Biyolojik mücadele
Yüklə 109,74 Kb.
|
|
BİYOLOJİK MÜCADELE Dünyada tüm hayvan türlerinin % 97’sini böcekler oluşturmaktadır. Doğada yaşayan böceklerin %99’unun insanlar için faydalı olduğu bilinmekte, % 1’i ise doğaya ve insana zarar vermektedir. Böceklerin doğaya ve insanlara çok çeşitli faydaları vardır. Doğal ortamda polen taşınımına yardımcı olarak tozlaşmayı gerçekleştirirler. Böylece çiçekli bitkilerde meyve ve tohum oluşumunu sağlarlar. Tabiatta ölmüş organizmaları ve organik maddeleri kısa sürede ayrıştırarak, ortamın temizlenmesini ve toprağın verimli olmasını sağlarlar. Birçoğu biyolojik mücadele materyali olarak kullanılırlar. Böceklerin en önemli faydaları ise bazı türlerin ürünlerinin ( örn; bal, ipek gibi) insanlara doğrudan sunmalarıdır. Doğada birçok zararlı böcek türleri de bulunmaktadır. Bu türler özellikle ürün kayıplarına sebep olmakta ve insan ve hayvan sağlığı yönünden tehlike oluşturmaktadır. Dünyada üretilen meyve, sebze, tahıl, yaş ve kuru her türlü gıda maddelerinin ve depolanmış ürünlerin kürk, deri ve kumaş gibi maddelerin her yıl yaklaşık %15-20’si böceklerden zarar görmekte ve kullanılamaz hale gelmektedir. Bu zararların ekonomik karşılığı da yılda yaklaşık olarak 7-10 milyar civarındadır. Günümüzde zararlı böceklerle mücadele çeşitli yollarla yapılmasına rağmen, daha etkili, çevreye zararları az olan ve daha ekonomik mücadele yöntemleri halen araştırılmaktadır. Çoğu zaman birden fazla yöntemin bir arada kullanıldığı entegre mücadele yöntemlerinin (IPM) uygulanması gerekmektedir. Zararlı böcekler ile mücadele, kitle üremesi yapan veya yapma yeteneğinde olan böcek populasyonlarının sayısının artmasını engellemek için gerçekleştirilen mücadele olarak bilinir. Tarımda ve ormancılıkta uygulanan çeşitli zirai mücadele yöntemleri vardır.
Genellikle zehir etkisi yüksek kimyasal bileşiklerle zararlı etmenin baskı altına alınmasıyla yapılan mücadeledir.
Kimyasal mücadelede ortaya çıkabilecek olumsuz etkiler
Biyolojik Mücadele: Zararlı böcek populasyonlarını dolayısıyla böceklerin zararını azaltmak için canlı organizmalardan ( mikroorganizmalar, predatörler, parazitoid böcekler, omurgasızlar, omurgalılar, feromonlar, böcek büyüme düzenleyicileri, bitkisel maddeler ve genetik kontroller) faydalanılarak yapılan ekonomik, güvenilir ve başarılı bir mücadele yöntemidir. Tablo: Biyolojik ve kimyasal mücadelenin karşılaştırılması “Biyolojik mücadele”sözcüğü ilk defa Kaliforniya üniversitesinden Harry Smith tarafından böcek populasyonlarının çeşitli uygulamalarla kontrol altına alınması için kullanılmıştır. Daha sonra biyolojik mücadele, ziraat ve ormancılıkta bitkiler için zararlı olan herhangi bir böceğin, tercih edilen herhangi bir organizma veya bu organizmaya ait çeşitli ürünler kullanarak kontrol altına alınması olarak ifade edilmiştir. Günümüzde zararlı böceklerin kontrol altına alınmasında sadece organizmalar değil, aynı zamanda çeşitli biyolojik materyaller de kullanılmaktadır. Biyolojik mücadelede kullanılan materyallerin başlıcaları; parazitoid ve predatörler, feromon ve diğer cezpediciler, bitkisel insektisidler, böcek büyüme düzenleyicileri, mikrobiyal organizmalar ve genetik mühendisliği yöntemleridir.
Çevre kirliliği, insanlar, yok önemli vahşi yaşam, diğer hedef olmayan organizmalar, toprak vb. için tehlikesi Doğal dengeyi bozması ve yok rastlanır Ekolojik aksaklık Mücadelede devamlılık süreklidir tekrar edilmelidir Ölüm oranına karşı direnç çok nadir veya yok rastlanır gelişimi
Zararlı kontrolünde genel Teorik olarak limitsiz. Hemen tüm böcekle Uygulama Fakat tüm zararlılara uygulanamaz. re uygulanabilir. İs- Halen geliştirilmekte.Kontrol 1-2 tenmeyen durumlar yıl da sağlanabilir. Ortaya çıkabilir. Psikolojik olarak kullanıcıyı tatmin eder. BİYOLOJİK MÜCADELE TANIMI 1919 yılında ABD’den H.S.Smith tarafından ilk kez biyolojik mücadele terimi kullanılmıştır. Eski Mısırlıların 5000 yıl kadar önce farelere karşı kedileri kullanmaları biyolojik mücadelenin başlangıcı sayılır. 1000 yıl kadar önce de Çin’de karıncaların avcı böcek olarak kullanıldığı bilinmektedir. Günümüzde de hala kesin bir tanımı yapılamamıştır. Basit olarak “zararlı populasyonların doğal düşmanları yolu ile baskı altına alınması” şeklinde tanımlanmaktadır. Biyolojik mücadele terimi hem insanlar tarafından doğal düşmanların zararlılara karşı kullanılması yani “Uygulamalı Biyolojik Mücadele” hem de insan müdahalesi olmadan ola gelen baskıyı yani “Doğal Biyolojik Mücadeleyi” ifade etmek için kullanılmaktadır. DeBach (1974) Biyolojik Mücadele’yi “Asalak ve avcı türlerde patojenlerin, herhangi bir organizmanın yoğunluğunu, bu etmenlerin olmadığı zamanki yoğunluğundan daha az düzeyde tutmalarını sağlayıcı faaliyetler” olarak tanımlamaktadır.
