Dr. inż. Mariola Wrochna: Integrowana ochrona roślin to odpowiedź na wyzwania związane ze zmianami klimatu

Na całym świecie rolnicy stają przed szeregiem wyzwań, w tym zmianami klimatycznymi, które przyczyniają się do pojawienia się nowych szkodników i chorób roślin, oraz rosnącą odpornością na tradycyjne metody ochrony. Według danych Organizacji Narodów Zjednoczonych do spraw Wyżywienia i Rolnictwa (FAO), każdego roku do 40% światowych upraw jest niszczone przez szkodniki i choroby roślin. Podobne zjawiska dotykają również polskich rolników. Zmiany klimatu, zwiększona intensywność upraw oraz ograniczenia w stosowaniu niektórych środków ochrony roślin wpływają na sposoby zarządzania uprawami. Utrzymanie efektywności produkcji w rolnictwie przy jednoczesnym zachowaniu praktyk przyjaznych środowisku to kierunek, w którym powinno podążać współczesne rolnictwo, aby wyżywić ludność i złagodzić skutki zmian klimatu. O tym, jak może ono wyglądać piszemy m.in. w artykule Rolnictwo na miarę XXI wieku.

O zrównoważonych praktykach uprawnych oraz wyzwaniach związanych z ochroną roślin rozmawiamy z dr inż. Mariolą Wrochną z Katedry Ochrony Roślin, Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.

PSOR: Jakie są główne wyzwania związane ze zmianami klimatu w rolnictwie i w jaki sposób rolnicy mogą adaptować się do tych zmian lub łagodzić ich skutki?

Dr inż. Mariola Wrochna: Zmiany klimatyczne, jakich nasilenie obserwujemy w ostatnich latach w istotny sposób oddziałują na rolnictwo, które jest zarówno ich ofiarą, jak i po części przyczyną, o czym można by bardzo dużo mówić. Im szybciej będą następować te zmiany, tym trudniej będzie się do nich przystosować. Z jednej strony jest niezaprzeczalnie cieplej i wydłużył się okres wegetacji roślin, zwłaszcza jesienny, z drugiej – nie zmieniły się terminy i zakresy spadku temperatur wiosennych przymrozków. Z pewnością też zmienił się rozkład opadów, przybyło opadów o charakterze nawalnym, a ogólna ich ilość się zmniejsza. Wpływa to znacząco na powodzenie upraw, ich kosztochłonność i plonowanie. Ponadto wyższe temperatury to nie tylko przyśpieszenie tempa rozwoju roślin uprawnych, ale również zwiększona presja ze strony agrofagów, których uciążliwość dla rolnictwa znacznie wzrośnie. W ostatnich latach odnotowuje się w Polsce zwiększenie presji ze strony chwastów ciepłolubnych oraz lepsze przezimowanie gatunków dotychczas bardzo słabo zimujących, takich jak przytulia czepna, przymiotno kanadyjskie czy przetacznik perski. Rolnictwo musi być także przygotowane na pojawienie się nowych agrofagów, czego zapowiedzią było krążące przed kilku laty po kieleckich parkach stado, uroczych skądinąd, zielonych papug. Aleksandretta obrożna jest w Indiach i na Półwyspie Iberyjskim szkodnikiem upraw zbożowych.

Przed rolnictwem zatem wiele wyzwań związanych z koniecznością zmiany sposobu gospodarowania glebą dla zapewnienia jej długotrwałej produktywności i funkcjonalności środowiskowej. Stan taki można uzyskać przez zmniejszanie zużycia energii w rolnictwie oraz oszczędności środków produkcji w przeliczeniu na jednostkę plonu. W praktyce oznacza to zwiększanie wydajności roślin oraz wprowadzenia bardziej efektywnych technologii produkcji. Do najważniejszych działań trzeba zaliczyć:

• uprawę gatunków i odmian roślin lepiej tolerujących suszę,
• zwiększenie efektywności wykorzystania nawozów mineralnych i organicznych,
• zwiększenie bioróżnorodności upraw, powrót do bardziej rozbudowanych płodozmianow, wprowadzanie międzyplonów,
• zmiany w strukturze zasiewów na rzecz roślin ozimych, ktore zapewniają w obecnych warunkach wierniejsze plonowanie oraz dostosowanie terminów wysiewów do zachodzących zmian,
• dostosowanie do zachodzących zmian technologii uprawy dla obecnie powszechnie uprawianych oraz opracowanie nowych dla ciepłolubnych gatunków roślin uprawnych.

