L ciuperci entomopatogene au revoluționat gestionarea dăunătorilor agricoli și forestieri în ultimele decenii. Capacitatea lor de a ataca în mod natural insectele care transmit boli sau provoacă daune culturilor este din ce în ce mai apreciată într-un context în care impactul asupra mediului al produselor chimice tradiționale este o sursă de îngrijorare.
Astăzi, echipe de cercetare, companii specializate și fermieri lucrează intens pentru a dezvolta soluții biologice în care aceste ciuperci joacă un rol crucial. Datorită acțiunii lor specifice împotriva numeroșilor vectori insecte și dăunători, acestea reprezintă o alternativă durabilă, eficientă și sigură la pesticidele sintetizate chimic.
Ce sunt ciupercile entomopatogene și cum acționează?
Ciupercile entomopatogene sunt organisme care pot provoca boli și, în cele din urmă, moartea insectelor și a altor artropode. În prezent, sunt cunoscute peste 750 de specii, grupate în principal în ordinele Hypocreales (Ascomycota) și Entomophthorales (Zygomycota). Aceste ciuperci au două faze principale în ciclul lor de viață: o fază parazitară, care se întinde de la infecție până la moartea gazdei, și o fază saprofită, care are loc după moartea insectei, iar ciuperca supraviețuiește utilizând materia organică disponibilă în mediu.
Infecția începe atunci când sporii fungici (conidii) se depun pe cuticula insectei. Spre deosebire de alți agenți patogeni, cum ar fi bacteriile sau virusurile, insecta nu trebuie să ingereze ciuperca; infecția are loc direct prin suprafața corpului. Procesul implică mai multe etape, care se desfășoară după cum urmează:
- Aderare: Sporii se atașează de cuticula insectei. Odată atașați, germinează și formează o structură specializată numită apresor, care facilitează atașarea și penetrarea ulterioară.
- Germinare și penetrare: Sporul generează un tub germinativ care trece prin cuticulă, datorită combinației dintre presiunea fizică și acțiunea enzimelor precum proteazele, lipazele și chitinazele.
- Colonizarea și producerea de toxine: Ciuperca invadează țesuturile interne ale insectei, ramificându-i hifele și producând toxine precum beauvericina și alți compuși, care slăbesc sistemul imunitar al gazdei și accelerează moartea acesteia.
- Moarte și sporulare: După ce insecta moare, ciuperca se înmulțește în interiorul cadavrului, producând noi spori care pot infecta alte persoane dacă condițiile de mediu sunt favorabile.
Acest proces provoacă moartea insectei fie prin creșterea fizică a miceliului în corpul său, fie prin acțiunea toxică a metaboliților eliberați de ciupercă. Această specificitate și eficacitate au făcut din ciupercile entomopatogene aliați esențiali pentru controlul biologic.
Principalele specii de ciuperci entomopatogene în combaterea dăunătorilor
Două dintre cele mai studiate și utilizate ciuperci entomopatogene în lumea agricolă sunt Beauveria bassiana y Metarhizium brunneum (și varietatea sa anisopliae). Fiecare are caracteristici particulare care le fac potrivite pentru combaterea diferitelor specii de dăunători și vectori.
Beauveria bassiana:
Această ciupercă bumbacoasă, albă sau galben-crem este capabilă să infecteze peste 200 de specii de insecte aparținând diferitelor ordine. Este utilizat pe scară largă ca biopesticid și a demonstrat o mare eficacitate în culturile horticole, pomicole și ornamentale, precum și în protecția pădurilor. Modul său de acțiune se bazează pe etapele descrise mai sus, în care penetrarea și colonizarea internă sunt facilitate de secreția de toxine precum beauvericina, beauverolidele și alte substanțe cu proprietăți insecticide.
În aplicații practice, Beauveria bassiana Se poate aplica prin pulverizare foliară, în capcane cu organisme inoculate sau chiar prin irigații localizate. Cheia eficacității sale constă în faptul că trebuie să intre în contact direct cu insecta țintă; fără acest contact, efectul dorit nu va fi obținut. Factori precum umiditatea relativă (în mod ideal peste 90%) și o temperatură între 23 și 25°C favorizează germinarea și acțiunea ciupercii.
