Mikrobiotièno zatiranje rastlinskih škodljivcev spada med biotiène naèine varstva in je zasnovano na patologiji žuželk in drugih
fitofagnih organizmov (npr. ogorèic, pršic, mehkužcev, vretenèarjev, itd.). Predstavljamo nekatere mikroorganizme, ki se uporabljajo za zatiranje
rastlinskih škodljivcev, kratko zgodovino njihovega odkrivanja in uvajanja v
kmetijsko prakso.
Pri žuželkah, ki so po številu vrst najbolj obsežen razred,
ki vkljuèuje rastlinske škodljivce, so glivièna obolenja pogosta. Glive
okužujejo odrasle živalice, lièinke pa tudi bube z micelijem, skozi integument,
pri èemer prepredejo celo telo, hife, pa prodrejo na površje kutikule. Na
površju se oblikuje zraèni micelij, na katerem se razvijejo trosonosci s trosi.
Trosi ostanejo dlje èasa tudi v tleh, tako da je mogoèe entomopatogene glive
izolirati iz zemlje. Z izolacijami pa je mogoèe predvideti, kakšna je mikoflora
v nekem obmoèju in ugotoviti udeležbo entomopatogenih gliv pri zadrževanju
rastlinskih škodljivcev.
Med najdlje poznanimi je entomopatogena gliva Beauveria
bassiana, ki jo je leta 1835 Agostino Bassi ugotovil na obolelih gosenicah
sviloprejke. Z umetnim namnoževanjem te glive so kasneje poskušali zatirati
pesno stenico, žitne stenice, sivo breskovo uš, koloradskega hrošèa, koruzno
vešèo, sovke, gosenice belinov, jabolènega zavijaèa in kaparje v rastlinjakih. S
serijo poskusov biotiènih zatiranj koloradskega hrošèa sta zaèela Kiel in
Neubauer 1. 1953 na Èeškem, kasneje pa so imenovano glivo preizkušali proti
koloradskemu hrošèu še drugi. Gliva je bila uèinkovita v prvih dveh levitvenih
fazah lièink, vèasih tudi v tretji, medtem ko starejših lièink in hrošèev ni
prizadela. V ZDA so tretira1i po 5 -krat eno generacijo s 5 x 1013 trosov/ha in
dosegli 53-79-odstoten uèinek. V Rusiji so izdelali pripravek Beauverin.
Sredstvo v odmerku 2kg/ha oziroma 1,2 x 1013 konidijev/ ha zatre koloradskega
hrošèa, pa tudi koruzno vešèo in gosenice jabolènega zavijaèa.
Že leta 1890 sta Girard in Le Monet uporabila vrsto Beauveria tenella za zatiranje majskega hrošèa, vendar brez pravega uspeha.
Kasneje (1965-1967) je Hurpin v svojih raziskavah dognal, da je B. tenella
pomemben omejitveni dejavnik majskega hrošèa, še z1asti èe je v kraju vrsta
endemièna. V Švici je Keller (1983) z glivo B. tenella tretiral robove gozdov,
kjer so poletavali majski hrošèi. Uporabil je odmerek 2,5 x 1014 trosov/ha;
prviè, ko je na gozdne rastline priletelo 50 % hrošèev od celotne populacije,
drugiè pa, ko jih je bilo 80%. Samice, okužene z glivo B. tenella, so po
ovipoziciji odmrle, njihova telesa pa so rabila kot inokulum za okuževanje
kasneje izleglih ogrcev. Z glivo Beauveria brogniarti uspešno zatirajo majskega
hrošèa na Tirolskem v Avstriji in v Švici, v zadnjih dveh letih se preiskuša
tudi pri nas na Èrnovrški planoti. Glivo namnoženo na zrnju jeèmena se vseje v
tla s sejalnicami za vsejavanje. Gliva okuži ogrce. Za razmnoževanje in
uspevanje glive je potrebna zadostna vlaga v tleh.
Pomembna entomopatogena gliva je tudi vrsta Metarhizium
anisopliae, ki je bila dolgoleten model za preuèevanje mikrobiotiènega zatiranja
žuželk. Odkril jo je leta 1879 Meènikov v okolici Odese na lièinki hrošèka Anisoplia austriaca in jo poimenoval
Enthomophthora anisopliae. Sorokin jo je
uvrstil v red Metarhizium in danes je poznana pod imenom M. anisopliae (Metsch.)
