15.08.24

Biyolojik Mücadele

Prof. Dr. M. Rıfat Ulusoy / Çukurova Üniversitesi Bitki Koruma Bölümü

Prof. Dr. Serdar Satar / Çukurova Üniversitesi Bitki Koruma Bölümü

Tarımın ana hedefi, sadece birim alandan çok ürün almak olmayıp, aynı zamanda sürdürülebilir tarım tekniklerine uygun, çevreye, insan ve hayvan sağlığına duyarlı ürün yetiştirmektir. Bunu sağlayabilmek içinse, sağlıklı ve verimli tohum, fide ve fidan kullanmak, iyi bir toprak işlemesi, sulama, gübreleme, budama vb. birçok tarım tekniklerinin uygulanmasının yanında üründe kalite ve kantite yönünden önemli kayıplara neden olan hastalık, zararlı ve yabancı otlara karşı da bilinçli bir mücadele yapmakla mümkündür.

Gerek kalite ve gerekse kantite yönünden ürün kaybına neden olan bu canlılara karşı değişik canlı gruplarına göre değişik mücadele yöntem ve teknikleri geliştirilmiştir. Bunlar Kültürel Önlemler, Fiziksel-Mekaniksel Mücadele, Kimyasal Mücadele, Biyolojik Mücadele, Biyoteknik Mücadele, Entegre Mücadele ve Yasal Mücadele olarak sıralanabilir. Ancak bunlar içerisinde de kimyasal mücadele, kolay uygulanabilmesi ve sonucunun hemen alınabilmesi gibi özellikleri nedeniyle diğerlerine oranla çok daha fazla kullanılan bir yöntem haline gelmiştir.

Kimyasal mücadele uygulamaları, 1940’lı yıllarda sentetik pestisitlerin keşfedilmesinden sonra hızla artmış hastalık ve zararlılarla mücadelede tek kurtarıcı olarak görülmüş ve 1950’li yıllara kadar da uzun süreli olumsuz etkileri fark edilmemiştir. Kimyasalların uzun vadede çevreye yaptıkları geriye dönüşümsüz olumsuz etkileri ilk olarak 1962 yılında Rachel Carson (Carson, 1962) tarafından “Sessiz İlkbahar” (Silent Spring) adlı kitapta anlatılmıştır. Bu kitapta biyologlara, ekologlara, araştırıcılara, çevrecilere vb. birçok kesime çok önemli mesajlar verilmiş ve bundan sonra da bu konudaki çalışmalar hızla artmıştır.

Biyolojik mücadele çalışmalarına ağırlık verilmesinin nedeni, sadece kimyasal mücadelenin olumsuz etkisinden kurtulmak değil, aynı zamanda belki daha da önemlisi, doğada zararlıları %99 oranında baskı altında tutan yararlı mikro ve makro organizmalardan yararlanılmak istenmesidir.

Doğal biyolojik mücadele ve biyolojik mücadele

İnsanoğlu tarih boyunca öncelikle insan ve hayvan sağlığını tehdit edenleri, yetiştirdiği kültür bitkilerinde ürün kaybına neden olanları, orman ve süs bitkilerine zarar verenler ile kentsel yaşamda sorun yaratanları dikkate almış olup, en az zararlı türler kadar doğada yararlı türlerin de olduğunu ve bunların gerçek anlamda zararlıları baskı altına aldığını çok sonradan keşfetmiştir. Ancak insanların çok eski devirlerde kuşların böceklerle, yılanların kemirgenlerle beslendiğini gözlemlemeleri, eski Mısırlı’ların kedileri farelere karşı kullanmak üzere evcilleştirdikleri, Çinli’lerin turunçgil bahçelerinde avcı karıncaları kullandıkları vb. biyolojik mücadelenin temelini oluşturan gözlem ve uygulamalar da göz ardı edilmemelidir. Öte yandan, bu tür gözlemler ve bireysel uygulamalar bu günkü anlayışla sistematik olarak yapılan bir biyolojik mücadele olarak da kabul edilemez.

