الفرمونات الحشرية واستخدامها في المكافحة في الزراعة العضوية Insect Pheromones

من المعروف أن الفرمونات الطبيعية تفرزها الحشرات من غدد خارجية وتسبب رد فعل تخصصي للفرد داخل نفس النوع، كأن تعمل على الجذب الجنسي أو التجمع أو التحذير أو التعقب واقتفاء الأثر ويستخدم اصطلاح المكافحة السلوكية Behaviour Control عند استخدام الكيماويات التي تعمل على جذب الحشرة إلى جهة معينة بحيث يؤدي ذلك إلى القضاء عليها، وقد يحدث أثناء ذلك خلل في النشاط الجنسي أو انحراف أحد الجنسين بعيداً عن الجنس الآخر أثناء الشروع في التزاوج أو قد يحدث اضطراب في توجيه الحشرة لمسارها الطبيعي.

ولقد قام العالم Wilson بتقسيم الفرمونات إلى قسمين رئيسين هما:

** الفرمونات الفورية Releaser Pheromones

وهي عبارة عن مواد تسبب تأثيرات سلوكية فورية للحشرة المستقبلة وهي أساساً مؤثرات خاصة بالرائحة، وينحصر تأثيرها على الجهاز العصبي المركزي للحشرات المستقبلة.

ومن أمثلتها :

* فرمونات الجنس (المثيرات الجنسية) (Sex pheromones (Aphrodisiacs

* فرمونات التحذير Alarm pheromones

* فرمونات خاصة بتتبع الأثر Trial following pheromones

* فرمونات الانتشار Dispersal pheromones

* فرمونات التجمع Aggregation pheromones

وتشتمل فرمونات التجمع على فرومونات التجمع للتزاوج (sex pheromones (Lures وفرمونات التجمع للتغذية Food lures وفرمونات وضع البيض Oviposition Lures

** الفرمونات التمهيدية Primer Pheromones

وهي فرمونات تسبب تأثيرات فسيولوجية على المدى الطويل للكائن الحي المستقبل، وهي غير هامة في هذا المجال.

ولقد لاقت فرمونات الجنس الاهتمام والدراسات المستفيضة منذ أن عرف في بداية هذا القرن أن هناك بعض الحشرات يتم اجتذابها من مسافات طويلة، حيث لوحظ أن إناث فراشة الحرير الصينية يمكن أن تجذب الذكور من على مسافة تصل لأكثر من 11 كم، كما أن إناث فراشة الغجر لها القدرة على جذب الذكور من على مسافة تصل إلى 3 كم. وحديثاً ومع تطور تقنيات التحليل الكيميائي أمكن تحديد التركيب الكيميائي للفرمونات التي تفرزها العديد من الحشرات، حتى تلك الفرمونات التي تفرز بكميات ضئيلة جداً. وحتى الآن أمكن تعريف حوالي 170 نوعاً من الفرمونات الجنسية لحشرات حرشفية الأجنحة، بالإضافة لفرمونات حشرات رتبة غمديه الأجنحة وغيرها. وحالياً يتم توظيف الفرمونات التي تم تعريفها للاستخدام في مجال المكافحة المتكاملة للسيطرة على الآفات ومن أهم مزايا الفرمونات أنها عالية التخصص وسميتها منخفضة تجاه الثدييات كما أنها سريعة في التدهور الحيوي وبالتالي لا تتراكم في البيئة. وقد أمكن إنتاج العديد من الفرمونات تجاريا لاستخدامها في مجال مكافحة الآفات الحشرية.

وفيما يلي أهم المجالات التي يمكن أن تستخدم فيها الفرمونات في مجال مكافحة الآفات:

* حصر الكثافة العددية للآفة، للمساعدة في اختيار وتنظيم وتوجيه برامج المكافحة، وهذا يساعد كثيرا في اتخاذ قرارات المكافحة عند الوصول إلى الحد الاقتصادي الحرج وحاليا فإن مصائد الفرمونات تستخدم في برامج المكافحة المتكاملة للمراقبة والسيطرة على العديد من الآفات الحشرية مثل: سوسة اللوز، دودة اللوز الأمريكية، ديدان الذرة، الحشرة القشرية الحمراء، وسوسة النخيل الحمراء.

* الصيد المكثف (الكمي) للآفات الحشرية Mass Trapping: وهنا يتم استخدام مصائد الفرمونات المزودة بالطعوم السامة لجذب أعداد كبيرة من الآفة الحشرية وإبادتها، وفي الزراعة العضوية يمكن استخدام المبيدات المسموح باستخدامها مثل البيرثرم أو الروتينون.

