MASARYKOVA UNIVERZITA PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA ÚSTAV BOTANIKY A ZOOLOGIE
INTEGROVANÝ SYSTÉM OCHRANY ROSTLIN Diplomová práce
Alena Pernicová
Vedoucí práce: RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.
Alena Pernicová
Bibliografický záznam Autor:
Bc. Alena Pernicová Přírodovědecká fakulta, Masarykova univerzita Ústav botaniky a zoologie
Název práce:
Integrovaný systém ochrany rostlin
Studijní program:
Chemie
Studijní obor:
Učitelství chemie pro střední školy Učitelství biologie pro střední školy
Vedoucí práce:
RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.
Akademický rok:
2012/2013
Počet stran:
72 + 4
Klíčová slova:
integrovaná ochrana rostlin; ekologické zemědělství; biologická ochrana; entomopatogenní hlístovky; entomopatogenní houby; entomopatogenní bakterie; entomopatogenní viry; parazitoidi hmyzu; predátoři hmyzu
Bibliographic Entry Author
Bc. Alena Pernicová Faculty of Science, Masaryk University Department of Botany and Zoology
Title of Thesis:
Integrated pest management system
Degree programme:
Chemistry
Field of Study:
Upper Secondary School Teacher Training in Chemistry Upper Secondary School Teacher Training in Biology
Supervisor:
RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.
Academic Year:
2012/2013
Number of Pages:
72 + 4
Keyword:
integrated pest manegament; ekological agriculture; biocontrol; entomopathogenic nematodes; entomopathogenic fungi; entomopathogenic bacteria; entomopathogenic viruses; insects parasitoids; insects predators
Abstrakt V této diplomové práci se věnuji rešeršnímu zpracování tématu integrovaného systému ochrany rostlin se zaměřením na boj proti hmyzím škůdcům. V práci je popsán význam a vliv integrované ochrany na ekosystém, ale také na možný hospodářský vzestup zemědělství. První část práce seznamuje čtenáře s principy, metodami a možnými postupy při začlenění integrované ochrany rostlin do zemědělské produkce. V hlavní části práce se zabývám popisem organismů, které se v rámci integrované ochrany proti hmyzím škůdcům užívají. Jednotlivé skupiny těchto organismů (entomopatogenní hlístovky, entomopatogenní houby, entomopatogenní bakterie, entomopatogenní viry, parazitoidi hmyzu a predátoři hmyzu), jejich stavba, životní cyklus, mechanismus působení na škůdce a samozřejmě také konkrétní zástupci jsou popsáni v samostatných kapitolách. Závěr textu je věnován dostupnosti a nabídce přípravků na bázi entomopatogenních a jiných organismů u nás i v Evropě.
Abstract This diploma thesis explores the issue of integrated pest management system with particular focus on fight against insect pest based on research of available literature. The significance and effects of integrated pest management on the ecosystem, as well as on a possible economic growth of agriculture, are described. The first part of the thesis introduces principles, methods and possible procedures related to integrating the pest management system into agricultural production. The main part of the thesis presents organisms used in integrated pest management system. Each group of organisms (entomopathogenic nematodes, entomopathogenic fungi, entomopathogenic bacteria, entomopathogenic viruses, insect parasitoids and insect predators), their anatomy, life cycle, mechanism of interaction with pest and, of course, particular species are described in individual chapters. The thesis concludes with a list of agents based on entomopathogenic and other organisms available in the Czech Republic as well as in Europe.
Vysoká škola: Masarykovauniverzita
Fakulta:
Přírodovědecká
Pracoviště:Ústav botanikya zoologie
Akademický rok: 201112012
ZADANI DIPLOMOVE PRAGE Magisterslý studijníprogram: Chemie Studijníobor:Učitelství chemiepro středníškoty, Učitelství biologiepro středníškoty Student(ka):Bc. Alena Pernicová VedoucídiplomovépráceVrímve smyslu zákonavládyČn e. n1n998 Sb.,čl.o státníchzávěreěných zkouškácha státníchrigorózníchzkouškách,určujetutodiplomovoupráci: Název tématu:Integrovaný systém ochrany rostlin Názevtématuanglicky:Integrated pest management system
Vedoucídiplomovópráce: RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D.
Zásady pro vypracování Anotace: l. Z|íterárních zdrojů vybrat problematiku integrovanéhosystémuochrany rostlin. Dtraz bude kladen na popisjednotlivých skupin organismů- entomopatogenní hlístovky,houby, bakterieBacillus thuringiensisaj.. 2.
Samostatnákapitola bude pojednávato dostupnostihlístovekaj. v Českérepublice.
Z elektroniclcýchzdrojů získat dalšíinformace o zpracovávanéproblematice a také obrazovépodklady 3. pro diplomovou práci, kterébudou vhodně doplňovat text.
časovy harmonogram řešení(postup): 1. Shromáždění dostupnýchliterrárních zdrojůslyužitím elektronickýchdatabáziPřF MU. Zavedeni automatického upozorňovánínaaktuálnínovéělánky pomocíseznamuklíčoqých slov (podzim20|I a pruběžně dále). 2. Sestaveníosnovy práce srozwžením kapitol (podzim 20II). 3. Vypracování vlastníhotextu práce formou literárnírešerše(2012). 4. Prezentacevýsledkůna seminiáři (podzim 2012). 5. Dokončenía odevzdánípráce (arc 2013).
Doporučená literatura: Ehlers R.U.; 2001; Mass production of entomopathogenicnematodes for plant protection, Appl. Microbiol. B iotechnol.: 56, 623-633. rvww.cost850.ch přehledvědechýchpracísledovatprostřednictvím Pruběžný elektronickýchdatabázídostupnýchpro PřF MU.
Datum zadání diplomovépráce: 17.I|.20|| Termín odevzdání diplomové práce: dle harmonogramu příslušného roku akademického
V Brně dne 17.1|.20|I.
/u*
/ lL,*RNDr' Pavel Hyršl'Ph.D. podpisvedoucffrodiplomovépráce
Bc. AlenaPernicová podpisstudenta
ttd,a//,'dr' frr;
Dr. JanHelešic'Pd.D.. ředitel ústaw
A Z00L0GlĚ |,ÉY 4020Us iAti|]O1iAi.j 2 $,l,!37 Brn.:,firli!ářská
Poděkování Na tomto místě bych chtěla poděkovat především vedoucímu své diplomové práce panu RNDr. Pavlu Hyršlovi, Ph.D. za odbornou pomoc, cenné rady, ochotu, trpělivost a čas, který mi věnoval. Touto cestou mu děkuji také za poskytnuté fotografie. Poděkování patří také paní Ing. Štěpánce Radové za inspirativní poznámky a připomínky k mé práci a dále slečně Bc. Zuzaně Hájkové za ochotu a pomoc při zpracování některých cizojazyčných textů. Ráda bych poděkovala také své rodině, příteli, blízkým kamarádům i kolegům, kteří mě podporovali a motivovali po celou dobu studia.
Prohlášení Prohlašuji, že jsem svoji diplomovou práci vypracovala samostatně s využitím informačních zdrojů, které jsou v práci citovány. Souhlasím s uložením této diplomové práce v knihovně Ústavu botaniky a zoologie PřF MU v Brně, případně v jiné knihovně MU, s jejím veřejným půjčováním a využitím pro vědecké, vzdělávací nebo jiné veřejně prospěšné účely, a to za předpokladu, že převzaté informace budou řádně citovány a nebudou využívány komerčně.
Brno 10. května 2013
……………………………… Alena Pernicová
Obsah
1. Úvod............................................................................................................................ 12 2. Integrovaná ochrana rostlin ........................................................................................ 13 2.1 Co to je integrovaný systém ochrany rostlin ......................................................... 13 2.2 Hlavní kroky ochrany ............................................................................................ 14 2.3 Historie integrovaného systému rostlin ................................................................. 16 2.4 Metody integrované ochrany rostlin ..................................................................... 17 2.4.1 Nepřímé metody ............................................................................................. 17 2.4.2 Přímé metody.................................................................................................. 18 2.5 Ekonomické aspekty IOR ..................................................................................... 20 3. Entomopatogenní hlístovky ........................................................................................ 21 3.1 Taxonomie............................................................................................................. 21 3.2 Anatomie a morfologie ......................................................................................... 21 3.3 Životní cyklus a mechanismus napadení............................................................... 23 3.4 Symbiotické bakterie ............................................................................................. 25 3.5 Nejvýznamnější zástupci ....................................................................................... 26 3.5.1 Steinernema carpocapsae ............................................................................... 26 3.5.2 Steinernema feltiae ......................................................................................... 28 3.5.3 Steinernema glaseri ........................................................................................ 29 3.5.4 Heterorhabditis bacteriophora ....................................................................... 30 3.5.5 Ostatní zástupci EPN ...................................................................................... 31 3.6 Přípravky na bázi EPN .......................................................................................... 31 3.7 COST 850.............................................................................................................. 32 4. Entomopatogenní houby ............................................................................................. 33 4.1 Taxonomie............................................................................................................. 33 4.2 Morfologie a anatomie .......................................................................................... 33 4.3 Životní cyklus a mechanismus napadení............................................................... 33 4.4. Nejvýznamnější zástupci EPF .............................................................................. 34 4.4.1 Beauveria bassiana ........................................................................................ 35 4.4.2 Isaria fumosorosea ......................................................................................... 36 4.4.3 Metarhizium sp. .............................................................................................. 37
4.4.4 Verticillium sp. ............................................................................................... 38 4.4.5 Nomuraea sp. .................................................................................................. 38 5. Entomopatogenní bakterie .......................................................................................... 39 5.1 Taxonomie............................................................................................................. 39 5.2 Charakteristika ...................................................................................................... 39 5.3 Životní cyklus a mechanismus napadení............................................................... 40 5.4 Nejvýznamnější entomopatogenní bakterie .......................................................... 42 5.4.1 Bacillus thuringiensis ..................................................................................... 42 5.4.2 Bacillus popilliae ............................................................................................ 43 5.5 Přípravky na bázi entomopatogenních bakterií ..................................................... 43 6. Entomopatogenní viry................................................................................................. 44 6.1 Taxonomie............................................................................................................. 44 6.2 Charakteristika ...................................................................................................... 45 6.3 Životní cyklus a průběh infekce ............................................................................ 45 6.4 Významní zástupci ................................................................................................ 46 6.4.1 Granulovirus................................................................................................... 46 6.4.2 Nucleopolyhedrus .......................................................................................... 46 6.5 Přípravky na bázi entomopatogenních virů........................................................... 46 7. Parazitoidi, predátoři a další organismy ..................................................................... 47 7.1 Parazitoidi ............................................................................................................. 47 7.1.1 Encarsia formosa............................................................................................ 48 7.1.2 Aphidius colemani ......................................................................................... 48 7.1.3 Dacnusa sibirica ............................................................................................. 48 7.1.4 Trichogramma evanescens ............................................................................. 49 7.2 Predátoři ................................................................................................................ 49 7.2.1 Aphidoletes aphidimiza .................................................................................. 49 7.2.2 Macrolophus caliginosus................................................................................ 50 7.2.3 Orius laevigafus............................................................................................. 50 7.2.4 Coccinellidae .................................................................................................. 51 7.3 Draví roztoči.......................................................................................................... 51 7.3.1 Amblyseius cucumeris .................................................................................... 51 7.3.2 Phytoseiulus persimilis ................................................................................... 52 7.3.3 Typhlodromus pyri.......................................................................................... 52
7.3.4 Hypoaspis aculeifer ........................................................................................ 53 8. Dostupnost přípravků IOR .......................................................................................... 53 8.1 Firmy a jejich nabídka ........................................................................................... 55 8.1.1 Biocont Laboratory ......................................................................................... 55 8.1.2 Andermatt Biocontrol AG .............................................................................. 56 8.1.3 E – nema ......................................................................................................... 56 8.1.4 Koppert ........................................................................................................... 56 8.1.5 Becker Underwood ......................................................................................... 57 8.1.6 Biofa AG ........................................................................................................ 57 8.1.7 Biotop ............................................................................................................. 57 8.1.8 Biohelp ........................................................................................................... 57 8.2 Ceny přípravků IOR .............................................................................................. 57 8.2.1 Cena přípravků na bázi EPN .......................................................................... 58 8.2.2 Cena přípravků na bázi EPF ........................................................................... 58 8.2.3 Cena přípravků na bázi entomopatogenních bakterií ..................................... 59 8.2.4 Cena přípravků na bázi entomopatogenních virů ........................................... 59 8.2.5 Cena přípravků na bázi hmyzích parazitoidů, predátorů a roztočů ................ 59 Závěr ............................................................................................................................... 61 Seznam zkratek ............................................................................................................... 63 Seznam použité literatury ............................................................................................... 64 Internetové zdroje ........................................................................................................... 70 Přílohy............................................................................................................................. 73
1. Úvod Téma mé diplomové práce – „Integrovaný systém ochrany rostlin“ – je významným a do budoucna se dále rozvíjejícím oborem biologie, moderního zemědělství, hospodářství a ochrany životního prostředí. Dopad, který má masové používaní chemických pesticidů na životní prostředí, je dnes již zcela prokazatelný a regenerace ekosystému od některých neblahých důsledků bude probíhat ještě desítky let. Přesvědčivým příkladem je např. masové používání DDT v zemědělství v 50. – 60. letech minulého století, které se podepsalo nepříznivě díky bioakumulaci především na schopnosti reprodukce dravých ptáků, ale také letounů apod. (Bignert, 1995). V posledních desetiletích je ale již jasně patrná snaha o globální ochranu životního prostředí a používání DDT bylo plošně zakázáno. Integrovaný systém ochrany rostlin podobné nebezpečné vlivy nenese, a to je také důvodem jeho stále častějšího užívání a rozšiřování po světě. Moderním trendem jsou také potraviny biokvality, a tedy zamezení sekundárního příjmu umělých chemických látek z potravy. Potraviny vypěstované na půdě ošetřené přípravky integrované ochrany sice nemusí splňovat normu biopotravin, ale přesto dnes řada pěstitelů v biozemědělství právě tyto metody využívá. Téma integrovaného systému ochrany rostlin je velmi široké a zahrnuje velké množství postupů a principů v závislosti na plodině, lokalitě, podnebí a především škůdci, výskytu plevelu případně choroby rostlin. V rámci mé diplomové práce jsem si vytyčila cíl shrnout dosavadní ověřené poznatky o využití, rozšíření a účinnosti technik integrovaného systému rostlin se zaměřením na hmyzí škůdce. V jednotlivých kapitolách práce se zaměřuji na metody, postupy a využívané organismy v této oblasti. Součástí práce je také stručný přehled firem a přípravků, které jsou dostupné na českém trhu.
12
2. Integrovaná ochrana rostlin 2.1 Co to je integrovaný systém ochrany rostlin Integrovaný systém ochrany rostlin označovaný zkratkou IPM (z anglického Integrated Pest Management) je významným a stále se rozvíjejícím tématem moderní biologie, zemědělství a hospodářství. Přeneseně můžeme zkratku IPM přeložit jako sjednocený systém ochrany před škodlivými organismy – před hmyzem, houbami, viry, bakteriemi, roztoči, hmyzem ale také plevelem nebo dalšími živočichy, které rostliny spásají nebo jinak ničí. V české literatuře se proto dnes setkáváme se zkratkou IOR (tedy integrovaná ochrana rostlin) (URL 1). Hlavními principem IOR je využití co nejefektivnějšího, ekologického a ekonomicky výhodného postupu (van Lenteren, 1995). Právě díky těmto faktům může být IOR využito nejen v zemědělství, ale i na malých plochách – na zahradách, v domácnosti apod. (URL 2). Přesná definice dle nové směrnice FAO (Food and Agriculture Organization od United Nations) popisuje IOR takto: Pečlivé zvažování veškerých dostupných metod ochrany rostlin a následná integrace vhodných opatření, která potlačují rozvoj populací škodlivých organismů a udržují používání přípravků na ochranu rostlin jiných forem zásahu na úrovních, které lze z hospodářského a ekologického hlediska odůvodnit a které snižují či minimalizují ohrožení lidského zdraví nebo životního prostředí. Systém integrované ochrany rostlin klade důraz na růst zdravých plodin při co nejmenším narušení zemědělských ekosystémů a podporuje mechanismy přirozené ochrany proti škodlivým organismům. (URL 3). Integrovaný systém ochrany se již výrazně rozšířil i v rámci České republiky – a to přímo k odběratelům v zemědělství, ale také do výzkumných laboratoří a soukromých firem, které produkují nové přípravky a postupy. Česká legislativa upravuje IOR v rámci zákona č. 326/2004 Sb. V roce 2012 prošel novelou a jeho úpravy zahrnuje zákon č. 199/2012 Sb., který doplňuje nejen znění původního zákona č. 326/2004 Sb. o rostlinolékařské péči, ale také zákon č. 455/1991, Sb. o živnostenském podnikání a zákon č. 321/2004 Sb. o vinohradnictví a vinařství (URL 4). Zákon č. 326/2004 Sb., § 5 popisuje IOR takto: Opatření integrované ochrany rostlin udržují 13
používání přípravků a ostatních metod ochrany rostlin na úrovních, které lze z hospodářského a ekologického hlediska odůvodnit, přičemž je kladen důraz na růst zdravých plodin při co nejmenším narušení zemědělských a lesních ekosystémů (URL 5). Obecné zásady a principy IOR v ČR upravuje vyhláška č.205/2012 Sb. o obecných zásadách integrované ochrany rostlin (URL 6), která zpracovává příslušné předpisy Evropské unie a nabývá závazné účinnosti od 1. 1. 2014. 12. 9. 2012 schválila vláda ČR návrh „Národního akčního plánu ke snížení používání pesticidů v České republice“ (NAP), který vychází ze čl. 4 směrnice Evropského parlamentu a Rady 2009/128/ES. Z této směrnice také vychází povinnost plnit podmínky NAP v rámci členských států EU. Český NAP stanovuje dva hlavní cíle - omezení rizik vycházejících z používání přípravků na ochranu rostlin, a to v oblastech ochrany zdraví lidí, ochrany vod a ochrany životního prostředí, a optimalizaci využívání přípravků bez omezení rozsahu zemědělské produkce a kvality rostlinných produktů (URL 7). Směrnice NAP vychází z ustanovení § 48a již zmiňovaného zákona č. 326/2004 Sb. o rostlinolékařské péči. Ministerstvo zemědělství ČR ve spolupráci s Ministerstvem zdravotnictví a Ministerstvem životního prostředí NAP vždy nejpozději po 5 letech vytváří, vyhodnocuje a aktualizuje.
