Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt

Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ovat ryhmä luonnollisia tai synteettisiä aineita, joita käytetään tuholaishyönteispopulaatioiden torjuntaan häiritsemällä niiden ruoansulatusjärjestelmän toimintaa. Nämä hyönteismyrkyt kohdistuvat hyönteisten suolistoon ja aiheuttavat sen tuhoutumisen, mikä johtaa ravinnon heikkenemiseen, elinvoiman vähenemiseen ja lopulta tuholaisten kuolemaan. Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt voivat sisältää bakteeritoksiineja, kasviuutteita ja synteettisiä yhdisteitä, jotka jäljittelevät luonnollisia vaikutusmekanismeja.

Käytön tavoitteet ja merkitys maataloudessa ja puutarhataloudessa

Suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen ensisijainen tavoite on torjua tehokkaasti tuholaisia, mikä lisää satoa ja vähentää tuotehävikkiä. Maataloudessa näitä hyönteismyrkkyjä käytetään viljakasvien, vihannesten, hedelmien ja muiden viljelykasvien suojaamiseen erilaisilta tuholaisilta, kuten kirvoilta, jauhiaisilta, koloradonkuoriaisilta ja muilta. Puutarhaviljelyssä niitä käytetään koristekasvien, hedelmäpuiden ja pensaiden suojaamiseen niiden terveyden ja esteettisen ilmeen säilyttämiseksi. Spesifisen vaikutustapansa vuoksi suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ovat tärkeä osa integroitua tuholaistorjuntaa (ipm), mikä varmistaa kestävän ja tehokkaan maatalouden.

Aiheen merkityksellisyys

Kasvavan maailman väestön ja lisääntyvän ruoan kysynnän yhteydessä tehokkaasta tuholaistorjunnasta on tullut kriittisen tärkeä. Biologiset hyönteismyrkyt, jotka tuhoavat suolistoa, tarjoavat ympäristölle turvallisempia ja kohdennetumpia torjuntamenetelmiä verrattuna perinteisiin kemiallisiin hyönteismyrkkyihin. Näiden hyönteismyrkkyjen virheellinen käyttö voi kuitenkin johtaa tuholaisten vastustuskykyyn ja negatiivisiin ekologisiin seurauksiin, kuten hyödyllisten hyönteispopulaatioiden vähenemiseen ja ympäristön saastumiseen. Siksi biologisten hyönteismyrkkyjen vaikutusmekanismien ja niiden ekosysteemiin kohdistuvien vaikutusten ymmärtäminen sekä kestävien käyttömenetelmien kehittäminen ovat tärkeitä osa-alueita nykyaikaisessa maatalouskemiassa.

Historia

Hyönteisten suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen historia on läheisesti kytköksissä ympäristöystävällisten ja tehokkaiden tuholaistorjuntamenetelmien kehittämiseen. Nämä hyönteismyrkyt vaikuttavat hyönteisten ruoansulatuselimiin, häiritsevät niiden normaalia toimintaa ja johtavat tuholaisten kuolemaan. Toisin kuin kemialliset hyönteismyrkyt, biologiset hyönteismyrkyt tuhoavat hyönteisten suoliston vaikuttamatta merkittävästi muihin eläviin organismeihin, mikä tekee niistä lupaavia vaihtoehtoja luomuviljelyssä.

1. Varhainen tutkimus ja löydöt

Hyönteisten suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen tutkimus alkoi 1900-luvun puolivälissä, kun tiedemiehet alkoivat etsiä vaihtoehtoja perinteisille kemiallisille hyönteismyrkkyille. Yksi ensimmäisistä tuholaistorjunnassa tutkituista biologisista hyönteismyrkkyistä oli Bacillus thuringiensis (bt), joka vapauttaa hyönteisten suoliston lamauttavia toksiineja.

Esimerkki:

• Bacillus thuringiensis (bt) – löydettiin vuonna 1901, mutta sen hyönteismyrkkyominaisuuksia tutkittiin ja sovellettiin aktiivisesti 1950-luvulla. Tämä mikro-organismi tuottaa kiteisiä myrkkyjä, jotka hyönteisen elimistöön joutuessaan tuhoavat sen suoliston ja johtavat kuolemaan. Bt:stä tuli ensimmäinen laajalti käytetty biologinen hyönteismyrkky.

1. 1970–1980-luku: teknologioiden kehitys ja kaupallistaminen

1970- ja 1980-luvuilla Bacillus thuringiensis -bakteeria alettiin käyttää laajalti maataloudessa sen ekologisten etujen ja ihmisille ja eläimille aiheuttaman alhaisen myrkyllisyyden ansiosta. Tutkimukset osoittivat myös, että bt tehosi moniin tuholaisiin, kuten koisiin, kärpäsiin, kirvoihin ja muihin hyönteisiin, mikä teki siitä yhden tuolloin suosituimmista biologisista hyönteismyrkkyistä.

Esimerkki:

• Vectobac – B. Thuringiensis -bakteeriin perustuva tuote, jota käytetään hyttysten torjuntaan. Se sisältää toksiinikiteitä, jotka vaikuttavat hyönteisen ruoansulatusjärjestelmään häiriten sen kykyä sulattaa ruokaa ja johtaen kuolemaan.

1. 1990–2000-luku: uusien tuotteiden kehittäminen ja geenitekniikka

Geenitekniikan ja molekyylibiologian kehittyessä tiedemiehet alkoivat kehittää uusia biologisia hyönteismyrkkyjä käyttämällä geneettisesti muunnettuja bakteerikantoja, joilla oli paremmat ominaisuudet. 1990-luvulla geneettisesti muunnettuja kasveja, kuten maissia ja puuvillaa, kehitettiin tuottamaan bt-toksiineja, mikä mahdollisti tehokkaan tuholaistorjunnan suoraan kasvitasolla.

