo sutrinka jų medžiagų apykaitos procesai, įskaitant maitinimąsi, augimą ir dauginimąsi. Sumažėjęs virškinimo efektyvumas sumažina absorbuojamų maistinių medžiagų kiekį, o tai lemia žemesnį energijos lygį (ATP) ir gyvybingų organizmo funkcijų silpnėjimą. Tai prisideda prie kenkėjų aktyvumo ir gyvybingumo sumažėjimo, leidžia veiksmingai kontroliuoti populiaciją ir užkirsti kelią žalai augalams.

Molekulinių veikimo mechanizmų pavyzdys

• Bakteriniai biologiniai insekticidai: Bacillus thuringiensis gamina kristalinius baltymus (šviesos baltymus), kuriuos, prarijus vabzdžiui, aktyvuoja virškinimo fermentai. Aktyvuoti baltymai jungiasi prie žarnyno epitelio ląstelių membranų receptorių, sudarydami poras ir sukeldami ląstelių lizę. Dėl to suyra žarnyno sienelė, sutrinka vandens ir druskų pusiausvyra ir galiausiai vabzdys žūsta.
• Grybiniai biologiniai insekticidai: Beauveria ir Metarhizium genčių grybai patenka į vabzdžio kūną per kvėpavimo takus arba pažeistas odos vietas. Patekę į vidų, grybai plinta po vidaus organus, įskaitant žarnyną, sukeldami infekcijas ir naikindami audinius. Dėl to sumažėja vabzdžio gyvybingumas ir galiausiai jis žūsta.
• Virusiniai biologiniai insekticidai: tokie virusai kaip NPV (branduolinės poliedrozės virusai) užkrečia vabzdžio žarnyno ląsteles, jose dauginasi ir sukelia ląstelių lizę. Dėl to suyra žarnynas, sutrikdomas virškinimas ir vabzdys žūsta.
• Augalinės kilmės biologiniai insekticidai: augalų ekstraktuose esantys aktyvūs junginiai, tokie kaip piretrinai, sutrikdo vabzdžių žarnyno funkcijas ir sukelia jų žūtį. Pavyzdžiui, piretrumas blokuoja jonų kanalus, sutrikdo nervinių impulsų perdavimą ir sukelia vabzdžių žūtį.

Skirtumas tarp kontaktinio ir sisteminio poveikio

Žarnas naikinantys biologiniai insekticidai gali turėti tiek kontaktinį, tiek sisteminį poveikį. Kontaktiniai biologiniai insekticidai veikia tiesiogiai susilietę su vabzdžiu, prasiskverbdami pro odelę arba kvėpavimo sistemą ir sukeldami lokalizuotą žarnyno pažeidimą. Kita vertus, sisteminiai biologiniai insekticidai prasiskverbia į augalo audinius ir pasklinda po visas augalo dalis, užtikrindami ilgalaikę apsaugą nuo kenkėjų, kurie minta įvairiomis augalo dalimis. Sisteminis veikimas leidžia kontroliuoti kenkėjus ilgesnį laiką ir didesniuose plotuose, užtikrinant veiksmingą auginamų augalų apsaugą.

Šios grupės produktų pavyzdžiai

1. Bacillus thuringiensis (bt)

Veikimo mechanizmas: gamina verkimo baltymus, kurie aktyvuojasi vabzdžio žarnyne, jungiasi prie ląstelių receptorių ir sukelia ląstelių lizę, sunaikindami žarnyną.

Produktų pavyzdžiai:

• Dipelis
• Turicidas
• Bt-kentas

Privalumai:

• Didelis veiksmų specifiškumas
• Mažas toksiškumas žinduoliams ir naudingiems vabzdžiams
• Greitas suirimas aplinkoje

Trūkumai:

• Ribotas veiklos spektras
• Galimas kenkėjų atsparumo išsivystymas
• Norint pasiekti maksimalų efektyvumą, reikia teisingai taikyti

2. Bacillus sphaericus

Veikimo mechanizmas: gamina dvejetainius toksinus, kurie jungiasi prie vabzdžio žarnyne esančių ląstelių receptorių, sukeldami ląstelių lizę ir žarnyno sunaikinimą.

