Maria Pawińska - IHAR

Ziemniak Polski 2010 nr 2
1
ROZWÓJ BADAŃ
I PROBLEMY OCHRONY
PRZED STONKĄ ZIEMNIACZANĄ
ZIEMNI CZANĄ
dr inż. Maria Pawińska
IHAR, Zakład Nasiennictwa i Ochrony Ziemniaka w Boninie
e-mail: [email protected]
E
kspansja stonki ziemniaczanej Leptinotarsa decemlineata Say jest przykładem ewolucyjnego przystosowania
organizmu do bioróżnorodności środowiska.
W Polsce szkodnik występuje w nasileniu
utrzymującym się na poziomie zagrażającym
uprawie ziemniaka dlatego, że znalazł tutaj
nie tylko sprzyjające warunki klimatyczne,
ale także dostępność rośliny żywicielskiej.
Występowanie, rozwój oraz zakres zwalczania stonki w poszczególnych latach zależy
od czynników agrometeorologicznych. W
warunkach Polski mogą się rozwijać, w
sprzyjających warunkach, dwie generacje w
ciągu roku, ale najczęściej występuje jedna.
W latach o niekorzystnych warunkach
agrometeorologicznych (zwłaszcza temperatury otoczenia i wilgotności) rozwój populacji
jest rozciągnięty w czasie, a na plantacjach
ziemniaka mogą występować wszystkie stadia rozwojowe. Zwalczanie stonki jest wówczas utrudnione, gdyż działanie większości
insektycydów jest ograniczone i trwa od
dwóch do trzech tygodni. W takiej sytuacji
owad może szybko odbudować populację.
Dodatkowo, w rejonach gdzie ziemniaki są
uprawiane na małych, niechronionych areałach, istnieją szczególnie korzystne warunki
dla rozwoju owada – lokalne enklawy na-mnażania.
Wieloletnie obserwacje pokazują, że
stonka najczęściej rozpoczyna zasiedlanie
od obrzeży pól, następnie pojawia się
„placowo”, aby w dalszej kolejności
rozprzestrzeniać się na całą plantację.
Rośliny „wabią” stonkę zapachem oraz
zielonym kolorem liści. Samice składają jaja
w złoża (nawet do 3 tys. sztuk w sezonie),
najczęściej na spodniej stronie liści. Czasami
złoża jaj widać także na powierzchni liści, co
wskazuje na zaburzenia w organizmie
samicy. Składanie złóż jaj jest procesem
rozłożonym w czasie i w zależności od
warunków pogodowych może trwać nawet
do lipca. Każde jajo to potencjalna larwa,
która musi się odżywiać, aby przejść do
następnego podstadium rozwojowego, od L1
do L4. Największe larwy (L4) przemieszczają
się do gleby, na głębokość do 10 cm, i
przeobrażają
w
poczwarki.
Po
przekształceniu poczwarki w chrząszcza
pokolenia letniego (co trwa do 3 tygodni),
ponownie rozpoczyna się żerowanie na
ziemniakach.
Próg szkodliwości dla stonki (Piekarczyk
1970) to jedno złoże jaj lub 15 larw
(minimalne straty plonu) albo 60 larw (straty
istotne ekonomicznie) na roślinie. Natomiast
zniszczenie 20% powierzchni roślin na
plantacji i sprzyjające rozwojowi owada
warunki pogodowe (temperatura do 25oC i
niewielkie opady) to czas na podjęcie decyzji
o wykonaniu zabiegu ochronnego. Nie
zawsze producent ma dostatecznie dużo
czasu na szczegółowe obserwacje pola i
dlatego ułatwieniem może być wykorzystanie
wskaźników fitofenologicznych. Opierają się
one na założeniu, że fenologia stonki jest
zbliżona do fenologii niektórych dziko
rosnących roślin. Poszczególne stadia
rozwojowe stonki pojawiają się bowiem
najczęściej, gdy: kwitnie bez czarny, jaśmin i
kasztanowiec zwyczajny – wtedy pojawiają
się chrząszcze po przezimowaniu; kwitnie
lipa drobnolistna – pojawiają się podstadia
larwalne: czerwienieją (dojrzewają) jagody
jarzębiny pospolitej – pojawiają się
chrząszcze pokolenia letniego.
