Mikrobiotično zatiranje rastlinskih škodljivcev spada med biotične načine varstva in je zasnovano na patologiji žuželk in drugih
fitofagnih organizmov (npr. ogorčic, pršic, mehkužcev, vretenčarjev, 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 vključuje rastlinske škodljivce, so glivična obolenja pogosta. Glive
okužujejo odrasle živalice, ličinke pa tudi bube z micelijem, skozi integument,
pri čemer prepredejo celo telo, hife, pa prodrejo na površje kutikule. Na
površju se oblikuje zračni micelij, na katerem se razvijejo trosonosci s trosi.
Trosi ostanejo dlje časa tudi v tleh, tako da je mogoče entomopatogene glive
izolirati iz zemlje. Z izolacijami pa je mogoče predvideti, kakšna je mikoflora
v nekem območju 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 hrošča, koruzno
veščo, sovke, gosenice belinov, jabolčnega zavijača in kaparje v rastlinjakih. S
serijo poskusov biotičnih zatiranj koloradskega hrošča sta začela Kiel in
Neubauer 1. 1953 na Češkem, kasneje pa so imenovano glivo preizkušali proti
koloradskemu hrošču še drugi. Gliva je bila učinkovita v prvih dveh levitvenih
fazah ličink, včasih tudi v tretji, medtem ko starejših ličink in hroščev ni
prizadela. V ZDA so tretira1i po 5 -krat eno generacijo s 5 x 1013 trosov/ha in
dosegli 53-79-odstoten učinek. V Rusiji so izdelali pripravek Beauverin.
Sredstvo v odmerku 2kg/ha oziroma 1,2 x 1013 konidijev/ ha zatre koloradskega
hrošča, pa tudi koruzno veščo in gosenice jabolčnega zavijača.
Že leta 1890 sta Girard in Le Monet uporabila vrsto Beauveria tenella za zatiranje majskega hrošča, vendar brez pravega uspeha.
Kasneje (1965-1967) je Hurpin v svojih raziskavah dognal, da je B. tenella
pomemben omejitveni dejavnik majskega hrošča, še z1asti če je v kraju vrsta
endemična. V Švici je Keller (1983) z glivo B. tenella tretiral robove gozdov,
kjer so poletavali majski hrošči. Uporabil je odmerek 2,5 x 1014 trosov/ha;
prvič, ko je na gozdne rastline priletelo 50 % hroščev od celotne populacije,
drugič 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
hrošča na Tirolskem v Avstriji in v Švici, v zadnjih dveh letih se preiskuša
tudi pri nas na Črnovrški planoti. Glivo namnoženo na zrnju ječmena 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 preučevanje mikrobiotičnega zatiranja
žuželk. Odkril jo je leta 1879 Mečnikov v okolici Odese na ličinki hroščka 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 hrošči. Med hrošči okužuje
zlasti rilčkarje, strune in pahljačnike. Glivo Metarhizium anisopliae je v
Rusiji raziskoval Pospelov (1938) za zatiranje velikega pesnega rilčkarja, z
učinkom 100%, če je apliciral trose na hrošče v času, ko odlagajo jajčeca,
spomladi v maju-ali pa avgusta, ko se je pojavil nov rod hroščev. V Kanadi so
poskušali v začetku petdesetih let z njo zatirati strune, vrste Agriotes
obscurus in A. sputator, vendar so imeli določene težave z virulenco izolatov. V
ZDA je Smith (1961) poskušal zatreti prvo generacijo gosenic koruzne vešče,
vendar premalo uspešno; podobno velja tudi za drugo generacijo. Raziskave
zadnjih let so usmerjene v zatiranje termitov, nekaterih vrst kobilic in
hroščev, še zlasti jajčastih rilčkarjev npr. vrste Otiorhynchus sulcatus idr.
