2008 feb 24

Biológiai és ökológiai védekezés növénykórokozók ellen

Nincs hozzászólás
A kártevők és a gyomnövények mellett a betegségek okozzák a növénytermesztés legjelentősebb veszteségeit: ez a körülményektől függően változik, kedvezőtlen esetben akár a 100%-ot is elérheti.A betegségek általában a konvencionális, intenzív termesztés körülményei között lépnek fel a legsúlyosabb mértékben, de minden gazdálkodási formában – így az ökológiai gazdálkodásban is – számolni kell velük.

A mennyiségi termésveszteség nem az egyedüli, sőt korszerű gazdálkodási körülmények között nem is a legjelentősebb kár. A beteg növények termésének a minősége is romlik: kedvezőtlenebb lesz a beltartalma, és káros anyagok, például mikotoxinok jelenhetnek meg benne (ilyen volt a közelmúltban az aflatoxinnal szennyezett fűszerpaprika). A termőhelyen kialakult betegségek a tárolás során is tovább károsíthatnak, sőt vannak kifejezett tárolási betegségek, melyek elsősorban a raktározás során okoznak problémákat. Mindezek következtében romlik a termékek piacképessége: elsősorban a konvencionális termékek fogyasztóira jellemző, hogy csak a hibátlan, teljesen egészségesnek látszó árut hajlandóak megvásárolni, de a tényleges minőségre jobban figyelő, tudatosabb vásárlók is szívesebben veszik a szép, egészséges, ízletes termékeket.

A védekezés sorrendje

A növények betegségeit – mint bármely más élőlényét – környezeti tényezők és kórokozók válthatják ki. Az előbbiek ellen megfelelő agrotechnikai eszközökkel (fajta- és termőhely választás, tápanyagellátás, művelési módok) védekezhetünk. A növényi kórokozók elleni védekezés pedig a következő sorrendben épül fel – szerencsére ma már egyre inkább a “hagyományos, vegyszeres” gazdálkodási rendszerekben is:

  • Mindenekelőtt a betegségeknek ellenálló, vagy kevésbé fogékony fajták termesztésére kell törekedni. Az ökológiai gazdálkodásban kívánatos lenne az adott területre jellemző tájfajták előnyben részesítése is, erre azonban gyakran nincs lehetőség: vagy nem is léteznek ilyenek, illetve nem hozzáférhető a szaporító anyaguk, vagy a piac (felvásárló) igényeinek nem felelnek meg.
  • A növénytermesztést úgy kell végezni, hogy minél kevesebb lehetőséget hagyjunk a kórokozók megjelenésének. A számtalan tényező közül különösen fontos a jól kialakított vetésforgó, és a termesztett növény számára optimális – vagy azt minél jobban megközelítő – körülmények biztosítása.
  • Ha mindezek ellenére számítani lehet a betegségek olyan mértékű megjelenésére, ami már gazdasági kárt okoz, akkor kerülhet sor célzott védekezésre az engedélyezett növényvédelmi készítményekkel. Lehetőleg megelőző védekezést kell alkalmazni, mielőtt a kórokozó még jelentősen el tudna terjedni a növényeken – ez mindig környezetkímélőbb és olcsóbb megoldás, mint a már felszaporodott kórokozó kiirtása.

A kórokozók hármas csoportja

A növények kórokozóit hagyományosan három nagy csoportba sorolhatjuk (az utóbbi években itt is történtek változások, de ezek a lényeget nem érintik).

A vírusok ellen mind a konvencionális, mind az ökológiai gazdálkodásban csak a rezisztens fajták termesztésével és megelőző agrotechnikai eljárások alkalmazásával védekezhetünk, vírusellenes szerek nincsenek. Figyelmet érdemel, hogy egyes vírusbetegségekkel szemben rezisztens, genetikailag módosított növényeket (GMO) már több országban létrehoztak, burgonyát például Magyarországon is, bár ezeket még sehol sem termesztik – az ökológiai gazdálkodással természetesen összeegyeztethetetlenek!

A növénykórokozó baktériumok a párás, csapadékos körülményeket kedvelik, ilyen időjárásban, vagy üvegházban, fóliában okoznak különösen jelentős károkat. Az ellenük való védekezésre korábban Európában is elterjedten használtak antibiotikumokat, de mára ezeket betiltották (a világ más részein, például az Egyesült Államokban, Japánban nem!). Az ökológiai gazdálkodási rendszerekben viszont sohasem volt engedélyezett az alkalmazásuk. Mára a baktériumok ellen egyedül a réz hatóanyagú készítmények használhatók, ezeket általában ökológiai gazdálkodásban is bevethetjük. Fontos még megemlíteni a növényi rezisztencia aktivátorokat: ezek olyan anyagok, amelyek nincsenek közvetlen hatással a kórokozó baktériumra (vagy éppen gombákra), hanem a növény természetes ellenállóképességét fokozzák. Lehetnek természetes vagy szintetikus anyagok. Mivel jelenleg csak az utóbbiak néhány képviselője van növényvédő szerként forgalomban, az ökológiai gazdálkodásban nem engedélyezettek. Természetes eredetű változataik az egyik legkörnyezetkímélőbb növényvédelmi eljárást képviselhetnék.

