miniatyr|Nyckelpigor är viktiga för biologisk bekämpning av bladlöss. Biologisk bekämpning är en metod för att bekämpa skadegörare (inklusive insekter, ogräs och växtsjukdomar) med hjälp av andra levande organismer. Metoden använder sig av naturliga processer som predation, parasitism eller herbivori, i motsats till bekämpning med kemiska bekämpningsmedel. Biologisk bekämpning är en viktig del av integrerat växtskydd (Integrated Pest Management).
Användning Intresset för biologisk bekämpning har ökat med ny kunskap om de skadliga konsekvenser som kemiska bekämpningsmedel kan ha på ekosystem och människors hälsa. Dessutom kräver ny lagstiftning minskad användning av kemiska bekämpningsmedel inom jordbruket. Jordbruksverket, EU:s direktiv om hållbar användning av bekämpningsmedel En ökad efterfrågan på ekologiskt producerade varor gör också att biologiska bekämpningsmedel blir mer populära. Naturliga fiender till skadeinsekter inkluderar predatorer, parasiter och patogener. Några exempel på insekter som används i detta syfte är bland annat nyckelpigor som äter bladlöss och jordlöpare som äter snigelägg.Östman Ö, Ekbom B, Bengtsson J (2003) Yield increase attributable to aphid aphid predation by ground-living polyphagous natural enemies in spring barley in Sweden Ecological Economics 45: 149-158
Mikroorganismer som används för att begränsa växtsjukdomar kallas antagonister. Biologiska bekämpningsmedel mot ogräs inkluderar organismer som äter frön, växtätare och andra organismer som är skadliga för växter.
Biologiska bekämpningsmedel kan användas i trädgårdsbruk, jordbruk, skogsbruk, djurhållning och akvakultur, men även i naturliga ekosystem. Ett exempel på det senare är spridning av bakterien Bacillus thuringiensis för att kontrollera insektslarver.Glare TR, O'Callaghan M. 2000. Bacillus thuringiensis: biology, ecology and safety, vol. 350. Wiley Chichester.Persson Vinnersten TZ, Lundström JO, Schäfer ML, Petersson E, Landin J(2010). A six-year study of insect emergence from temporary flooded wetlands with and without Bti-based mosquito control. Bulletin of Entomological Research 100: 715-725.
Idag används biologisk bekämpning mestadels i trädgårdsbruk och jordbruket. Sedan växtskyddsmedel som innehåller bakterien Pseudomonas chlororaphis introducerades i slutet av 90-talet, beräknas de ha ersatt mer än 1,5 miljoner liter kemiska medel.
Biologisk bekämpning har två stora fördelar jämfört med konventionell bekämpning. Dels lämnar den inte giftiga rester på samma sätt som kemiska medel, dels har de organismer som bekämpas betydligt svårare att bygga upp någon form av resistens eftersom även bekämpningsorganismen kan anpassa sig genom evolution.
Fyra olika typer av biologisk bekämpning Det finns fyra grundläggande typer av biologiska bekämpning:
1. Naturlig biologisk bekämpning Naturlig biologisk bekämpning är den naturliga ”bakgrundsbekämpning” som naturliga fiender utför utan att vi människor alls har varit aktivt inblandade.
2. Bevarande biologisk bekämpning Bevarande biologisk bekämpning innebär att de naturliga fiender som redan finns på en plats stimuleras för att kunna bekämpa skadegörarna ännu bättre.
3. Tillsättande biologisk bekämpning Vid tillsättande biologisk bekämpning tillförs bekämpningsorganismer, antingen för att förstärka en naturligt förekommande population eller med avsikten att organismen enbart ska överleva en kortare period. Ett exempel på det senare fallet är insekter eller spindeldjur som används i växthus, men som annars inte har förmågan att överleva i den klimatzon där den introduceras. 4. Klassisk biologisk bekämpning Klassisk biologisk bekämpning innebär att man avsiktligt inför en naturlig fiende eller antagonist till en skadegörare i en ny miljö med avsikten att de ska etablera sig i den nya miljön och där bekämpa skadegöraren på längre sikt. Food and Agriculture Organisation of the United Nations (FAO), 1996. Code of conduct for the import and release of exotic biological control agents. International Standards for Phytosanitary Measures. Publication no. 3, p. 19.
