Die sogenaamde groen revolusie van die sestigerjare het verstommende vooruitgang gelewer. Gewasproduksie het danksy die ontwikkeling van nuwe kultivars en verbouingsmetodes in kombinasie met doeltreffende besproeiing en die gebruik van chemiese bemesting en plaagdoders, die hoogte ingeskiet. Ons moderne samelewing is daardeur moontlik gemaak – maar vir hoe lank?
Chemiese plaagdoders is 'n uitstekende voorbeeld van die behoefte aan voortdurende vernuwing in landbou. Plaagdoders is noodsaaklik om die verliese wat peste in intensiewe stelsels veroorsaak te bekamp. Daarby het plaagdoders verbruikers aan perfekte groente en vrugte gewoond gemaak – deesdae is niks minder goed genoeg nie.
Plaagdoders is ook onmisbaar vir internasionale handel as gevolg van groter bewustheid van fitosanitêre risiko’s. Maar chemiese plaagdoders word nie meer as wondermiddels vir insekprobleme beskou nie.
Insekte het tot die plaagbeheerwapen-wedloop toegetree en weerstand kom ál meer na vore. Strenger markvereistes kompliseer chemiese beheer nog verder. Dieselfde verbruikers wat geen merkies op hulle groente en vrugte wil hê nie bekommer hulle nou oor die gesondheidsimpak van plaagdoders. Owerhede en handelaars beperk gevolglik die plaagdoders wat produsente kan gebruik en vereis laer residuvlakke.
Hoe gaan produsente op hierdie uitdagings reageer? Gelukkig is die soektog na oplossings reeds onderweg. Hortgro het gesels met van die navorsers by die Departement Bewaringsekologie en Entomologie aan Universiteit Stellenbosch (US), wat besig is om die nuwe generasie plaagdoders te ontwikkel.
Magtige mikrobes
Die gebruik van siekteveroorsakende mikrobes – patogene – om peste te beheer is gevestigde tegnologie. Geregistreerde produkte strek van granoluvirusse vir kodling- en valskodlingmotte tot 'n bakterium – Bacillus thuringiensis – wat die larwes van skadelike motte doodmaak. Twee entomopatogeniese swamme – Beauveria bassiana en Metarhizium anisopliae – is ook kommersieel beskikbaar.
Entomopatogeniese swamme veroorsaak siektes in insekte. Swamme plant aseksueel deur middel van spore voort. Spore is vir oorlewing aangepas en kan dikwels vir lang tye dormant bly – dink aan spore as soortgelyk aan plantsade. Swamspore is dus uiters geskik vir formulering in produkte om insekte biologies te beheer.
Letodi Mathulwe is 'n doktorale student op soek na nuwe entomopatogeniese swamme. Sy beskryf die proses waardeur hulle insekdodende swamme naspeur. "Ons versamel grondmonsters uit boorde. In die laboratorium plaas ons die monsters in houers en sit larwes van wasmotte of meelwurms bo-op. Die larwes is lokaas. Na sewe tot 14 dae sal die swamme in die grondmonsters hulle doodmaak en ons kan dan die swamme uit die larwes oes om op agarmedium te kweek."
Mathulwe het vir haar MSc-projek ses verskillende swamme geïsoleer en teen appelbloedluis getoets. Sy het gevind dat een van haar isolate – Metarhizium pinghaense – tot 'n driekwart van die behandelde bloedluise vernietig het. Dis goeie nuus omdat bloedluis moeilik beheerbaar en daar berigte van weerstand is.
"Entomopatogeniese swamme val nie alle insekte aan nie, maar hulle infekteer wel verskeie insekpeste. Ek gebruik nou die isolate wat ek vir my MSc versamel het om witluis te beheer en hulle werk regtig goed," sê Mathulwe.
Metarhizium pinghaense is ook tot dusver die toppresteerder in proewe teen valskodlingmot wat deur doktorale student Francois du Preez uitgevoer is. "Sommige van die kommersiële swamme werk regtig goed," sê hy, "maar ons moet ook met van ons plaaslike Suid-Afrikaanse isolate werk. Plaaslike isolate kan ons warm, droë toestande beter hanteer."
MSc-student Steffan Hansen stem saam. "Jy wil die produsent die opsie bied om 'n inheemse swam te gebruik."
Hansen bestudeer die effek van entomopatogeniese swamme op kalanders. "Vorige navorsing het baie goeie resultate met Beauveria bassiana getoon. Ek probeer nou 'n nuwe swam – Beauveria pseudobassiana – wat ek uit 'n Karoogrondmonster geïsoleer het."
Hansen voorsien dat kalanders toenemend 'n probleem gaan word soos wat chemiese plaagdoderopsies verminder. "Ek voel dat hoe meer biologiese beheermiddels jy het, hoe beter, want dalk gaan jy weerstand teen swamme ook kry."
'n Enkele biologiese agent sal nie peste langtermyn beheer nie, terwyl 'n mengsel van biologiese agente in die regte omgewing meer effektief sal wees.
Spore van siekteveroorsakende swamme word gewoonlik op óf die grond óf die plant gespuit. Hansen sê dat sommige produsente hulle deklaag met entomopatogeniese swamme ent. "Entomopatogeniese swamme groei op organiese materiaal. As die spore in die deklaag is en die kalanders daardeur kruip sal hulle geïnfekteer word. Dit is iets wat ons in my werk kan toets."
