Pokroky v biologické ochraně rostlin
Moderní způsoby biologické kontroly rostlin jsou účinné a bezpečné, ale vyžadují kompetentní management.
Rostliny jsou biologickými a chemickými továrnami. Příkazy kontrolující růst a tvorbu plodů jsou řízeny vnitřními a vnějšími službami odesílání zpráv. Ty další pocházejí od přátel a nepřátel ve vzduchu a v půdě. Pochopení těchto komunikačních systémů nabízí zlepšení v budoucí ochraně proti škůdcům, patogenům a plevelům a způsoby omezování stressu. V současnosti se biologická ochrana rostlin posunuje od používání jednotlivých predátorů zvládajících jednoduché problémy plodin k integrované ochraně rostlin (ICM). Toto využívá vybalancovaný arzenál biologických, chemických a genetických nástrojů.
Spotřebitelé požadující snížená nebo žádná rezidua v čerstvém ovoci a zelenině nutí k uvážené ochraně rostlin. Většina pěstitelů plodin pod krytem používá biologickou ochranu rostlin. Pěstitelé ovoce a zeleniny bez krytu to rychle dohánějí. Agrochemické společnosti citlivě formulují přírodní látky v nové generaci pesticidů. Tento trend je reprezentován přípravkem Amistar od společnosti Syngenta a jejím novějším přípravkem Isopyrazan, oběma určenými jako partneři v ICM. Oba přípravky jsou odvozeny z přírodních systémů biologické ochrany.
Klíčové charakteristiky ●
● ●
●
Neexistuje žádná biologická ochrana universálního typu – některé typy mají vlastnosti v široké škále, jiné jsou zaměřeny na speciální plodiny. Složky biologické ochrany musí být snadno aplikovatelné a kombinovatelné s jinými ošetřeními. Celé balení by mělo zanechávat minimální rezidua a být bezpečné pro necílové organismy, pracovníky a prostředí. Spolehlivá účinnost je nezbytná, pouze s jednou menší variabilitou způsobenou změnami v teplotě, vlhkosti nebo typu půdy.
Špatná konsistence v účinnosti byla hlavní chybou dřívějších generací přípravků biologické ochrany. Přípravky fungovaly pro jednu sezónu nebo část rotace a následně selhávaly. Takové rizikové přípravky jsou neakceptovatelné pro ovoce a zeleninu s vysokou hodnotou, které jsou dodávány do supermarketů, které řídí skladování a prodejní strategie podle aktuální potřeby. Výrobci přípravků biologické ochrany se tímto problémem zabývali a ve výsledku mají nyní jejich produkty zlepšenou spolehlivost, konsistenci a skladovatelnost. Škůdci a patogeny potlačované prostřednictvím ICM jsou zde zhodnoceny ve svých biologických skupinách.
Hmyz a roztoči
Biologická ochrana nedávno dosáhla vysoce úspěšného výkonu v oboru potlačování hmyzích a roztočích škůdců u plodin pod krytem. Společnost Koppert Company je dobře zavedený světový leader v Nizozemí, dodávající opylovače pro skleníková rajčata v 80tých letech. Nyní má tato společnost roční obrat 80 milionů eur a drží široké portfolio činitelů biologické ochrany používané u plodin pod krytem.
Problémem v biologické ochraně se stává hyperparasitismus - činitel biologické ochrany je sám napadán predátorem. Parasitické vosičky, které likvidují mšice, jsou samy předmětem hyperparasitismu. Tomuto problému lze zabránit změnou druhu parazitické vosičky, jako například Aphelinus abdominalis – to obnoví ochranu a rozbije reprodukční cyklus hyperparasita.
Toto je klasický případ, kde je pozorně prováděná ochrana rostlin je nezbytná pro biologickou ochranu předtím, než začíná poškození plodiny. Aplikování činitelů biologické ochrany rovnoměrně do velkých ploch plodin pod krytem je obtížné. Výrobek Air Bug společnosti Koppert je ručně nesený motorizovaný ventilátor, který fouká predátory do plodin nepoškozené a dosahuje přitom uniformního rozptýlení a ochrany proti škůdcům.
