Metoda biologiczna: zarys historyczny

Już w okresie międzywojennym rozwijała się instytucjonalna ochrona roślin: powstawały stacje ochrony roślin, wydawano akty prawne dotyczące zwalczania chorób, szkodników i chwastów. Po II wojnie światowej, szczególnie od lat 60., zaczęto dostrzegać potrzebę stosowania metod biologicznych oraz integrowanej ochrony — publikowano prace naukowe o organizmach pożytecznych, metodach zwalczania bez użycia chemikaliów, dotyczące zwłaszcza upraw szklarniowych i sadowniczych.

W 1934 roku na polskim rynku preparatów praktycznych pojawił się pierwszy produkt, do biologicznego zwalczania owadów – zwłaszcza pędraków chrabąszcza majowego zawierający Beauveria bassiana (grzyb entomopatogeniczny). Były to pionierskie prace profesora J.J. Karpińskiego. Warto podkreślić, że wprowadzenie takich preparatów w Polsce w latach 30. XX wieku stanowiło przełom w podejściu do ochrony roślin.

Po II wojnie światowej profesor W. Węgorek rozpoczął pionierskie badania nad biologicznymi metodami zwalczania stonki ziemniaczanej, które stanowiły istotny krok w rozwoju ekologicznych rozwiązań w rolnictwie. Jego prace przyczyniły się do opracowania skutecznych strategii ograniczania populacji tego szkodnika, minimalizując jednocześnie negatywny wpływ na środowisko naturalne.

W kolejnych latach, w 1957 roku, prof. B. Błońska kontynuowała badania w tej dziedzinie, skupiając się na rozwijaniu metod biologicznej ochrony roślin z wykorzystaniem B. bassiana.

Jednak, jak podkreśliła prof. Sosnowska, dopiero ustawa o ochronie roślin w 1995 wprowadziła obowiązek rejestracji biologicznych środków ochrony roślin. Jeżeli chodzi o Europę, to taki boom był w latach 1960-70. I wtedy przemysł biologicznych środków ochrony roślin ma swój początek.

– W szklarniach od lat dziewięćdziesiątych XX wieku stosuje się metody biologiczne, które odniosły sukces. Dzięki temu nie ma już większych problemów z ich wdrażaniem, co jest istotnym powodem ich popularności. W warunkach szklarniowych łatwiej jest stosować te metody, ponieważ kontrola środowiska jest bardziej precyzyjna. Natomiast w uprawach polowych pojawiają się większe wyzwania, choć w ostatnich latach wybór dostępnych środków biologicznych znacznie się poszerzył – przekazała prof. D. Sosnowska.

Prace nad opracowaniem skutecznych biopreparatów są jednak czasochłonne i pracochłonne. Aby uzyskać końcową wersję produktu, firmy i naukowcy muszą przeprowadzić szeroko zakrojone badania. W tym procesie konieczne jest przebadanie co najmniej kilkudziesięciu tysięcy szczepów i izolatów różnych gatunków, aby wybrać te najbardziej efektywne. Różnice między szczepami tego samego gatunku mogą być znaczne, co wymaga dokładnej analizy i testowania, aby wyłonić najlepsze rozwiązania biologiczne dla ochrony roślin i poprawy plonów.

Jaka będzie przyszłość biopreparatów?

Rynek biopreparatów będzie znacząco rosnąć — do około 12‑14 mld USD do 2028 r. W kolejnej dekadzie (do ~2034‑2035) prognozy mówią o wzroście do 20‑30 mld USD oraz dalszym wzroście udziału biopreparatów w ochronie roślin / integrowanej ochronie (IPM). Biopreparaty staną się coraz bardziej powszechne, nie tylko w rolnictwie ekologicznym, ale też w konwencjonalnym, w strategii minimalizowania użycia chemii.

Z raportów wynika, że kluczowe w rozwoju rynku biopreparatów będą rosnące wymagania dotyczące zrównoważonego rolnictwa wynikające ze zwiększonej świadomość konsumentów co do pozostałości pestycydów w żywności, a także polityki UE (np. Zielony Ład, strategia „Farm‑to‑Fork”) stawiającej cele ograniczenia stosowania chemicznych pestycydów i wspierającej rozwój biopreparatów.

Kolejny argument to rozwój rolnictwa ekologicznego / organicznego – coraz więcej gospodarstw przestawia się na metody ekologiczne, co wymaga środków zgodnych z regulacjami ekologicznymi. Zwiększone zapotrzebowanie na bioprodukty do ochrony roślin będą też wynikiem regulacji prawnych i ograniczeń dla pestycydów chemicznych. Zaostrzane są limity pozostałości, restrykcje stosowania niektórych substancji, potrzeba certyfikacji. W tym aspekcie biopreparaty są atrakcyjną alternatywą.

W produkcji biopreparatów wykorzystywane są innowacje technologiczne. Są to lepsze formuły (np. stabilność, lepsza aplikacja), rozwój nowych typów biopreparatów (biofungicydy, bionematocydy, bioinsektycydy, bioherbicydy), rozwój produktów łączonych (np. koktajle mikroorganizmów + metabolity).

Wyzwania i ograniczenia w stosowaniu bioproduktów w ochronie roślin

Chociaż prognozy dotyczące rozwoju biopreparatów w rolnictwie są zazwyczaj optymistyczne, istnieje szereg czynników, które mogą ograniczać ich szerokie zastosowanie i rozwój. Zrozumienie tych barier jest kluczowe dla opracowania strategii ich przezwyciężania i zwiększenia efektywności tego typu produktów.

Jednym z głównych wyzwań są wysokie koszty związane z procesem rejestracji i uzyskiwania odpowiednich zezwoleń. Biopreparaty często wymagają udowodnienia ich skuteczności oraz bezpieczeństwa, co wiąże się z koniecznością przeprowadzania kosztownych i czasochłonnych badań. To ogranicza dostępność tych produktów, szczególnie dla mniejszych producentów i rolników.

Biopreparaty charakteryzują się często mniejszą stabilnością w porównaniu z chemicznymi pestycydami. Są wrażliwe na warunki środowiskowe, takie jak promieniowanie UV, temperatura czy wilgotność – co wpływa na ich trwałość i skuteczność. Krótszy okres przydatności do użycia stanowi dodatkową barierę w ich szerokim zastosowaniu.

W niektórych warunkach klimatycznych lub w przypadku dużej presji patogenów i szkodników, biopreparaty mogą wykazywać ograniczoną skuteczność. To sprawia, że ich użycie jest mniej opłacalne w trudnych warunkach, co ogranicza ich popularność w niektórych regionach i sektorach rolnictwa.

Wielu rolników nie jest jeszcze dobrze zaznajomionych z biopreparatami lub ma ograniczone zaufanie do ich działania. Brak odpowiedniej edukacji i informacji na temat ich skuteczności oraz bezpieczeństwa może hamować ich szerokie przyjęcie i stosowanie w praktyce rolniczej.

Rozwój konkurencyjnych technologii, takich jak chemiczne pestycydy czy nowoczesne metody genetyczne, stanowi poważne wyzwanie dla biopreparatów. Ponadto, pojawienie się odporności u patogenów na biopreparaty może osłabić ich skuteczność i ograniczyć ich potencjał rozwojowy. To wymaga ciągłych badań i innowacji, aby utrzymać konkurencyjność tych produktów na rynku.