Metarhizium brunneum:
Fost cunoscut sub numele de Metarhizium anisopliae, această ciupercă este deosebit de eficientă în controlul dăunătorilor solului și al insectelor vectori, cum ar fi Philaenus spumarius, un transmițător cheie al bacteriilor Xylella fastidiosa ceea ce a cauzat probleme grave măslinilor și altor culturi mediteraneene. În studii, tulpina EAMa 01/58-Su a M. brunneum a reușit să reducă semnificativ supraviețuirea acestor insecte atât prin contact direct, cât și prin hrănirea cu plantele tratate anterior.
Acțiunea de Metarhizium brunneum Nu se limitează la insecte; poate coloniza și mediul radicular al plantelor, oferind beneficii suplimentare, cum ar fi îmbunătățirea funcției sistemului radicular, creșterea nutriției și rezistența la condițiile de stres abiotic. Acest lucru face ca aceste ciuperci să fie instrumente valoroase în managementul integrat durabil.
Cercetări și progrese recente în utilizarea ciupercilor entomopatogene
În ultimii ani, studiile s-au intensificat pentru a dezvolta aplicații practice și eficiente ale ciupercilor entomopatogene în diverse medii agricole. Echipe precum cea de la Universitatea din Córdoba (UCO) se concentrează pe identificarea tulpinilor native capabile să combată insectele vectori ai unor boli grave precum... Xylella fastidiosa sau HLB (înverzire a citricelor).
Un exemplu proeminent este utilizarea M. brunneum pentru a reduce populația de vectori Philaenus spumarius la măslini, demonstrând în laborator o reducere a supraviețuirii și modificări ale capacității de transmitere a agentului patogen. În plus, se pregătesc studii pe teren pentru a valida în continuare aceste rezultate în contexte reale, în special în zonele grav afectate, cum ar fi sudul Italiei.
În sectorul citricelor, companii precum Koppert și consorții internaționale testează eficacitatea ciupercilor entomopatogene pentru controlul dăunătorilor precum psila africană (Trioza erytreae), vectorul HLB. Acest tip de strategie este crucial, deoarece boala nu are în prezent leac, iar controlul insectelor vectori este cea mai bună apărare împotriva răspândirii sale.
Cum se aplică ciupercile entomopatogene: metode și recomandări
Eficacitatea ciupercilor entomopatogene depinde în mare măsură de modul și momentul aplicării acestora. Câteva metode comune includ:
- Aplicații foliare: Acestea constau în pulverizarea de formulări lichide sau solide pe culturi, permițând sporilor să intre în contact cu insectele găsite pe frunze și tulpini.
- Irigare localizată sau „irigare prin udare”: Se folosește în principal pentru dăunătorii solului, aplicând ciuperca în zona rădăcinii sau în jurul plantei.
- Capcane sau momeli inoculate: Insectele sunt atrase de locuri specifice în care ciuperca se află în condiții optime pentru a le infecta.
Pentru a obține cele mai bune rezultate, ciupercile trebuie aplicate în condiții de mediu adecvate, menținând o umiditate ridicată și temperaturi medii. În plus, este important să se aplice produsul în momentele în care insecta țintă este cea mai răspândită și să se asigure că formula este compatibilă cu alte tratamente biologice sau practici agronomice (de exemplu, culturi de acoperire sau prezența insectelor auxiliare).
Compatibilitate și sinergii: acoperire vegetală și faună auxiliară
Una dintre cele mai inovatoare linii de cercetare explorează combinarea ciupercilor entomopatogene cu implementarea acoperirii vegetale pentru a promova o biodiversitate sporită și prezența inamicilor naturali. Studiile realizate de Universitat Jaume I și UCO demonstrează că utilizarea combinată a învelișurilor vegetale și a ciupercilor ca Metarhizium brunneum Îmbunătățește controlul dăunătorilor precum muștele de fructe, crescând eficiența infecțioasă a ciupercii și reducând progresia insectelor dăunătoare către stadiile adulte.
Un aspect esențial este analizarea posibilului impact asupra prădătorilor benefici. Studiile pe teren au arătat că, deși activitatea unor grupuri, cum ar fi gandaci, utilizarea ciupercilor entomopatogene nu afectează negativ alți prădători cheie (percușoare, păianjeni) și chiar sporește activitatea furnicilor care contribuie, de asemenea, la controlul biologic.