Biyolojik mücadele terimi, doğadaki canlılar arasındaki ilişkilerin ekolojik, biyolojik ve sistematik açıdan incelenmesinden sonra doğmuş olup ilk kez 1919 yılında Smith tarafından kullanılmış ve biyolojik mücadeleyi basit olarak “zararlı populasyonlarını doğal düşmanları vasıtasıyla baskı altına alma ve düzenleme” şeklinde tanımlamıştır. Yazar burada doğal düşman olarak sadece parazitoit, predatör ve patojenleri kastetmiştir. Van den Bosch et al., (1982), biyolojik mücadele teriminin hem “Uygulamalı Biyolojik Mücadele” yani “insanlar tarafından doğal düşmanların zararlılara karşı kullanılması” ve hem de “Doğal Biyolojik Mücadele” yani “insanın müdahalesi olmadan doğada kendiliğinden oluşagelen baskıyı” ifade etmek üzere kullanıldığını belirtmektedir.

Debach (1974), biyolojik mücadeleyi doğal mücadelenin bir parçası olarak kabul etmekte ve ekolojik anlamda “parazitoit, predatör ve patojenlerle, herhangi bir zararlının populasyon yoğunluğunu, bu etmenlerin olmadığı zamanki yoğunluğundan daha düşük düzeyde tutulmasını sağlayan düzenlemeler” olarak tarif etmektedir. Aynı zamanda Debach (1974), doğal biyolojik mücadeleyi ise “Doğada canlı populasyonlarının belirli bir zaman periyodunda iniş ve çıkışlarının bir veya daha çok doğal faktörler kombinasyonu tarafından düzenlenmesi” şeklinde tarif etmekte ve bu faktörleri biyotik ve abiyotik olarak iki gruba ayırmaktadır. Bu faktörler;

–  Doğal düşmanlar,

–  Besin (kalite, kantite),

–  Tür içi rekabet,

–  Türlerarası rekabet (diğer doğal düşmanlar),

–  İklim ve diğer fiziksel faktörler ve

–  Yer ve yaşam alanı istekleri.

Burada da görüldüğü gibi “Doğal biyolojik mücadele’de insan aktivitesi yoktur. Biyolojik mücadele’de ise;

–  Biyolojik mücadele alanını uygulayıcı belirler,

–  Tüm faaliyetler insanlar tarafından yönetilir

–  Ekonomik girdi gerektirir.

Dolayısıyla biyolojik mücadele kendiliğinden gelişen bir olay olmayıp, insan aktivitesini gerektiren düzenlemelerdir. Son yıllarda bazı bilim adamları Doğal mücadele (Natural control) veya aynı anlamda kullanılan doğal biyolojik mücadele (Natural biyological control) terimlerinin yanlış kullanıldığını belirtmektedirler. Çünkü “control” terimi biyolojik mücadele (biological control) kimyasal mücadele (chemical control), fiziksel mücadele (physical control) gibi terimler olup, bunlarda da mutlaka insan aktivitesi vardır. Bu nedenle Natural control ve Natural biological control terimleri yerine insan aktivitesinin olmaması nedeniyle “Natural regulation” terimlerinin kullanılmasının daha doğru olacağını savunmaktadırlar.

İnsan katkısı olmadan doğal ve tarımsal ekosistemlerde canlılar arasındaki ilişkiler başta olmak üzere birçok doğal faktörün etkileşimi sonucu ortaya çıkan doğal biyolojik mücadele ile tarım alanlarındaki 100.000’in üzerindeki potansiyel zararlı türün % 95 oranında baskı altına alındığı bildirilmekte olup , bunun ekonomiye katkısı yıllık 400 milyon euro’ dan daha fazla olabileceği tahmin edilmektedir (Costanza et al., 1997). Diğer tüm mücadele yöntemlerinin hedef aldığı zararlı tür sayısı ise sadece 5000 kadardır. Yer yüzündeki tarım alanlarının % 10’ unda ancak biyolojik mücadele yoluyla doğal düşmanların kullanıldığı düşünülürse doğal biyolojik mücadelenin ekolojik ve ekonomik yönden ne kadar önemli olduğu açıkça ortaya çıkar.