Gliva dobro uspeva na umetih agariziranih gojiščih, pa tudi submerzno. Uspešno
jo gojijo na zrnju riža ali pšenice. Na ta način je mogoče 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. Če 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 večkrat izolirali,
vendar pa so zanjo uporabljali različna imena. Nežihova je 1957 proučevala
možnost zatiranja kaparjev z njo v rastlinjakih. Med živalskimi gostitelji te
glive so tudi koruzna vešča, koloradski hrošč in celo pršice. Trgovski pripravki
so poznani pod imeni: vertalec za zatiranje listnih uši, mycotal za zatiranje
rastlinjakovega ščitkarja. Pri izdatni zračni vlagi blizu 100% in optimalni
temperaturi 20-25ºC, kar je odvisno od izolata, se na telesu gostitelja oblikuje
nežen zračni micelij, ki prekrije žuželčje telo in je sprva bel, kasneje
rumenkast. Hife glive V. lecanii predrejo žuželčjo kutikulo, ki je sestavljena
iz epikutikule, ter hitizirane ekso- in endokutikule, s pomočjo ekstracelu1arnih
encimov (esteraze in hitinaze), ki razgradijo kutikulo in s pomočjo mehaničnega
pritiska. Gliva izloča toksine, ki usmrtijo žuželko, tudi če 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. Čeprav 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 ščitkarja, v zadnjem
obdobju pa se raziskuje še za zatiranje resarjev, škržatov, pa tudi nekaterih
hroščev in metuljev. V novejšem času so raziskave usmerjene v možnost njene
uporabe za zatiranje cvetličnega resarja (Frankliniella occidentalis). Serman in
Kostner (1994) poročata, da so spore, aplicirane v tla, okužile ličinkere F.
occidentalis, večja pa je tudi smrtnost odraslih, kar kaže na možnosti uporabe
te glive oziroma izolata z oznako V24 za zatiranje vrste F. occidentalis.
Glivične bolezni, ki jih povzročajo glive iz družine
Enthomophthoraceae, se v ugodnih razmerah zelo naglo širijo, tako da že v nekaj
dneh prizadenejo neko žuželčjo populacijo, njihovo širjenje pa vzpodbudi visoka
zračna 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 čebulna muha. Veliko gostiteljev ima tudi vrsta Enthomophthora grylli,
ki okuži pripadnike iz redov ravnokrilcev, dvokrilcev, hroščev in metuljev. V
epidemičnem obsegu nastopijo obolenja pri košeninarjih, strunah, listnih ušeh,
kaparjih, sovkah in grizlicah. Včasih prizadenejo liste uši 100%. Zračni micelij
pri glivah iz obravnavane družine je zelo nežen, trosi pa živijo le kratek čas,
zato je ta družina komaj primerna za umetno namnoževanje. Če 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 način. Vendar pa trajni trosi ne morejo neposredno okužiti gostitelja,
temveč ga okužijo šele s pomočjo konidijev, ki se oblikujejo na trosonoscih.
Sedaj glive še ni moč razmnoževati, tako da bi jo bilo mogoče 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 povečan pojav pršic tudi to, da fungicidi
prizadenejo glive Enthomophtoraceae, naravne antagoniste pršic. Zaradi
kontinuirane tedenske uporabe fungicidov v krompirjevih nasadih, se populacija
uši poveča 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 gojišča, množično se dajo namnoževati v
fermentorjih, okužba gostiteljev je izvedljiva brez težav in uporaba pripravkov
je preprosta.
Entomopatogene bakterije pripadajo različnim taksonomskim
skupinam. Največ 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.
Začetki poznavanja bakterije segajo v leto 1901, ko je
japonski bakteriolog Ishiwata izoliral Bacillus iz obolele sviloprejkine ličinke
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 Nemčiji (Thuringen) izoliral bakterijo iz populacije gosenic močne
vešče, ki jo je opisal in ji dal znanstveno ime Bacillus thuringiensis Berliner.
V letu 1916 sta Japonca Aoki in Chigasaki poročala o
raziskavah izolata, ki ga je izoliral Ishiwata. Ugotovila sta, da je toksin v
sporulirajočih kulturah, vendar ga ni v mladih, vegetativno razmnožujočih se
celicah. Problem koruzne vešče so začeli 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 čimer je ovirana presnova. Žuželke se nehajo prehranjevati.
Pogosto pa kaleči trosi bakterije prodrejo v telesno votlino, se tam dalje
množijo in proizvajajo toksine, kar vse skupaj povzroči njihov propad.
Med doslej najdenimi ločimo tri poglavitne patotipe B.t.
