u entomopatogene gljive revolucionirali su suzbijanje štetočina u poljoprivredi i šumarstvu u posljednjih nekoliko decenija. Njihova sposobnost da prirodno napadaju insekte koji prenose bolesti ili uzrokuju štetu na usjevima sve se više cijeni u kontekstu gdje je utjecaj tradicionalnih hemijskih proizvoda na okoliš izvor zabrinutosti.
Danas istraživački timovi, specijalizirane kompanije i poljoprivrednici naporno rade na razvoju bioloških rješenja u kojima ove gljive igraju ključnu ulogu. Zahvaljujući ciljanom djelovanju protiv brojnih insekata vektora i štetočina, one predstavljaju održivu, efikasnu i sigurnu alternativu hemijski sintetiziranim pesticidima.
Šta su entomopatogene gljive i kako djeluju?
Entomopatogene gljive su organizmi koji mogu uzrokovati bolesti i na kraju smrt kod insekata i drugih člankonožaca. Trenutno je poznato više od 750 vrsta, grupiranih uglavnom u redove Hypocreales (Ascomycota) i Entomophthorales (Zygomycota). Ove gljive imaju dvije glavne faze u svom životnom ciklusu: parazitsku fazu, koja traje od infekcije do smrti domaćina, i saprofitsku fazu, koja se javlja nakon što insekt ugine, a gljiva preživi koristeći organsku materiju dostupnu u okolini.
Infekcija počinje kada se gljivične spore (konidije) talože na kutikuli insekta. Za razliku od drugih patogena poput bakterija ili virusa, insekt ne mora progutati gljivicu; infekcija se događa direktno kroz površinu tijela. Proces uključuje nekoliko faza, koje se odvijaju na sljedeći način:
- pristupanje: Spore se pričvršćuju za kutikulu insekta. Nakon što se pričvrste, klijaju i formiraju specijaliziranu strukturu koja se naziva apresorij, što olakšava pričvršćivanje i naknadnu penetraciju.
- Klijanje i prodiranje: Spora stvara kličinu cijev koja prolazi kroz kutikulu, zahvaljujući kombinaciji fizičkog pritiska i djelovanja enzima poput proteaza, lipaza i hitinaza.
- Kolonizacija i proizvodnja toksina: Gljivica napada unutrašnja tkiva insekta, granajući njegove hife i proizvodeći toksine poput beauvericina i drugih spojeva, koji slabe imunološki sistem domaćina i ubrzavaju njegovu smrt.
- Smrt i sporulacija: Nakon što insekt ugine, gljivica se razmnožava unutar leša, proizvodeći nove spore koje mogu zaraziti druge jedinke ako su uslovi okoline povoljni.
Ovaj proces uzrokuje smrt insekta, bilo fizičkim rastom micelija unutar njegovog tijela ili toksičnim djelovanjem metabolita koje oslobađa gljiva. Ova specifičnost i efikasnost učinile su entomopatogene gljive neophodnim saveznicima u biološkoj kontroli.
Glavne vrste entomopatogenih gljiva u suzbijanju štetočina
Dvije od najproučavanijih i najčešće korištenih entomopatogenih gljiva u poljoprivrednom svijetu su Beauveria bassiana y Metarhizium bruneum (i njena varijeta anisopliae). Svaki od njih ima posebne karakteristike koje ih čine pogodnim za suzbijanje različitih vrsta štetočina i vektora.
Beauveria bassiana:
Ova pamučna, bijela ili kremasto-žuta gljiva sposobna je zaraziti više od 200 vrsta insekata koji pripadaju različitim redovima. Široko se koristi kao biopesticid i pokazao je veliku efikasnost u hortikulturnim, voćarskim i ukrasnim kulturama, kao i u zaštiti šuma. Njegov način djelovanja zasniva se na gore opisanim koracima, gdje su prodiranje i unutrašnja kolonizacija olakšani lučenjem toksina kao što su beauvericin, beauverolidi i druge supstance s insekticidnim svojstvima.
U praktičnim primjenama, Beauveria bassiana Može se primjenjivati folijarnim prskanjem, u klopkama s inokuliranim organizmima ili čak lokaliziranim navodnjavanjem. Ključ njegove efikasnosti leži u činjenici da mora doći u direktan kontakt sa ciljanim insektom; bez tog kontakta, željeni efekat se neće postići. Faktori poput relativne vlažnosti (idealno iznad 90%) i temperature između 23 i 25°C pogoduju klijanju i djelovanju gljivice.