Produktų pavyzdžiai:

• Vectobac
• Bacillus sphaericus 2362
• Baktimas

Privalumai:

• Didelis efektyvumas nuo uodų ir kai kurių kitų vabzdžių rūšių
• Mažas toksiškumas žinduoliams ir naudingiems vabzdžiams

Trūkumai:

• Siauras veiklos spektras
• Atsparumo išsivystymo galimybė
• Ribotas stabilumas tam tikromis aplinkos sąlygomis

3. Beauveria bassiana

Veikimo mechanizmas: grybelis įsiveržia į vabzdžio kūną, dauginasi jo viduje, sunaikindamas žarnyno ir kitų organų audinius, o tai veda prie vabzdžio mirties.

Produktų pavyzdžiai:

• Botanikos sodas
• Mikotrolis
• Bassiana

Privalumai:

• Platus veikimo spektras
• Gebėjimas savarankiškai daugintis
• Mažas toksiškumas žinduoliams ir naudingiems vabzdžiams

Trūkumai:

• Jautrumas ultravioletiniams spinduliams
• Efektyviam veikimui reikalinga drėgmė
• Lėtesnis veikimas, palyginti su cheminiais insekticidais

4. Metarhizium anisopliae

Veikimo mechanizmas: grybelis parazituoja vabzdžiuose, užkrečia juos per kvėpavimo takus arba pažeistą odą, plinta per vidaus organus ir sunaikina žarnyną, sukeldamas mirtį.

Produktų pavyzdžiai:

• Met52
• Fungigard
• Mikotrolis

Privalumai:

• Saugus aplinkai
• Platus veikimo spektras
• Gebėjimas savarankiškai daugintis

Trūkumai:

• Jautrumas aplinkos sąlygoms
• Efektyviam veikimui reikalinga didelė drėgmė
• Lėtas veiksmas

5. Spodoptera frugiperda branduolio polihedrovirusas (sfnpv)

Veikimo mechanizmas: virusas užkrečia vabzdžio žarnyno ląsteles, jose dauginasi ir sukelia ląstelių lizę, sunaikina žarnyną ir vabzdį žūsta.

Produktų pavyzdžiai:

• Spexnpv
• Išmanusis taksas
• Biospear

Privalumai:

• Didelis veiksmų specifiškumas
• Mažas toksiškumas netiksliniams organizmams
• Atsparumas skaidymui

Trūkumai:

• Ribotas veiksmų spektras
• Reikalingas teisingas pritaikymas
• Galimybė vabzdžiams išsivystyti atsparumui virusams

6. Augalų ekstraktai (piretrumas)

Veikimo mechanizmas: aktyvūs junginiai, tokie kaip piretrinas, sąveikauja su vabzdžio nervų sistema, sutrikdo nervinių impulsų perdavimą ir sukelia žarnyno pažeidimus.

Produktų pavyzdžiai:

• Pyganiškas
• Permetrinas
• Piretrinas 70

Privalumai:

• Greitai veikiantis
• Mažas toksiškumas žinduoliams
• Greitas gedimas aplinkoje

Trūkumai:

• Didelis toksiškumas naudingiems vabzdžiams, įskaitant bites
• Kenkėjų atsparumo išsivystymo potencialas
• Žemas stabilumas veikiant ultravioletiniams spinduliams

Biologiniai insekticidai, naikinantys žarnyną, ir jų poveikis aplinkai

Poveikis naudingiems vabzdžiams

• Žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai yra ypač toksiški tikslinėms kenkėjų rūšims, tačiau jie taip pat gali paveikti netikslinius naudingus vabzdžius, tokius kaip bitės, vapsvos ir plėšrūnieji vabzdžiai. Dėl to sumažėja apdulkintojų ir natūralių kenkėjų priešų populiacijos, o tai neigiamai veikia biologinę įvairovę ir ekosistemų pusiausvyrą. Jie ypač pavojingi, kai patenka į vandens ekosistemas, kur gali būti toksiški vandens vabzdžiams ir kitiems vandens organizmams.

