تعد المستخلصات النباتية بديلًا ناجحًا وفعالًا لمكافحة الحشرات، بالإضافة إلى كونها آمنة في الاستخدام، وليس لها آثار جانبية على صحة الإنسان والبيئة. فهي تتحلل حيويًا بسرعة بسبب حساسيتها للحرارة والضوء والرطوبة. ويُستخدم نبات المورينجا في مكافحة الآفات الحشرية لما يحتويه من العديد من المركبات الفعالة بيولوجيًا…
في عالم البحث العلمي، تتضافر جهود العلماء والباحثين لاكتشاف حلول فعّالة للمشاكل البيئية والصحية التي تواجه مجتمعاتنا، خاصة فيما يتعلق بالآفات الحشرية التي تؤثر على المنتجات الزراعية. وفي هذا السياق، تبرز أهمية دراسة حشرة عثة التمور (Cadra cautella) وتأثيرها على جودة التمور في العراق، حيث يشهد السوق المحلي طلبًا متزايدًا على منتجات خالية من المواد الكيميائية. لهذا السبب، سيكون حديثنا اليوم مع الباحثة نور الهدى محمود كاظم الخالدي حول اختبار استجابة ثمار بعض أصناف التمور لحشرة عثة التمور وكيفية مكافحتها باستخدام طرق صديقة للبيئة، مثل استخدام المستخلصات النباتية وتقنيات مبتكرة أخرى. سنتناول في هذا الحوار العميق أحدث نتائج الأبحاث التي تمسّ حياة الإنسان وبيئته، وكيف يمكن توظيف هذه النتائج لتطوير استراتيجيات أكثر أمانًا وفعالية في مكافحة الآفات الحشرية.
ما هي أهمية دراسة استجابة عثة التمور Cadra cautella لمختلف درجات الحرارة وأصناف التمور في العراق؟
تتمثل أهمية دراسة استجابة عثة التمور Cadra cautella لمختلف درجات الحرارة وأصناف التمور في العراق في عدة جوانب بيئية وصحية. حيث أن الطلب المتزايد في السوق على تخزين المنتجات الغذائية الخالية من المواد الكيميائية ومع تزايد خطورة مشاكل مقاومة المبيدات الحشرية، اتجه العديد من المهتمين بسلامة البيئة إلى إيجاد طرق بديلة مثل التلاعب في درجة حرارة التخزين كوسيلة لحماية السلع من هجمات الآفات الحشرية.
إن استخدام درجات حرارة عالية أو منخفضة عن الدرجة المثلى للحشرة يؤدي إلى حدوث اختلاف في طول أو قصر فترة حياة العثة، وبالتالي فإن معرفة تأثير درجات الحرارة على عمر حشرة عثة التمور يساعد في تحديد درجات الحرارة التي تؤثر على الحشرة في المخازن.
بالإضافة إلى ذلك، تؤثر أصناف التمور المختلفة على حياة الحشرة بشكل واضح. يعود السبب في ذلك إلى الاختلافات بين أصناف التمور في محتواها من المواد الغذائية مثل البروتينات والكربوهيدرات والدهون المعدنية كالكالسيوم، بالإضافة إلى العناصر الأخرى مثل الرصاص والحديد والمغنيسيوم والنحاس والمنغنيز. كما تتباين أصناف التمور في الصفات الفيزيائية والكيميائية مثل السكريات المختزلة والجلوكوز ونسبة المواد الصلبة، وهذه جميعها تؤثر على حياة حشرة عثة التمور Cadra cautella.
كيف يؤثر التنوع الجيني لعزلات Cadra cautella المكتشفة في محافظة كربلاء على استراتيجية المكافحة؟
التنوع الجيني لعزلات Cadra cautella المكتشفة في محافظة كربلاء يؤثر بشكل كبير على استراتيجية المكافحة. إذ توجد مبيدات متخصصة ضد الحشرات، بالإضافة إلى وجود أعداء حيوية متخصصة أيضًا. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة، وبسبب التغيرات المناخية واستخدام المبيدات بشكل مفرط، طوّرت هذه الحشرات آليات مقاومة ضد تأثير المبيدات وأعدائها الحيوية. من خلال دراسة التباين الوراثي لهذه الحشرة في بيئة كربلاء، يمكن تحديد ما إذا كانت قد طوّرت مقاومة أم لا. في حال تم اكتشاف مقاومة، يمكن مقارنة هذا النوع من المقاومة بما هو موجود عالميًا لتطبيق نفس طرق المكافحة المتبعة مع الحشرات ذات التشابه الوراثي في مناطق أخرى مشابهة.
