A szántóföldi növénytermesztés fejlődése az elmúlt évtizedekben egyre inkább a fenntarthatóság és a környezetvédelem irányába mozdult el. Ennek egyik kiemelt területe a mikrobiológiai hatóanyagok alkalmazása, amelyek ígéretes és gyakorlatban is bizonyító alternatívát nyújtanak a hagyományos kémiai hatóanyagokat tartalmazó növényvédő szerek mellett. Ezek az innovatív készítmények természetes mikroorganizmusokat vagy azok metabolitjait tartalmazzák, amelyek kedvezően hatnak a talaj és a termesztett növények egészségére, növelik a stressztoleranciát, és segítenek a kártevők elleni védekezésben.
A mikrobiológiai hatóanyagok hatékonysága
A különböző növénykultúrákban alkalmazható mikrobiológiai hatóanyagok hatékonysága számos tényezőtől függ, beleértve a talaj típusát, az éghajlati viszonyokat, valamint a termesztett növény faját és fajtáját is. Munkánk során a saját fejlesztésű ELEMENT FIVE® márkanéven védjegyezett, és iparjogi oltalommal védett mikrobiológiai hatóanyagcsoport használatának lehetőségeit és hatékonyságát elemeztük független GEP- (Good Experimental Protocol, jó kísérleti protokoll) tanúsított vizsgálati rendszerben, többtényezős biológiai hatékonyságvizsgálati kísérletek bemutatásán keresztül. A kísérletek beállítása és értékelése során – különös tekintettel az ELEMENT FIVE® összetételére – a mikrobiológiai hatóanyagok a talajlakó kártevők elleni védekezésben, a vetőmagfelületen való felhasználásának lehetőségét értékeltük.
A szántóföldi kultúrákban a talajlakó kártevők jelentős terméskiesést okozhatnak, mivel közvetlenül a növények gyökérzetét támadják meg, akadályozzák a tápanyag- és vízfelvételt, ezzel csökkenve a termés mennyiségét és minőségét. A kártevők elleni védekezés mind vetéssel egy menetben, mind vetőmag-felületkezeléssel végezve kiemelten fontos a termelés gazdaságosságának biztosítása kapcsán, a rovarkártétel mérséklésén keresztül.
A legjelentősebb szántóföldi kártételt okozó rovarok a teljesség igénye nélkül:
Drótférgek, pattanóbogarak lárvái (Agriotes spp.)
Ezek a kártevők szinte minden szántóföldi kultúrát támadnak, különösen a burgonyát, a kukoricát és a gabonaféléket. A gyökerek rágásával csökkentik a kelési erélyt, és a növények fejlődését károsan befolyásolják.
Földibolhák (Phyllotreta spp.)
Főként keresztesvirágúak (például repce) gyökérzetében és csíranövényeiben okoznak kárt. A földibolhák elleni védekezés integrált növényvédelmi megközelítést igényel, beleértve a megfelelő vetésforgót, talajművelést, rezisztens fajták alkalmazását, valamint a biológiai és kémiai védekezési módszerek kombinációját.
Kukoricabogár (Diabrotica spp.)
Főleg monokultúrás kukoricatermesztésben okoz jelentős kárt. A védekezési nehézséget az adja, hogy a többi talajlakó kártevővel szemben a kukoricabogár lárvája később okoz gondot, nem a vetés utáni időszakban. Mire a lárva keléséhez szükséges hőösszeg összejön, addigra akár május vége is lehet, a kukorica ilyenkor már állományban van. Erős fertőzés esetén a hozamcsökkenés mértéke a 3 t/ha-t is elérheti.
Bagolylepkelárvák (Noctiudae)
A talajfelszín közelében élő lárváik (mocskospajorok) a gyökereket és a szár tövét rágják, a fiatal növényeket teljesen elpusztítva.
Cserebogárpajorok (Melolonthidae)
A cserebogarak lárvái a gyökerek rágásával jelentős károkat okozhatnak. Főként gabonafélék, kukorica, burgonya, cukorrépa és más növények esetében jelentős a kártételük.
Fritlégy (Oscinella frit)
A fritlégy lárvái a csíranövényeket támadják, különösen a gabonafélék esetében, gyökérkárosodást és elhalást okozva. Hazánkban is egyre nagyobb gondot okoznak!
Fonálférgek (Nematoda), gyökérgubacs-fonálférgek (Meloidogyne spp.)