Huffaker and Messenger (1976), bazı bilim adamlarının bitkilerde hastalık ve zararlılara karşı dayanıklı ya da toleranslı ırklar geliştirmesi, kültürel uygulamaların modifikasyonuyla zararlıların bulaşmasının önüne geçilmesi ya da azaltılması, kısır erkek salım yöntemiyle zararlıların eradikasyonu, genetik çalışmalar, hormon ve feromonlara dayalı mücadele yöntemleri vb. birçok mücadele yöntem ve tekniğini biyolojik mücadele kapsamına alarak kapsamı genişletmek istediklerini vurgulamaktadırlar. Yazarlar bu yöntemlerin biyolojik mücadele içinde yer almasının genelde onaylanmadığını da belirterek, var olan uygun tanımın geçerli olduğunu savunmaktadırlar. Biyolojik mücadele yöntemi içine alınmak istenen bu konuların bir kısmı “Kültürel önlemler” bir kısmı ise “Biyoteknik yöntemler” olarak değerlendirilmektedir. Bu konu ile ilgili olarak Doutt (1972), biyolojik mücadele tanımının ya da anlamanın bu şekilde genişletilmesinin “Biyolojik mücadelenin eşsiz ekolojik ve fonksiyonel esaslarını karartacak, kamufle edecek ve zarar verecektir” demektedir.

Sailer (1991), feromanları, doğal bitki türevlerini, böcek gelişim düzenleyicilerini, steril böcek salımlarını ve genetik manipülasyonları yardımcı biyolojik mücadele (parabiological cantrol) etmenleri olarak kabul etmektedir.

Haglar (2000), biyolojik mücadele’yi “Zararlıların mücadelesinde doğal düşmanların insanlar tarafından kullanılmasıdır” şeklinde tarif etmekte ve biyolojik mücadeleyi doğal mücadeleden ayırmaktadır. Yazar ayrıca, ABD Ulusal Bilimler Akademisi’nde bir grubun, biyolojik mücadelenin tanımında bulunan canlı organizmalara gen ve gen ürünlerini de ekleyerek biyolojik mücadelenin çalışma alanını genişletmek istediklerini vurgulamaktadır.

FAO’nun 1996 yılında çıkardığı “Egzotik Biyolojik Mücadele Etmenlerinin İthali ve Salımı ile İlgili Yönetmelik”te biyolojik mücadele, “ Canlı doğal düşmanlar, antogonistler, rekabetçiler ve diğer kendi çoğalabilen biyolojik varlıkların kullanmasıyla yapılan zararlı mücadele stratejisidir” şeklinde tarif edilmektedir. Kanımca bu tarif biyolojik mücadeleyi en iyi şekilde tanımlamaktadır. Çünkü bu tarifte, “kendi çoğalabilen biyolojik varlıklar ve insanlar tarafından kullanılması” gibi biyolojik mücadelenin esasını vurgulayan terimler yer almaktadır. Nitekim biyolojik mücadele ile ilgili makaleleri basan dergilerin makale konuları incelendiğinde kendi çoğalabilen biyolojik varlıkların biyolojileri, ekolojileri, av-avcı, konukçu-paratitoit ilişkileri, ilaçların doğal düşmanlara etkileri, antogonistler, zararlılar ve yabancı otlara karşı canlı organizmaların kullanılması vb. konuları içermektedir.

Bazı yazarların biyolojik mücadele kapsamına almak istedikleri, canlı olmayan biyolojik kökenli bileşiklerin kullanılması, hastalık ve zararlılara dayanıklı bitki ırklarının geliştirilmesi, juvenil hormon anologları ve feromonların kullanılması, steril böcek salımı ve genetik manipülasyonlar vb. işlemlerin biyolojik mücadele konusu olamayacağı görüşü daha yaygındır. Bu gibi işlemler “Biyolojik ve Kültürel önlemler”, “Biyoteknik yöntemler” olarak adlandırılmaktadır.

Ancak bu önlemler ve yöntemler genellikle selektif olup, doğal dengeyi bozucu nitelikte olmadıklarından “Entegre mücadele” programlarında ağırlıklı olarak kullanılması “Biyolojik mücadele” uygulamalarının başarısını önemli ölçüde artıracaktır.

Biyolojik mücadelede kullanılan etmenler

Doğada doğal olarak bulunan böcekler, akarlar, bakteriler, funguslar, virüsler, nematodlar, balıklar, kuşlar, memeliler, salyangozlar ve sümüklü böcekler, protozoalar vb. canlı gruplarının hemen her birinde doğal düşman niteliğinde türler bulunmakta olup, bunlar parazitoitler, predatörler, entomopatojenler ve antogonistler adı altında gruplandırılırlar.

