2018 feb 16

Pajorok elleni védekezési kísérletek Beauveria törzsekkel

Nincs hozzászólás

Számos érvet sorolhatunk a biológiai védekezési eljárások mellett és ellen, az azonban biztos, hogy előnyeik elvitathatatlanok. Hozzátartozik ehhez az is, hogy egyes kultúrákban, illetve egyes területeken ezen szervezetek, módszerek használata szinte kizárólagos (pl. NATURA 2000-es területek erdőfelújításai) és ezzel egyidejűleg nélkülözhetetlen is. Ahhoz, hogy ezeket a készítményeket, módszereket megfelelő hatékonysággal építsük be az adott technológiába, bizonyos korlátokkal is tisztában kell lennünk.

A növényvédelemben tökéletes megoldást adó recept nincs, és ez különösen igaz a biológiai jellegű védekezési eljárásokra. Napjainkra számos predátor és parazita ízeltlábút, valamint antagonista baktériumot és gombát ismerünk, jóval többet, mint ami a növényvédelemben felhasználásra kerül. Ennek oka, hogy számos esetben ezek a szervezetek laboratóriumi körülmények között megfelelően teljesítenek, de szabadföldön mégiscsak valami „hiba csúszik a gépezetbe”. Valamivel jobb tapasztalatink vannak zárt termesztőberendezésekben, hiszen itt több termesztési körülmény közvetlen emberi befolyás, illetve szabályozás alatt áll. Mi lehet a hatékonyságbeli eltérések oka? E szervezetek pontos hatásmechanizmusa gyakran nem ismert. A hatásspektrumuk szűk, a hatás lassú és a hatékonyságuk is kisebb lehet, mint a kemikáliáké. A felhasznált szervezetek életképessége rövid és speciális körülményeket igényelnek. Csak bizonyos fejlődési fázisban hatnak. A környezeti hatásokra érzékenyebben reagálnak. Felszaporításuk, formulázásuk, adagolásuk sokszor nehézkes. Ezek a tényezők társulva az engedélyeztetés pénzügyi vonzataival mind hozzájárulnak ahhoz, hogy ezeket a készítményeket inkább a termésnövelő anyagok között engedélyeztetik.

Ha egy olyan típusú termésnövelő anyagot alkalmazunk, melynek hatását növényvédelmi problémákkal hozzák kapcsolatba, mindenképpen érdemes odafigyelni néhány plusz információra, hiszen ezek segítségével hatékonysági mutatóit jelentősen javíthatjuk.

Mi az, ami elvárható egy olyan termésnövelő anyagtól, ami nem a tápanyag utánpótlásban, hanem legalább részben valamilyen növényvédelmi probléma megoldásában ígér segítséget? Ez irányú tapasztalatainkat a cserebogárpajorok gyérítésére irányuló biológiai védekezési kísérleteinkkel kapcsolatban szeretnénk Önökkel megosztani.

Három kérdéskört jártunk körbe:

  1. Milyen hatásspektrummal bírnak az általunk tesztelt készítmények?
  2. Milyen eséllyel maradnak fent ezek az organizmusok a talajban?
  3. Hatásmechanizmusukat tekintve van-e olyan tényező, amivel hatékonyságuk emelhető?

Vizsgálatainkba a következő készítményeket vontuk be: a termésnövelők között engedélyezett BORA készítményt (Beauveria bassiana BB1 törzs) és a Beauveria brongniartii gomba három törzsét. Tesztfajként a májusi és erdei cserebogár, valamint az aranyos rózsabogár fejlett lárváit (L3) használtuk fel. A kísérleteket ellenőrzött laboratóriumi körülmények között (18°C hőmérséklet és 50, illetve 70%-os páratartalom mellett) állítottuk be.

A laboratóriumban 500 ml-es, műanyag poharakba töltött, C típusú virágföldbe, L3-as pajorokat helyeztünk. A virágföldben található szerves anyagon kívül más táplálékforrást nem biztosítottunk a pajorok számára. A talajt a vizsgálat teljes időtartama alatt nyirkosan tartottuk.