Biyolojik mücadelenin en yüksek düzeye çıkartılabilmesi için uygulama yöntemlerinin iyi bilinmesi gerekmektedir. Genel olarak uygulama yöntemlerini 3 ana başlık altında toplayabiliriz:
Yeni Doğal Düşmanların İthali Bir bölgeye yeni bir zararlı girdiğinde, o bölgede zararlının doğal düşmanı yoksa bu zararlı ekonomik zararlara neden olmaktadır. Doğal düşmanın orijini araştırılıp doğal düşmanı belirlenmekte ve orijin ülkeden ithal edilerek faunaya yerleştirilmesi sağlanmaktadır. Bu yönteme “Klasik Biyolojik Mücadele” denmektedir. İthal edilen doğal düşmanlar doğaya salındıklarında bazı durumlar gözlenmektedir:
İthal edilecek doğal düşmanın özellikleri aşağıda belirtildiği gibi olmalıdır:
Doğal Düşmanların Çoğaltılması Doğal düşman kışlayamıyorsa, yeterli miktarda değilse ya da zararlıyı baskı altına alacak populasyon düzeyinde değilse laboratuvarda çoğaltılır. Entomopatojenler de en çok kullanılan yöntemdir. Böcek patojenleri ile yapılan çalışmalarda bu yöntem kullanılmaktadır. DDT ve benzeri ilaçlarla sinek mücadelesinin sınırlandırılması, bazı ülkelerde kaldırılması sineklerle mücadelede patojenlerin kullanımını devreye sokmuştur. Bu konuda özellikle Bacillus thuringiensis lepidopter zararlılara karşı oldukça başarılı olmuştur. Not: DDT ( dikloro difenil trikloroethan) çok zehirli bir böcek öldürücüdür, kolayca vücuttaki yağlarda çözünür ve gıda zincirinde birikmeye başlar. Bir çok kuş soyunun tükenmesine yol açmıştır. ABD ve Avrupa da yasaklanmış ama Türkiye de yasak değildir. Doğal düşmanların çoğaltılması biyolojik mücadele yöntemleri arasında en son düşünülmesi gereken yöntemdir. Çünkü parazitoid ve predatörlerin üretimi zor ve pahalıdır. Bu durumun aşılması üretimi kolaylaştıracaktır. Doğada doğal düşman yazı veya kışı geçiremiyorsa çoğaltılmaktadır. Virüs, bakteri, fungus preparatları sürekli doğada kalmamaktadırlar. Bu nedenle çoğaltılmaktadırlar. Doğal Düşmanların Korunması ve Desteklenmesi Biyolojik mücadelenin sürekli olması isteniyorsa doğal düşmanlar korunmalıdır. Doğada her zararlının 3-5 tane baskı altında tutan türü vardır. Bu türlerin korunması ve desteklenmesi gerekmektedir. Bunun için doğal düşmanlara olumsuz etki eden etmenler ortadan kaldırılmalıdır. Bilinçsiz ve sık ilaç kullanımı hedef olmayan canlıları, doğal düşmanları etkilemektedir. Bu olumsuz etki 3-4 yıl sürebilmektedir. Baskıdan kurtulan zararlılar kısa sürede çoğalarak ekonomik zarar eşiğinin üstüne çıkmakta ve önemli zararlar vermektedirler. Doğal düşmanların faaliyetlerini engelleyen faktörler iyi araştırılarak ortaya konmalıdır. Doğal düşmanı etkileyen olumsuz etmenler;
Koruma için ilaçların hedef zararlıya özel olması, az ilaç yapılması, ağaçların belli bölgelerinin ilaçlanması gibi yöntemler uygulanmaktadır. Destekleme için doğal düşmanın barınacağı, gelişimini sağlayacağı bahçe kenarındaki otlar, çiçekli bitkiler yakılmamalıdır. Biyolojik Mücadelede Kullanılan Etmenler
Bu yararlı gruplar doğal biyolojik mücadelede doğal dengenin korunmasını sağlamaktadır. Doğal düşmanlarla insanlar tarafından yapılan biyolojik mücadelede de en çok parazitoidler, predatörler ve entomopatojenler kullanılmaktadır.
Parazitoidler konukçularının farklı biyolojik dönemlerine yumurta bırakabilirler. Buna göre de farklı isimler alırlar. Sadece yumurtayı parazitleyenlere yumurta parazitoidleri, larvayı parazitleyenlere larva, pupayı parazitleyenlere pupa, vs. gibi. Bunun yanında bazı parazitoidler konukçularını belli dönemde parazitleyip gelişmelerini onların diğer bie döneminde tamamlayabilirler. Örneğin yumurta-larva parazitoidleri konukçularını yumurta dönemindeyken parazitleyip, gelişimlerini konukçuları larva dönemindeyken tamamlarlar. Zararlılara saldıran parazitoide primer parazitoid; primer parazitoitlere saldıranlara hyperparazitoid denmektedir. Hiperparazitoitler biyolojik mücadele için istenmeyen bir durumdur. Bir konukçu türe veya akraba birkaç türe saldırmaktadırlar. Parazitoitler predatörlere göre üretimlerinin kolay olması, konukçu spektrumunun dar olması nedeniyle klasik mücadelede en çok kullanılan etmen grubu oluşturmaktadır.
