
كيف يعمل Bacillus thuringiensis (Bt)؟
آخر تحديث:
Bacillus thuringiensis (Bt) بكتيريا تربة تحمل أبواغها بروتينات سامة للحشرات الحساسة عند أكلها؛ تؤثر معظم السلالات في اليرقات، بينما تكافح B. thuringiensis subsp. galleriae أيضاً الخنافس اليابانية البالغة1. في الأمعاء القلوية ليرقة حساسة، تذوب بلورات البروتين، وترتبط بمستقبلات على خلايا الأمعاء، وتشكّل مسامّ تؤدي إلى انهيار بطانة الأمعاء1,2. وتستهدف كل سلالة مجموعة حشرية ضيقة1.

ما هي Bacillus thuringiensis؟
Bacillus thuringiensis، التي تُختصر عادةً إلى Bt، بكتيريا توجد طبيعياً في أنواع التربة في جميع أنحاء العالم1. وللتكاثر تكوّن أبواغاً، وتحمل هذه الأبواغ بروتينات سامة ليرقات الحشرات عندما تأكلها اليرقات1. ولأنها من مصدر طبيعي، تُصنَّف Bt مبيداً حيوياً1.
سُجّل Bt للاستخدام في مبيدات الآفات لدى U.S. EPA منذ عام 1961، ويوجد في أكثر من 130 منتجًا مسجلًا، تُباع على هيئة بخاخات ومساحيق وحبيبات ومركزات وكريات1. وبعض هذه المنتجات معتمد للزراعة العضوية1. وتُستخدم عائلة البروتينات المبيدة للحشرات نفسها في أنحاء العالم في التركيبات القابلة للرش وفي المحاصيل المعدلة وراثيًا التي تنتج هذه البروتينات بنفسها2.
في أمريكا الشمالية، يبلغ الاهتمام باستخدام Bt ذروته في يونيو، حين تظهر اليرقات الصغيرة وأولى يرقات البعوض، وهو الوقت الذي يعطي فيه Bt أفضل نتائجه. وفي نصف الكرة الجنوبي، تقع الفترة نفسها في ديسمبر ويناير تقريبًا.
كيف يقتل Bt يرقات الحشرات؟
لا يعمل Bt إلا بعد ابتلاعه. فعندما تبتلع يرقة حساسة البلورات البروتينية، تذوب هذه البلورات في أمعائها2. ويجب أن يكون الرقم الهيدروجيني في الأمعاء مرتفعًا، من 9.0 إلى 10.5، لتفعيل السم1. وتقطع إنزيمات الأمعاء البروتينات إلى شكلها النشط، الذي يرتبط ببروتينات مستقبلة محددة على سطح خلايا الأمعاء الوسطى2. ثم تُكوّن السموم المرتبطة مسام في أغشية الخلايا وتُفكك خلايا بطانة الأمعاء2.
بعد تدمر بطانة أمعائها، تموت اليرقة بالعدوى والجوع، عادةً خلال 1 إلى 5 أيام1. فمثلًا، تتوقف لافّات الأوراق عن الأكل في غضون ساعات بعد تغذيها على ورقة مرشوشة، رغم أنها تموت بعد عدة أيام3. واليرقات الصغيرة هي الأكثر تأثرًا1.
وهذه السلسلة من الخطوات هي أيضًا سبب انتقائية Bt العالية. فخصوصيته تعتمد على توافق السم مع البروتينات المستقبلة في أمعاء اليرقة2. والمعدة البشرية حمضية وتدمر السموم، كما تفتقر الثدييات إلى الإنزيمات التي تطلقها وإلى مستقبلات الأمعاء التي ترتبط بها1.