2.2 Hlavní kroky ochrany IOR nezahrnuje pouze jeden jednotný postup, který by se bez výjimky používal na všechny rostliny a škodlivé organismy. V praxi je tvořen čtyřmi základními kroky, které vedou k výběru dalšího co nejvhodnějšího postupu. Obecné zásady, jak již bylo řečeno, upravuje vyhláška č.205/2012 Sb. (URL 6). Prvním a nejdůležitějším krokem je vždy prevence. Jedná se tedy o snahu předcházet a potlačit výskyt škodlivých organismů. Konkrétně se jedná se např. výsev vhodných plodin na určitou lokalitu, střídání různých druhů plodin, výsev odolných nebo ke škůdcům tolerantních odrůd, používání pěstitelských postupů, vyvážené hnojení, vápnění a vodní režim, hygienická opatření, ochrana a podpora užitečných organismů apod. Tyto postupy používali již naši předkové a jejich význam je nepopiratelný. Dalším krokem je vlastní zjištění, zda bude vhodné IOR použít – tedy identifikace škůdce. Samotný výskyt škůdce ale vždy neznamená, že je další kontrola
14
nutná. Za pomoci IOR je možné nastavit hranice velikosti populace škůdce, která ukazuje, zda je potřeba s řízeným bojem začít. Třetím krokem je monitoring škodlivých organismů. Některé organismy mohou být v daném prostředí zcela neškodné a další kontrolu tudíž opět nevyžadují. Sledování výskytu škodlivých organismů se provádí pomocí zákonem určených postupů a nástrojů. Tyto postupy zahrnují především pozorování na místě, systémy varování, předpovědi výskytu škodlivých organismů a metody jejich včasného určení. Tento krok tedy vylučuje zbytečné používání pesticidů. Posledním krokem je zavedení vhodných opatření, které škůdce zničí nebo alespoň „odzbrojí“. Výběr způsobu ochrany rostlin je založen na základě objektivní analýzy předpokladu napadení škodlivým organismem nebo výsledků sledování výskytu škodlivých organismů, přičemž se využijí prahy škodlivosti, pokud jsou pro dotčený škodlivý organismus nebo pěstovanou rostlinu stanoveny. V první řadě se volí metody, které nemají další dopad na ekosystém (Dent, 2000). Označujeme je jako přírodní nebo přirozené. Příkladem takového postupu je například postřik feromony, čímž se naruší páření škůdců (URL 8) a jejich další expanze. Pokud přirozené metody nejsou dostačující, přichází ke slovu chemie v podobě pesticidů. V rámci IOR jsou ovšem klasické pesticidy krajní možností. Naopak podporuje vývoj a rozšíření biopesticidů, které jsou k ekosystému šetrné (URL 9). Primárně se využívají přípravky nebo metody ochrany, které jsou co nejvíce specifické pro dotčený škodlivý organismus a mají co nejmenší vedlejší účinky nejen na životní prostředí, ale především na lidské zdraví. Přípravek pro ochranu se používá pouze v nezbytném rozsahu. Dbá se také na to, aby se nezvyšovalo riziko vzniku rezistence škodlivých organismů k přípravkům. Součástí principů IOR je také ověřování úspěšnosti používaných opatření a postupů na ochranu rostlin na základě sledování stupně výskytu škodlivých organismů. Z těchto informací vyplývá, že IOR nemá význam jen ve vlastním boji proti již aktivním škůdcům, ale dle dlouhodobého sledování napomáhá získávat informace, jak napadení škůdcem zabránit. Mimo zemědělce, kteří používají IOR, jsou pesticidy využívány masově. Pokud opomeneme vliv na celý ekosystém, mají pesticidy dopad také na vypěstované potraviny. V ČR v současné době bohužel stále neexistuje oficiální certifikát, který by označoval potraviny vypěstované za užití IOR, jak je tomu např. v USA. 15
2.3 Historie integrovaného systému rostlin Kolem roku 1812 začali kalifornští entomologové rozvíjet koncept o řízené kontrole výskytu hmyzu. K této myšlence se přidali i někteří další entomologové působící v oblasti Cotton Belt (oblast na jihu USA známá pěstováním bavlny). V rámci tohoto režimu se změnil především systém postřiku insekticidy. Do té doby se postřik prováděl většinou podle aktuálního výskytu škůdce. Na základě monitoringu populace škůdců vytvořili kalendář, který určoval periodické opakování postřiků a bral ohled i na období, kdy byl škůdce vystaven svému přirozenému nepříteli apod. (URL 10). Další pokus o zavedení přirozené ochrany proběhl ve Francii v roce 1840 – rozšíření krajníka pižmového (Calosoma sycophanta, Carabidae) mělo eliminovat výskyt housenek bekyně velkohlavé (Lymantria dispar, Lymantriidae) (Waage, 1988). Pojem „integrovaná kontrola“ (integrated control) byl poprvé použit v 50. letech na univerzitě v Kalifornii. Hlavním cílem bylo najít ideální kombinaci chemické a biologické kontroly pro daný typ škůdce. Již v této době byl vysledován ekologický dopad využívání chemických insekticidů na ekosystém. Dalším cílem byla snaha o redukci používání těchto chemikálií a navržení způsobu jako je použít, aby měly co nejméně rušivý efekt na biologickou ochranu. V únoru 1972 integrovaná kontrola stala ve Spojených státech součástí národní politiky. Tehdejší prezident Richard Nixon se zasloužil o prosazení koncepce a aplikace IOR ve všech příslušných odvětvích. V roce 1979 založil prezident Jimmy Carter výbor pro rozvoj a zavádění nových postupů IOR (URL11). V České republice se IOR začalo postupně rozšiřovat až na začátku 90. let a i v této době byla využívána pouze ze strany drobných zemědělců. V této době vznikl Svaz pro integrované systémy pěstování ovoce (založen 23. 10. 1990 v Holovousích) a přispěl tak k výraznému rozmachu integrované produkce u nás. Devět zakládajících členů se k 1. 1. 2013 rozrostlo na počet 298 členů (URL 12). Integrovaná produkce (IP) ovoce zabezpečuje ekonomicky výhodnou produkci ovoce vysoké kvality, která dává přednost ekologicky přijatelným metodám a minimalizuje nežádoucí vedlejší účinky chemikálií při jejich používání. Klade důraz na zvýšení ochrany životního prostředí a lidského zdraví. Tato technologie propojuje pěstitelské a ekonomicky efektivní systémy s ochranou životního prostředí a zdraví (URL 13). Cíle IP jsou prosazovat ekonomicky přijatelnou a trvale udržitelnou produkci ovoce, která splňuje požadavky na udržování 16
životního prostředí pro multifunkční zemědělství, zejména jeho složky sociální, kulturní a rekreační, produkovat zdravé ovoce vysoké kvality s minimálním výskytem reziduí pesticidů, podporovat a udržovat vysokou biologickou rozmanitost v ekosystému sadů a jejich okolí, upřednostňovat využití přírodních regulačních mechanismů proti škodlivým organismům, chránit a podporovat dlouhodobou úrodnost půdy a minimalizovat znečišťování vody, půdy a vzduchu. IP tedy zahrnuje přesně některé principy IOR. Na dalším rozšíření se podílel také rozvoj soukromých zemědělských firem. V současné době tedy IOR zažívá velký rozmach a rozvoj nejen v USA a západní Evropě, ale také u nás.
2.4 Metody integrované ochrany rostlin Některé postupy a metody, které se v rámci IOR používají, vyžadují speciální materiální zabezpečení (např. speciální přípravky obsahující živé organismy) a financování. Vhodné je ale také zařazení metod, které žádné další financování nepotřebují. Kromě přímých metod kontroly škůdce se tedy zařazují metody nepřímé. 2.4.1 Nepřímé metody Mezi nepřímé metody řadíme v podstatě pěstitelská opatření, která primárně vedou k zvýšení úrody. Sekundárně ale také omezují výskyt škůdců např. vytvořením nevhodných podmínek, prudkou změnou podmínek apod. Pěstitelským opatřením (URL 6) rozumíme např. střídání plodin, vhodný výběr lokality a půdního typu pro výsev konkrétní plodiny, používání odrůd odolných nebo tolerantních ke škodlivým organismům a osiva a sadby splňující požadavky stanovené právním předpisem, vyvážené hnojení, vápnění a vodní režim, hygienická opatření, používání pěstitelských postupů jako je zachování správného postupu setí (dodržování řádkových a meziřádkových vzdáleností, případně setí do mulče), vhodné rozmístění jednotlivých plodin na sousedící plochy, odstranění posklizňových zbytků (ošetření strniště bezprostředně po sklizni), zpracování půdy (hluboká orba zaklopí posklizňové zbytky do větší hloubky a znemožňuje úspěšné přezimování různých houbových organismů, larev a vajíček škůdců), stavba odvodňovacích kanálů, využívání smíšených porostů (kombinace vhodných druhů na jednom poli), podpora užitečných organismů v dané lokalitě (výstavba bidýlek pro dravé ptáky, zachování remízků), v krajních 17
případech vyhlášení karantény v napadené oblasti (URL 14) a také ochrana a podpora užitečných organismů využíváním vhodných opatření na ochranu rostlin. 2.4.2 Přímé metody Přímé metody zahrnují postupy, které primárně odstraňují, usmrcují nebo znemožňují rozmnožení a šíření škůdce. Mechanická ochrana Velmi primitivním postupem jsou mechanická opatření. K těmto taktikám řadíme ruční sběr škůdců, odstraňování starých a nemocných rostlin, výstavba ochranných hrází, sítí, pastí a jiných ochranných bariér (netkaná textilie), mechanické obdělávání půdy apod. S nízkou cenou této metody je provázána i nižší účinnost. Nelze ji také využít vždy a na všechny druhy škůdců (Horák a Rod, 2011). Fyzikální ochrana Fyzikální metody lze při boji proti škůdcům použít jen omezeně. Na soukromých zahrádkách se běžně vyplavují mraveniště a vosí hnízda nebo naopak vypalují či vykuřují. V tomto případě se nejedná o pravé škůdce, ale pouze o „obtížný hmyz“. Na stejném principu je založeno např. propařování (využívá se nejčastěji ve sklenících pro ochranu plodin, které preferují vyšší teploty a provádí se buď horkou párou, nebo potažením do černého igelitu). Na fyzikálních principech jsou založeny i lapače a lapákové desky (OBR. 1). Jejich význam je dvojí – předně slouží signalizaci výskytu škůdce, zamezují šíření a množení škůdce a v řadě případů ho také usmrcují. Lapače lákají hmyz různými způsoby. Často se plní feromony (např. feromonové lapače na kůrovce), které hmyz sexuálně lákají. Lapač je uzavřen tak, aby umožnil pouze vstup dovnitř a znemožnil únik. Uvězněný hmyz poté zahyne (Landa a kol., 2001). Lapače a lapákové desky k eliminaci poletujících škůdců (motýli, blanokřídlí) lákají barvou, která imituje barvu květů. Hmyz zůstává uvězněn ve vrstvě nevysychajícího lepidla na povrchu lapače (URL 15). Ve výjimečných případech je možné použít i radiaci (nutné hlídat hodnoty ozáření, aby nedošlo k větší kontaminaci).
18
OBR. 1: lapákové desky od firmy Andermatt Biocontrol (upraveno dle URL 16). Biologická ochrana Jedná se o soubor účinných moderních metod, které jsou hlavní hnací silou integrovaného systému ochrany. Principem je záměrné užití živých organismů – přirozených nepřátel škůdců nebo antagonistických organizmů
- k potlačení růstu
populace škůdce, omezení jeho vývoje, šíření, případně k usmrcením. Biologická ochrana zahrnuje hned několik taktik. Každá z nich je vhodná pro určitý typ škůdce, případně i plodinu, kterou chceme chránit. Mezi metody biologické ochrany řadíme využívání supresivních půd, které obsahují půdou přenosné patogeny (URL 17), hyperparazitizmu, predace, hypervirulence (Pal a Gardener, 2006), výsadby nástrahové plodiny nebo antagonistických rostlin (URL 17). K biologickým postupům se také řadí používání již zmíněných feromonů. Mezi organismy užívané k eliminaci hmyzích škůdců, kterými se tato práce zabývá, řadíme: entomopatogenní hlístovky (EPN), entomopatogenní houby (EPF), entomopatogenní viry, entomopatogenní bakterie, hmyzí parazitoidi a predátoři, draví roztoči a dále různé geneticky modifikované organismy (GMO). Tyto vybrané organismy budou popsány dále v této práci. Pro ochranu před jinými škodlivými organismy (houby, bakterie, viry, plevelné rostliny apod.) se využívá řada další antagonistických organismů – např. při boji proti fytopatogenním houbám se využívají jiné houby, které blokují růst a množení škodlivých hub (URL 18).
19
Chemická ochrana IOR se sice snaží vyloučení ryze chemického ošetřování rostlin, v mezních případech je však jedinou účinnou variantou. Ekologickou alternativou je použití biopesticidů. Biopesticidy (případně biochemikálie) jsou v přírodě se přirozeně vyskytující látky nebo látky jim podobné (URL 19). Jak již bylo uvedeno, IOR kombinuje různé metody a mechanismy ochrany. Často se prvky biologické a chemické ochrany spojují, a proto tedy můžete biopesticidy řadit i k metodám čistě biologickým. V zemědělství se mnohdy využívá kombinace biopesticidů s průmyslově vyráběnými pesticidy. Na rozdíl od syntetických pesticidů, které typicky používají specifické biochemické cesty k likvidaci cílových škůdců, biopesticidy napadají škůdce za využití mnoha mechanizmů působení, které se liší od tradičních chemikálií a činí je podstatně méně náchylné k výskytu rezistence (URL 20). Biopesticidy mají zcela jiný mechanismus působení. Syntetické pesticidy se typicky soustředí na jeden protein, jeden gen. Když si škůdce vyvine rezistenci vůči určité chemické látce, chemikálie přestane působit. Biopesticidy atakují několik míst a mají více mechanismů působení – jakmile jeden mechanismus selže, nastupuje další, což umocňuje akceleraci působení (Hynes a Boyetchko, 2006).
2.5 Ekonomické aspekty IOR Integrovaný systém ochrany rostlin sice primárně dbá na využívání přirozených mechanismů, odbourávání syntetických látek a regeneraci prostředí, ale také je ekonomicky výhodný. Většina přípravků, prostředků a postupů, které IOR používá, je v porovnání s chemickými pesticidy cenově velmi příznivá (především při plošném používání). Přesto i v případě použití IOR je třeba posoudit možnosti a vybrat nejvhodnější a zároveň nejlevnější postup, nedopustit vznik rezistence k účinné látce nebo organismu, zabránit neznečištění nebo zamoření prostředí, aplikovat rychle odbouratelné látky/organismy, vhodně kombinovat metody, respektovat doporučené dávky, nepodceňovat práh škodlivosti atd. Hlavní snahou IOR je tedy co největší efekt za minimální náklady a eliminace zatížení prostředí (Emden a Peakall, 1996).
20
3. Entomopatogenní hlístovky Mezi často doporučované organismy při boji proti některým skupinám hmyzu (např. smutnicím) v rámci IOR patří zástupci kmene Nematoda (hlístice). Jedná se o skupinu druhově početnou s různorodými životními strategiemi – patří mezi ně druhy volně žijící, ekto- a endoparazité rostlin i živočichů. Odborná terminologie zavádí pro takto používané hlístice souhrnné pojmenování entomopatogenní
hlístovky (EPN
-
Entomopathogenic
Nematodes),
případně
entomopatogenní hlístice, entomoparizitické hlístice apod. (Mráček a Weiser, 1988).
3.1 Taxonomie Kmen Nematoda zahrnuje přes 20 000 známých parazitických i volně žijících druhů v celkem 184 čeledích. V rámci IOR je možné použít pouze zástupce, kteří napadají hmyz nebo parazitují v jeho těle. Pro biologickou ochranu je možné využít zástupce pouze sedmi čeledí: Mermitidae, Tetradonematidae, Diplogastridae, Rhabditidae, Tylenchidae, Sphaerulariidae, Heterorhabditidae a Steinernematidae. Pro techniky IOR jsou ale zatím používány pouze zástupci řádu Rhabditida – čeledi Heterorhabditidae a Steinernematidae (Poinar, 1979). Nejvýznamnější rody využívanými v IOR jsou Steinernema a Heterorhabditis, které zahrnují desítky konkrétních druhů – popsáno 46 druhů rodu Steinernema a 10 druhů rodu Heterorhabditis (URL 21).
3.2 Anatomie a morfologie EPN mají tělo bilaterálně souměrné, bez segmentace, válcovité, dlouhé většinou několik milimetrů (Sedlák, 2002). Povrch těla chrání vícevrstevná kutikula, kterou v průběhu ontogeneze několikrát svlékají. Pod kutikulou je u parazitických druhů syncytiální pokožka (hypodermis). Pohyb umožňuje podélná svalovina uspořádaná do čtyř pásů oddělených hypodermálními lištami. Vzhledem k tomu, že jim zcela chybí příčná svalovina, nemohou se klasicky pohybovat, ale pouze se vlní a mrskají. Oběhovou soustavu nahrazuje tělní dutina pseudocel vyplněná tekutinou. Pseudocel také zastupuje funkci opory těla – tvoří hydroskelet. Klasická dýchací soustava chybí 21
dýchají povrchem těla, v případě endoparazitů můžeme hovořit o zcela anoxickém metabolismu. Trávící soustava je trubicovitá, dominuje jí svalnatý savý hltan, střevo je přímé bez svalů (OBR. 2). Řitní otvor u samců ústí do kloaky, u samic je samostatný. K exkreci slouží protonefridiální chodbičky v hypodermálních lištách nebo také párové žláznaté buňky umístěné v přední části těla. Inervace těla vychází z obhltanového prstencového ganglia v podobě dvou nervových provazců, které jsou opět uložené v hypodermálních
lištách.
Smyslové
vnímání
zprostředkovávají
váčkové
chemoreceptory – amfidy a fazmidy a také mechanoreceptory – drobné papily na přídi i zádi těla. U hlístic převládá gonochorismus, velmi častý je pohlavní dimorfismus. Samci mají utvořenou kloaku se příchytnými háčky (spikuly) sloužící k uchycení. Naopak samice mají samostatný pohlavní vývod v přední části těla. Vývoj je přímý, mladí jedinci dospívají po opakovaném svlékání. Při růstu se pouze zvětšují jejich buňky, jejich počet je zachován.