Ayrıca bu mücadele yöntemlerinin dışında, ülkemizde feromon tuzakları da kullanılarak biyolojik mücadele yapılmaktadır. Feromonlar böceklerde bir türün bireyleri tarafından hissedilerek reaksiyon göstermesine sebep olan kimyasal maddelerdir. Bu maddeler cinsel cezbedici, buluşma, dağılma, alarm verme, yol veya sınır belirleme, tat uyarması, dişinin üreme faaliyetlerinin engellenmesi gibi etkilerine göre sınıflandırılabilir. Bunlar arasında cinsel cezbedici hormonlar bitki koruma alanında büyük ölçüde kullanılmaktadır. Dişi böcekler bu feromunu çiftleşmeye hazır olduklarını belli etmek ve erkeklerin kendilerini bulabilmesi için salgılarlar. Bu maddeler hava hareketi ile taşınırlar ve erkeklerin antenleri aracılığıyla algılanırlar. Feromonların etkileri çok eskiden beri bilinmekle beraber ilk olarak 1954 ‘de İpek böceklerinin koku salgı bezlerinden elde edilip, tanımlanmış ve erkekleri çektiği belirlenmiştir. Daha sonraki yıllarda bir çok böceğe ait feromonlar izole edilip tanımlanmıştır. Günümüzde feromonlar sentetik olarak üretilmekte ve bu iş için geliştirilmiş tuzaklarda çekici olarak kullanılmaktadır. Ülkemizde özellikle bazı kabuk böcekleri ( Coleoptera)’ ne karşı feromon tuzakları kurularak mücadele yapılmaktadır. ( feromon kapları= dispenser). ( Ülkemizde 1980’li yıllarda Bornova Zirai Mücadele Araştırma Enstitüsü tarafından ilk denemeler başlatıldı). Zararlı böceklerle mücadelede feromonlardan yararlanmak üzere üç metot geliştirilmiştir; bunlar gözlem ve erken uyarı, kitle tuzaklama ve çiftleşmeyi engellemedir. İlk yöntemde; uygun feromon içeren bir tuzak hassas ürünlerin bulunduğu alana yerleştirilir ve çekiciliği nedeniyle tuzağa gelen zararlı bireyler düzenli aralıklarla kontrol edilir. Kitlesel feromon tuzakları öncelikle orman zararlıları için kullanılır, bu yöntem çekme ve vyok etme yönteminin şeklidir, genel anlamda hedef zararlı türlerin yakalanması öldürülmesini içerir. Cezbediciler, ışık, (örn, UVışınları), renk (ör; sarı renk çok çekicidir), salgılanan feromonlar vs. burada etkili olabilir. Üçüncü metot çiftleşmenin aksatılması olarak adlandırılır. Böceğin bulunduğu sahada çiftlerin buluşmasını engelleyecek sentetik feromonlar kullanılarak yapılır. Korunacak alanda hedef böcek için feromon salgılayan çok sayıda dispenser yerleştirilir. Bu dispenserlerden yeterli yoğunlukta feromon konsantrasyonu sağlanarak doğal feromon maskelenir ve erkeklerle dişilerin buluşması, böylece doğurganlıkları engellenir. Erkeklerin antenleri üzerindeki reseptörlerin adaptasyonundan ve yanlış sinyallerin takip edilmesi sonucunda oluşan karışıklıktan kaynaklanabilir. Sentetik feromonların kullanımıyla ortamda bulunan feromon düzeyinin artması dişilerin doğal feromon sinyallerini gizleyebilir ve bu nedenle erkekler dişileri ayırt edemeyebilir.
Bitkisel İnsektisitler Bitkilerden elde edilen insektisitler böcek mücadele sisteminde önemli rol oynarlar. Sentetik pestisitlere göre hem kolay elde edilir, hem de ekonomiktirler. Bitkisel insektisitler ya doğal olarak oluşan direkt bitki materyalleri veya bu materyallerden geliştirilen maddelerdir. Bunlar öğütülüp toz haline getirilmiş kaba bitki ekstreleri veya bunların başka maddelerle ( kül , tebeşir tozu vs.) karıştırılmasıyla elde edilen karışımlar halinde uygulanır. Çok çeşitli bitkilerden elde edilmiş toz ekstreler vardır. Bunlar pyretrium çiçekleri, rotenon kökü, sabadilla tohumları ryania filizleri, nikotina ve neem yaprakları gibi bitkisel yapılardan hazırlanmıştır. Hazırlanan ekstreler genellikle su veya organik çözücü ekstrelerdir. Daha sonra bunlar sıvı konsantreler veya yukarıda belirtilen tozlara karıştırılarak insektisidal tozlar şeklinde kullanılır. Nikotin ve limonen bitki materyali veya ekstrelerinden ekstraksiyon( ayırma yöntemi) ve distilasyonla (buharlaştırarak ayırma yöntemi) elde edilen önemli bir pestisittir. Öte yandan bitki orijinli yağlardan üretilen insektisidal sabunlar bitki orijinli olmalarına rağmen, botaniksel biyolojik mücadele maddeleri arasına sokulmazlar. Yine bitkisel mücadele maddeleri arsına alınmayıp, bitki orijinli olan bir başka kontrol materyali ise petrol yağları ve bitki yağlarıdır. Petrol yağı 1870’lerden beri bitkilere sprey şeklinde koruyucu olarak uygulanmaktadır. Su ile karıştırılan yaklaşık %2’lik solüsyonlar, suyun hemen damlayıp akmasını yağın ise bitki üzerinde kalıntı oluşturarak korumayı sağladığı tespit edilmiştir. Şimdiye kadar kullanılan bazı önemli bitkisel kontrol maddeleri tablo’da verilmiştir. Bazı bitkisel insektisitlerin özellikleri :Tablo sy:20 fotokopi Böcek büyüme düzenleyicileri : Böcek büyüme düzenleyicileri (BBD) zararlı böceklerin büyümesinde rol alan hormon ve büyüme maddelerinin benzerleri olup, böceklerin gelişmelerini sağlamazlar. Bu tür maddelerin klasik maddeler yerine kullanılmalarının asıl sebebi, çevreye karşı fazla toksik olmamaları ve hedef organizma için seçici olmalarından kaynaklanmaktadır. Sadece özel bir hedef üzerinde etkili olduklarından ( ör; lepidoptera) faydalı parazit ve predatörler üzerinde fazla zararlı olmazlar. En çok kullanılan iki büyüme düzenleyici grubu etki şekilleri ile birbirinden ayrılır. Metamorfozun hormonal kontrolunu bozarak böceklerin normal erginleşmelerine etki eden Jüvenoid ( örn; fenoksikarb, hidropren, metopren, priproksifen) gibi kimyasallar jüvenil hormon taklitleridir.Jüvenoidler gelişmeyi durdurur ve böylece böcek ya erginleşmeyi tamamlayamaz ya da kısır