ما سلالة Bt التي تحتاجون إليها؟
السلالة أهم من العلامة التجارية. فكل نوع من سموم Bt يختص بفصيلة واحدة من الحشرات المستهدفة، ولذلك فإن المنتج المخصص ليرقات الفراشات والعث لن يكافح يرقات البعوض، والعكس صحيح1.
| السلالة | الحشرات المستهدفة | الاستخدامات المعتادة في الحدائق |
|---|---|---|
| Bt kurstaki وBt aizawai | يرقات العث والفراشات1 | لافّات الأوراق ويرقات الخيام والديدان القرنية ما دامت اليرقات صغيرة3,4,5 |
| Bt israelensis (Bti) | يرقات البعوض والذباب الأسود وذباب الفطر1,6 | المياه الراكدة في الأوعية والبرك؛ والري بالمحلول في خليط الزراعة ليرقات ذباب الفطر6,7 |
| Bt tenebrionis وBt san diego وBt japonensis | يرقات الخنافس1 | تحققوا من الملصق لمعرفة أنواع الخنافس المذكورة |
كيف تستخدمون رش Bt على اليرقات؟
رشوا مبكرًا ورشوا بإتقان. تفيد إرشادات University of California IPM بشأن لافّات الأوراق بأن Bt يكون أكثر فعالية حين تكون اليرقات صغيرة، بطول أقل من 1.3 cm، وبأن التغطية الشاملة مطلوبة، وبأن المكافحة تحتاج عادةً إلى أكثر من معاملة واحدة3. ويجب أن تأكل اليرقات الأوراق المعاملة حتى تُقتل3. وبالنسبة إلى الديدان القرنية على الطماطم، يدرج UC IPM مادة Bt ضمن الخيارات الفعالة ضد اليرقات الأصغر حجمًا، إلى جانب الجمع اليدوي5.
لا يدوم Bt طويلًا على الأوراق. فعلى أسطح الأوراق يتحلل بفعل الأشعة فوق البنفسجية والطقس والإنزيمات النباتية، ويتراوح عمر النصف المعتاد على الأوراق بين 1 و4 أيام1. وفي إحدى الدراسات، لم يعد أكثر من 80% من الأبواغ قادرًا على النمو بعد ساعة واحدة من التعرض للشمس1. وبالنسبة إلى يرقات الخيام، يوصي UC IPM بمعاملة ثانية بعد نحو 7 إلى 10 أيام من الأولى بسبب قصر مدة البقاء هذه، ويشير إلى أن الرش يجب أن يخترق الشبكة الحريرية4. اتبعوا ملصق المنتج بشأن المعدلات والفترات الفاصلة.
لا تحتاج كل اليرقات إلى معاملة. يشير UC IPM إلى أن الأعداء الطبيعيين يُبقون عادةً أعداد الديدان القرنية تحت السيطرة، وإلى أن النباتات السليمة تتحمل فقدان بعض الأوراق بسبب يرقات الخيام، التي لا تستدعي عمومًا استخدام مبيد حشري5,4.
كيف يُستخدم Bti ضد يرقات البعوض وذباب الفطر؟
Bti، وهو اختصار Bacillus thuringiensis subspecies israelensis، ينتج سمومًا تستهدف يرقات البعوض والذباب الأسود وذباب الفطر6. وقد سجلت U.S. EPA خمس سلالات من Bti في 48 منتجًا للاستخدام السكني والتجاري والزراعي، ضد يرقات البعوض بالدرجة الأولى6. ويُطبَّق على المياه الراكدة التي تعيش فيها اليرقات، ومنها أصص الزهور والإطارات وأحواض استحمام الطيور حول المنازل، والمسطحات المائية الأكبر مثل البرك وقنوات الري6. وتفيد EPA بعدم توثيق أي مقاومة لمادة Bti بوصفها مبيد يرقات للبعوض6. كما تنصح EPA بإزالة المياه الراكدة، حتى الكميات الضئيلة جدًا، كي لا يتكاثر البعوض6.
بالنسبة إلى ذباب الفطر (أنواع Bradysia)، تذكر Colorado State University Extension أن اليرقات قد تُقتل بواسطة Bti المطبق بالري بالمحلول في وسط النمو، غير أن تركيبات Bti المبيعة لذباب الفطر غير متوفرة عمومًا في منافذ البيع بالتجزئة7. تحققوا من أن ملصق أي منتج من Bti يسمح بالاستخدام الذي تقصدونه؛ فبعض المنتجات يمكن استخدامها في مياه شرب معينة، مثل الصهاريج، وبعضها لا يمكن6.
