Współczesne sadownictwo w Polsce i Europie stoi przed wyzwaniami wynikającymi z rosnących wymagań konsumentów oczekujących owoców bez pozostałości chemicznych oraz rygorystycznych regulacji unijnych, zaostrzających normy MRL (najwyższy dopuszczalny poziom pozostałości). Ponadto, tradycyjne metody ochrony, oparte na chemicznych substancjach czynnych, stają się coraz mniej efektywne, a problem narastania odporności patogenów i szkodników zmusza do poszukiwania alternatywnych rozwiązań. Dzieje się tak z kilku powodów: rozwoju odporności u szkodników i patogenów, zmian regulacyjnych prowadzących do wycofywania substancji czynnych, zmian klimatycznych oraz presji społeczno-ekonomicznej.
Bez pozostałości
Okres przedzbiorczy jest szczególnie ważny, ponieważ wszelkie zabiegi ochrony muszą zapewniać bezpieczeństwo żywnościowe i minimalizować ryzyko pozostałości stosowanych produktów w owocach, co jest kluczowe dla jakości plonu i jego wartości handlowej. W odpowiedzi na te wyzwania, rosnące znaczenie zyskują biologiczne i niechemiczne metody ochrony roślin. Produkcja owoców z ograniczoną ilością lub bez pozostałości chemicznych staje się priorytetem, zarówno ze względu na wymogi eksportowe, jak i rosnącą świadomość konsumentów. Celem niniejszego artykułu jest przedstawienie dostępnych w Polsce biologicznych środków ochrony roślin, ich mechanizmów działania oraz zastosowania w integrowanej ochronie roślin w kluczowym okresie okołozbiorczym.
Rynek oraz regulacje unijne
Sektor jabłoniowy w Europie, w tym w Polsce stoi przed wyzwaniami związanymi z rosnącym popytem na owoce bez pozostałości oraz rygorystycznymi regulacjami unijnymi. Dodatkowo, duzi detaliści (np. sieci marketów) często narzucają jeszcze surowsze limity. Ta presja rynkowa i regulacyjna wymusza na producentach przechodzenie na bezpieczniejsze metody ochrony. Polska polityka rolna promuje Integrowaną Ochronę Roślin, a sadownicy mogą korzystać m.in. z bazy danych Instytutu Ochrony Roślin w Poznaniu, zawierającej informacje o zarejestrowanych środkach ochrony roślin (ś.o.r.). Niestety, proces rejestracji biopestycydów w Polsce i UE jest długi, kosztowny i złożony. Średni czas zatwierdzenia produktu wynosi 6–8 lat (dla porównania w USA do około 2 lat). Pośrednio skutkuje to ograniczoną dostępnością produktów biologicznych na polskim rynku. Na przykład w 2015 roku w Polsce zarejestrowano tylko 14 biopestycydów z mikroorganizmami, z czego niewiele było przeznaczonych do uprawy jabłoni. Ta sytuacja utrudnia przejście na produkcję jabłek o niskiej zawartości pozostałości i zmusza producentów do poszukiwania alternatyw, w tym niekiedy do stosowania niezarejestrowanych produktów. Wprowadzanie biologicznych metod ochrony jest zasadne i skuteczne, jednak sukces takiej transformacji zależy od zachęt ekonomicznych i łatwiejszego dostępu do biopestycydów.
Patogeny i szkodniki w okresie okołozbiorczym
Jabłonie mogą być porażane przez wiele patogenów chorobotwórczych, a także zasiedlane przez liczne szkodniki, które mogą znacząco wpływać na plon i jakość owoców. Wśród najważniejszych chorób grzybowych należy wymienić parcha jabłoni (Venturia inaequalis), mączniaka prawdziwego jabłoni (Podosphaera leucotricha), zarazę ogniową (Erwinia amylovora), a także choroby przechowalnicze, takie jak gorzka zgnilizna (Colletotrichum spp.), szara pleśń (Botrytis cinerea) oraz mokra zgnilizna (różne gatunki, w tym Penicillium expansum i Neofabraea spp.). Problemy z chorobami przechowalniczymi, choć ujawniają się po zbiorze owoców, często mają swoje źródło w sadzie, gdzie dochodzi do infekcji. Na przykład, w Polsce na odmianach ‘Gala’ i ‘Ligol’ często obserwowano zgniliznę pierścieniową (ang. Bull’s eye rot), a u ‘Gloster’ dominowała szara pleśń. Straty ekonomiczne wynikające z tych chorób mogą być znaczne.
