2013 nov 24

A kaolin részecske filmtechnológia hatékonysága a füstösszárnyú körte-levélbolha elleni védekezésben

Nincs hozzászólás

Hazánkban 1885 óta három körte-levélbolha faj, a Cacopsylla pyri, a C. pyrisuga valamint a C. pyricola előfordulása ismert, melyek közül a legjelentősebb a füstösszárnyú körte-levélbolha (Cacopsylla pyri). Utóbbi faj az 1950-es évek végétől hazánkban a legveszélyesebb rovarkártevő körteültetvényekben (Jenser és mtsai, 2009).

Körte-levélbolhák biológiája és kártétele

A körte-levélbolhák imágó alakban telelnek kéregrepedésekben, a lehullott levelek alatt, vagy hasonló búvóhelyeken. Tavasszal korán jönnek elő (akár már februárban) és már 5 °C feletti hőmérsékleten párosodni kezdenek. Tojásaikat eleinte a vesszőkre, rügyekre helyezik, majd lombfakadás után fiatal hajtásvégekre, később a bimbókra. A lárvák kelése jóval a virágzás előtt megkezdődik. Teljes kifejlődéséig öt lárvastádiumon mennek keresztül. Évente akár 5-6 nemzedékük is kifejlődhet. Az áttelelt nőstény imágók átlagosan 1000, míg a nyári alakok 140–600 tojást raknak.

A tömeges tojásrakás után a kikelt lárvák szívogatással károsítanak, emellett mézharmatot termelnek, ami a károsított levélen és a gyümölcskezdeményen képez bevonatot. A ragacsos felületeken korompenész telepedik meg, mely zavarja a növény fotoszintézisét és légzését, továbbá a gyümölcs kereskedelmi értékét csökkenti (Jenser, 1989).

Görögországi vizsgálatokban megállapították, hogy az áttelelt nemzedék a virágrügyek tövére rakja tojásait, a fán belül pedig a lombkorona felső részeit preferálja, ezen belül pedig a lombkorona nyugati és déli oldalát. A későbbi generációk tojásrakási helyei már összemosódnak, kevésbé világos tendenciát mutatnak. A vegetáció végén, különösen erős fertőzéskor, már az is szerepet játszik a tojásrakási hely választásában, hogy hol talál a nőstény jó kondícióban levő, viszonylag ép leveleket.

Az eddigi kutatások adatai és a hazai tapasztalatok szerint a körte-levélbolha populációi az ellenük alkalmazott készítményekkel szemben viszonylag hamar ellenállóvá váltak. Éppen ezért fontos olyan alternatív, vegyszermentes védekezési lehetőségek kutatása, amelyeknél a rezisztencia kialakulásának esélye igen csekély. Ennek egyik lehetséges módszere a kaolin film technológia.

A kaolin, más néven porcelánföld, egy víztartalmú alumínium-szilikát, tiszta agyag, amely túlnyomórészt a kaolinit nevű agyagásványokból áll. A finomított, apró szemcseméretű kaolin, vízoldható formulációban számos európai országban, ökológiai gazdálkodásban is alkalmazható, növényvédőszerként kapható (például Surround WP, Cutisan). A készítmény jól bekeverhető, hagyományos permetezőgépekkel kijuttatható. Hatásmechanizmusának alapja az, hogy a növények felületén filmszerű védőréteget alkot (innen a kaolin film technológia elnevezés), mely egyes kártevők számára repellens hatású. Amellett, hogy a fotoszintézishez szükséges fénysugarakat átengedi, védi a növényeket a hő stressz okozta kártól. Emberekre olyannyira veszélytelen, hogy az élelmiszeripar is alkalmazza, mint adalékanyagot E559-es kóddal, emellett a fogkrémekben is általánosan előfordul. Használja még a kozmetikaipar, a kerámiaipar, sőt az építőipar is. Magyarországon számos helyen bányásszák. Környezetvédelmi szempontból nem minősül károsnak.

