إدارة المقاومة لمبيدات الحشرات الحيوية

Bioinsecticides Resistance Management

يمكن القول ان إدارة المقاومة هي جميع الوسائل التي تعمل على خفض مستوى المقاومة قدر الإمكان وإيقافها أو منعها تماماً، لذلك فان الكثير من الباحثين يطلق عليها مصطلح تلطيف المقاومة Resisitance Mitigation وهو مصطلح أكثر تعبيراً عن طبيعية واهداف إدارة المقاومة ان التصدي لمشكلة مقاومة الحشرات للمبيدات الحيوية تعد اليوم من المسائل الضرورية للحفاظ على كفاءة المبيدات الحيوية خاصة المايكروبية والجينية منها كونها تمثل المجموعة الأكثر أماناً على الانسان والبيئة.

ان إدارة المقاومة باستخدام الوسائل المختلفة تسعى إلى تحقيق الاهداف الاتية:

1- تجنب المقاومة قدر الامكان Avoiding Resistance

2- تأخير ظهور المقاومة Delaying Resistance

3- انعكاس المقاومة Resistance Reversion

ان تحقيق هذه الاهداف يمكن ان يتم من خلال اعتماد الستراتيجيات الاتية: -

الستراتيجية الأولى: تقليل التعرض للمبيد الحيوي

Exposare Decrease To Bioinsecticide

وتعتمد هذه الستراتيجية على السماح للإفراد الحساسة بالتزاوج مع الافراد المقاومة هذه العملية يمكن ان تتم من خلال استخدام الطرائق الاتية:

1- ادخال الحشرات الحساسة إلى العشيرة المعرضة للمبيد.

وتتم هذه الطريقة بأطلاق الذكور الحساسة للمبيد الحيوي المستخدم في المكافحة والمربات في المختبر أو التي جمعها من مناطق لم يسبق معاملتها بالمبيد الحيوي إلى المناطق التي توجد فيها العشيرة المعاملة بالمبيد وعلى مراحل، حيث ستؤدي هذه العملية من الناحية النظرية إلى ان يظل مستوى المقاومة في العشيرة الحشرية اقل من المستوى قبل المعاملة هذه الطريقة تصلح لمعاملة البيوض حيث يوجه استخدام مبيدات الحشرات الحيوية فيها ضد الاناث. ان من محددات هذه الطريقة هو ان الذكور تكون معرضة للموت بسبب المبيدات الحيوية، فضلاً عن ان التربية الكثيفة ونقل اعداد من الافراد الحساسة من مكان لأخر هي عملية صعبة ومكلفة.

2- الملاجئ: -

هذه الطريقة تعتمد على ابقاء جزء من العشيرة الحشرية داخل الملاجئ بعيداً عن المبيد الحيوي حيث يسمح لها بعد ذلك بالتزاوج مع العديد من الافراد الحساسة مع قلة من الأفراد المقاومة بحيث تؤدي في النهاية إلى خفض نسبة الأفراد المقاومة إلى اقل حد ممكن مع تتابع الاجيال. ان نجاح طريقة الملاجئ تعتمد على ما يأتي: -

أ- ان تكون صفة المقاومة متنحية.

ب- ان يتم التزاوج بشكل عشوائي.

ت- يمكن للبالغات أن تنتقل بدرجة كافية بين النباتات المعاملة.

ث- عدم تعرض منطقة الملاجئ لأي مبيد.

يتم وضع الملاجئ عادة على طول المناطق المعاملة حيث ان وجودها يكون عادة خارج الحقول المعاملة، ويفضل ان تكون الملاجئ بشكل صفوف بالتبادل مع الصفوف المعاملة، ويجب أن تشغل الملاجئ 5-10% من المساحة الكلية للحقل حيث كلما زادت مساحة الملاجئ كلما طال تأخر ظهور المقاومة، ويقال ان مساحة الملاجئ عندما تشغل 10% من مساحة الحقل فأنها تؤخر ظهور المقاومة في حشرات حرشفية الأجنحة إلى ما يزيد عن ألف جيل.

ان عدم تمكن الحشرات الكاملة من الانتقال بين الملاجئ والحقل المعامل للتزاوج. فإن المقاومة سوف تنمو وتتطور بسرعة في هذه المناطق، كذلك فإن تعرض الملاجئ لمبيد الحشرات الحيوي الذي يعامل به الحقل المستهدف بالمكافحة سوف يؤدي ذلك إلى نقص تعداد الافراد الحساسة المعدة للتزاوج مع الافراد المعاملة بالمبيد.