Esimerkki:

• Dipel – Bacillus thuringiensis -toksiineihin perustuva biologinen hyönteismyrkky, jota käytetään erilaisten tuholaisten torjuntaan maataloudessa. Tuote sai nopeasti tunnustusta turvallisena ratkaisuna hyönteisten torjuntaan luomuviljelyssä.

1. 2000-luku: uusimpien teknologioiden soveltaminen

2000-luvulla biologiset hyönteismyrkyt kehittyivät edelleen, ja tutkijat alkoivat etsiä uusia tapoja parantaa olemassa olevien tuotteiden tehokkuutta. Yksi merkittävistä saavutuksista oli muihin bakteereihin, kuten Bacillus sphaericukseen, perustuvien biologisten hyönteismyrkkyjen kehittäminen. Bacillus sphaericuksella on myös tuhoisa vaikutus hyönteisten suolistoon.

Esimerkki:

• Vectobac g – Bacillus sphaericukseen perustuva tuote, jota käytetään hyttyskannan torjuntaan. Se vaikuttaa vaikuttamalla hyönteisten suolistoon aiheuttaen halvauksen, joka johtaa tuholaisten kuolemaan.

1. Nykyaikaiset lähestymistavat: integrointi muihin ohjausmenetelmiin

Viime vuosikymmeninä hyönteisten suolistoa tuhoavia biologisia hyönteismyrkkyjä on aktiivisesti integroitu kasvinsuojelujärjestelmiin. Näiden toimien ansiosta nykyaikaiset biologiset hyönteismyrkyt voivat tehokkaasti kohdistaa laajan kirjon tuholaisia ja samalla minimoida vaikutukset ekosysteemiin.

Esimerkki:

• Bt-munakoiso (brinjal) – geneettisesti muunnettu munakoisolajike, joka on vastustuskykyinen tuholaisille Bacillus thuringiensis -toksiinien tuotannon ansiosta. Tätä viljelykasvia käytetään aktiivisesti joissakin maissa tuholaisten torjuntaan maataloudessa, jolloin kemiallisten hyönteismyrkkyjen käyttö minimoidaan.

Vastarinnan ja innovaatioiden ongelmat

Hyönteisten resistenssin kehittyminen suolistoa tuhoaville biologisille hyönteismyrkkyille on tullut yhdeksi niiden käyttöön liittyvistä suurimmista ongelmista. Tuholaiset, jotka altistuvat näiden hyönteismyrkkyjen toistuvalle käsittelylle, saattavat kehittyä vähemmän alttiiksi niille. Tämä edellyttää uusien, eri vaikutusmekanismeilla varustettujen biologisten hyönteismyrkkyjen kehittämistä sekä kestävien torjuntamenetelmien, kuten torjunta-aineiden kierron ja yhdistelmätuotteiden käytön, käyttöönottoa. Nykyaikainen tutkimus keskittyy sellaisten biologisten hyönteismyrkkyjen luomiseen, joilla on parannettuja ominaisuuksia, jotka auttavat vähentämään resistenssin riskiä ja minimoimaan ekologisia vaikutuksia.

Luokitus

Hyönteisten suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt luokitellaan useiden kriteerien perusteella, mukaan lukien niiden alkuperä, kemiallinen koostumus ja vaikutusmekanismi.

1. Luokittelu biologisen tekijän tyypin mukaan

Biologiset hyönteismyrkyt luokitellaan tuholaistorjunnassa käytettävien elävien organismien tai niiden johdannaisten mukaan. Biologisten hyönteismyrkkyjen päätyyppejä ovat:

1.1 Bakteerien biologiset hyönteismyrkyt

Nämä hyönteismyrkyt sisältävät bakteereja, jotka tappavat hyönteisiä joko tuottamalla toksiineja tai tuhoamalla niiden kudoksia. Näiden biologisten hyönteismyrkkyjen ensisijainen vaikutusmekanismi on hyönteisten tartuttaminen patogeenisillä bakteereilla, mikä johtaa tuholaisten kuolemaan.

Esimerkkejä:

• Bacillus thuringiensis (bt): bakteeri, joka tuottaa myrkyllisiä aineita, jotka vaikuttavat hyönteisten ruoansulatusjärjestelmään. Sitä käytetään toukkia, koita, koloradonkuoriaisia ja muita hyönteisiä vastaan.
• Bacillus cereus: käytetään tiettyjä hyönteislajeja, kuten kärpäsiä ja punkkeja, vastaan, aiheuttaen halvaantumisen ja kuoleman.
• Paenibacillus popilliae: bakteeri, jota käytetään kovakuoriaisten, kuten japaninkuoriaisen, torjuntaan.

1.2 Viraaliset biologiset hyönteismyrkyt

Biologisissa hyönteismyrkkyissä käytetyt virukset tartuttavat ja tappavat hyönteisiä lisääntymällä niiden soluissa. Virusperäiset biologiset hyönteismyrkyt ovat melko spesifisiä ja kohdistuvat vain tiettyihin tuholaislajeihin.

Esimerkkejä:

• Ydinpolyhedroosivirukset (npv): virukset, jotka tartuttavat erilaisia tuhohyönteisiä, kuten kaalikoi- ja armeijamatoja. Nämä virukset tappavat hyönteisiä lisääntymällä isäntäsolujen sisällä.
• Bakulovirukset: käytetään monenlaisten toukkien, kuten koiden ja männyn toukkien, torjuntaan.

1.3 Sienien biologiset hyönteismyrkyt

Biologisina hyönteismyrkkyinä käytettävät sienet aiheuttavat hyönteisten tauteja tunkeutumalla niiden kehoon ja tappamalla ne. Tämä on yksi tehokkaimmista biologisen torjunnan menetelmistä, erityisesti kosteissa olosuhteissa.