A kaolin részecske film technológia

A technológia nem teljesen új a növényvédelmi gyakorlatban. Kr. e. 2000-ben Kínában már használták a diatomit-ot (diatomaföld, kovaföld) kártevők elleni védekezésre. A Kr.u. 1. században őrölt mészkövet (kalcium-karbonátot) adagoltak a gabonához, hogy elriasszák a rovarkártevőket. A középkorban égetett mész és oltott mész keverékével védekeztek gyümölcsösökben és raktárakban. Az 1930-as években többen is vizsgálták a kémiailag semleges ún. inert porok hatását rovarokon. Megállapították, hogy a növények felületéről a rovarok testére került porszemcséket a rovarok az öntisztogatás során lenyelik és azok az emésztőrendszerükbe érve, a vízelvonó hatásuk következtében okoznak mortalitást. Később azt is megállapították, hogy inert porok esetén a részecske mérete jelentősen befolyásolja a rovarok mortalitását: minél kisebb a részecskeméret, annál nagyobb a mortalitás. Az 1990-es évektől kezdtek kísérleteket folytatni kaolinnal gyümölcsfa betegségek ellen. Hamar észrevették azonban, hogy a készítmény a kártevők számát is jelentősen redukálja.

A kaolin film technológia a biológiai növényvédelmi eljárások lehetőségeinek növelése érdekében jött létre az ásványi technológia, a fényfizika, valamint a rovar viselkedéstan tudományainak egyesítéséből. A technológiát Észak-Amerikában Glenn és Puterka fejlesztette ki. A kaolin hatóanyagot az alábbi tulajdonságai alapján választották ki:

  • kémiailag semleges ásványi részecskék;
  • a részecskék átmérője < 2 μm;
  • kijuttatható és a felületen filmszerű réteget képez;
  • a porózus filmréteg nem zavarja a növényi gázcserét;
  • elnyeli a fotoszintetikusan aktív sugárzást, de az ultra­viola és részben az infravörös sugarakat visszaveri;
  • a növényi patogének és rovarkártevők viselkedését megváltozatja;
  • a leszüretelt terményről eltávolítható.

A kaolin első növényvédelmi célú használatára 1996-ban került sor az Egyesült Államok területén. A technológia finomításának és a kedvező eredményeknek hatására 2000-től már önálló márkanévvel rendelkező, ökológiai ültetvényekben is használható szer készült Surround WP elnevezéssel, amely könnyen kijuttatható normál növényvédelmi technikai berendezésekkel (azóta már több készítmény is van az európai piacon). Fontos megemlíteni azonban, hogy hazánkban eddig még nem kapott engedélyt.

Egy 10 éves kísérlettel azt is kimutatták, hogy a kaolin részecske film technológiának – mivel az ultraibolya sugarakat visszaveri – termésmennyiség növelő hatása van nagy sugárzású és magas hőmérsékletű környezetben. A termésmennyiségre kifejtett pozitív hatás fokozható öntözéses körülmények között.

Külföldi tapasztalatok

Miután Észak-Amerikában 2000 óta a kaolin hatóanyagú Surround WP nevű készítmény kereskedelmi forgalomban is kapható, a termelők egyre nagyobb mennyiségben használták a körte-levélbolhák elleni korai védekezésre. Míg 1999-ben a még kísérleti stádiumban levő készítményt Észak-Amerika körtetermesztő felületének 2%-án használták, 2001-ben már 14%-ra nőtt ez az arány, majd 2003-ra közel 50%-ra. 2005-ben az Oregon, Washington és Idaho államokban található körteültetvények 90%-át kezelték rügypattanás előtt kaolinnal.

Glenn és Puterka (2005) vizsgálatai alapján a kaolin hatféle mechanizmussal hat a körte-levélbolhák ellen:

  • repellens,
  • tojásrakás gátló,
  • csökkent táplálkozási hatékonyság,
  • csökkent megtapadó képesség a tápnövényen,
  • a tápnövény álcázása, valamint
  • közvetlen mortalitás.

Ezek közül a repellens hatás a legnyilvánvalóbb. Mivel a levélbolhák kora tavasszal még nem repülnek színekre, csak rügypattanás után, ezért a tojásrakás gátlását nem a kezelt fák fehér színe, hanem a vesszők megváltozott felülete okozza. Horton (1990) kutatásai szerint a körte-levélbolhák tojásrakáskor előnyben részesítik a fás részek vájatait, barázdáit. Valószínűleg az ehhez hasonló helyek felülete változik meg a kaolin kezelések hatására, mely a tojásrakás megakadályozásában döntő tényező (Glenn és Puterka, 2005). Amint a zöld lombozat kifejlődik, a levélbolhák a leveleket részesítik előnyben tojásrakás céljára. Eleinte a kaolint egész évben folyamatosan 13 alkalommal juttatták ki. Később rájöttek arra is, hogy virágzás előtt időzített 2-3 kezeléssel olyan mértékben tudják csökkenteni az áttelelő nemzedék tojásrakását, hogy további inszekticides kezelésre csak ritkán volt szükség (Puterka és mtsai, 2000).