أن نتائج الدراسات المختبرية الخاصة بالملاجئ، قد لا يمكن التنبؤ بنتائجها عند تطبيقها في الحقل. ففي عام 1999 اظهرت الدراسات ان التزاوج العشوائي قد لا يتم بالشكل الصحيح في الحقل وذلك لان اليرقات المعاملة ببكتريا الـ .B.t من دودة الجوز تحتاج إلى 5.7 يوم أكثر من الحشرات غير المعاملة لتطورها وبما ان اكثر من 80% من فراشات دودة الجوز القرنفلية تتزاوج خلال الايام الثلاث الأولى من خروجها من العذارى عليه فان التوقع ان تتزاوج الافراد الحساسة معاً وذلك قبل خروج الحشرات الكاملة المقاومة وبذلك لا تتحقق العشوائية في التزاوج، وبالرغم من عدم اكتمال الدراسات الخاصة بالملاجئ، الا ان ما حققته من نجاحات من خلال النتائج المتحصل عليها يعزز هذا الاتجاه، الا ان ما يحد من استخدامها هو مستوى ادراك الفلاح لوضع الملاجئ جنباً إلى جنب مع المناطق المعاملة.

هناك نظام أو طريقة مشابهة لطريقة الملاجئ استخدمت مع المحاصيل السامة للحشرات والحاوية على الجين الخاص بتوكسين البكتريا .B.t، هي طريقة مخاليط البذور Seed Mixtures لخفض مستوى مقاومة الحشرات لتوكسين .B.t، حيث تم زراعة احد الحقول بخليط من بذور القطن غير المعدلة وراثياً مع بذور قطن معدلة وراثياً (تحوي الجين الخاص بتوكسين الـ .B.t) هذه الطريقة من الزراعة سوف ينتج عنها نباتات تتوزع عشوائياً بينها السليم والمعدل وراثياً. هذه الطريقة لم تلقى النجاح الكافي بسبب ان الحشرات الحساسة يمكن ان تتغذى على النباتات الحاوية على سم. الـ .B.t. وتموت وبذلك تنخفض اعدادها في الحقل.

3- الرش البقعي أو الشريطي: -

هذه الطريقة تشبه إلى حد كبير طريقة الملاجئ في انها تحتوي على مناطق معاملة بالمبيد الحيوي الذي بدأت الحشرات بمقاومته واخرى خالية منه، الا ان هذه الطريقة تختلف عن الملاجئ في امكانية رش البقع أو الاشرطة غير المعاملة بالمبيدات الحيوي بمبيد حشرات آخر على ان لا تكون هناك مقاومة مشتركة بين المبيدات المستخدمة في الحقل، العديد من الدراسات اكدت ان هذه الطريقة غير ناجحة وذلك لسرعة ظهور المقاومة فيها لوجود أكثر من عامل ضغط انتخابي.

4- دورات المبيدات: - تعتمد هذه الطريقة على استخدام مبيدين أو أكثر بالتتابع، حيث تؤدي هذه العملية إلى تأخير ظهور المقاومة، ومع ذلك فان الدورات المتعاقبة للمبيدات قد لا يتحقق النجاح الكافي إذا كانت هناك مقاومة مشتركة بين المبيدات وعندما لا تتعرض العشيرة لنفس مبيد الحشرات فان مستوى المقاومة ينخفض بوضوح.

5- التخصص النسيجي والزمني للمبيد الحيوي: هذه الطريقة تستخدم مع مبيدات الحشرات الجينية المنقولة بالهندسة الوراثية مثال ذلك جينات توكسين الـ .B.t التي يتم نقلها فقط في الوقت الذي تحتاج اليها أو في الاجزاء الاكثر اهمية أو الاكثر قابلية للإصابة هذه الطريقة تشبه طريقة الملاجئ في ان النبات يملك ملاجئ خاصة به تكون خالية من سم أو توكسين الـ B.t مثال ذلك ان نبات القطن يمكن ان ينتج توكسين في انسجة الجوز حديث التكوين وهو من اهم اجزاء محصول القطن فيما بقية اجزاء النبات تكون خالية من توكسين الـ .B.t ان هذا التخصص الفسلجي قد لا ينفع مع الحشرات التي تهاجم كل اجزاء النبات تقريباً مثل دودة الذرة الاوربية.

اما بالنسبة للتخصص الزمني فهو ان الجين الخاص بتوكسين الـ .B.t يبدأ بالتعبير عن نفسه عند وصول الاصابة إلى مستوى الحد الاقتصادي الحرج وقبل هذه الفترة يكون النبات غير سام مما يقلل من الضغط الانتخابي للمبيد على الحشرة وهذا يؤخر ظهور عملية المقاومة.