Esimerkkejä:

• Beauveria bassiana: sieni, jota käytetään monia tuholaisia, kuten kirvoja, kärpäsiä, punkkeja, toukkia ja muita, vastaan. Sieni tunkeutuu hyönteisen elimistöön ja johtaa sen kuolemaan.
• Metarhizium anisopliae: sieni, jota käytetään torjumaan kovakuoriaisia, kuten koloradonkuoriaista ja muita tuholaisia.
• Verticillium lecanii: sieni, joka tehoaa kirvoja ja muita pehmythyönteisiä vastaan.

1.4 Kasviperäiset biologiset hyönteismyrkyt

Joillakin kasviuutteilla on hyönteismyrkkyominaisuuksia vaikuttamalla hyönteisten hermostoon, ruoansulatukseen ja lisääntymiseen. Näitä biologisia hyönteismyrkkyjä käytetään usein luomuviljelyssä.

Esimerkkejä:

• Neem (neemöljy): neempuun siemenistä saatava öljy, jota käytetään erilaisia tuholaisia, kuten kirvoja, kärpäsiä ja punkkeja, vastaan. Se toimii karkotteena ja estää myös hyönteisten toukkien kehittymisen.
• Tupakkauutteet: tupakasta saatavat uutteet, joita käytetään tuholaisten, kuten kirvojen ja jauhiaisten, torjuntaan.
• Valkosipuliliuokset: käytetään torjumaan erilaisia tuholaisia, kuten kirvoja ja hämähäkkejä, karkottamalla ja hyönteismyrkkyominaisuuksilla.

1,5 sukkulamatoja

Sukkulamadot ovat mikroskooppisia matoja, jotka tartuttavat ja tappavat hyönteisiä, mukaan lukien toukkia. Ne tunkeutuvat hyönteisen elimistöön, josta ne vapauttavat bakteereja, jotka tuhoavat kudossoluja.

Esimerkki:

• Steinernema carpocapsae: sukkulamatoja, joita käytetään monien hyönteisten, kuten toukkien ja maaperän tuholaisten, torjuntaan.
• Heterorhabditis bacteriophora: tehokas tietyntyyppisiä maaperän tuholaisia, kuten erilaisten hyönteisten toukkia, vastaan.

1.6 entomofagiset saalistajat

Nämä biologiset hyönteismyrkyt käyttävät tuholaisia syöviä petohyönteisiä. Ne eivät ainoastaan tapa tuholaisia, vaan myös säätelevät niiden populaatioita.

Esimerkki:

• Ripsiäiset ja petohämähäkit: käytetään kirvojen, punkkien ja muiden pienten tuholaispopulaatioiden torjuntaan.

2. Luokittelu vaikutusmekanismin mukaan

Biologisiin aineisiin perustuvat hyönteismyrkyt voivat vaikuttaa useiden eri mekanismien kautta. Jotkut niistä vaikuttavat hyönteisen hermostoon, kun taas toiset kohdistuvat sen aineenvaihduntaan tai lisääntymiseen.

2.1 Hermoston toiminta

Bacillus thuringiensis -toksiinin kaltaiset molekyylit vahingoittavat hyönteisen hermostoa häiritsemällä impulssien siirtymisprosesseja.

2.2 Fysiologinen vaikutus

Kasviuutteet, kuten neemöljy, vaikuttavat fysiologisiin prosesseihin, kuten lisääntymiseen, aineenvaihduntaan ja hyönteisten kasvusta vastaaviin molekyyleihin.

2.3 Biologinen infektio

Virukset, sienet ja sukkulamadot tunkeutuvat hyönteisen kehoon, tuhoavat sen sisäiset rakenteet ja johtavat kuolemaan.

Jokaisella näistä ryhmistä on ainutlaatuiset ominaisuudet ja vaikutusmekanismit, minkä ansiosta ne soveltuvat käytettäväksi erilaisissa olosuhteissa ja eri viljelykasveille.

Vaikutusmekanismi

Miten hyönteismyrkyt vaikuttavat hyönteisten hermostoon

• Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt vaikuttavat epäsuorasti hyönteisten hermostoon häiritsemällä niiden ravitsemus- ja energia-aineenvaihduntaprosesseja. Suoliston tuhoutuminen johtaa ruoansulatuksen heikkenemiseen, mikä puolestaan vähentää hermoston ravinteiden saatavuutta. Tämä johtaa hermosolujen aktiivisuuden heikkenemiseen, kalvojen depolarisaatioon ja hermoimpulssien välittymisen häiriintymiseen, mikä aiheuttaa hyönteisten halvaantumisen ja kuoleman.

Vaikutus hyönteisten aineenvaihduntaan

• Hyönteisten suoliston tuhoutuminen johtaa häiriöihin niiden aineenvaihduntaprosesseissa, mukaan lukien ruokailu, kasvu ja lisääntyminen. Ruoansulatuksen tehokkuuden heikkeneminen vähentää imeytyvien ravinteiden määrää, mikä johtaa alhaisempiin energiatasoihin (atp) ja elintärkeiden kehon toimintojen heikkenemiseen. Tämä osaltaan vähentää tuholaisten aktiivisuutta ja elinvoimaa, mikä mahdollistaa tehokkaan populaation hallinnan ja estää kasvien vaurioitumisen.