✓ 1. A hatásspektrumra vonatkozóan vizsgáltuk a BORA és a Beauveria brongniartii gomba három törzsének a májusi és erdei cserebogarakra (Melolontha melolontha, M. hippo­castani), valamint az aranyos rózsabogárra (Cetonia aurata) gyakorolt hatását. A kezelés során 1400 ml desztillált vízbe 10 ml gombaszuszpenziót kevertünk, ahol a csíraszám 1,5 × 107 CFU/g-nak (Colony Forming Unit, azaz Telepképző egység) felelt meg. A vizsgálatot az indokolta, hogy erdőtelepítéseknél, mesterséges és természetes felújítások alkalmával elvégzett talajvizsgálatoknál, nem csak a májusi és erdei cserebogár lárváit, hanem számos más cserebogárfaj (áprilisi, sárga, zöld és kalló cserebogár), illetve lemezescsápú faj (rózsabogarak) pajorja megtalálható a talajban, akár igen magas egyedszámban is (hasonlóan számos más mezőgazdasági és kertészeti kultúrához).

Az irodalmi adatok szerint a Beauveria bassiana több mint 100 rovarfaj kórokozója, az úgynevezett mészkór (muscardine) betegséget okozza. Kanadában legelőkön egyenesszárnyúak ellen, az USA-ban levéltetvek, tripszek, atkák, liszteskék gyérítésére használják. A Beauveria brongniartii gombafajt több károsító ellen is eredményesen alkalmazzák, pl. Svájcban a Melolontha nemzetség tagjai ellen vetik be gyümölcsösökben és réteken. Lengyel kutatásokban a barázdáshátú vincellérbogár (Otiorhynchus sulcatus) lárvája ellen szerepelt sikerrel. Francia kísérletekben cukornád ültetvényeken lepke kártevők ellen alkalmazták. A gombát Japánban is használják, a ganajtúrók családjába tartozó bogarak pajorjai ellen. Itt erdészeti jelentőséggel is bír az Anomala nemzetség tagjaival vívott harcban. Ezek az adatok további kérdéseket is felvetnek. Vajon védett területeken egy biológiai szer mennyiben veszélyezteti a terület faunáját, vagy akár konkrét fajokat pl. tölgyesekben a szarvasbogár lárváját, ha az alkalmazott készítményről kiderül, hogy szélesebb hatásspektrumú? Ha a készítmény szűk hatásspektrumú, mi garantálja, hogy egyetlen gombatörzs megfelelő védelmet vagy egyáltalán érzékelhető pozitív hatást vált ki a kezelt kultúrában?

A három károsító faj ellen alkalmazott négy készítményre vonatkozó eredményeinket az 1-3. táblázat tartalmazza. Az eredmények tekintetében direkt és indirekt hatást különítettünk el. Ha az elpusztult pajoron, illetve nemzőn a gomba képlete megtalálható volt, akkor direkt hatásként értékeltük, míg ha csak a pajor pusztulását tudtuk regisztrálni, akkor feltételeztük, hogy a gomba közreműködött a pusztulásban, mint gyengítő, indirekt tényező.

Kezelés Kontroll Beauveria bassiana Beauveria brongniartii
    ART 2829 ART 314 ART 64
  (%)
Élő pajor 94,1 85,3 88,2 100 85,3
Direkt hatás 0 0 0 0 0
Indirekt hatás 0 14,7 11,8 0 14,7
Elpusztult egyedek 5,9 14,7 11,8 0 14,7

1. táblázat | Az alkalmazott kezelések hatása az aranyos rózsabogár pajorokra

Számszerű eredményeink azt igazolták, hogy ezek a gombatörzsek az aranyos rózsabogár lárváira direkt hatást nem fejtettek ki, a lárvák pusztulásában inkább csak gyengítő hatásuk érvényesül. Összességében a pusztulás nem számottevő (1. ábra), figyelembe véve a kontroll természetes mortalitását is. Az ART 314-es törzs e kísérlet szerint biztos, hogy hatástalan az aranyos rózsabogarak lárváival szemben. Az adatok tükrében hatékonyságbeli különbséget a másik három gombatörzs között nem lehetett megfigyelni.