Na podstawie 5510 obserwacji ankietowych z lat 1987-2007, wykonanych przez
2
Ziemniak Polski 2010 nr 2
Państwowe Inspektoraty Ochrony Roślin i
Nasiennictwa, wyznaczono rejony pojawu
chrząszczy po przezimowaniu w odniesieniu
do terminów sadzenia (rys.1). Analizie poddano te obszary (powiaty), z których otrzymano wyniki przynajmniej z 10 różnych lat
(w badanym okresie), a obserwacji było więcej niż 10, za okres pojawu chrząszczy po
przezimowaniu w danym rejonie uznano liczbę dni od sadzenia, a przynajmniej 50% obserwacji dotyczyło pojawu chrząszczy po
przezimowaniu po 2 tygodniach od sadzenia
i analogicznie po 3 i 4 tygodniach. Pozostałe
wyniki (pozostałe dane) nie spełniały przyjętego kryterium oceny. W zależności od stopnia opanowania plantacji, a tym samym potencjalnego zagrożenia zniszczeniem, może
istnieć potrzeba zwalczania wszystkich stadiów rozwojowych stonki. Niemniej jednak
najczęściej wykonywany jest jeden zabieg,
na podstadia larwalne powodujące największe zniszczenia powierzchni asymilacyjnej
roślin.
Rys.1. Rejony pojawu chrząszczy po przezimowaniu
w odniesieniu do daty sadzenia
Rozwijająca się przez wielolecia ochrona przed stonką
pokazuje drogę przemian w badaniach środków. Od pierwszych insektycydów z grupy węglowodorów chloroorganicznych w latach 60. XX w., poprzez nowe grupy chemiczne w
latach 80. – pyretroidy i nereistoksyna i 90. – pochodne
benzoilomocznika i bakterie, aż do roku 2000 – neonikotynoidy i fenylopirazole. Są one aplikowane głównie w formie
zabiegów nalistnych, ale od ok. 10 lat stosowana jest w
praktyce nowa metoda: zaprawianie sadzeniaków zaprawą
insektycydowo-fungicydową.
Od kilku lat zmniejsza się na rynku krajowym liczba
środków ochrony roślin dopuszczonych do obrotu i stosowania. Powodem jest dostosowywanie przepisów do wymogów unijnych: dyrektywy Parlamentu Europejskiego i
Rady 2009/128/WE z 21 października 2009 r. ustanawiającej ramy wspólnotowego działania na rzecz zrównoważonego stosowania pestycydów, rozporządzenia Parlamentu
Europejskiego i Rady (WE) nr 1107/2009 z 21 października
2009 r. dotyczącego wprowadzenia do obrotu środków
ochrony roślin, rozporządzenia Parlamentu Europejskiego
i Rady (WE) nr 1185/2009 z
25 listopada 2009 r. w sprawie
statystyk dotyczących stosowania pestycydów oraz od 1
stycznia 2014 r. – przepisów o
integrowanej ochronie roślin.
Natomiast obowiązujące w
Polsce regulacje prawne to w
rolnictwie konwencjonalnym
Ustawa z dnia 18 grudnia
2003 r. o ochronie roślin (Dz.
U. 2004 Nr 11, poz. 94, z
późn. zm. – Dz. U. 2008 Nr
133, poz. 849), a w rolnictwie
ekologicznym Ustawa z dnia
25 czerwca 2009 o rolnictwie
ekologicznym (Dz. U. 2009 Nr
116, poz. 975).
Istotnym elementem, który
należy uwzględniać, stosując
środki ochrony roślin, jest
odporność agrofagów jako
naturalny
proces
ewolucyjnego przystosowania
do środowiska. Ograniczenie
ryzyka wytworzenia populacji
odpornych
jest
możliwe
poprzez: stosowanie środków
w zalecanej dawce, właściwej
techniki
za-biegu
oraz
odpowiedniego
terminu,
uwzględniającego
grupę
wczesności odmiany i jej
przeznaczenie
użytkowe,
zwalczane
stadium
(chrząszcze
po
przezimowaniu, larwy lub
chrząszcze
pokolenia
letniego),
uwzględnianie
Ziemniak Polski 2010 nr 2
3
temperatury otoczenia, wybór środków z różnych grup
chemicznych, a nie o różnych nazwach handlowych,
monitoring wrażliwości stonki na najczęściej stosowane w
danym rejonie kraju insektycydy i niestosowanie minimum
przez trzy sezony środka, co do którego mamy podejrzenie
(lub wyniki badań), że szkodnik się na niego uodpornił.