Sokféle szántóföldi növény gyökerét támadják, beleértve a burgonyát, szóját és kukoricát. Gubacsokat okoznak, amelyek akadályozzák a gyökér tápanyag- és vízfelvételét.
Magyarországon a talajlakó kártevők elleni védekezéshez jelenleg az alábbi főbb növényvédő szer hatóanyagok állnak rendelkezésre:
‑ Piretroid: kiemelkedően hatékony a drótférgek, mocskospajorok, valamint az amerikai kukoricabogár lárvái ellen. Gázosodó tulajdonságai miatt a csíranövény védelmében játszik szerepet, és hosszú hatástartammal bír. Vetőmagkezelésben is kiválóan működik.
‑ Fosztiazát: túl száraz talajban rosszul szívódik fel, ezzel hatékonysága romlik.
‑ Dazomet: Egy általános talajfertőtlenítő szer, amely a fonálférgek mellett a talajból fertőző gombák és a drótférgek ellen is hatékony. Nagyon körültekintő alkalmazást igényel.
Ezek a hatóanyagok a szabályozások miatt egyre szigorúbb ellenőrzés alá esnek, több támogatásból ki van zárva az alkalmazásuk. A talajlakó kártevők elleni védekezésben az integrált növényvédelem (IPM vagy Integrated Pest Management) alapelveinek megfelelően ezért is egyre nagyobb hangsúlyt kaphatnak a biológiai és mikrobiológiai készítmények, melyek jól kapcsolódnak az Európai Unió Zöld megállapodásában (Green Deal) meghatározott környezeti és fenntarthatósági elvekhez is.
A biológiai hatóanyagokhoz már nem pusztán az entomoparazita gombák és fonálférgek sorolhatóak, hanem olyan baktériumtörzsek is, amelyek anyagcseretermékeik révén szelektív toxicitást mutatnak számos, a fentebb jelzett kártevőcsoportokon.
Más szerekkel összehasonlítva
A hatékonyságvizsgálatainkban az ELEMENT FIVE® hatóanyagcsoport Photorhabdus spp. és Bacillus thüringiensis tartalmú preparátumainak hatékonyságát vetettük össze hagyományos kémiai referenciakészítményekkel. A Photorhabdus luminescens (PL) egy Gram-negatív, fakultatív anaerob, kitartóképlet (ciszta) képzésére képes baktérium. Alapvető különlegessége, hogy képes szimbiotikus kapcsolatot is létrehozni a talajban természetesen is megtalálható entomopatogén fonálférgekkel, azok bélrendszerében élve.
Amint ezek a fonálférgek a gazdarovar testébe jutnak, a baktérium kiszabadul, és a rovarban szaporodni kezdve az adott baktériumtörzsek számos olyan fehérjét és kis molekulasúlyú metabolitot termelnek, amelyek szelektíven elpusztítják a gazdarovart, vagy negatívan befolyásolják a kártevő élettevékenységét. Az ELEMENT FIVE® törzsek a rovarokra toxikus kis molekulákat a fonálférgekkel való szimbiotikus kapcsolat nélkül is termelik. Ezzel a Photorhabdusok a rovarpopulációk természetes szabályozásában játszanak szerepet, valamint hozzájárulnak a talaj tápanyagkörforgásához.
A Bacillus thüringiensis (BT) egy Gram-pozitív, fakultatív anaerob, kitartóképlet (endospóra) képzésére képes baktérium, mely szakirodalmi szinten kiválóan tanulmányozott, és a gyakorlatban is széles körben ismert baktérium, képességeinek köszönhetően széles körben alkalmazott biológiai rovarölőszer-hatóanyag. Sporulációja során Cry-toxinokat (kristályos fehérje) állít elő. Ezek olyan rovarspecifikus anyagok, amelyek a kártevők béltraktusában hatnak, különösen a Lepidoptera, Coleoptera és Dipterarendbe tartozó kártevőire. Emellett az ELEMENT FIVE® törzsek számos kis molekulasúlyú felületaktív anyagot (tenzidet) is termelnek jelentősebb mennyiségben, mely kapcsán a rovarok kültakaróját jelentős szárítóhatásnak teszik ki.
