Jednym z głównych wyzwań, jakie stoją przed producentami żywności w kraju i na świecie jest zrównoważenie rolnictwa, czyli wszystkich procesów produkcyjnych, finansowych, prawnych i społecznych koniecznych dla wyprodukowania żywności. Ważnym elementem rolnictwa zrównoważonego jest zrównoważone stosowanie środków ochrony roślin, tzn. zgodne z zasadami integrowanej ochrony roślin. Zabiegi ochrony roślin powinny być jednocześnie skuteczne i bezpieczne.
Nowoczesne środki ochrony roślin są bezpieczne dla ludzi i środowiska pod warunkiem ich właściwego użytkowania. Dlaczego tak ważne jest odpowiedzialne podejście do procesu aplikacji środków ochrony roślin? W jaki sposób rolnictwo precyzyjne wpływa na zużycie środków ochrony roślin? Jak chronić środowisko podczas stosowania środków ochrony roślin? Zapytaliśmy o to dr hab. inż. Grzegorza Doruchowskiego, Prof. IO-PIB, Kierownika Pracowni Techniki Ochrony i Nawożenia w Zakładzie Agroinżynierii Instytutu Ogrodnictwa-PIB w Skierniewicach.
PSOR: Czym charakteryzuje się rolnictwo precyzyjne o którym coraz częściej słyszymy? Jakie korzyści, zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne, wynikają ze stosowania precyzyjnych metod w ochronie upraw?
dr hab. Grzegorz Doruchowski: Rolnictwo precyzyjne jest odpowiedzią na współczesne wyzwania związane ze zrównoważoną produkcją żywności, która streszcza się w następujących zasadach: wytwarzanie wysokiej jakości produktów przy minimalnych nakładach, poszanowanie zasobów naturalnych i ludzkich oraz dbałość o zachowanie czystego środowiska i z minimalnym wpływem na zmiany klimatyczne. Istotną rolę w produkcji żywności odgrywa ochrona upraw, a zatem wszelkie metody zwiększające precyzję stosowania środków ochrony roślin dobrze służą zrównoważonej gospodarce pozwalając na czerpanie wynikających z niej korzyści.
Precyzja zaczyna się od optymalnego planowania zabiegów, w tym terminów, odpowiednio dobranych środków ochrony roślin i ich dawek zgodnie z rzeczywistymi potrzebami, wyznaczanymi przez systemy wspomagania decyzji na podstawie monitoringu stanu upraw. Na etapie stosowania środków ochrony roślin współczesna technologia pozwala na identyfikację rzeczywistych obiektów ich nanoszenia, a następnie – precyzyjną ich aplikację tylko na docelowych obiektach, umożliwiając osiąganie wysokiej skuteczności zabiegów przy optymalnym zużyciu i minimalnych stratach środków. Ich racjonalne wykorzystanie przynosi nie tylko oczywiste korzyści ekonomiczne, lecz także zdejmuje z rolnictwa odium za trucie środowiska, nie dając pretekstu dla wprowadzania nowych restrykcji w ochronie roślin, mogących ograniczać konkurencyjność produkcji.
PSOR: Jakie techniczne rozwiązania pozwalają na redukcję stosowania środków ochrony roślin w rolnictwie precyzyjnym?
Prof. Grzegorz Doruchowski: Wspomniałem już o niedocenianych, a bardzo korzystnych możliwościach systemów wspomagania decyzji, które optymalizują zużycie środków ochrony roślin już na etapie planowania zabiegów. Z wykorzystaniem modeli prognozujących infekcje chorób lub pojawy szkodników roślin można zastąpić schematyczny kalendarz zabiegów ochronnych programem sygnalizowanym, i w ten sposób ograniczyć liczbę zabiegów w sezonie tylko do koniecznych, bo wynikających z rzeczywistych potrzeb podyktowanych ryzykiem uszkodzenia upraw przez agrofagi (szkodniki, patogeny i chwasty).