Prof. Pia Addison spesialiseer in geïntegreerde plaagbestuur en is een van Hansen se studieleiers. Sy dink dit sou moontlik wees om swamspore in stambande in te sluit. Kalanders kan nie vlieg nie. Hulle loop teen die boomstam op om die blaardak te bereik en kan dus die infeksie optel wanneer hulle met die stambande in kontak kom. Daar is ook navorsing wat wys dat kalanders moontlik met aggregasieferomone na bande gelok kan word.
Hansen beklemtoon die belangrikheid van veldproewe. Daar was al baie laboratoriumstudies op biologiese beheermiddels, maar hy waarsku dat hierdie onder ideale toestande uitgevoer is. "Ek gaan die plaaslike isolate produseer wat die beste werk om te sien hoe lewensvatbaar die spore is. Dan gaan ek die spore op verskillende substrate, soos deklae, inokuleer om te evalueer wat die mees effektiewe manier is om die kalanders te besmet."
Aalwurms oorwin
"Nematologie is 'n reusagtige onderwerp," sê prof. Antoinette Malan. "Dit sluit parasitiese aalwurms van belang in diereproduksie in. Daar is ook vrylewende aalwurms wat goed is vir grondgesondheid en daar is plantparasitiese aalwurms. En dan is daar entomopatogeniese nematodes wat insekparasiete is."
Malan is 'n baanbreker aan US in die konsep van entomopatogeniese nematodes as biologiese beheermiddels. Sy glo dat nematodes 'n voorsprong bo swamme het. "Nematodes kan vir die insekte soek, maar 'n swamspoor lê net daar en die insek moet daarmee in kontak kom."
Entomopatogeniese nematodes kom in grond voor. Hierdie piepklein, draadagtige organismes is gedugte jagters. Hulle penetreer hul prooi en stel bakterieë vry wat die insekliggaam verteer – hulle maak basies van die insek 'n proteïenskommel. Die versadigde aalwurms vermenigvuldig dan binne-in die insekliggaam.
"Ek het gekyk hoeveel nematodes per valskodlingmotlarwe geproduseer word," berig Du Preez. "Ek het larwes met 50 nematodes geïnokuleer en afhangende van die nematodespesies, gemiddeld omtrent
8 000 onvolwasse nematodes uitgekry."
Entomopatogeniese nematodes kan baie van die sleutelpeste van sagtevrugte doodmaak, insluitende kodling- en valskodlingmotte, vrugtevlieë, kalanders, en witluise. Sagte lewensstadiums soos larwes is die vatbaarste. "Ons weet dat die meeste papies nogal gehard is teen entomopatogeniese nematodes omdat die nematodes 'n opening nodig het om in te kom en die papies baie goed beskerm is," verduidelik Du Preez.
Aalwurms werk goed vir grondstadiums van insekte, sê dr. Noma Stokwe. "Grondbespuiting is die maklikste en die effektiefste omdat die grond hulle natuurlike habitat is – dis waar die nematodes vandaan kom."
Stokwe het die biologiese beheer van witluis en bloedluis ondersoek. Sy wys op van die uitdagings verbonde aan die bogrondse toediening van aalwurms. "Een is uitdroging. Die nematodes werk nie as dit te droog is nie. Dis waarom jy soms die bome na toediening van nematodes moet nat hou. Miskien moet jy ook eerder die nematodes baie vroeg in die oggend of laat in die aand toedien wanneer dit nie so warm is nie."
"Entomopatogeniese nematodes is meer vatbaar vir allerhande soorte variasie," bevestig Du Preez. "As jy entomopatogeniese nematodes gaan spuit moet jy die grond eers natmaak en dan die nematodes met residuvrye spuitkoppe aanwend. Jy moet die grond daarna weer natmaak. En jy moet in die aand spuit sodat die nematodes in die grond kan ingaan en teen ultravioletlig en uitdroging beskerm kan wees."
Entomopatogeniese nematodes is alreeds as kommersiële formulerings in Europa en die Verenigde State beskikbaar, maar daar is tans geen inheemse entomopatogeniese nematodes vir gebruik in kern- en steenvrugte in SA geregistreer nie. Doktorale student Murray Dunn het 'n tegniek vir die grootskaalse kweek van twee plaaslike aalwurmspesies op 'n kunsmatige dieet ontwikkel. Grootskaalse produksie is noodsaaklik vir veldproewe.
"Ons is op die rand van hierdie nematodes kommersialiseer," sê Malan. "Ons kan hulle maklik kunsmatig teel en in groot getalle formuleer. Die grootste ding wat ons terughou is dat jy 'n diverse span wetenskaplikes benodig om die finale stap te neem. En ons benodig 'n groot befondser – iemand met die kapitaal om groot bioreaktors te koop vir grootskaalse kweking vir kommersiële aanwending."
Die wêreld het sedert die groen revolusie aanbeweeg. Verbruikers en omgewingsbewustes laat hulself ál meer geld. Toegang tot internasionale markte is noodsaaklik en die voordele van omgewingsvriendelikheid is duidelik. Chemiese plaagdoders pas nie goed in hierdie nuwe werklikheid nie. Maar produsente kan kennis neem dat wetenskaplikes hard op soek is na nuwe biologiese oplossings vir plaagbeheer- probleme.
Featured Image: Swamme word in die laboratorium gekweek om teen insekplae te toets