Chociaż liczba zalecanych na rynku krajowym
insektycydów jest duża, to jednak większość z nich (oprócz
inhibitora biosyntezy chityny – Nomolt 150 SC) działa na
układ nerwowy owada. Jako neurotoksyny zakłócają
przenoszenie impulsów w komórkach nerwowych
(neuronach). W tabeli 1 podano środki do zwalczania stonki
ziemniaczanej, które powinny być dostępne na rynku
krajowym w 2010 roku
Zabieg insektycydami nalistnymi powinno się wykonywać opryskiwaczem wyposażonym w rozpylacze płaskostrumieniowe lub eżektorowe, zapewniające wydatkowanie
od 150 do 300 l cieczy na 1 ha, oprysk średniokroplisty i ciśnienie ok. 3 barów.
Oprócz zabiegów nalistnych plantacje ziemniaka
możemy
także
chronić
poprzez
zaprawianie
sadzeniaków
za-prawą
insektycydowo-fungi-cydową
Prestige 290 FS w dawce 100
ml na 100 kg bulw do ochrony
plantacji nasiennych oraz 75
ml na 100 kg bulw do ochrony
ziemniaków
jadalnych
i
przemysłowych
lub nową
formulacją Prestige Forte 370
FS w dawce 60 ml. Zaprawy
charakteryzują się szerokim
zakresem
działania
(rizoktonioza,
drutowce,
stonka i mszyce – wektory
chorób wirusowych). Zaprawę
stosuje się podczas sadzenia,
zaprawiarką montowaną na
sadzarce.
Tabela 1
Insektycydy do zwalczania stonki ziemniaczanej
dostępne na rynku krajowym w 2010 r.
Nazwa handlowa/
Karencja
mechanizm działania/
Substancja aktywna
Dawka na 1 ha
(dni)
reakcja owada
I. INSEKTYCYDY DZIAŁAJĄCE NA UKŁAD NERWOWY – NEUROTOKSYNY
Karbonylohydrazydy: w roślinie działanie powierzchniowe; w organizmie owada – zaburzenia w kanałach sodowych błon komórek nerwowych, spowolnienie reakcji na bodźce, paraliż
Alverde 240 SC
metaflumizon
0,2-0,25 l
14
Pyretroidy: w roślinie działanie powierzchniowe; w organizmie owada – blokowanie kanałów sodowych w neuronach, początkowo nadwzbudzenie systemu nerwowego (pobudzenie)
owada, a następnie paraliż
Ammo Super 100 EW zeta-cypermetryna
0,15-0,2 l
14
Bulldock 025 EC
beta-cyflutryna
0,2-0,3 l
7
Cyperkil Super 25 EC cypermetryna
0,1-0,12 l
14
Decis 2,5 EC
deltametryna
0,2-0,3 l
7
Fastac 100 EC
alfa-cypermetryna
0,08-0,1 l
7
Fury 100 EW
zeta-cypermetryna
0,15-0,2 l
14
Karate Zeon 050 CS
lambda-cyhalotryna
0,12-0,16 l
7
Patriot 100 EC
deltametryna
0,05-0,075 l
7
Rapid 060 CS
gamma-cyhalotryna
0,08 l
14
Sherpa 100 EC
cypermetryna
0,25-0,3 l
14
Sumi-Alpha 050 EC
esfenwalerat
0,2-0,25 l
14
Neonikotynoidy: w roślinie działanie powierzchniowe i układowe (systemiczne);
w organizmie owada – współdziałanie z nikotynowymi receptorami acetylocholiny (Ach), początkowo zwiększona ruchliwość (nadwzbudzenie), a potem paraliż
Actara 25 WG
tiametoksam
0,08 kg
14
Apacz 50 WG
chlotianidyna
0,04 kg
7
Calypso 480 SC
tiachlopryd
0,05-0,1 l
3
4
Ziemniak Polski 2010 nr 2
Nazwa handlowa/
Karencja
mechanizm działania/