Pro přežití je tento jev negativní – znemožňuje
regeneraci poškozených tkání (URL 22).
OBR. 2: Diagram morfologie Steinernema – hltanová oblast (upraveno podle Nguyen a kol., 2007).
22
3.3 Životní cyklus a mechanismus napadení Životní cyklus používaných rodů Steinernema a Heterorhabditis se liší ve druhé generaci, kde jsou přítomni buď hermaforidité nebo gonochoristé. Jedná se o typické endoparazity hmyzu, především hmyzích larev, které se nacházejí v půdě. Oba tyto rody jsou spojeny se symbiotickými bakteriemi rodu Xenorhabdus (symbióza s Steinernema) a rodu Photorhabdus (symbióza s Heterorhabditis) (Ehlers, 2001). Do hmyzího hostitele pronikají až na výjimky v juvenilním stádiu (Mráček a Weiser, 1988). Právě tato larva (OBR. 3) je jediným vývojovým stádiem, které přežívá volně v půdě mimo tělo hostitele. Někdy jsou volně žijící larvy označovány jako „dauer juvenile“ (= DJ), tedy jako „trvalé larvy“ (Fuchs, 1915), vhodnější je označení infekční larva (infetive juvenile = IJ) (Lewis a kol., 2006). Její morfologie a fyziologie umožňuje přežívat i nepříznivé podmínky při hledání vhodného hostitele. Snadno odolává změnám teploty a vlhkosti půdy, není závislá na přísunu potravy, neboť potravu vůbec nepřijímá. Energii získávají z velkého množství zásobních látek. Ochranu těla před infekcí mikroorganismů zajišťuje pevná kutikula, kterou si ponechávají z předchozích larválních stádií. Infekční larvy obsahují ve střevě (řitní otvor je uzavřen) velké množství (200 – 2000) buněk symbiotických bakterií (Endo a Nickle, 1994).
OBR. 3: Infekční larvy – A: IJ Heterorhabditis bacteriophora; B: IJ Steinernema feltiae (Autor: P. Hyršl, 2013). Po nalezení vhodného hostitele dochází k nákaze. Infekční larvy pronikají do hostitele pomocí jeho tělních otvorů – ústním otvorem, řitním otvorem, spirákulami, 23
tracheálním vyústěním nebo přímo přes kutikulu (Peter a Ehlers, 1997). Proniknutí přímo do trávicí soustavy - ústním nebo řitním otvorem – je nejsnadnějším a nejčastější cestou nákazy. Při penetraci hmyzí kutikuly většina infekčních larev svou kutikulu svléká (Shapiro-Ilan a Gaugler, 2002). Po průniku do těla se dostávají do hemolymfy, kde jsou optimální podmínky pro jejich další vývoj a reprodukci. Přímo do hemolymfy vylučují specifické bílkoviny, které tlumí projevy imunitního systému hostitele. Dále produkují látky s antibiotickými vlastnostmi – zabraňují napadení hlístovky např. střevními bakteriemi hostitele. Postupně
uvolňují
také
symbiotické
bakterie
(rod
Xenorhabdus
a
Photorhabdus), které po namnožení primárně zapříčiňují smrt hostitele. Parazitující hlístovky způsobují tedy především ochromení imunitního systému a částečně způsobují intoxikaci hostitele. Hlavním důvodem úhynu hostitele jsou ale toxiny a jiné metabolity produkované bakteriemi (Ehlers, 2002). Z infekčních larev se vyvíjí dospělci (1. generace) a okamžitě po dosažení dospělosti dochází k páření. Samice kladou vajíčka do hemocoelu hostitele, často ale zůstávají v těle samice. Z vajíček se líhnou larvy, které se celkem 4x svlékají (stadium L1, L2, L3 a L4). Po čtvrtém svlékaní dospívají (2. generace) a dále se v těle hostitele množí (OBR. 4). Dospělci 2. generace jsou často drobnější – důvodem je nedostatek potravy a velké množství parazitů v těle hostitele. Proto většina nově vylíhnutých larev ukončuje svlékání ve třetím larválním instaru (L3) a opouští hostitele v podobě nové infekční larvy (IJ) (Adams a kol., 2006). Za vhodných podmínek dochází ke smrti hostitele v rozmezí 48 – 72 hodin. Celý životní cyklus entomopatogenních hlístovek trvá několik dní – např. 7 – 10 dní při 25°C u zavíječe voskového (Galleria mellonella) (Smart, 1995).
24
OBR. 4: Životní cyklus rodu Steinernema: IJ – infekční larva; L1, L2, L3, L4 – larvální stádia; G1 – první generace; G2 – druhá generace; PI – před infekční stádium (upraveno podle Nguyen, 2010, dostupné na URL 23).
3.4 Symbiotické bakterie Hlístovky rodu Steinernema a Heterorhabditis žijí v symbiotickém vztahu se střevními fakultativně anaerobními bakteriemi rodu Xenorhabdus a Photorhabdus. Oba tyto rody řadíme mezi gramnegativní bakterie kmene Proteobacteria, třídy Gammaproteobacteria a čeledi Enterobacteriaceae (do které patří např. E. coli a další typické střevní bakterie). Symbióza je ostře specifická, druh bakterie je závislý na rodu hlístice a naopak. Proto rod Steinernema obsahuje ve střevní mikroflóře pouze rod Xenorhabdus a Heterorhabditis bakterie rodu Photorhabdus (Ehlers, 2001). Největší kolonie bakterií jsou v přední části střeva infekčních larev, jsou zde chráněny před vnějšími vlivy a larva jim zároveň umožňuje transport do sterilního prostředí v těle hlístovkou napadeného hmyzu. Bakterie v těle hmyzu ochromují imunitní systém a další ochranné mechanismy, a vytváří tak ideální podmínky pro další 25
vývoj a množení hlístovek. Působením bakteriálních enzymů rozrušují tkáně hostitele a mění ho na hmotu lépe stravitelnou pro hlístovky. Někdy se těmito bakteriemi hlístovky přímo živí (Han a Ehlers, 2000).
3.5 Nejvýznamnější zástupci Jak již bylo uvedeno, v současné době bylo popsáno pouze 46 druhů rodu Steinernema a 10 druhů rodu Heterorhabditis. Pouze některé z těchto druhů jsou v rámci IOR využívány. Důvodem je především nižší rozšíření některých druhů a také specificita k hostitelům – využívají se tedy druhy, které nejčastěji parazitují v zemědělských škůdcích. 3.5.1 Steinernema carpocapsae S. carpocapsae patří mezi nejznámější a ve světě nejčastěji používané druhy rodu Steinernema. Tento druh je hojně rozšířen po celé planetě, žije ve všech biomech, pokud se zde vyskytuje některých z vhodných hostitelů. Poprvé byl tento druh popsán přímo u nás na území bývalého Československa u obce Holovousy (Mráček a Weiser, 1988). Dospělci mají válcovité tělo kryté hladkou kutikulou. V hlavové části se tvar těla postupně zužuje. Ústní dutina je velmi krátká, dominantou trávicí trubice je mohutný svalnatý jícen, který se rovná až 1/7 celkové délky těla. Pysky kolem ústního otvoru jsou spojené a nesou dva kruhy papil. Vylučovací otvor je obvykle umístěn před objícnovým prstencem. Samice první generace jsou mohutné a dorůstají až délky 10 mm. Vagina je krátká se svalnatými stěnami. Ocas má kónický tvar bez výrazného koncového zašpičatění. Samice druhé generace jsou výrazně menší, přesto mají tělo pořád poměrně robustní. Samci první generace mají jednoduché nepárové testes. Spikuly jsou zakřivené (OBR. 5). Kónický ocas je protažen do trnovitého výběžku. Samci druhé generace jsou výrazně menší. Ve druhé generaci vznikají samci v menší míře, převažují samice. Infekční larvy (IJ) měří pouze 500 – 700 m, jejich tělo je štíhlejší než tělo parazitických stádií. V tomto stádium jsou řitní i ústní otvory uzavřené, střevo a jícen jsou tedy nefunkční. Tělo je kryto silnou kutikulou (L3 – po druhé svlékání), která má v ocasní části na 26
bocích těla ztloustlá (Nguyen a kol., 2007). Symbiotickou bakterií je v největší míře Xenorhabdus nemathophilus (Adams a kol., 2006). Poprvé byl druh Steinernema carpocapsae popsán jako parazit housence obaleče jablečného (Cydia pomonella), dnes se hojně využívá v boji proti široké škále škůdců – nejčastěji jsou to právě zástupci motýlů, případně některé larvy brouků škodící na kořenech rostlin. Nejúčinněji působí v teplotě 22 – 28°C. Je velmi citlivý na koncentraci oxidu uhličitého, který hostitel produkuje. Proto je nejčastější vstupní bránou vyústění spirákul (URL 24).
OBR. 5: Steinernema carpocapsae. A: samice - hlavová část; B: celé tělo samice; C: celé tělo samce; D: spikuly, laterální strana; E: gubernaculum, laterální strana; F: gubernaculum, dorzální strana (upraveno podle Nguyen a kol., 2007).
27
3.5.2 Steinernema feltiae Hlístovka S. feltiae (OBR. 6), u nás nejhojněji užívaná EPN, byla poprvé popsána jako parazit housenek osenice polní (Agrotis segetum) ve východní části Ruska (Poinar 1979). Kutilka dospělců je hladká, bez výběžků. V oblasti ústního otvoru je pouze jeden kruh papil, pysky jsou nezřetelné. Vylučovací otvor je podobně jako u S. carpocapsae umístěn před objícnovým prstencem. Samice první generace jsou dlouhé 9 – 18 mm. Vagina je krátká, sklerotizovaná. Samice druhé generace jsou vzhledově stejné, ale výrazně menší – 0,8 – 3,5 mm. Samci první generace dorůstají velikosti 1,6 – 2,8 mm, jejich tělo je mírně zakřivenou do tvaru písmene C. Ocasní část nese prodloužené zakřivené spikuly. Samci druhé generace jsou stejně jako samice analogicky drobnější – jejich velikost se pohybuje mezi 0,7 a 1,4 mm. Výběžek na ocasní části mají více protáhlý než samci první generace. Tělo infekční larvy je drobnější a především štíhlejší, délka se pohybuje mezi 0,75 – 0,95 mm. Od předního i zadního konce těla se směrem do středu pozvolna zužuje. Larvy zůstávají poměrně dlouho ve stadiu L2, infekčním stadiem je ale opět larva L3 (Nguyen a kol., 2007).
OBR. 6: Steinernema feltiae, IJ (upraveno podle URL 25, autor: Holopainen, 17. 10. 2008).
28
Silná kutikula larvy L2 umožňuje přežití i v teplotě pod 10°C, aktivní je ale pouze při teplotě 15 – 25°C (URL 26). Jedná se tedy o velmi odolný druh vhodný i pro chladnější oblasti. Její výskyt byl zaznamenán i v teplejších oblastech. S S. feltiae je úzce spojena symbiotická bakterie druhu Xenorhabdus bovienii (Adams a kol., 2006). Primárně útočí na larvy dvoukřídlých včetně pakomárů, komárů, tiplic, vrtulí, smutnic atd. V současnosti se ale používá v boji proti různým škůdcům – dvoukřídlí, motýli, brouci (Campos – Herrera a kol., 2006). Orientují se pomocí čichu a do hostitele vnikají trávicí případně dýchací soustavou (URL 24). 3.5.3 Steinernema glaseri Tato hlístovka byla poprvé nalezena v larvách listokaze japonského (Popillia japonica) v New Jersey. Povrch těla je krytý hladkou kutikulou, která v ústná části vybíhá v šest papil v jednom kruhu. Vylučovací otvor je stejně jako u předchozích zástupců umístěn před objícnovým nervovým prstencem. Velikost dospělců první generace se pohybuje mezi 15 – 19 mm a patří tak mezi největší zástupce rodu Steinernema. Nejmohutnější jsou analogicky samice první generace, jedinci druhé generace jsou menší, drobnější. Samice mají ocasní část těla zaoblenou, samci mají ocasní část zakončenou trnitým výběžkem. Infekční larvy dorůstají délky 8,6 – 14 mm. Tělo IJ se směrem ke koncům trávicí trubice zužuje. Na stranách kutikuly jsou ztloustlé pásy (URL 27). Nejčastějším střevním symbiontem S. glaseri je bakterie Xenorhabdus poinarii (Adams a kol., 2006). Přirozeně se tento druh vyskytuje především v teplejších oblastech Severní i Jižní Ameriky, ale výskyt v Evropě není výjimkou. Primárně parazituje v larvách brouků – především čeledi Scarabeidae, Chrysomelidae, Curculionidae, Elateridae; výjimkou nejsou ani nálezy v housenkách motýlů a dokonce larvách rovnokřídlých (URL 27). S. glaseri je nejvhodnější pro infekci hostitelů, kteří se v půdě pohybují velmi pomalu – např. housenky brouků (URL 24). Nevýhodou tohoto druhu pro využití v IOR je právě jeho velikost, která zvyšuje cenu za kus.
29
3.5.4 Heterorhabditis bacteriophora Heterorhabditis bacteriophora (OBR. 7) patří mezi drobnější zástupce hlístovek. Samice první generace dorůstají délky 4 -5 mm, samci a samice druhé generace jsou opět drobnější. Na povrchu těla je celistvá hladká kutikula, samci mají podobně jako zástupce rodu Steinernema trnovité zakončení ocasní části. Infekční larvy dorůstají maximální délky 0,5 mm. Jejich tělo se opět směrem k vyústění trávicí trubice zužuje (Nguyen a kol., 2007).
OBR. 7: hlístovky Heterorhabditis bacteriophora uvolněné z usmrcené housenky Galleria mellonella (upraveno podle URL 28, autor: Peggy Greb, USDA Agricultural Research Service, Bugwood.org) Nejčastějším symbiontem je bakterie Photorhabdus luminescens (Adams a kol., 2006). Tato bakterie má schopnost bioluminiscence, ale význam této fyziologické funkce dosud není znám. Heterorhabditis bacteriophora patří v současné době mezi nejvýznamnější EPN. Její výhodou je především přizpůsobivost - útočí na různorodé larvy motýlů, brouků i
30
dalšího hmyzu. Nejúčinnější je při teplotách do 20°C. Nevýhodou je naopak její nestabilita a vysoká úmrtnost drobných infekčních larev (URL 24). 3.5.5 Ostatní zástupci EPN Mezi vhodné druhy EPN patří také Steinernema kushidai, která byla doposud izolována pouze v Japonsku. Primárně útočí na půdní housenky motýlů a je velmi odolná. Nejvhodnější lokalitou pro IOR je pro ni samozřejmě její přirozená lokalita – tedy Asie. Symbiotickou bakterií je Xenorhabdus japonicus (Adams a kol., 2006). Steinernema riobrave byla prozatím volně izolována pouze v Mexiku. Mezi nové a výhodné vlastnosti EPN u ní byla pozorována vysoká stabilita při velkých výkyvech teploty půdy (až nad 35°C) a tolerance k vysušenému terénu. Parazituje v rozličných skupinách hmyzu – prokázána byla především vysoká účinnost vůči housenkám škodícím na obilovinách. Účinně se používá při regulaci škůdců citrusů čeledi Curculionidae. Steinernema
scapterisci
se
používá
pro
kontrolu
některých
škůdců
rovnokřídlých – např. krtonožek, které okusují kořenový systém plodin. Patří také mezi druhy tolerantní vůči změnám vnějších podmínek. Heterorhabditis megidis se využívá především při ochraně vinné révy před brouky – např. nosatcem révovým. Masově se používá v západní Evropě a USA (URL 23). Podobně využívána i rozšířena je také Heterorhabditis maralatus. Heterorhabditis atacamensis je nově popsaným druhem EPN. Poprvé byla popsána v Chile a pojmenována po poušti Atacama. Je dalším druhem, který toleruje i extrémní podmínky jako jsou suchá písčitá půda a vysoké teploty (Edgington a kol., 2011). Další druhy EPN jsou využívány pouze v omezené míře v závislosti na místních podmínkách, případně experimentálně.
3.6 Přípravky na bázi EPN Celá řada evropských a dokonce už i českých firem (Andermatt Biocontrol, Koppert, Biocont laboratory atd.) nabízí přípravky pro boj s obtížnými škůdci obsahující právě entomopatogenní hlístovky. Přehled těchto firem je součástí této práce. 31
V ČR jsou registrované přípravky na bázi těchto EPN: Steinernema feltiae (např. Entonem – Biocont Laboratory, URL 29) a Heterorhabditis bacteriophora (Larvanem – Biocont Laboratory, URL 30). Důvodem je jejich spojitost s našimi nejběžnějšími škůdci a také tolerance vůči místním podmínkám prostředí. Jednotlivé firmy prodávají různě velká balení (většinou se udává přibližný počet kusů infekčních larev nikoli gramáž). Způsob aplikace se může lišit v závislosti na druhu EPN, druhu škůdce a typu pěstované plodiny, základní princip je ale stejný (Nermuť a kol., 2012). Obsah balení se rozmíchá v zadaném objemu vody, při tom je nutné dodržet teplotu vody, která je uvedena v návodu. Poté se nechá roztok ustát a následně se aplikuje na zemědělskou plochu. Nejvhodnější je aplikace pomocí postřiku, ale některé přípravky nebo také škůdci, vyžadují přímou zálivku. Dle typu škůdce a plodiny se také udává přibližné období, kdy je vhodné EPN aplikovat (většinou na jaře), pokud bychom přípravek aplikovali v jinou roční dobu, je pravděpodobné, že dojde např. k předčasnému úhynu hlístovek, případně se hlístovky se škůdcem úplně minou (URL 31). Po aplikaci přípravku je nutné omezit používání chemických pesticidů a hnojiv, které by ovlivňovaly životní cyklus hlístovek (bližší specifikaci vždy uvádí výrobce). Další údržba po aplikaci nutná není – poté co hlístovky zneškodní škůdce, se infekční larvy šíří dál a hledají další hostitele, v případě, že žádného nenajdou, postupně uhynou. Rozmíchaný přípravek obsahující EPN je vždy nutné co nejdříve použít a rozhodně ho dlouhodobě neskladovat – hlístovky by v roztoku uhynuly a přípravek by už neměl proti škůdcům žádný vliv (Divya a Sankar, 2009). Nepoužívaný prošlý prostředek není nutné odborně likvidovat – je biologicky zcela nezávadný (URL 32).