Általánosságban a toxikológiai és környezeti értékelésük alapján elmondható, hogy ezek a baktériumok vagy anyagcseretermékeik nem károsak fejlettebb élőlényekre, pl. gerincesekre vagy a szelektivitásuk által nem célzott rovarokra, így biztonságos és a biodiverzitás fenntartása szempontjából is megfelelő alternatívát jelentenek a kémiai rovarölő hatóanyagok
Az ELEMENT FIVE® hatóanyagok hatékonyságának vizsgálata őszi búzában drótféreg kártétele esetén
Őszi búzában a drótféreg elleni védekezés hatékonyságát vizsgáltuk. A vizsgálat célja az ELEMENT FIVE® hatóanyagok vetőmagcsávázás formájában történő alkalmazhatóságának és hatékonyságának értékelése volt.
Helyszín: Bugyi, Pest vármegye, Magyarország (2022–2023).
Kísérleti elrendezés: kis parcella,24 m2, randomizált 4 ismétléssel.
Kísérleti kezelések
Összesen 17 kezelés, beleértve a kezeletlen kontrollt és különféle hatóanyag-kombinációkat eltérő dózisokban: BT- és PL-tartalmú preparátum folyékony és szilárd formulái különböző koncentrációban (50, 100, 250 ml/ha-ra vetített vetőmagegység) kerültek kijuttatásra.
– Referencia: piretroid hatóanyagcsoport.
Alkalmazás módszere: vetőmag felületi kezelés.
Kísérleti növény
Fajta: Triticum aestivum (őszi búza), elővetemény: burgonya.
Eredmények
Hozam: az összes kezelés hozamnövekedést eredményezett, amely 14–51% között mozgott.
Növényélettani eredmények
A növénymagasság és a friss tömeg növekedett a kezelt növényeknél, jelentős eltérést mutatva a kezeletlenekhez képest. A kezelt növények gyökérnyakvastagsága megnőtt a kezeletlenekhez képest, a különbségek statisztikailag is igazolhatók. A zöld levéltömeg szignifikánsan javult.
Növényvédelmi értékelés a talajlakó kártevőkkel szemben
A kezelések során a kártételi arány alacsonyabb volt, jelezve, hogy a preparátumok hatékony védelmet nyújtottak. Az okozott károsodás szignifikánsan csökkent a kezelt területeken, és a növények egészségi állapota javult.
Különböző dózisok hatása
A mikrobiális hatóanyag-preparátum szilárd formájának 100 g/ha-os dózisa bizonyult a leghatékonyabbnak, jelentős javulást mutatva a gyökértömeg és a gyökérnyakvastagság tekintetében. Ez a dózis a legnagyobb terméshozamot is eredményezte.
Összehasonlítás referencia-hatóanyagokkal
A baktériumtartalmú preparátumok (különösen a szilárd formák) hatékonysága egyenértékűnek bizonyult a referencia-hatóanyagokkal. Egyes paraméterekben, például a zöldlevél-biomasszában és a gyökértömegben az ELEMENT FIVE®-tartalmú preparátumok bizonyos kombinációi felülmúlták a referenciát.
Összegzés
A mikrobiális készítmény folyékony és szilárd formája hatékonyan csökkentette a talajlakó kártevők által okozott károkat, és javította a búza növekedési paramétereit. A termékek biztonságosan alkalmazhatók a búzán, fitotoxicitási tünetek nem jelentkeztek, és a terméshozam növekedése is jelentős volt.
Az ELEMNENT FIVE® hatóanyagok hatékonyságának vizsgálata repcében nagy recpebolha (Psylliodes chrysocephala) kártétele esetén
Helyszín: Tura, Magyarország (2023–2024).
Kísérleti elrendezés: kis parcella,24 m2, randomizált 4 ismétléssel.
Kísérleti kezelések
Összesen 10 kezelés, beleértve a kezeletlen kontrollt és különféle hatóanyag-kombinációkat eltérő dózisokban:
– BT- és PL-tartalmú preparátum folyékony és szilárd formulái különböző koncentrációban (2,5–12,5 g/ha) kerültek kijuttatásra.
– Referencia: piretroid hatóanyagcsoport.
Alkalmazási módszer: vetőmag felületi kezelése.
Kísérleti növény
Faj: Brassica × napus (őszi káposztarepce), elővetemény: őszi búza.
Eredmények
Hatékonyság a kártevők ellen
A BT- és PL-tartalmú preparátum jelentős mértékben csökkentette a repcebolha-fertőzöttséget.