Esimerkki molekyylitason vaikutusmekanismeista

• Bakteerien biologiset hyönteismyrkyt: Bacillus thuringiensis tuottaa kiteisiä proteiineja (cry-proteiineja), jotka hyönteisen nieleessä aktivoituvat ruoansulatusentsyymien vaikutuksesta. Aktivoituneet proteiinit sitoutuvat suoliston epiteelisolukalvojen reseptoreihin, luovat huokosia ja aiheuttavat solujen hajoamista. Tämä johtaa suolen seinämän tuhoutumiseen, häiritsee vesi-suolatasapainoa ja lopulta hyönteisen kuolemaan.
• Sieniperäiset biologiset hyönteismyrkyt: beauveria- ja metarhizium-sukujen sienet tunkeutuvat hyönteisen elimistöön hengitysteiden tai vaurioituneiden ihoalueiden kautta. Sisään päästyään sienet leviävät sisäelimiin, myös suolistoon, aiheuttaen infektioita ja tuhoten kudoksia. Tämä johtaa hyönteisen elinkelpoisuuden heikkenemiseen ja sen lopulta kuolemaan.
• Viraaliset biologiset hyönteismyrkyt: virukset, kuten npv (ydinpolyhedroosivirukset), tartuttavat hyönteisen suoliston soluja, lisääntyvät niissä ja aiheuttavat solulyysiä. Tämä johtaa suoliston tuhoutumiseen, häiritsee ruoansulatusta ja johtaa hyönteisen kuolemaan.
• Kasviperäiset biologiset hyönteismyrkyt: kasviuutteissa esiintyvät aktiiviset yhdisteet, kuten pyretriinit, häiritsevät hyönteisen suoliston toimintaa ja johtavat sen tuhoutumiseen. Esimerkiksi pyretrumi estää ionikanavia, mikä häiritsee hermoimpulssien välittymistä ja aiheuttaa hyönteisten kuoleman.

Ero kosketuksen ja systeemisen vaikutuksen välillä

Suolistoa tuhoavilla biologisilla hyönteismyrkkyillä voi olla sekä kosketus- että systeemisiä vaikutuksia. Kosketusbiologiset hyönteismyrkyt vaikuttavat suoraan hyönteiseen joutuessaan kosketuksiin sen kanssa, tunkeutuvat kynsinauhan tai hengityselinten läpi ja aiheuttavat paikallista suoliston tuhoutumista. Systeemiset biologiset hyönteismyrkyt puolestaan tunkeutuvat kasvikudoksiin ja leviävät kasvin kaikkiin osiin, tarjoten pitkäaikaisen suojan kasvin eri osissa ruokailevia tuholaisia vastaan. Systeeminen vaikutus mahdollistaa tuholaisten torjunnan pidemmän aikaa ja laajemmilla alueilla, mikä varmistaa viljelykasvien tehokkaan suojan.

Esimerkkejä tämän ryhmän tuotteista

1. Bacillus thuringiensis (bt)

Vaikutusmekanismi: tuottaa hyönteisen suolistossa aktivoituvia itkuproteiineja, jotka sitoutuvat solureseptoreihin ja aiheuttavat solulyysiä tuhoten suoliston.

Esimerkkejä tuotteista:

• Dipeli
• Thuricide
• Bt-kent

Edut:

• Toiminnan korkea spesifisyys
• Vähäinen myrkyllisyys nisäkkäille ja hyödyllisille hyönteisille
• Nopea hajoaminen ympäristössä

Haittoja:

• Rajallinen toiminta-alue
• Resistenssin mahdollinen kehittyminen tuholaisilla
• Vaatii oikean levityksen maksimaalisen tehon saavuttamiseksi

2. Bacillus sphaericus

Vaikutusmekanismi: tuottaa binaarisia toksiineja, jotka sitoutuvat hyönteisen suoliston solureseptoreihin aiheuttaen solujen hajoamista ja suoliston tuhoutumista.

Esimerkkejä tuotteista:

• Vectobac
• Bacillus sphaericus 2362
• Baktimos

Edut:

• Tehokas hyttysiä ja joitakin muita hyönteislajeja vastaan
• Vähäinen myrkyllisyys nisäkkäille ja hyödyllisille hyönteisille

Haittoja:

• Kapea vaikutusalue
• Resistenssin kehittymisen mahdollisuus
• Rajoitettu vakaus tietyissä ympäristöolosuhteissa

3. Beauveria bassiana

Vaikutusmekanismi: sieni tunkeutuu hyönteisen elimistöön, lisääntyy sen sisällä tuhoten suoliston ja muiden elinten kudoksia, mikä johtaa hyönteisen kuolemaan.

Esimerkkejä tuotteista:

• Botanigard
• Mykotrooli
• Bassiana

Edut:

• Laaja vaikutusalue
• Kyky itse lisääntyä
• Vähäinen myrkyllisyys nisäkkäille ja hyödyllisille hyönteisille

Haittoja:

• Herkkyys ultraviolettivalolle
• Vaatii kosteutta tehokkaaseen toimintaan
• Hitaampi vaikutus verrattuna kemiallisiin hyönteismyrkkyihin

4. Metarhizium anisopliae

Vaikutusmekanismi: sieni loisii hyönteisiä tartuttaen niitä hengityselinten tai vaurioituneen ihon kautta, leviten sisäelimiin ja tuhoten suoliston, mikä johtaa kuolemaan.

Esimerkkejä tuotteista:

• Met52
• Fungigard
• Mykotrooli

Edut:

• Ympäristöystävällinen
• Laaja vaikutusalue
• Kyky itse lisääntyä

Haittoja:

• Herkkyys ympäristöolosuhteille
• Vaatii korkean ilmankosteuden tehokkaaseen toimintaan
• Hidas toiminta

5. Spodoptera frugiperda -nukleopolyhedrovirus (sfnpv)

Vaikutusmekanismi: virus tartuttaa hyönteisen suolistosoluja, lisääntyy niiden sisällä ja aiheuttaa solulyysin, joka tuhoaa suoliston ja johtaa hyönteisen kuolemaan.

Esimerkkejä tuotteista:

• Spexnpv
• Smartstax
• Biospear

Edut:

• Toiminnan korkea spesifisyys
• Vähäinen myrkyllisyys muille kuin kohde-eliöille
• Hajoamiskestävyys

Haittoja:

• Rajallinen vaikutusalue
• Edellyttää oikeaa sovellusta
• Viruksen resistenssin kehittymisen mahdollisuus hyönteisissä

6. Kasviuutteet (pyretrumi)

Vaikutusmekanismi: aktiiviset yhdisteet, kuten pyretriini, vaikuttavat hyönteisen hermostoon häiriten hermoimpulssien välittymistä ja aiheuttaen suoliston tuhoutumista.

