DOI: https://doi.org/10.14719/pst.10767
تاريخ النشر: 2026-01-27
المؤلف: K D Kaushik وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبات الحشرية في مكافحة الآفات
نظرة عامة
تناقش هذه القسم تطور إدارة آفات الحشرات، مع تسليط الضوء على التحول الكبير من الاعتماد على المبيدات الاصطناعية إلى اعتماد المبيدات الحيوية، وخاصة الفطريات الحشرية (EPF)، بعد النشر المؤثر لكتاب راشيل كارسون “ربيع صامت” في عام 1962. تكتسب المبيدات الحيوية، المشتقة من مصادر طبيعية، زخمًا بسبب تأثيرها البيئي المنخفض وسلامتها على الكائنات غير المستهدفة، على الرغم من أنها تمثل حاليًا فقط 3-5% من سوق المبيدات العالمي. الفطريات الحشرية، المعروفة باسم المبيدات الفطرية، تتحكم بفعالية في الآفات من خلال اختراق جلد الحشرة واستعمار المضيف، محققة معدلات فعالية في السيطرة على الآفات تتراوح بين 60% و90%. ومع ذلك، فإن التحديات مثل بطء معدلات العمل والحساسية البيئية تعيق تطبيقها بشكل أوسع.
تؤكد الخاتمة على إمكانيات الفطريات الحشرية كعوامل للتحكم البيولوجي في الزراعة المستدامة، وخاصة ضد الآفات ذات الأجسام اللينة مثل المنّ والذباب الأبيض، بينما تستكشف أيضًا فعاليتها ضد الآفات ذات الأجسام الأكثر صلابة. على الرغم من النجاحات في المختبر، إلا أن الأداء في الحقول لا يزال غير متسق بسبب العوامل البيئية، مما يستلزم تطوير سلالات فطرية ذات تحمل حراري محسّن ومقاومة للأشعة فوق البنفسجية. تعتبر التقدمات في علم الأحياء الجزيئي وتقنيات التكوين الحيوي ضرورية لتحسين قابلية الفطريات الحشرية في الحقول. أدى الطلب المتزايد على السيطرة المستدامة على الآفات إلى زيادة ملحوظة في حصة السوق للمبيدات الحيوية المعتمدة على الفطريات، وخاصة في آسيا وأمريكا اللاتينية. يجب أن تركز الجهود المستقبلية على تطوير سلالات متكيفة محليًا وإطارات تنظيمية ملائمة لتحقيق الإمكانات الكاملة للفطريات الحشرية في كل من الأنظمة الزراعية التقليدية والعضوية.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث الفطريات الحشرية (EPF) كبديل واعد للمبيدات الكيميائية في برامج إدارة الآفات المتكاملة (IPM). تُعرف الفطريات التي تتطفل وتقتل الحشرات من خلال غزو مضيفيها، وتكون الفطريات الحشرية فعالة بشكل خاص ضد الآفات الثاقبة الماصة مثل الذباب الأبيض والمنّ والذباب الرفيع بسبب طريقة العدوى الخاصة بها، والتي تحدث من خلال الاتصال المباشر مع جلد الحشرة. هذه الطريقة في العدوى، إلى جانب الاستدامة البيئية للفطريات الحشرية، تجعلها استراتيجية فعالة للتحكم البيولوجي وسط المخاوف المتزايدة بشأن التأثيرات السلبية للمبيدات التقليدية، بما في ذلك تطور المقاومة والتلوث البيئي.
تسلط الورقة الضوء على عدة أجناس من الفطريات الحشرية، بما في ذلك بوفيريا، ميتارهيزيوم، إيساريا، وليكانيسيليوم، التي أظهرت فعالية ضد مختلف آفات الحشرات في كل من الحقول والبيوت الزجاجية. تخترق هذه الفطريات جلد المضيف من خلال الضغط الميكانيكي والتحلل الإنزيمي، ثم تتكاثر داخل المضيف وتطلق سمومًا تعطل الوظائف الفسيولوجية. كما تشير المقدمة إلى التقدمات في تكنولوجيا التركيب التي تعزز من عمر التخزين وفعالية الفطريات الحشرية، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات الزراعية. يتم تقديم دمج الفطريات الحشرية في استراتيجيات إدارة الآفات كنهج مستدام، مع استمرار البحث الهادف إلى تحسين السلالات الفطرية وضمان التوافق مع عوامل التحكم الأخرى، مما يدعم اعتمادها الأوسع في الزراعة الحديثة.