Svájc nyugati részén különböző inszekticidek hatékonyságát hasonlították össze a kaolinnal, füstösszárnyú körte-levélbolha ellen. A vizsgálat során neem-olajat, piretrint, spinosadot, rotenont és kaolint permeteztek körtefákra. Az összes alkalmazott kezelés közül egyedül a kaolin kezeléseknél figyeltek meg statisztikailag igazolható különbséget. A kísérletben kettő, három, illetve hat alkalommal juttattak ki kaolint a különböző parcellákon. Érdekes módon a három alkalommal kezelt parcellákban nemcsak a kettő, hanem a hat kezelésnél is kevesebb levélbolhát figyeltek meg. A kaolinos kezelések mindhárom ismétlésben sikeresen visszaszorították a körte-levélbolhák egyedszámát a kontroll és a többi kezeléshez képest.

Görögországban is végeztek kísérletet néhány környezetkímélő növényvédő szerrel, többek között a kaolinnal is. Kísérletük során nem csak a C. pyricola egyedszámát vizsgálták, hanem azoknak a körtefára gyakorolt hatását is. Felmérték a mézharmat mennyiségét a leveleken, továbbá a tűzelhalás (Erwinia amylovora) fertőzöttség mértékét is. A kezeletlen kontrollhoz képest a tojások száma 32%-kal, a lárváké 65%-kal csökkent. A mézharmat bevonat 80%-kal kevesebb volt a kezelt fák hajtásain. Az Erwinia fertőzöttséget minden fánál 10-es skálán értékelték. Az átlagos érték a kontroll fáknál 4,56, míg a kaolinnal kezelt fáknál 2,38 volt, tehát megközelítőleg a felére csökkent a fertőzöttség.

Erler és Cetin (2007) laboratóriumi és szabadföldi kísérleteket állítottak be, melyben kaolint használtak a C. pyri áttelelő nőstény imágók tojásrakása ellen. A laboratóriumban az átteleltetett imágók 90%-kal kevesebb tojást raktak a kaolinnal kezelt hajtásokra. Szabadföldön 74%-kal kevesebb tojást számoltak a kezelt parcellákban. A különbség egy hónappal a kezelések után is jelentős volt.

Pasqualini (2002) munkája során kaolin hatóanyagú készítmény és ásványi olaj tartalmú szer hatását hasonlította össze. A kísérletet Olaszországban, Fétel Apát körteültetvényben állították be. Adatai szerint a kaolin 2001-ben és 2002-ben is szignifikánsan csökkentette a C. pyri kártételét, megközelítőleg 100%-osan. Puterka és munkatársai (2005) laboratóriumi vizsgálatot végeztek abból a célból, hogy a kaolin részecske film hogyan hat a C. pyricola viselkedésére, életciklusára. Eredményeik szerint a kaolin megtapadását befolyásolta a levélfelületek milyensége. Az imágók táplálkozásának mértéke a kezelések hatására csökkent, és mortalitásuk 22-ről 62%-ra nőtt 72 órával a kaolin kijuttatása után. A kaolinnal kezelt leveleken a lárvák mortalitása 59-ről 82%-ra nőtt, mire elérték az ötödik lárvastádiumot. Továbbá megállapították, hogy a nőstények fertilitását és a lárvák kelését, fejlődését a kaolin nem befolyásolta.

Hazai vizsgálatok laboratóriumi körülmények között

Laboratóriumi körülmények között 4%-os töménységű kaolin oldatba mártott frissen gyűjtött körte vesszőkön vizsgáltuk három különböző időpontban gyűjtött levélbolha nőstények által lerakott tojások számát.

Nem választásos kísérlet

A nem választásos tojásrakási kísérletben (1. táblázat) az áttelelt imágók laboratóriumi körülmények között, kizárólag kaolinnal kezelt, illetve kizárólag kezeletlen hajtásokkal találkoztak. A kaolinnal kezelt felület egyértelműen megakadályozza a C. pyri imágók tojásrakását. A megtermékenyített nőstények mintegy századannyi tojást raktak a kezelt felületre, mint a kezeletlenre (az összesített adatok 98,9%-os csökkenést mutattak).