A nagyon változatos növénykórokozó gombák ellen változatos a konvencionális termesztésben felhasználható fungicidek tárháza is. Túlnyomó többségük szintetikus vegyület, tehát ökológiai termesztésben nem alkalmazható, kivételt tulajdonképpen csak a réz- és kén-hatóanyagú készítmények jelentenek.

Az ökológiai növénytermesztésben kórokozók ellen alkalmazhatunk tehát természetes eredetű hatóanyagokat: lényegében a rezet és a ként (ide sorolhatnánk még a vasat is, mint gombaölő szert, de alacsony hatékonysága miatt nem használják), továbbá a tisztított paraffin olajat és a növényi olajokat, mint adalékanyagokat (bár ezeket inkább a kártevők ellen vetjük be).

A réz(II)ion a legrégebb óta ismert, de ma is igen kiterjedten alkalmazott növényvédő szer, mint láttuk, baktériumok, gombák ellen hatásosan alkalmazható. Ugyanakkor nehézfém, mely minden élő szervezetre toxikus, és a talajokban felhalmozódik. Innen bekerül a növényekbe és a talajvízbe, ezért több éve korlátozzák a kijuttatható réz mennyiségét: ez jelenleg 6 kg fém réz hatóanyag hektáronként és évente, amit az ökológiai gazdálkodásban is be kell tartani. Éppen a korlátozás miatt kerültek a piacra a korszerű rézkészítmények, melyek azonos hatóanyag mennyiséggel sokkal nagyobb levélfelületet képesek beborítani, és jobb az esőállóságuk is. Egyes növények – különösen a csonthéjasok – érzékenyek a rézre (perzselés, terméskötődés gátlása). Ökológiai gazdálkodásban toxicitása miatt tervezik a réz betiltását (egyes országokban be is tiltották).

A kén növényvédelmi alkalmazása is régóta ismert, egyes gombabetegségek – lisztharmatok, szürkepenész – elleni védekezésben ma is nagy mennyiségben, elterjedten alkalmazzák. Emellett nem elhanyagolható atkaölő hatása sem. A környezetbe kijuttatott kén metabolizálódik, nem halmozódik fel, ezért korlátozás nélkül alkalmazható hagyományos és ökológiai gazdálkodásban is. Ügyelni kell viszont arra, hogy meleg időben (25°C felett) a kezelt növényeken perzselést okozhat, 10°C alatt pedig nem fejti ki a hatását.

Rezisztencia előfordulása – bár elvileg, különösen a rézzel szemben, lehetséges – a növénykórokozók körében sem a rézzel, sem a kénnel szemben nem ismert.

Anatagonisták

Az eddig felsoroltakon túl még egy lehetőség áll rendelkezésünkre a növénykórokozók elleni célzott védekezésre az ökológiai gazdálkodás keretei között: az antagonisták alkalmazása. Ezek olyan mikroorganizmusok, melyek képesek gátolni más mikroorganizmusok (például a növénykórokozók) szaporodását, vagy elpusztítani azokat. A hatásmechanizmus nagyon sokféle lehet: az antagonisták termelhetnek antibiotikus hatású anyagokat, élősködhetnek a növénykórokozókon (parazitizmus), vagy egyszerűen jobb alkalmazkodó képességük, gyorsabb szaporodásuk révén kiszoríthatják a növény közvetlen környezetéből a kórokozókat. Mindezeken túl javíthatják a kezelt növények tápanyagellátását, végül pedig, a korábban említett rezisztencia-aktivátorokhoz hasonlóan, “beindíthatják” a növény természetes védekezési mechanizmusait is. Laboratóriumban ezeket a hatásokat külön – külön szokták vizsgálni, de természetes körülmények között valószínűleg együttesen érvényesülnek.

Az antagonista Trichoderma gomba (zöld színû) átnövi a növénykórokozók tenyészeteit (Bot: Botrytis cinerea, szürkepenész; Fus: Fusarium oxisporum, egy hervadást okozó gomba) és így megöli azokat. A felsõ sorban a kórokozók kontroll tenyészetei láthatók

Az antagonista Trichoderma gomba (zöld színű) átnövi a növénykórokozók tenyészeteit
(Bot: Botrytis cinerea, szürkepenész; Fus: Fusariumoxisporum, egy hervadást okozó gomba) és így megöli azokat.
A felső sorban a kórokozók kontroll tenyészetei láthatók.

Elvileg nagyon sokféle mikrobát használhatnánk a növénykórokozók elleni biológiai védekezésre, hiszen szinte mindegyik baktérium- és gombafaj rendelkezik legalább csekély antagonista aktivitással. A sok évtizedre visszanyúló laboratóriumi kutatások, biztonsági szempontok és gyakorlati megfontolások alapján azonban jelenleg néhány faj, illetve nemzetség áll az ilyen kutatások homlokterében.