Sorokin. Gliva je po svetu precej razširjena in je med pogosto izoliranimi
talnimi glivami. Gostitelji glive so žuželke, ki spadajo med ravnokrilce,
stenice, dalje metulji, dvokrilci, kožokrilci in hrošèi. Med hrošèi okužuje
zlasti rilèkarje, strune in pahljaènike. Glivo Metarhizium anisopliae je v
Rusiji raziskoval Pospelov (1938) za zatiranje velikega pesnega rilèkarja, z
uèinkom 100%, èe je apliciral trose na hrošèe v èasu, ko odlagajo jajèeca,
spomladi v maju-ali pa avgusta, ko se je pojavil nov rod hrošèev. V Kanadi so
poskušali v zaèetku petdesetih let z njo zatirati strune, vrste Agriotes
obscurus in A. sputator, vendar so imeli doloèene težave z virulenco izolatov. V
ZDA je Smith (1961) poskušal zatreti prvo generacijo gosenic koruzne vešèe,
vendar premalo uspešno; podobno velja tudi za drugo generacijo. Raziskave
zadnjih let so usmerjene v zatiranje termitov, nekaterih vrst kobilic in
hrošèev, še zlasti jajèastih rilèkarjev npr. vrste Otiorhynchus sulcatus idr.
Gliva dobro uspeva na umetih agariziranih gojišèih, pa tudi submerzno. Uspešno
jo gojijo na zrnju riža ali pšenice. Na ta naèin je mogoèe pridelati dovolj
glive, predvsem za aplikacijo v tla. Z inkubacijo v fermentorjih dobijo pelete,
ki jih posušijo. Iz njih izdelajo granule velikosti 0,5-1,0 mm. Èe takšne
granule aplicirajo v tla, se na njihovi površini oblikujejo trosi glive M.
anisopliae.
Najboljše možnosti za uporabo v rastlinjakih ima gliva Verticillium (Cephalosporium) lecanii. Zimmermann (1899) je glivo opisal na
Javi, na kaparju kavovca Coccus viridis. Kasneje so jo še veèkrat izolirali,
vendar pa so zanjo uporabljali razlièna imena. Nežihova je 1957 prouèevala
možnost zatiranja kaparjev z njo v rastlinjakih. Med živalskimi gostitelji te
glive so tudi koruzna vešèa, koloradski hrošè in celo pršice. Trgovski pripravki
so poznani pod imeni: vertalec za zatiranje listnih uši, mycotal za zatiranje
rastlinjakovega šèitkarja. Pri izdatni zraèni vlagi blizu 100% in optimalni
temperaturi 20-25ºC, kar je odvisno od izolata, se na telesu gostitelja oblikuje
nežen zraèni micelij, ki prekrije žuželèje telo in je sprva bel, kasneje
rumenkast. Hife glive V. lecanii predrejo žuželèjo kutikulo, ki je sestavljena
iz epikutikule, ter hitizirane ekso- in endokutikule, s pomoèjo ekstracelu1arnih
encimov (esteraze in hitinaze), ki razgradijo kutikulo in s pomoèjo mehaniènega
pritiska. Gliva izloèa toksine, ki usmrtijo žuželko, tudi èe se micelij v
gostitelju ne razraste dovolj. Trosi se razširjajo z vodo ali pa z dotikom, ne
pa z vetrom, ker bi se prehitro izsušili. Èeprav so vrste, ki so gostitelji te
glive, tako pršice kakor žuželke iz vseh poglavitnih redov, pa se gliva
uporablja predvsem za zatiranje listih uši, rastlinjakove šèitkarja, v zadnjem
obdobju pa se raziskuje še za zatiranje resarjev, škržatov, pa tudi nekaterih
hrošèev in metuljev. V novejšem èasu so raziskave usmerjene v možnost njene
uporabe za zatiranje cvetliènega resarja (Frankliniella occidentalis). Serman in
Kostner (1994) poroèata, da so spore, aplicirane v tla, okužile lièinkere F.
occidentalis, veèja pa je tudi smrtnost odraslih, kar kaže na možnosti uporabe
te glive oziroma izolata z oznako V24 za zatiranje vrste F. occidentalis.