الستراتيجية الثانية: تكامل طرائق المكافحة Control Methods Integration

تعتمد هذه الستراتيجية على عمل توليفه من وسائل المكافحة، بعضها يعتمد على افكار قديمة والاخر على افكار حديثة من اجل السيطرة على مقاومة الآفات الحشرية لفعل المبيدات الحيوية هذه الستراتيجية مبنية على فرضية ان مستوى المقاومة يمكن ان يكون اقل مع استخدام طريقتين أو أكثر من طرائق المكافحة في وقت واحد مقارنة باستخدام كل طريقة بشكل منفرد. سواء في ظل ترتيبات مؤقته أو دائمة. ولعل من اهم الطرائق المستخدمة لتحقيق هذه الاستراتيجية ما يأتي: -

1- طريقة مخاليط المبيدات: تعتمد هذه الطريقة على عمل توليفه من مبيدين أو اكثر، حيث يتم خلط المبيد الحيوي مع احد مبيدات الحشرات الكيميائية في عملية المكافحة لتأخير ظهور السلالة المقاومة لان لكل مبيد طريقة تأثير مختلفة في الحشرات ان نجاح هذه الطريقة يتطلب التأكد من انخفاض مستوى المقاومة المشتركة بين المبيدات المستخدمة، لا تتوفر لحد الان نتائج تطبيقية حقلية تؤكد ان استخدام مخاليط المبيدات اخرت ظهور المقاومة لبكتريا .B.t. كما يمكن استخدام أو خلط المبيد الحيوي مع احد المواد المؤازرة Synergister (وهي مركبات غير سامة عندما تستخدم بمفردها) ولكن عند خلطها مع المبيدات فأنها تزيد من التأثير السام للمبيدات، وقد وجد ان المركبات المثبطة للأنزيمات المحللة لبروتين السيرين Serine Protease Inhibitors تزيد من سمية بكتريا B.t. ضد بعض الانواع الحشرية حيث ان ارتفاع مستوى السمية يؤدي إلى خفض مستوى المقاومة.

2- طريقة التراكم الجيني: - ويقصد بها عمل توليفه أو خليط من توكسينات بكتريا .B.t المختلفة، أي خليط من توكسينات B.t.cry مع توكسين B.t. Cyt حيث تم استخدام هذه التوكسينات بالتزامن. حيث ان لكل من هذه التوكسينات اماكن ارتباط مختلفة في المعدة الوسطى للحشرات وقد اظهرت الدراسات ان استخدام توكسين Cyt IAa قد ساعد في التغلب على مستوى المقاومة بمعدل 500 مرة عند خلطه مع توكسينات B.t. Cry III Aa في حشرة Culex scripta. دراسة اخرى اظهرت ان استخدام جرعات تحت مميته من توكسينات Cyt A مخلوطة مع توكسينات Cry Iv ادى إلى خفض مستوى المقاومة بمعدل 1000 مرة. في العشيرة المقاومة لتوكسين Cyt Iv في بعوض الكيولكس Culex quiriquefasciatus وعلى الرغم من ذلك فان هناك معوقات تحد من استخدام هذه الطريقة ولعل من اهمها هو ظاهرة المقاومة المشتركة، حيث أظهرت عشيرة Heliothis virreseens. دودة التبغ مقاومة مشتركة للعديد من السلالات لتوكسينات الـ B.t. Cry. كما اظهرت حشرتي الفراشة ذات الظهر الماسي Platella xylosteriia وعثه الطحين الهندية Plodia interpunctella في الحقل والمختبر مقاومة لستة توكسينات مخلوطة من مجموعة Cry.

3- التكامل بين المبيد الحيوي والأعداء الحيوية: - هذه الطريقة يمكن استخدامها مع المبيدات الحيوية والمتخصصة والتي لا تؤثر في الاعداء الحيوية للحشرة المستهدفة بالمكافحة، أو استخدام المبيد الحيوي بتراكيز تكون قليلة التأثير أو غير مؤثرة في العدو الحيوي هذه الطريقة تعتمد على فرضية تقول ان الحشرات المقاومة للمبيدات تكون أكثر حساسية لهجوم الاعداء الحيوية وعليه فان نجاح هذه الطريقة يعتمد على ما يأتي:

أ- ان لا يتأثر العدو الحيوي بالمبيد الحيوي المستخدم في مكافحة الافراد المقاومة من الحشرة.

ب ان يهاجم العدو الحيوي الحشرات المقاومة للمبيد الحيوي وعدم مهاجمته للحشرات الحساسة.