Parazitoitler

Parazitoit terimi entomoloji ile ilgili birçok literatürde ve özellikle de daha eski literatürde “parazit” anlamında kullanılmaktaydı. Ancak, parazitoitler konukçuları üzerinde beslenerek konukçusunu öldürürler, parazitler ise yine konukçuları ile beslenirler fakat konukçusunu öldürmezler. Parazitoitlerin ergin öncesi dönemleri sadece bir adet konukçu ile beslenirler, beslendiği konukçudan ayrılmazlar ve o konukçuyu aynı zamanda yaşama yeri olarak kullanırlar. Erginleri ise hareketlidirler ve yaşamlarını sürdürmek için genellikle ballı madde, nektar ve polene gereksinimleri vardır. Ancak bazı türlerin erginleri konukçuları ile de beslenmekte ve bu yolla da konukçusu üzerinde etkili olmaktadır.

Parazitoitler genellikle konukçularından daha ufaktır ve konukçularının belirli bir dönemini parazitlerler. Böylece yumurta, larva, pupa parazitoitleri diye gruplandırılırlar. Bazı durumlarda ise parazitoit yumurtalarını konukçusunun herhangi bir dönemine koyar ve ergin olarak bir sonraki döneminden dışarı çıkar. Örneğin yumurta, konukçusunun larva dönemine bırakıldığında, parazitoit erginleri konukçunun pupa döneminde ortaya çıkar. Bu gibi parazitoitlere larva-pupa parazitoitleri adı verilir. Parazitoit olmayan bir konukçuya saldıran parazitoite genellikle primer parazitoit, diğer parazitoitlere saldıranlara ise hyperparazitoit denilmektedir. Hyper- parazitoitlerin ortamda bulunması genellikle biyolojik mücadele açısından istenmeyen bir durumdur.

Parazitoitler genellikle sadece bir konukçu türe veya akraba birkaç türe saldırırlar. Bu durum parazitoitlerin biyolojik mücadelede kullanılabilecek en uygun etmen olmasını sağlamıştır. Gerek üretiminin predatörlere göre kolay olması gerekse de konukçu spektrumunun dar olması nedeniyle klasik biyolojik mücadele ve çoğaltılarak salım yapılan biyolojik mücadele programlarında en çok kullanılan bir etmen grubunu oluştururlar.

Doğal ve agroekosistemlerde sayılamayacak kadar çok türü bulunan parazitoitlerin yaklaşık % 78’i sadece Hymenoptera ve bir bölümü de Diptera takımında bulunurken, predatörlerin ise böceklerin hemen hemen tüm takımlarında az veya çok oranda bulunduğu bildirilmektedir (Feener ve Brown, 1997).

Predatörler

Birçok böcek takımında bulunan predatörler genellikle polyfagdırlar. Belirli bir ava özelleşmiş olanları çok azdır. Bunların hem ergin öncesi, hem de ergin dönemleri genellikle avcıdır. Çok yaygın olmamakla birlikte bazı predatörlerin erginleri avları ile değil, ballı madde, nektar, polen, su vb. maddelerle beslenirler. Ergin predatörler yumurtalarını avlarının bulunduğu yerlere bırakırlar, yumurtadan çıkan larvalar avlarını aramaya başlarlar ve bulduklarını ya çiğneyerek ya da sokup emerek oburca tüketirler. Bunlar genellikle kendinden daha ufak ve zayıf avlara saldırırlar. Ancak, bazı predatör türleri kendinden daha iri bireylere saldırdığında onu ilk önce bir zehirle hareketsiz hale getirir ve ondan sonra yemeye başlar. Bazı gelin böceği erginlerinin 1-2 aylık ömürlerinde günde 100 kadar yaprakbiti tükettiği bilinmektedir.

