Looduslik kahjuritõrje: bioloogilised tõrjemeetodid jätkusuutliku maailma heaks

Ajastul, mil keskkonnateadlikkus ja mure sünteetiliste pestitsiidide negatiivsete mõjude pärast kasvavad, on bioloogiline kahjuritõrje kujunemas elutähtsaks ja jätkusuutlikuks lähenemiseks kahjuritõrjele. See meetod rakendab looduse enda jõudu, kasutades kasulikke organisme kahjurite populatsioonide reguleerimiseks. Erinevalt tavapärastest meetoditest, mis tuginevad keemilistele sekkumistele, pakub bioloogiline tõrje keskkonnasõbralikumat ja pikaajalisemat lahendust, aidates kaasa tervematele ökosüsteemidele ja ohutumatele toidutootmissüsteemidele kogu maailmas. See põhjalik juhend uurib bioloogilise kahjuritõrje põhimõtteid, meetodeid, eeliseid ja väljakutseid, pakkudes praktilisi teadmisi nii spetsialistidele kui ka entusiastidele, kes soovivad rakendada jätkusuutlikumaid tavasid.

Mis on bioloogiline kahjuritõrje?

Bioloogiline kahjuritõrje, tuntud ka kui biotõrje, on elusorganismide kasutamine kahjurite populatsioonide allasurumiseks. Neid organisme, mida nimetatakse biotõrje agentideks, on näiteks kiskjad, parasitoidid, patogeenid ja konkurendid. Bioloogilise tõrje peamine eesmärk on vähendada kahjurite arvu vastuvõetavale tasemele, vältides majandusliku kahju tekitamist või terviseriskide kujunemist, minimeerides samal ajal kahju keskkonnale ja mittesihtorganismidele.

Bioloogilise tõrje põhiprintsiibid

• Säilitamine: Keskkonnas juba olemasolevate looduslike vaenlaste populatsioonide kaitsmine ja edendamine.
• Täiendamine: Olemasolevate looduslike vaenlaste populatsioonide täiendamine täiendavate isendite vabastamisega, kas perioodiliselt või massiliselt.
• Importimine (klassikaline bioloogiline tõrje): Looduslike vaenlaste sissetoomine kahjuri päritolupiirkonnast uude piirkonda, kus kahjur on kinnistunud ilma oma looduslike tõrjemeetoditeta.

Biotõrje agentide tüübid

Bioloogilise kahjuritõrje tõhusus sõltub suuresti sobivate biotõrje agentide hoolikast valikust ja rakendamisest. Neid agente saab laias laastus liigitada järgmistesse kategooriatesse:

Kiskjad

Kiskjad on organismid, kes tapavad ja tarbivad oma elu jooksul mitu saaklooma. Neil on oluline roll kahjurite populatsioonide reguleerimisel erinevates ökosüsteemides.

Näited:

• Lepatriinud (Coccinellidae): Lepatriinud on lehetäide, villtäide, kedriklestade ja teiste pehmekehaliste putukate aplad kiskjad. Neid kasutatakse laialdaselt aedades, kasvuhoonetes ja põllumajanduspõldudel üle maailma. Näiteks paljudes Euroopa riikides on lepatriinude vabastamine tavaline praktika mahepõllumajanduses, et tõrjuda lehetäide nakatumist köögiviljadel ja puuviljadel.
• Kuldsilmad (Chrysopidae): Kuldilmavastsed on lehetäide, ripslaste, karilaste ja teiste väikeste putukate tõhusad kiskjad. Neid on kaubanduslikult saadaval ja neid saab vabastada kasvuhoonetesse ja aedadesse, et tõrjuda laia valikut kahjureid. Põhja-Ameerikas kasutatakse kuldsilmi sageli integreeritud taimekaitse (IPM) programmides viljapuuaedades ja viinamarjaistandustes.
• Röövlestad (Phytoseiidae): Need lestad on spetsialiseerunud kedriklestade ja teiste taimi toitvate lestade kiskjad. Neid kasutatakse tavaliselt kasvuhoonetes ja puukoolides, et tõrjuda lestade nakatumist ilutaimedel ja põllukultuuridel. Näiteks Hollandis kasutatakse röövlestasid laialdaselt kasvuhooneaianduses kedriklestade tõrjeks sellistel kultuuridel nagu tomatid ja kurgid.
• Jooksiklased (Carabidae): Need mardikad on olulised mullas elavate putukate ja umbrohuseemnete kiskjad. Nad aitavad tõrjuda kahjureid põllumajanduspõldudel ja aedades. Austraalias uuritakse jooksiklasi nende potentsiaali osas tõrjuda umbrohuseemneid nisu- ja muudel teraviljapõldudel.