Likučių insekticidų kiekis dirvožemyje, vandenyje ir augaluose

• Žarnyną ardantys biologiniai insekticidai gali kauptis dirvožemyje ir vandens šaltiniuose, ypač dažnai ir netinkamai naudojant. Pavyzdžiui, bakteriniai ir grybeliniai biologiniai insekticidai gali ilgai išlikti dirvožemyje, todėl per nuotėkį ir infiltraciją jie gali patekti į vandens ekosistemas. Augaluose biologiniai insekticidai pasiskirsto visose dalyse, įskaitant lapus, stiebus ir šaknis, užtikrindami sisteminę apsaugą, tačiau dėl to insekticidai taip pat gali kauptis maisto produktuose ir dirvožemyje, o tai gali pakenkti žmonių ir gyvūnų sveikatai.

Insekticidų fotostabilumas ir skaidymas aplinkoje

• Daugelis žarnyną ardančių biologinių insekticidų pasižymi dideliu fotostabilumu, todėl padidėja jų atsparumas aplinkoje. Tai neleidžia jiems greitai skaidytis saulės šviesoje, skatina jų kaupimąsi dirvožemyje ir vandens ekosistemose. Didelis atsparumas skaidymuisi apsunkina biologinių insekticidų pašalinimą iš aplinkos, padidindamas jų poveikio netiksliniams organizmams, įskaitant tiek vandens, tiek sausumos vabzdžius, riziką.

Biomagnifikacija ir kaupimasis maisto grandinėse

• Žarnyną ardantys biologiniai insekticidai gali kauptis vabzdžių ir gyvūnų kūnuose, pasklisti mitybos grandine ir sukelti biomagnifikaciją. Dėl to padidėja insekticidų koncentracija aukštesniuose mitybos grandinės lygiuose, įskaitant plėšrūnus ir žmones. Biologinių insekticidų biomagnifikacija sukelia rimtų ekologinių ir sveikatos problemų, nes susikaupę insekticidai gali sukelti lėtinį apsinuodijimą ir sveikatos sutrikimus gyvūnams ir žmonėms. Pavyzdžiui, piretrinų kaupimasis iš augalų ekstraktų vabzdžių audiniuose gali lemti jų perėjimą mitybos grandine aukštyn, paveikdamas plėšriuosius vabzdžius ir kitus gyvūnus.

Vabzdžių atsparumas insekticidams

Atsparumo išsivystymo priežastys

• Vabzdžių atsparumo žarnyną naikinantiems biologiniams insekticidams išsivystymą lemia genetinės mutacijos ir atsparių individų atranka dėl pakartotinio sąlyčio su insekticidu. Dažnas ir nekontroliuojamas biologinių insekticidų naudojimas pagreitina atsparių genų plitimą kenkėjų populiacijose. Nesilaikant tinkamos dozės ir naudojimo protokolų, atsparumo procesas taip pat pagreitėja, todėl insekticidas tampa mažiau veiksmingas. Be to, ilgalaikis to paties veikimo būdo naudojimas lemia atsparių vabzdžių atranką, o tai sumažina bendrą kenkėjų kontrolės veiksmingumą.

Atsparių kenkėjų pavyzdžiai

• Įvairių kenkėjų rūšių, įskaitant baltasparnius, amarus, erkes ir kai kuriuos kandis, atsparumas biologiniams insekticidams, kurie naikina žarnyną. Pavyzdžiui, tam tikrose drugelių ir kandžių populiacijose nustatytas atsparumas Bacillus thuringiensis (bt), todėl šių kenkėjų kontrolė tampa sudėtingesnė ir reikia brangesnių bei toksiškesnių gydymo būdų arba alternatyvių kontrolės metodų. Taip pat pastebėtas uodų atsparumo bakteriniams biologiniams insekticidams išsivystymas, o tai apsunkina uodų platinamų ligų kontrolę.