Metarhizium bruneum:
Nekada poznat kao Metarhizium anisopliae, ova gljiva je posebno efikasna u kontroli štetočina u tlu i insekata vektora kao što su Philaenus spumarius, ključni prenosilac bakterija Xylella fastidiosa što je uzrokovalo ozbiljne probleme maslinama i drugim mediteranskim kulturama. U ispitivanjima, soj EAMa 01/58-Su M. brunneum je uspio značajno smanjiti preživljavanje ovih insekata i direktnim kontaktom i hranjenjem prethodno tretiranim biljkama.
Akcija Metarhizium bruneum Nije ograničeno samo na insekte; također može kolonizirati korijensko okruženje biljaka, nudeći dodatne prednosti kao što su poboljšana funkcija korijenovog sistema, povećana ishrana i otpornost na abiotičke stresne uvjete. Zbog toga su ove gljive vrijedni alati u održivom integriranom upravljanju.
Nedavna istraživanja i napredak u korištenju entomopatogenih gljiva
Posljednjih godina intenzivirala su se istraživanja s ciljem razvoja praktične i efikasne primjene entomopatogenih gljiva u različitim poljoprivrednim okruženjima. Timovi poput onog na Univerzitetu u Kordobi (UCO) fokusirani su na identifikaciju domaćih sojeva sposobnih za borbu protiv insekata koji prenose bolesti ozbiljne kao što su Xylella fastidiosa ili HLB (zelenjenje citrusa).
Istaknuti primjer je upotreba M. brunneum smanjiti populaciju vektora Philaenus spumarius kod maslina, što je u laboratoriju pokazalo smanjenje preživljavanja i promjene u prenosnom kapacitetu patogena. Osim toga, pripremaju se terenska ispitivanja kako bi se ovi rezultati dodatno potvrdili u stvarnim uvjetima, posebno u teško pogođenim područjima poput južne Italije.
U sektoru citrusa, kompanije poput Kopperta i međunarodni konzorciji testiraju efikasnost entomopatogenih gljiva u suzbijanju štetočina poput afričke psile (Trioza erytreae), HLB vektor. Ova vrsta strategije je ključna, budući da bolest trenutno nema lijeka, a kontrola insekata vektora je najbolja odbrana od njenog širenja.
Kako se primjenjuju entomopatogene gljive: metode i preporuke
Učinkovitost entomopatogenih gljiva uveliko ovisi o tome kako i kada se primjenjuju. Neke uobičajene metode uključuju:
- Folijarna primjena: Sastoje se od prskanja tekućih ili čvrstih formulacija na usjeve, omogućavajući sporama da dođu u kontakt s insektima koji se nalaze na listovima i stabljikama.
- Lokalizirano navodnjavanje ili "navodnjavanje": Uglavnom se koristi protiv štetočina u tlu, nanošenjem gljivice na korijenovu zonu ili oko biljke.
- Inokulirane zamke ili mamci: Insekte privlače specifična mjesta gdje se gljivica nalazi u optimalnim uvjetima za njihovu infekciju.
Da bi se postigli najbolji rezultati, gljive treba primjenjivati u odgovarajućim uvjetima okoline, održavajući visoku vlažnost i srednju temperaturu. Osim toga, važno je primijeniti proizvod u vrijeme kada je ciljani insekt najprisutniji i osigurati da je formulacija kompatibilna s drugim biološkim tretmanima ili agronomskim praksama (npr. pokrovni usjevi ili prisustvo pomoćnih insekata).
Kompatibilnost i sinergije: vegetacijski pokrov i pomoćna fauna
Jedna od najinovativnijih linija istraživanja istražuje kombinaciju entomopatogenih gljiva s primjenom biljnog pokrivača kako bi se promovirala veća biološka raznolikost i prisutnost prirodnih neprijatelja. Studije Univerziteta Jaume I i UCO pokazuju da kombinovana upotreba biljnih pokrivača i gljiva kao Metarhizium bruneum Poboljšava kontrolu štetočina poput voćnih mušica, povećavajući infektivnu efikasnost gljivice i smanjujući napredovanje štetnih insekata do odraslih stadija.
Bitan aspekt je analiza mogućeg utjecaja na korisne predatore. Terenska ispitivanja su otkrila da iako je aktivnost nekih grupa, kao što su bube, upotreba entomopatogenih gljiva ne utiče negativno na druge ključne predatore (uholaže, pauke), pa čak i pojačava aktivnost mrava koji takođe doprinose biološkoj kontroli.