Parasitoidid

Parasitoidid on putukad, kes munevad oma munad teistesse putukatesse (peremeesorganismi) või nende peale. Parasitoidi vastsed arenevad peremeesorganismi sees, tappes selle lõpuks. Parasitoidid on väga spetsialiseerunud ja sihivad sageli konkreetseid kahjuriliike.

Näited:

• Parasiitherilased (Braconidae, Ichneumonidae, Chalcididae): Need herilased on mitmekesine parasitoidide rühm, mis ründab laia valikut putukkahjureid, sealhulgas lehetäisid, röövikuid, karilasi ja kilptäisid. Neid kasutatakse laialdaselt bioloogilise tõrje programmides põllumajanduses ja metsanduses. Näiteks Brasiilias kasutatakse parasiitherilasi suhkruroo leedikute tõrjeks, mis on suur suhkrurookultuuride kahjur.
• Röövikkärblased (Tachinidae): Need kärbsed on röövikute, mardikate ja teiste putukkahjurite parasitoidid. Nad on paljudes ökosüsteemides olulised looduslikud vaenlased ja võivad oluliselt kaasa aidata kahjuritõrjele. Hiinas kasutatakse röövikkärblasi Aasia maisiöölase tõrjeks, mis on maisikultuuride hävitav kahjur.
• Munakireslased (Trichogrammatidae): Need pisikesed herilased on munade parasitoidid, mis ründavad erinevate ööliblikaliikide mune. Neid toodetakse massiliselt ja vabastatakse põllumajanduspõldudele, et tõrjuda selliseid kahjureid nagu õunamähkur, maisiöölane ja tomati-viljaöölane. Munakireslasi kasutatakse laialdaselt IPM-programmides paljudes riikides, sealhulgas Ameerika Ühendriikides, Kanadas ja Euroopas.

Patogeenid

Patogeenid on mikroorganismid, nagu bakterid, seened, viirused ja nematoodid, mis põhjustavad putukatel haigusi. Neid saab kasutada biopestitsiididena kahjurite populatsioonide tõrjeks.

Näited:

• Bacillus thuringiensis (Bt): Bt on bakter, mis toodab toksiine, mis on surmavalt ohtlikud teatud putukkahjuritele, eriti röövikutele, mardikatele ja kärbestele. Bt-d kasutatakse laialdaselt biopestitsiidina põllumajanduses, metsanduses ja sääskede tõrjes. Erinevad Bt tüved on tõhusad erinevate putukarühmade vastu. Bt-d kasutatakse ülemaailmselt, sealhulgas arengumaades, kus juurdepääs keemilistele pestitsiididele võib olla piiratud.
• Beauveria bassiana: See seen nakatab laia valikut putukkahjureid, sealhulgas lehetäisid, karilasi, ripslasi ja mardikaid. Seda kasutatakse biopestitsiidina põllumajanduses, aianduses ja metsanduses. Beauveria bassianat kasutatakse erinevates maailma osades, sealhulgas Aafrikas, kahjurite tõrjeks sellistel kultuuridel nagu kohv ja köögiviljad.
• Entomopatogeensed nematoodid (Steinernematidae, Heterorhabditidae): Need nematoodid on mikroskoopilised ussid, mis parasiteerivad putukaid. Neid kasutatakse mullas elavate kahjurite, näiteks tõukude, kärsakate ja öölaste tõrjeks. Entomopatogeenseid nematoode kasutatakse muruhalduses, aianduses ja põllumajanduses paljudes piirkondades, sealhulgas Euroopas ja Põhja-Ameerikas.
• Putukaviirused (bakuloviirused): Need viirused on väga spetsiifilised teatud putukkahjuritele, eriti röövikutele. Neid kasutatakse biopestitsiididena põllumajanduses ja metsanduses. Bakuloviiruseid peetakse keskkonnasõbralikeks, sest nad ei kahjusta kasulikke putukaid ega muid organisme.