طرق
تتناول القسم الخاص بـ “طرق تطبيق الفطريات الحشرية في قمع آفات الحشرات” استراتيجيات مختلفة لاستخدام الفطريات الحشرية (EPF) كعوامل للتحكم البيولوجي ضد آفات الحشرات. ويؤكد على أهمية اختيار الأنواع الفطرية المناسبة وتقنيات التطبيق لتعظيم الفعالية. تشمل الطرق الرئيسية التي تم مناقشتها تطبيق التربة، ورش الأوراق، والإدماج في تركيبات الطعم، كل منها مصمم خصيصًا لأنواع الآفات وظروف البيئة المحددة.
تشير النتائج إلى أن فعالية الفطريات الحشرية تتأثر بعوامل مثل الرطوبة ودرجة الحرارة ومرحلة حياة الآفة المستهدفة. بالإضافة إلى ذلك، يبرز القسم إمكانية دمج الفطريات الحشرية مع استراتيجيات إدارة الآفات الأخرى لتعزيز فعالية السيطرة العامة. تؤكد الأبحاث على الحاجة إلى مزيد من الدراسات لتحسين طرق التطبيق وتحسين اتساق أداء الفطريات الحشرية في بيئات زراعية متنوعة.
نقاش
تسلط قسم النقاش في ورقة البحث الضوء على السوق العالمي المتزايد للمبيدات الحيوية، وخاصة في الهند، حيث يبلغ معدل الاعتماد حاليًا 12%، وهو أقل بكثير من المتوسط العالمي البالغ 18%. تقود الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة والبرازيل في استخدام المبيدات الحيوية، مما يشير إلى الحاجة إلى تعزيز الدعم التنظيمي وتثقيف المزارعين في الهند لتعزيز الاعتماد الأوسع. تشير اللجنة المركزية للمبيدات الحشرية ولجنة التسجيل (CIBRC) إلى أن المبيدات الحيوية المعتمدة على الفطريات تهيمن على السوق الهندي، مع 150 منتجًا مسجلاً، معظمها من أجناس مثل بوفيريا وميترهيزيوم. يؤكد القسم على أهمية المبيدات الحيوية في الزراعة المستدامة، مدفوعةً بالطلب من المستهلكين على المنتجات الخالية من المتبقيات والتقدم في تقنيات التركيب.
يتم تفصيل تصنيف الفطريات الحشرية (EPF)، مع تمثيل عدة شعب مثل Oomycota وChytridiomycota وZygomycota وAscomycota وBasidiomycota. تُعترف هذه الفطريات بدورها في التحكم البيولوجي في الآفات، مع تقديم سياق تاريخي حول تطورها وأهميتها في إدارة الآفات. يتم وصف آلية العدوى للفطريات الحشرية، مع تسليط الضوء على قدرتها على اختراق جلد الحشرات والتكاثر داخل المضيفين، مما يؤدي إلى وفاة المضيف من خلال إفراز مستقلبات سامة. تؤكد الورقة على الدور المزدوج للفطريات الحشرية كعوامل مسببة للأمراض الحشرية وكمستعمرات مفيدة، مما يعزز صحة النبات بينما يوفر التحكم في الآفات. يتم الإشارة إلى الإمكانات التجارية للمبيدات الفطرية، مع وجود سوق كبير وأبحاث مستمرة تهدف إلى تحسين فعالية السلالات وتقنيات التركيب للتغلب على التحديات الحالية في إدارة الآفات.
DOI: https://doi.org/10.14719/pst.10767
Publication Date: 2026-01-27
Author(s): K D Kaushik et al.