3.7 COST 850 COST 850 je označení mezinárodního program, jehož hlavním cílem bylo poznání a pochopení vzájemných vztahů mezi EPN a jejich symbiotickými bakteriemi. Na základě těchto poznatků se zavádějí dokonalejší metody a postupy při využívání EPN při biologické kontrole (URL 33). Přestože byl mezinárodní program ukončen v roce 2006, další výzkum stále pokračuje – v soukromých firmách, které přípravky pro IOR produkují.
32
4. Entomopatogenní houby Houby (Fungi) jsou velmi různorodá skupina, jejíž systém neustále prodělává mnoho změn na základě nových poznatků molekulární biologie. Řadíme mezi ně jednobuněčné i mnohobuněčné eukaryotické organismy s různými mechanismy rozmnožování – sexuálním, asexuálním, případně střídáním obou. Odborná literatura pro vybrané houby, které lze použít v rámci IOR zavádí termín entomopatogenní houby (= EPF - Entomopathogenic Fungi).
4.1 Taxonomie EPF patří výlučně mezi houby, které ztratily schopnost pohlavního rozmnožování, případně se takto množí jen výjimečně. V současném systému jsou řazeny do pomocného oddělení Deuteromycota (Fungi imperfecti) a pomocné třídy Hyphomycetes.
4.2 Morfologie a anatomie Skupinu Hyphomycetes řadíme mezi mikroskopické houby, které se množí nepohlavním způsobem. Konidie – tedy jejich spory – se tvoří na konci nebo po stranách hyf, případně vznikají ze samostatných buněk. Jednotlivé druhy většinou rozlišujeme podle tvaru, počtu, uspořádání, textury apod. konidií. EPF mohou obsahovat různé pigmenty a produkovat specifické metabolické produkty (URL 34).
4.3 Životní cyklus a mechanismus napadení EPF pronikají do svého hostitele většinou přes kutikulu. Cesta nákazy je podobná kontaktním insekticidům. Výjimečně dochází k průniku přes ústní ústrojí (hlavně spory vodních druhů), stigmata nebo pohlavní ústrojí (Weiser, 1966). Konidie přilne k povrchu kutikuly, a pokud má vhodné podmínky, začne pozvolna klíčit a prorůstá kutikulou dovnitř hostitele. Schopnost pevně přilnout na povrch těla hostitele zajišťují specifické látky konidie, ale také složení kutikuly
33
hostitele. Na procesu klíčení a penetrace kutikuly podílí řada další faktorů a to především podmínky vnějšího prostředí - teplota, vlhkost, tlak (Landa a kol., 2007). Prvním krokem vývoje houby je tedy adheze konidie k hostiteli. Vytvoření vazby je zcela pasivní, podílí se na něm především prostředí. Konidie takto může přilnout i na kutikulu jiných zástupců hmyzu, kteří nepatří mezi její běžné hostitele. V takovém případě nemusí k vyklíčení houby vůbec dojít. V případě setkání s cílovým hostitelem dochází k navázání specifických látek spory a kutikuly a konidie začne klíčit. Pro růst klíčku a penetraci kutikuly jsou nutné vhodné podmínky – výživa houby a dostatečná vlhkost. Pro penetraci kutikuly houba využívá spolupůsobení mechanického tlaku a specifických enzymů. Hyfa postupně prorůstá až do hemocelu hostitele, kde se dále rozrůstá. Během klíčení a růstu produkuje řadu enzymů a také metabolických produktů, které působí na hostitele toxicky. Během růstu uvnitř hostitele musí houba překonat reakce jeho imunitního systému. K tomu slouží opět především sekundární metabolity. Pokud imunita nezvládne zdolat prudký růst houby pomocí buněčných mechanismů (enkapsulace, fagocytóza), dochází k odumření hostitele. Příčinou smrti je primárně kombinace intoxikace a narušení vnitřních orgánů a dále také oslabení organismu vyčerpáním živin a zásobních látek. Usmrcením hostitele se mění životní strategie houby z parazitismu na saprofytismus (Castrillo a kol., 2005). Houba dále prorůstá mrtvým hostitelem a vytváří mycelium, ze kterého se postupně uvolňují konidie (vzniklé nepohlavním rozmnožováním). Konidie se šíří pasivně – vodou, vzduchem, případně kontaktem infikovaného hostitele se zdravým jedincem (Shah a Pell, 2003). Konidie mají dle druhu houby hydrofobní nebo hydrofilní povrch. Na tomto faktu je závislá aplikace prostředků obsahující houbové organismy – hydrofilní konidie se rozptylují ve vodě, hydrofobní konidie se nejlépe mísí v olejových nosičích (Radová, 2010).
4.4. Nejvýznamnější zástupci EPF V současné době je popsáno přibližně 750 druhů hub, které napadají tělo hmyzu nebo roztočů. Mezi nejvýznamnější zástupce EPF řadíme rod Beauveria, Isaria (Paecilomyces), Metarhizium, Nomuraea, Verticillium a také Hirsutella (Goettel a kol., 2008).
34
4.4.1 Beauveria bassiana Beauveria bassiana je běžně rozšířenou entomopatogenní houbou, vyskytuje se volně v půdě a je rozšířená po celém světě. Poprvé byla popsána v roce 1835 italským entomologem Agostinem Bassim, který objevil její škodlivé účinky na larvách bource morušového (Bombyx mori). Na hostiteli vytváří mycelium bílé barvy (OBR. 9). Konidie jsou kulovité nebo oválné a vyrůstají ve shlucích nebo hroznech (OBR. 8).
OBR. 8: mikroskopické zobrazení Beauveria bassiana (upraveno podle URL 35). Do hostitele vstupuje penetrací přes kutikulu na povrchu těla, případně před dýchací soustavu nebo ústním ústrojím. Uvnitř těla hmyzu se houba postupně rozrůstá a tvoří velké množství blastospor (= spory vzniklé nepohlavním rozmnožováním uvnitř hostitele). Z blastospor vznikají další hyfy, které postupně zaplní celé tělo hostitele a následně prorůstají z těla ven. Mycelium přetrvává v povrchových vrstvách půdy a v odumřelé organické hmotě. Optimální teplota pro růst se pohybuje mezi 23 a 26°C, ale houba přežívá vyšší i nižší teploty (Zimmerman, 2007).
35
OBR. 9: bílé mycelium Beauveria bassiana prorůstající tělem kněžice (upraveno podle URL 36, autor M. Villaris, 26. 7. 2011) Beauveria bassiana v přírodě napadá celou řadu druhů hmyzích škůdců všech řádů. Účinně působila např. na molici druhu Bemisia argentifolii (Wraight a kol., 2000), na lýkožrouta smrkového – Ips typographus (Kreutz a kol., 2004), na bělokaze druhu Scolytus amygdali (Batta, 2007) a dokonce na krtonožky (Thomson a kol., 2007). 4.4.2 Isaria fumosorosea Isaria fumosorosea (dříve Paecilomyces fumosoroseus) patří také mezi hojně rozšířené entomopatogenní houby. V mládí vytváří houba na těle hostitele husté bílé mycelium, které postupně tmavne od narůžovělé, přes nafialovělou až po šedou barvu (OBR. 10). Starší mycelium šedé barvy ztrácí vatovitý charakter a povrch se mění na prašný – tedy je pokryt silnou vrstvou zralých konidií. Konidie seskupené do řetízků mají oválný tvar a oddělují se postupně. Hlavní vliv na klíčení konidií má jako u všech hub vlhkost prostředí - Isaria fumosorosea vyžaduje až 95% vlhkost. Optimální teploty pro růst jsou opět 20 – 30°C, ale přečkává teploty vyšší i nižší (Zimmerman, 2007).
36
V přírodě často napadá larvy motýlů případně dvoukřídlých. Prokázán byl také její mykoparazitizmus na houbě Sphaerotheca fuliginea (padlí okurkové) (Kavková a Čurn, 2005).
OBR. 10: kultura houby Isaria fumosorosea (upraveno podle URL 37). 4.4.3 Metarhizium sp. Zástupci rodu Metarhizium (OBR. 11) jsou kosmopolitně rozšíření. Jako ostatní houby jsou vázáni na vlhké a teplé prostředí. Metarhizium anisopliae je možné využít v boji proti celému spektru hmyzích škůdců – rovnokřídlí, dvoukřídlí, brouci, motýli, blanokřídlí atd. (Zimmerman, 1993).
OBR. 11: kultura houby Metarhizium anisoplie (upraveno podle URL 37).
37
4.4.4 Verticillium sp. Houby rodu Verticillium jsou významnými patogeny hmyzích škůdců a některé druhy jsou aktivní dokonce proti škodlivým hlísticím (háďátka) a některým houbovým onemocněním (Goettel a kol., 2008). 4.4.5 Nomuraea sp. EPF rodu Nomuraea (OBR. 12) jsou svým parazitismem vázané především na housenky motýlů. Působení Nomuraea rileyi je hlavním důvodem mortality v populacích můrovitých (Suwannakut a kol., 2005).
OBR. 12: mycelium Nomuraea cylindrospora na těle cikády (Tanna japonensis) (upraveno podle URL 38). 4.5 Přípravky na bázi EPF V nabídce zahraničních firem se už vyskytuje celá řada přípravků obsahující EPF – registrováno okolo 200 přípravků (Faria a Wraight, 2007), které obsahují především spory Beauveria bassiana. Jedná se o výrobky firem v USA, případně států jižní Ameriky. V České republice v současné době není Státní rostlinolékařskou správou žádný z přípravků obsahující EPF evidován. Přesto na našem území probíhá celá řada testů a studií využívajících právě EPF – likvidace lýkožrouta smrkového na Šumavě (Landa a kol., 2001). 38
Účinnou složku většiny zahraničních preparátů na bázi entomopatogenních hub tvoří konidie nebo blastospory (spory vzniklé nepohlavním rozmnožováním uvnitř těla hostitele). Jejich aplikace je velmi podobná jako u přípravků s EPN.
5. Entomopatogenní bakterie Mezi organismy využívané v rámci IOR řadíme samozřejmě také bakterie. Mezi entomopatogenní hlístovek
a
bakterie neřadíme symbiotické bakterie, které žijí ve střevech
podílí
se
na
intoxikaci
hmyzího
škůdce
při
napadení
EPN.
Entomopatogenních bakterií bylo v současné době popsáno přes 90 druhů a jistě jich je mnohem více (URL 39).
5.1 Taxonomie Systematicky nelze entomopatogenní bakterie zařadit do jedné skupiny, jsou mezi
nimi
totiž
zástupci
gramnegativních
(např.
Pseudomonadaceae,
Enterobacteriaceae) i grampozitivních bakterií (např. Deinococcaceae, Baccillacea). Z praktických důvodů se pro přípravky IOR používají především bakterie čeledi Baccillacea, které mezi ostatními bakteriemi nemají v účinnosti konkurenta. V rámci rodu Bacillus je známo přibližně 70 druhů, z nichž více než 20 je běžně izolováno z různých druhů hmyzích hostitelů (URL 40). K běžným entomopatogenním zástupcům tohoto rodu patří především Bacillus thuringiensis, dále B. alvei, B. cereus, B. larvae, B. laterosporus, B. popilliae, B sphaericus, B. subtilis atd.
5.2 Charakteristika Bakterie čeledi Baccillacea řadíme mezi grampozitivní bakterie tyčinkovitého tvaru. Tvoří nepravidelné kolonie buněk a formují teplotně odolné endospory. Převažuje u nich aerobní metabolismus, případně fakultativně aerobní (např. Bacillus), najdeme mezi nimi ale i zástupce anaerobní (např. Clostridium).
39
5.3 Životní cyklus a mechanismus napadení Mechanismus účinku bakterie na larvy hmyzu lze zjednodušeně rozdělit na dvě fáze. První fází je toxikémie, tedy oslabení nebo usmrcení hostitele v důsledku působení metabolitů bakterie na buňky střevního epitelu střeva hostitele (OBR. 13). Druhá fáze zahrnuje septikémii, která je způsobena masivní invazí bakterií v tělní dutině. Usmrcení hostitele podmiňují obě tyto fáze společně – toxiny oslabují tělo a bakterie se mezitím mohou dostatečně namnožit. Krystaly bakterie (krystal = proteinová inkluze) jsou tvořeny z velkých proteinů, které se uvnitř hmyzího těla chovají jako protoxiny. Nejprve musí být ovšem aktivovány. Krystaly rodu Bacillus jsou nerozpustné v neutrálním a kyselém prostředí a v zažívacím traktu většiny živočichů proto nedochází k jejich aktivaci. Sliznice střeva hmyzích hostitelů má ale pH vyšší, tedy alkalické. V alkalickém prostředí dochází k rozpuštění krystalů a aktivaci protoxinů. Samostatný protoxin nebezpečný není, ale v důsledku působení proteolytických enzymů přítomných ve střevě hostitele se mění na toxin (Gill a kol., 1992). Toxiny ve střevě poškozují buněčné membrány a tím pádem narušují semipermeabilitu buňky. Poškozené buňky bobtnají, následně praskají a odumírají. Poškození střeva je pro larvu letální stav – přestává přijímat potravu, není schopna pohybu a po několika hodinách uhyne (URL 40). Při narušení střevní stěny dochází ke snížení pH, čímž se aktivují bakteriální spory. Spory klíčí, pronikají do tělní dutiny hostitele a po namnožení způsobují septikémii. Infikovaná larva v důsledku septikémie začne pozvolna rozkládat. Pokud larva neuhyne dříve působením toxinů, podlehne septickému šoku. Příznaky septikémie se na larvách projeví v rozmezí 3 až 5 dnů od iniciace infekce (URL 41).
40
OBR. 13: Životní cyklus B. thuringiensis: A) mikroskopická fotografie kultury bakterií. B) Schéma životního cyklu B. thuringiensis: 1) klíčení, hydratace spor; 2) klíčení, vznik vegetativní buňky; 3) růst a množení vegetativních buněk; 4) sporulace, tvorba spor (s) a krystalový inkluzí (c); 5) rozpad buňky, uvolňování spor; 6) klidová fáze, letargie (upraveno podle URL 41).
41
5.4 Nejvýznamnější entomopatogenní bakterie Jak již bylo popsáno, nejčastěji jsou používány bakterie čeledi Baccillacea, konkrétně rodu Bacillus. Účinky některých dalších skupin bakterií vykazují negativní vliv na ekosystém, na růst a vývoj pěstované plodiny, případně dokonce na konzumenta plodiny. V současné době probíhá řada experimentů, jejichž cílem je izolovat vhodné a bezpečné kmeny bakterií. Nevýhodou některých kmenů je také jejich úzká specificita ke konkrétnímu hostiteli. Žádnou novinou nejsou ani GMO na bázi bakterií. Již od roku 2005 se u nás hojně pěstuje např. geneticky modifikovaná kukuřice. Jedná se o kukuřici s vloženým genem bakterie Bacillus thurigiensis (tzv. Bt - kukuřice), která má díky genům bakterie vysokou odolnost vůči běžným škůdcům - zavíječi kukuřičnému (Ostrinia nubilalis) a bázlivci kukuřičnému (Diabrotica virgifera) (URL 42). Současná molekulární biologie a genetika vytváří další možnosti podobně upravených organismů. Nejefektivnější výsledky a odolnost byly zaznamenány u geneticky upravených obilovin (URL 43). 5.4.1 Bacillus thuringiensis Bacillus thuringiensis je kosmopolitně rozšířenou bakterií, běžně se vyskytuje v půdě, v organických zbytcích nebo na povrchu rostlin. Tvoří tyčinky, které obsahují oválnou nepohlavní endosporu a parasporální inkluzi (= krystal). Přítomnost krystalu odlišuje B. thuringiensis od příbuzného půdní bakterie Bacillus cereus (Helgason a kol., 2000). Parasporální krystal představuje klíčový a unikátní prvek toxicity všech biopreparátů na bázi B. thuringiensis. Krystal v sobě nese několik různých proteinů, které tvoří vazbu na specifické receptory buněk střevního epitelu larev hmyzu a působí jako endotoxiny. Na druhu toxinu případně kombinaci více toxinů je závislá síla virulence bakterie. U různých kmenů B. thuringiensis bylo dosud izolováno a popsáno několik desítek toxinů. V současné době se cíleně šlechtí nové kmeny B. thuringiensis, nesoucí vhodnou kombinaci endotoxinů, která způsobuje vyšší virulenci, působí i proti rezistentním druhům, má větší odolnost vůči abiotickým faktorům apod. (Bravo a kol., 2007). B. thuringiensis se hojně používá v boji proti celé řadě škůdců – nejčastěji proti larvám motýlů (housenky molů, můr, píďalek, obalečů), některým broukům (larvy mandelinek) a larvám dvoukřídlých (komáři, pakomáři, muchničky) (URL 39). 42
Jak již bylo zmíněno, využívá se vhodných vlastností jednotlivých kultur bakterií a šlechtí se co nejúčinnější kmeny. B. thuringiensis se prodává v několika různých variantách – israelensis, aizawai, tenebrionis, kurtsaki a další. 5.4.2 Bacillus popilliae Další ze zástupců rodu Bacillus se u nás sice výrazně nepoužívají, v západním světě ale slaví velký úspěch. Bakterie Bacillus popilliae (Paenibacillus popilliae) se využívá v USA při likvidaci půdních larev tzv. japonského brouka (Popillia japonica). Dospělý brouk škodí na okrasných rostlinách nebo na ovocných stromech, larvy poškozují kořeny. Napadení bakterií se projevuje mléčným zbarvením larvy (OBR. 14) a následným úhynem (URL 44). Podobně je v USA využívána také příbuzná bakterie Bacillus lentimorbus. Nevýhodou obou bakterií je jejich úzká specificita ke konkrétnímu hostiteli (URL 45).
OBR. 14: A - larva infikovaná bakterií Bacillus popilliae; B – zdravá larva (upraveno podle URL 46).
5.5 Přípravky na bázi entomopatogenních bakterií Přípravky obsahující EPB (např. Biobit – URL 47) patří mezi nejdéle vyráběné prostředky pro IOR ve světě. Na českém trhu sice není příliš velký výběr mezi vlastními 43
přípravky ani mezi druhem účinného organismu, přesto patří mezi nejužívanější přípravky. Jejich výhodou je zdravotní nezávadnost, neomezená spotřební lhůta (spory bakterie vydrží dlouhou dobu v klidovém stádiu) a nenáročnost při skladování. Přípravky na bázi nejužívanější bakterie B. thuringiensis jsou vhodnými parazity široké škály škůdců. Bakterie navíc např. na rozdíl od EPN lépe zvládají výkyvy teplot a změny abiotických podmínek. Aplikace přípravků je opět jednoduchá. Přípravek se zředí v zadaném poměru s vodou a pomocí postřiku se aplikuje na plodiny zasažené škůdcem. Nejefektnější je provádět postřik krátce po vylíhnutí larev (v prvním instaru škůdce) (URL 48). V USA se prodávají také lisované tablety, které se nechají rozpustit ve vodních nádržích, kde se vyvíjí larvy dvoukřídlého hmyzu (URL 49).
