Czy będą przyszłością rolnictwa?

W ostatnim czasie sporo mówi się o stosowaniu środków biologicznych w rolnictwie. Wielu przedsiębiorców rolnych zadaje sobie pytanie, co tak naprawdę kryje się pod tym terminem i czy rzeczywiście stanowią one jakąkolwiek konkurencję dla środków chemicznych?

Środki biologiczne to grupa produktów bardzo urozmaiconych pod względem składu i oddziaływania. Należą do nich: bionawozy, biostymulatory i środki do ochrony biologicznej. Ich klasyfikację opracowaną przez Amerykańskie Stowarzyszenie Producentów Środków Biologicznych (BPIA, Biological Pesticides Industry Alliance) podano w tabeli.

Znane od wielu lat

Ochrona biologiczna znana jest od przeszło 150 lat, a w ostatnich 20. latach stała się bardzo popularna. W 1879 r. zidentyfikowano „zielony grzyb” Metarhizium anisopliae i zastosowano go w uprawach buraka cukrowego do ochrony przeciwko szarkowi komośnikowi (Bothynoderes punctiventris) oraz w pszenicy do ochrony przed chrząszczem Anisoplia austriaca ‒ skarabeuszem szkodliwym wobec zbóż. W 1902 r. w gospodarstwach hodujących jedwabniki wykryto bakterię Bacillus thuringiensis, którą w ochronie biologicznej po raz pierwszy zastosowano dopiero w 1920 r. do zwalczania mklika mącznego (Ephestia kuehniella). Rok 1916 to początek stosowania kruszynka (Trichogramma sp.) przeciwko owocówce jabłkóweczce (Cydia pomonella). Obecnie wykorzystuje się go z powodzeniem do ochrony biologicznej przeciwko wielu gatunkom szkodników, w tym omacnicy prosowianki (Ostrinia nubilalis) w kukurydzy. W 1930 r. grzyby z rodzaju Trichoderma, wyodrębnione w postaci czystych kultur, zostały po raz pierwszy użyte jako biofungicydy ograniczające choroby korzeni roślin powodowane przez lęgniowce z rodzaju Pythium oraz grzyby z rodzajów Rhizoctonia i Fusarium. W 1971 r. popularną w wielu glebach bakterię Bacillus subtilis także wyizolowano i użyto do ograniczania chorób nasion. Później stała się ona jedną z głównych bakterii stosowanych do wzmacniania naturalnej odporności roślin i stymulowania ich wzrostu oraz plonowania. W 1975 r. do zwalczania słonecznicy amerykańskiej (Helicoverpa zea), zwanej potocznie owsianką kukurydzianą zastosowano po raz pierwszy Nuclear polyhedrosis virus (NPV) ‒ wirus atakujący owady. Następnie wirus ten został zarejestrowany do zwalczania szkodników bawełny, tytoniu, a także w kukurydzy ‒ do ochrony przed omacnicą prosowianką. Jest wykorzystywany również do ochrony lasów przed brudnicą nieparką (Lymantria dispar).

Obecnie w centrum badań

Chociaż biopestycydy są znane od półtora wieku, jednakże użycie ich w praktyce było bardzo sporadyczne, często tylko w produkcji ekologicznej, gdzie środki chemiczne nie mogły być stosowane. W ostatnich 20. latach, wraz ze wzrostem zainteresowania konsumentów zdrową żywnością, wzrósł nacisk na firmy rejestrujące środki ochrony roślin, by preparaty chemiczne zastąpić, tam gdzie to możliwe, substancjami uzyskiwanymi z organizmów występujących w naturze, bezpieczniejszymi dla zdrowia ludzi, zwierząt i środowiska. Dodatkowo, nasilająca się odporność wielu szkodników i grzybów na środki chemiczne, w połączeniu z coraz mniejszą liczbą substancji czynnych, spowodowały wzrost zainteresowania środkami biologicznymi. Dzięki postępowi w genetyce można z dużą precyzją identyfikować nowo izolowane bakterie i grzyby uzyskane ze środowiska naturalnego. Można je łatwo i tanio namnażać w bioreaktorach, co spowodowało obniżenie kosztów ich produkcji. Mikroorganizmy te tworzą metabolity, które służą do ochrony roślin. Z tego względu wiele nowych biologicznych środków można wprowadzić na rynek stosunkowo szybko. W przypadku środków biologicznych proces rejestracji jest także łatwiejszy do przeprowadzenia. Nad poszukiwaniem i badaniem środków biologicznych pracują zarówno małe firmy, jak również znane koncerny międzynarodowe, takie jak np. BASF, Bayer czy Syngenta. Obecnie liczne nowe produkty do ochrony biologicznej są już na etapie rejestracji.