ما هي الفروقات الرئيسية في فترات الأطوار اليرقية والعذرية بين درجات الحرارة المختلفة وأصناف التمور المستخدمة؟
تختلف فترات الأطوار اليرقية والعذرية لحشرة عثة التمور (Cadra cautella) تبعًا لدرجات الحرارة وأنواع التمور المستخدمة. يعتبر الطور اليرقي من أكثر الأطوار خطورة نظرًا للضرر الكبير الذي تسببه اليرقات من خلال تغذيتها المباشرة على التمر. تستمر اليرقة في التغذي داخل التمر لمدة تقارب الشهر حتى تصل إلى الطور اليرقي الخامس، حيث تخرج من التمر وتزحف على جدران المخزن بحثًا عن مكان مناسب للتعذر. تستغرق فترة العذراء حوالي 12 يومًا حتى تتحول اليرقة إلى حشرة بالغة.
تؤثر درجات الحرارة بشكل كبير على مدة كل طور من أطوار الحياة. عند انخفاض درجات الحرارة، يزيد طول فترة الطور اليرقي، مما يؤدي إلى استهلاك أكبر للمادة الغذائية. أما عند ارتفاع درجات الحرارة، فإن الطور اليرقي يصبح أقصر، مما يؤدي إلى تقليل مدة الجيل في السنة. كما أن الحرارة تؤثر أيضًا على الطور العذري، مما يجعل معرفة درجات الحرارة أمرًا بالغ الأهمية في دراسة دورة حياة عثة التمور.
كيف تم استخدام تقنية NGS في التشخيص الجزيئي لعثة التمور، وما هي الفوائد التي أضافتها النتائج؟
تم استخدام تقنية تسلسل الجيل القادم (NGS) في التشخيص الجزيئي لعثة التمور لتحديد تسلسل الحمض النووي أو الحمض النووي الريبوزي بشكل دقيق وفعال. تتيح هذه التقنية تسلسل متوازي ضخم، مما يوفر إنتاجية عالية وسرعة في التحليل. باستخدام NGS، يمكن تحديد ترتيب النوكليوتيدات في الجينومات أو المناطق المستهدفة، مما يساعد في رسم خرائط جينية دقيقة للآفات الحشرية، بما في ذلك عثة التمور.
الفائدة الرئيسية التي أضافتها هذه التقنية هي قدرتها على تحليل العديد من الجينات أو المناطق الجينية في اختبار واحد، مما يجعلها أكثر كفاءة مقارنة بالطرق التقليدية. بفضل NGS، يمكن تشخيص العديد من الآفات الحشرية المعروفة وغير المعروفة، واكتشاف أنواع جديدة من الحشرات لم تكن معروفة من قبل.
نظرًا لأن الآفات الحشرية تسبب خسائر كبيرة في المحاصيل، فإن استخدام هذه التقنية في الكشف عن الحشرات وتشخيصها يُعتبر أمرًا حيويًا لتحسين الإنتاج الزراعي وضمان الأمن الغذائي العالمي.
ما هو تأثير درجات الحرارة المرتفعة (مثل 45 م°) على الأطوار المختلفة لعثة التمور، وما علاقتها بزمن التعرض؟
تعتبر درجة الحرارة عاملاً بيئيًا مهمًا يؤثر بشكل كبير على الحشرات المخزنية، مثل عثة التمور، التي عادة ما تكون موجودة في بيئة مغلقة ذات موارد غذائية وفيرة. لا تستطيع الحشرات الحفاظ على درجة حرارة ثابتة لأجسامها مثل الثدييات، لذا يعتمد بقاؤها ونموها السكاني بشكل كبير على درجات الحرارة المحيطة.
تتأثر عثة التمور بدرجات الحرارة ومدة التعرض لها، حيث يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى انخفاض كبير في معدل النمو السكاني بسبب الإجهاد الحراري. كلما ارتفعت درجة الحرارة، زادت التأثيرات السلبية على عمليات الأيض في الحشرة. فعند تعرض عثة التمور (Cadra cautella) لدرجة حرارة 45 درجة مئوية لمدة 48 ساعة، يؤدي ذلك إلى موت الحشرة بسبب تأثيرات الحرارة الشديدة.
كيف تباين تأثير المستخلص النباتي الكحولي والمستخلص النانوي لأوراق نبات المورينجا على الأطوار المختلفة لعثة التمور؟
تعد المستخلصات النباتية بديلًا ناجحًا وفعالًا لمكافحة الحشرات، بالإضافة إلى كونها آمنة في الاستخدام، وليس لها آثار جانبية على صحة الإنسان والبيئة. فهي تتحلل حيويًا بسرعة بسبب حساسيتها للحرارة والضوء والرطوبة. ويُستخدم نبات المورينجا في مكافحة الآفات الحشرية لما يحتويه من العديد من المركبات الفعالة بيولوجيًا.