Atsparumo prevencijos metodai

• Siekiant išvengti kenkėjų atsparumo žarnyną naikinantiems biologiniams insekticidams išsivystymo, būtina kaitalioti skirtingo veikimo mechanizmo insekticidus, derinti cheminės ir biologinės kontrolės metodus bei taikyti integruotos kenkėjų kontrolės strategijas. Taip pat labai svarbu laikytis rekomenduojamų dozių ir naudojimo grafikų, kad būtų išvengta atsparių individų atrankos ir ilgalaikis insekticidų veiksmingumas būtų išlaikytas. Papildomos priemonės apima mišrių formulių naudojimą, biologinių insekticidų derinimą su kitomis augalų apsaugos priemonėmis ir kultūrinių metodų, mažinančių kenkėjų spaudimą, taikymą.

Saugaus insekticidų naudojimo gairės

Tirpalų ir dozių paruošimas

• Tinkamas tirpalų paruošimas ir tikslus žarnyną naikinančių biologinių insekticidų dozavimas yra labai svarbūs jų veiksmingam ir saugiam naudojimui. Būtina griežtai laikytis gamintojo nurodymų, kaip paruošti tirpalą ir dozuoti, kad būtų išvengta insekticido per didelio ar per mažo naudojimo. Matavimo priemonių ir švaraus vandens naudojimas padeda užtikrinti dozavimo tikslumą ir gydymo veiksmingumą. Prieš naudojant didelius kiekius, rekomenduojama atlikti nedidelius bandymus, kad būtų nustatytos optimalios sąlygos ir dozės.

Apsauginių priemonių naudojimas dirbant su insekticidais

• Dirbant su žarnyną ardančiais biologiniais insekticidais, svarbu naudoti tinkamas apsaugos priemones, tokias kaip pirštinės, kaukės, akiniai ir apsauginiai drabužiai, kad būtų sumažinta insekticido poveikio rizika. Apsauginės priemonės padeda išvengti sąlyčio su oda ir gleivinėmis, taip pat nuodingų insekticidų garų įkvėpimo. Be to, laikant ir transportuojant insekticidus, reikia imtis atsargumo priemonių, kad būtų išvengta atsitiktinio jų poveikio vaikams ir naminiams gyvūnams.

Rekomendacijos augalų apdorojimui

• Augalus apdorokite biologiniais insekticidais, kurie naikina žarnyną, ankstyvą rytą arba vakare, kad nepaveiktumėte apdulkintojų, tokių kaip bitės. Venkite apdorojimo karštu ir vėjuotu oru, nes dėl to insekticidas gali būti purškiamas ant naudingų augalų ir organizmų. Taip pat patartina atsižvelgti į augalų augimo stadiją, vengiant apdorojimo aktyvaus žydėjimo ir vaisiaus augimo laikotarpiu, kad sumažintumėte poveikį apdulkintojams ir insekticidų likučių ant vaisių ir sėklų tikimybę.

Laukimo laikotarpių prieš derliaus nuėmimą laikymasis

• Laikantis rekomenduojamo laukimo laikotarpio prieš derliaus nuėmimą po biologinių insekticidų, kurie ardo žarnyną, panaudojimo, užtikrinamas nuimto derliaus saugumas ir išvengiama insekticidų likučių patekimo į maisto produktus. Labai svarbu laikytis gamintojo nurodymų dėl laukimo laikotarpių, kad būtų išvengta apsinuodijimo rizikos ir užtikrinta derliaus kokybė. Nesilaikant laukimo laikotarpių, insekticidai gali kauptis maisto produktuose, o tai neigiamai veikia žmonių ir gyvūnų sveikatą.

Cheminių insekticidų alternatyvos

Biologiniai insekticidai

• Entomofagų, bakterijų ir grybelių naudojimas yra aplinkai saugi alternatyva cheminiams insekticidams, kurie naikina žarnyną. Biologiniai insekticidai, tokie kaip Bacillus thuringiensis ir Beauveria bassiana, veiksmingai kovoja su vabzdžiais kenkėjais, nekenkdami naudingiems organizmams ir aplinkai. Šie metodai skatina tvarų kenkėjų valdymą ir biologinės įvairovės išsaugojimą, sumažina cheminių medžiagų poreikį ir žemės ūkio praktikos poveikį aplinkai.