Na etapie stosowania środków ochrony roślin ogromne możliwości redukcji ich zużycia drzemią w selektywnej, a więc wybiórczej ich aplikacji. Polega ona na nanoszeniu cieczy użytkowej tylko na wymagające tego obiekty z pominięciem ich otoczenia, gdzie nanoszenie środków jest bezcelowe, bo związane z ich stratami. Najprostszym rozwiązaniem są opryskiwacze rzędowe lub w przypadku herbicydów – pasowe, które kierunkują nanoszenie cieczy użytkowej na cel. Wyższym szczeblem istotnie selektywnej aplikacji jest nanoszenie środków na indywidualne, wymagające tego rośliny, np. drzewa w sadach lub rzędowo uprawiane warzywa we wczesnych fazach wzrostu, a w przypadku herbicydów na poszczególne chwasty. Warunkiem takiej selekcji obiektów są precyzyjnie działające systemy identyfikacji wyposażane w odpowiednio dobrane czujniki. Na tym polu w praktyce sprawdzają się czujniki optyczne i ultradźwiękowe oraz w mniejszym stopniu systemy wizyjne z analizą obrazu. Bardziej zaawansowane technicznie czujniki spektralne, wspomagane sztuczną inteligencją potrafią rozróżniać rośliny uprawne od chwastów lub rozpoznawać stan zdrowotny roślin. Ich zastosowanie umożliwia identyfikację jakościową i dalece posunięte selektywne traktowanie tylko porażonych roślin w łanie lub tylko chwastów w uprawach rzędowych. Ze względu na koszty wciąż czekają one na wdrożenie do praktyki.
Wśród urządzeń wykonawczych, realizujących selektywne nanoszenie środków ochrony roślin prym wiodą systemy z indywidualnie włączanymi rozpylaczami lub pulsacyjne układy sterowania pracą rozpylaczy (PWM), które dodatkowo umożliwiają w czasie rzeczywistym (czyli podczas przeprowadzania zabiegu) zmianę wydatku rozpylaczy w dużym zakresie, a więc różnicowanie dawki środka w zależności od rzeczywistych, miejscowych potrzeb. Duże możliwości w realizacji selektywnej aplikacji tkwią w dronach, których stosowanie w Europie jest obecnie możliwe tylko w ściśle określonych warunkach. Jednym z nich jest osiąganie wyraźnych korzyści pod względem ograniczania wpływu środków ochrony roślin na zdrowie ludzi i środowisko w porównaniu do ich stosowania sprzętem naziemnym. Selektywna aplikacja doskonale spełnia ten warunek, co może otworzyć możliwości szerszego stosowania dronów w ochronie roślin.
PSOR: Zarówno doświadczeni profesjonaliści, jak i amatorzy w uprawie roślin, podczas wykonywania zabiegów środkami ochrony roślin, zobowiązani są do przestrzegania zasad znajdujących się w etykiecie-instrukcji produktu. Dlaczego każdy użytkownik powinien każdorazowo dokładnie zapoznać się z jej treścią?
Prof. Grzegorz Doruchowski: Środki ochrony roślin w ogromnej większości zawierają substancje nieobojętne lub wręcz szkodliwe dla zdrowia ludzi i środowiska. Dlatego z punktu widzenia prawa i dobra nas wszystkich, w tym także ich użytkowników, mogą i powinny być stosowane ze szczególną starannością i zachowaniem ostrożności, zawsze według instrukcji na etykiecie. Zawiera ona szereg informacji pozwalających na stosowanie środków ochrony roślin zgodnie z przeznaczeniem, ze skutecznym efektem oraz w sposób bezpieczny dla ludzi, zwierząt i środowiska. Należą do nich:
- skład i sposób działania środka,
- zakres stosowania z uwzględnieniem upraw i zwalczanych organizmów,
- maksymalne dawki, terminy i warunki w jakich mogą być stosowane zgodnie z jego rejestracją.