1. ábra | Beöntözéses kezelést túlélt rózsabogár pajor

Kezelés Kontroll Beauveria bassiana Beauveria brongniartii
    ART 2829 ART 314 ART 64
  (%)
Élő pajor 94,1 88,2 70,6 70,6 82,3
Direkt hatás 0 5,9 0 5,9 17,7
Indirekt hatás 0 5,9 29,4 23,5 0
Elpusztult egyedek 5,9 11,8 29,4 29,4 17,7

2. táblázat | Az alkalmazott kezelések hatása a májusi cserebogárpajorokra

A májusi cserebogár lárvákat tekintve mind a direkt, mind az indirekt hatás előfordulását meg tudtuk figyelni, sőt a mortalitás több mint duplájára nőtt ennél a fajnál, habár a gyakorlati szempontokat figyelembe véve ez az érték még így is alacsony.

Kezelés Kontroll Beauveria bassiana Beauveria brongniartii
    ART 2829 ART 314 ART 64
  (%)
Élő pajor 94,1 82,3 53,0 70,6 35,4
Direkt hatás 0 0 23,5 11,7 11,7
Indirekt hatás 0 17,7 23,5 17,7 52,9
Elpusztult egyedek 5,9 17,7 47,0 29,4 64,6

3. táblázat | Az alkalmazott kezelések hatása az erdei cserebogárpajorokra

Az alkalmazott gombatörzsek a legnagyobb pusztulást az erdei cserebogárpajorok között okozták, mind direkt (2. ábra), mind indirekt módon. A leghatékonyabbnak az ART 64-es és az ART 2829-es törzs bizonyult. Ez utóbbinál a direkt hatás is magasabb arányú volt.

2. ábra | Mészkórral fertőzött erdei cserebogár pajor

Ha a védelemben részesítendő területen több faj pajorja, illetve pajorkártétele észlelhető, nem lehet csak egyetlen gombatörzsre alapozni a védekezést. Több faj együttes jelenléte esetén az antagonista ágensek keverékének kijuttatása megnövelheti a hatékonyságot. Egy-egy faj kiemelésével még az is előadódhat, hogy a területen lévő más fajok térnyerését segítjük elő, ami intenzívebb gazdálkodási formák esetén esetlegesen más eljárásokkal valamelyest ellensúlyozható, de erdőterületeken, ahol a beavatkozások lehetősége igen szűkös, akár ökológiai gondokhoz is vezethet. A keverékek kijuttatása esetén nem egy-egy törzsről, hanem akár törzs sorozatokról kellene bővebb információkkal rendelkeznünk.

✓ 2. Az előbbi kísérlettel párhuzamosan vizsgáltuk a gombatörzsek fennmaradását a talajban. Ebben az esetben a C típusú virágfölddel megtöltött műanyag poharakba nem helyeztünk pajorokat, csak beöntöztük őket az 1. kísérletben felhasznált készítményekkel. Ezt követően megadott időközönként szemrevételezéssel ellenőriztük a poharak tartalmát, hogy esetlegesen megjelenik-e rajta bármiféle gombaképlet. A kísérlet indítását követő 6. héten a poharakba májusi cserebogár lárvákat helyeztünk (4. táblázat).

Kezelés Kontroll Beauveria bassiana Beauveria
brongniartii
    ART 2829 ART 314 ART 64
  (%)
Élő pajor 94,1 100 100 94,1 100
Direkt hatás 0 0 0 0 0
Indirekt hatás 0 0 0 0 0
Elpusztult egyedek 5,9 0 0 5,9 0

4. táblázat | A gombatörzsekkel előkezelt talajok hatása a májusi cserebogárpajorokra

A talajok vizuális vizsgálata során egyáltalán nem találtunk gombatelepekre utaló nyomokat.

Az ellenőrzések során a lárvákon a direkt hatásnak betudható gombaképleteket nem tudtunk megfigyelni, az indirekt hatásként értékelhető pusztulás mértéke gyakorlatilag nulla volt, főleg ha a kapott adatokat a kontroll edényekben fellépő pusztulásokkal is összevetjük.