veya kusurlu bir ergin olur. Jüvenoidler ergin böcekleri ergin olmayanlardan çok daha fazla olumsuz etkilediklerinden bunların pire, sivrisinek, ve karınca gibi ergin evrede zararlı olan böceklere karşı kullanılmaları daha uygundur. Kitin sentezi inhibitörleri ise ( buprofezin, diflubenzuron, lufenurongibi)böcek kütikülalarının yapısını oluşturan kitinin oluşumunu engellerler. Kitin sentezi inhibitörlerine maruz kalan böcekler deri değişimi sırasında veya hemen sonrasında ölürler. Böcek büyüme düzenleyicileri kapalı ortamlarda oldukça kalıcıdırlar, silolarda depolanan ürünlerde ve konutlardaki zararlı böceklerin kontrolünde kullanışlıdırlar. Tipik olarak jüvenoidler, kentsel alanlardaki zararlıların kontrolünde kullanılır ve kitin sentezi inhibitörlerinin depo zararlısı kın kanatlıların kontrolünde kullanılmalarıyla ilgili oldukça fazla uygulama vardır. Bununla birlikte böcek büyüme düzenleyicileri örneğin priproksifen Güney Afrika da turunçgillerde olduğu gibi açık alanlarda da kullanılmıştır. Bu kullanım doğal düşmanlara özellikle de coccinellidere ve ayrıca parazitoid arılara da olumsuz etki yapmıştır. Ticari kullanım amaçlı geliştirilen büyüme düzenleyicilerinin en yeni grubu deri değiştirme hormonlarının taklitlerini içerir. Ekdizon ile aynı etkiyi yapan bu hormonların ekdizon reseptör proteinlerine bağlanarak deri değiştirme işlevini bozdukları düşünülmektedir. Bunlar ergin olmayan böceklere ( özellikle Lepidopterlerde) karşı başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Zararlı Böceklerle Biyoteknolojik Mücadele: Böceklere karşı geliştirilen bitki dirençliliği, kalıtsal genetik özellikler sayesinde olur. Bu genetik özelliklere sahip bitkiler aynı koşullara maruz kalan fakat benzer genetik özelliklere sahip olmayan diğer bitkilerden daha az zarar görürler. Genellikle belirli böcek zararlarına karşı dirençli bitkilerin üretimi dirençli karakterlerin seçilip bu karakterlere sahip bitkilerin yetiştirilmesiyle sağlanır. Böceklere karşı bitki dirençliliğinin üç temel fonksiyonel kategorisi vardır. Bunlar; Antibioz, Antiksenoz ve Tolerans’tır. 1-Antibioz; fitofaj böcek tarafından tüketilen bitki, böceğin biyolojisi üzerinde olumsuz etki yapar.Böcekler üzerine antibiyotiklerin etkileri hafif seviyeden ölümcül seviyeye kadar değişir. Antibiyotik faktörler; toksin, büyüme inhibitörleri, indirgenmiş besin seviyesi, trikom bezlerinden salgılanan yapışkan salgılar ve silika ve lignin gibi sindirilemeyen bitki bileşiklerinin yüksek konsantrasyonlarını kapsar. 2-Antiksenoz; bitki böcek açısından fakir bir konaksa böceğin beslenmesinde caydırıcı etki yapar. Antiksenotik faktörler bitkilerin kimyasal uzaklaştırıcıları ve engelleyicileridir, tüylenme( basit veya salgı yapan trikomlar ile kaplanmış olma), yüzey mumları, yaprak kalınlığı veya sertliği gibi böceklerin bitki üzerinde koloni oluşturmasını engelleyici yapıları içerir, 3-Tolerans; bitki böceğin vermiş olduğu zararlarla başa çıkabilir veya böceğin verdiği zararın üstesinden gelebilir. (bitkinin böceğe verdiği zararlarla başa çıkabilmesi ve bu zararları telafi edebilmesidir). Ve sadece bitkinin özellikleri ile ilgilidir, böcek bitki ilişkilerini kapsamaz. Böcek dirençliliği ve bitki genetik mühendisliği Bitkilere zarar veren böceklerin kalite ve verim düşmesi üzerinde oldukça büyük etkisi vardır. Moleküler biyologlar mısır, pamuk, tütün, domates ve patates gibi çok sayıda ürünün böceklere direnç gösterebilecek varyetelerini üretebilmek için genetik mühendisliği tekniklerini kullanmaktadır. Bitkiler bu teknikler sayesinde arazi koşullarında böceklerin beslenmesini engelleyici maddeler ve böcek öldürücü proteinler sentezleyebilirler. Bu proteinleri kodlayan genler bakterilerden( bacillus thuringiensis.) ve diğer bitkilerden elde edilirler. Bu iş için iki yaygın metot kullanılır; 1-Hücre duvarını delerek geni çekirdeğin içine iletmek için elektrik sinyali veya metal bir tel veya cisim kullanarak 2- Kök uru oluşturan Agrobacterium tumefaciens ‘in plazmiti yoluyla aktarılırlar. Bu bakteri enfeksiyon sırasında kendi DNA’ sının bir kısmını bitki hücresi içine gönderebilir. Genetiği değiştirilmiş ( transgenik) dirençli bitkilerle böceklerin kontrol edilmesi , insektisitlere dayalı kontrole göre çeşitli avantajlara sahiptir. Bu avantajlar arasında ; sürekli koruma sağlaması( insectisit spreylerin ulaşamadığı bitki kısımları dahil) , bilinçsiz insektisit kullanımının ekonomik ve çevresel maliyetini ortadan kaldırması ve yeni ürün varyetelerinin yeni insektisitlere göre daha ucuz geliştirilmesi gibi bir çok yönü gösterilebilir. Bu şekilde genetiği değiştirilmiş bitkilerin çevre ve insan güvenliğini azaltıp azaltmadığı konusu günümüzde en çok tartışılan konulardan birisidir. Genetiği değiştirilerek yabancı toksinler üreten bitkilerle ilgili problemler ; kayıt altına alma, bu yeni biyolojik organizmalar için patent alma ve hedef popülasyonlarında direnç gelişmesi olasılığı gibi çeşitli karmaşıklıklar içerir. Örneğin transgenik bitki dokusundaki bu proteinlere sürekli maruz kaldıktan sonra böceklerin Bt. ( Bacillus thuringiensis.) toksinlerine karşı direnç geliştirecekleri tahmin edilmektedir. Bu tür endişeleri ortadan kaldırmak için bu tür bitkiler uzun süre kontrollü alan denemeleri yapıldıktan sonra kullanımları mümkün olmaktadır. Biyolojik mücadele uygulamalarını olumsuz yönde etkileyen başlıca faktörleri aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.