Az antagonista baktériumok közül a legtöbb figyelmet világszerte a Pseudomonas fluorescens – putida csoportba tartozó fajoknak szentelik. Ezek a talajbaktériumok elsősorban a növények gyökérzónájában élnek, a gyökérváladékok vonzzák őket. A gyökerek felületén gyakran szinte hüvelyszerű bevonatot képeznek, és így fizikailag meggátolják, hogy a kórokozók a gyökerekhez férjenek. Termelnek egy olyan anyagot (sziderofor), amely a talajban lévő vasat csak a növények (és a Pseudomonas baktériumok) által hozzáférhető formában köti meg, ezáltal javítják a növény tápanyagellátását és gátolják más mikrobák szaporodását. Alkalmazásuk biztonságos, sem a növényeket, sem az állatokat nem betegítik meg. Laboratóriumi és szabadföldi kísérletekben különféle kezelt növényeket nagy hatékonysággal védtek meg különböző, elsősorban talajeredetű betegségekkel szemben. Ennek ellenére világszerte csak néhány készítményük van forgalomban, mert a baktériumsejtek könnyen kiszáradnak, elpusztulnak: nehéz (illetve költséges) olyan készítményt létrehozni belőlük, amely kellő ideig megőrzi az életképességét és a hagyományos növényvédelmi gépekkel kijuttatható.

Az Ampelomyces mikroszkopikus gombafajok a lisztharmatok specializálódott élõsködõi. A kép bal oldalán egészséges lisztharmat konídiumtartó látható, míg a jobb oldalon a lisztharmaton élõsködõ Ampelomyces termõteste (sötétebb színű)

Az Ampelomyces mikroszkopikus gombafajok a lisztharmatok specializálódott élősködői. A kép bal oldalán egészséges lisztharmat konídiumtartó látható, míg a jobb oldalon a lisztharmaton élősködő Ampelomyces termőteste (sötétebb színű)

Az antagonista baktériumok közül említést érdemelnek még a Bacillus és Streptomyces fajok. Mindkét nemzetség tagjai közismert antibiotikum termelők (ezt a humán gyógyászatban is kihasználják), elsősorban talajeredetű kórokozók elleni védekezésre alkalmasak. Nagy ellenálló képességű spórákkal rendelkeznek, ezért viszonylag könnyű piacképes terméket létrehozni belőlük. Egy Streptomyces készítmény hosszabb ideje forgalomban van Magyarországon (lektor megjegyzése: Mycostop), Bacillus készítmény(ek) megjelenése pedig várható.

Mikroszkóppal jól látszik, ahogy az antagonista Trichoderma gomba hifái (a vékony, sötét gombafonalak) szinte körbefonják a növénykórokozó Botrytis vastagabb fonalait

Mikroszkóppal jól látszik, ahogy az antagonista Trichoderma gomba hifái (a vékony, sötét gombafonalak)
szinte körbefonják a növénykórokozó Botrytis vastagabb fonalait.

Az antagonista (mikroszkópikus) gombák között a Trichoderma nemzetségbe tartozó fajoknak kiemelkedő a szerepe – alig van olyan mikrobiológiai, növényvédelmi laboratórium, ahol ne foglalkoznának velük. Engedélyezett Trichoderma készítmény (lektor megj.: Trichodex WP) Magyarországon is van, illetve továbbiak piacra kerülése várható, de gyakorlati jelentőségük egyelőre mérsékelt.

A fehérpenész szkleróciumain (kitartó képletén) élõsködõ Conyothirium minitans gomba spórái apró, fényes fekete folyadékcseppekben jelennek meg az elpusztított szklerócium felületén. Egyetlen csepp milliónyi spórát tartalmazhat, melyek újabb szkleroicuiumokat fertõzhetnek

A fehérpenész szkleróciumain (kitartó képletén) élősködő Conyothirium minitans gomba spórái apró,
fényes fekete folyadékcseppekben jelennek meg az elpusztított szklerócium felületén.
Egyetlen csepp milliónyi spórát tartalmazhat, melyek újabb szkleroicuiumokat fertőzhetnek

Végül a Coniothyrium minitans nevű, ugyancsak mikroszkópikus gombát érdemes megemlíteni. Ez a faj specializálódott élősködője a fehérpenészes rothadást okozó gomba (Sclerotinia sclerotiorum) kitartó képleteinek, a szkleróciumoknak. A talajba juttatva a spóráit, azok kicsíráznak, és “megkeresik” a nyugalmi állapotban lévő szkleróciumokat, megfertőzik és elpusztítják őket. A Coniothyrium minitans alkalmazása teljesen biztonságos, hiszen semmi mást nem károsít, csak a szkleróciumokat, hatékonysága pedig meghaladja a vegyszeres védekezését. Hazai fejlesztésű készítménye forgalomban van (lektor megj.: Koni), széles körben alkalmazzák.

Túróczi György
Szent István Egyetem
Növényvédelmi Tanszék, Gödöllő

(Biokultúra 2008/1)

[felül]