Patotip A deluje na določene vrste metuljev oziroma njihove gosenice in
vključuje varietete: thuringiensis (B. t.). kurstaki (B. t. k.), ga1leriae,
aizawai, morrisoni itd. Patotip B učinkuje na dvokrilce, predvsem
dolgotipalničarke, in vključuje patotip israeliensis. Sredstvo se uporablja
proti komarjem. Patotip C (subspecies) tenebrionis, ki ga je našel Krieg s
sodelavci (1983) je učinkovit proti ličinkam hroščev. Kristali so sploščeni in
četverokotni in protein v kristalih je unikaten. Aktiven je proti ličinkam
lepenjcev (Chrysomelidae). Učinkuje na ličinke hroščev, med njimi tudi na
koloradskega; trgovski pripravek novodor, je bil v preteklosti registriran tudi
pri nas. . Ne deluje kontaktno pač pa potem, ko ga ličinke zaužijejo prek
listov, ostanejo še nekaj časa na njih, ne da bi se hranile, in odmrejo po 4-6
dneh. Sredstvo dobro učinkuje, če tretiramo mlade ličinke v prvi in drugi
levitveni fazi, zato je treba stalno .pregledovati krompirišča; ne zatre
odraslih hroščev. Zahtevna uporaba in počasno delovanje je najbrž odvračalo
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 pomočjo feromonskih vab ugotovi višek leta imaga. Drugič
se tretira v razmiku desetih dni po prvem roku. Če 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 goseničice v mladostnem
razvojnem stadiju. V okrasnicah se priporoča proti raznim gosenicam, z izjemo
sovk in prelcev.
Glede časa uporabe je pomembno vedeti, da so mlade gosenice
občutljivejše od starejših, zato jih je priporočljivo zatirati takoj ob pojavu.
Škropivo je treba aplicirati takoj; če stoji dlje kot eno uro, se mu zmanjša
učinek. 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 ličinke, temeljito poškropi zlasti s spodnje strani. S spodnje
strani je sredstvo bolj zavarovano pred dežjem in soncem. Sredstvo učinkuje
okrog 7 dni, temperatura pa mora biti nad 15ºC. Učinkovitost je 70-90-odstotna.
Sredstvo deluje tako, da ličinke zaužijejo sredstvo in poginejo po 4 do 7 dneh.
Preživele ličinke. ki se preobrazijo, se kasneje razvijejo v slabo vitalne
odrasle osebke.
Podobno kakor druge organizme virusi okužujejo tudi
členonožce Vendar pa moramo razlikovati med insektopatogenimi virusi na eni
strani in med členonožci, 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
citoplazmatične 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 različne žuželčje redove. To pa
so npr, iridovirus pri košeninarjih, Tipula paludosa ali densovirus pri Galleria
mellonella. Povečini so entomo patogeni virusi oligofagni, npr. baculovirusi, z
ozkim krogom gostiteljev ali citoplazmatični poliedrozni virusi s širšim krogom
gostiteljev.
Entomo patogeni virusi okužujejo predvsem žuželčje ličinke,
in sicer oralno. V prebavilu se beljakovinska ovojnica virusa razpusti. Prosti
virioni okužijo neposredno epitelne celice prebavnega trakta. Pri
citoplazmatičnem 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, živčnega sistema. Med
entomo patogenimi virusi so posebno znani baculovirusi. Ločimo 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 pomočjo 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 pomočjo letal in dosegli 100-odstotno
mortaliteto po uporabi 1,5 x 1010 poliedričnih enot/ha. Isto vrsto škodljivca so
na enak način uspešno zatirali še v nekaterih evropskih državah.
Uspehe pri zatiranju smrekovega prelca sta leta 1970 na
Švedskem dosegla Wellenstein in Eidman s pomočjo 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 jabolčnega zavijača. Virus so našli leta 1963 v gosenicah, v opuščenem
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 občutljiv tudi
grahov zavijač 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 hrošča. 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.
Sončno, vroče vreme zmanjšuje učinkovitost pripravka. Za škropljenje se odločimo
na podlagi ulova metuljčkov na feromonske vabe. Sredstva nimajo karenčne dobe.