Biologiska bekämpningsorganismer Flera olika typer av organismer är viktiga inom biologisk bekämpning, till exempel mikroorganismer, insekter och andra mindre djur. De begränsar skadeorganismer genom predation, parasitism, patogenitet eller konkurrens. För att en art ska vara av betydelse för biologisk bekämpning är det viktigt att arten trivs i samma miljö som skadegöraren, och där effektivt kan bekämpa den. I naturliga ekosystem bidrar ofta flera olika organismer till den totala biologiska bekämpningseffekten. Även vid tillsättande biologisk bekämpning kan olika arter i vissa fall kombineras för bättre effekt mot skadegöraren.
Vid tillsättande biologisk bekämpning av skadegörare är det viktigt att bekämpningsorganismen inte har för bred målgrupp som den angriper, eftersom detta kan leda till skador på andra organismer i ekosystemet. Dessutom är det viktigt att de inte producerar toxiska substanser som kan skada andra organismer.
Produkter för biologisk bekämpning baserade på mikroorganismer innefattas ibland i begreppet ”biopesticider”. Detta inkluderar förutom mikroorganismer även biologiskt producerade biokemiska substanser, exempelvis växtextrakt och insektsfermoner. I USA har begreppet fått legal betydelse, eftersom det finns ett gemensamt regelverk för godkännande av biopesticider. Biopesticider har ofta förknippats med biologisk bekämpning, men innefattar alltså även ämnen som faller utanför den gängse definitionen av biologiska bekämpningsmedel. Bakterier Bakterier är viktiga inom såväl bevarande som tillsättande biologisk bekämpning. Bakterier används främst för bekämpning av skadesvampar och skadeinsekter.
Bakterier som antagonister till växtpatogena svampar I växternas rotzon finns en mängd bakterier som påverkar växten och andra organismer i dess närhet. Även i växtens kärlsträngar och på bladytor finns mängder med bakterier som påverkar hur växten mår. Bakteriers viktiga roll för växtens tillväxt och hälsa är väl dokumenterad för bakterier inom t.ex. släktena Pseudomonas, Burkholderia och Bacillus).Raaijmakers JM, Timothy CP, Steinberg C, Alabouvette C, Moënne-Loccoz Y. (2009) The rhizosphere: a playground and battlefield for soilborne pathogens and beneficial microorganisms Plant and Soil 321:341–361. Inom jordbruket används exempelvis bakterien Pseudomonas chlororaphis sedan slutet av 1990-talet för fröbehandling mot svampsjukdomar i stråsäd. Mot svampsjukdomar hos grönsaker och prydnadsväxter i växthus kan t.ex. bakterien Streptomyces griseoviridis användas, genom att sprayas eller vattnas ut i odlingarna.Tahvonen, RT. (1988) Microbial control of plant diseases with Streptomyces spp. EPPO Bulletin 18: 55-59.