Gliviène bolezni, ki jih povzroèajo glive iz družine
Enthomophthoraceae, se v ugodnih razmerah zelo naglo širijo, tako da že v nekaj
dneh prizadenejo neko žuželèjo populacijo, njihovo širjenje pa vzpodbudi visoka
zraèna vlaga. Med posebno zanimivimi je mušja plesen (Enthomophthora muscae), ki
se jeseni naseli na mrtve hišne muhe. Gostitelji te plesni so tudi korenjeva
muha in èebulna muha. Veliko gostiteljev ima tudi vrsta Enthomophthora grylli,
ki okuži pripadnike iz redov ravnokrilcev, dvokrilcev, hrošèev in metuljev. V
epidemiènem obsegu nastopijo obolenja pri košeninarjih, strunah, listnih ušeh,
kaparjih, sovkah in grizlicah. Vèasih prizadenejo liste uši 100%. Zraèni micelij
pri glivah iz obravnavane družine je zelo nežen, trosi pa živijo le kratek èas,
zato je ta družina komaj primerna za umetno namnoževanje. Èe trosi vzkalijo na
ustreznem gostitelju, poženejo tudi sekundarni konidiji (trosi), ki podaljšajo
infekcijsko sposobnost glive. Ekološko neugodne razmere glive preživijo v obliki
trajnih trosov , ki jih oblikujejo v notranjosti gostitelja na nespolen ali
spolen naèin. Vendar pa trajni trosi ne morejo neposredno okužiti gostitelja,
temveè ga okužijo šele s pomoèjo konidijev, ki se oblikujejo na trosonoscih.
Sedaj glive še ni moè razmnoževati, tako da bi jo bilo mogoèe aplicirati oziroma
uporabljati v praksi, vendar pa so pomemben dejavnik uravnavanja populacij
škodljivcev kmetijskih rastlin. Pomembna je vrsta Erynia neoaphids, ki
parazitira listne uši. Pri nas smo jo našli v juniju, na uši Acyrthosiphon pisi.
Navadno pršico pa naseli gliva Neozygites floridana. Po uporabi fungicidov, npr.
v sadovnjakih, je razlog za poveèan pojav pršic tudi to, da fungicidi
prizadenejo glive Enthomophtoraceae, naravne antagoniste pršic. Zaradi
kontinuirane tedenske uporabe fungicidov v krompirjevih nasadih, se populacija
uši poveèa tudi zato, ker fungicidi zatrejo entomopatogene glive.
Prednosti uporabe entomopatogenih gliv pred drugimi
sredstvi za varstvo rastlin so v tem, da ni nobenih težav v prehranjeva1ni
verigi, sredstva ne h1apijo, ni strupenih ostankov, ni posledic za podtalnico
ali pitno vodo, nobene strupenosti za ljudi, sesa1ce, rastline, nekatere glive
se enostavno izolirajo na selektivna gojišèa, množièno se dajo namnoževati v
fermentorjih, okužba gostiteljev je izvedljiva brez težav in uporaba pripravkov
je preprosta.
Entomopatogene bakterije pripadajo razliènim taksonomskim
skupinam. Najveè vrst okuži gostitelja prek prebavnega trakta. Najbolj se je
doslej v praksi uveljavila bakterija Bacillus thuringiensis, na podlagi katere
so izdelani trgovski pripravki, ki jih skrajšano imenujemo tudi pripravki B. t.
Zaèetki poznavanja bakterije segajo v leto 1901, ko je
japonski bakteriolog Ishiwata izoliral Bacillus iz obolele sviloprejkine lièinke
Bombyx mori. Ishiwata je že spoznal, da je za patogenost bakterije odgovoren
toksin, vendar pa formalno ni opisal najdenega organizma. Deset let kasneje je
Berliner v Nemèiji (Thuringen) izoliral bakterijo iz populacije gosenic moène
vešèe, ki jo je opisal in ji dal znanstveno ime Bacillus thuringiensis Berliner.
V letu 1916 sta Japonca Aoki in Chigasaki poroèala o
raziskavah izolata, ki ga je izoliral Ishiwata. Ugotovila sta, da je toksin v
sporulirajoèih kulturah, vendar ga ni v mladih, vegetativno razmnožujoèih se
celicah. Problem koruzne vešèe so zaèeli najprej poskusno reševati z bakterijo
Bacillus thuringiensis. prvi komercialni pripravek so izdelali v Franciji in
sicer v laboratoriju Libec.
Pred letom 1970 so B. t. pripravki vsebovali subspecies
thuringiensis in pogosto termno-tolerantni eksotoksin (8 - exotoksin). Takšni so
bili slabo aktivni.