Esimerkkejä tuotteista:

• Pyganinen
• Permetriini
• Pyretriini 70

Edut:

• Nopeasti vaikuttava
• Alhainen myrkyllisyys nisäkkäille
• Nopea hajoaminen ympäristössä

Haittoja:

• Korkea myrkyllisyys hyödyllisille hyönteisille, mukaan lukien mehiläiset
• Resistenssin kehittymisen mahdollisuus tuholaisilla
• Alhainen stabiilius ultraviolettisäteilyssä

Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ja niiden ympäristövaikutukset

Vaikutus hyödyllisiin hyönteisiin

• Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ovat myrkyllisiä erityisesti kohdehyönteisille, mutta ne voivat vaikuttaa myös muihin kuin kohdehyönteisiin, kuten mehiläisiin, ampiaisiin ja petohyönteisiin. Tämä johtaa pölyttäjien ja tuholaisten luonnollisten vihollisten populaatioiden vähenemiseen, mikä vaikuttaa kielteisesti luonnon monimuotoisuuteen ja ekosysteemin tasapainoon. Ne ovat erityisen vaarallisia, kun ne pääsevät vesiekosysteemeihin, joissa ne voivat olla myrkyllisiä vesihyönteisille ja muille vesieliöille.

Hyönteismyrkkyjen jäämien määrä maaperässä, vedessä ja kasveissa

• Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt voivat kertyä maaperään ja vesistöihin, erityisesti usein ja väärin käytettynä. Esimerkiksi bakteeri- ja sieniperäiset biologiset hyönteismyrkyt voivat säilyä maaperässä pitkiä aikoja, mikä johtaa niiden siirtymiseen vesiekosysteemeihin valunnan ja imeytymisen kautta. Kasveissa biologiset hyönteismyrkyt leviävät kaikkiin osiin, mukaan lukien lehdet, varret ja juuret, ja tarjoavat systeemistä suojaa, mutta tämä voi myös johtaa hyönteismyrkkyjen kertymiseen elintarvikkeisiin ja maaperään, mikä voi vahingoittaa ihmisten ja eläinten terveyttä.

Hyönteismyrkkyjen fotostabiilisuus ja hajoaminen ympäristössä

• Monilla suolistoa tuhoavilla biologisilla hyönteismyrkkyillä on korkea fotostabiilisuus, mikä lisää niiden pysyvyyttä ympäristössä. Tämä estää niiden nopean hajoamisen auringonvalossa ja edistää niiden kertymistä maaperään ja vesiekosysteemeihin. Korkea hajoamiskestävyys vaikeuttaa biologisten hyönteismyrkkyjen poistamista ympäristöstä ja lisää niiden vaikutusten riskiä muihin kuin kohde-eliöihin, mukaan lukien sekä vesi- että maahyönteiset.

Biomagnifikaatio ja kertyminen ravintoketjuihin

• Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt voivat kertyä hyönteisten ja eläinten elimistöön, edetä ravintoketjussa ja aiheuttaa biorikastumista. Tämä johtaa hyönteismyrkkyjen pitoisuuden kasvuun ravintoketjun ylemmillä tasoilla, mukaan lukien petoeläimet ja ihmiset. Biologisten hyönteismyrkkyjen biorikastuminen aiheuttaa vakavia ekologisia ja terveysongelmia, sillä kertyneet hyönteismyrkyt voivat aiheuttaa kroonista myrkytystä ja terveyshäiriöitä eläimillä ja ihmisillä. Esimerkiksi kasviuutteista peräisin olevien pyretriinien kertyminen hyönteisten kudoksiin voi johtaa niiden siirtymiseen ravintoketjussa ylöspäin, vaikuttaen petohyönteisiin ja muihin eläimiin.

Hyönteisten vastustuskyky hyönteismyrkkyille

Resistenssin kehittymisen syyt

• Hyönteisten resistenssin kehittyminen suolistoa tuhoaville biologisille hyönteismyrkkyille johtuu geneettisistä mutaatioista ja resistenttien yksilöiden valinnasta toistuvan altistumisen vuoksi hyönteismyrkkylle. Biologisten hyönteismyrkkyjen usein toistuva ja hallitsematon käyttö kiihdyttää resistenttien geenien leviämistä tuholaispopulaatioissa. Myös resistenssiprosessia kiihdyttää asianmukainen annostus ja käyttöohjeiden noudattamatta jättäminen, mikä tekee hyönteismyrkystä vähemmän tehokasta. Lisäksi saman vaikutusmekanismin pitkäaikainen käyttö johtaa resistenttien hyönteisten valintaan, mikä heikentää tuholaistorjunnan kokonaistehokkuutta.

Esimerkkejä vastustuskykyisistä tuholaisista

• Resistenssiä suolistoa tuhoaville biologisille hyönteismyrkkyille on havaittu useilla tuholaislajeilla, kuten jauhiaisilla, kirvoilla, punkeilla ja joillakin koilla. Esimerkiksi tietyissä perhos- ja koipopulaatioissa on raportoitu resistenssiä Bacillus thuringiensis (bt) -bakteerille, mikä vaikeuttaa näiden tuholaisten torjuntaa ja johtaa kalliimpien ja myrkyllisempien käsittelyjen tai vaihtoehtoisten torjuntamenetelmien tarpeeseen. Myös hyttysillä on havaittu resistenssin kehittymistä bakteeriperäisille biologisille hyönteismyrkkyille, mikä lisää hyttysten levittämien tautien torjunnan haasteita.