Primary Topic: Entomopathogenic Microorganisms in Pest Control
Overview
The section discusses the evolution of insect pest management, highlighting a significant shift from reliance on synthetic pesticides to the adoption of biopesticides, particularly entomopathogenic fungi (EPF), following the influential publication of Rachel Carson’s “Silent Spring” in 1962. Biopesticides, derived from natural sources, are gaining traction due to their minimal environmental impact and safety for non-target organisms, despite currently representing only 3-5% of the global pesticide market. EPF, known as mycoinsecticides, effectively control pests by penetrating the insect cuticle and colonizing the host, achieving pest control efficacy rates between 60% and 90%. However, challenges such as slower action rates and environmental sensitivity hinder their broader application.
The conclusion emphasizes the potential of EPF as biological control agents in sustainable agriculture, particularly against soft-bodied pests like aphids and thrips, while also exploring their efficacy against harder-bodied pests. Despite laboratory successes, field performance remains inconsistent due to environmental factors, necessitating the development of fungal strains with enhanced thermotolerance and UV resistance. Advances in molecular biology and bioformulation techniques are crucial for improving the viability of EPF in the field. The growing demand for sustainable pest control has led to a notable increase in the market share of fungal-based biopesticides, particularly in Asia and Latin America. Future efforts should focus on developing locally adapted strains and favorable regulatory frameworks to fully realize the potential of EPF in both conventional and organic agricultural systems.
Introduction
The introduction of the research paper discusses entomopathogenic fungi (EPF) as a promising alternative to chemical insecticides in integrated pest management (IPM) programs. Defined as fungi that parasitize and kill insects by invading their hosts, EPFs are particularly effective against piercing-sucking pests such as whiteflies, aphids, and thrips due to their mode of infection, which occurs through direct contact with the insect cuticle. This method of infection, coupled with the ecological sustainability of EPFs, positions them as a viable biological control strategy amid growing concerns over the negative impacts of conventional insecticides, including resistance development and environmental contamination.
The paper highlights several genera of EPF, including Beauveria, Metarhizium, Isaria, and Lecanicillium, which have shown efficacy against various insect pests in both field and greenhouse settings. These fungi penetrate the host cuticle through mechanical pressure and enzymatic degradation, subsequently proliferating within the host and releasing toxins that disrupt physiological functions. The introduction also notes advancements in formulation technology that enhance the shelf life and efficacy of EPFs, making them more suitable for agricultural applications. The integration of EPFs into pest management strategies is presented as a sustainable approach, with ongoing research aimed at improving fungal strains and ensuring compatibility with other control agents, thereby supporting their broader adoption in modern agriculture.
Methods
The section on “Application methods of EPF in insect pest suppression” outlines various strategies for employing entomopathogenic fungi (EPF) as biological control agents against insect pests. It emphasizes the importance of selecting appropriate fungal species and application techniques to maximize efficacy. Key methods discussed include soil application, foliar spraying, and incorporation into bait formulations, each tailored to specific pest species and environmental conditions.
The findings suggest that the effectiveness of EPF is influenced by factors such as humidity, temperature, and the life stage of the target pest. Additionally, the section highlights the potential for integrating EPF with other pest management strategies to enhance overall control efficacy. The research underscores the need for further studies to optimize application methods and improve the consistency of EPF performance in diverse agricultural settings.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the growing global market for biopesticides, particularly in India, where the adoption rate is currently at 12%, significantly lower than the global average of 18%. The European Union, United States, and Brazil lead in biopesticide usage, indicating a need for enhanced regulatory support and farmer education in India to promote wider adoption. The Central Insecticides Board and Registration Committee (CIBRC) reports that fungal-based biopesticides dominate the Indian market, with 150 registered products, primarily from genera such as Beauveria and Metarhizium. The section emphasizes the importance of biopesticides in sustainable agriculture, driven by consumer demand for residue-free produce and advancements in formulation technologies.
The classification of entomopathogenic fungi (EPF) is detailed, with various phyla such as Oomycota, Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, and Basidiomycota represented. These fungi are recognized for their role in biological pest control, with historical context provided on their evolution and significance in pest management. The infection mechanism of EPF is described, highlighting their ability to penetrate insect cuticles and proliferate within hosts, leading to host mortality through the secretion of toxic metabolites. The paper underscores the dual role of EPF as both insect pathogens and beneficial endophytes, enhancing plant health while providing pest control. The commercial potential of mycoinsecticides is noted, with a significant market presence and ongoing research aimed at improving strain efficacy and formulation technologies to overcome current challenges in pest management.