Niektóre etykiety zawierają także mniej lub bardziej szczegółowe zalecenia dotyczące techniki stosowania i parametrów zabiegów. Środki stanowiące zagrożenie dla środowiska mają na swoich etykietach informacje dotyczące środków ostrożności związanych z ochroną środowiska naturalnego, w tym konieczności wyznaczania i bezwzględnego przestrzegania stref buforowych w celu ochrony obszarów wrażliwych, np. wód powierzchniowych i organizmów nie będących celem zabiegów. Przestrzeganie zapisów etykiety w wymienionych kwestiach zapewnia legalność prac z użyciem środków ochrony roślin, gwarantuje ich skuteczność przy zastosowaniu odpowiedniej techniki, pozwala na uniknięcie problemów związanych z pozostałościami szkodliwych substancji w produktach oraz minimalizuje ryzyko zatrucia pszczół lub wyrządzenia innych szkód, i związanej z nimi odpowiedzialności. Jasnym się staje, że wiążą się z tym korzyści ekonomiczne, wynikające z możliwości uzyskania wysokich plonów rynkowo atrakcyjnych, a więc konkurencyjnych produktów przy optymalnych nakładach i z minimalnym ryzykiem dla ludzi i środowiska naturalnego.
Bardzo cenne dla użytkownika są także etykietowe zalecenia dotyczące bezpiecznych i legalnych zasad sporządzania cieczy użytkowej, mycia opryskiwaczy, zagospodarowania resztek cieczy użytkowej i płynnych pozostałości po czyszczeniu sprzętu oraz postępowania z pustymi opakowaniami. Przestrzeganie tych zaleceń w znacznym stopniu zwiększa bezpieczeństwo dla osób pracujących ze środkami ochrony roślin i obsługujących opryskiwacze oraz pozwala na znaczne ograniczenie lub wręcz eliminację ryzyka powstawania w gospodarstwie zanieczyszczeń miejscowych, stanowiących szczególne zagrożenie dla wód powierzchniowych i podziemnych oraz ujęć wody.
PSOR: To, czy środki ochrony roślin zostaną prawidłowo zaaplikowane, w dużej mierze zależy od postępowania użytkownika. Jakie są najczęściej popełniane błędy w trakcie zabiegu ochrony roślin? I w jaki sposób można ich uniknąć?
Prof. Grzegorz Doruchowski: Wciąż największym błędem użytkowników środków ochrony roślin jest zaniedbywanie prawnych obowiązków polegających na dbałości o stan techniczny opryskiwaczy, ich kalibrację, przeprowadzanie zabiegów przy zbyt silnym wietrze oraz nieprzestrzeganie stref buforowych w odniesieniu do obszarów wrażliwych w sąsiedztwie opryskiwanych pól. Przypominam, że każdy opryskiwacz podlega okresowym badaniom stanu technicznego, który powinien być przeprowadzany w upoważnionej do tego jednostce, po raz pierwszy nie później niż 5 lat po nabyciu nowego sprzętu, a następnie w odstępach nie dłuższych niż 3 lata. Między obowiązkowymi badaniami użytkownik opryskiwacza zobowiązany jest do utrzymania go w dobrym stanie technicznym, co można zapewnić wykonując corocznie samodzielną inspekcję maszyny w zakresie swoich możliwości i przy użyciu ogólnie dostępnych narzędzi. Regularnie przeprowadzany przegląd pozwala na identyfikację i wymianę uszkodzonych filtrów i zużytych rozpylaczy, które są najczęstszym powodem dużej nierównomierności w nanoszeniu środków ochrony roślin na uprawy i związanych z tym problemów z brakiem ich skuteczności. Ponadto zabiegi ochrony roślin można przeprowadzać tylko wykalibrowanym opryskiwaczem, tzn. po ustaleniu odpowiednich do rodzaju zabiegu i warunków pogodowych parametrów roboczych opryskiwacza: prędkości jazdy, typu i rozmiaru rozpylaczy oraz ciśnienia cieczy. Tylko tak przygotowany opryskiwacz zapewnia precyzyjną realizację zakładanej dawki środka ochrony roślin, gwarantując tym samym skuteczność jego działania i minimalne pozostałości cieczy po zabiegu.