4- طريقة الجرعات العالية: - يمكن تأخير ظهور المقاومة باستخدام جرعة أو تركيز عالي من المبيد الحيوي بدرجة تكفي لقتل افراد النوع الحشري غير المتماثلة Heterozygous Insects والتي تحمل اليلات خاصة بكل من الافراد الحساسة والمقاومة، كذلك فان الحشرات التي تحمل اليل المقاومة تحمل درجات مختلفة من المقاومة تعتمد على حملها لاليل واحد أو اثنين للمقاومة، نظريا فان زيادة جرعة أو تركيز التوكسين سوف تعمل على قتل الحشرات التي تمتلك درجات عالية من المقاومة وان الجرعة العالية قد تقتل ايضاً الافراد المتماثلة Homozygotes وعموماً فان الجرعة العالية قد تقتل 100% من الافراد الحساسة والمقاومة وبذلك تزيل الافراد المقاومة وتمنع تكاثرها وبذلك تؤخر ظهور المقاومة.

ان استخدام طريقة الجرعة العالية قد يتعارض بيئياً مع الافراد الحيوية، حيث القضاء على العشيرة الحشرية معناه ان الاعداء الحيوية قد تترك المنطقة أو تموت مما يؤدي إلى ظهور موجات وبائية من الآفات الحشرية الثانوية.

الستراتيجية الثالثة: المصائد النباتية: Botanical Traps

تعتمد هذه الستراتيجية على تحديد بعض النباتات التي تفضلها الحشرة لزراعتها حول الحقل الرئيسي المزروع بالمحصول الذي تفضله الحشرة ايضا، حيث يتم رش المحصول المصيدة بالمبيد الحيوي الذي سيجذب الحشرات ويقتلها قبل نمو المحصول الرئيسي. كذلك يمكن استخدام المصائد الفرمونية أو رش المبيد، على النباتات النامية حول الحقل بعد خلطه مع الفيرمون حيث تنجذب الحشرات إلى النباتات المعاملة بالفيرمون والمبيد وتموت قبل مهاجمتها للمحصول الرئيسي.

استخدمت المصائد النباتية لتأخير ظهور المقاومة لجينات التوكسينات الـ.B.t في دودة عرانيص الذرة Ostrinia nubilalis حيث تم زراعة نباتات ذرة منقول لها جين توكسين الـ .B.t. كمصيدة بوقت مبكر بعدها تم زراعة الحقل بنباتات خالية من جين الـ B.t هذه العملية ادت إلى انجذاب فراشة عرانيص الذرة إلى النباتات المعدلة وراثياً لأنها نضجت مبكراً، هذه الفراشات تزاوجت ووضعت البيض وعند فقس البيض ماتت جميع اليرقات عند تغذيتها على نباتات الذرة الحاوية على توكسين الـ .B.t.

ارشادات مهمة في إدارة مقاومة الحشرات للمبيدات الحيوية: -

هذه الإرشادات والتوصيات تمثل خلاصة نتائج العديد من الدراسات والابحاث التي اجريت في مجال إدارة مقاومة الحشرات للمبيدات الحيوية، هذه الارشادات يمكن اجمالها فيما يأتي:

اولاً) توصي نتائج الدراسات بضرورة ان تركز برامج إدارة المقاومة الحالية على استخدامها بالتكامل مع طريقة التراكم الجيني.

ثانياً) اوصت وكالة حماية البيئة الأمريكية بضرورة ان تشغل الملاجئ نسبة 20% من المساحة المزروعة بالذرة السامة للحشرات لوجود جين توكسين الـ B.t فيها على ان لا توجد في هذه المناطق حقول قطن مهندسة وراثياً بجين الـ.B.t.

ثالثاً) في مزارع القطن المهندسة وراثياً بجين الـ .B.t. تكون مساحة الملاجئ بحدود 50 % من مساحة الحقل الكلية مع ضرورة عدم معاملة الملاجئ باي مبيد حشرات.

رابعاً) عدم زراعة الذرة المهندسة وراثياً بالـ B.t.. المتخصصة والتي تنتج توكسين Cry IAC بجوار حقول قطن منقول اليه نفس التوكسين، خوفاً من تطور هذه المقاومة في دودة عرانيص الذرة وهي حشرات تصيب كل من الذرة والقطن في نفس الموسم احياناً.

خامساً) بالنسبة لمزارعي البطاطا المهندسة وراثيا بتوكسين الـ B.t. عليهم مراعاة ما يأتي لإدارة المقاومة:

1- مساحة الملاجئ يجب ان لا تقل عن 20% من مساحة الحقل.

2- أن توجد حقولهم بعيداً عن الحقول التي سبق زراعتها بنفس المحصول في العام الماضي.

3- ان تبعد الملاجئ بمسافة 1-2 كم من مزارع القطن المهندسة أو المعاملة ببكتريا الـ .B.t.

سادساً) ان نجاح اي ستراتيجية أو طريقة في إدارة المقاومة يعتمد على تطبيقها بكفاءة عالية وان يستوعب المزارعين طرائق إدارة المقاومة ويتقيدوا بالتعليمات والضوابط التي تصدرها الجهات المسؤولة عن إدارة هذه العملية.