Hmyz potlačují také houby. U trav jako například kostřava luční (Festuca pratensis) vytváří houba Neotyphodium uncinatum alkaloidy, které zabraňují žíru listových a kořenových mšic. Běžná bakterie Bacillus thuringiensis vytváří Bt toxiny, které zabíjejí hmyzí škůdce požírající listy. Suspense této bakterie jsou rozstřikovány do plodin nebo geny pro produkci toxinu jsou transplantovány do genomů plodin. Mikroby obchodované pro potlačování hmyzu zahrnují houby Beauveria bassiana (přípravek Botanigard používaný proti molicím u zeleniny a květin) a Verticillium lecani.
Společnost Fargro nedávno oznámila, že brzy uvede přípravek Met 52 obsahující houbu Metarhizium anisopliae, která potlačuje lalokonosce rýhovaného. Je míchán do množitelských kompostů pro ochranu trvalých okrasných rostlin a zapravován do vrchní 5 cm vrstvy půdy pro plodiny pěstované na poli – zejména maliny, ostružiny, rybízy angrešt atd.
Přípravky extrahované z rostlin, jako například azadirachtin (ze stromu nimba - Azadirachta indica) nebo extrakty z mořských řas, jako například Maxicrop účinně omezují dopad listových škůdců a patogenů. Extrakty z mořských řas podporují působení benigních mikrobů, které zase napadají škůdce a patogeny. Mýdla, minerální oleje a rozsivková zemina tvoří fyzikální bariéry na plodinách, které zabraňuje škůdcům v žíru. Tyto bioaktivní látky mají minimální rizika pro užitečné organismy, jako například žížaly a chvostoskoky (Colembolla spp) a jsou hodnotnými nástroji strategií ICM.
Hlístice Hlístice způsobují po celém světě každoročně miliardové ztráty na plodinách. Dříve byly používány ekologicky škodlivé sloučeniny, jako například metylbromid, ale to je nyní zakázáno. Volně žijící hlístice jsou potlačovány mikroby, například z rodu Arthrobotrys spp. a Dactylaria spp. Ty mají
adhesivní hyfy (vlákna), sítě a stahující hyfové prstence, které zabíjejí hlístice. Nepohyblivé druhy hlístic, jako například z rodu Pratylenchus spp. a Radolophus spp. jsou chráněny uvnitř kořenů rostlin, což vyžaduje použití nematicidů nebo přírodních přípravků.
Houby ze vzduchu Některé činitele biologické ochrany jsou obchodovány pro ochranu proti houbám ze vzduchu. Přípravek Serenade (společnost Fargro) je účinný kontaktní fungicid a baktericid. Je to širokospektrální přípravek na základě běžného půdního mikroba Bacillus subtilis QST 713, s dlouhou uchovatelností. Ten byl poprvé registrován pro ochranu proti plísni šedé (Botrytis cinerea) u jahod pěstovaných pod krytem. Nyní organizace Horticultural Development Company vyjednala jeho schválení (SOLA) umožňující používání u cibulovin, plodové zeleniny, listových bylin, luskovin a kořenových, stonkových a hlíznatých plodin.
Společnost Fargro uvedla v říjnu 2010 přípravek Prestop obsahující houbu Gliocladium catenulatum . Tento přípravek potlačuje patogeny Botrytis a Didymella u zeleniny pěstované pod krytem a Pythium, Phytophtora, Rhizoctonia a Fusarium u plodin pod krytem, a na poli pěstovaných jahod. Používání draselno-fosforitanového hnojiva je spojeno s redukcemi výskytu padlí u plodin.
Houby pocházející z půdy Ochrany proti patogenům v půdě je nejlépe dosahováno napodobením přirozené půdní suprese. Toto je zřejmé, když patogen způsobuje menší než očekávané škody na plodinách v poli v porovnání s intenzivními škodami na okolní půdě. Stimulace suprese je dosahováno zvyšováním úrodnosti půdy, zvyšováním počtu užitečných mikroorganismů. Supresi vyvolává dodávání kompostů a zvyšování půdní aerace.
To vyplývá z etablování populací užitečných mikroorganismů, které napadají patogeny jako Phytophtora, Pythium, Fusarium a Rhizoctonia spp., které způsobují rakovinu krčku, kořenovou hnilobu a padání semenáčků. Užitečné bakterie jako například Bacillus, Enterobacter, Flavobacterium a Pseudomonas spp. a houby Penicillium, Gliocladium a Trichoderma spp. jsou přítomny v dobře vyrobených kompostech. Trichoderna harzianum přímo potlačuje patogen Rhizoctonia solani, která poškozuje kořeny, báze stonků a hlízy.