6. Entomopatogenní viry Entomopatogenní viry tvoří širokou a významnou skupinu organismů účinných při likvidaci hmyzích škůdců. V rámci IOR jsou však využívány pouze v omezené míře. Hlavním důvodem je náročnost výběru vhodného viru. Entomopatogenní viry jsou úzce specifické ke konkrétnímu škůdci. Výroba a vývoj prostředků obsahující viry jsou relativně drahé.
6.1 Taxonomie Systematické zařazení entomopatogenních virů podobně jako bakterií je poměrně složité. Známé a popsané viry můžeme zařadit do více než 15 čeledí. Mezi nejvýznamnější patří viry z čeledi Baculoviridae (bakuloviry), dále např. čeledi Rhabdoviridae, Iridoviridae, Entomopoxviridae a Parvoviridae. V rámci některých čeledí bylo působení na hmyz pozorováno pouze výjimečně (např. čeleď Birnaviridae). Baculoviridae se svým působením vážou výhradně na hmyz, případně jiné členovce. Dosud bylo izolováno a popsáno více než 1600 druhů entomopatogenních virů, které infikují více než 1000 různých druhů hostitelů (URL 50).
44
6.2 Charakteristika Tzv. bakuloviry řadíme mezi DNA viry (obsahují infekční DNA). Virion je poměrně velký, tyčinkovitého tvaru a je obalen bílkovinnou membránou, která je navíc zapouzdřena v proteinové matrici. Výjimečně může ochranná proteinová matrice chybět. Viriony se většinou vyskytují samostatně, ale mohou tvořit i ucelené skupinky.
6.3 Životní cyklus a průběh infekce Jak již bylo řečeno, entomopatogenní viry jsou úzce selektivní a infekci vyvolávají pouze u konkrétního druhu hostitele. Podobně jako jiné entomopatogenní organismy napadají hmyz převážně v larválním stadiu. Cestou infekce je zpravidla trávicí soustava – viriony se do těla dostávají pasivně s potravou. Uvnitř střeva hmyzu je alkalické prostředí, které rozpouští bílkovinný obal a uvolňuje tak infekční viriony do prostředí. Viriony okamžitě napadají buňky střevního epitelu. Uvnitř infikovaných buněk se replikují a produkují další viriony. Sekundárně vzniklé viriony se nezapouzdří do bílkovinných obalů, ale infikují další buňky a hemolymfou jsou postupně roznášeny do celého těla. Takto dochází k druhotné infekci dalších vnitřních orgánů. Ke zpětnému obalení virionů dochází až v závěru infekce, při usmrcení hostitele. V závěrečných fázích infekce je larva vyplněna obalenými viriony a postupně dochází k změknutí a rozkladu tělních tkání. Po prasknutí kutikuly se tekutý obsah vytéká a infekční viriony se uvolňují do prostředí (URL 51). Doba od počátku infekce až po usmrcení se různí v závislosti na druhu hostitele i viru, pohybuje se v rozmezí 5 až 15 dnů. Viry vyvolávají bouřlivou infekci, která napadenou larvu už v samém začátku ochromí – přestane přijímat potravu, omezuje pohyb, mění barvu a tvar apod. V přírodě běžně dochází k přemnožení přirozeně se vyskytujících virů a vzniku epidemie, která vede k vyhlazení celých populací některých druhů hmyzu. Tento efekt podporují přípravky na bázi entomopatogenních virů.
45
6.4 Významní zástupci Entomopatogenních virů je obrovské množství a jejich výzkum je značně komplikovaný, a proto je téměř nemožné vybrat pouze nejvýznamnější druhy. Obecně lze nejznámější z virů rozdělit do dvou rodů – Granulovirus a Nucleopolyhedrus. 6.4.1 Granulovirus Rod Granulovirus (Granulosis Virus = GV) je charakteristický infekcí pouze jedním obaleným virionem, který je uložený v bílkovinné ochranné matrici. Matrici tvoří bílkovina granulin. Replikace těchto virů probíhá z hlavní části v cytoplazmě infikované buňky. Velikost virionů je nepatrná – pouze desetiny mikrometrů (Blissard a Rohrmann, 1990). Onemocnění vyvolané GV se souhrnně nazývají granulózy. 6.4.2 Nucleopolyhedrus Viry tohoto rodu bývají někdy označované jako tzv. polyedrické viry (Nuclear Polyhedrosis Viruses = NPV). Viriony NPV jsou v bílkovinné matrici uloženy ve skupinkách. Ochranou látkou je v tomto případě krystalická bílkovina polyhedrin. Tyto viry se replikují v jádře napadené buňky. Namnožené viriony se obalují a tvoří tzv. polyedr, ve kterém může být až několik set virionů. Velikost jednoho polyedru může být více než 10 m (Blissard a Rohrmann, 1990). Onemocnění způsobené NPV se označují jako polyedrózy případně polyedrie.
6.5 Přípravky na bázi entomopatogenních virů Přípravky s bakuloviry se vyrábí ve formě rozpustných prášků nebo koncentrátů. Obsahují granule (GV) nebo polyedry (NPV) a mnohdy také další látky, které stimulují příjem potravy hmyzích hostitelů. Výroba těchto přípravků je značně náročná a drahá, protože je nutné uměle vypěstovat velkou kulturu virů. Přípravky obsahující bakuloviry mohou být znehodnoceny UV zářením a ruší se tak jejich účinnost (Monobrullah, 2003). Dále je třeba přípravky vhodně aplikovat tak, aby se viriony dostaly do kontaktu s potravou škůdců. 46
V současné době jsou prostředky na bázi entomopatogenních virů využívány při ochraně nahosemenných rostlin a některých zemědělských plodin. Především v USA se stále častěji uplatňují v ochraně bavlníku, kukuřice a dalších obilovin. V současné době jsou u nás některé přípravky na bázi granulovirů registrovány – např. Madex (Biocont Laboratory – URL 52), Carpovirusine (Arysta LifeScience S.A.S. – URL 53).
7. Parazitoidi, predátoři a další organismy Kromě již popsaných entomopatogenních organismů je možné použít i jiné organismy, kteří jsou ke škůdci ve vztahu přirozeného parazita, parazitoida nebo přímého predátora. Jedná se především o dravé nebo parazitické druhy hmyzu a v rámci IOR jsou hojně využíváni.
7.1 Parazitoidi Hlavní rozdíl mezi parazitem a parazitoidem je v jejich působení na hostitele. Parazit se živí tkáněmi hostitele, poškozuje jeho tělo, ale jeho výskyt nevede primárně k úhynu hostitele. Samozřejmě takto poškozené tělo snadněji podléhá infekci apod., které následně ke smrti vedou. Parazitoid se nejen živí tkáněmi hostitele, ale je na něj vázán svým vývojem. Pouze díky hostiteli se může změnit v další vývojové stádium a po jeho dosažení hostitele zpravidla usmrcuje (URL 54). Mezi nejvýznamnější užívané parazitoidy používané proti zemědělským škůdcům patří někteří zástupci řádu blanokřídlí (Hymenoptera). Mezi parazitoidní organismy bývají někdy řazeny také entomopatgenní hlístovky, které jsou také závislé svým vývojem na hmyzím hostiteli. Specifickým působením střevních bakterií na hostitele se ale od běžných parazitoidů liší (Helyer a kol., 2003). Přípravky obsahující živé parazitoidy má význam aplikovat až po prvním výskytu škůdce, nelze je tedy použít preventivně. Vhodné je tedy kombinovat tyto přípravky společně s lepovými deskami a lapači, které slouží k monitoringu výskytu škůdce.
47
Mezi u nás registrované přípravky patří např. Encarsia formosa (Biocont Laboratory – URL 55), Aphidius - System (Biobest N.V. – URL 56), Dacnusa - System (Biobest N.V. – URL 57), Tricholet (Biocont Laboratory – URL 58) a další. 7.1.1 Encarsia formosa Encarsia formosa je drobná parazitická vosička čeledi mšicovníkovití (Aphelinidae), které se využívá k redukci molic a to především molice skleníkové (Trialeurodes vaporarium) a molice tabákové (Bemisia tabaci). Dospělá vosička je asi 0,6 mm velká. Samičky E. formosa kladou svým dlouhým kladélkem vajíčka přímo do larev molic (= puparium), kde se dále larvy vyvíjí. Denně takto nakladou 10 – 15 vajíček. Po krátké době (15 – 30 dnů) larvy molic černají a odumírají (URL 59). Molice skleníková patří mezi časté škůdce zeleniny pěstované ve sklenících a fóliovnících – nejčastěji rajčat, paprik, okurek nebo okrasných rostlin. Vosičky není možné používat preventivně, aplikují se až po prvním výskytu škůdce. Přípravky na bázi E. formosa mají podobu lepových destiček, na kterých jsou vosičkami infikované puparia molic. Po několika dnech od aplikace molice uhynou a vylíhnou se z nich živé vosičky, které kladou vajíčka do již škodících larev molic (URL 60). Stejné využití má také příbuzná vosička Eretmocerus eremicus. 7.1.2 Aphidius colemani Tato parazitická vosička čeledi lumčíkovití (Braconidae) je přirozeným parazitoidem mšic (Aphidoidea). Samičky kladou vajíčka do těla mšic, kde se vyvíjí až do plné dospělosti. Mšice odumírá a zůstane z ní pouze prázdná schránka A. colemani se nejčastěji užívá při ochraně rostlin před mšicí broskvoňovou a bavlníkovou. Stejně jako vosičky E. formosa se aplikují až po první výskytu škůdce v podobě kartiček s infikovanými puparii škůdce. Blízkým a stejně užívaným druhem je Aphidius ervi (URL 59). 7.1.3 Dacnusa sibirica Lumčík, který klade vajíčka přímo do larev vrtalek (rod Liriomyza). Vrtalky se sice běžně vyskytují na listech skleníkové zeleniny nebo okrasných rostlin, ale kuklí se 48
v půdě. Ve skleníkové teplotě probíhá vývoj parazitoida v larvě mnohem rychleji než vývoj vrtalky. Introdukce je doporučena na jaře a na podzim při teplotě do 20 °C volným vypouštěním dospělců do prostoru. Proti vrtalkám je možné využít i chalcidku (Diglyphus isae) (McPortland a kol., 2000). 7.1.4 Trichogramma evanescens Zástupci rodu drobněnka (Trichogramma) se celosvětově používají jako parazitoidi motýlů. U nás jsou drobněnky používané především na ochranu kukuřice proti zavíječi kukuřičnému (Ostrinia nubilalis). V dospělosti dosahují velikosti do 0,5 mm. Celý vývoj probíhá uvnitř motýlího vajíčka. Samičky vyhledávají motýlí snůšky, do kterých pak kladnou vajíčka. Larvy během vývoje se živí obsahem vajíčka a vylétnou z něj už jako dospělé drobněnky (Helyer a kol., 2003). Stejně jako ostatní parazitoidy i drobněnky je vhodné aplikovat až o opakovaném výskytu škůdce.
7.2 Predátoři Predátor je na kořist vázán potravním řetězcem, svým vývojem na ni ovšem vázán není. Přestože se dravě mohou chovat nejen dospělci, ale také larvy, vyvíjí se zcela mimo tělo kořisti. Predátoři nejčastěji nabodnou kořist svým mohutným ústním ústrojím, ochromí ji a následně vnitřní obsah těla vysají. Kořistí je převážně larva, ale může to být i dospělý jedinec (URL 61). Mezi běžně užívané predátory patří někteří draví zástupci dvoukřídlých (Diptera), ploštic (Heteroptera) a brouků (Coleoptera). Mezi přípravky s českým registrem patří např. Macrolophus - System (Biobest N.V. – URL 62), Thripor - laevigatus (Zemědělské družstvo Chelčice – URL 63), Biolaagens - CrM/CrML (Zemědělské družstvo Chelčice – URL 64) aj. 7.2.1 Aphidoletes aphidimiza Bejlomorka čeledi
Cecidomyidae
je přirozeným
predátorem
drobných
polokřídlých (Hemiptera) především mšic. Využívá se tedy především na ochranu zeleniny a okrasných rostlin pěstovaných ve sklenících, ale stále se zvažuje možnost 49
využít ji i na plodiny na otevřených plochách. Samičky kladou vajíčka v blízkosti koloniím mšic. Vylíhnuté larvy se následně mšicemi živí. Vývoj od vajíčka po dospělce trvá asi 3 týdny a za tuto dobu zneškodní jedna larva přes 100 mšic (Schelt a Mulder, 2000). Přípravky na bázi bejlomorek jsou v podobě sypkého substrátu, který obsahuje kukly. Aplikuje se na vlhkou půdu v okolí mšicemi napadených rostlin. Vzhledem k rychlosti rozmnožování mšic je vhodné aplikaci několikrát opakovat. 7.2.2 Macrolophus caliginosus Klopuška skleníková čeledi Miridae se používá k regulaci výskytu molic (především molice skleníkové), případně roztočů a mšic. Larvy i dospělci aktivně vyhledávají svoji kořist. Útok je rychlý a agresivní – ústním ústrojím napíchnou larvu molice a obsah vysávají (Helyer a kol., 2003). Klopuška se používá především k ochraně zeleniny, kterou molice často napadají. K rozšíření se používá opět sypký substrát, který se aplikuje na půdu v okolí napadené rostliny. Případně se prodává v malých košíčcích, které zavěšují přímo na rostlinu. Pro zvýšení úspěšnosti likvidace molic je doporučeno kombinovat M. caliginosus s parazitickou vosičkou E. formosa. 7.2.3 Orius laevigafus O. laevigafus je dravá ploštice napadající třásněnky, molice, svilušky a mšice. Nejčastěji je využívána k ochraně proti třásněnce zahradní (Thrips tabaci). Ke svému vývoji potřebuje pyl, kterým se v případě nedostatku potravy také živí. Dospělci za letu vyhledávají kořist, dospělci i larvy napichují podobně jako klopušky svoji kořist ústní otvorem a vysávají. V případě nadbytku kořisti zabíjí dravá ploštice více jedinců, než potřebuje pro své nasycení. Dospělci i larvy mají žluto oranžové zbarvení – slouží k maskování v květech, kde nejčastěji žijí (URL 65). Přípravky obsahující O. laevigafus jsou opět ve formě sypkého substrátu, který obsahuje směs nymf případně i dospělců. Aplikace se provádí po začátku kvetení rostlin, zejména při prvním výskytu třásněnek v opakovaných intervalech.
50
7.2.4 Coccinellidae Slunéčko Cryptolaemus montrouzieri se využívá především k ochraně okrasných rostlin a citrusů proti červcům (Coccoidea). Aplikuje se ve sklenících volným vypouštěním dospělců v blízkosti napadené rostliny po prvním výskytu červců. Na ochranu jedné rostliny stačí vypuštění dvou až tří jedinců (Helyer a kol., 2003). Hippodamia convergens je významným predátorem mšic. Úspěšně se požívá k ochraně široké škály okrasných rostlin a zeleniny. Introdukujeme volným vypouštěním na čerstvě narosený porost v ideálním případě za šera (URL 66). Při aplikaci se doporučuje dočasně uzavřít větrací otvory skleníku, aby nedošlo k předčasné migraci predátora mimo výskyt škůdce.
7.3 Draví roztoči Mezi přirozené predátory hmyzích škůdců můžeme zařadit také jiné zástupce členovců – roztoče (Acari). Roztoče je opět vhodné aplikovat při ochraně skleníkových rostlin, většina druhů totiž svoji aktivitu zvyšuje v závislosti na teple a vlhkosti. Přesto jsou některé druhy roztočů v současnosti hojně využívány k ochraně venkovních rostlin především v sadech a vinicích. Z přípravků registrovaných Státní rostlinolékařskou zprávou můžu jmenovat např. Thripex (Biocont Laboratory – URL 67), Biolaagens – Acu (Zemědělské družstvo Chelčice – URL 68), Spidex (Biocont Laboratory – URL 69), Typhlodromus pyri (Biocont Laboratory – URL 70), Biolaagens – TP (Zemědělské družstvo Chelčice – URL 71) a další. 7.3.1 Amblyseius cucumeris Tento roztoč čeledi Phytoseiidae je přirozeným nepřítelem třásněnek (Thysanoptera), případně svilušek (Tetranychus). A. cucumeris je okolo 0,5 mm velký roztoč, délka života se pohybuje kolem 22 dnů a za jeden den vysaje dospělý roztoč až 3 larvy třásněnek (Helyer a kol., 2003). Třásněnky nejčastěji poškozují opět skleníkovou zeleninu – nejčastěji se využívá na ochranu okurek. Introdukce je nejvhodnější při objevení se prvních třásněnek nebo na začátku sezóny, tzn. v období krátkého zimního
51
dne, kdy se třásněnka ještě nevyskytuje masově. Vhodné je A. cucumeris kombinovat s dravou plošticí O. laevigafus. Přípravky jsou na bázi substrátu, který obsahuje všechna vývojová stadia roztoče a aplikuje se na půdu v okolí rostlin. Případně může být dodáván v chovných sáčcích, ve kterých se roztoč množí a během několika týdnů obsazuje porost (URL 72). Příbuzný druh Amblyseius degenerans se také využívá proti larvám třásněnek. Vizuálně je od mléčně zbarveného A. cucumeris dobře rozpoznatelný podle hnědavé barvy. Také se rychleji rozmnožuje. Mezi další zástupce rodu Amblyseius patří Amblyseius californicus používaný při ochraně proti sviluškám. 7.3.2 Phytoseiulus persimilis Oranžovočerveně zbarvený dravý roztoč z čeledi Phytoseiidae se využívá k ochraně proti svilušce chmelové (Tetranychus urticae). Roztoč napadá všechna stadia škůdce, denně vysaje až 5 dospělců svilušky (Helyer a kol., 2003). Substrát obsahující všechny vývojová stádia aplikujeme buď rozhozem substrátu na rostliny, nebo jednotlivé segmenty fazolových listů s roztočem klademe na zelené části rostlin do ohnisek se sviluškou. 7.3.3 Typhlodromus pyri Další ze zástupců čeledi Phytoseiidae se používá při boji proti fytofágním roztočům. Jedná se o drobné roztoče – velikost přibližně 0,3 mm, kteří napadají jiné roztoče (Helyer a kol., 2003). U nás se využívá zejména k ochraně ovocných stromů a vinné révy na jižní Moravě. V létě se v sadech a na vinicích vplétají do větví stromů a keřů letorosty s dravým roztočem, rozmisťují se textilní sítě s jedinci roztoče, případně se klasicky aplikuje na půdu v okolí rostlin ve formě sypkého substrátu. Aplikace je možná i v zimě – v podobě textilních pásů, ve kterých dospělci roztoče přezimují přímo na kmenech stromů (URL 73).