Bakterija Bacillus thuringiensis se razmnožuje v obolelih
in odmrlih žuželkah. Industrijsko jo namnožujejo v velikih fermentorjih na
hranilnih podlagah. Bakterija oblikuje trose. Pri sporu1aciji se tvorijo
beljakovinski kristali. Žuželkam, ki zaužijejo trose in kristale, razkrojijo
stene prebavil s èimer je ovirana presnova. Žuželke se nehajo prehranjevati.
Pogosto pa kaleèi trosi bakterije prodrejo v telesno votlino, se tam dalje
množijo in proizvajajo toksine, kar vse skupaj povzroèi njihov propad.
Med doslej najdenimi loèimo tri poglavitne patotipe B.t.
Patotip A deluje na doloèene vrste metuljev oziroma njihove gosenice in
vkljuèuje varietete: thuringiensis (B. t.). kurstaki (B. t. k.), ga1leriae,
aizawai, morrisoni itd. Patotip B uèinkuje na dvokrilce, predvsem
dolgotipalnièarke, in vkljuèuje patotip israeliensis. Sredstvo se uporablja
proti komarjem. Patotip C (subspecies) tenebrionis, ki ga je našel Krieg s
sodelavci (1983) je uèinkovit proti lièinkam hrošèev. Kristali so splošèeni in
èetverokotni in protein v kristalih je unikaten. Aktiven je proti lièinkam
lepenjcev (Chrysomelidae). Uèinkuje na lièinke hrošèev, med njimi tudi na
koloradskega; trgovski pripravek novodor, je bil v preteklosti registriran tudi
pri nas. . Ne deluje kontaktno paè pa potem, ko ga lièinke zaužijejo prek
listov, ostanejo še nekaj èasa na njih, ne da bi se hranile, in odmrejo po 4-6
dneh. Sredstvo dobro uèinkuje, èe tretiramo mlade lièinke v prvi in drugi
levitveni fazi, zato je treba stalno .pregledovati krompirišèa; ne zatre
odraslih hrošèev. Zahtevna uporaba in poèasno delovanje je najbrž odvraèalo
uporabnike, da bi segali po njem.
Varieteta A je bila v pripravkih, ki so bili registrirani
nekdaj: bactospein WP, baturad WP, biobit WP, dipel, foray-FC, nubilacid-G,
thuricide HP.. Sedaj je registriran delfin WG. Gosenice 1. generacije se tretira
5-10 dni potem, ko se s pomoèjo feromonskih vab ugotovi višek leta imaga. Drugiè
se tretira v razmiku desetih dni po prvem roku. Èe so se gosenice zarile v
tkivo, je rok za uporabo pripravka B. t. že zamujen. V vrtninah se uporablja
prav tako za zatiranje gosenic belinov, kapusovega molja in drugih, ne pa za
zatiranje sovk. Sredstvo se uporabi, ko se opazi gosenièice v mladostnem
razvojnem stadiju. V okrasnicah se priporoèa proti raznim gosenicam, z izjemo
sovk in prelcev.
Glede èasa uporabe je pomembno vedeti, da so mlade gosenice
obèutljivejše od starejših, zato jih je priporoèljivo zatirati takoj ob pojavu.
Škropivo je treba aplicirati takoj; èe stoji dlje kot eno uro, se mu zmanjša
uèinek. Pred uporabo pripravkov B. t. je treba temeljito prebrati navodilo za
uporabo.
Pri tretiranju je pomembno, da se vse tiste dele rastlin,
na katerih so lièinke, temeljito poškropi zlasti s spodnje strani. S spodnje
strani je sredstvo bolj zavarovano pred dežjem in soncem. Sredstvo uèinkuje
okrog 7 dni, temperatura pa mora biti nad 15ºC. Uèinkovitost je 70-90-odstotna.
Sredstvo deluje tako, da lièinke zaužijejo sredstvo in poginejo po 4 do 7 dneh.
Preživele lièinke. ki se preobrazijo, se kasneje razvijejo v slabo vitalne
odrasle osebke.
Podobno kakor druge organizme virusi okužujejo tudi
èlenonožce Vendar pa moramo razlikovati med insektopatogenimi virusi na eni
strani in med èlenonožci, kot prenašalci virusov na druge organizme, na drugi
strani.
