Biologická ochrana rostlin je pojímána jednak v užším slova smyslu, to znamená jako aplikace jednoho konkrétního bioagens či biopreparátu proti jednomu škůdci či chorobě, nebo v širším slova smyslu jako omezení tlaku chemických pesticidů na široké spektrum volně se vyskytujících predátorů a parazitoidů náhradou chemických pesticidů biologickými prostředky, přičemž zároveň dojde k významnému posílení tlaku užitečných antagonistů na cílové škůdce či choroby.
Uvedené varianty samozřejmě nejsou striktně odděleny, protože vždy se snížením tlaku na volně, v agroekosystémech žijící antagonisty dochází k nárůstu tlaku predátorů a parazitoidů na fytofágní hmyz.
Každou ze základních uvedených strategií biologické ochrany bych rád dokumentoval alespoň jedním příkladem ze současného českého zemědělství.
Drobněnky proti zavíječi kukuřičnému
V současné době je v ČR jistě plošně nejrozšířenější metodou použití bioagens využití blanokřídlých parazitoidů rodu Trichogramma, česky drobněnek, v ochraně kukuřice před zavíječem kukuřičným. Ačkoli je snaha o využití parazitoidů rodu Trichogramma v ochraně rostlin starší než sto let, teprve v posledních zhruba dvaceti letech se tato metoda biologicky a technologicky natolik zdokonalila, že je schopna zajistit spolehlivou ochranu porostů kukuřice i v ekonomicky akceptovatelných dávkách.
Již biologické vlastnosti tohoto blanokřídlého hmyzu jsou pozoruhodné. Chalcidky rodu Trichogramma jsou celosvětově vůbec nejmenším hmyzem. V rozpětí křídel měří asi 0,7 – 1 mm. Menší hmyz již podle fyziologů nemůže existovat z důvodu příliš malého objemu těla ku ploše povrchu těla, kdy by byl další miniaturizací ohrožen vyschnutím těla. Při téměř mikroskopické velikosti má plně funkční oči, tykadla, křídla schopná letu, nohy a další orgány jako jiní zástupci řádu blanokřídlých.
Dospělci drobněnek čichem vyhledávají vajíčka motýlů, do nichž kladou po jednom svém vajíčku. Samice kladoucí vajíčka je schopna rozlišit stáří vajíčka a klade jen do vajíčka starého maximálně dva dny, protože ve starším vajíčku by již nemusel úspěšně proběhnout vývoj parazitoida. V souvislosti s vývojem parazitoida uvnitř vajíčka hostitele je zajímavá ještě jedna vlastnost, a to polyembryonie. V závislosti na velikosti vajíčka hostitele se z nakladeného vajíčka parazitoida vyvine buď jeden jedinec, nebo v nejranějších fázích vývoje embrya vznikne několikerým dělením několik zárodků, z nichž každý dá vzniknout novému jedinci trichogrammy. Ve vajíčcích drobných motýlů, jako jsou obaleči, ale i zavíječi, tak vzniká jeden zárodek, v relativně velkých vajíčcích například martináčů se vyvíjí z jednoho vajíčka trichogrammy až dvacet nových jedinců. Tímto způsobem dochází k optimalizaci využití potenciálu biomasy vajíčka hostitele.
Další pozoruhodnou vlastností chalcidek rodu Trichogramma je existence různých forem parthenogeneze. Například u druhu Trichogramma evanescens se celá populace skládá jen ze samic a k množení samozřejmě dochází bez oplození vajíček. U druhu T. pintoi se z oplodněných vajíček vyvíjejí samice a z neoplodněných samci.
Obecně vývoj trichogramm probíhá tak, že z vajíčka nakladeného samicí do hostitelského vajíčka se během několika málo dnů vyvine larva, ta se živí obsahem hostitelského vajíčka, přičemž během svého vývoje zahubí zárodek hostitele, zhruba během 7 – 10 dnů se larva uvnitř hostitelského vajíčka zakuklí a za asi 12 – 20 dnů se líhne nová generace dospělců trichogrammy. Během jedné vegetační sezony proběhne ve středoevropských podmínkách vývoj až pěti generací trichogrammy.
