دودة جذور الذرة الغربية

لا تتوفر أصناف ذرة تجارية مقاومة غير معدلة وراثيًا. تُقلل العديد من سمات الذرة الهجينة من الضرر عن طريق زيادة قوة الساق وحجم كتلة الجذور. تسمح هذه الخصائص للنبات بتحمل تغذية ديدان الجذور بشكل أفضل، مع تقليل احتمالية رقاده. ^{[ 2 ]}

تكون الحقول المزروعة مبكراً والتي اكتمل فيها إطلاق حبوب اللقاح أقل جاذبية، وبالتالي يكون نشاط وضع البيض فيها أقل. تتميز هذه الحقول بجذور أكبر نسبياً عند بدء تغذية ديدان الجذور، مما يجعلها أكثر مقاومة. إن الممارسات التي تعزز قوة الجذور ونمو المحصول بشكل عام تجعل الذرة أكثر مقاومة لتغذية ديدان الجذور وأضرارها. ^{[ 9 ]}

تُعدّ المبيدات الحشرية المُطبقة على التربة فعّالة في مكافحة ديدان جذور الذرة. وقد يكون استخدام المبيدات الحشرية ضروريًا في المناطق التي شهدت تاريخًا من الأضرار المتوسطة إلى الشديدة. ويُعتبر عدد الحشرات البالغة الموجودة خلال موسم النمو السابق أفضل دليل لاختيار الحقول المراد معالجتها. ^{[ 9 ]} مع ذلك، في بعض المناطق التي تشهد استخدامًا مكثفًا للمبيدات الحشرية في وسط نبراسكا ، أصبحت مجموعات خنافس ديدان جذور الذرة مقاومة لبعض المبيدات الحشرية. ومن المُرجّح أن تكون مقاومة الألدرين قد انتقلت بشكل مستقل، مرتين على الأقل، من أمريكا الشمالية إلى أوروبا. وقد تُوفّر مركبات الفوسفات العضوية ، مثل ميثيل باراثيون ، مكافحة فعّالة لكل من اليرقات والحشرات البالغة في وسط وجنوب شرق أوروبا وشمال غرب إيطاليا. ^{[ 10 ]}

تُعدّ دورة المحاصيل وسيلة فعّالة واقتصادية لمكافحة ديدان جذور الذرة في الموسم الذي يلي تفشيها في مناطق زراعة الذرة، حيث تضع خنافس ديدان الجذور بيضها بشكل أساسي في الذرة. وهي أكثر فعالية من المبيدات الحشرية في خفض كثافة ديدان الجذور. ^{[ 2 ]} يجب أن تتغذى يرقات ديدان جذور الذرة على جذور الذرة لتنمو وتنضج بشكل سليم. إذا فقست في حقل خالٍ من الذرة، فإنها تموت جوعًا لأنها لا تستطيع التحرك لأكثر من 510 ملم (10 إلى 20 بوصة ) بحثًا عن الغذاء. ^{[ 9 ]} مع ذلك، ينجو نوعان حيويان من ديدان الجذور من دورة المحاصيل. اكتُشف النوع "فول الصويا" لأول مرة في وسط إلينوي في أواخر ثمانينيات القرن الماضي، وانتشر في جميع أنحاء إلينوي وإنديانا وجنوب ويسكونسن وشرق أيوا. ^{[ 11 ]} بدلاً من وضع البيض في حقل الذرة، تتزاوج إناث سلالة فول الصويا ثم تطير إلى حقل فول الصويا لوضع بيضها، مما يسمح لليرقات بالفقس في حقل يُحتمل أن يُزرع بالذرة مرة أخرى في العام التالي. في ثمانينيات القرن الماضي، بدأت دودة جذور الذرة الشمالية تُشكل مشكلةً بتغلبها على نظام تناوب زراعة الذرة ببيضها الذي يبقى في حالة سكون لفترة طويلة . ^{[ 12 ]} يبقى البيض في التربة لمدة عامين أو أكثر قبل الفقس، متجنباً بذلك موسم زراعة فول الصويا. اعتبارًا من عام 2017، لوحظ هذا التكيف في مناطق من ولايات أيوا ومينيسوتا وداكوتا الجنوبية وويسكونسن ونبراسكا. ^{[ 13 ]} 