A hatásspektrumra vonatkozó kísérletek egyedeit felhasználva megvizsgáltuk azt is, hogy ha direkt módon jelentkezik a pusztulás a pajorokon, a gombaképletek mennyi ideig maradnak láthatók? Ennek időtartama a 6 hetet nem haladta meg. Ha azonban az imágók pusztultak el, mint ahogy ezt a 3. kísérletben láthatjuk, a gombaszövedék sokkal tovább fennmaradt a felszínre kimászott bogarakon. Ha a gombaképletet hordozó pajorok mellé egészséges pajorokat helyeztünk, akkor azok szinte kivétel nélkül megbetegedtek és megjelent rajtuk a jellegzetes fehér micéliumokból és konídiumtartókból álló bevonat. Ha a gombaképletet hordozó imágók mellé helyeztük az egészséges pajorokat, akkor pusztulást alig tapasztaltunk. Ha olyan edénybe helyeztünk pajorokat, ahol a gombaképletek már 5-6 hete nem voltak vizualizálhatók, a mortalitás a kontroll edényekben tapasztalható értékeket nem lépte át.

Ebből arra következtethetünk, hogy a gombának a talajban való fennmaradásához ilyen körülmények között valamiféle „fehérjére”, ez esetben cserebogárpajorra vagy imágóra van szüksége. A vizsgálatok során a korábban fertőzöttnek minősített pajorok a következő, vagy az azt követő ellenőrzésre eltűntek a termesztőközegből. Ez arra enged következtetni, hogy a gomba képes teljesen lebontani a pajort és miután nincs táptalaja, maga is eltűnik.

A tapasztalatok szerint a megfertőzött imágók a gomba hosszabb idejű fennmaradását tudják biztosítani. Ennek oka akár a „tápközegek” kémiai összetételének különbsége is lehet, de akár olyan oka is lehet, hogy az imágók feljönnek a felszínre és a gomba szabadon, természetes megvilágítás mellett nagyobb, életképesebb telepeket fejleszt. Ha meggondoljuk, hogy egyes Beauveria fajokat hatékonyan használják egyenesszárnyúak, levéltetvek, tripszek, atkák és liszteskék ellen, ahol természetes megvilágítás mellett fejlődnek ki az állatokon, akkor ez az eredmény nem is olyan meglepő.

Az nem kizárt, hogy más hőmérsékleti, vagy nedvességi viszonyok között ezek a gombafajok valamiféle kitartó képletet képezzenek. Ennek megállapításához azonban további kísérletek beállítására lenne szükség.

✓ 3. A Beauveria bassiana hatásmódjára vonatkozó kísérletünkben szintén 500 ml-es, C típusú virágfölddel feltöltött pohárba helyezett erdei és májusi cserebogárpajort kezeltünk a BORA mikorbiológiai készítmény 0,2%-os oldatával, ami 6 kg/ha-os dózisnak felelt meg, ez az engedélyokiratban megadott duplája. Az első kezelésnél a készítményt öntözéssel juttattuk a poharakba, ahol a pajorokkal, azok mozgása és táplálkozása révén került kapcsolatba. A másik kezelésnél a pajorokat a poharakba helyezés előtt 5 másodpercre a BORA 0,2%-os oldatába mártottuk, így a készítmény kontakt módon, közvetlenül érintkezett a célszervezettel. A kísérletben természetesen szerepelt még kezeletlen kontroll is.

Miért is fontos egy készítmény hatásmechanizmusa? Rovarpatogén gombák esetén a fertőzés többféleképpen mehet végbe. Egyrészt a kültakarón keresztül, amikor a kitinkutikulára jutó gombaspóra megfelelő nedvesség jelenlétében kicsírázik. A csíratömlője kitináz enzimeket termelve feloldja a kutikulát és leginkább a testszelvények között lévő vékony hártyán keresztül jut be a rovar testébe. A fertőzés végbe­mehet a légzőnyíláson vagy a szájnyíláson keresztül is. A pusztulás oka ilyen esetben például a hifatömeg által lehetetlenné tett keringés vagy akár az emésztőrendszer ellehetetlenítése fizikai vagy kémiai módon. Más rovarpatogén gombák az általuk termelt toxinokkal pusztítják el a rovart. Természetesen ezen fertőzési módok kombinációja is előfordul. Ha egy készítmény az emésztőrendszerre hat, próbáljuk feletetni az állattal, ha pedig kutikulán át, tegyük lehetővé, hogy a célszervezet érintkezzen vele. Talajlakóknál mind az elfogyasztás, mind az érintkezés biztosítása több nehézségbe ütközik, pedig a készítmények minél hatásosabb célba juttatása meghatározó lehet a hatékonyság szempontjából.