Konkurendid

Konkurendid on organismid, mis konkureerivad kahjuritega ressursside, näiteks toidu, vee või ruumi pärast. Kahjuritega konkureerides saavad nad kahjurite populatsioone vähendada.

Näited:

• Umbrohtu allasuruvad vahekultuurid: Vahekultuurid võivad konkureerida umbrohtudega ressursside pärast, vähendades umbrohtude populatsioone põllumajanduspõldudel. Samuti võivad nad parandada mulla tervist ja vähendada mullaerosiooni. Näiteks Lõuna-Ameerikas kasutatakse vahekultuure umbrohtude allasurumiseks sojaoa- ja maisitootmissüsteemides.
• Antagonistlikud mikroorganismid: Teatud mikroorganismid võivad pärssida taimepatogeenide kasvu või aktiivsust, kaitstes taimi haiguste eest. Neid mikroorganisme saab kasutada bioloogiliste tõrjeainetena põllumajanduses ja aianduses.
• Steriilsete putukate tehnika (SIT): See tehnika hõlmab steriliseeritud isasputukate keskkonda laskmist. Steriilsed isased konkureerivad viljakate isastega paaritumise pärast, vähendades kahjuripopulatsiooni paljunemisedukust. SIT-i on edukalt kasutatud viljakärbeste, sääskede ja teiste putukkahjurite tõrjeks erinevates maailma osades.

Bioloogilise kahjuritõrje rakendamise meetodid

Bioloogilise kahjuritõrje rakendamine nõuab strateegilist lähenemist, võttes arvesse konkreetset kahjurit, põllukultuuri ja keskkonda. Tavaliselt kasutatakse järgmisi meetodeid:

Säilitav bioloogiline tõrje

Säilitav bioloogiline tõrje hõlmab keskkonna muutmist, et parandada olemasolevate looduslike vaenlaste ellujäämist, paljunemist ja tõhusust. Seda saab saavutada erinevate tavadega:

• Toiduallikate pakkumine: Õistaimede istutamine, mis pakuvad kasulikele putukatele nektarit ja õietolmu. Näiteks võib põllukultuuride lähedale istutada metsalilli, et meelitada ligi lepatriinusid, kuldsilmi ja parasiitherilasi, pakkudes neile toitu ja varjupaika. Ühendkuningriigis julgustatakse põllumehi istutama hekke ja metsalilleribasid, et toetada kasulikke putukaid.
• Varjupaiga pakkumine: Elupaikade loomine, mis pakuvad looduslikele vaenlastele varjupaika, näiteks mardikapeenrad või hekid. Mardikapeenrad on kõrgendatud maaribad, mis on istutatud rohttaimede ja metsalilledega, pakkudes talvitumiseks elupaika jooksiklastele ja teistele kasulikele putukatele.
• Pestitsiidide kasutamise vähendamine: Laia toimespektriga pestitsiidide kasutamise minimeerimine, mis võivad kahjustada kasulikke putukaid. Selle asemel tuleks kasutada selektiivseid pestitsiide või biopestitsiide.
• Külvikord: Põllukultuuride roteerimine võib katkestada kahjurite elutsükleid ja luua mitmekesisema keskkonna, mis toetab looduslikke vaenlasi.
• Otsekülv: Mullaharimise vähendamine võib säilitada mulla struktuuri ja pakkuda elupaika kasulikele mullaorganismidele.