Időpont Kontroll Kaolin Átlag
2012. 02. 21. 6,2 (8,4) 0,0 (0,0) 3,1
2012. 03. 10. 2,0 (1,5) 0,0 (0,0) 1,0
2012. 04. 04. 14,3 (9,2) 0,3 (0,2) 7,3
Átlag: 7,5 0,1

1. táblázat | Füstösszárnyú körte-levélbolha nőstények által lerakott átlagos tojásszám (tojás/nőstény, ± szórás) a nem választásos vizsgálatban

Választásos kísérlet

Választásos kísérletünkben az áttelelt levélbolha imágók egy edényen belül három kezelt és három kezeletlen hajtás közül választhattak. A lerakott tojások átlagos száma a 2. táblázatban található. A statisztikai elemzés azt mutatja, hogy a C. pyri nőstények a kezeletlen felületet az esetek 99,6%-ban választják tojásrakásra a kezelt felülethez képest.

Időpont Kontroll Kaolin Átlag
2012. 02. 21. 10,8 (10,9) 0,1 (0,36) 5,4
2012. 03. 10. 4,5 (8,5) 0,0 (0,0) 2,3
2012. 04. 04. 3,3 (11,1) 0,0 (0,0) 1,7
Átlag: 6,2 0,0

2. táblázat | Füstösszárnyú körte-levélbolha nőstények által lerakott átlagos tojásszám (tojás/nőstény, ± szórás) a választásos vizsgálatban

Hazai vizsgálatok körteültetvényekben

Vizsgálatainkat 2010-ben kisparcellás körülmények között, Keszthelyen (Zala megye), a Pannon Egyetem, Georgikon Kar tangazdaságának gyümölcsösében végeztük. A keszthelyi ültetvényt 1997-ben telepítették vadkörte alanyon. A kísérleti terület 4 sorból és soronként 12 (összesen 48) fából állt, melyből két sor Bosc Kobak és két sor Vilmos fajta volt. A 24 inszekticides kezeléstől mentes, kontroll fa mellett 24 fát kezeltünk 4%-os töménységű, kaolin hatóanyagú Surround WP készítménnyel. A kezeléseket rügyfakadás előtt, célzottan a tojásrakás megakadályozására végeztük el, két alkalommal, március 16-án és 30-án. A 24 fára összesen 20 liter permetlevet juttattunk ki. A kisebb parcellákon végzett vizsgálatok, a kaolinkezelések után, az első mintavételi időpontban (április 20-án) jelezték a lárvák számának jelentős (77,5%-os) csökkenését (1. ábra), illetve valószínűleg ezeknek a lárváknak a kifejlődésével összefüggésben, a második időpontban (május 4-én), másfél hónappal az utolsó kezelés után, az imágók számának (60,7%-os) csökkenését (2. ábra).

1. ábra | C. pyri lárvák átlagos egyedszáma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

1. ábra | C. pyri lárvák átlagos egyedszáma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

C. pyri imágók átlagos egyedszáma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

2. ábra | C. pyri imágók átlagos egyedszáma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

A kaolin kezelések csak kis mértékben (27,3%-al) csökkentették a lerakott tojások számát (3. ábra).

3. ábra | C. pyri tojások átlagos száma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

3. ábra | C. pyri tojások átlagos száma kaolinnal kezelt és kontroll parcellákban

Keszthelyen egy nagyobb körteültetvény mellett jelöltük ki a kísérleti parcellát, úgyhogy itt, figyelembe véve a kis parcella méretet, a körte-levélbolhák gyors beáramlására számíthattunk. A kaolin kezelések hatékonyságát ronthatta, hogy 2010 tavaszán szélsőségesen csapadékos volt az időjárás, az intenzív eső pedig lemoshatta a kaolin filmréteget. Egyes külföldi szerzők már 3,2 mm eső után is megismételték a földközi tengeri gyümölcslégy elleni kaolinos kezeléseket kísérleti nektarin ültetvényben.