Wśród ekonomicznie istotnych szkodników w sadach jabłoniowych wymienia się owocówkę jabłkóweczkę (Cydia pomonella), różne gatunki zwójek liściowych, kwieciaka jabłkowca (Anthonomus pomorum) oraz kilka gatunków mszyc, w tym mszycę jabłoniowo-babkową (Dysaphis plantaginea), mszycę jabłoniową zieloną (Aphis pomi) i bawełnicę korówkę (Eriosoma lanigerum). Inne istotne szkodniki to pluskwiaki, miseczniki, skoczki, miodówki oraz przędziorki, zwłaszcza przędziorek owocowiec (Panonychus ulmi). Niekontrolowane ich namnażanie się może prowadzić do poważnych strat w plonie.
Właściwa ochrona w okresie przedzbiorczym jest kluczowa. Infekcje grzybowe i żerowanie szkodników w tym czasie bezpośrednio wpływają na jakość owoców przeznaczonych do sprzedaży i ich zdolność do długiego przechowywania. Dlatego ograniczanie pozostałości w owocach, w połączeniu ze skuteczną ochroną, powinno być w tym okresie priorytetem.
Ochrona przed patogenami chorobotwórczymi
W dążeniu do produkcji jabłek bez pozostałości, biologiczne i mikrobiologiczne środki stanowią coraz ważniejszy element strategii ochrony, szczególnie w okresie przedzbiorczym. Są one alternatywą dla chemicznych środków ochrony roślin, opierając się na naturalnych mechanizmach działania. Oprócz typowych biologicznych rozwiązań, w strategii ochrony jabłoni bez pozostałości kluczową rolę odgrywają również substancje niskiego ryzyka. Są to związki naturalnie występujące lub o minimalnym wpływie na środowisko, które charakteryzują się krótkim lub zerowym okresem karencji (PHI) i brakiem pozostałości.
Bacillus subtilis – działa głównie przez produkcję lipopeptydów, które uszkadzają błony komórkowe patogenów grzybowych, co znacząco zmniejsza prawdopodobieństwo rozwoju odporności. Dodatkowo, indukuje systemową odporność nabytą (ISR/SAR) w roślinach, wzmacniając ich naturalne mechanizmy obronne. Bakterie te konkurują również z patogenami o przestrzeń i składniki odżywcze w ryzosferze oraz na powierzchni roślin. W Polsce dostępny jako zarejestrowany środek ochrony roślin.
Bacillus amyloliquefaciens – działa głównie przez produkcję antybiotyków i enzymów, które hamują rozwój patogenów roślin. Konkuruje o przestrzeń i składniki odżywcze, ograniczając rozwój chorobotwórczych mikroorganizmów. Niektóre szczepy wydzielają również związki stymulujące rozwój roślin i działające antystresowo. Indukuje również odpowiedź immunologiczną roślin.
Pythium oligandrum – jest to grzyb saprofityczny, który pasożytuje na grzybach chorobotwórczych. Może być wykorzystywany do ochrony przed parchem jabłoni oraz innymi chorobami grzybowymi. Grzyb ten pobudza również naturalne mechanizmy obronne roślin, np. przez wydzielanie fitohormonów, fosforu i cukrów. Może być również stosowany do zapobiegania chorobom przechowalniczym.
Aureobasidium pullulans – drożdże oraz grzyby drożdżopodobne są coraz częściej wykorzystywane w biologicznej ochronie roślin, zwłaszcza w kontekście chorób przechowalniczych. Działają głównie przez konkurencję o składniki odżywcze i szybkie prekolonizowanie miejsc uszkodzeń na powierzchni owoców, uniemożliwiając w ten sposób rozwój grzybów chorobotwórczych. Niektóre szczepy produkują również różne metabolity przeciwgrzybicze. Mogą również indukować systemową odporność w roślinach.
Trichoderma spp. (np. Trichoderma atroviride) – wykazują mykoparazytyzm (bezpośrednie pasożytnictwo na innych grzybach), antybiozę (produkcję metabolitów przeciwgrzybiczych) oraz konkurencję o składniki odżywcze i przestrzeń. Produkują również enzymy lityczne (takie jak chitynazy i b-1,3-glukanazy), które degradują ściany komórkowe patogenów grzybowych. Dodatkowo, mogą indukować systemową odporność w roślinach.