أدى استخدام المستخلص الكحولي لأوراق نبات المورينجا إلى خفض معدلات أطوار عثة التمور، نظرًا لاحتوائه على مركبات كيميائية ذات تأثير سام على الحشرات. أما المستخلص النانوي، فقد أثبت فعاليته في مكافحة العثة، حيث تُعد تقنية النانو من المجالات البحثية المتنامية في العقود الأخيرة، ولها تطبيقات واسعة في مجال المبيدات الحشرية وإدارة الآفات.
أظهرت الدراسات أن استخدام المستخلص النانوي لأوراق المورينجا أدى إلى هلاك نسبة كبيرة من أطوار عثة التمور، تتراوح بين 40-75%. ويُعزى ذلك إلى صغر حجم الجسيمات النانوية، مما يسهل اختراقها لسطح خلايا الحشرة وتأثيرها السام عليها، ما يجعلها وسيلة فعالة لمكافحة الآفات الحشرية بطرق أكثر دقة وأقل ضررًا على البيئة.
ما هي دلالات التشابه الجيني الكبير (100%) بين عزلات Cadra cautella في كربلاء والعزلات العالمية؟
من خلال تحليل تسلسل الجيل القادم (NGS) Next Generation Sequencing، تبين أن تسلسلات عثة التمور Cadra cautella تتطابق بنسبة 100% مع مختلف العزلات العالمية لهذه الحشرة.
يعد هذا التشابه الجيني دلالة مهمة، حيث يساعد في تحديد مصدر الحشرة ومعرفة الدولة التي جاءت منها، مما يسهم في تتبع طرق انتشارها واتخاذ التدابير المناسبة لمكافحتها.
كما تم تسجيل هذه العزلات في قاعدة بيانات البنك الجيني (GenBank)، مما يتيح للباحثين الاستفادة من هذه المعلومات في الدراسات المستقبلية المتعلقة بالتصنيف الجيني ومكافحة الآفات الحشرية.
كيف ساهم استخدام جهاز التفريغ الهوائي في تحسين نسبة هلاك عثة التمور عند درجات حرارة وفترات زمنية مختلفة؟
يُعد استخدام جهاز التفريغ الهوائي من الطرق الصديقة للبيئة التي تضمن تخزين التمور بشكل سليم دون تعرضها للإصابة بالآفات، حيث يعمل الجهاز على القضاء على عثة التمور بجميع أطوارها. وتزداد نسبة هلاك الأطوار كلما زادت فترة التعرض للجهاز.
أظهرت نتائج البحث أن تعريض الأطوار اليرقية لجهاز التفريغ الهوائي عند درجة حرارة 45 مئوية لمدة ثلاث ساعات أدى إلى هلاك جميع اليرقات المعرضة.
يعتمد الجهاز على ثلاثة عوامل رئيسية في التأثير على الحشرة:
1. فتح الثغور التنفسية نتيجة انعدام الأوكسجين، مما يؤدي إلى زيادة سرعة فقد الماء من جسم الحشرة تحت تأثير الحرارة.
2. انخفاض نسبة الأوكسجين (O₂) وارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون (CO₂) نتيجة المعاملة، مما يقلل من نشاط الحشرات بنسبة 30% في البداية، ثم يزداد الانخفاض إلى 60% عند زيادة فترة التعرض.
3. عند فترات التعريض الطويلة، يؤدي هذا التأثير إلى موت الحشرة بالكامل، مما يعزز فاعلية الجهاز في مكافحة عثة التمور.
ما هي الفروقات الإحصائية بين تأثير المستخلصات النباتية (النانوي والكحولي) على الأطوار اليرقية المختلفة للحشرة؟
أظهرت النتائج وجود فروقات إحصائية بين تأثير المستخلص الكحولي والمستخلص النانوي على الأطوار اليرقية المختلفة لعثة التمور.
-المستخلص الكحولي حقق نسبة هلاك تجاوزت 30% خلال سبعة أيام.
-المستخلص النانوي تفوق بشكل ملحوظ، حيث بلغت نسبة الهلاك حوالي 75% خلال نفس الفترة.
يُعزى هذا الفرق إلى صغر حجم الجسيمات النانوية، مما يزيد من المساحة السطحية لتفاعلها مع الحشرة. كما أن زيادة ملامسة أجسام الحشرات للجسيمات النانوية تؤدي إلى زيادة فقدان الماء، مما يسبب جفاف الحشرة وهلاكها بفاعلية أكبر مقارنة بالمستخلص الكحولي.