Díky těmto vlastnostem jsou zástupci některých druhů čeledi Trichogrammatidae v našich přírodních ekosystémech poměrně hojní a z nemnoha studií věnovaných přirozené parazitaci vajíček motýlů v přírodě vyplývá, že u mnoha druhů motýlů je těmito parazitoidy parazitováno někdy i přes 90 % motýlích vajíček.
Z technologického hlediska bylo v posledních dvaceti letech dosaženo především evropskými producenty značného pokroku. Řadou optimalizačních prvků v procesu masové produkce byla zvýšena biologická kvalita produkovaného materiálu. Tento trend lze dokumentovat na biologických parametrech produkovaného hmyzu. Jestliže před deseti lety v průměru jedna samice trichogrammy kladla 5 – 10 vajíček, klade tento hmyz vyprodukovaný nyní v optimalizovaných podmínkách chovů až kolem 50 vajíček na jednu samici. Rovněž bylo optimalizací podmínek v chovech dosaženo prodloužení délky života z asi pěti dnů na deset a více. Rozšířil se i akční rádius trichogrammy z asi 10 metrů na asi 25 metrů. Tím byl umožněn přechod od introdukční technologie sta aplikačních bodů na jeden hektar, což bylo používáno ještě před pěti lety k současným 50 nebo 33 bodům na 1 ha.
Významným technologickým zlepšením je aplikace trichogrammy v kapslích. Tato metoda zvyšuje v porovnání s dřívější aplikací kukel trichogrammy lepených na kartónových kartičkách ochranu před predátory (dravé ploštice, mravenci aj.). Tím, že současná technologie umožňuje aplikaci kapslí s trichogrammou na rostliny, kde v porovnání s aplikací kapslí na nezastíněný povrch půdy nedochází k přehřívání aplikovaných kukel trichogrammy nad kritickou teplotu 35 oC. Experimentálně bylo prokázáno, že již několikahodinové zvýšení teploty prostředí, v němž se vyvíjejí kukly trichogrammy, nad hranici 35 oC snižuje u líhnoucích se jedinců počet jimi kladených vajíček o asi 20 %. Zajímavé je, že tato redukce reprodukčního potenciálu se projevuje ještě i u F1 generace, i když tyto „dcery“ přehřátých „matek“ již takto zvýšenými teplotami neprošly. Umístěním kapslí na rostliny dochází k plné realizaci reprodukčního potenciálu aplikovaného materiálu, a tím k dalšímu zvýšení biologické účinnosti celé metody ochrany. Dalším technologickou inovací je společná aplikace kukel v diapauze a mimo diapauzu. Tím je prodloužen interval líhnutí se trichogrammy z asi pěti dní na více než deset dní.
Je-li dodávka kvalitního biologického materiálu spojena s využitím všech uvedených technologických inovací a doplněna o kvalitní signalizaci optimálního termínu aplikace, je standardně dosahováno účinností mezi 75 – 90 %. Na těchto výsledcích se podílí i skutečnost, že trichogramma svou parazitací účinně pokrývá celé období asi 30 – 40 dní, kdy zavíječ kukuřičný klade vajíčka.
I tato metoda biologické ochrany má takříkajíc příznivé vedlejší účinky. V porovnání s chemickou ochranou neničí trichogramma žádné užitečné organismy, což je významné především ve vztahu k antagonistům mšic. V porovnávacích pokusech (syntetické pyretroidy versus trichogramma) došlo po aplikaci syntetických pyretroidů v důsledku redukce množství antagonistů mšic k více než pětinásobnému zvýšení množství mšic v takto ošetřených porostech kukuřice.
Moderní ochrana vinohradů
Druhou z metod biologické ochrany rostlin zmíněných v úvodu je cílené zvýšení účinnosti volně se vyskytujících predátorů a parazitoidů škůdců v důsledku přechodu k aplikacím selektivních biologických a chemických pesticidů.