Wodorowęglan potasu – działa głównie poprzez zaburzenie równowagi osmotycznej w komórkach grzybów, co prowadzi do ich pękania i obumierania. Zmienia również pH na powierzchni roślin, tworząc niekorzystne środowisko dla rozwoju patogenów. Działa kontaktowo, co wymaga dokładnego pokrycia roślin. Można go stosować praktycznie aż do zbioru owoców, co znacznie poprawia ich zdolność przechowalniczą. W Polsce dostępny jako zarejestrowany środek ochrony roślin VitiSan.
Olejek pomarańczowy (D-limonen) – ma właściwości wysuszające i niszczące struktury komórkowe grzybów, co czyni go skutecznym przeciwko mączniakowi prawdziwemu. Działa kontaktowo. Wykazuje również działanie ograniczające w stosunku do niektórych szkodników.
Terpeny – substancje naturalnego pochodzenia, wykazują działanie grzybobójcze i wzmacniają odporność roślin. W uprawie jabłoni przeznaczone do ochrony przed chorobami przechowalniczymi, takimi jak gorzka zgnilizna jabłek (Colletotrichum spp.) i szara pleśń (Botrytis cinerea). Można je stosować bezpośrednio przed zbiorem, mają bardzo krótki okres karencji, nie generują pozostałości substancji w owocach.
Nadtlenek wodoru – jest silnym utleniaczem, powoduje uszkodzenia oksydacyjne komórek patogenów. Zakłóca ich procesy oddechowe i metaboliczne, co w efekcie prowadzi do utlenienia i zniszczenia komórek patogenów.
W okresie przedzbiorczym niezwykle ważna jest nie tylko skuteczna ochrona owoców przed chorobami, lecz także sam okres karencji środka, który decyduje o bezpieczeństwie owoców. Aby uniknąć uodporniania się patogenów, konieczna jest rotacja stosowanych substancji przez cały sezon wegetacyjny. Jeśli chodzi o ochronę przedzbiorczą, w suche lata zazwyczaj wystarczą dwa zabiegi. Jeśli jednak jest wilgotno i deszczowo, ochronę należy rozpocząć wcześniej i wykonać większą liczbę zabiegów, trzy, a nawet cztery. Przedzbiorcza ochrona przed chorobami przechowalniczymi z wykorzystaniem konwencjonalnych pestycydów na pewno wykaże pozostałość (jedną lub dwie, zależnie od preparatu). Dlatego najpóźniej na około dwa tygodnie przed zbiorem owoców warto wdrożyć preparaty bez pozostałości. Obecnie do ochrony przedzbiorczej można wykorzystać następujące substancje chemiczne: boskalid, cyprodynil, fludioksonil, fluopyram, tebukonazol, kaptan, pentiopirad, piraklostrobina, pirymetanil, trifloksystrobina. Zawsze przed zastosowaniem jakiegokolwiek środka ochrony roślin, należy jednak sprawdzić jego aktualną etykietę rejestracyjną, dostępną np. w wyszukiwarce Ministerstwa Rolnictwa i Rozwoju Wsi (www.gov.pl/web/rolnictwo/wyszukiwarka-srodkow-ochrony-roslin) lub na stronach producentów, aby upewnić się co do aktualnej rejestracji, dawek, terminów stosowania i okresów karencji.
Ochrona przed szkodnikami
Mikrobiologiczne preparaty stanowią kluczowy element w strategii antyodpornościowej oraz pozwalają minimalizować pozostałości w owocach, szczególnie w okresie okołozbiorczym. Wykazują one wysoce selektywne działanie, często z zerowym okresem karencji, co jest nieocenione w końcowej fazie produkcji. W dążeniu do produkcji jabłek bez pozostałości, oprócz biologicznych środków, coraz większą rolę odgrywają substancje niskiego ryzyka. Często działają one fizycznie lub mechanicznie i są bezpieczne do stosowania tuż przed zbiorem.
Cydia pomonella Granulovirus (CpGV) – wirus ten jest wysoce specyficzny dla owocówki jabłkóweczki (Cydia pomonella). Aby zadziałał, larwy szkodnika muszą go spożyć. Wirus replikuje się w ciele larwy, prowadząc do infekcji i zaprzestania żerowania w krótkim czasie. Śmierci larwy następuje zazwyczaj w ciągu 2−6 dni (w zależności od jej wielkości). Ten unikalny mechanizm działania nie tylko skutecznie ogranicza szkody, lecz także wpływa na ogólną populację szkodnika w przyszłości. Kluczową zaletą jest możliwość stosowania CpGV aż do dnia zbioru, co jest niezwykle ważne dla produkcji owoców bez pozostałości.