Slabě virulentní mikroorganismus Pythium spp. je prodáván s potvrzeným působením proti nádorovce kapustové (Plasmodiophora brassicae) a komplexu patogenů způsobujících padání semenáčků. Houba Coniothyrium minitans potlačuje patogen Sclerotinia spp. a je prodávána společností Prophyta jako přípravek Contans. Contans WG je ve vodě dispergovatelný granulovaný přípravek, který je postřikován přímo na napadenou půdu nebo nemocné plodiny. Půdní aplikace musí být provedena několik měsíců před setím nebo přesazováním.
Biologicky příznivá hnojiva jako například kyanamid vápenatý (Perlka) podporují populace benigních mikrobů redukujících dopad patogenů Sclerotinia spp. Antibióza využívá přírodní chemikálie, které otravují škodlivé mikroby. Agrobacterium tumefaciens, běžný bakteriální patogen způsobující chorobu „crown gall disease“, je potlačován prostřednictvím antibiózy pocházející z blízkého příbuzného - Agrobacterium radiobacter.
Činitelé biologické ochrany mohou konkurenčně vyřadit patogeny prostřednictvím rychlé kolonisace půdy a následně monopolisováním dostupných živin. Například houba Trichoderma harzianum vyřadí skupinu Fusarium oxysporum – patogeny vyvolávající vadnutí, aby měla pro přístup ke kořenovým exsudátům a celulózy. Nízký obsah železa v půdě inhibuje růst patogenů. Některé mikroby monopolizují zásoby železa v půdě a tak patogeny vyhladovějí. Tyto užitečné mikroby tvoří siderofory (produkty metabolismu některých bakterií, které poutají Fe3+), které vážou železo do organických sloučenin a pak jej odebírají do svých buněk. Takto bakterie Pseudomonas putida potlačuje Fusarium spp. - příčinu fusariového vadnutí u karafiátů a ředkviček.
Invase nepatogenních mikrobů může zvyšovat generalizovanou resistenci hostitele vůči patogenům. Například fusariové vadnutí u rajčat je potlačováno nepatogenními kmeny tímto způsobem. Je nezbytné, aby nepatogenní forma přišla do půdy nebo kompostu před příchodem patogenu. Společnost Koppert zdůrazňuje tento požadavek managementu při používání svého přípravku Trianum na základě mikroorganismu Trichoderma harzianum.
Snížená virulence (hypovirulence) u mikrobů je často spojena s viry v jejich buňkách. Hypovirulentní kmeny jsou používány k potlačování agresivních kmenů, které nemají takové viry. Potlačování patogenu Rhizoctonia nebo suprese patogenů Verticillium a Fusarium je dosahováno tímto způsobem. Společnost Koppert vyvíjí mikroby, které žijí uvnitř hostitelských buněk a které budou kontrolovat škůdce jako molice, třásněnky a mšice. Největším problémem managementu s biologickou ochranou aplikovanou do půdy je velké množství přípravku potřebného pro polní ošetření a pomalá reprodukce benigních mikrobů v půdě.
Úspěšná integrovaná ochrana rostlin vyžaduje znalosti vlastností a mechanismů působení každého činitele biologické ochrany a schopnost spojovat je s jinými formami ochrany plodin.
Příklady škůdců a jejich predátorů v biologické ochraně rostlin:
Škůdce
Predátoři
mšice
parazitická vosička (Aphidius colemani)
housenky
bakterie (Bacillus thuringiensis), hlístice
ponravy
hlístice (Heterhabditis)
larvy tiplic
hlístice (Steinernema feltiae)
červci
slunéčko (Cryptolaemus montrouzieri)
sviluška chmelová (Tetranychus urticae) Roztoč (Phytoseiulus persimilis) puklice
parazitické vosičky (Metaphycus hevolus, Encyrtus infelix)
plži
hlístice (Phasmarhabditis hermaphrodita)
roztočíci
roztoč (Amblyseius cucumeris)
třásněnky
roztoči (Amblyseius cucumeris, Hypoaspis miles), hlístice
lalokonosec rýhovaný
hlístice (Steinernema kraussei, Heterorhabditis megidis)
molice
parazitická vosička (Encarsia formosa)
Horticulture Week, 2011, 11 March, s. 23 - 24 Zdroj: www.agronavigator.cz
28. 06. 2011 zdroj: http://www.apic-ak.cz/ - Pokroky v biologické ochraně rostlin