Substancja aktywna
Dawka na 1 ha
(dni)
reakcja owada
Mospilan 20 SP
acetamipryd
0,08 kg
3
Nuprid 200 SC
imidachlopryd
0,125-0,15 l
3
ProAgro 100 SL
imidachlopryd
0,1-0,25 l
3
Dwuskładnikowe
Neonikotynoid – w roślinie działanie układowe
i pyretroid – w roślinie działanie powierzchniowe
Proteus 110 OD
tiachlopryd + deltametryna
0,3-0,4 l
14
Zaprawa do sadzeniaków (w roślinie działanie układowe)
Prestige 290 FS*
imidachlopryd + pencykuron 75-100 ml/100 kg bulw
nie
dotyczy
Prestige Forte 370 FS imidachlopryd + pencykuron 60 ml/100 kg bulw
II. INSEKTYCYDY BLOKUJĄCE SYNTEZĘ CHITYNY
Pochodne benzoilomocznika: w roślinie działanie powierzchniowe, w organizmie owada –
zakłócenia w tworzeniu i odkładaniu chityny, a tym samym linienia postadiów larwalnych
Nomolt 150 SC
teflubenzuron
0,25 l
14
* środek może znajdować się w obrocie rynkowym w 2010 roku (Ustawa o ochronie roślin Dz. U.
z dnia 27 stycznia 2004 r., art. 46. pkt 3.)
Źródło: oprac. własne na podstawie etykiet środków ochrony roślin, rejestru środków ochrony roślin
dopuszczonych do obrotu zezwoleniem ministra rolnictwa i rozwoju wsi (http://www.bip.minrol.gov.pl)
oraz informacji od firm fitofarmaceutycznych
Dużym problemem jest ochrona plantacji
ekologicznych przed stonką, bowiem ziemniaki uprawia się w praktyce bez środków
ochrony roślin (oprócz fungicydu Miedzian
50 WG przeciwko zarazie ziemniaka). Obecnie brak na rynku zarejestrowanych bioinsektycydów.
W latach 90. XX wieku wdrażano biopreparat Novodor 02 SC, który ze względu na
specyfikę działania nie został zaakceptowany przez producentów ziemniaków. Niemniej
jednak notowany w ostatnich latach wzrost
upraw ekologicznych przyczynił się do ponownego zainteresowania biopreparatem,
który znajduje się na końcowym etapie procedury rejestracyjnej i być może będzie dostępny na rynku krajowym w sezonie 2010.
Biopreparat Novodor FC zawiera jako substancję aktywną 3% bakterii Bacillus thuringiensis ssp. tenebrionis. Bakteria ta (Bt) została odkryta w 1901 roku, a taksonomicznie
opisana przez Berlinera w roku 1915. Należy
do rzędu bakterii właściwych (Eubacteriales)
z rodziny Bacillaccae zawierających gram
dodatnie pałeczkowate bakterie. B. thuringiensis podczas sporulacji (dojrzewania)
syntetyzuje krystaliczne inkluzje białkowe
charakteryzujące się aktywnością w stosunku do niektórych gatunków owadów. Po zje-
dzeniu rośliny pokrytej roztworem biopreparatu następuje rozpuszczenie w alkalicznej
treści jelita owada kryształów białkowych
bakterii, a tym samym uwolnienie toksyn o
charakterze białek (deltaendotoksyn). Biopreparat jest zaliczany do środków o niekonwencjonalnym mechanizmie działania –
współdziałających z receptorami błon komórek nabłonka jelita środkowego stonki.