Przemyślane i oszczędne gospodarowanie wodą zarówno w pojedynczych gospodarstwach, jak i na skalę krajową i globalną. Potrzebne jest wydajniejsze gromadzenie wody na wszystkich poziomach retencji od skali mikro do makro. Dla pojedynczego rolnika będzie to wypracowanie dobrego sposobu gospodarowania wodami opadowymi i systemami nawodnień. Utrzymanie, a najlepiej zwiększenie zawartości substancji organicznej w glebie, 1% próchnicy zatrzymuje 90 do 150 ton wody na powierzchni 1 hektara. Zwiększenie zawartości substancji organicznej w glebach przyczyni się do sekwestracji gazów cieplarnianych. Na gospodarowanie substancją organiczną wpływa nawożenie organiczne, uprawa roślin strukturotwórczych, głównie bobowatych oraz pozostawianie pól pod okrywą roślinną na zimę, co zmniejsza erozję i sprzyja zatrzymywaniu wody.

W skali makro to usprawnienie dużej retencji oraz budowa systemów monitorowania zmian klimatyczno- siedliskowych i opracowywanie kompleksowych strategii działań.

PSOR: Na czym polega zrównoważone nawożenie roślin uprawnych?

Dr inż. Mariola Wrochna: Zrównoważone nawożenie roślin uprawnych powinno zawsze opierać się na znajomości właściwości fizykochemicznych gleby, takich jak skład granulometryczny, zasobność w dostępne dla roślin składniki pokarmowe, odczyn, zawartość substancji organicznej. Zrównoważone nawożenie polega na uzupełnianiu glebowego niedosytu składników pokarmowych w odpowiednich proporcjach, ilościach oraz formach umożliwiających uzyskanie maksymalnych jakościowo i ilościowo plonów uprawianych roślin. Szczególną uwagę należy zwrócić na odczyn i jego regulację, ponieważ uprawiając rośliny w glebie o nieoptymalnym pH nie możemy osiągnąć tych celów. Ponadto w warunkach stale rosnących kosztów produkcji rolnej oraz coraz większej uwagi poświęcanej wpływowi rolnictwa na jakość środowiska naturalnego, precyzyjne stosowanie nawożenia zdaje się być jedynym rozsądnym rozwiązaniem. W zrównoważonym nawożeniu poza precyzją ważne jest także łączenie nawożenia mineralnego z organicznym (nawozy naturalne, nawozy zielone, komposty, przyorywanie słomy).  Nawozy organiczne poza dostarczaniem do gleby składników mineralnych poprawiają jej właściwości fizyko-chemiczne wzbogacając ją w materię organiczną.

PSOR: Jakie są skuteczne metody zwalczania chwastów na polach uprawnych?

Dr inż. Mariola Wrochna: Aby skutecznie zwalczać chwasty należy integrować niechemiczne i chemiczne metody ich zwalczania. Obowiązujące obecnie przepisy Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1107/2009, dotyczące wprowadzania do obrotu środków ochrony roślin i nakazujące oraz określające zasady stosowania integrowanej ochrony roślin, jednoznacznie stwierdzają: „zawsze wtedy, gdy jest to możliwe, priorytetowo należy traktować niechemicznie i naturalne rozwiązania alternatywne”. Przypomnijmy, że niechemiczne metody zwalczania chwastów to:

• metody agrotechniczne – zmianowanie upraw, wysiew sprawdzonego materiału siewnego, ściółkowanie,
• metody mechaniczne – orki, bronowanie, pielenie mechaniczne i ręczne,
• metody fizyczne – związane ze stosowaniem wysokich temperatur,
• metody biologiczne – wykorzystanie biopreparatów i organizmów żywych do zwalczania chwastów.