2011-ben nagyobb parcellákon ismételtük meg a vizsgálatokat szintén Zala megyében. A Gyümölcskert Zrt. liszói, 80 ha-os kertjében állítottuk be, 2003-ban telepített, 5 × 3 m-es térállású Bosc Kobak körtefákon. A 2011-es vizsgálatban a kaolin hatóanyagú készítmény (rövidítés: Surr) hatását, nem csak kezeletlen kontroll parcellákkal (rövidítés: Kont), hanem az üzemi parcellákkal (rövidítés: Üzem), illetve egy építőiparból származó, csehországi kaolin őrleménnyel kezelt parcellával (rövidítés: Cseh Kao) is összehasonlítottuk. Utóbbit kivéve minden parcellából kettőt (A és B) használtunk a véletlen hatásának kiszűrésére. A Surround WP és a cseh építőipari kaolin kijuttatását két időpontban, rügypattanás előtt, március 21-én és március 31-én végeztük 650 l/ha lémennyiséggel, légszállításos háti permetezőgéppel. Az üzemi parcellákat a vizsgálatunk időtartama alatt április 5-én és május 10-én, tiakloprid hatóanyagú készítménnyel kezelték, ami korábban végzett vizsgálatok szerint kifejezetten hatékonyan szabályozza a C. pyri populációkat. Mintavételeinket öt időpontban hajtottuk végre. A kezeletlen kontrollhoz képest a cseh kaolin 30,9%-al, a kaolin részecske film technológia 46,9%-kal, míg az üzemi kezelés (tiakloprid) 40,7%-kal csökkentette a füstösszárnyú körte-levélbolha lárvák egyedszámát (4. ábra).

C. pyri lárvák átlagos egyedszáma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

4. ábra | C. pyri lárvák átlagos egyedszáma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

A tojások számát a cseh kaolin 16,8%-kal, a kaolin részecske film technológia 64,5%-al, míg az üzemi kezelés (tiakloprid) 35,7%-al csökkentette (6. ábra). Az imágók egyedszámában nem találtunk lényeges különbséget (5. ábra). A kaolin részecske film technológia tehát az üzemi (tiakloprid) kezelésekkel azonos, vagy jobb hatékonyságot mutatott. Hangsúlyoznunk kell, hogy az ültetvények egységes, nagy felületen történő kezelésével a kaolin kezelések hatékonysága jelentősen nőhet.

C. pyri imágók átlagos száma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

5. ábra | C. pyri imágók átlagos száma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

C. pyri tojások átlagos száma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

6. ábra | C. pyri tojások átlagos száma Liszón, öt mintavételi alkalom összesített adatai alapján

Összegzés

Összességében, a Surround WP márkanevű, kaolin hatóanyagú készítmény vizsgálataink alapján alkalmas arra, hogy hazai viszonyok között is – bár engedélyokirata még nincs, így kísérleteinket is csak eseti engedéllyel kezdhettük el –, hatékonyan és környezetkímélő módon korlátozza a füstösszárnyú körte-levélbolhák egyedszámát a rügyfakadás utáni időszakban. Megfigyeléseink összhangban vannak a külföldi szakirodalom korábbi eredményeivel. Fontos azonban kiemelni, hogy a technológia a körtefák rügypattanásakor, közvetlenül a levélbolhák tömeges tojásrakása előtt kijuttatva a leghatékonyabb. Nagyobb mennyiségű csapadék után a kezelést érdemes megismételni. Véleményünk szerint legalább két kezelés szükséges az eredményes védekezéshez.

Javasoljuk továbbá a kaolin őrleményt 4%-os töménységben használni, a vizsgálatban említett lémennyiségnél (650 l/ha) nagyobb, legalább 800 l/ha lémennyiséggel kijuttatva. Fontos megjegyezni, hogy a gyártói ajánlásban 3 kezelés szerepel 7-10 napos permetezési fordulóval, ahol a harmadik kezelést legkésőbb zöldbimbóban kell elvégezni. A gyártó által ajánlott dózis 50 kg/ha, 1000 l/ha lémennyiséggel. Megállapítottuk továbbá, hogy a növényvédelmi célra gyártott, tiszta, finomra őrölt kaolin lényegesen jobb hatékonyságú, mint az építőiparban használt őrlemény. A vizsgált építőipari (cseh származású) kaolin őrlemény ugyan csökkentette a füstösszárnyú körte-levélbolhák egyedszámát, de a kaolin részecske film technológiához viszonyítva csak kisebb mértékben.

Vizsgálatainkban kitértünk egyes hasznos ízeltlábúak (pókok, katicák) egyedszámának alakulására is. A korai időpontban kijuttatott kaolinos kezelések egyik vizsgálatunkban sem csökkentették a hasznos szervezetek egyedszámát.

Ábrák

Az ábrákon az eltérő betűk 95%-os biztonsági valószínűségi szinten statisztikailag igazolható különbséget jeleznek. Az oszlopok felett az adatokhoz tartozó átlagos szórásértékek láthatók.

Kezelt vesszőfelület Liszón a második kezelés után

Kezelt vesszőfelület Liszón a második kezelés után

2013-5 kaolin abra8

Körte-levélbolha nőstény a tojásrakás előtt

Sipos Péter – Markó Viktor
(Biokultúra 2013/5)

[felül]