Bacillus thuringiensis (Bt) – działa jak trucizna, musi zostać spożyta przez larwę szkodnika. Toksyny Bt są aktywowane w alkalicznym środowisku jelita owada, tworząc pory w błonie jelitowej, co prowadzi do zaprzestania żerowania, a następnie śmierci larwy w ciągu kilku dni. Skuteczny przeciwko larwom motyli (gąsienicom), w tym zwójkom liściowym (np. zwójce siatkóweczce, zwójce koróweczce) i innym gąsienicom w sadach jabłoniowych.
Beauveria bassiana (Bb) – w przeciwieństwie do Bt, grzyby te nie muszą być spożyte przez szkodnika. Ich zarodniki przylegają do kutykuli owada, kiełkują i penetrują ciało, produkując enzymy (lipazy, chitynazy, proteazy). Grzyb rozmnaża się wewnątrz szkodnika, zużywając jego wewnętrzne składniki odżywcze i produkując toksyny, co prowadzi do śmierci gospodarza w ciągu kilku dni. Obecnie w Polsce są dostępne preparaty zawierające tego grzyba, jednak nie mają rejestracji w jabłoni.
Azadyrachtyna – jej zastosowanie jest popularne w uprawach ekologicznych. Zakłóca działanie układu hormonalnego szkodników, co prowadzi do zaburzeń ich wzrostu, linienia i rozmnażania, zwłaszcza w stadiach młodocianych. Działa również jako silny antyfidant i repelent, znacząco zmniejszając żerowanie owadów i odstraszając je od traktowanych roślin. Mogą również działać owadobójczo na jaja oraz uszkadzać komórki jelita środkowego owadów. Substancja skuteczna przeciw ponad 200 gatunkom owadów, w Polsce zarejestrowana w uprawie jabłoni m.in. przeciwko mszycom i larwom zwójkówek.
Przyszłość sadownictwa bez pozostałości
Mimo licznych zalet, przejście na biologiczne i niechemiczne metody wiąże się z wyzwaniami. Obejmują one wspomniane już bariery regulacyjne (długie i kosztowne rejestracje biopestycydów, które muszą przejść dokładnie taką samą ścieżkę rejestracyjną jak konwencjonalne środki ochrony roślin), a także kwestie ekonomiczne. Chociaż rolnictwo ekologiczne, silnie bazujące na kontroli biologicznej, może generować wyższe koszty produkcji, często osiąga lepsze wyniki ekonomiczne dzięki wyższym cenom rynkowym owoców ekologicznych.
Wdrażanie rozwiązań biologicznych jest szczególnie istotne w przypadku produkcji integrowanej i konwencjonalnej. Integrowana Ochrona Roślin jest niezbędną ramą, która promuje holistyczne i ekologiczne podejście do zarządzania ochroną. Niezwykle ważne jest zapobieganie narastaniu odporności patogenów i szkodników. Obejmuje to rotację substancji czynnych o różnych mechanizmach działania (zgodnie z wytycznymi FRAC czy IRAC), ograniczanie liczby stosowania jednoskładnikowych fungicydów oraz łączenie metod biologicznych z chemicznymi. Bardzo ważne są regularne lustracje, aby zabiegi wykonywać na podstawie realnej presji szkodnika lub patogenu. To umożliwia przejście od zabiegów kalendarzowych do interwencji opartej na rzeczywistych potrzebach, optymalizując zużycie środków i zwiększając ich skuteczność. Efektywność wielu preparatów biologicznych zależy od odpowiedniego momentu ich zastosowania (np. młode stadia rozwojowe szkodników, początek infekcji grzybowych) oraz dokładnego pokrycia roślin.
Sadownictwo w Polsce i Europie przechodzi transformację w kierunku biologicznej i bezpozosta-łościowej ochrony roślin. Proces ten jest napędzany surowymi normami MRLs, rosnącym popytem konsumentów na owoce bez pozostałości oraz koniecznością ograniczenia wpływu na środowisko i walki z narastającą odpornością szkodników i patogenów. Model oparty na szeroko działających , syntetycznych pestycydach jest niezrównoważony. Dlatego też warto podkreślać znaczący potencjał różnych biologicznych i niechemicznych fungicydów i insektycydów, szczegółowo omawiając ich mechanizmy działania – od zakłócania budowy błon komórkowych i konkurencji po zakłócanie hormonalne i bariery fizyczne. Ich kluczową zaletą, zwłaszcza w zastosowaniach przedzbiorczych, są krótkie lub zerowe okresy karencji, co jest bardzo ważne w kontekście wymogów rynku owoców bez pozostałości.
Bartłomiej Drzazga