هل يضر Bt بالنحل أو الحشرات النافعة أو الأسماك أو البشر؟
أظهرت سلالات Bt سمية ضئيلة أو معدومة تجاه أسد المن والخنافس المفترسة والدبابير الطفيلية وديدان الأرض غير المستهدفة، وخلصت EPA إلى أن سلالات tenebrionis وisraelensis وkurstaki منخفضة السمية للنحل1. ووجدت دراسات قليلة ضررًا على العث غير المستهدف1، ويشير UC IPM إلى أن Bt يقتل يرقات الفراشات وكذلك يرقات العث التي تتغذى على الأوراق المرشوشة4.
في الماء، كانت السلالات المختبرة عديمة السمية عمليًا لأسماك التراوت والبلوجيل والمنوة ذات رأس الغنم1. ومع ذلك، وجدت مراجعة منهجية لعام 2023 عن مكافحة البعوض بمادة Bti، شملت 95 مقالًا، تأثيرًا سلبيًا ثابتًا في وفرة الهاموش غير القارص (Chironomidae) والقشريات8.
بالنسبة إلى البشر، يتسم Bt بانخفاض السمية عند تناوله أو استنشاقه، رغم أن بعض منتجات Bt تسببت في تهيج العين والجلد1. وتعفي EPA مادة Bt من حدود المتبقيات في الأغذية بسبب انخفاض سميتها1. اتبعوا ملصق المنتج بشأن معدات الوقاية وإعادة الدخول.
| مجموعة | النتيجة |
|---|---|
| النحل | EPA: سلالات tenebrionis وisraelensis وkurstaki منخفضة السمية للنحل1 |
| المفترسات وأشباه الطفيليات | سمية ضئيلة أو معدومة تجاه أسد المن والخنافس المفترسة والدبابير الطفيلية غير المستهدفة1 |
| الفراشات والعث غير المستهدف | تتأثر اليرقات التي تتغذى على الأوراق المرشوشة؛ ووجدت دراسات قليلة ضررًا على العث غير المستهدف1,4 |
| الأسماك | السلالات المختبرة عديمة السمية عمليًا لأسماك التراوت والبلوجيل والمنوة ذات رأس الغنم1 |
| الحشرات المائية والقشريات | تأثير سلبي ثابت لمادة Bti في وفرة الهاموش والقشريات8 |
| البشر | سمية منخفضة؛ تسببت بعض المنتجات في تهيج العين والجلد1 |
أهم الخلاصات
- لا يقتل Bt إلا اليرقات التي تأكله: تذوب بلوراته البروتينية في أمعاء الحشرة القلوية وتُفكك بطانة الأمعاء.
- اختاروا السلالة المناسبة للآفة: kurstaki ليرقات الفراشات والعث، وisraelensis ليرقات البعوض وذباب الفطر، وtenebrionis لبعض يرقات الخنافس.
- رشوا حين تكون اليرقات صغيرة وغطوا الأوراق بالكامل؛ فأشعة الشمس تحلل Bt في غضون أيام.
- Bt منخفض السمية للبشر والنحل والأسماك، لكنه يؤثر أيضًا في يرقات الفراشات، ويقلل Bti أعداد الهاموش في المياه المعاملة.
- اتبعوا ملصق المنتج بشأن المعدلات والفترات الفاصلة والاستخدامات التي يسمح بها كل منتج.
المراجع
- Bacillus thuringiensis Fact Sheet
- Structural changes upon membrane insertion of the insecticidal pore-forming toxins produced by Bacillus thuringiensis
- Pest Notes: Leafrollers on Ornamental and Fruit Trees (UC ANR Publication 7473)
- Tent Caterpillars
- Hornworms
- Bti for Mosquito Control
- Fungus Gnats as Houseplant and Indoor Pests (Fact Sheet 5.584)
- Effects of mosquito control using the microbial agent Bacillus thuringiensis israelensis (Bti) on aquatic and terrestrial ecosystems: a systematic review
الأسئلة الشائعة
هل تقتل Bt الحشرات البالغة؟
هل يمكن أن تصبح الحشرات مقاومة لـ Bt؟
هل يمكن استخدام Bt على الخضروات قرب الحصاد؟
يُستخدم Bt على محاصيل كثيرة، وتعفيه EPA من حدود المتبقيات في الأغذية التي تحتاج إليها معظم مبيدات الآفات بسبب انخفاض سميته1. ويحدد ملصق كل منتج المحاصيل والتوقيت وأي فترة قبل الحصاد، لذا اتبعوا الملصق الموجود على المنتج الذي تستخدمونه.