Polyfag olmaları nedeniyle predatörler, özellikle koruma ve destekleme şeklindeki biyolojik mücadele programlarında kullanılabilecek en önemli doğal düşman etmenlerinden bir grubu oluştururlar. Ancak, gerek kitle üretimlerinin pahalı ve zor olması ve gerekse yapay besi ortamlarında üretilenlerin doğadaki etkinliklerinin belirlenmesinde önemli zorlukların yaşanması, predatörlerin çoğaltılarak biyolojik mücadele programlarında kullanılmasını sınırlamaktadır. Bunun yanında bazı türlerde kannibalizmin görülmesi, bazı türlerin ise zararlı olmayan diğer canlılarla beslenmesi, predatörlerin diğer olumsuz yönlerini oluşturur.

Entomopatojenler

Böceklere karşı biyolojik mücadelede kullanılan entomopatojenler, bakteriler, funguslar, virüsler, protozoalar ve nematodları kapsamaktadır. Bir takım literatürde protozoalar ve nematodlar kendi adları ile ayrı gruplar halinde incelenirler. Ancak bunlardan çok azı zararlı mücadelesinde kullanılmaktadır. Doğada doğal olarak bulunan entomopatojenler böceklere saldırırlar, hastalandırırlar ve bazende öldürürler.

Birçok entomopatojenin kitle üretimi yapılarak “biyolojik insektisid” olarak piyasaya sürülmüştür. Bunların en başında gelenlerden biri de Bacillus thuringiensis olup, birçok böcek türüne karşı başarı ile kullanılmaktadır. Entomopatojenler genellikle standart ilaçlama aletleri veya sulama suyuna karıştırılarak uygulanmaktadır. Ticari olarak üretilen bu entomopatojenler genellikle türe spesifik olduğu için biyolojik mücadelede emniyetle kullanılabilecek etmenlerdir. Ne yazık ki bu preperatlar dünya ilaç piyasasının ancak % 2-5’ini oluşturmaktadırlar (Ridgway and Inscoe, 1998).

Bu konudaki çalışmalar hızla sürdürülmekte olup, birçok entomopatojen türün biyolojik mücadelede ümitvar sonuçlar verdiği ortaya çıkarılmıştır. Diğer taraftan doğada doğal olarak bulunan entomopatojenler için uygun mikrohabitatlar oluşturarak onların etkinliğinin artırılmasına çalışılmalıdır.

Sonuç

Tarım ilaçlarının her türlü olumsuz etkilerinin ortaya çıkması, doğadaki yararlanılabilecek doğal düşmanların bolluğu ve çevre bilincinin artması “Biyolojik Mücadele” gibi çevre dostu, sürdürülebilir ve ucuz bir mücadele yöntemine ağırlık verilmesinin nedenleri olmalıdır. Ayrıca uluslararası doğal düşman ithallerinin kolaylaşması ve doğal düşmanların kitle üretimlerinde modern teknolojinin kullanılması da biyolojik mücadele çalışmalarına hız verilmesini gerektiren diğer nedenlerdir. Bugün istenen, birim alandan sadece bol ürün almak değil, aynı zamanda belki de daha önemlisi gıda güvenirliği olan üretim yapmaktır. Bu nedenle ABD başta olmak üzere tüm batı ülkelerinde ilaç kullanımının olmadığı veya en az olduğu mücadele yöntemlerine geçilmesi için devlet tarafından çok yoğun çalışmalar yapılmaktadır. Örneğin, ABD’ inde devlet öncülüğünde ürünlerin % 75’inde Entegre Mücadele (IPM) uygulamalarını yerleştirmek için çalışmaların hızla sürdürüldüğü bildirilmiştir (U.S. Congress, 1995). Biyolojik mücadele yönteminin ağırlıklı olarak devreye girdiği, ilaç kullanımının elemine edildiği veya en aza indirildiği entegre mücadele uygulamaları gelişmekte olan Asya ülkelerinde dahi ulusal ürün koruma stratejisinin en başında gelmektedir. Ülkemizde ise “Biyolojik mücadele” konusunda devlet desteğinin yeterli olduğunu söylemek mümkün değildir. Hatta biyolojik mücadele araştırmalarını yürüten Antalya’da var olan tek “Biyolojik Mücadele Araştırma Enstitüsü’ de 1984 yılında kapatılmıştır. Umudumuz ve önerimiz, sağlıklı bir yaşam, ilaçsız sebze ve meyve, temiz bir çevre, ilaç kalıntısı nedeniyle ihraç ürünlerimizin geri dönmemesi, biyoçeşitliliğin korunması ve sürdürülebilirliğin sağlanması için, devletin desteği başta olmak üzere, araştırıcılar, üreticiler, uygulayıcılar ve toplumun her kesiminin bu konuya duyarlı olması ve destek vermesidir.