Insektopatogeni ali entomo patogeni virusi se razlikujejo
na podlagi nukleinske kisline v genomu in morfologije virionov. Poznamo okrog
100 virusov granuloze, 400 virusov jedrne poliedroze, okrog 200 virusov
citoplazmatiène poliedroze in okrog 50 entomopoks virusov in še okrog 100
takšnih, ki ne spadajo v nobeno izmed navedenih skupin. Glede na krog
gostiteljev razlikujemo polifagne, ki okužujejo razliène žuželèje redove. To pa
so npr, iridovirus pri košeninarjih, Tipula paludosa ali densovirus pri Galleria
mellonella. Poveèini so entomo patogeni virusi oligofagni, npr. baculovirusi, z
ozkim krogom gostiteljev ali citoplazmatièni poliedrozni virusi s širšim krogom
gostiteljev.
Entomo patogeni virusi okužujejo predvsem žuželèje lièinke,
in sicer oralno. V prebavilu se beljakovinska ovojnica virusa razpusti. Prosti
virioni okužijo neposredno epitelne celice prebavnega trakta. Pri
citoplazmatiènem poliedroznem virusu gosenic in jedrni poliedrozi pagosenic je
okužba omejena na celice prebavil. Pri virusih granuloze in jedrne poliedroze
gosenic sledi okužba mastnih telesc, trahelnega epitela, živènega sistema. Med
entomo patogenimi virusi so posebno znani baculovirusi. Loèimo 3 skupine:
podskupina A - virusi jedrne poliedroze (NPV),
podskupina B - virusi granuloze (GV),
podskupina C - drugi baculovirusi (»non – occluded virus«).
NPV in GV virusi so obdani s proteinskim ovojem- polyhedra.
Prvi uspeh zatiranja škodljivih žuželk z virusi sega v leto
1951, ko so v Kanadi s pomoèjo baculovirusa uspešno zajezili škodljivca iglavcev
Neodiprion sertifer, ki so ga tja zanesli iz Evrope in ki tam ni imel
sovražnikov. Virus jedrne poliedroze so tedaj introducirali v Kanado iz Švedske.
Suspenzijo virusa so aplicirali s pomoèjo letal in dosegli 100-odstotno
mortaliteto po uporabi 1,5 x 1010 poliedriènih enot/ha. Isto vrsto škodljivca so
na enak naèin uspešno zatirali še v nekaterih evropskih državah.
Uspehe pri zatiranju smrekovega prelca sta leta 1970 na
Švedskem dosegla Wellenstein in Eidman s pomoèjo virusa jedrne poliedroze. Za
zatiranje gobarja so preizkušali še drugi virus jedrne poliedroze tudi v Italiji,
nekdanji Jugoslaviji, Sovjetski zvezi in USA.
V poljedelstvu so leta 1950 v Kaliforniji uspešno zatrli
vrsto alfalfa, Colias eurytheme z virusom jedrne poliedroze. V ZDA so izdelali
komercialni pripravek elcar, pripravek jedrne poliedroze za zatiranje sovk. Z
virusi jedrne poliedroze so v nekaterih evropskih državah uspešno zatirali sovke,
s pripravkom mamestrin.
Virus granuleze (GV) so doslej uspešno uporabili za
zatiranje jabolènega zavijaèa. Virus so našli leta 1963 v gosenicah, v opušèenem
sadovnjaku v Mehiki. Huber in Duchler (1975) sta uporabila virus iz Mehike v
odmerku 1011 granul/ drevo in dosegla do 89-odstotno mortaliteto. Pri nas je
registriran madex, ki vsebuje Cydia pomonella GV; za ta virus je obèutljiv tudi
grahov zavijaè in capex, ki zatira gosenice Adoxophyes orana. Zelo virulenten
virus je poznan tudi pri repnem belinu. Virusi entomopoks so pomembni omejitveni
dejavniki npr. za zatiranje majskega hrošèa. Na Kitajskem in Japonskem
uporabljajo entomoviruse pri reševanju težav v svilogojstvu. Pripravek je capex.
Pripravki se aplicirajo s škropilnimi agregati. Proti gosenicam 1. generacije se
škropi enkrat do trikrat, v razmiku 8 dni. Vse liste in plodove je treba
enakomerno in temeljito poškropiti, preden se gosenice zavrtajo v plodove.
Sonèno, vroèe vreme zmanjšuje uèinkovitost pripravka. Za škropljenje se odloèimo
na podlagi ulova metuljèkov na feromonske vabe. Sredstva nimajo karenène dobe.