كيف يعكس استخدام المستخلص النباتي النانوي كفاءة أعلى في المكافحة مقارنة بالمستخلص الكحولي؟
يُعكس استخدام المستخلص النباتي النانوي كفاءة أعلى في المكافحة مقارنة بالمستخلص الكحولي من خلال عدة عوامل أظهرتها الدراسة. تبين نتائج الدراسة تفوق المادة النانوية في كفاءتها العالية وأهميتها في زيادة هلاك عثة التمور مقارنة بفعالية المستخلص الكحولي. يعود هذا التفوق إلى صغر حجم الجسيمات النانوية، ما يزيد من نسبة المساحة السطحية لها ويؤدي إلى زيادة ملامسة أجسام الحشرات للجسيمات النانوية. وهذا يساهم في زيادة فقدان الماء وجفاف الحشرة، مما يؤدي في النهاية إلى هلاكها. علاوة على ذلك، فإن المركبات النانوية تؤدي إلى تحلل جزئي للخلايا الطلائية في القناة الهضمية الوسطى، مما يسبب تكون الحويصلات فيها وتلف الأغشية. في العديد من الحالات، يصعب تحديد ما إذا كانت المركبات النانوية سامة أم لا، خاصة تلك المعدنية منها، حيث قد تكون السمية ناتجة عن طبيعة المادة نفسها أو الأيونات الناتجة عنها. يُعتقد أن أنواعاً عدة من الجسيمات النانوية قد تتجاوز جدران الخلايا وتولد أيونات سامة تؤدي إلى حدوث خلل وضعف في الخلايا.
ما هي أبرز الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من تأثير العوامل اللاحيوية والمستخلصات النباتية على السيطرة على عثة التمور؟
أبرز الاستنتاجات التي يمكن استخلاصها من تأثير العوامل اللاحيوية والمستخلصات النباتية على السيطرة على عثة التمور هي:
1. أهمية التشخيص الجزيئي للحشرة: تم الاعتماد على ثلاث جينات مختلفة لتشخيص الحشرة، وتم تسجيل سلالة جديدة لحشرة C. cautella سميت (Karbala)، وقد تم تسجيلها لأول مرة في العراق في بنك الجينات التابع للمركز الدولي لمعلومات التقانة الحيوية الأمريكي.
2. استخدام تقنية NGS في التشخيص الجزيئي: يمكن استخدام التقنية الحديثة NGS في التشخيص الجزيئي للحشرات باعتبارها أسرع وأكثر دقة من الطرق التشخيصية التقليدية.
3. تأثير العوامل البيئية على تكاثر الحشرات: يجب أخذ تأثير العوامل البيئية، مثل درجات الحرارة، في عين الاعتبار عند تكاثر الحشرات، إذ يمكن الاستفادة من تلك العوامل في التنبؤ بموعد ظهور الحشرات. كما يمكن وضع استراتيجية نموذجية لمكافحة حشرات المواد المخزونة مثل عثة التمور، حيث أن الظروف داخل المخزن قابلة للسيطرة عليها.
4. تأثير التفريغ مع درجات الحرارة في قتل الحشرات: لوحظ أن التفريغ الهوائي مع درجات الحرارة له تأثير واضح في قتل أطوار عثة التمور، وكانت نسبة القتل أعلى في المعاملات التي تتضمن التفريغ الهوائي. هذه الطريقة تعد بديلاً غير كيميائي لمكافحة حشرات المخازن.
5. أهمية التفريغ الهوائي في تخزين التمور: يعد التفريغ الهوائي من العوامل المهمة في الحفاظ على التمور المخزونة من الإصابات الحشرية، مما يحسن جودة المخزون.
6. استخدام المستخلصات النباتية في المكافحة: يعتبر مستخلص نبات المورينجا أحد الحلول الفعالة في مكافحة آفات المخازن، حيث أظهرت النتائج فعالية في هلاك أطوار عثة التمور Cadra cautella، كما أنه آمن صحياً وبيئياً.
7. الاستفادة من المستخلصات النباتية والمبيدات ذات الأصل النباتي: يمكن الاستفادة من المستخلصات النباتية والمبيدات ذات الأصل النباتي التي تنتج من نباتات متنوعة، فهي ثروة طبيعية لا تضر بالبيئة أو صحة الإنسان.
في ختام هذا الحوار المثير مع الباحثة نور الهدى محمود كاظم الخالدي، نكتشف كم هو حيوي وضروري الاستمرار في البحث والتطوير لإيجاد حلول بيئية مستدامة للمشاكل التي تواجه قطاع الزراعة. إن ما تقدمه الباحثة من أفكار مبتكرة حول مكافحة الآفات الحشرية باستخدام تقنيات صديقة للبيئة يُعتبر خطوة كبيرة نحو مستقبل أكثر أمانًا وصحة لنا ولأجيالنا القادمة. ندعوكم للاستمرار في متابعة هذا المجال المعرفي الرائع، فكل اكتشاف جديد يمكن أن يكون له أثر عميق في تحسين جودة حياتنا وحماية بيئتنا. إذا كنت من المهتمين بمستقبل الزراعة والبيئة، فلا تتردد في الغوص أعمق في هذه الدراسات واكتشاف المزيد من الأسرار التي قد تحدث فارقًا كبيرًا في عالمنا.