Zatem to z puli metod niechemicznego zwalczania agrofagów rolnik powinien korzystać w pierwszej kolejności, a tu na pierwszy plan wysuwają się metody agrotechniczne. Stosowanie w gospodarstwie płodozmianu znacząco ogranicza wzrost i rozwój chwastów towarzyszących danej uprawie i zmniejsza dynamikę zasilania glebowego banku nasion. Tak powszechne obecnie płodozmiany oparte na zbożach i uprawy monokulturowe przyczyniają się do znaczącego wzrostu zachwaszczenia. Metoda chemiczna powinna być wprowadzana po wyczerpaniu możliwości zwalczania chwastów metodami niechemicznymi. W jej przypadku także bardzo ważne jest stosowanie, swoistego zmianowania, grup substancji czynnych o różnym mechanizmie działania w celu zwiększenia skuteczności chwastobójczej i niedopuszczenia do wyselekcjonowania biotypów chwastów odpornych na zwalczanie chemiczne. Zmniejszanie puli dostępnych do legalnego stosowania pestycydów nie ułatwia rolnikom działania w tym obszarze.

PSOR: Coraz więcej słyszy się o chwastach odpornych na herbicydy. Jakie zagrożenie dla upraw (i środowiska) niesie to zjawisko i czy można temu zapobiec?

Dr inż. Mariola Wrochna: Chwasty odporne na herbicydy stanowią zarówno w Polsce jak i na świecie poważny problem dla rolnictwa. Historia ich selekcji jest prawie tak długa jak historia stosowania herbicydów, ponieważ pierwszy, odporny na zwalczanie chemiczne, gatunek chwastu został opisany już w 1957 roku, w uprawie trzciny cukrowej na Hawajach. Powodem selekcji biotypów odpornych jest naturalne w przyrodzie dążenie zwalczanych gatunków do przetrwania i wypełnienia swego życiowego zadania, jakim jest wydanie nasion. Sprzyja temu uproszczenie zmianowań i nierozważne stosowanie presji herbicydowej, a mówiąc wprost – brak zmianowania zarówno upraw jak i herbicydów. Uprawa roślin w uproszczonych płodozmianach lub w monokulturze przy zastosowaniu tej samej technologii przygotowania pola prowadzi do nadmiernego rozwoju chwastów towarzyszących danej uprawie i stosowania dedykowanych tym uprawom herbicydów. Taki system użytkowania pola utrudnia też wychwycenie pierwszych symptomów zmniejszonej skuteczności zwalczania. Kiedy chwasty odporne zaczynają być dobrze widoczne na polu rolnik ma już bardzo poważny problem. Standardowo stosowane metody zwalczania przestają działać, w glebie rozbudowuje się bank nasion, a co za tym idzie plony roślin uprawnych spadają. Aby zapobiegać powstawaniu odporności należy przede wszystkim stosować sprawdzony materiał siewny, integrować metody ochrony roślin oraz zmianować zarówno uprawy, jak i grupy substancji czynnych herbicydów. Nieocenionym, przy ograniczaniu rozprzestrzeniania się odporności zabiegiem uprawowym, jest orka, zwłaszcza podorywka i orka przedzimowa. Pierwsza niszczy świeżo wytworzone i opadłe na glebę nasiona chwastów. Głęboka orka przedzimowa przyczynia się do przemieszczenia nasion wgłęb profilu glebowego, co znacząco zmniejsza ich szanse na wykiełkowanie.

PSOR: Rolnicy chroniąc uprawy mogą korzystać z dwóch metod: biologicznej i chemicznej. Jakie śa ich wady a jakie zalety?