يمكن أن تؤدي زراعة المحاصيل المصاحبة أو الثانية إلى زيادة أعداد ديدان الجذور بشكل كبير. وتُعد زراعة الذرة مع القرع أو زراعة الذرة بعد القرع أمثلة على أنماط الزراعة التي تُفاقم ضغط تغذية ديدان الجذور. ^{[ 14 ]}

أفاد كلٌّ من شريستا ودنبار وفرينش وغاسمان بأن تاريخ الحقل يُؤثر على درجة مقاومة دودة جذور الذرة. فقد وجدوا أن جميع الحقول تحتوي على ديدان جذور ذرة مقاومة لهذه الصفات، لكنهم لاحظوا أن عددًا أكبر بكثير من يرقات دودة جذور الذرة نجا في الحقول التي تتمتع بمقاومة لـ Bt. ويوصون باتباع دورة زراعية منتظمة ليس فقط لتقليل أعداد الديدان، بل لإبطاء تكيفها أيضًا. ^{[ 15 ]}

من بين الأعداء الطبيعيين - Argiope bruennichi ، Theridion impressum، Coccinella sp.، Pseudophomus rufipes. ^{[ 16 ]}

يُعدّ زرع الذرة المعدلة وراثيًا المقاومة لديدان الجذور استراتيجية أخرى للحدّ من الأضرار. ^{[ 17 ]} تتميز ذرة Bt بفعاليتها في تقليل تلف الجذور، وهي أكثر أمانًا وأقل تكلفة في كثير من الأحيان من المبيدات الحشرية. وتُنتج الصفات المعدلة وراثيًا، المعزولة من سلالة بكتيريا التربة الشائعة Bacillus thuringiensis (المعروفة اختصارًا بـ Bt)، البروتين المُضاد للحشرات.

اكتُشفت بكتيريا Bacillus thuringiensis (Bt) لأول مرة عام 1901 على يد عالم الأحياء الياباني إس. إيشيواتاري، باعتبارها مصدرًا لمرضٍ كان يفتك بأعداد كبيرة من ديدان القز . استُخدمت Bt كمبيد حشري لأول مرة عام 1920، ودخلت تركيبات الرش التي تحتوي إما على بكتيريا Bt أو بروتينات Bt حيز الاستخدام في سبعينيات القرن الماضي لحماية المحاصيل ، بما في ذلك عمليات الزراعة العضوية . شهدت مبيدات Bt الحشرية توسعًا في الاستخدام والتطوير خلال ثمانينيات القرن الماضي كبديل للمبيدات الحشرية الاصطناعية. ابتداءً من ثمانينيات القرن الماضي، تم عزل الجينات المسؤولة عن إنتاج بروتينات Bt ونقلها إلى نباتات الذرة. تمت الموافقة على استخدام Bt تجاريًا في بذور الذرة المعدلة وراثيًا في منتصف تسعينيات القرن الماضي. بالمقارنة مع تركيبات الرش، توفر النباتات المعدلة وراثيًا التي تحتوي على بروتين Bt حمايةً أكثر فعالية من الحشرات طوال الموسم. استُخدمت بروتينات Bt أخرى لتعديل البطاطس والقطن وأنواع أخرى من الذرة التجارية وراثيًا. العلامتان التجاريتان الأكثر شيوعًا لذرة Bt المعدلة وراثيًا هما Genuity و Herculex . يجمع منتج Genuity Smartstax بين تقنيات معالجة البذور VT Triple Pro و Roundup Ready 2 و Acceleron من شركة مونسانتو ، بالإضافة إلى تقنيات Herculex Xtra و Liberty Link من شركة داو كيميكال . وتتضمن تقنيات Acceleron و Herculex Xtra و VT Triple Pro خصائص للحماية من أضرار الحشرات.