في الزراعة التقليدية يتم جذب الآفة لتجميعها في منطقة محددة ثم معاملتها بالمبيدات الحشرية المناسبة أو القضاء عليها بأحد الطرق الأخرى. أما في برامج التعقيم للحشرات المستوطنة يتم جذب الآفة إلى مصدر المعقمات الكيميائية.

* في برامج المكافحة السلوكية Behaviour control تستخدم الفرمونات للإرباك والتشويش على ذكور الحشرات لمنع أو إيقاف التزاوج، وهذا يعرف بإرباك التزاوج Mating Disruption

يمكن استخدام المصائد الفرمونية لصيد بعض الأطوار الكاملة للآفة الحشرية والتي تخرج قبل موسمها، كطريقة مبكرة للسيطرة على المستويات المنخفضة من تعداد الآفة.

* في الزراعة التقليدية يمكن استخدام الفرمونات المنبهة لإثارة الحشرات مما يجعلها أكثر عرضة للمبيدات، ومثال ذلك تزايد فعالية المبيدات الحشرية بالملامسة المستخدمة ضد حشرات المن عند استخدام الفرمون فارنسين (Farnsene) على النباتات المعاملة بالمبيدات، حيث يعمل هذا الفرمون على إثارة المن ويدفعه للتحرك من السطح السفلي للأوراق وبالتالي زيادة فرص تعرضه للمبيد.

وفيما يلي أمثلة لبعض الفرمونات المنتجة تجارياً والتي يمكن استخدامها في برامج مكافحة الآفات في الزراعة العضوية:

* فرمون جنسي لفراشة التفاح Codlemone

هو عبارة عن فرمون جنسي لفراشة التفاح Codling moth (Cydia pomonella) التي تهاجم أشجار التفاح والكمثرى وغيرها، وفي الطبيعة يفرز بواسطة الإناث البكر لفراشة التفاح وذلك لجذب الذكور لعملية التلقيح. ويستخدم هذا الفرمون وهو محضر تجارياً بتركيزات قليلة لإحداث إرباك وتشويش وتشتيت على ذكور حشرات الآفة المستهدفة مما يحول دون استمرارية التزاوج والتكاثر حيث إن البيض الذي تضعه الإناث يكون غير مخصب.

شكل يبين فراشة التفاح Cedling Math

* فرمون جنسي لفراشة العنب الأوروبية

(E,Z)-7,9-dodecadien-1-yl acetate

وهو فرمون جنسي لفراشة العنب الأوروبية (European grapevine moth (Lobesia botrana وطريقة تأثير هذا الفرمون مثل بقية الفرمونات الجنسية عن طريق التشويش على الذكور وتشتيتها وبالتالي لا تتم عملية التزاوج وتلقيح الإناث، ومن الأسماء التجارية لهذا الفرمون RAK 2, Quant L.b.

* فرمون التجمع لسوسة النخيل الحمراء + ferrolure

Red Palm Weevil Aggregation Pheromone

CH₃(CH₂)₂CH(CH₃)CH(OH)(CH₂)₃CH₃

4-methylnonan-5-ol

CH₃(CH₂)₂CH(CH₃)C(O)(CH₂)₃CH₃

4-methylnonan-5-one

فرمون + ferrolure عبارة عن فرمون تجمعي تفرزه ذكور سوسة النخيل الحمراء Red palm weevil Rhynchophorus ferrugineus، ويستخدم هذا الفرمون بكفاءة عالية في المصائد الفرمونية حيث تعمل هذه المصائد على جذب إناث وذكور حشرة سوسة النخيل الحمراء وبالتالي يتم صيد أعداد كبيرة من الآفة وهو ما يعرف بالصيد الكمي بالفرمونات. وهذا الفرمون يوجد تجارياً تحت اسم:

Red Date Palm Weevil Attract, Kill and Dispensers ferrolure+

* فرمون تحذيري للعنكبوت ذو البقعتين

farnesol with nerolidol

وهذا فرمون تحذيري تم عزله من إناث العنكبوت ذو البقعتين

Two- spotted spider mite: Tetranychus urticae Koch

وجدير بالذكر أن هذا الفرمون يفرز طبيعيا عندما يتم تهديد جمهور العنكبوت ذي البقعتين أو عندما يشعر الجمهور بمهاجمة عنكبوت مفترس للمكان. وعند إضافة هذا الفرمون يزداد نشاط وقلق العنكبوت وتحركه في كل مكان وبالتالي يصبح أكثر عرضة للمبيدات الأكاروسية التي تستخدم في نفس الوقت فتزداد نسبة الموت بين أفراد العنكبوت، بالإضافة إلى أن العنكبوت الذي وصلته الإشارات التحذيرية من الفرمون يتغذى أقل كثيراً. ومن التحضيرات التجارية لهذا الفرمون: