Rola biologicznej ochrony roślin

Ochronę roślin powinno prowadzić się zgodnie z zasadami Integrowanej Produkcji (IP),  które w pierwszej kolejności do zwalczania agrofagów  zalecają wykorzystanie metod niechemicznych (agrotechniczne, mechaniczne, biologiczne). Środki chemiczne mogą być użyte, gdy inne rozwiązania są już niewystarczające. Ochronę chemiczną stosuje się dopiero po przekroczeniu poziomu progów szkodliwości.

Ochrona biologiczna jest częścią integrowanej ochrony roślin i wpisuje się w strategie Europejskiego Zielonego Ładu. Metody biologiczne polegają na wykorzystaniu naturalnych wrogów, tj. mikroorganizmów (wirusów, bakterii, grzybów) oraz makroorganizmów (nicienie, pożyteczne owady i roztocza) do ograniczenia populacji sprawców chorób i szkodników w uprawach roślin. Do biologicznej ochrony można stosować także produkty biotechniczne zawierające wyciągi roślinne.

Jak podkreślała prof. dr hab. Danuta Sosnowska preparaty biologiczne, w odróżnieniu od chemicznych środków ochrony roślin, nie zwalczają całkowicie populacji organizmów szkodliwych, tylko w dłuższym okresie czasu je ograniczają. Biopreparaty mają wolny mechanizm działania, należy je stosować zapobiegawczo, a zabiegi powinny być wykonane precyzyjnie. Nie jest to łatwy sposób prowadzenia ochrony uprawy i wymaga kompleksowej wiedzy.

Biopreparaty zawierające mikroorganizmy stanowią tylko około 3% ogólnej ilości preparatów zarejestrowanych do ochrony upraw. Proces rejestracji tego typu środków trwa do 7 lat. Preparaty zawierające makroorganizmy (nicienie, pożyteczne owady i roztocza) nie wymagają rejestracji. Równocześnie nie ma wykazu takich preparatów, które są dostępne w sprzedaży.

W biologicznym zwalczaniu szkodników, z wykorzystywaniem mikro – lub makroorganizmów, są stosowane trzy podstawowe metody:

• klasyczna (introdukcja czyli trwałe osiedlanie wrogów naturalnych na nowych terenach)
• konserwacyjna (utrzymanie bioróżnorodności w środowisku)
• augmentatywna/okresowa kolonizacja (wprowadzenie wrogów naturalnych danych agrofagów do uprawy, na której on nie występuje lub występuje w małych ilościach).

Rodzaje i mechanizmy działania mikroorganizmów

Wirusy owadobójcze mają wysoką selektywność do owadów. Najbardziej wrażliwe na ich działanie są młode stadia larwalne. Do zakażenia dochodzi po spożyciu wirusa, który rozwija się w tkankach szkodnika. Porażony owad ogranicza poruszanie się po roślinie i żerowanie, z czasem ginie.

Bakterie owadobójcze na szkodnika działają w żołądkowo. Po zjedzeniu przez owada przetrwalników bakterii, pod wpływem soków żołądkowych w jelitach szkodnika rozpuszcza się toksyna, która powoduje paraliż przewodu pokarmowego. Szkodnik przestaje żerować, jest sparaliżowany i bardzo szybko ginie (postać dorosła i larwa). Najbardziej wrażliwe na działanie bakterii są młode stadia larwalne. Preparaty zawierające bakterie owadobójcze (np. szczepy Bacillus thuringiensis) są najczęściej stosowane w praktyce.

Grzyby owadobójcze – zarodniki (oospory) grzybów po dostaniu się na powierzchnię ciała (kutikuli) kiełkują na niej. Strzępka zarodnika wnika przez oskórek do wnętrza owada i w krótkim czasie wypełnia jego ciało. Rozprzestrzenia się wraz z hemolimfą. Szkodnik ogranicza żerowanie, przemieszczanie się i ginie w stosunkowo krótkim czasie. Symptomy porażenia są bardzo charakterystyczne. Po śmierci gospodarza na jego ciele pojawia się gruby nalot grzybni z zarodnikami konidialnymi, które są źródłem infekcji – porażają zdrowe szkodniki. W praktyce wykorzystane są szczepy kilku gatunków grzybów (np. Beauveria bassiana).

Bakterie ograniczające sprawców chorób działają w sposób kontaktowy – po zetknięciu się z patogenem występującym na powierzchni roślin zakłócają rozwoju grzybni poprzez antybiozę oraz działanie enzymów litycznych. Bakterie  konkurują z patogenami o przestrzeń życiową i składniki odżywcze oraz indukują systemiczną odporność rośliny. W ogrodnictwie zarejestrowane są przede wszystkim szczepy Bacillus amyloliquefaciens.