4) Toz : Parazitoit ve predatör böceklerin etkinliklerini azaltıcı etki yapmaktadır. 5) Ergin Gıdası: Birçok faydalı böceğin erginlerinin beslenebilmesi ve çoğalabilmesi için nektar, polen, balözü v.b. maddelere ihtiyacı vardır. Mikrobiyal Mücadele Mikroorganizmalar; bakteriler, virüsler ve küçük ökaryotlardan oluşur ( örneğin protisler, mantarlar, ve nematodlar)Bazıları patojeniktir, genellikle böceklerin ölümüne neden olurlar ve bunların çoğu belli böcek cinslerine ve familyalarına özelleşmişlerdir. Böceğin çevresinde ve genellikle toprakta bulunan organizmalar sporlar ve viral partiküller enfeksiyona neden olurlar. Bu patojenler böcek vücuduna çeşitli yollarla girer. Virüsler, bakteriler, nematotlar ve protisler genellikle ağız yoluyla vücuda girerler. Mantarlar ve bazı nematotlar ise kütikula ve kütikuladaki yaralardan ve ayrıca hava delikleri ve anüs yoluyla vücuda girebilirler. Virüsler ve protisler dişinin ovipozitörü aracılığıyla ya da yumurta evresi sırasında enfekte edebilirler. Mikroorganizmalar böceğin vücuduna girdikten sonra çoğalırlar. Konak yoğunluğu az olduğunda, patojen ve konak arasında temasın az olması nedeniyle hastalığın görülme oranı genellikle zayıftır. Mikrobiyal insektisitler hedeflenen organizmalara etkilerinin yanında, diğer kontrol metotları ile uyumluluğu ve kullanımlarının güvenli olması nedeni ile avantajlı bir yöntemdir. Bütün entomopatojenlerin üretimi kimyasallardan daha pahalıdır. Bal arıları ve ipek böceklerinin viral bakteriyel ve protist patojenlere karşı direnç geliştirmelerinin kanıtlanması gibi böceklerde mikrobiyel patojenlere karşı direnç geliştirebilirler. Şekil : Entomopatojenlerin böceğe muhtemel giriş yerleri;
Üretim sonrası, faydalı organizmaların kullanıcıya zaman kaybetmeden ulaştırılması gerekir. Eğer bu süre 48 saat içerisinde olursa aşırı sıcak, soğuk veya kaba taşıma işlemleri dışında herhangi bir problem olmaz. Taşıma işlemi uzun süre alacaksa iklimsel kaplar içinde besinle birlikte predatörün erken dönemleri şeklinde yapılmalıdır. Predatörün paketlenmesinde kanibalistik problemleri göz önünde bulundurularak aşırı yoğunlukta olmaması gerekir. Uluslararası nakiller göz önünde bulundurulduğunda besi yeri kullanmak gerekmektedir. İyi olmayan yöntemler genellikle doğal düşmanın ölü veya etkisiz şekilde ulaşmasına yol açar. Doğal Düşmanların Alan Uygulamaları: Her bir doğal düşman, sera veya alana farklı dönemlerde salınırlar ( örn; yumurta, nimf veya larva). Doğal düşmanın uygulanma dönemi genellikle taşıma kolaylığı, uygulama alanındaki manipülasyonu ve zararlıyı en iyi şekilde öldürme özelliğine bağlıdır. Genellikle hareketsiz dönem olan yumurta ve pupa taşıma ve uygulama için tercih edilir. Ancak zararlı organizmanın yoğun olduğu durumlarda aktif olduğu dönemde seçilebilir. Faydalı organizmaların alan uygulamaları çeşitli şekillerde yapılabilir. Yumurta ve pupalar ya normal besinleriyle birlikte veya kağıt ve karton üzerine yapıştırılmış olarak alana uygulanırlar .Hareketli dönemlerde ise içlerinden çıkabilecekleri taşıyıcılar içerisinde alana getirilir ve kutudan yayılmaları sağlanır veya bitkiler üzerine püskürtülerek uygulanır. Genellikle doğal düşman, zararlı organizma görünmeye başladığında alana salınır, ancak bazı durumlarda önceden alan uygulaması yapılabilir. Türkiye’de Biyolojik Mücadele Çalışmaları Geçmişte tarımsal ürün bakımından kendi kendine yeten ülke konumunda olan Türkiye şimdi bir çok ülkeden tarımsal ürün ithal etmektedir. Bunun en önemli sebeplerinden biri, ekonomik olarak önemli bitkilerde zararlı böceklerle mücadelenin bilinçli ve tam bir şekilde yapılamamasıdır. Ülkemizde bitkilerin korunması daha çok kimyasal insektisitler kullanılarak yapılmaktadır. Bunlarda hem zararlı böceklerin bu insektisitlere dayanıklılık kazanmasına sebep olmakta hem de çevredeki faydalı böcekleri, bal arılarını, kuşları, balıkları ve hatta insanları etkileyerek ekolojik dengeyi bozmaktadır. Bu insektisitler zararlılardan daha çok zararlılalrın doğal düşmanları olan predatör ve parazitoidlari ortadan kaldırarak zararlı sayısının daha da fazla artmasına neden olmaktadır. Bunların besinler üzerindeki kalıntıları gelecek nesilleri tehdit etmektedir. Türkiye’de biyolojik mücadele ile ilgili ilk kayıtlar 1910’lu yıllara rastlamaktadır. İlk kayıt incir güvesi olan Ephestia coutella (Lepidoptera) ‘nın parazitoidi olan Bracon hebetor ‘un İzmir bölgesinde yoğun olarak bulunduğuna dair kanıtlar vardır. Daha sonra ( 1931-19489 ) aynı parazitoid Almanya’dan getirilerek Ege’de incir depolarına salınmıştır. Turunçgillerde önemli zarar konumuna gelmiş olan defne sineği ( Parabemisia myricae)’ye karşı Eretmocerus debachii Kaliforniya’dan Adana’ya getirilip üretilip salıverilmek suretiyle kısa zamanda zararlının baskı altına alınması sağlanmıştır. Son yıllarda tine turunçgillerde büyük zarar yapan turunçgil yaprak galeri güvesi olan Phyllocnistis citrella ( leopidoptera) ‘nın baskı altına alınabilmesi için yerli parazitoidlerden yararlanma konusunda yoğun çalışmalar vardır. Ülkemizde predatör böceklerin ormanlarda zarar yapan böceklere karşı kullanılmasıyla ilgili çalışmalar yürütülmektedir. Bunların en güzel örneği ladin ormanlarında ciddi zararlara neden olan Dev soymuk böceği ( Dendroctonus micans =Coleoptera) Ne karşı türün doğal