52
7.3.4 Hypoaspis aculeifer Hypoaspis aculeifer je přirozeným nepřítelem smutnic (Sciaridae), muchnic (Bibionidae) a třásněnek (Thysanoptera). Také tento roztoč se dodává ve formě sypkého substrátu, který obsahuje všechna jeho vývojová stádia (URL 74). V České republice je tento druh používán k ochraně okrasných dřevin, ve skleníkových kulturách a také v žampionárnách.
8. Dostupnost přípravků IOR Jak již bylo v práci uvedeno, přípravky vhodné pro biologickou ochranu rostlin dnes není problém sehnat. Český trh těmito přípravky ale ještě rozhodně přesycen není, protože zde působí pouze jedna tuzemská firma (Biocont Laboratory spol. s r.o.), která přípravky sama vyrábí a nezabývá se pouze distribucí zahraničních firem. Seznam aktuálně registrovaných přípravků (TAB. 1) spravuje Státní rostlinolékařská správa. Problémem není ani nákup u zahraničních firem, které mají pestřejší nabídku. Vždy je ale nutné brát v potaz, jestli je u nás daný organismus povolen a registrován Českou rostlinolékařskou správou. Například přípravky obsahující entomopatogenní houby (produkuje např. americká firma Laverlam International – URL 75) na našem trhu registrovány nejsou, a proto není možné je používat plošně v rámci komerčního zemědělství.
53
Obchodní název přípravku
Registrační číslo přípravku
Registrant přípravku
Účinná látka
Aphidius colemani
4429-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Aphidius colemani
Aphidius-System
4503-0B
Biobest N.V.
Aphidius colemani
Biolaagens - ACo
4438-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Aphidius colemani
Aphidius ervi
4430-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Aphidius ervi
Ervipar
4445-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Aphidius ervi
Biolaagens - AA
4437-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Aphidoletes aphidimyza
Biobit XL
4213-2
Valent BioSciences Corporation
Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki
Biobit XL
4213-1
Valent BioSciences Corporation
Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki
Biobit WP
3776-2
Valent BioSciences Corporation
Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki
Biobit XL
4213-1
Valent BioSciences Corporation
Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki
Foray 48 B
3728-3
Valent BioSciences Corporation
Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki
Biolaagens - CrM/CrML
4440-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Cryptolaemus montrouzieri
Carpovirusine
4706-0
Arysta LifeScience S.A.S
Cydia pomonella Granulovirus
Madex
4691-0
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Cydia pomonella Granulovirus
Dacnusa-System
4505-0B
Biobest N.V.
Dacnusa sibirica
Minusa
4451-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Dacnusa sibirica
Dacnusa-Mix-System
4506-0B
Biobest N.V.
Dacnusa sibirica, Diglyphus isaea
Minex
4450-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Dacnusa sibirica, Diglyphus isaea
Biolaagens - EF
4441-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Encarsia formosa
Encarsia formosa
4434-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Encarsia formosa
Encarsia formosa
4422-0B
Ing. Josef Plíva
Encarsia formosa
Encarsia-System
4457-0B
Biobest N.V.
Encarsia formosa
Larvanem
4447-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Heterorhabditis bacteriophora
Larvanem
4436-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Heterorhabditis bacteriophora
Entomite
4455-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Hypoaspis aculeifer
Macrolophus-System
4421-0B
Biobest N.V.
Macrolophus caliginosus
Orius-System
4420-0B
Biobest N.V.
Orius laevigatus
Thripor-laevigatus
4454-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Orius laevigatus
Biolaagens - PP
4442-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Phytoseiulus persimilis
Phytoseiulus persimilis
4425-0B
Ing. Josef Plíva
Phytoseiulus persimilis
Phytoseiulus-System
4458-0B
Biobest N.V.
Phytoseiulus persimilis
Spidex
4433-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Phytoseiulus persimilis
Entonem
4435-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Steinernema feltiae
Steinernema-System
4504-0B
Biobest N.V.
Steinernema feltiae
Trichocap
4459-0B
BASF SE
Trichogramma brassicae
TrichoLet
1743-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Trichogramma evanescens
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Trichogramma evanescens, Trichogramma pintoi
Trichoplus
4483-1B
Biolaagens - TP
4443-0B
Zemědělské družstvo Chelčice
Typhlodromus pyri
Typhlodromus pyri
4431-0B
Biocont Laboratory, spol. s r.o.
Typhlodromus pyri
TAB. 1: Seznam aktuálně registrovaných přípravků v ČR (upraveno podle URL 76). 54
8.1 Firmy a jejich nabídka Na evropském trhu je řada firem, které produkují přípravky a doplňky pro zemědělství. Pouze některé z nich samozřejmě spadají svou kvalitou podmínky a předpoklady IOR. Některé firmy se zabývají pouze prodejem a distribucí přípravků vyrobených jinde. Mezi nejvýznamnější evropské firmy produkující přípravky pro integrovanou ochranu rostlin patří Biocont Laboratory (Česká Republika), Andermatt Biocontrol AG (Švýcarsko), E – nema (Německo), Koppert (Nizozemí), Becker Underwood (Velká Británie), Biofa AG (Německo), Biotop (Francie), Biohelp (Rakousko) a další. 8.1.1 Biocont Laboratory Je první českou firmou zabývající se výrobou a distribucí přípravků pro ochranu rostlin obsahující živé organismy. Společnost byla založena roku 1991 v Brně Ing. Milanem Hluchým a Dr. Miloslavem Zachardou, CSc. Od počátku byla jejich základním programem produkce dravého roztoče Typhlodromus pyri a vývoj systému biologické ochrany révy vinné. Systém biologické ochrany vinic během následujících let doplnili i o další organismy a stali se tak českými zakladateli ekologického vinohradnictví a ovocnářství. Firma Biocont Laboratory se úspěšně zapojila do řady projektů a studií biodiverzity agroekosystémů a tím podpořila nejen svůj rozvoj, ale především rozvoj IOR ve střední Evropě. Biocont postupně vybudoval pobočky také na Slovensku, v Polsku, v Maďarsku a v Moldávii. V současné době firmy skupiny Biocont produkují, distribuují a zabezpečují odborným poradenstvím více jak 70 prostředků biologické a biotechnické ochrany rostlin. Řada dalších evropských i celosvětových firem jejich přípravky distribuuje případně s Biocontem úzce spolupracuje (URL 77). Mezi organismy, které Biocontrol prodává, patří především draví roztoči (Amblyseius cucumeris, Phytoseiulus perimilis, Typhlodromus pyri), dravý a parazitický hmyz
(Amphidius
colemani,
Aphidoletes
aphidimyza,
Encarsia
formosa),
entomopatogenní hlístovky (Steinernema feltia, Heterorhabiditis sp., Phasmarahabditis hermaphordita) a samozřejmě také entomopatogenní bakterie (Bacillus thuringiensis). V nabídce firmy je také řada přípravků obsahující extrakty z rostlin, které působí jako
55
biopesticidy nebo také zvyšují vitalitu rostliny. Mezi další výrobky patří podpůrné prostředky, jako jsou feromonové i optické lapače, odpuzovače a hnojiva. 8.1.2 Andermatt Biocontrol AG Švýcarská firma Andermatt Biocontrol, která letos oslavila 25 let existence, patří mezi první evropské firmy zabývající se výrobou přípravků obsahujících živé organismy. Mezi jejich produkty paří přípravky na bázi bakulovirů, bakterií (Bacillus amyloliquefaciens), EPN (Heterorhabditis
bacteriophora,
Steinernema feltia,
Steinernema carpocapsae) a v neposlední řadě využívají také predátorů a prazitoidů (Ceratitis capitata, Anisopteromalus calandrae, Ephestia kuehniella, Adalia bipunctata, Habrobracon hebetor Trichogramma evanescens). Dále produkují opět celou řadu signalizačních a doplňkových prostředků (URL 78). 8.1.3 E – nema Jak už název napovídá německá E – nema se specializuje především na produkci entomopatogenních hlístovek. U zrodu firmy stál prof. Ralf – Udo Ehlers, jehož výzkum zahájil rozvoj EPN do moderního ekologického zemědělství (URL 79). V současné době nabízí E - nema několik přípravků na bázi nejznámějších EPN (Heterorhabditis bacteriophora, Steinernema feltia, Steinernema carpocapsae), které prodává dalším distributorům. 8.1.4 Koppert Jednou z nejstarších evropských firem je nizozemský Koppert. Firma má také několik dceřiných společností, které s Koppertem úzce spolupracují nebo distribuují její výrobky. Nabídka přípravků i nejrůznějších organismů je opravdu pestrá. Sortiment obsahuje přípravky na bázi EPN, entomopatogenních bakterií, bakulovirů, prazitoidů, predátorů a také některých EPF (Trichoderma harzianum) (URL 80). Jako ostatní firmy, dodává Koppert také další pomůcky, ochranné a doplňkové přípravky.
56
8.1.5 Becker Underwood Becker Underwood se sídlem ve Velké Británii má široké pole působnosti. Zaměřuje se nejen na přípravky s živými organismy, ale také na úpravu osiva, vývoj inokulantů, hnojiva a další prostředky (URL 81). Z živých organismů se specializuje především na EPN. 8.1.6 Biofa AG Německá Biofa AG dodává na trh především řadu hnojiv a podpůrných preparátů (např. s výtažkem z mořských řas). Z živých organismů se specializuje na dravé roztoče, hmyzí predátory a parazitoidy a samozřejmě také entomopatogenní hlístovky (jako jedna z mála evropských firem dodává také Heterorhabditis megidis) (URL 82). 8.1.7 Biotop Původem francouzská firma Biotop se specializuje na produkty na bázi hmyzích predátorů případně parazitoidů. Zejména se specializuje na produkty s vosičkou rodu Trichogramma, která napadá a ničí motýli (např. zavíječe kukuřičného) už ve fázi vajíčka. Dále také nabízí jako doplňkový organismus slunéčka k eliminaci mšic (URL 83). 8.1.8 Biohelp Rakouský Biohelp nabízí celou řadu biochemikálií s výtažkem z rostlin případně řas, které účinkují jako hnojiva, výživné doplňky případně také jako ochranné prostředky. Z živých organismů se Biohelp specializuje opět především na hlístovky a roztoče (URL 84).
8.2 Ceny přípravků IOR Ceny přípravků IOR se pohybují v závislosti na typu a funkci daného výrobku. Doplňkové prostředky jako jsou např. feromonové a optické lapače, odpuzovače, 57
hnojiva, ochranné sítě apod. patří mezi nejlevnější produkty. Přípravky na bázi makro – i mikroorganismů jsou o něco dražší – především pro drobné nekomerční pěstitele, přesto pokud vezmeme v potaz jejich vysokou účinnost, vychází pro spotřebitele v porovnání s čistě chemickými přípravky finančně výhodně nebo srovnatelně. V komerčním zemědělství mohou oprávněné zemědělské subjekty (AEO) žádat o řadu dotací z evropských i státních fondů, které metody IOR přednostně podporují. Do budoucna se dá počítat se snižováním cen díky inovaci technologií, technik a metod, které zajistí vyšší účinnost zvolených postupů a přípravků. Z drobných laboratorních výzkumů vyplývá, že je účinnost ochrany rostlin při užití přípravků na bázi IOR a klasických chemických pesticidů zcela srovnatelná (Williams a kol., 2005). Ve větším měřítku účinnost přípravků IOR, ale stejně tak také chemikálií, ovlivňuje řada dalších faktorů – teplota, vlhkost, povětrnostní podmínky, roční období, působení dalších organismů, druh plodiny atd. V případě objednávky prostředků ze zahraničí cenu samozřejmě navyšuje doprava a clo. 8.2.1 Cena přípravků na bázi EPN Jak již bylo zmíněno, české (OBR. 15) i zahraniční firmy produkují především výrobky obsahující hlístovky Steinernema feltia, Heterorhabditis bacteriophora a někdy také Steinernema carpocapsae, případně Phasmarahabditis hermaphordita (Biocont – Nemaslug) (URL 85). Přípravky jsou označovány počtem kusů živých organismů na balení, případně čtvereční plochou, na kterou je přípravek možné použít. Balení EPN, které dostačuje na plochu 10 m2 (cca 5 mil. kusů organismů) se cenově pohybuje v rozmezí 100 – 300,-Kč (v závislosti na kurzu Eura) (URL 86). 8.2.2 Cena přípravků na bázi EPF Přípravky na bázi EPF v současné době nejsou evidovány v českém registru přípravků na ochranu rostlin, jehož aktualizací je pověřena Státní rostlinolékařské správa, a proto je na našem území nelze plošně využívat. V rámci Evropy jsou některé z přípravků povolené. Příkladem jsou např. přípravky na bázi Beauveria bassiana, produkované v USA. Prodávají se v práškové formě, které osahuje živé spory houby, 58
které se aktivují po smíchání s vodou (URL 87). Cena je vzhledem k dovozu z USA relativně vysoká a může se v přepočtu na naši měnu vyšplhat až na několik tisíc korun za kilogram přípravku. 8.2.3 Cena přípravků na bázi entomopatogenních bakterií Přípravky na bázi bakterií opět patří mezi levnější produkty. Na našem trhu jsou tyto produkty dostupné už od 90. let. Většina přípravků se dodává ve formě kapalného koncentrátu, který se dál ředí vodou. Nejmenší balení – 100 ml – se pohybuje u českých i zahraničních firem v rozmezí 90 – 150,- Kč (URL 85). Plocha, na kterou přípravek postačí, se může výrazně lišit dle typu škůdce a plodiny. 8.2.4 Cena přípravků na bázi entomopatogenních virů Tyto přípravky na Českém trhu zatím příliš rozšířené nejsou, přestože některé jsou v registru povolených přípravků. Důvodem je především cena, která je značně vysoká. Na náš trh dodává bakuloviry především švýcarský Andermatt Biocontrol. Přípravky jsou opět v podobě kapalného koncentrátu. Balení 100 ml stojí až 80 CHF, což odpovídá částce více než 1.500,-Kč (URL 88). 8.2.5 Cena přípravků na bázi hmyzích parazitoidů, predátorů a roztočů Jedná se sice o jedny z nejlevnějších přípravků, ale jejich účinnost nemusí být vždy tak výrazná. Přípravky obsahující parazitoidy nebo predátory je vhodné aplikovat až po prvním výskytu škůdce a v případě přemnožení škůdce nebo za nepříznivých podmínek, není boj dostatečně efektivní. Další nevýhodou je nutnost okamžité aplikace, např. EPN je možné minimálně týden na chladném místě skladovat, živý hmyz je nutné použít okamžitě. Firmy opět většinou udávají počet živých jedinců v balení a plochu, na kterou balení postačuje. Plocha z menšího balení se pohybuje v rozmezí 20 – 50 m2 v závislosti na typu organismu (URL 88). Možné je ale samozřejmě použít celé balení na menší plochu (skleník). Cena menšího balení se pohybuje v rozmezí 150 – 300,-Kč. Mezi tyto výrobky se řadí také např. tkaninové pásy s roztoči Typhlodromus pyri, které se používají zejména na vinicích (URL 85).
59
OBR. 15: Ceník přípravků firmy Biocont Laboratory (upraveno podle URL 89). 60
Závěr Tato diplomová práce zpracovává široké agronomické, ekonomické i ekologické téma, kterým integrovaný systém ochrany rostlin bez pochyby je. Mechanismus působení jednotlivých organismů, jejich životní cyklus, metabolismus, specifické látky apod. jsou tématem řady novodobých studií. Cílem mé práce bylo uchopit problém integrace ochrany rostlin se zaměřením globálně na hmyzí škůdce a jejich antagonisty. Způsoby, metody a postupy využití IOR proti hmyzím škůdcům jsou podrobně popsány v předchozím textu. Otázkou zůstává, jaké jsou výhody a nevýhody takových zemědělských programů. Zcela nezpochybnitelnou výhodou je přirozenost těchto postupů a šetrnost k životnímu prostředí. Naopak chemické preparáty (dříve užívané ve velké míře) znečišťují prostředí, vedou k okamžitému úhynu živočichů, kterých se primárně zbavit nechceme, nebo se kumulují v živých organismech a projeví se později. Výhodou je jistě i promyšlenost a návaznost preventivních metod, které často zcela zamezí výskytu škůdce a další řízený boj už není nutný. Metody IOR naopak nejen zabraňují likvidaci úrody škůdcem, ale mohou také pozitivně ovlivňovat velikost úrody. Mezi neopominutelná pozitiva patří také finanční náročnost. Metody IOR můžeme zařadit mezi jedny z nejlevnějších – a to nejen preventivní techniky (nepřímé metody IOR), ale také přímé metody boje se škůdcem. Kladem IOR je také jeho aplikovatelnost nejen v komerčním zemědělství, ale také na soukromých zahradách, malých polích nebo dokonce v domácnosti. Mezi nevýhody lze zařadit především horší dostupnost přípravků IOR. Jak je již zmíněno v předchozím textu, v Evropě i v České republice je řada firem, které tyto přípravky produkují nebo prodávají. Problémem je tedy především dostupnost v maloobchodní síti, která je běžným spotřebitelům bližší. Důvodem je především krátká expirační lhůta těchto přípravků. Přípravky, které obsahují živé organismy, samozřejmě není možné skladovat za běžných podmínek delší dobu, a proto je nutné je ihned po nákupu aplikovat. V ČR si v současné době můžeme tyto přípravky objednat od výrobce, případně u lokálního distributora. Mezi často kladené otázky týkajících se organismů využívaný v IOR patří problematika možnosti přemnožení nebo dokonce epidemie těchto organismů 61
v prostředí. Tato obava je ale naprosto zbytečná. Organismy využívané v IOR (hlístice, bakterie, viry, houby, roztoči, hmyzí predátoři) jsou svým životem úzce vázáni na hmyzího škůdce. Pokud je populace škůdce zničena, postupně odumírají i pro obranu užité organismy, případně se přeměňují v neaktivní klidová stadia (např. bakterie, houby). Spotřebitelé se také často ptají, zde působení těchto organismů (případně vlastní aplikace přípravků) neznehodnocuje ošetřené plodiny. Vzhledem k cílenému působení na škůdce, tato eventualita nehrozí. Přípravky sice obsahují mimo organismy také další složky (umožňují např. lepší rozpustnost, smáčitelnost apod.), ty ale toxické nejsou (v opačném případě by negativně působily i na účinný organismus). I pro zdraví konzumenta takto ošetřených plodin jsou tedy tyto metody vhodné a bezpečné. Je třeba si uvědomit, že některé primitivní metody IOR užívali již naši prapředkové (např. některé nepřímé metody). Díky novým znalostem, postupům a technologiím se množství metod a možností IOR neustále rozšiřuje, a vede tak k ekologičtějšímu zemědělství s vyššími výnosy.