Resistenssin ehkäisymenetelmät

• Jotta tuholaisilla ei kehittyisi vastustuskykyä suolistoa tuhoaville biologisille hyönteismyrkkyille, on tärkeää kierrättää eri vaikutusmekanismeilla varustettuja hyönteismyrkkyjä, yhdistää kemiallisia ja biologisia torjuntamenetelmiä sekä soveltaa integroituja tuholaistorjuntastrategioita. On myös tärkeää noudattaa suositeltuja annostuksia ja käyttöaikatauluja resistenttien yksilöiden valikoitumisen välttämiseksi ja hyönteismyrkkyjen tehokkuuden ylläpitämiseksi pitkällä aikavälillä. Lisätoimenpiteisiin kuuluvat sekoitettujen valmisteiden käyttö, biologisten hyönteismyrkkyjen yhdistäminen muihin kasvinsuojeluaineisiin ja tuholaispainetta vähentävien viljelymenetelmien toteuttaminen.

Hyönteismyrkkyjen turvallisen käytön ohjeet

Liuosten ja annosten valmistus

• Liuosten asianmukainen valmistus ja suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen tarkka annostelu ovat ratkaisevan tärkeitä niiden tehokkaan ja turvallisen käytön kannalta. On tärkeää noudattaa tarkasti valmistajan ohjeita liuoksen valmistuksesta ja annostuksesta, jotta vältetään hyönteismyrkyn liika- tai alikäyttö. Mittausvälineiden ja puhtaan veden käyttö auttaa varmistamaan annostuksen tarkkuuden ja hoidon tehokkuuden. On suositeltavaa tehdä pienimuotoisia testejä ennen laajamittaista käyttöä optimaalisten olosuhteiden ja annosten määrittämiseksi.

Suojavarusteiden käyttö hyönteismyrkkyjä käsiteltäessä

• Kun työskentelet suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen kanssa, on tärkeää käyttää asianmukaisia suojavarusteita, kuten käsineitä, maskeja, suojalaseja ja suojavaatetusta, hyönteismyrkkylle altistumisen riskin minimoimiseksi. Suojavarusteet auttavat estämään kosketuksen ihon ja limakalvojen kanssa sekä myrkyllisten hyönteismyrkkyhöyryjen hengittämisen. Lisäksi hyönteismyrkkyjä varastoidessa ja kuljetettaessa on noudatettava varotoimia, jotta lapset ja lemmikkieläimet eivät altistu vahingossa.

Suosituksia kasvien käsittelyyn

• Käsittele kasveja suolistoa tuhoavilla biologisilla hyönteismyrkkyillä aikaisin aamulla tai illalla, jotta vältytään pölyttäjien, kuten mehiläisten, vaikutuksilta. Vältä käsittelyä kuumalla ja tuulisella säällä, sillä tämä voi aiheuttaa hyönteismyrkyn suihkuttautumisen hyödyllisten kasvien ja organismien päälle. On myös suositeltavaa ottaa huomioon kasvien kasvuvaihe ja välttää käsittelyä aktiivisen kukinta- ja hedelmäkauden aikana, jotta pölyttäjiin kohdistuva vaikutus voidaan minimoida ja hyönteismyrkkyjäämien todennäköisyys hedelmissä ja siemenissä pienenee.

Sadonkorjuuta edeltävien odotusaikojen noudattaminen

• Suositellun sadonkorjuuta edeltävän varoajan noudattaminen suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen levittämisen jälkeen varmistaa korjatun sadon turvallisuuden ja estää hyönteismyrkkyjäämien pääsyn elintarvikkeisiin. On erittäin tärkeää noudattaa valmistajan ohjeita varoajoista myrkytysriskin välttämiseksi ja sadon laadun varmistamiseksi. Varoaikojen noudattamatta jättäminen voi johtaa hyönteismyrkkyjen kertymiseen elintarvikkeisiin, mikä vaikuttaa kielteisesti ihmisten ja eläinten terveyteen.

Vaihtoehtoja kemiallisille hyönteismyrkkyille

Biologiset hyönteismyrkyt

• Entomofagien, bakteerien ja sienten käyttö tarjoaa ympäristöystävällisen vaihtoehdon suolistoa tuhoaville kemiallisille hyönteismyrkkyille. Biologiset hyönteismyrkyt, kuten Bacillus thuringiensis ja Beauveria bassiana, torjuvat tehokkaasti tuhohyönteisiä vahingoittamatta hyödyllisiä organismeja ja ympäristöä. Nämä menetelmät edistävät kestävää tuholaistorjuntaa ja luonnon monimuotoisuuden säilyttämistä, vähentävät kemiallisten käsittelyjen tarvetta ja minimoivat maatalouskäytäntöjen ympäristöjalanjälkeä.

Luonnolliset hyönteismyrkyt

• Luonnolliset hyönteismyrkyt, kuten neemöljy, tupakkauutteet ja valkosipuliliuokset, ovat turvallisia kasveille ja ympäristölle ja torjuvat tehokkaasti tuholaisia. Näillä liuoksilla on karkottavia ja hyönteismyrkkyominaisuuksia, jotka mahdollistavat tehokkaan hyönteispopulaation torjunnan ilman synteettisten kemikaalien käyttöä. Esimerkiksi neemöljy sisältää atsadiraktiinia ja nimbolidia, jotka häiritsevät hyönteisten ruokailua ja kasvua, tuhoavat niiden suoliston ja johtavat tuholaisten kuolleisuuteen. Luonnollisia hyönteismyrkkyjä voidaan käyttää yhdessä muiden menetelmien kanssa parhaiden tulosten saavuttamiseksi ja hyönteismyrkkyresistenssin riskin vähentämiseksi.