Täiendav bioloogiline tõrje

Täiendav bioloogiline tõrje hõlmab olemasolevate looduslike vaenlaste populatsioonide täiendamist täiendavate isendite vabastamisega. Seda saab teha kahel viisil:

• Inokuleeriv vabastamine: Väikese arvu looduslike vaenlaste vabastamine hooaja alguses, et luua iseseisev populatsioon. See lähenemine sobib kahjuritele, mis esinevad madalal tasemel või eeldatavasti saabuvad hiljem hooajal.
• Massiline vabastamine: Suure hulga looduslike vaenlaste vabastamine kiire kahjuritõrje saavutamiseks. See lähenemine sobib kahjuritele, mis esinevad kõrgel tasemel või põhjustavad olulist kahju.

Täiendamist saab teha, ostes kaubanduslikult saadaval olevaid biotõrje agente putukakasvandustest ja vabastades need sihtalale. Edu tagamiseks on ülioluline kahjuri nõuetekohane tuvastamine ja sobiva loodusliku vaenlase valik. Lisaks on kahjurite ja looduslike vaenlaste populatsioonide jälgimine oluline vabastamise ajastuse ja sageduse määramiseks.

Importimine (klassikaline) bioloogiline tõrje

Importimine ehk klassikaline bioloogiline tõrje hõlmab looduslike vaenlaste sissetoomist kahjuri päritolupiirkonnast uude piirkonda, kus kahjur on kinnistunud ilma oma looduslike tõrjemeetoditeta. Seda lähenemist kasutatakse tavaliselt eksootiliste kahjurite puhul, mis on muutunud invasiivseks ja põhjustavad märkimisväärset ökoloogilist või majanduslikku kahju.

Importimine nõuab hoolikat uurimist, et tuvastada sobivad looduslikud vaenlased, mis on sihtkahjuri vastu tõhusad ja ei ohusta mittesihtorganisme. Enne vabastamist läbivad looduslikud vaenlased tavaliselt range karantiini ja testimise, et tagada nende ohutus ja tõhusus. See protsess hõlmab sageli teadlaste, reguleerivate asutuste ja rahvusvaheliste organisatsioonide koostööd.

Näide: Vedalia-mardika (Rodolia cardinalis) sissetoomine Austraalia villtäi (Icerya purchasi) tõrjeks California tsitruseistandustes 19. sajandi lõpus on üks edukamaid klassikalise bioloogilise tõrje näiteid. Vedalia-mardikas, Austraalia villtäi kiskja, imporditi Austraaliast ja see viis kahjuri kiiresti kontrolli alla, päästes California tsitrusetööstuse.

Bioloogilise kahjuritõrje eelised

Bioloogiline kahjuritõrje pakub arvukalt eeliseid võrreldes tavapäraste keemiliste kahjuritõrjemeetoditega:

• Keskkonnasäästlikkus: Vähendab sõltuvust sünteetilistest pestitsiididest, minimeerides keskkonnareostust ja kaitstes kasulikke organisme.
• Inimeste tervis ja ohutus: Vähendab kokkupuudet mürgiste kemikaalidega, edendades ohutumat toidutootmist ja tervemat keskkonda.
• Pikaajaline kahjuritõrje: Tagab jätkusuutliku kahjuritõrje, luues isereguleeruvaid looduslike vaenlaste populatsioone.
• Vähenenud kahjuriresistentsus: Minimeerib kahjurite resistentsuse arengut pestitsiidide suhtes, mis on keemiliste tõrjemeetodite puhul tavaline probleem.
• Tasuvus: Võib pikas perspektiivis olla kulutõhusam kui keemiline tõrje, kuna looduslikud vaenlased võivad pakkuda pidevat kahjuritõrjet ilma korduvate rakendusteta.
• Parem ökosüsteemi tervis: Toetab bioloogilist mitmekesisust ja parandab ökosüsteemi tervist, edendades looduslikke ökoloogilisi protsesse.