Biopreparat Novodor FC w dawkach 5,0 i
7,0 l/ha i dwóch terminach aplikacji na tych
samych poletkach badano w Boninie w latach 2007-2008 w ścisłych doświadczeniach
polowych na późnej jadalnej odmianie ziemniaka Wawrzyn. Skuteczność oceniano w
oparciu o zmodyfikowaną metodykę EPPO
1/12 (3) L. decemlineata Say. Zarówno w
roku 2007, jak i 2008 stwierdzono redukcję
larw młodszych (L1-L2), zgodnie z kwalifikacją podaną w rozporządzeniu min. rol. i
rozw. wsi z dnia 4 sierpnia 2004 r. (Dz. U.
2004 Nr 183, poz. 1890, zał. Nr 5), tj. powyżej 80% skuteczności zwalczania organizmu
szkodliwego w danym badaniu, wyrażonej w
przedziałach procentowych). Wyniki badań
potwierdziły, jak ważny jest, w odróżnieniu
od stosowania neurotoksyn, termin zabiegu.
Biopreparat należy stosować na najmłodsze
Ziemniak Polski 2010 nr 2
podstadia larwalne stonki ziemniaczanej
L1-L2.
Informacje dotyczące środka powinny być
podane w instrukcjach dołączonych do opakowań produktu lub można się z nimi zapoznać na stronie internetowej MRiRW pod adresem http://www.bip.minrol.gov.pl → branżowe → produkcja roślinna → ochrona roślin.
Ostrzeżenie
W praktyce rolniczej coraz częściej mamy do
czynienia z godnymi potępienia praktykami,
polegającymi na podrabianiu środków ochrony roślin. Nie należy zatem korzystać z tzw.
okazji i kupować produktów nieznanego pochodzenia lub nie posiadających na opakowaniu hologramu albo opisu w języku polskim. Trzeba pamiętać, że w przypadku zatrucia brak informacji uniemożliwi udzielenie
pomocy medycznej. Także ewentualne reklamacje, z powodu nieuzyskania zadowalających efektów zabiegu ochronnego, nie są
uwzględniane przez producenta
Literatura
1. Guideline for the efficacy evaluation of insecticides.
1998. [W:] EPPO Standards. Guidelines for the efficacy evaluation of insecticides. vol. 3. Insecticides Acaricides: 19-21; 2. Lipa J. 2007. Wykorzystanie bakterii
5
w biologicznej ochronie roślin przed szkodnikami i chorobami. [W:] Metody i środki proponowane do ochrony
roślin w uprawach ekologicznych. IOR Poznań: 24-32;
3. Malinowski H. 2003. Odporność owadów na insektycydy. Wyd. Wieś Jutra Warszawa: 211 s.; 4. Miksiewicz M. 1948. Materiały do poznania bioekologii stonki
ziemniaczanej w Polsce. – Pol. Pismo Ent. 18: 2-4;. 5.
Pawińska M. 1995. Bezpieczne dla środowiska metody zwalczania stonki ziemniaczanej. Instr. upowsz.
1/1995. Inst. Ziemn. Bonin: 14 s;
6. Pawińska
M. 2008. Biologiczny insektycyd Novodor FC do zwalczania stonki ziemniaczanej ziemniaku. [W:] Poszukiwanie nowych rozwiązań w ochronie upraw ekologicznych. IOR-PIB Poznań: 342-347;
7. Pawińska
M. 2009. Historia i kierunki ochrony plantacji ziemniaka
przed głównymi agrofagami. – Prog. Plant Prot. 49 (4):
1437-1444; 8. Piekarczyk K. 1970. Metody prognozowania i sygnalizowania występowania szkodników wielożernych. [W:] Instrukcja dla służb ochrony roślin z zakresu prognoz, sygnalizacji i rejestracji. Cz. 2. Metody
sygnalizacji i prognozowania chorób i szkodników roślin. Wyd. IV. IOR Poznań: 5-17; 9. Pietkiewicz
J. 1991. Działanie biopreparatu Novodor przeciw stonce ziemniaczanej w doświadczeniach produkcyjnych.
Mater. XXXI Sesji Nauk. IOR (1). IOR Poznań: 143148; 10. Stachyra T. 1975. Ochrona roślin a ochrona
przyrody. PWN Warszawa; 11. Szafranek B., Chrapkowska K., Pawińska M., Szafranek J. 2005. Analysis of leaf surface sesquiterpenes in potato varieties. –
J. Agric. Food Chem. 53 (8): 2817-2822