Insektspatogena bakterier miniatyr|Bti används för att bekämpa stickmyggor, här en hona av arten Aedes aegypti. Bacillus thuringiensis är en bakterie med världsvid användning för biologisk bekämpning av larver av myggor, flugor, malar, fjärilar och skalbaggar. Varianten Bacillus thuringiensis subsp. israelensis, Bti, används sedan flera decennier för bekämpning av myggor och flugor. Även andra Bacillus-arter som B. sphaericus och B. popilliae används för bekämpning av skadeinsekter.Usta, C. Microorganisms in biological pest control – a review. In: Current progress in biological research, ed. Silva-Opps, M. InTech 2013. . Tillväxthämmande bakterier mot ogräs Bakterier som kan hämma tillväxten av vissa växter, bland annat vissa bakteriestammar av släktet Pseudomonas, undersöks för biologisk bekämpning av ogräs.Boyetchko SM, Bailey KM, de Clerck-Floate RA. (2009) Current biological weed control agents – Their adoption and future prospects. Prairy Soils & Crop J. 2: 38-45 . Svampar Svampar är viktiga för biologisk bekämpning av olika skadegörare som till exempel insekter, andra svampar och växter i olika miljöer. Svampar som antagonister till växtpatogena svampar Antagonistiska svampar är viktiga inom biologisk bekämpning av växtpatogena svampar. Många antagonistiska svampar återfinns inom släktena Trichoderma och Gliocladium, men det finns flera andra exempel, varav vissa har utvecklats och saluförts för biologisk bekämpning av växtsjukdomar.[Fungi As Biocontrol Agents: Progress Problems and Potential, , 9781845933005] Antagonistiska svampar kan användas för bekämpning av jordburna patogener. Ett exempel är olika arter av Trichoderma som är verksamma mot till exempel arter inom släktena Pythium, Fusarium och Rhizoctonia. Svampar kan också användas ovan jord, ett exempel är Ampelomyces quisqualis som använts mot mjöldagg inom trädgårdsodling. Jästsvampar har också använts för bekämpning av mögelangrepp vid lagring, till exempel Cryptococcus albidus och Candida oleophila mot arter inom Botrytis och Penicillium vid lagring av frukt. Ett exempel från skogsbruket är pergamentsvampen, Phlebiopsis gigantea som används för biologisk bekämpning av rottickan (Heterobasidion annosum) som orsakar rotröta hos gran och tall.
Insektspatogena svampar miniatyr|En bladlus, Myzus persicae, har dödats av svampen Pandora neoaphidis. Strecket till vänster är 0,3 mm. Svampar som orsakar sjukdom hos insekter kallas för entomopatogena svampar och kan användas för biologisk bekämpning av skadeinsekter.Vega FE, Meyling NV, Luangsa-ard JJ, Blackwell M (2012) Fungal enthomopathogens. In: Vega EF & Kaya HK (eds), Insect Pathology. Academic Press, London, UK. pp. 171-220. Några exempel på insektspatogena svampar är: Beauveria bassiana (mot vita flygare, trips, bladlöss och skalbaggar) Paecilomyces fumosoroseus (mot vita flygare, trips och bladlöss) Metarhizium spp. (mot skalbaggar och gräshoppor) Lecanicillium spp. (mot vita flygare, trips och bladlöss)
Växtpatogena svampar mot ogräs Svampar kan också användas för biologisk bekämpning av invasiva växter och ogräs.Evans HC, Seier MK (2012) Safety and regulation of microbial control of weeds. In: Sundh I, Wilcks A, Goettel MS (eds), Beneficial Microorganisms in Agriculture, Food and the Environment: Safety Assessment and Regulation. CABI, Wallingford, UK. Några arter som utvecklats till biologiska bekämpningsmedel mot ogräs tillhör släktena Alternaria och Colletotrichum. Nematoder Nematoden Steinernema feltiae används kommersiellt för biologisk bekämpning av sorgmyggor. Det är inte nematoden i sig, utan bakterier av släktet Xenorhabdus som lever i nematodens tarmsystem, som angriper sorgmyggorna. Nematoderna fungerar som transportorgan och skydd för bakterierna och drar sedan nytta av att få döda insekter att livnära sig på. Phasmarhabditis hermaphrodita är en mikroskopisk nematod som dödar sniglar, och livnär och reproducerar sig inuti snigelkroppen. Nematoden appliceras genom att den vattnas ut på fuktig jord, och ger skydd i upp till sex veckor under optimala förhållanden. Nematoder kan också bekämpa skadesvampar. Dessa svampätande nematoder har en muntagg, som de sticker in i svampceller för att konsumera cellinnehållet varvid svampcellerna dör.Yeates GW, Bongers T, De Goede RGM, Freckman DW, Georgieva SS. (1993) Feeding habits in soil nematode families and genera - an outline for soil ecologists. Journal of Nematology 25:315-331.
Insekter och spindeldjur Rovlevande insekter och spindeldjur