يجب ابتلاع بروتين Bt لقتل الحشرة. تتناول اليرقة الحساسة البروتين، الذي يرتبط بدوره بمستقبلات في أمعائها. يُطلق هذا الارتباط سلسلة من التأثيرات التي تؤدي في النهاية إلى موتها. تتميز بروتينات Bt بانتقائيتها العالية تجاه فئات وأنواع معينة من الحشرات، مما يُغني عن استخدام المبيدات الحشرية وآثارها الضارة على الكائنات غير المستهدفة. ^{[ 18 ]}

لكن مؤخرًا، تم اكتشاف سلالات من ديدان جذور الذرة تُظهر مقاومة لسم Bt في عدة ولايات أمريكية في الغرب الأوسط. ^{[ 19 ]} ووفقًا لشركة مونسانتو، فإن منتجات الذرة "YieldGard VT Triple وGenuity VT Triple PRO" متأثرة. في عام 2009، وُجد أن أربع سلالات في ولاية أيوا قد طورت مقاومة لسم Bt في الحقل. ^{[ 20 ]} كما وُجد أن بعض ديدان جذور الذرة مقاومة لاثنين أو أكثر من سموم Bt، بالإضافة إلى تحملها لدورة المحاصيل. وقد أثبتت هذه القدرة على التطور السريع للتكيف مع سمات متعددة في مصدر غذائها الجديد أنها تشكل تحديًا للمزارعين والعلماء. في العام نفسه، بدأت شركات مونسانتو، ودوبونت بايونير، وسينجنتا، وداو أغرو ساينسز في بيع بذور ذرة "مكدسة" أو هرمية الشكل، مصممة لإبطاء تطور المقاومة. جمعت هذه المنتجات سمات لزيادة الفعالية، إلا أن العديد من هذه السمات تفشل لدرجة أنها ستنفد قريبًا من المكونات اللازمة لدمجها. اكتشف الباحثون جينًا بكتيريًا جديدًا من شأنه أن يقتل ديدان الجذور، ولكن من غير المتوقع أن يكون متاحًا للمزارعين قبل عام 2029. ^{[ 21 ]}

بحلول عام 2014، تم رصد سلالات دودة جذور الذرة المعدلة وراثيًا (Agrisure RW) في ولاية أيوا، بالإضافة إلى رصد مادة الغليفوسات . وكانت منتجات Agrisure RW قد دخلت السوق في عام 2007. ومع ذلك، لا يزال المسؤولون الحكوميون والأكاديميون والشركات يفتقرون إلى تعريف موحد لظاهرة المقاومة. وشكّلت الحقول المتضررة 0.2% من مساحة زراعة الذرة المعدلة وراثيًا في الولايات المتحدة. كما لم تُزرع هذه المناطق المتضررة بالتناوب مع محاصيل أخرى. ^{[ 22 ]}

اعتبارًا من ديسمبر 2018، تبين أن دودة جذور الذرة مقاومة لجميع الصفات الأربع. ^{[ 23 ]}

في النمسا، طُوِّرت طريقة حماية مبتكرة، تستخدم لأول مرة في حقول الذرة أسلوب "تعطيل التزاوج". يُطلق على المنتج الناتج اسم CornProtect. ^{[ 24 ]} تُفرز إناث حشرات الذرة فرمونات تجذب الذكور. في هذه الطريقة الجديدة، تُوضع هذه الفرمونات على حوامل معدنية مُعالجة خصيصًا، وتُطلق ببطء طوال فترة طيران الحشرات. ينخفض ​​التزاوج بشكل ملحوظ، لأن الذكور تُصاب بالارتباك ويقل اهتمامها بالتزاوج. وبالتالي، ينخفض ​​التكاثر بشكل كبير. ^{[ 25 ]} يُطبَّق هذا الأسلوب باستخدام رشاشات الحقول التقليدية، مما يجعله مجديًا اقتصاديًا للغاية. ^{[ 26 ]}