62
Seznam zkratek
AEO - Authorised Economic Operator (oprávněný hospodářský subjekt)
DJ - dauer juvenile
DDT - 1,1,1-trichlor-2,2-bis(4-chlorfenyl)ethan
EPF – entomopatogenní houby (Entomopathogenic Fungi)
EPN – entomopatogenní hlístice (Entomopathogenic Nematodes)
FAO - Food and Agriculture Organization od United Nations
GMO – geneticky modifikovaný organismus
GV – Granulovirus (Granulosis Virus)
IJ – infekční juvenilní jedinec (infekční larva)
IOR – integrovaná ochrana rostlin
IP – integrovaná produkce
IPM - Integrated Pest Management
L1, L2, L3, L4 – larvální stádia entomopatogenních hlístovek
NAP – národní akční plán
NPV – Nucleopolyhedrus (Neclear Polyhedrosis Viruses)
63
Seznam použité literatury 1. Adams, B.J., Fodor, A., Koppenhöfer, H.S., Stackebrandt, E., Stock, S.P., Klein, M.G.: Biodiversity and systematics of nematode – bacterium entomopathogens. Biological Control, 37 (1): 32 - 49, 2006.
2. Batta, Y.A.: Biocontrol of almond bark beetle (Scolytus amygdali GeurinMeneville, Coleoptera: Scolytidae) using Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. (Deuteromycotina: Hyphomycetes). Journal of Applied Mikrobiology, 103: 1406-1414, 2007. 3. Bignert A., Litzen K., Odsjo T., Olsson M., Persson W., Reutergårdh L.: Timerelated factors influence the concentrations of sDDT, PCBs and shell parameters in eggs of Baltic guillemot (Uria alge), 1861 – 1989. Environmental Pollution, 89(1): 27 - 36, 1995.
4. Blissard, G. W., Rohrmann, G. F.: Baculovirus diversity and molecular biology. Annual Review of Entomology, 35(1): 127 – 155, 1990. 5. Bravo, A., Gill, S. S., Soberón, M.: Mode of action of Bacillus thuringiensis Cry and Cyt toxins and their potential for insect control. Toxicon, 49(4): 423 – 435, 2007. 6. Campos-Herrera, R., Escuer, M., Robertson, L., Gutiérrez, C.: Morphological and
ecological
characterization
of
Steinernema
feltiae
(Rhabditida:
Steinernematidae) Rioja Strain Isolated from Bibio hortulanus (Diptera: Bibionidae) in Spain. Journal of Nematology, 38(1): 68, 2006.
7. Castrillo, L. A., Roberts, D. W., Vandenberg, J. D.: The fungal past, present, and future: Germination, ramification, and reproduction. Journal of Invertebrate Pathology, 89: 46 – 56, 2005.
8. Dent, D.: Insect pest management. Cabi, 2000. 64
9. Divya, K., Sankar, M.: Entomopathogenic nematodes in pest management. Indian Journal of Science and Technology, 2(7): 53 - 60, 2009.
10. Edgington, S., Buddie, A. G., Moore, D., France, A., Merino, L., Hunt, D. J.: Heterorhabditis atacamensis n. sp (Nematoda: Heterorhabditidae), a new entomopathogenic nematode from the Atacama Desert, Chile. Journal of Helminthology 85: 381 - 394, 2011.
11. Ehlers, R. U.: Mass production of entomopathogenic nematodes for plant protection. Applied Microbiology and Biotechnology, 56: 623 - 633, 2001.
12. Endo, B.Y., Nickle,W.R.: Ultrastructure of the buccal cavity region and oesophagus of the insect parasitic nematode, Heterorhabditis bacteriophora. Nematologica 40: 379 – 398, 1994.
13. Faria, M. R., Wrasight, S. P.: Mycoinsecticides and Mycoacaricides: A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types. Biological Control, 43: 237 – 256, 2007.
14. Fuchs, G.: Die Naturgeschichte der Nematoden und einiger anderer Parasiten. 1. des Ips typographus L., 2. des Hylobius abietis L., Fischer, 1915. In: Ehlers, R. U.:
Mass
production
of
entomopathogenic
nematodes
for
plant
protection. Applied Microbiology and Biotechnology, 56: 623 - 633, 2001.
15. Gill, S. S., Cowles, E. A., Pietrantonio, P. V.: The mode of action of Bacillus thuringiensis endotoxins. Annual Review of Entomology, 37: 615 – 634, 1992.
16. Goettel, M. S., Koike, M., Kim, J. J., Aiuchi, D., Shinya, R., Brodeur, J.: Potential of Lecanicillium spp. for management of insects, nematodes and plant diseases. Journal of Invertebrate Pathology, 98: 256 – 261, 2008.
65
17. Han, R. C., Ehlers, R.U.: Pathogenicity, development and reproduction of Heterorhabditis bacteriophora and Steinernema carpocapsae under axenic in vivo conditions. Journal of Invertebrate Pathology, 75: 55 – 58, 2000. 18. Helgason, E., Økstad, O. A., Caugant, D. A., Johansen, H. A., Fouet, A., Mock, M., & Kolstø, A. B.: Bacillus anthracis, Bacillus cereus, and Bacillus thuringiensis - one species on the basis of genetic evidence. Applied and Environmental Microbiology, 66: 2627 – 2630, 2000.
19. Helyer,
N.,
Brown,
K,
Cattlin,
N.
D.: Biological
control
in
plant
protection. Manson publishing, London, 2003 20. Horák, J., Rod, J.: Účinná ochrana zahradních plodin. Grada Publishing, 2011.
21. Hynes, R.K., Boyetchko, S.M.: Research initiatives in the art and science of biopesticide formulations. Soil Biology and Biochemistry, 38(4): 845 – 849, 2006. 22. Kavková, M., Čurn, V.: Paecilomyces fumosoroseus (Deuteromycotina: Hyphomycetes) as a potential mycoparasite on Sphaerotheca fuliginea (Ascomycotina: Erysiphales). Mycopathologia, 159, 53 - 63, 2005.
23. Kreutz, J., Vaupel, O., Zimmermann, G.: Efficacy of Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. against the spruce bark beetle, Ips typographus L., in the laboratory under various conditions. Journal of Applied Entomology, 128: 384 – 389, 2004. 24. Landa Z., Horňák P., Bursová E.: Entomopatogenní houby asociované s lýkožroutem smrkovým Ips typographus L. (Coleoptera, Scolytidae) v oblasti NP a CHKO Šumava. Aktuality šumavského výzkumu: 124 – 128, 2001.
25. Lewis, E.E., Campbell, J., Griffin, Ch., Kaya, H., Peters, A.: Behavioral ecology of entomopathogenic nematodes, Biological Control, 38: 66 – 79, 2006.
66
26. McPartland, J. M., Clarke, R. C., Watson, D. P.: Hemp diseases and pests: management and biological control. Cabi Publishing, 2000.
27. Monobrullah,
M.:
Optical
brighteners
Pathogenicity
enhancers
of
entomopathogenic viruses. Current Science, 84: 640 - 645, 2003. 28. Mráček, Z., Weiser, J.: Parazitické hlístice hmyzu. Academia, 1988. 29. Nermuť, J., Půža, V., Mráček, Z.: Entomopatogenní a moluskoparazitické hlístice – neviditelní půdní zabijáci, Živa, 1/2012, 10 – 13, 2012.
30. Nguyen, K. B., David, D., Hunt J.: Entomopathogenic nematodes: systematics, phylogeny and bacterial symbionts, BRILL, 2007.
31. Pal, K. K., Gardener, B. M.: Biological control of plant pathogens. The Plant Health Instructor, 2: 1117 - 1142, 2006.
32. Peters, A., Ehlers, R. U.: Encapsulation of the entomopathogenic nematodes Steinernema feltiae in Tipula oleracea. Journal of Invertebrate Pathology, 69: 218 – 222, 1997.
33. Poinar Jr., G. O.: Nematodes for biological control of insects. CRC Press, Inc., 1979. 34. Radová Š., Studium účinnosti vybraných druhů entomopatogenních hub a hlístic na larvách modelových druhů hmyzích škůdců, Jihočeská univerzita v českých Budějovicích, disertační práce, 2010. 35. Sedlák, E.: Zoologie bezobratlých. 2. přepracované vyd. Masarykova univerzita, Přírodovědecká fakulta, 2002.
36. Shah, P.A., Pell, K.: Entomopathogenic fungi as biological control agents. Applied Microbiology and Biotechnology, 61: 413 - 423, 2003.
67
37. Shapiro-Ilan, D. I., Gaugler, R.: Production technology for entomopathogenic nematodes and their bacterial symbionts. Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology, 28 (3): 137 - 146, 2002.
38. Smart, G.C.: Entomopathogenic Nematodes for the Biological Control of Insects, Journal of Nematology, 27(4S): 529 - 534, 1995.
39. Stenersen, J.: Chemical pesticides: mode of action and toxicology. CRC press, 2004.
40. Suwannakut, S., Boucias, D. G., Wiwat, CH.: Genotypic analysis of Nomuraea rileyi collected from various noctuid hosts. Journal of Invertebrate Pathology, 90: 169 – 176, 2005.
41. Thompson, S. R., Brandenburg, R.L., Roberson, G.T.: Entomopathogenic fungi detection and avoidance by mole crickets. Environmental Entomology, 36: 165 – 172, 2007.
42. Van Lenteren, J.C.: Integrated pest management in protected crops. Integrated Pest Management, D. Dent, ed. Chapman and Hall, London: 311 - 343, 1995.
43. Van Schelt, J., Mulder, A.: Improved methods of testing and release of Aphidoletes aphidimyza (Diptera: Cecidomyiidae) for aphid control in glasshouses. European Journal of Entomology, 97(4): 511 – 516, 2000.
44. Waage, J. K., Greathead, D. J., Brown, R., Paterson, R. R. M., Haskell, P. T., Cook, R. J., Krishnaiah, K.: Biological Control: Challenges and Opportunities [and Discussion]. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. B, Biological Sciences, 318.1189: 111 – 128, 1988.
45. Weiser, J.: Nemoci hmyzu, Academia, Praha, 1966.
68
46. Williams, G. M., Linker, H. M., Waldvogel, M. G., Leidy, R. B., Schal, C.: Comparison of conventional and integrated pest management programs in public schools. Journal of Economic Entomology, 98(4): 1275 - 1283, 2005.
47. Wraight, S. P., Carruthers, R. I., Jaronski, S. T., Bradley, C. A., Garza, C. J., Galaini-Wraight, S.: Evaluation of the Entomopathogenic Fungi Beauveria bassiana and Paecilomyces fumosoroseus for Microbial Control of the Silverleaf Whitefly, Bemisia argentifolii. Biological Control, 17: 203 – 217, 2000.
48. Zimmermann, G.: The entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae and its potential as a biocontrol agent. Pesticide Science, 37: 375 – 379, 1993.
49. Zimmermann, G.: Review on safety of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana and Beauveria brongniartii. Biocontrol Science and Technology, 17: 553 – 596, 2007.
69
Internetové zdroje
URL 1 - http://eagri.cz/public/web/srs/portal/integrovana-ochrana-rostlin/
URL 2 - http://www.czgreen.com/clanek/ipm-integrated-pest-management
URL 3 - http://www.fao.org/agriculture/crops/core-themes/theme/pests/ipm/en/
URL 4 - http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/tematickyprehled/Legislativa-MZe_uplna-zneni_zakona-2012-199-novela-326-2004.html
URL 5 - http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/tematickyprehled/100049680.html
URL 6 - http://eagri.cz/public/web/mze/legislativa/pravni-predpisy-mze/predpisy-mzeneucinne/_prezentace_cz_mze_legislativa_pravni-predpisy-mze_predpisy-mze-neucinne_vyhlaska-c205-2012-sb.html
URL 7 - http://eagri.cz/public/web/mze/zemedelstvi/udrzitelne-pouzivani-pesticidu/
URL 8 - http://www.epa.gov/pesticides/factsheets/ipm.htm
URL 9 - http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/index.htm
URL 10 - http://en.wikipedia.org/wiki/Integrated_pest_management
URL 11 - http://www.aglearn.net/resources/introIPM/histIPM.pdf
URL 12 - http://www.ovocnarska-unie.cz/sispo/?str=historie
URL 13 - http://www.parlament-vlada.eu/index.php/tiskove-zpravy/151-ostatni/785-integrovanaprodukce-ovoce--souasny-trend-v-ovocnastvi
URL 14 - http://www.bioinstitut.cz/ekologicke.html
URL 15 - http://www.biocont-profi.cz/cz/produkty/bile-lepove-desky_i89.htm
URL 16 - http://www.export.biocontrol.ch/EN/products/Monitoring+systems-8/overview.html
URL 17 - http://www.vurv.cz/files/Publications/ISBN978-80-7427-048-2.pdf
URL 18 - http://www.vurv.cz/files/Publications/ISBN978-80-87011-56-0.pdf
URL 19 - http://www.epa.gov/opp00001/biopesticides/
URL 20 - http://www.asz.cz/cs/zpravy-z-tisku/rostlinna-vyroba-puda/biopesticidy-pomoc-prizvladani-ochrany-rostlin-proti-skudcum-rezistentnim-vuci-pesticidum.html
URL 21 - http://entnemdept.ufl.edu/nguyen/morph/namespp.HTM
URL 22 - http://www.zoologie.frasma.cz/mmp%200209%20hlistice/hl%C3%ADstice.html
URL 23 - http://entnemdept.ufl.edu/nguyen/morph/kbnstein.htm
URL 24 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/pathogens/nematodes.html
URL 26 – http://salvej-divotvorna.info/www/steinernema_feltiae_proti_smutnicim.php
URL 25 - http://www.pbase.com/image/104681828
URL 27 - http://nematology.ifas.ufl.edu/nguyen/morph/GLASERI.htm
URL 28 - http://www.forestryimages.org/browse/detail.cfm?imgnum=1316021
URL 29 -http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2516&stamp=1367160358023
URL 30 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2519&stamp=1367160300826
70
URL 31 - http://www.koppert.com/products/products-pests-diseases/products/detail/entonem-1/
URL 32 - http://eagri.cz/public/web/srs/portal/integrovana-ochrana-rostlin/plodinove-specifickemetodicke-postupy/
URL 33 – http://www.cost850.ch/
URL 34 - www.mycology.adelaide.edu.au/Fungal_Descriptions/Hyphomycetes_(hyaline)
URL 35 - http://www.ecaa.ntu.edu.tw/weifang/Hort/screens/thrips.htm
URL 36 - http://www.fotocommunity.com/pc/pc/display/25339321
URL 37 - http://www.mycolab.cz/cz/projekty/mycobanka.html
URL 38 - http://www.naro.affrc.go.jp/org/fruit/epfdb/Deutte/Nomura/speci/SO030.jpg
URL 39 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/pathogens/bacteria.html
URL 40 - http://rl.zf.jcu.cz/docs/ruzne/ruz-biolobicka-ochra-b3750fafaa.pdf
URL 41 - http://www.mddep.gouv.qc.ca/pesticides/virus-nil/bti/chap3.htm
URL 42 - http://www.agroweb.cz/Pestovani-Bt-kukurice-typu-MON810__s407x34479.html
URL 43 - http://www.priroda.cz/clanky.php?detail=1271
URL 44 - http://archive.bio.ed.ac.uk/jdeacon/microbes/control.htm
URL 45 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/pathogens/paenibacillus.html
URL 46 - http://cricket.inhs.uiuc.edu/edwipweb/edwip_photos.htm
URL 47 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=23697&stamp=1367165260018
URL 48 - http://eagri.cz/public/app/srs_pub/seaside-files/etikety/VBC/Biobit%20WP.pdf
URL 49 - http://weblogs.dailypress.com/features/gardening/digginin/2010/09/mosquito_dunks_protect_you_aga.html
URL 50 - http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Baculoviridae
URL 51 - http://rl.zf.jcu.cz/docs/ruzne/ruz-biolobicka-ochra-3520e8fcfb.pdf
URL 52 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=21756&stamp=1367165537197
URL 53 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=21757&stamp=1367165682372
URL 54 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/parasitoids.html
URL 55 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2515&stamp=1367165982626
URL 56 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=20807&stamp=1367166580273
URL 57 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=20809&stamp=1367166654617
URL 58 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=24132&stamp=1367166716359
URL 59 - http://www.biogarden.cz/
URL 60 - http://www.biocont.cz/cz/eshop/choroby-plodin/sklenik.htm
URL 61 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/predators.html
URL 62 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2319&stamp=1367166927391
URL 63 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2511&stamp=1367167022399
URL 64 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=20825&stamp=1367167090632
URL 65 - http://www.bio-bee.com/site/product.asp?pa_id=157&page_id=293
URL 66 - http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/predators/Hippodamia.html
URL 67 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2493&stamp=1367167370317
71
URL 68 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2476&stamp=1367167412169
URL 69 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2495&stamp=1367167483721
URL 70 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=2492&stamp=1367167538793
URL 71 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Detail.aspx?id=20826&stamp=1367167579818
URL 72 - http://www.syngenta.com/GLOBAL/BIOLINE/EN/PRODUCTS/Pages/ProductList.aspx
URL 73 - http://www.biocont.cz/cz/eshop/typhlodromus-pyri_i13.htm
URL 74 - http://www.biologicalservices.com.au/hypoaspis-a.html
URL 75 - http://www.laverlamintl.com/?page_id=75
URL 76 - http://eagri.cz/public/app/eagriapp/POR/Default.aspx?stamp=1367246353064
URL 77 - http://www.biocont.cz/
URL 78 - http://www.biocontrol.ch/
URL 79 - http://www.e-nema.de/
URL 80 - http://www.koppert.com/
URL 81 - http://www.beckerunderwood.com/
URL 82 - http://www.biofa-profi.de
URL 83 - http://www.biotop.fr
URL 84 - http://www.biohelp.at/
URL 85 - http://www.biocont.cz/cz/cenik.htm
URL 86 - http://shop.e-nema.de/index.php/cat/c22_Zier--und-Nutzpflanzen.html
URL 87 - http://www.bioworksinc.com/
URL 88 http://shop.biocontrol.ch/WebPortal/showpage.asp?pagename=Artikelgruppe&Gruppe=11&Artikel= 11~&Text=Insektizide&ula=1
URL 89 - http://www.biocont.cz/data/mo_kestazeni/files_cs_dz/cenik2013.png
72
Přílohy PERNICOVÁ, Alena, Pavel DOBEŠ a Pavel HYRŠL. Integrovaný systém ochrany rostlin.: Zahradnictví, 2013. 2 s. 2.