predatörü olan Rhizophagus grandis ‘in kullanılmasıdır. Bu predatör 1985 yılından itibaren laboratuvar ortamında üretilerek zararlının yuvası tespit edilen ağaçlara yerleştirilmektedir. Zararlı böcekler üzerinde etkin olan bir diğer organizma da karıncalardır. Karıncaların biyolojik mücadelede kullanılması orman sağlığının korunmasında çok önemli rol oynar. Bu nedenle özellikle Çam kese böceği( Thaumetopoea pityocampa) ‘nın bulaşık bulunduğu ormanlarda bu karıncaların yuvaların korunmasıyla ilgili çalışmalar sürmektedir. Kuşlar böcekleri besin olarak tükettikleri için zararlı böceklerle mücadelede önemli ölçüde kullanılma potansiyeline sahiptirler. Bu amaç doğrultusunda her yıl Orman Genel Müdürlüğü tarafından kuş yuvaları yapılıp ormanlara asılmaktadır. Bir kuşun günlük böcek tüketimi kendi ağırlığından fazla olabilmektedir. Doğada bulunan entomopatojenler böcek popülasyonunun dengelenmesinde büyük öneme sahiptir. Tüm dünyada mikroorganizmalar biyolojki mücadele etmeni olarak kullanılmalarına rağmen ülkemizde bu uygulamalarla ilgili çok az örnek vardır. Bacillus thuringiensis bakterisinden hazırlanan preparatlar bir çok lepidopter zararlılarına karşı uygulanmış ve başarılı sonuçlar elde edilmiştir. Bunun yanında ülkemizde birçok zararlı böcekten entomopatojenler izole edilmiş ve laboratuvar ortamında kendi konakları üzerindeki insektisidal etkileri belirlenmiştir. Ülkemizde özellikle bazı kabuk böceklere ( Coleoptera , Scolytidae) karşı feromon tuzakları kurularak mücadele yapılmaktadır. Orman genel müdürlüğü bünyesinde 2004 yılı verilerine göre ülke çapında toplam 57.806 hektarlık alanda feromon tuzaklarıyla mücadele yürütülmüştür.
ENTOMOPATOJENLER Bakteriler ve Biyolojik Mücadele Entomopatojen bakterilerin konukçularına temel girişi ağız yolu iledir. Böceklerin bakteriyal mikrofloraları bağırsaklarında bulunmaktadır. Bu bakterilerin çoğu sindirimde kullanıldığından faydalıdır. Bazı bakteriler ise böcekler için patojeniktir. Bakteriler böcek larvalarını sarı veya kehribar renge dönüştürür. (amber hastalığı) . Biyolojik mücadele uygulamalarında Gram pozitif bakteriler Gram negatiflere göre daha fazla kullanılmaktadırlar ve mikrobiyolojik insektisitlerin temelini oluşturmaktadırlar. Böceklerde patojen olan bakteriler genellikle ; Bacillaceae, Pseudomonadaceae, Enterobacteriaceae, Streptococcaceae, Mikrococcaceae familyalarında yer almaktadır. Çeşitli bakteri türlerinin, böcekleri akut ya da kronik olarak enfekte ettikleri bilinmesine rağmen sadece Bacillus ( Bacillaceae) ve Serratia ( Enterobacteriaceae) cinslerine ait bakteriler böceklere karşı zirai mücadelede kullanılmaktadır. Bacillus cinsine ait türler en önemli mikrobiyal pestisitlerdir. Bacillus thuringiensis ‘in suşları Lepidoptera ve Coleoptera’nın bir çok türünün ve Diptera’nın birkaç sucul türünün larvalarına karşı geniş spektrumlu bir etkiye sahiptir. Bacillus’un diğer bir türü olan Bacillus sphaericus sivrisineklere karşı kullanılmakta larvaları öldüren bir toksin taşımaktadır. Bt, kristal olarak adlandırılan her biri proteinli tanecikler içeren sporlar oluşturur, bu kristaller bir çok larvanın ölümüne neden olan toksinin kaynağıdır. Bazı türlerde öldürücü etki sadece kristal proteinlerin toksik etkisiyle ilişkilendirilir( bazı güveler ve siyah sivrisineklerde olduğu gibi). Bununla birlikte bir çok türde ( Lepidoptera’da) sporların bulunması toksik özelliği oldukça arttırır. Bir çok böcek türünde ise ölüm toksinlerden ziyada böceğin orta bağırsağında sporun çoğalmasını takiben oluşan zehirlenmeden kaynaklanır. Toksinlerden etkilenen böcek ağız parçalarında, bağırsaklarda ve vücutlarında felç ortaya çıkar ve bu nedenle beslenemez. Serratia ; doğada yaygın olarak toprak, bitki ve suda, nadir olarak hayvan ve insanda bulunur.Bu cinsin en önemli türü Serratia marcescens’tir. Bu cinse ait S. marcescens, S.entomophilia, S. proteamaculans türleri entomopatojendir. S. marcescens ile enfekte olan böcekler 1 ile 3 gün içinde ölür ve kırmızı renk gösterirler. Bu bakteriler ile enfekte olan böcek birkaç içerisinde beslenmeyi bırakır. Serratia türlerinin bağırsakta tripsin aktivitesini azalttığı ve normal sindirim sürecinidurdurduğu görülmüştür. Normalde siyah olan bağırsak içeriğinin rengi açılır ve enfekte olan tırtıllar kehribar rengini alır. Bu tırtıllar beslenmeden kesilir, ve açlık periyoduna girerler. Bu süreç 1-6 ay sürebilir. Bakteriyal patojenlerin çoğu böcekleri sindirim sistemi aracılığıyla enfekte ederler. Bakteriler konak içine girdiğinde hücre dışı ya da hücre içi patojenler olarak gelişirler. Bazı bakteriler ( fırsatçı bakteriler) enzim ve toksinler üreterek böcek hemosolünde hücre dışı olarak gelişirler. Bu bileşikler hücre ve doku parçalanmasına neden olurlar, bu da bölünen bakterilere besin saplar. Bu bakterilerle enfekte olan böcekler birkaç gün içinde ölmektedirler. Endositoz yoluyla konak hücrelere giren bakteriler hücre içi veya hücre dışı gelişme gösterirler. Kimyasal insektisitlerin oluşturduğu problemler alternatif bir zararlı kontrol metodu olarak Bt. ürünlerinin kullanımına ilgiyi artırmıştır. Sonuç olarak Bt. ürünlerinin başarısı ve teknolojik gelişmelerin yararları Bt. ürünlerinin uygun bir şekilde kullanımına, Bt. kristal proteinine karşı direncin anlaşılması ve sınırlandırılmasına bağlıdır.