Mają wiele zalet

Środki biologiczne szybko zyskują akceptację na rynkach w Europe Zachodniej, w USA i Brazylii, w szczególności jako środki wpisujące się doskonale w programy integrowanej ochrony roślin, w których łączy się zabiegi przy użyciu środków chemicznych z zabiegami przy pomocy środków biologicznych. Jako nadrzędne w metodzie integrowanej uznane są metody niechemiczne, w tym biologiczne. Dzięki temu zwiększa się bezpieczeństwo dla osób wykonujących zabiegi ochrony roślin i chronione jest środowisko. Dodatkowo znacznie ogranicza się ilość pozostałości środków ochrony roślin w uprawach rolnych, a ponadto przeciwdziała się powstawaniu zjawiska odporności. Od kilku lat, w wyniku wycofywania z użycia wielu substancji czynnych, zmniejsza się liczba dostępnych pestycydów, głównie na rynku europejskim. Środki biologiczne nie tylko mogą w wielu przypadkach zastąpić środki chemiczne, ale także wpływają na wzrost liczebności pożytecznych owadów i mikroflory w środowisku, polepszając zdrowotność roślin i ryzosfery.

Chemii nie zastąpią

Można więc zadać pytanie – dlaczego środki biologiczne, które przynoszą tak wiele korzyści, są rzadko stosowane? Jednym z powodów jest powszechne przekonanie, że środki biologiczne nie dostarczają takiej samej ochrony jak środki chemiczne. Jest w tym część prawdy, w szczególności gdy biologiczne środki zostaną użyte, gdy choroby czy szkodniki opanują rośliny w dużym stopniu. Środki biologiczne powinny być stosowane albo na początku porażenia roślin czy pojawienia się szkodników, albo w okresach między wykonywaniem zabiegów środkami chemicznymi. Mogą one podtrzymać niski poziom infekcji czy zasiedlenia roślin, ale najczęściej w pełni nie zastąpią działania środków chemicznych. Dobrze opracowany program z zastosowaniem środków biologicznych na początku uprawy i w przerwie między środkami chemicznymi przynosi duże korzyści, m.in. w formie wzrostu liczby pożytecznych owadów i odbudowie mikroflory. Inny powszechny pogląd mówi, że środki biologiczne są za drogie. Tak jest w istocie w pierwszym roku w uprawie, gdzie łączy się ochronę chemiczną z biologiczną, ale koszt znacznie się zmniejsza w następnych latach, gdy środowisko naturalne zostaje odbudowane. Wielu producentów w Brazylii, USA i Europie Zachodniej zauważa, że po kilku latach ich wydatki na ochronę roślin bardzo się zmniejszyły.

Ochrona biologiczna jest więc nie tylko bardzo bezpieczna dla środowiska, ale może być także opłacalna dla producentów, z uwagi na wyższe ceny produktów chronionych naturalnie. Z tych powodów jest postrzegana jako przyszłość ochrony roślin. Dzięki temu przekonaniu wiele nakładów finansowych kierowanych jest na wspieranie badań naukowych w tej dziedzinie.

Środki biologiczne wpływają na wzrost liczebności pożytecznych owadów i mikroflory w środowisku, polepszając zdrowotność roślin i ryzosfery