Feromoniloukut ja muut mekaaniset menetelmät

• Feromoniloukut houkuttelevat ja tappavat tuhohyönteisiä, vähentäen niiden määrää ja estäen niiden leviämisen. Feromonit ovat kemiallisia signaaleja, joita hyönteiset käyttävät kommunikointiin, esimerkiksi houkutellakseen pariskuntia lisääntymistä varten. Feromoniloukkujen asentaminen mahdollistaa tiettyjen tuholaislajien tarkan kohdistamisen vaikuttamatta muihin kuin kohde-eliöihin. Myös muut mekaaniset menetelmät, kuten tahmeat pintaloukut, esteet ja fyysiset verkot, auttavat torjumaan tuholaispopulaatioita ilman kemiallisia käsittelyjä. Nämä menetelmät ovat tehokkaita ja ympäristöystävällisiä tapoja torjua tuholaisia, ja ne edistävät luonnon monimuotoisuuden ja ekosysteemin tasapainon säilyttämistä.

Esimerkkejä suosituista hyönteismyrkkyistä tässä ryhmässä

Tuotteen nimi	Vaikuttava aine	Vaikutusmekanismi	Soveltamisala
Dipeli	Bacillus thuringiensis	Tuottaa itkuproteiineja, jotka tuhoavat hyönteisen suoliston	Vihannekset, hedelmäpuut
Thuricide	Bacillus thuringiensis	Tuottaa itkuproteiineja, jotka tuhoavat hyönteisen suoliston	Viljakasvit, vihannekset
Beauveria bassiana	Beauveria bassiana	Sieni loisii hyönteisiä ja tuhoaa niiden suoliston	Vihannes- ja hedelmäkasvit, puutarhanhoito
Metarhizium anisopliae	Metarhizium anisopliae	Sieni loisii hyönteisiä ja tuhoaa niiden suoliston	Vihannes- ja hedelmäkasvit, koristekasvit
Bacillus sphaericus	Bacillus sphaericus	Tuottaa binääristä toksiinia, joka tuhoaa hyönteisen suoliston	Hyttysten torjunta, viljakasvit
Pyganinen	Pyretrum	Aktiiviset yhdisteet tuhoavat suolistoa ja häiritsevät hermostoa	Vihannes- ja hedelmäkasvit, puutarhanhoito
Bassiana	Beauveria bassiana	Sieni loisii hyönteisiä ja tuhoaa niiden suoliston	Vihannes- ja hedelmäkasvit, koristekasvit
Spexnpv	Spodoptera frugiperda -laji	Virus tartuttaa suolistosoluja aiheuttaen hajoamisen ja kuoleman	Vihannekset, maissi
Mykotrooli	Metarhizium anisopliae	Sieni tuhoaa hyönteisen suoliston ja aiheuttaa sen kuoleman	Vihanneskasvit, puutarhanhoito
Neem-öljy	Azadirachtin	Häiritsee ruokailua ja kasvua, tuhoaa suoliston ja johtaa hyönteisten kuolemaan	Vihannes- ja hedelmäkasvit, puutarhanhoito

Edut ja haitat

Edut:

• Korkea teho kohdehyönteisiä vastaan
• Spesifinen vaikutus, minimaalinen vaikutus nisäkkäisiin ja hyödyllisiin hyönteisiin
• Systeeminen jakautuminen kasvissa, mikä tarjoaa pitkäaikaisen suojan
• Nopea hajoaminen ympäristössä, mikä vähentää saastumisriskiä
• Käyttömahdollisuus luomuviljelyssä (riippuen hyönteismyrkystä)

Haittoja:

• Myrkyllisyys hyödyllisille hyönteisille, mukaan lukien mehiläiset ja ampiaiset
• Resistenssin kehittymisen mahdollisuus hyönteistuholaisilla
• Joidenkin hyönteismyrkkyjen rajallinen vaikutusalue
• Tarve asianmukaiselle ja oikea-aikaiselle soveltamiselle maksimaalisen tehokkuuden saavuttamiseksi
• Joidenkin biologisten hyönteismyrkkyjen korkea hinta verrattuna perinteisiin kemiallisiin hyönteismyrkkyihin

Riskit ja varotoimet

Vaikutus ihmisten ja eläinten terveyteen

• Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt voivat väärin käytettynä aiheuttaa vakavia vaikutuksia ihmisten ja eläinten terveyteen. Nieltynä nämä hyönteismyrkyt voivat aiheuttaa myrkytysoireita, kuten huimausta, pahoinvointia, oksentelua, päänsärkyä ja äärimmäisissä tapauksissa kouristuksia ja tajunnan menetystä. Myös eläimet, erityisesti lemmikkieläimet, ovat vaarassa saada myrkytysoireita, jos ne joutuvat kosketuksiin hyönteismyrkyn kanssa ihollaan tai nielevät käsiteltyjä kasveja.

Hyönteismyrkkymyrkytyksen oireet

• Suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen myrkytyksen oireita ovat huimaus, päänsärky, pahoinvointi, oksentelu, heikkous, hengitysvaikeudet, kouristukset ja tajunnan menetys. Jos hyönteismyrkkyä joutuu silmiin tai iholle, voi esiintyä ärsytystä, punoitusta ja polttelua. Jos hyönteismyrkkyä on nielty, on hakeuduttava välittömästi lääkärin hoitoon.

Ensiapu myrkytykseen

• Jos epäillään myrkytystä suolistoa tuhoavista biologisista hyönteismyrkkyistä, on tärkeää lopettaa välittömästi kosketus hyönteismyrkkyyn, huuhdella ihoa tai silmiä runsaalla vedellä vähintään 15 minuutin ajan. Jos ainetta on hengitetty, siirrä henkilö raittiiseen ilmaan ja hakeudu lääkärin hoitoon. Jos hyönteismyrkkyä on nielty, soita hätänumeroon ja noudata tuotepakkauksessa olevia ensiapuohjeita.