Kaynaklar

Bosch, R. van den, Messenger, R. P. S. and A. P. Gutierrez, 1982. An introduction to biological control. New York: Plenum Press.

Carson, R., 1962. Silent Spring. Houghton Mifflin Company, Boston, MA. Costanza, R., d’Arge, R., de Groot, R., Farber, S., Grasso, M., Hannon, B., Limburg, K., Naeem, S., O’Neill, R.V., Paruelo, J., Raskin, R.G., Sutton, P. and M. van den Belt, 1997. The value of the world’s ecosystem services and natural capital, 15

May, Nature, 387.
DeBach, P., 1974. Biological control by naturel enemies. Cambridge University

Press, London, 323 p.
Doutt, R.L., 1972. Biological control: parasites and predators, pp: 288-97. In:

Pest control strategies for the future (National Academy of Sciences). National Academy of Sciences Printing and Publishing Office: Washington, D.C.

FAO, 1996. Coda of conduct for the import and release of exotic biological control agents. Publication No. 3, Rome, 19 p.

Feener, D.H. Jr. and B.V. Brown, 1997. Diptera as parasitoids. Annual Review of Entomology, 42, 73-97.

Hagler, J.R., 2000. Biological control of insects (Chapter 7). In: Recheigl, E.S. and N.A. Recheigl Ed., Insect pest management; Techniques for environmental protection. CRC Press LLC.

Huffaker, C.B. and P.S. Messenger, 1976. Theory and practice of biological control. Academic Press, New York-San Francisco-London, 745 p.

Kansu, İ. A., 1986. Biyolojik mücadelenin geçmişi ve geleceği. Türkiye I. Biyolojik Mücadele Kongresi Bildirisi, 12-14 Şubat, Adana, s:1-23

Lenteren, J.C. van, Bale, J., Bigler, F., Hokkanen H.M.T. and A.J.M. Loomans, 2006. Assessing risks of releasing exotic biological control agents of arthropod pests. Annual Review of Entomology, 51: 609-34.

Lenteren, J.C. van, Babendreier, D., Bigler, F., Burgio, G., Hokkanen, H.M.T., Kuske, S., Loomans, A.J.M., Menzler-Hokkanen, I., Van Rijn, P.C.J., Thomas, M.B., Tommasini M.G. and Q. Q. Zeng, 2003. Enviromental risk assessment of exotic naturel enemies used in inundative biological control. BioControl, 48: 3-38.

Poppy, G. M., 1997. Tritrophic interactions: improving ecological understanding and biological control. Endeavour, 21: 61-65.

Ridgway, R.L. and M. N. Inscoe, 1998. Mass-Reared naturel enemies for pest control: trends and challenges, in mass-reared naturel enemies: application, regulation, and needs, Ridgway, R.L., M.P. Hoffmann, M.N. Inscoe, and C.S. Glenister, Eds. Thomas Say Publications in Entomology, Entomological Society of America, Lanham, Marylnd.

Sailer, R. I., 1991. Extent of biological control and culturel control of insect pests of crops, in CRC Handbook of Pest Management in Agriculture, 2nd Edition, Volume II, Pimentel, D. Ed, CRC Press, Boca Raton.

Smith, H. S., 1919. On some phase of insect control by the biological method. Journal of Economic Entomology, 12: 288-292.

Smyth, E. G., 1911. The Fig moth: Report on the Fig moth in Smyrna. USDA Bureau of Entomology Bulletin, 71:104, 41-65.

Şenal, D. ve N. Uygun, 2007. Besin değişiminin avcı böcek Chilocorus nigritus (Fabricius) (Coleoptera: Coccinellidae)’un ergin ömrü ve üreme gücüne etkisi. Türkiye II. Bitki Koruma Kongresi Bildiri Özetleri, 27-29 Ağustos, Isparta, s: 9.

U.S. Congress, Office of Technology Assessment, 1995. From research to implementation, biologically based technologies for pest control, OTA-ENV- 636, Washington, D.C. U.S. Goverment Printing Office.