Grzyby ograniczające sprawców chorób konkurują z patogenami o przestrzeń życiową, dzięki czemu nie dopuszczają do zasiedlania i ograniczają liczebności populacji patogenów zarówno w glebie, jak i na roślinach. Szybko kolonizacją nisze ekologiczne. Mogą działać bezpośrednio (np. Pythium oligandrum) wytwarzając enzymy  rozkładające różne struktury patogenu (np. grzybnia, zarodniki, przetrwalniki) lub nawiązując z nim bezpośredni kontakt pasożytniczy, tzw. nadpasożytnictwo (np. Coniothyrium minitans). Grzyby antagonistyczne (np. Trichoderma spp.) dodatkowo współzawodniczą z patogenami o składniki odżywcze.

Makroorganizmy w ochronie roślin przed szkodnikami

– Skuteczna walka ze szkodnikami wymaga dużej wiedzy na temat organizmów pożytecznych aby wiedzieć kiedy można je zastosować – informował dr hab. Paweł K. Bereś, prof. IOR – PIB. Olbrzymie znaczenie ma lustracja plantacji. Do walki ze szkodnikami makroorganizmy są powszechnie stosowane w uprawach pod osłonami, które pozwalają kontrolować warunki środowiskowe, ułatwiają lustrację i szybką interwencje po przekroczeniu progu zagrożenia. Dawkę preparatu należy stosować zgodnie z zaleceniami producenta.

Nicienie –  larwy infekcyjne wnikają do ciała szkodnika przez naturalne otwory ciała (gębowy, oddechowy, odbytowy), wewnątrz ich ciała uwalniają bakterie symbiotyczne o działaniu owodobójczym. Żerują i namnażają się w ciele żywiciela. Po śmierci szkodnika wydostają się na zewnątrz i atakują kolejne owady. Mogą też wejść w stadium przetrwalnikowe i czekać na pojawienie się szkodnika. Najczęściej w preparatach znajdują się pożyteczne nicienie z rodzaju Steinernema, np. Steinernema kraussei (ogranicza pędraki, opuchlaki), Steinernema feltiae (ogranicza larwy ziemiórki, poczwarki i larwy wciornastków).

Roztocza drapieżne – osobniki dorosłe przemieszczają się po roślinie i aktywnie poszukują swoich ofiar. Nakłuwają ciało szkodnika aparatem gębowym (kłująco-ssącym) i wysysają wnętrzności. Pozostają tylko puste powłoki ciała szkodnika. Przykładowe roztocza: Amblyseius swirski (zwalcza wciornastki, mączliki), Phytoseiulus persimilis (zwalcza przędziorki).

Drapieżne pluskwiaki – osobniki dorosłe i nimfy aktywnie oszukują ofiary, które wysysają. Pozostają puste powłoki ciała szkodnika. Przykładowe pluskwiaki: Orius laevigatus (naturalny wróg  wciornastka, mączlika i mszycy – żywi się larwami i osobnikami dorosłymi), Macrolophus pygmaeus (zwalcza mączlika szklarniowego i ostroskrzydłego, przędziorka chmielowca, mszyce, larwy miniarek, jaja i gąsienice skośnika pomidorowego).

Błonkówki pasożytnicze – samice składają jaja do wnętrza szkodnika oraz atakują larwy szkodnika (np. Eretmocerus eremicus i Encarsia formosa zwalczają mączliki).

Drapieżne sieciarki – larwy atakują szkodniki i wysysają z nich płyny ustrojowe. Przykładowo, złotook pospolity (Chrysoperla carnea) żeruje na mszycach, wciornastkach, mączlikach, wełnowcach, młodych gąsienicach.

Drapieżna chrząszcze (biedronki) –  osobniki dorosłe i larwy Delphastus catalinae zjadają duże ilości jaj i larw mączlika.

Dlaczego warto stosować biopreparaty? 

Biofungicydy i bioinsektycydy są bezpieczne dla człowieka, wrogów naturalnych agrofagów, owadów zapylających, nie wymagają okresu karencji i prewencji, brak pozostałości. Wzmacniają bioróżnorodność. Pozwalają zredukować ilość stosowanych środków ochrony roślin. Rośliny nie uodparniają się na biopreparaty.

Jak podkreślała prof. dr hab. D. Sosnowska w przypadku biopreparatów bardzo ważne jest stosowanie ich zgodnie z zaleceniami umieszczonymi na etykiecie. Nie należy stosować chemicznych fungicydów łącznie z grzybami owadobójczymi. Biopreparaty można mieszać ze sobą. Co do zastosowania biopreparatu łącznie z nawozem należy zachować szczególną ostrożność. Takie zapisy znajdują się na etykiecie, którą należy przestrzegać. Produkty należy odpowiednio przechowywać.