Dr inż. Mariola Wrochna: Biologiczna metoda zwalczania patogenów polega na wykorzystaniu organizmów żywych (chorobotwórczych mikroorganizmów, drapieżnych i pasożytniczych owadów oraz roztoczy, drapieżnych ptaków, ssaków), bądź preparatów z nich wytworzonych do zwalczania innych organizmów żywych. W ochronie roślin przed agrofagami wykorzystywane są trzy grupy/sposoby stosowania metod biologicznych: klasyczna, augmentatywna i konserwacyjna. Stosując klasyczną metodę biologiczną wprowadza się do środowiska pożyteczne, najczęściej obcego pochodzenia, czynniki biologiczne w celu zwalczenia lub istotnego ograniczenia populacji szkodników pochodzenia rodzimego lub obcego. Oczekuje się zadomowienia tych organizmów pożytecznych oraz skutecznego utrzymywanie szkodnika na niezagrażającym uprawom poziomie. Metoda augmentatywna polega na okresowym wprowadzaniu do upraw pożytecznych mikro- i/lub makroorganizmów pochodzących z masowej hodowli. Organizmy te po odpowiedniej formulacji są dostarczane w formie biopreparatu (działanie czynnika biologicznego powinno być natychmiastowe, a jego zadomowienie się na nowym obszarze nie jest spodziewane). Strategia ta stosowana jest w uprawach pod osłonami i pieczarkarniach, rzadziej w sadach oraz uprawach polowych i leśnych. Metoda konserwacyjna ma na celu poprawę jakości środowiska i wykorzystuje naturalnie występujące lub wprowadzane na obszary rolnicze i leśne elementy krajobrazu, umożliwiające i wzmacniające rozwój populacji pożytecznych organizmów, naturalnie występujących w tych środowiskach. Wadą metody biologicznej jest uzależnienie jej powodzenia od warunków siedliskowych i często mała selektywność. Zawsze też istnieje możliwość „wymknięcia się” zastosowanego czynnika biologicznego spod kontroli.

Chemiczna metoda zwalczania patogenów jest obecnie najskuteczniejszym sposobem walki z organizmami niepożądanymi. Polega na zwalczaniu agrofagów przy użyciu, gotowych, najczęściej selektywnych preparatów chemicznych. Jest to bardzo skuteczny i mało szkodliwy sposób, o ile jest prawidłowo wykonany. Warunkiem powodzenia ochrony chemicznej jest przeprowadzenie zabiegu, stosując wyznaczoną dawkę preparatu, we właściwym terminie oraz za pomocą sprawnego, odpowiedniego do tego zadania sprzętu. Stosowanie środków chemicznych powinno następować po wyczerpaniu możliwości zwalczania szkodników upraw metodami niechemicznymi i powinno być prowadzone w oparciu o zasadę: „tak mało, jak to jest możliwe i tak dużo jak tego wymaga sytuacja”. Podstawową zaletą tej metody jest to, że jest ona najczęściej bardzo skuteczna, tania i umożliwia zwalczanie we wczesnych fazach rozwojowych patogena.

PSOR: Coraz częściej słyszy się o propozycji zakazania stosowania środków ochrony roślin przez użytkowników nieprofesjonalnych. Czy stosowanie tych produktów przez amatorów stanowi niebezpieczeństwo?

Dr inż. Mariola Wrochna: Stosowanie środków ochrony roślin przez użytkowników nieprofesjonalnych będzie niosło za sobą pewne zagrożenia. I nie chodzi tu tylko o nieprawidłowe ich dawkowanie, ale także o to, że środki te mogą trafić w niepowołane ręce. Z drugiej jednak strony nie byłoby dobrze pozbawiać działkowców i właścicieli ogrodów przydomowych możliwości prowadzenia ochrony chemicznej w swoich ogrodach. Wydaje mi się zatem, że dostępne dla użytkowników nieprofesjonalnych powinny być środki mało toksyczne, sprzedawane w małych, np. 100 ml opakowaniach lub też środki w postaci aerozoli gotowe do użycia.

PSOR: Dziękujemy za rozmowę.

O tym, jak bezpiecznie i odpowiedzialnie stosować środki ochrony roślin rolnicy oraz użytkownicy nieprofesjonalni mogą dowiedzieć się korzystając z bezpłatnej platformy edukacyjnej Akademia PSOR.