Această compatibilitate între diferite tehnici de gestionare deschide noi posibilități pentru un control integrat, capabil să mențină la minimum presiunea dăunătorilor și să minimizeze utilizarea substanțelor chimice.
Avantajele și limitele utilizării ciupercilor entomopatogene în comparație cu alte strategii
Comparativ cu insecticidele tradiționale, ciupercile entomopatogene au numeroase avantaje:
- Selectivitate și specificitate: De obicei, acestea atacă doar anumite grupuri de insecte dăunătoare, cruțând fauna auxiliară și alte organisme benefice.
- Siguranță: Nu lasă reziduuri periculoase și nu afectează sănătatea oamenilor, a animalelor domestice sau sălbatice.
- Producție și manipulare ușoară: Acestea pot fi multiplicate în volume mari și aplicate cu utilaje existente, integrându-se ușor în practicile agricole.
- Adaptabilitate: Soiurile native pot fi selectate pentru fiecare mediu, sporindu-le eficacitatea și persistența.
Totuși, există anumiți factori care îi pot limita eficacitatea:
- Condiții ambientale: Ciupercile necesită umiditate ridicată și temperaturi blânde pentru a germina și a se dezvolta corespunzător.
- Contact direct: Este esențial ca sporii să ajungă la suprafața corpului insectei; prin urmare, acoperirea aplicării și distribuția sunt esențiale.
- Persistenţă: Condițiile nefavorabile de mediu sau lumina directă a soarelui pot reduce viabilitatea sporilor în câmp, deși formulările sunt îmbunătățite pentru a le crește durata de valabilitate.
Povești de succes și exemple de dăunători controlați
Potențialul ciupercilor entomopatogene este evident în marea varietate de dăunători asupra cărora și-au dovedit eficiența, atât în studii științifice, cât și în ferme agricole de mari dimensiuni. Câteva exemple notabile includ:
- Controlul musculițelor fructelor la citrice: Aplicații ale Metarhizium brunneum Au atins rate de infecție de peste 60% în condiții de câmp combinate cu acoperire vegetală.
- Reducerea populațiilor de Philaenus spumarius și izolarea Xylella fastidiosa la măslini: Utilizarea tulpinilor selectate a avut succes în reducerea supraviețuirii vectorilor și a riscului de răspândire a bacteriilor.
- Controlul dăunătorilor comuni la legume și pomi fructiferi: Larvele albe, curculionidele, moliile roșiilor, muștele albe, muștele albe, afidele, coțofanele și tripsii se află pe lista speciilor țintă împotriva cărora aceste ciuperci sunt deja utilizate cu succes.
În Chile, datorită activității Stațiunii Experimentale Quilamapu și colecției sale de peste 800 de tulpini native, s-au obținut rezultate bune în controlul principalilor dăunători agricoli. La nivel european, politicile agricole promovează integrarea tehnicilor ecologice – cum ar fi utilizarea acestor ciuperci – în conformitate cu obiectivele Pactului verde european și ale Politicii agricole comune.
Provocări, linii de cercetare viitoare și perspective
Dezvoltarea și aplicarea ciupercilor entomopatogene ca instrument principal și complementar în controlul biologic continuă să avanseze într-un ritm rapid. Există proiecte recunoscute la nivel internațional, cum ar fi BeXyl sau TropicSafe, care integrează cercetarea, dezvoltarea de noi formulări și coordonarea internațională pentru a răspunde la provocări precum izolarea... X. enervant sau HLB în fructele citrice.
Un aspect crucial pentru succesul viitor constă în selectarea unui strat vegetal adecvat pentru a descuraja insectele vectori, precum și în evaluarea impactului ecologic și economic al măsurilor de carantină, izolare și eradicare. Cercetătorii sunt în continuă căutare de tulpini specifice adaptate fiecărui mediu, precum și de metode de aplicare care să maximizeze eficacitatea și să minimizeze efectele nedorite asupra biodiversității locale.
Combinarea microorganismelor entomopatogene, a culturilor de acoperire a plantelor și a altor metode biologice, împreună cu politici agricole durabile și reducerea utilizării pesticidelor sintetice, este esențială pentru abordarea provocărilor legate de combaterea dăunătorilor în contextul schimbărilor climatice, al cerințelor de mediu și al protecției producției agricole.