A legjobb eredményeket apreparátum 12,5 g/ha dózisú kezelése érte el, amely 67,5%-os hatékonyságot mutatott a károsított növények arányának csökkentésében, 43 nappal az alkalmazás után is. A referencia-hatóanyag alacsony, 35%-os hatékonyságot nyújtott. Az ELEMENT FIVE® hatóanyag-preparátummal történt kezelések egyértelműen felülmúlták a referencia-hatóanyagokat mind hatékonyságban, mind a fertőzött növények számának csökkentésében. A baktériumtartalmú preparátum magasabb dózisai különösen hatékonyak voltak, és jobb eredményt értek el, mint a vizsgált referenciaanyagok.
Hozam
A kísérlet végére a káposztarepce képes volt kinőni a kártevők okozta károsodást. A hozamok között nem volt jelentős különbség a kezelt és kezeletlen parcellák között, mivel a kezelések hatása nem volt szignifikáns (P > 0,05), azonban a legmagasabb hozamot az ELEMENT FIVE® preparátum legmagasabb dózisú kezelése hozta: 3,8 t/ha (az ismétlések átlagában), míg a teflutrinos kezeléssel ez csupán 3,1 t/ha volt.
Összegzés
A felhasznált mikrobiális hatóanyag-preparátum alkalmazása hatékony és biztonságos volt a káposztarepce esetében, kimagasló hatékonyságot mutatott a repcebolhák elleni védekezésben, és felülmúlta a referencia-hatóanyagokét.
Az ELEMENT FIVE® hatóanyagok hatékonyságának vizsgálata kukoricában Diabrotica kártétele esetén
Kukoricán a Diabrotica virgifera virgifera elleni védekezés hatékonyságát vizsgáltuk. A vizsgálat célja az ELEMENT FIVE® hatóanyagok vetőmagcsávázás formájában történő alkalmazhatóságának és hatékonyságának értékelése volt.
Kísérleti beállítás
Helyszín: Kisigmánd, Komárom-Esztergom vármegye, Magyarország (2024).
Kísérleti elrendezés: kis parcella,24 m2, randomizált 4 ismétléssel.
Kísérleti kezelések
Összesen 10 kezelés, beleértve a kezeletlen kontrollt és különféle hatóanyag-kombinációkat eltérő dózisokban: BT- és PL-tartalmú preparátum folyékony és szilárd formulái különböző koncentrációban (2,5–12,5 g/ha) kerültek kijuttatásra.
– Referencia: piretroid hatóanyagcsoport.
Alkalmazás: vetőmag felületikezelése.
Kísérleti növény
Faj: Zea mays (kukorica), elővetemény: kukorica.
Eredmények
Kártevők elleni hatékonyság
A gyökérkárosodás csökkentésében az ELEMENT FIVE® hatóanyag-preparátum 12,5 g/ha dózisa érte el a legnagyobb hatékonyságot, 96,63%-os kontrollal.
Alacsonyabb dózisok (pl. 2,5 g/ha) alacsonyabb hatékonyságot mutattak, 82,43%-os kontrollal.
Hozam
A kezelt parcellák hozama szignifikánsan magasabb volt, mint a kezeletlen kontroll (7,82 t/ha):
– mikrobiológiai hatóanyag-preparátum alkalmazásával: 9,51 t/ha.
– Referencia-hatóanyagok: 8,16 t/ha–9,17 t/ha.
Az ELEMENT FIVE® hatóanyagcsoporttal a kezeletlen kontrollhoz képest 21,7%-os hozamnövekedést értünk el.
Összegzés
A mikrobiológiai hatóanyag-preparátum hatékonynak bizonyult az amerikai kukoricabogár lárvája elleni védekezésben, és jelentős hozamnövekedést eredményezett. A legjobb eredményeket a legmagasabb dózisú kezelés érte el, felülmúlva a referencia-hatóanyagokét.
Következtetés
Növényvédelmi szempontból a vizsgált fenti ELEMENT FIVE® hatóanyagokkal több növénykultúra esetén végzett vetőmagkezelés megállta a helyét a kémiai növényvédő szerek mellett végzett összehasonlításban a legjelentősebb talajlakó kártevők ellen, sőt, bizonyos paraméterekben felül is múlta azokat. Ezek a hatóanyagok különösen ígéretesek lehetnek az Európai Unió fenntartható mezőgazdasági gyakorlatában, ahol a hatékony környezetbarát védekezési megoldások iránti igény folyamatosan növekszik.
SZERZŐ: HARCSA MARIETTA, KISS GÁBOR, KISS TÍMEA, LŐRINCZ ANDREA, PONYI TAMÁS • BIOPLANT-CHEMIE KFT.