Virüsler konukçularına çoğunlukla oral olarak sindirim sisteminden , bazıları ise mekanik olarak parazitoidler yolu ile giriş yaparlar.Diğer doğal açıklıklardan ve yaralardan giriş yaptıkları da belirtilmiştir. Virüsler bütün canlılarda olduğu gibi böceklerde de hastalık etmeni olarak bulunurlar. İpek böceği ve balarısı gibi faydalı böceklerde virüsler hastalık oluşturup ekonomik kayıplara sebep olurken, aynı zamanda zararlı böceklerde de enfeksiyon oluşturarak böceğin zararlı etkisinin ortadan kalkmasına imkan verirler. Böcek virüslerinin biyolojik mücadele etmeni olarak kullanılmalarının pek çok avantajı vardır. Bunların başında dar konak spektrumuna sahip olmaları yani, doğrudan etkiledikleri organizmalar üzerinde etkili olmaları, insanlarda hastalık oluşturmamaları ve kolayca yıkıma (degradasyon) uğrayabilmeleridir. Ayrıca birçok virüsün böceklerin hastalanmasına neden olarak böcek salgılarını kontrol etmeleri de önemli bir avantajdır. Virüsler böcekleri larva ve pupa dönemlerinde hastalandırarak öldürmektedir. 20’ den fazla virüs grubu böcek patojeni olarak bilinmektedir. Bunlarda 13 viral familyaya ayrılmıştır. Mikrobiyal mücadele bakımından en çok ön plana çıkmış olan virüsler Baculoviridae familyasındaki türlerdir. Böcek virüsleri gömülü ve gömülü olmayan virüsler olmak üzere iki gruba ayrılırlar. Gömülü virüslerde virionlar( hücre dışınsa çıkan virüs) protein bir matriks içine gömülü iken, gömülü olmayanlarda böyle bir protein yoktur. Böcek virüslerinin enfeksiyon oluşturabilmeleri için böcek tarafından yenilmeleri gerekir. Böcek tarafından yenilen virüs, protein matriks içine gömülü ise gömülü olduğu yapı böceğin orta bağırsağındaki alkali ortamda çözünür. Serbest kalan virionlar böceğin bağırsak hücrelerine geçerek vücuda yayılmakta ve zararlının ölümüne yol açmaktadır. Aynı zamanda çiftleşme ve yumurta bırakma sırasında da sağlıklı böcekler enfekte olabilmektedir. Bu virüsler insanlara veya doğaya karşı zararlı bir etki oluşturmazlar. Virusler böcek vücudunu bağırsak yoluyla istila ederler. Birçok dokuda çoğalabilirler ve böceğin fizyolojisini, beslenmesini, yumurta bırakmasını ve hareketini etkilerler. Virüslerin biyolojik etmeni olarak kullanılmalarının pek çok avantajı vardır. Bu avantajlarının yanında bazı dezavantajlarından dolayı viral insektistlerin geliştirilmesi ve kullanımı sınırlanmıştır. Virüslerin bakteriler gibi besiyeri içerisinde üretilememesinden dolayı canlı hücreye veya hücre kültürlerine ihtiyaç vardır. Bu nedenle üretim hem pahalı hem de zaman alıcıdır. Ayrıca virüslerin cins ve türe spesifik olması nedeni ile her viral insektisitin sınırlı bir etki alanı vardır. Belirli zararlılar için, viral insektisitler kimyasal kontrollere göre daha uygun alternatifler sağlarlar. Son yıllarda çok sayıda ticari viral insektisit preparatları geliştirilmiş ve insektisit kullanımı için izin alınmıştır. Nematotlar ve Biyolojik Mücadele Nematotlar mikroorganizma olmamakla birlikte devamlı mikrobiyal mücadele kapsamına alınmışlardır. Entomopatojenik nematotlar böcekler için öldürücü olmalarına rağmen bitkiler ve hayvanlar için zararsızdır. Çeşitli nematodlar böcekler tarafından besin yoluyla alınıp sindirim sistemine geçerler ve feçes yoluyla vücuttan atılırlar. Diğer bazı türler ise çevrelerinin kuruması nedeniyle hayatlarının tehlikeye girdiği anda böceğin sindirim sistemine girerler Üçüncü grup ise direkt olarak böceklerin vücut boşluğuna saldıranlardır. Nematod uygulamaları maskeye veya diğer güvenlik malzemelerine ihtiyaç duymaz. Uygulamalarda kalıntı, yer altı suyu kontaminasyonu ve tozlaşmayı sağlayıcı böcekler gibi konular göz önünde bulundurulmaz. Etki süreleri çok kısadır ( 1-2 gün) .Bazı nematodların üretimi standart fermantasyon kazanlarında yapılır. Sulama sistemiyle yapılan uygulamalar çok tercih edilir. Nematotlar Avrupa, Amerika Japonya, Çin’ de böcek zararlılarının kontrolü için üretilip ticari olarak satılmaktadırlar. Doğada kullanılan pestisitlerin olumsuz etkileri, hedef zararlının yeniden direnç kazanması ve 2. bir salgın yapması gibi nedenler, mikrobiyal mücadeleye olan ilgili arttırmıştır. Nematotlar toprak zararlılarını kontrol etmede çok iyi olmalarına rağmen, bazı bitki delici kınkanatlılar ve zararlı güveleri de iyi bir şekilde kontrol edebilirler. Böcek parazitik nematodlar konaklarını ya direkt kütikuladan hemosöle geçerek ya da doğal bir açıklığı kullanarak ( ağız, anüs vs.) parazitler. Enfeksiyon pasif ve aktif olmak üzere iki şekilde meydana gelmektedir. Pasif enfeksiyonda nematot konağın besini üzerine yumurtlar , ve bu yumurtalar besinle birlikte konak tarafından alınır. Bağırsağa ulaşan yumurtalardan nematodlar hemosöle geçerAktif enfeksiyonda ise bir nematod konağı arar ve direk olarak konağın hemosölüne geçer. Konağa