73
Ochrana
Integrovaný systém ochrany rostlin Možností, jak chránit úrodu nebo okrasné rostliny na zahrádce, je dnes celá řada. Je to tak jednoduché, stačí koupit chemický postřik a škůdci jsou pryč. Jsou ale ovoce a zelenina ošetřované chemickými postřiky to pravé pro naše zdraví? Naštěstí existuje alternativa, která umožňuje ochránit rostliny a zároveň se při tom vyhnout použití diskutabilních chemických prostředků – metody tzv. integrované ochrany rostlin, jež jsou šetrné k životnímu prostředí i našemu zdraví. Integrovaná ochrana rostlin (IOR) je významným a bouřlivě se rozvíjejícím oborem moderní biologie, zemědělství a hospodářství. Jedná se o ochranu před přirozenými škůdci rostlin bez plošného používání mnohdy zdraví škodlivých pesticidů. IOR upřednostňuje alternativní metody boje, které nemají za následek kumulaci toxických látek v ekosystému. Hlavním principem IOR je využití přirozených nepřátel škůdců, přičemž důraz je kladen na použití co nejefektivnějšího, ekologického a ekonomicky výhodného postupu. IOR může být využívána nejen ve velkoplošném zemědělství, ale i na malých plochách včetně domácích zahrad. Použití přirozeně patogenního druhu organismu k redukci hustoty populace jiného (cílového) organismu je velmi úspěšným, cenově příznivým a environmentálně nejbezpečnějším způsobem likvidace škůdců. Určitá forma biologické kontroly je přítomná ve všech ekosystémech, přirozených i uměle vytvořených, a je aktivní po celou dobu jejich existence. Přirozená biologická kontrola snižující hustotu populací škodlivých organismů byla přítomna již u evolučně prvních ekosystémů, což znamená, že
asi 500 mil. let se uskutečňovala bez jakýchkoli zásahů člověka. Cíleně přispěli lidé k přirozeným formám biologické kontroly až kolem roku 300 tím, že použili dravé mravence ke kontrole škůdců citrusů. K rozsáhlejšímu použití biologické ochrany pak došlo v 19. století, kdy byli ve Francii roku 1840 použiti střevlíci pro kontrolu bekyně velkohlavé a zástupci rodu slunéčkovitých (Coccinellidae, Coleoptera) ke kontrole červců škodících na citrusech (http://www.zahradaweb.cz/ informace-z-oboru/ovocnarska-vyroba/Ekologicka-ochrana-sadu__ s513x61025.html, http://www.biocontrol.entomology.cornell.edu/ predators/Rodolia.html).
Invazní larva Heterorhabditis bacteriophora
další kontrola. Záleží především na velikosti populace škůdců, která musí dosahovat určité prahové hodnoty, aby se stal zásah vůči ní potřebným. Některé organismy mohou být v daném prostředí zcela neškodné a další kontrolu tudíž nevyžadují. Právě tento krok potlačuje zbytečné používání pesticidů. Posledním krokem je pak zavedení vhodných opatření, která zničí případné škůdce nebo je alespoň „odzbrojí“. V rámci IOR se primárně volí metody, které nemají další dopad na životní prostředí – označujeme je jako přírodní nebo přirozené. Příkladem může být například použití postřiku feromony, kterým se naruší páření škůdců a jejich další expanze. Pouze ve výjimečných případech, pokud nejsou přirozené metody účinné, přichází ke slovu chemie v podobě pesticidů. V rámci IOR jsou tedy klasické pesticidy až krajní možností. IOR naopak podporuje vývoj a rozšíření biopesticidů, které jsou k životnímu prostředí šetrné.
Hlavní kroky ochrany IOR není založena pouze na vlastní likvidaci škůdce. Jedná se o dlouhodobě trvající režim, který zahrnuje čtyři základní kroky. Prvním krokem IOR je prevence, což znamená např. výsev vhodných plodin na určitou lokalitu, střídání různých druhů plodin, výsev odolných odrůd apod. Druhým a třetím krokem jsou identifikace a sledování (monitoring) škůdce. Samotný výskyt škůdce vždy neznamená, že je nutná jeho
52
02-2013-zahradnictvi.indd 52
Techniky IOR Mezi nejjednodušší metody ochrany používané v IOR patří mechanická ochrana, tedy například ruční sběr škůdců, stavění ochranných hrází, sítí a pastí, mechanické obdělávání půdy apod. S nízkou cenou této metody je provázána i její nižší účinnost a samozřejmostí je také to, že ji nelze využít vždy a proti všem druhům škůdců. Ekonomicky výhodné jsou také techniky využívající preventivních metod, jako je například výběr plodiny vhodné pro danou lokalitu a typ půdy, střídání plodin, stavba odvodňovacích kanálů, odstraňování napadených nemocných rostlin atd. Tyto techniky jsou používány již od starověku a jejich význam je stále nezanedbatelný a nepodcenitelný. Mimoto se využívá i dalších biologických technik, jako jsou výsadby lapacích plodin, ochranný obsev, nebo rostlin antagonistických – tedy rostlin, které svou přítomností negativně ovlivňují výskyt konkrétního škůdce. Biologická ochrana záměrně využívá živých organismů (přirozených
Zahradnictví 2/2013
14.1.2013 16:00:20
nepřátel) k redukci populace škůdců prostřednictvím omezování jejich rozmnožování, vývoje, šíření, případně jejich úplným usmrcením. Každá metoda biologické ochrany je vhodná pro určitý typ škůdce, kterého je třeba kontrolovat, nebo plodinu, kterou chceme chránit. Jednou z možností je použití supresivních půd, což jsou půdy obsahující přenosné patogeny (pěstební substráty, které lze zakoupit). V rámci biologické ochrany se také na kontrolované lokalitě záměrně rozšiřují organismy, které jsou parazity škůdců nebo jsou jejich predátory. Příkladem takových organismů jsou například zástupci kmene hlístic, často označovaní jako entomopatogenní hlístovky. Chemické pesticidy se IOR snaží vyloučit a jako jejich možnou alternativu nabízí biopesticidy. Jsou to v přírodě se přirozeně vyskytující látky, které produkují mikroorganismy (např. některé skupiny bakterií a hub) nebo biochemikálie. Na rozdíl od syntetických pesticidů, vůči kterým snadno vzniká u škůdců rezistence, působí biopesticidy hned na několik metabolických drah zároveň, což minimalizuje riziko ztráty jeho účinnosti.
IOR v České republice IOR je v České republice postupně se rozšiřující novinkou. Začátkem 90. let u nás byl vysledován katastrofální dopad některých insekticidů používaných v hojné míře od 50. let. Jejich používání bylo zakázáno nebo omezeno. To dalo podnět k rozvoji IOR i na našem území. V současné době je u nás systém IOR využíván zejména u vytrvalých kultur – v ovocných sadech a vinicích, částečně také při pěstování zeleniny a chmele, od 1.1.2014 bude pro všechny farmáře povinnost dodržovat zásady IOR v rámci integrované produkce.
Speciální prostředky pro IOR Na trhu je celá řada firem, které distribuují přípravky pro IOR. Mezi ty zná-
Zahradnictví 2/2013
02-2013-zahradnictvi.indd 53
Kultura houby Beauveria bassiana
mější patří švýcarská firma Andermatt Biocontrol AG nebo nizozemský Koppert. Českým zástupcem na trhu s prostředky IOR je firma BIOCONT laboratory se sídlem v Brně. Tyto firmy produkují především přípravky obsahující entomopatogenní hlístovky, které eliminují výskyt nejrůznějších hmyzích škůdců a při tom neznamenají žádné riziko pro ošetřovanou plodinu, uživatele, domácí zvířata ani užitečný hmyz.
škůdce přes střevo, je tedy nutné, aby byly cílovým hmyzem pozřeny. Ve tkáních hostitele se pak množí a významně narušují běžné fyziologické procesy. Nakažení jedinci přestanou přijímat potravu, pohybovat se a klást vajíčka. Smrt po virové nákaze nastává obvykle po třech až osmi dnech. Entomopatogenní viry se šíří především při páření cílového hmyzu. Pro člověka a ostatní obratlovce jsou tyto hmyzí viry zcela neškodné. Virové insekticidy patří mezi dražší prvky IOR. Jejich vývoj a výroba jsou totiž podmíněny vysokou specificitou konkrétního viru k danému škůdci a také nízkou odolností škůdce vůči viru. Entomopatogenní bakterie podobně jako viry působí především proti larvám hmyzu, jako jsou např. housenky píďalek, lišajů, zavíječů, předivky polní, bekyně, muchničky, komáři nebo larvy brouků. Bakteriální insekticidy musí být pro cílový hmyz poživatelné a dostatečně efektivní, neboť nepatří mezi kontaktní jedy. Nejčastěji takto využívanými bakteriemi jsou zástupci rodu Bacillus. Jedná se o bakterie přirozeně se vyskytující v půdách, ve vzduchu ale i v živých organismech. Nejpoužívanějšími mikrobiálními insekticidy jsou produkty obsahující Bacillus thuringiensis, které se používají v některých zemích již od roku 1960. Bakteriální buňky produkují spory a krystalické proteinové toxiny zvané endotoxiny. Komerční produkty obsahují většinou toxiny i spory nebo pouze toxiny. Jakmile je B. thuringiensis pozřen hmyzím škůdcem, je bílkovinný toxin aktivován zásaditým prostředím ve střevě a aktivními
Jak biologické přípravky fungují? Jak už bylo řečeno, biologická ochrana využívá pro ochranu rostlin před hmyzem jiné organismy – bakterie, viry, houby, hlístovky a další. Bakterie a viry syntetizují po proniknutí do těla hostitele toxické látky způsobující záněty a odumírání tkání. Houby vytvářejí spory, které po vyklíčení prorůstají tělem hostitele, čímž ho usmrtí. Stejně tak hlístovky a jejich symbiotické bakterie pronikají do těla hostitele a napadají jej zevnitř. Množí se v něm a rozkládají jeho vnitřní orgány. Všechny tyto organismy označujeme jako entomopatogenní a můžeme je označit jako hmyzí biopesticidy. Většina biologických přípravků na jejich bázi je pro člověka zcela neškodná. Můžeme s nimi tedy manipulovat bez speciálních ochranných pomůcek, které jsou často nutné v případě chemických postřiků.
Příklady organismů využívaných v IOR Entomopatogenní viry (např. z čeledi Baculoviridae) se používají k přirozené kontrole některých druhů housenek. Tyto viry vstupují do těla
střevními enzymy. Po aktivaci se toxin napojuje na specifické receptory buněk střevní stěny, ochromuje je a ničí. Obsah poškozeného střeva se následně vylévá do tělní dutiny hmyzu, otrávený hmyz přestává přijímat potravu a umírá během dvou až třech dnů na septikemii. Bakterie se mohou v infikovaném hostiteli množit a uvolňovat se z něj do okolního prostředí. Mimo hostitele se B. thuringiensis po aplikaci nereprodukuje, v prostředí je však perzistentní a zůstává v dostatečném množství pro poskytnutí kontinuální kontroly nad škůdci. Vlastnosti endotoxinů se mezi jednotlivými druhy a izoláty B. thuringiensis liší a jejich charakteristické rysy určují, proti kterému druhu škůdce bude jejich účinek nejefektivnější. Mezi další hojně používané bakterie v IOR patří druhy Bacillus popilliae a Bacillus lentimorbus, které se stejně jako B. thuringiensis a entomopatogenní houby rozšiřují sporami. Pro člověka nejsou bakteriální insekticidy nijak nebezpečné. Entomopatogenní houby se nejlépe množí a rozrůstají ve vlhkém a teplém prostředí, proto se často používají v prostředí zahradnických skleníků a fóliovníků. V současné době se tyto houby používají hlavně pro kontrolu mšic, molic a některých dvoukřídlých škodících na zelenině a okrasných rostlinách. Napadají především trávicí soustavu, např. ústní ústrojí mšic, čímž zabraňují přijímání potravy, a škůdce hyne. Houby vstupují do těla hostitele také penetrací jejich kutikuly nebo kůže, uvnitř těla hostitele pak houba vytváří spletité mycelium. Smrt hostitele je způsobena destrukcí tkání nebo příležitostně produkovanými toxiny. Houba prorůstá tělem hostitele a produkuje spory, které se dále šíří větrem, deštěm nebo přímým kontaktem zdravých jedinců s jedinci infikovanými. Mezi nejhojněji používané entomopatogenní houby patří zástupci rodu Beauveria, Metarhizium a Verticillium. Aplikace některých chemických
53
14.1.2013 16:00:21
Ochrana insekticidů nebo fungicidů může negativně ovlivňovat přirozené populace entomopatogenních hub vyskytujících se v půdě. Entomopatogenní hlístovky rodu Steinemema a Heterorhabditis jsou výlučně půdní živočichové. Tito živočichové byli nalezeni na všech kontinentech s výjimkou Antarktidy a ve všech půdních prostředích. Ve svém střevě nesou entomopatogenní hlístovky navíc symbiotické bakterie, které po uvolnění v těle hostitelského hmyzu způsobují akutní septikemii. Bakterie produkují řadu toxinů inhibujících imunitní reakce hmyzu a antibiotik bránících růstu kompetitivních mikroorganismů. Výhodou hlístovek je pro IOR možnost jejich využití vůči široké škále škůdců a jejich bezpečnost pro rostliny a obratlovce. Jejich nevýhodou je však citlivost na vysušení a UV záření. Nutnou podmínkou pro jejich
použití je tedy optimální vlhkost a správná teplota zhruba do 28 °C, což platí především pro jejich skladování a transport. Mezi entomopatogenní druhy živočichů dále patří i někteří zástupci prvoků a jiných primitivních organismů jako například mikrosporidie. Infekce hmyzu mikrosporidiemi je považována za běžnou a přirozeně se vyskytující. Jejich účinky jsou však relativně pomalé, k usmrcení hostitele potřebují dny až týdny. Často spíše omezují hostitele sterilizací nebo nechutenstvím, než aby je usmrtily. Výhodou mikrosporidií je jejich široký hostitelský okruh. Také v případě prvoků je stejně jako například u entoopatogenních hub nutné, aby byl přípravek na jejich bázi škůdcem pozřen. Jejich dalšímu šíření v populaci škůdců pak napomáhá přenos z nakažených jedinců na nenakažené nebo prostřednictvím parazitoidů a predá-
Entomopatogenní hlístice Heterorhabditis bacteriophora uvolněné z larvy Galleria mellonella
torů. Do tělní dutiny hmyzího hostitele se tyto patogeny dostávají přes střevní stěnu, dále se šíří k různým orgánům a tkáním, množí se a způsobují tkáňová selhání.
Proč IOR používat? Používání biologické ochrany je sice relativně nový přístup v boji proti škůdcům, je ale velmi primitivní a finančně nenáročný. Ač se to nemusí zdát, využití živých přirozeně patogenních organismů je nejúspěšnější, cenově nejpříznivější a pro životní
prostředí nejšetrnější způsob likvidace škodlivého hmyzu. Jako možná úskalí je potřeba brát v úvahu vliv podmínek na účinnost preparátů a jejich dostupnost (např. entomopatogenní houby u nás ještě nejsou registrované). Text Bc. Alena Pernicová, Mgr. Pavel Dobeš, Ph.D., RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D., Foto RNDr. Pavel Hyršl, Ph.D., Masarykova univerzita Brno, Přírodovědecká fakulta
Choroby a škůdci hyacintu (Hyacinthus orientalis) Krásné svíce květů hyacintů nadchnou každého svými nádherně svěžími barvami a neodolatelnou vůní. V řeči květin je hyacint symbolem radosti a tiché lásky. Hyacint lze použít kamkoliv – na zahradu, balkón a terasy nebo jako pokojovou rostlinu. Velká paleta barev květů sahá od čistě bílé přes žlutou, růžovou, červenou a oranžovou k modré a tmavě fialové. Hyacinty vyžadují chráněné slunečné stanoviště s propustnou humózní půdou a dobrou drenáží. Zcela nevhodná je pro hyacinty těžká, kyselá a zamokřená půda. Cibule hyacintů vysazujeme v říjnu do hloubky 10 až 15 cm. Na dobrých stanovištích mohou cibule zůstat v zemi více let. Po několika letech je ovšem květenství řidší. Jakmile hyacinty odkvetou a začnou žloutnout listy, cibule vykopeme. Až do nového vysazení na podzim je uskladníme v suchu a teple. Hyacint se velmi dobře hodí k rychlení – používáme velké cibule s obvo-
dem minimálně 16 cm. Nejnebezpečnějším onemocněním jsou hniloby cibulí. Ze škůdců nejvíce škodí háďátka.
Virové choroby a fytoplazmy Hyacinty se řadí mezi cibuloviny, které se dobře rychlí
Rozšířeným virem je mozaika hyacintu (Hyacinth mosaic virus, HyaMV). Hyacinty napadené mozaikou mají na listech a květním stvolu chlorotické skvrny, které mohou přecházet ve světle žluté pruhy. Redukuje se velikost květů a cibulí. Vir je přenášen mšicemi. Škody způsobuje také vir nekrotic-
ké kadeřavosti tabáku (Tobacco rattle virus, TRV). Choroba se projevuje na listech a květním stvolu žlutozelenými skvrnami nebo proužky. Prvotní příznaky časem nekrotizují, a tím vznikají na listech a stonku hnědé pruhy. Po překrojení nemocné cibule se objeví od-
54
02-2013-zahradnictvi.indd 54
umřelé části pletiv. Vir je přenosný háďátky z čeledi Trichodoridae. Hyacinty poškozuje také fytoplazmová žloutenka hyacintu (původce Aster yellows phytoplasma, AY). Napadené rostliny žloutnou a zastavují růst. Květy bývají zdeformované, špatně vybarvené nebo
Zahradnictví 2/2013
14.1.2013 16:00:22