Zřejmě nejlépe zdokumentovanou oblastí tohoto způsobu ochrany je u nás nyní moderní vinohradnictví. Od roku 1990 je na neustále rostoucích plochách vinic uplatňován v rámci systému integrované produkce i minimalizace aplikací širokospektrých insekticidů a akaricidů. Konkrétně došlo v důsledku aplikace dravého roztoče Typhlodromus pyri k úplnému vyřazení aplikací chemických akaricidů a v důsledku optimalizace používání biologických insekticidů na bázi bakterie Bacillus thuringiensis k výraznému snížení aplikací chemických insekticidů. Zároveň z důvodu ochrany populace dravého roztoče T. pyri byly vyřazeny i fungicidy toxické pro hmyz a roztoče. Tento systém ochrany je na některých plochách vinic aplikován nepřetržitě po dobu více než deset let.
Příkladem konkrétních efektů, které přináší skutečně důsledně aplikovaný systém biologické ochrany v rámci integrované produkce, může být ochrana révy vinné před dvěma druhy škůdců – obalečem jednopásým a obalečem mramorovaným.
Oba uvedené druhy obalečů jsou klasifikovány jako tzv. klíčoví škůdci, tzn. druhy, které se opakovaně vyskytují v populačních hustotách vyvolávajících potřebu ochranného zásahu. Housenky obou druhů poškozují květenství a hrozny. Poškození hroznů je velmi nebezpečné, protože místa žíru housenek jsou vstupní branou pro napadení hospodářsky mimořádně nebezpečnými houbovými chorobami, jako jsou plíseň šedá, bílá hniloba a různé druhy rodu Penicillium. Z toho důvodu je hladinou škodlivosti ve špičkových vinohradnických a vinařských podnicích, produkujících vína v cenových relacích od několika set po více než 1500 Kč za láhev o obsahu 0,3 l vína, na jejichž produkci je nezbytné použít obaleči a uvedenými houbovými chorobami nepoškozené hrozny, úroveň asi dvě až tři housenky na sto hroznů. Této mimořádně nízké úrovně napadení je například ve Francii nebo v některých podnicích sousedního Rakouska dosahováno dvěma až třemi insekticidními zásahy proti housenkám první generace a standardně třemi ochrannými zásahy proti housenkám druhé generace obalečů.
V letech 2000 a 2001 jsme na několika experimentálních plochách dokumentovali množství a složení populací několika modelových řádů hmyzu. V grafech 1 a 2jsou uvedeny výsledky monitoringu ploštic a blanokřídlých z roku 2000. Vždy byla porovnávána vinice ošetřovaná buď v režimu integrované produkce (nepřetržitě šest let) s vinicí nepřetržitě ošetřovanou konvenčně. Pro porovnání byla vždy monitorována lesostepní plocha sousedící s vinicí. Uvedené výsledky dokumentují zhruba desetinásobně vyšší množství ploštic, z nichž je asi 40 % druhů dravých. Ještě výraznější rozdíly byly zjištěny monitoringem blanokřídlého hmyzu. Tento řád zahrnuje mimo jiné skupiny parazitující ve vajíčkách (Trichogrammatidae), larvách (Ichneumonidae, Chalcididae aj.) a kuklách (Ichneumonidae) obalečů. Rozdíl v celkovém množství blanokřídlého hmyzu uvedených dvou modelových vinic je více než čtyřicetinásobný.
Při současném použití vysoce selektivních biopreparátů na bázi bakterie Bacillus thuringiensis, jejichž účinnost proti housenkám obalečů se pohybuje zhruba na úrovni 80 %, za využití systému signalizace termínu ochranného zásahu, je ve vinicích ošetřovaných v režimu integrované produkce dosahováno úrovně napadení hroznů pod 5 %, což vytváří předpoklad pro výrobu nejkvalitnějších vín kategorií pozdní sběr, výběr, výběr z bobulí, či ledové víno.
Výsledky uvedeného systému produkce mohou čtenáři Úrody otestovat ve specializovaných vinotékách, nebo ještě lépe přímo u producentů.
Ing. Milan Hluchý, PhD.,
Biocont Laboratory, spol. s r.o., Brno