geçişlerde stilet ve mızrağa ilave olarak nematod kütikulayı parçalayıcı bazı enzimler üretir. Geçiş sonrası geçiş deliği yapışkan bir madde ile nematod tarafından kapatılır. Nematodların biyolojik mücadelede kullanılmalarının avantajlarını şöyle sıralayabiliriz; Yüksek oranda virülanttır. Konaklarını çok kısa bir sürede öldürebilirler (24- 48 saat). İn vitro da kolayca kültür edilebilirler. Doğal ortamda yüksek miktarda çoğalma gücüne, dayanıklılığa ve geniş bir konak spektrumuna sahiptirler. Omurgalılar, bitkiler, ve diğer hedef teşkil etmeyen canlılar için güvenlidirler. Hareket etmeleri ve konak aramaları diğer mikrobiyal mücadele etmenlerinde bulunmayan önemli bir avantajdır. Basit püskürtme aletleriyle kolayca uygulanabilirler. Genetik seçim için çok elverişlidirler. Dezavantajları ise; Etkili olabilmek için özel şartlara ihtiyaç duyarlar. Kuraklık ve UV nematodları hızlıca inaktif eder, dar bir ısı duyarlılığı içinde aktiftirler. Sıcak şartlarda ve tanklarda uzun süre depolanırsa inaktif olabilirler. Belli bazı türler yüksek basınçlı uygulama aletleriyle uygulanamazlar. Kullanılmamış nematod kültürleri bir sonraki yıl kullanılamazlar. Not: ( biyolojik mücadele açısından en önemli türler: Steinernematidae ve Heterorhabditidae)
Mantarlar böceklere en yaygın hastalık yapıcı organizmalardır . Birkaç takson haricinde funguslar konukçularını integümentten doğrudan geçerek enfekte etmesi bakımından böcek patojenleri arasında farklı bir yere sahiptir. Bu nedenle ağız yoluyla alınması gereken patojenlerin etkisiz olduğu sokucu-emici ağız yapısına sahip böceklerin mikrobiyal mücadelesinde oldukça ön plana çıkmış bir gruptur. Böceğe temas eden ve yapışan mantar sporları çimlenir ve hiflerini yayarlar. Bunlar kütikulanın içine girer, hemosöle yayılır ve toksinlerini bırakarak hızlı bir şekilde ya da böceğin vücut fonksiyonlarını aksatacak şekilde yoğun hif çoğalması ile yavaşça ölüme neden olurlar. Mantarlar daha sonra spor oluştururlar, diğer böceklerde enfeksiyon oluşturacak sporları yayarlar ve böylece mantar hastalıkları böcek popülasyonları arasında yayılabilir. Sporlanma çimlenme ve enfeksiyon için genellikle nemli koşullara ihtiyaç duyulur. Mantarları kitle halinde üretmek zor olabilir, bazı mantar ürünlerinin depo ürünleri düşük sıcaklıklarda saklanmazsa sınırlı olabilir. Yenilerek alınan bakteri ve virüslerin aksine fungusların toksisitesi fungal sporların konak kütikulası ile temasa girmesiyle olur. Bu nedenle, mantarların konaklarını enfekte etme kapasitelerini etkileyen çok çeşitli biyotik ve abiyotik faktörler vardır. Bunlar, kuraklık, UV ışını, konak davranışı , sıcaklık patojen özelliği, yaş vs. dir. Enfeksiyonun başlangıç safhasında sürekli yüksek bir nem oranına ( %100’e yakın) ihtiyaç vardır. Sulu püskürtücüler kullanarak yüksek hacimli püskürtmelerle en iyi mücadelenin sağlandığı tespit edilmiştir. Biyolojik mücadelede kullanılan funguslar genellikle insnlar ve diğer omurgalılar için sağlık tehdidi oluşturmazlar. Fazla sporlayı takiben konaklarının hızlı ölümlerine neden olurlar. Protozoonlar ve Biyolojik Mücadele Protozoonların çoğu böceklere ağız ve sindirim sistemiyle girerler .Mikrosporlar tarafından oluşturulan enfeksiyonun muhtemel oluşma durumu böcek yiyeceklerinin sporlarla kirlenmiş olmasıdır. Sporlar, yiyeceğin böcek tarafından yenilmesiyle orta barsakta bir oyuk oluşturarak buradaki hücrelere yerleşirler . Buradaki sporların çimlenmesiyle vejetatif mikrosporlar oluşur. Mikrosporların varlıkları ve çevredeki adaptasyonları nemlilik, pH, kuraklık, rüzgar, güneş ışınları, sıcaklık ve besin miktarı gibi fiziksel özelliklere bağlıdır. Çoğu entomopatojenik protozoanlar düşük virülansa sahiptir, kronik bir enfeksiyona sebep olur ve böceği öldürmezler. Bununla birlikte bazıları yüksek virülanta sahiptir. Mikrospor enfeksiyonunun meydana geldiği konak böcekler, bir dizi farklı septomlar gösterirler. Böceğin derisinde enfeksiyon bölgesinde beyaz ve sarı lekeler enfeksiyon bölgesinin şişmesi, böceğin ağır hareket etmesi iştahının kesilmesi vücut boyutlarında küçülme vs. gib etki gösterebilirler. Protozoonlar böcek populasyolarındaki doğal biyolojik ilişkiler bakımından önemli olmalarına rağmen, mikrobiyal insektisit olarak kullanılmaları bakımından fazla etkili olamamaktadır. Doğal yollardan ölçülü miktarda böcek ölümlerine neden oldukları bilinmekte, fakat nispeten yavaş hareket eden organizmalardır. Ani ölümden ziyade genelde iştahsızlık ve üreme bozukluğuna neden olurlar. Günümüzde Amerika’da çekirgeler ve Ağustos böceklerine karşı kullanılan kayıtlı bir protozoon insektisit bulunmaktadır. ( Nosema locustae mikrosporu) . Protozoonların avantaj ve dezavantajlarını şöyle sıralayabiliriz. Avantajları;
Dezavantajları;
Yüklə 109,74 Kb. Dostları ilə paylaş:
|