Ova kompatibilnost između različitih tehnika upravljanja otvara nove mogućnosti za integriranu kontrolu koja može svesti pritisak štetočina na minimum i smanjiti upotrebu hemikalija.
Prednosti i ograničenja korištenja entomopatogenih gljiva u poređenju s drugim strategijama
U poređenju sa tradicionalnim insekticidima, entomopatogene gljive imaju brojne prednosti:
- Selektivnost i specifičnost: Obično napadaju samo određene grupe štetočina, štedeći pomoćnu faunu i druge korisne organizme.
- Sigurnost: Ne ostavljaju opasne ostatke niti utiču na zdravlje ljudi, domaćih ili divljih životinja.
- Jednostavna proizvodnja i rukovanje: Mogu se umnožavati u velikim količinama i primjenjivati s postojećom mehanizacijom, lako se integrirajući u poljoprivrednu praksu.
- prilagodljivost: Izvorni sojevi mogu se odabrati za svako okruženje, povećavajući njihovu efikasnost i postojanost.
Međutim, postoje neki faktori koji mogu ograničiti njegovu efikasnost:
- Condiciones ambientales: Gljivama je potrebna visoka vlažnost i umjerene temperature da bi pravilno klijale i razvijale se.
- Direktan kontakt: Bitno je da spore dospiju do površine tijela insekta; stoga su pokrivenost i distribucija primjene ključni.
- Postojanost: Nepovoljni uslovi okoline ili direktna sunčeva svjetlost mogu smanjiti održivost spora na polju, iako se formulacije poboljšavaju kako bi se produžio njihov rok trajanja.
Priče o uspjehu i primjeri kontroliranih štetočina
Potencijal entomopatogenih gljiva je evidentan u širokom spektru štetočina na kojima su se pokazale efikasnim, kako u naučnim ispitivanjima, tako i na velikim poljoprivrednim farmama. Neki značajni primjeri uključuju:
- Suzbijanje voćnih mušica u citrusima: Primjene od Metarhizium bruneum Postigli su stopu zaraze od preko 60% u poljskim uslovima u kombinaciji s biljnim pokrivačem.
- Smanjenje populacije Philaenus spumarius i obuzdavanje Xylella fastidiosa u maslinama: Upotreba odabranih sojeva uspješno je smanjila preživljavanje vektora i smanjila rizik od širenja bakterija.
- Suzbijanje uobičajenih štetočina kod povrća i voćaka: Bijele larve, kurkulionidi, moljci paradajza, bijele mušice, bijele mušice, lisne uši, brašnaste stjenice i tripsi nalaze se na popisu ciljnih vrsta protiv kojih se ove gljive već uspješno koriste.
U Čileu su, zahvaljujući radu Eksperimentalne stanice Quilamapu i njenoj kolekciji od preko 800 domaćih sojeva, postignuti dobri rezultati u kontroli ključnih poljoprivrednih štetočina. Na evropskom nivou, poljoprivredne politike promovišu integraciju ekološki prihvatljivih tehnika - poput upotrebe ovih gljiva - u skladu s ciljevima Evropskog zelenog plana i Zajedničke poljoprivredne politike.
Izazovi, pravci budućeg istraživanja i perspektive
Razvoj i primjena entomopatogenih gljiva kao primarnog i komplementarnog alata u biološkoj kontroli nastavlja brzo napredovati. Postoje međunarodno priznati projekti, kao što su BeXyl ili TropicSafe, koji integriraju istraživanje, razvoj novih formulacija i međunarodnu koordinaciju kako bi se odgovorilo na izazove poput suzbijanja X. dosadno ili HLB u citrusnom voću.
Ključni aspekt budućeg uspjeha leži u odabiru odgovarajućeg biljnog pokrivača kako bi se obeshrabrili vektori insekata, kao i u procjeni ekološkog i ekonomskog utjecaja mjera karantina, suzbijanja i iskorjenjivanja. Istraživači kontinuirano tragaju za specifičnim sojevima prilagođenim svakom okruženju, kao i za metodama primjene koje maksimiziraju efikasnost i minimiziraju neželjene efekte na lokalni biodiverzitet.
Kombinacija entomopatogenih mikroorganizama, biljnih pokrovnih usjeva i drugih bioloških metoda, zajedno s održivim poljoprivrednim politikama i smanjenjem upotrebe sintetičkih pesticida, ključna je za rješavanje izazova suzbijanja štetočina u kontekstu klimatskih promjena, ekoloških zahtjeva i zaštite poljoprivredne proizvodnje.