Natūralūs insekticidai

• Natūralūs insekticidai, tokie kaip nimbamedžių aliejus, tabako ekstraktai ir česnakų tirpalai, yra saugūs augalams ir aplinkai bei veiksmingai kontroliuoja kenkėjus. Šie tirpalai pasižymi atbaidančiomis ir insekticidinėmis savybėmis, todėl galima veiksmingai kontroliuoti vabzdžių populiaciją nenaudojant sintetinių cheminių medžiagų. Pavyzdžiui, nimbamedžių aliejuje yra azadirachtino ir nimbolido, kurie sutrikdo vabzdžių maitinimąsi ir augimą, ardo jų žarnyną ir sukelia kenkėjų mirtį. Natūralūs insekticidai gali būti naudojami kartu su kitais metodais, siekiant geriausių rezultatų ir sumažinti atsparumo insekticidams riziką.

Feromonų gaudyklės ir kiti mechaniniai metodai

• Feromonų gaudyklės pritraukia ir naikina vabzdžius kenkėjus, sumažindamos jų skaičių ir neleisdamos jiems plisti. Feromonai yra cheminiai signalai, kuriuos vabzdžiai naudoja bendravimui, pavyzdžiui, partneriams daugintis. Įrengus feromonų gaudykles, galima tiksliai nukreipti dėmesį į konkrečias kenkėjų rūšis, nepaveikiant netikslinių organizmų. Kiti mechaniniai metodai, pavyzdžiui, lipnių paviršių gaudyklės, barjerai ir fiziniai tinklai, taip pat padeda kontroliuoti kenkėjų populiacijas nenaudojant cheminių medžiagų. Šie metodai yra veiksmingi ir aplinkai saugūs kenkėjų kontrolės būdai, prisidedantys prie biologinės įvairovės ir ekosistemos pusiausvyros išsaugojimo.

Šios grupės populiarių insekticidų pavyzdžiai

Produkto pavadinimas	Veiklioji medžiaga	Veikimo mechanizmas	Taikymo sritis
Dipelis	Bacillus thuringiensis	Gamina verksmo baltymus, kurie naikina vabzdžio žarnyną	Daržovės, vaismedžiai
Turicidas	Bacillus thuringiensis	Gamina verksmo baltymus, kurie naikina vabzdžio žarnyną	Grūdiniai augalai, daržovės
Beauveria bassiana	Beauveria bassiana	Grybelis parazituoja vabzdžius, naikindamas jų žarnyną	Daržovių ir vaisių augalai, sodininkystė
Metarhizium anisopliae	Metarhizium anisopliae	Grybelis parazituoja vabzdžius, naikindamas jų žarnyną	Daržovių ir vaisių kultūros, dekoratyviniai augalai
Bacillus sphaericus	Bacillus sphaericus	Gamina dvejetainį toksiną, kuris naikina vabzdžio žarnyną	Uodų kontrolė, grūdiniai augalai
Pyganiškas	Piretrumas	Veikliosios medžiagos naikina žarnyną, sutrikdydamos nervų sistemą	Daržovių ir vaisių augalai, sodininkystė
Bassiana	Beauveria bassiana	Grybelis parazituoja vabzdžius, naikindamas jų žarnyną	Daržovių ir vaisių kultūros, dekoratyviniai augalai
Spexnpv	Spodoptera frugiperda npv	Virusas užkrečia žarnyno ląsteles, sukeldamas lizę ir mirtį	Daržovės, kukurūzai
Mikotrolis	Metarhizium anisopliae	Grybelis sunaikina vabzdžio žarnyną, dėl kurio jis žūsta	Daržovės, sodininkystė
Nimbamedžio aliejus	Azadirachtinas	Sutrikdo maitinimąsi ir augimą, naikina žarnyną ir sukelia vabzdžių mirtį	Daržovių ir vaisių augalai, sodininkystė

Privalumai ir trūkumai

Privalumai:

• Didelis efektyvumas prieš tikslinius vabzdžius kenkėjus
• Specifinis poveikis, minimalus poveikis žinduoliams ir naudingiems vabzdžiams
• Sisteminis pasiskirstymas augale, užtikrinantis ilgalaikę apsaugą
• Greitas skaidymasis aplinkoje, sumažinantis užteršimo riziką
• Galimybė naudoti ekologiniame ūkyje (priklausomai nuo insekticido)

Trūkumai:

• Toksiškumas naudingiems vabzdžiams, įskaitant bites ir vapsvas
• Atsparumo išsivystymo vabzdžių kenkėjams galimybė
• Kai kurių insekticidų veikimo spektras ribotas
• Norint pasiekti maksimalų efektyvumą, reikia tinkamai ir laiku taikyti
• Kai kurių biologinių insekticidų kaina yra didelė, palyginti su tradiciniais cheminiais insekticidais

Rizika ir atsargumo priemonės

Poveikis žmonių ir gyvūnų sveikatai

• Biologiniai insekticidai, kurie ardo žarnyną, netinkamai naudojami gali turėti rimtą poveikį žmonių ir gyvūnų sveikatai. Prarijus, šie insekticidai gali sukelti apsinuodijimo simptomus, tokius kaip galvos svaigimas, pykinimas, vėmimas, galvos skausmas, o kraštutiniais atvejais – traukuliai ir sąmonės praradimas. Gyvūnams, ypač naminiams gyvūnėliams, taip pat kyla apsinuodijimo rizika, jei jie liečiasi su insekticidu ant savo odos arba praryja apdorotus augalus.

Insekticidų apsinuodijimo simptomai

• Apsinuodijimo žarnyną ardančiais biologiniais insekticidais simptomai yra galvos svaigimas, galvos skausmas, pykinimas, vėmimas, silpnumas, pasunkėjęs kvėpavimas, traukuliai ir sąmonės netekimas. Patekus insekticidui ant akių ar odos, gali atsirasti dirginimas, paraudimas ir deginimas. Prarijus insekticidą, reikia nedelsiant kreiptis į gydytoją.

Pirmoji pagalba apsinuodijus

• Įtarus apsinuodijimą žarnyną ardančiais biologiniais insekticidais, svarbu nedelsiant nutraukti sąlytį su insekticidu, pažeistą odą ar akis plauti dideliu kiekiu vandens mažiausiai 15 minučių. Įkvėpus, išveskite nukentėjusįjį į gryną orą ir kreipkitės medicininės pagalbos. Prarijus insekticidą, kvieskite greitąją pagalbą ir laikykitės pirmosios pagalbos nurodymų, pateiktų ant produkto pakuotės.

Išvada

Racionalus biologinių insekticidų, kurie naikina žarnyną, naudojimas atlieka svarbų vaidmenį apsaugant augalus ir didinant derlių. Tačiau labai svarbu laikytis saugos gairių ir atsižvelgti į ekologinius aspektus, siekiant kuo labiau sumažinti neigiamą poveikį aplinkai ir naudingiems organizmams. Integruotas kenkėjų kontrolės metodas, derinantis cheminius, biologinius ir kultūrinius metodus, skatina tvarų žemės ūkį ir biologinės įvairovės išsaugojimą. Taip pat svarbu tęsti naujų insekticidų ir kontrolės metodų, skirtų sumažinti riziką žmonių sveikatai ir ekosistemoms, kūrimo tyrimus.

Dažnai užduodami klausimai (DUK)

• Kas yra žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai ir kam jie naudojami?

Žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai yra natūralių arba sintetinių medžiagų grupė, naudojama vabzdžių kenkėjų populiacijoms kontroliuoti sutrikdant jų virškinimo sistemą. Jie naudojami žemės ūkio pasėliams ir dekoratyviniams augalams apsaugoti, derlingumui didinti ir augalams žaloti.

• Kaip žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai veikia vabzdžių nervų sistemą?