Az eredmények azt mutatják (5. táblázat), hogy a mártásos technikával magasabb hatékonyságot lehetett elérni, ami részben visszautal az előző kísérletünkre is, miszerint ezek a gombák nem valószínű, hogy a talajt gyorsan kolonizálnák, vagy legalábbis hosszabb ideig fennmaradnának benne.

Kezelés Kontroll Öntözött Mártott
  (db)
Élő egyed 2b, 3i 5i 2i
Direkt hatás 0 1l 2l; 3i
Indirekt hatás 0 4l 3l
Elpusztult egyedek 4l; 1b 5l 5l; 3i

i=kifejlett egyed; l=lárva; b=báb

5. táblázat | A mártásos és az öntözéses technika hatása a májusi cserebogárpajorokra

A mártott technológiánál főleg a nemzőkön fejlődött ki a gombatelep (3. ábra).

3. ábra | Mészkórral fertőzött májusi cserebogár nemző

Úgy tűnik, a kültakarón vagy a légzőnyílásokon át behatoló gomba növekedése nem minden esetben olyan gyors, hogy már a lárvákat el tudja pusztítani. A kórokozó valamilyen módon képes túlélni a bábozódást és ilyenkor csak az imágókon jelennek meg a hifái, illetve konídiumai.

A beöntözött talajokon a pajorokból kifejlődött imágókon nem jelentek meg a gombaképletek. Valószínűleg az öntözött technológia során a gomba fejlődő micéliumai nem kolonizálták annyira a talajt, hogy a pajor teljes testfelületén érintkezzen a gombaképletekkel. Így a pajorok nem viszik magukkal a fertőzést a bábozódásuk során. Amelyek elkerülik a fertőzést, azok át tudnak alakulni imágóvá és ekkor már a gomba még kisebb valószínűséggel tudja őket megfertőzni.

Azokban a poharakban, ahol felszínre jött a már megfertőződött pajor, sokkal nagyobb telepeket hozott létre a kórokozó ivartalan alakja (4. ábra), mint a mélyebb rétegekben maradt fejlődési alakokon. A többletfény valószínűleg hatással van a B. bassiana fejlődésére, mint ahogy azt a 2. kísérlet is mutatta.

4. ábra | Mészkóros, felszínen elpusztult májusi cserebogárpajor

Példánkban a megemelt dózis, illetve az ismételt kijuttatások a hatásfokot nagy valószínűséggel javítani tudnák, hiszen ezekkel a technológiai módosításokkal a gomba nagyobb valószínűséggel érhetné el a célszervezetet. A nagyobb dózisok alkalmazásának azonban gazdaságossági korlátai is vannak. Ezért érdemes lehet más megoldásokban is gondolkodni.

A Beauveriákat fakultatív parazitaként tartják számon, a legyengült egyedeket támadják meg. Ez alapján a készítményeket érdemes lenne csökkentett dózisú inszekticidekkel kombinálva kipróbálni, azokon a területeken, ahol a szabályozás ezt lehetővé teszi, ügyelve arra, hogy a hozzáadott inszekticid a gombára ne fejtsen ki negatív hatást. Fontos lenne a Beauveriák környezeti igényeit is (csapadék és hőmérsékleti optimum, talaj tulajdonságok) alaposabban megvizsgálni, ahhoz, hogy nagyobb hatékonyságot tudjunk elérni velük.

Ahhoz, hogy a kísérletekben szereplő készítmények hatékonyságát növelni tudjuk, mindenképpen további kísérletekre lenne szükség, hiszen a dózisok, az ismétlések száma, a kijuttatás módja, a hordozó anyag, az esetleges adalékanyagok felhasználása, a kombinált kijuttatás lehetősége még további vizsgálatokat igényelnek.

Tuba Katalin – Molnár Miklós
Horváth Eszter – Merő Nándor
Soproni Egyetem, Erdőművelési és Erdővédelmi Intézet
(Biokultúra 2018/1)

[felül]