Bioloogilise kahjuritõrje väljakutsed ja piirangud

Kuigi bioloogiline kahjuritõrje pakub palju eeliseid, esineb sellel ka mõningaid väljakutseid ja piiranguid:

• Spetsiifilisus: Mõned looduslikud vaenlased on väga spetsiifilised teatud kahjuritele, mis piirab nende tõhusust laia kahjurite spektri vastu.
• Aeglane toime: Bioloogiline tõrje võib tulemuste saavutamiseks olla aeglasem kui keemiline tõrje, nõudes kannatlikkust ja hoolikat jälgimist.
• Keskkonnategurid: Bioloogilise tõrje tõhusust võivad mõjutada keskkonnategurid, nagu temperatuur, niiskus ja elupaikade kättesaadavus.
• Keerukus: Bioloogilise tõrje rakendamine nõuab põhjalikku arusaamist kahjurite bioloogiast, looduslike vaenlaste bioloogiast ja ökoloogilistest vastastikmõjudest.
• Maksumus: Looduslike vaenlaste ostmise ja vabastamise esialgne maksumus võib olla suurem kui keemiliste pestitsiidide maksumus.
• Potentsiaal mittesiht-mõjudele: Harvadel juhtudel võivad sissetoodud looduslikud vaenlased kahjustada mittesihtorganisme või häirida ökosüsteeme.

Integreeritud taimekaitse (IPM)

Bioloogiline kahjuritõrje on kõige tõhusam, kui see on integreeritud terviklikku integreeritud taimekaitse (IPM) programmi. IPM on holistiline lähenemine kahjuritõrjele, mis ühendab mitmeid strateegiaid kahjurikahjustuste minimeerimiseks, vähendades samal ajal keskkonnariske. IPM-strateegiad hõlmavad:

• Jälgimine: Regulaarne kahjurite ja looduslike vaenlaste populatsioonide jälgimine, et hinnata kahjurite survet ja määrata kindlaks sekkumisvajadus.
• Ennetamine: Ennetavate meetmete rakendamine kahjuriprobleemide vähendamiseks, näiteks külvikord, sanitaartingimused ja resistentsed sordid.
• Bioloogiline tõrje: Looduslike vaenlaste kasutamine kahjurite populatsioonide allasurumiseks.
• Kultuurilised tavad: Kultuuriliste tavade, nagu õige niisutamine, väetamine ja umbrohutõrje, kasutamine taime tervise edendamiseks ja kahjuritundlikkuse vähendamiseks.
• Keemiline tõrje: Pestitsiidide kasutamine ainult vajadusel ja kõige selektiivsemate ning vähim mürgiste valikute tegemine.

IPM rõhutab otsustusprotsessi, mis arvestab majanduslikke, keskkonnaalaseid ja sotsiaalseid tegureid. Mitmete strateegiate integreerimisega saab IPM saavutada jätkusuutliku kahjuritõrje, minimeerides samal ajal negatiivseid mõjusid keskkonnale ja inimeste tervisele. IPM-programme võetakse üha enam kasutusele põllumajanduses, aianduses, metsanduses ja linnakahjurite tõrjes kogu maailmas.

Eduka bioloogilise kahjuritõrje juhtumiuuringud

Arvukad edukad bioloogilise kahjuritõrje näited demonstreerivad selle tõhusust ja potentsiaali:

• Austraalia villtäi tõrje Californias: Nagu varem mainitud, on vedalia-mardika sissetoomine Austraalia villtäi tõrjeks California tsitruseistandustes klassikaline näide edukast klassikalisest bioloogilisest tõrjest.
• Kassava-villtäi tõrje Aafrikas: Parasiitherilase Anagyrus lopezi sissetoomine kassava-villtäi (Phenacoccus manihoti) tõrjeks Aafrikas on veel üks märkimisväärne edulugu. Kassava-villtäi oli suur kassava kahjur, mis on miljonite Aafrika inimeste põhitoit. Parasiitherilase sissetoomine viis villtäi kontrolli alla, suurendades oluliselt kassava saaki ja parandades toiduga kindlustatust.
• Vesihüatsindi tõrje veeökosüsteemides: Vesihüatsint (Eichhornia crassipes) on invasiivne veetaim, mis võib ummistada veeteid, häirida navigeerimist ja kahjustada veeökosüsteeme. Bioloogilisi tõrjeagente, nagu kärsakad Neochetina eichhorniae ja Neochetina bruchi, on edukalt kasutatud vesihüatsindi tõrjeks paljudes maailma osades, sealhulgas Ameerika Ühendriikides, Austraalias ja Aafrikas.
• Kapsakoi tõrje ristõielistel kultuuridel: Kapsakoi (Plutella xylostella) on ristõieliste kultuuride, näiteks kapsa, brokoli ja lillkapsa, suur kahjur. Bioloogilisi tõrjeagente, nagu parasiitherilane Diadegma semiclausum ja bakter Bacillus thuringiensis, on paljudes riikides tõhusalt kasutatud kapsakoi tõrjeks.

Bioloogilise kahjuritõrje tulevik

Bioloogiline kahjuritõrje on tulevikus valmis mängima üha olulisemat rolli säästvas põllumajanduses ja keskkonnakaitses. Teadusuuringute, tehnoloogia ja poliitika edusammud soodustavad bioloogiliste tõrjemeetodite kasvu ja kasutuselevõttu kogu maailmas.

Peamised suundumused bioloogilises kahjuritõrjes:

• Suurenenud teadus- ja arendustegevus: Jätkuv uurimistöö on keskendunud uute looduslike vaenlaste avastamisele, tõhusamate biopestitsiidide väljatöötamisele ja ökoloogiliste vastastikmõjude paremale mõistmisele.
• Parem tootmine ja formuleerimine: Tootmis- ja formuleerimistehnoloogiate edusammud muudavad biotõrje agendid kättesaadavamaks, taskukohasemaks ja tõhusamaks.
• Täiustatud kohaletoimetamissüsteemid: Uued kohaletoimetamissüsteemid, nagu droonid ja täppispõllumajanduse tehnoloogiad, parandavad biotõrje agentide rakendamist põllumajanduspõldudel.
• Suurem integreerimine IPM-iga: IPM-programmid hõlmavad üha enam bioloogilist tõrjet kui põhikomponenti, mis viib säästvamate ja tõhusamate kahjuritõrjestrateegiateni.
• Poliitiline toetus ja regulatsioon: Valitsused ja reguleerivad asutused pakuvad bioloogilisele kahjuritõrjele suuremat toetust rahastamise, stiimulite ja lihtsustatud registreerimisprotsesside kaudu.
• Avalikkuse teadlikkus ja haridus: Suurenenud avalikkuse teadlikkus ja haridus suurendavad nõudlust ohutumate ja säästvamate kahjuritõrjemeetodite järele.

Järeldus

Bioloogiline kahjuritõrje pakub paljulubavat teed säästvama ja keskkonnasõbralikuma lähenemiseni kahjuritõrjele. Looduse jõudu rakendades saame vähendada oma sõltuvust sünteetilistest pestitsiididest, kaitsta inimeste tervist ja säilitada meie ökosüsteemide tervist. Kuigi väljakutsed püsivad, sillutavad jätkuvad uuringud, tehnoloogilised edusammud ja poliitiline toetus teed bioloogiliste tõrjemeetodite laialdasemale kasutuselevõtule ja tõhususele. Liikudes säästvama tuleviku suunas, mängib bioloogiline kahjuritõrje kahtlemata otsustavat rolli toiduga kindlustatuse tagamisel, bioloogilise mitmekesisuse kaitsmisel ja tervema keskkonna loomisel kõigile.

Lisateabe saamise ressursid

• Rahvusvaheline Biotõrje Tootjate Assotsiatsioon (IBMA): https://www.ibma-global.org/
• Looduslike Biotõrje Tootjate Assotsiatsioon (ANBP): https://anbp.org/
• Ajakiri BioControl: https://www.springer.com/journal/10526
• Teie kohalik põllumajandusnõuandla või ülikooli entomoloogiaosakond.