Šie insekticidai netiesiogiai veikia vabzdžių nervų sistemą, sutrikdydami jų maitinimosi ir medžiagų apykaitos procesus. Žarnyno pažeidimas sumažina maistinių medžiagų įsisavinimą, o tai sumažina energijos lygį (ATP) ir sutrikdo nervinių ląstelių veiklą, todėl vabzdžiai paralyžiuojami ir žūsta.

• Ar žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai kenkia naudingiems vabzdžiams, pavyzdžiui, bitėms?

Taip, žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai gali būti toksiški naudingiems vabzdžiams, įskaitant bites ir vapsvas. Jų naudojimas reikalauja griežtai laikytis gairių, kad būtų kuo labiau sumažintas poveikis naudingiems vabzdžiams ir išvengta biologinės įvairovės mažėjimo.

• Kaip galima užkirsti kelią vabzdžių atsparumo žarnyną naikinantiems biologiniams insekticidams išsivystymui?

Siekiant išvengti atsparumo, reikėtų kaitalioti skirtingų veikimo mechanizmų insekticidus, derinti cheminės ir biologinės kontrolės metodus, laikytis rekomenduojamų dozių ir naudojimo grafikų. Taip pat svarbu integruoti kultūrinių kenkėjų kontrolės metodus, siekiant sumažinti spaudimą vabzdžiams kenkėjams.

• Kokios aplinkosaugos problemos susijusios su žarnyną naikinančių biologinių insekticidų naudojimu?

Žarnyną naikinančių biologinių insekticidų naudojimas gali sumažinti naudingų vabzdžių populiacijas, užteršti dirvožemį ir vandenį, o insekticidai kauptis maisto grandinėse, o tai sukelia rimtų ekologinių ir su sveikata susijusių problemų.

• Ar ekologiniame ūkyje galima naudoti žarnyną naikinančius biologinius insekticidus?

Kai kurie žarnyną naikinantys biologiniai insekticidai, ypač tie, kurie pagaminti natūralių mikrobų ir augalų ekstraktų pagrindu, gali būti leidžiami ekologiniame ūkyje. Tačiau sintetiniai biologiniai insekticidai paprastai nėra patvirtinti ekologiniam ūkiui dėl jų cheminės kilmės ir galimo poveikio aplinkai.

• Kaip reikėtų naudoti žarnyną naikinančius biologinius insekticidus, kad jie būtų kuo veiksmingesni?

Labai svarbu griežtai laikytis gamintojo nurodymų dėl dozavimo ir naudojimo būdų, apdoroti augalus ryte arba vakare, kad būtų išvengta apdulkintojų, ir užtikrinti tolygų insekticido pasiskirstymą ant augalų. Prieš naudojant didelius kiekius, taip pat rekomenduojama atlikti bandymus nedideliuose plotuose.

• Ar yra alternatyvų biologiniams insekticidams, kurie naikina žarnyną kenkėjų kontrolei?

Taip, yra alternatyvų, tokių kaip biologiniai insekticidai, natūralios priemonės (neem aliejus, česnakų tirpalai), feromonų gaudyklės ir mechaniniai kontrolės metodai. Šios alternatyvos padeda sumažinti cheminių medžiagų naudojimą ir poveikį aplinkai.

• Kaip galima sumažinti žarnyną naikinančių biologinių insekticidų poveikį aplinkai?

Insekticidą naudokite tik prireikus, laikykitės rekomenduojamų dozių ir naudojimo grafikų, venkite vandens šaltinių užteršimo ir taikykite integruotus kenkėjų kontrolės metodus, kad sumažintumėte cheminių medžiagų naudojimą. Taip pat svarbu naudoti didelio specifiškumo insekticidus, kad sumažintumėte poveikį netiksliniams organizmams.

• Kur galima įsigyti biologinių insekticidų, kurie naikina žarnyną?

Biologiniai insekticidai, naikinantys žarnyną, yra įsigyjami specializuotose žemės ūkio prekių parduotuvėse, internetinėse parduotuvėse ir per augalų apsaugos tiekėjus. Prieš pirkdami įsitikinkite, kad naudojami produktai yra teisėti ir saugūs, ir kad jie atitinka ekologinio arba tradicinio ūkininkavimo reikalavimus.