Johtopäätös

Suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen järkevä käyttö on tärkeää kasvien suojelemisessa ja sadon lisäämisessä. On kuitenkin tärkeää noudattaa turvallisuusohjeita ja ottaa huomioon ekologiset näkökohdat ympäristölle ja hyödyllisille organismeille aiheutuvien kielteisten vaikutusten minimoimiseksi. Integroitu lähestymistapa tuholaistorjuntaan, jossa yhdistyvät kemialliset, biologiset ja viljelymenetelmät, edistää kestävää maataloutta ja luonnon monimuotoisuuden säilyttämistä. On myös tärkeää jatkaa tutkimusta uusien hyönteismyrkkyjen ja torjuntamenetelmien kehittämisestä ihmisten terveydelle ja ekosysteemeille aiheutuvien riskien vähentämiseksi.

Usein kysytyt kysymykset (UKK)

• Mitä ovat suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ja mihin niitä käytetään?

Suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt ovat ryhmä luonnollisia tai synteettisiä aineita, joita käytetään hyönteisten torjuntaan häiritsemällä niiden ruoansulatusjärjestelmää. Niitä käytetään viljelykasvien ja koristekasvien suojaamiseen, sadon lisäämiseen ja kasvien vaurioitumisen estämiseen.

• Miten suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt vaikuttavat hyönteisten hermostoon?

Nämä hyönteismyrkyt vaikuttavat epäsuorasti hyönteisten hermostoon häiritsemällä niiden ruokailu- ja aineenvaihduntaprosesseja. Suoliston tuhoutuminen vähentää ravinteiden imeytymistä, mikä puolestaan alentaa energiatasoja (atp) ja häiritsee hermosolujen toimintaa, mikä johtaa hyönteisten halvaantumiseen ja kuolemaan.

• Ovatko suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt haitallisia hyödyllisille hyönteisille, kuten mehiläisille?

Kyllä, suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt voivat olla myrkyllisiä hyödyllisille hyönteisille, kuten mehiläisille ja ampiaisille. Niiden käyttö edellyttää ohjeiden tarkkaa noudattamista, jotta voidaan minimoida vaikutus hyödyllisiin hyönteisiin ja estää luonnon monimuotoisuuden väheneminen.

• Miten hyönteisten resistenssin kehittymistä suolistoa tuhoaville biologisille hyönteismyrkkyille voidaan estää?

Resistenssin estämiseksi tulisi vaihdella eri vaikutusmekanismeilla varustettuja hyönteismyrkkyjä, yhdistää kemiallisia ja biologisia torjuntamenetelmiä ja noudattaa suositeltuja annostuksia ja käyttöaikatauluja. On myös tärkeää integroida viljelykasvien tuholaistorjuntamenetelmiä hyönteisten tuholaisille aiheutuvan paineen vähentämiseksi.

• Mitä ympäristöongelmia liittyy suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen käyttöön?

Suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen käyttö voi johtaa hyödyllisten hyönteisten populaatioiden vähenemiseen, maaperän ja veden saastumiseen sekä hyönteismyrkkyjen kertymiseen ravintoketjuihin, mikä johtaa vakaviin ekologisiin ja terveyteen liittyviin ongelmiin.

• Voidaanko luomuviljelyssä käyttää suolistoa tuhoavia biologisia hyönteismyrkkyjä?

Jotkin suolistoa tuhoavat biologiset hyönteismyrkyt, erityisesti luonnollisiin mikrobeihin ja kasviuutteisiin perustuvat, voidaan sallia luomuviljelyssä. Synteettisiä biologisia hyönteismyrkkyjä ei kuitenkaan yleensä hyväksytä luomuviljelyyn niiden kemiallisen alkuperän ja mahdollisten ympäristövaikutusten vuoksi.

• Miten suolistoa tuhoavia biologisia hyönteismyrkkyjä tulisi käyttää, jotta ne olisivat mahdollisimman tehokkaita?

On erittäin tärkeää noudattaa tarkasti valmistajan ohjeita annostuksesta ja levitysmenetelmistä, käsitellä kasveja aamulla tai illalla pölyttäjien välttämiseksi ja varmistaa hyönteismyrkyn tasainen leviäminen kasveille. Myös testausta pienillä alueilla ennen laajamittaista levitystä suositellaan.

• Onko olemassa vaihtoehtoja biologisille hyönteismyrkkyille, jotka tuhoavat suolistoa tuholaisten torjunnassa?

Kyllä, on olemassa vaihtoehtoja, kuten biologisia hyönteismyrkkyjä, luontaislääkkeitä (neemöljyä, valkosipuliliuoksia), feromoniansoja ja mekaanisia torjuntamenetelmiä. Nämä vaihtoehdot auttavat vähentämään kemiallisten aineiden käyttöä ja minimoimaan ympäristövaikutukset.

• Miten suolistoa tuhoavien biologisten hyönteismyrkkyjen ympäristövaikutuksia voidaan minimoida?

Käytä hyönteismyrkkyä vain tarvittaessa, noudata suositeltuja annostuksia ja levitysaikatauluja, vältä vesistöjen saastumista ja käytä integroituja tuholaistorjuntamenetelmiä kemiallisten aineiden käytön vähentämiseksi. On myös tärkeää käyttää erittäin spesifisiä hyönteismyrkkyjä, jotta minimoidaan vaikutukset muihin kuin kohde-eliöihin.

• Mistä voi ostaa suolistoa tuhoavia biologisia hyönteismyrkkyjä?

Suolistoa tuhoavia biologisia hyönteismyrkkyjä on saatavilla erikoistuneista maatalouskaupoista, verkkokaupoista ja kasvinsuojeluaineiden toimittajilta. Ennen ostamista varmista käyttämiesi tuotteiden laillisuus ja turvallisuus sekä se, että ne täyttävät luomu- tai perinteisen viljelyn vaatimukset.