Dopuszczalną prawnie prędkością wiatru, przy której można wykonywać zabiegi opryskiwania z użyciem środków ochrony roślin jest 4 m/s. Ignorowanie tego przepisu i opryskiwanie przy silniejszym wietrze, zwłaszcza z zastosowaniem drobnokroplistych rozpylaczy standardowych, wiąże się z ogromnymi stratami cieczy użytkowej w wyniku jej znoszenia, a więc z obniżeniem skuteczności zabiegu, znacznym zanieczyszczeniem środowiska i ryzykiem wyrządzenia szkód w sąsiadujących uprawach lub pobliskich pasiekach. Kiedy wiatr przekracza prędkość 2 m/s należy stosować rozpylacze grubokropliste, np. eżektorowe, w celu ograniczenia znoszenia cieczy. Zalecenie to dotyczy także zabiegów przeprowadzanych z dużą prędkością roboczą, przekraczającą 10 km/h. Należy także bezwzględnie przestrzegać zachowania stref buforowych zapisanych w instrukcji etykiecie środka ochrony roślin, a przy braku takiej informacji minimalnych stref buforowych określonych w ministerialnym rozporządzeniu.
Do powszechnie popełnianych błędów należy także stosowanie zbyt wysokich dawek cieczy użytkowej, nieodpowiednio dobranych do charakterystyki upraw. Właściwie dobrana dawka cieczy nie powoduje zlewania się kropel i ociekania cieczy z roślin, lecz pozostaje na nich w postaci perlących się, luźno osadzonych kropel. Dzięki temu na roślinie pozostaje więcej substancji czynnej środka ochrony roślin, co sprzyja uzyskaniu poprawnej skuteczności zabiegu.
Nie zawsze właściwa jest także wysokość belki polowej, czyli odległość między rozpylaczami a opryskiwanymi obiektami. Przy standardowej rozstawie rozpylaczy płaskostrumieniowych na belce, wynoszącej 50 cm, zalecana wysokość belki polowej to 50 cm. W przypadku dobrze wyrównanej powierzchni pola i sprawnie działającej stabilizacji belki, zapobiegającej jej wahaniom, wysokość tę można zmniejszyć do 35-40 cm. Zbyt wysoko ustawiona belka polowa jest przyczyną słabej penetracji kropel cieczy w uprawie i intensywnego jej znoszenia przez wiatr.
PSOR: Wśród osób stosujących preparaty chemiczne są również użytkownicy nieprofesjonalni, którzy korzystają ze środków ochrony roślin na działkach i w ogrodach. O jakich zasadach powinni pamiętać, aby ich działania nie doprowadziły do zanieczyszczenia ujęć wodnych?
Prof. Grzegorz Doruchowski: Wspomniane wyżej wymagania dotyczące zachowania stref buforowych wobec wód powierzchniowych i ujęć wody dotyczy profesjonalnych użytkowników środków ochrony roślin. Nie zwalnia to użytkowników hobbistycznych z dbałości o zachowanie wszelkich środków w celu ochrony ogródkowych oczek wodnych lub przydomowych stawów i studni przed zanieczyszczeniem przez środki ochrony roślin. Podstawową zasadą jest powstrzymanie się od opryskiwania roślin podczas wietrznej pogody, gdy wiatr powoduje nie tylko drżenie liści na drzewach, lecz także ruch drobnych gałęzi. Czasem wystarczy poczekać do wieczora, gdy wiatr przycichnie, temperatura powietrza spadnie, a wilgotność wzrośnie, co dodatkowo ogranicza ryzyko znoszenia kropel cieczy użytkowej oraz sprzyja skuteczności działania środków ochrony roślin.
Druga zasada dotyczy rodzaju stosowanych rozpylaczy. Na działkach i w ogródkach zawsze, bez względu na pogodę, zalecałbym stosowanie rozpylaczy grubokroplistych. Zabiegi wykonujemy zwykle opryskiwaczami plecakowymi z ręcznie obsługiwanymi lancami, co umożliwia dokładne i równomierne naniesienie cieczy na roślinach, a więc wielkość kropel przestaje mieć znaczenie w odniesieniu do skuteczności środków ochrony roślin. Ograniczamy za to ryzyko ich znoszenia w miejsca, gdzie nie powinny trafić. Dodatkowym zabezpieczeniem przed znoszeniem cieczy może być zastosowanie osłon rozpylaczy w formie kloszy, szczególnie przydatnych podczas stosowania herbicydów (tylko jeśli jest to absolutnie konieczne!) na obrzeżach trawników, z którymi sąsiadują zbiorniki lub cieki wodne albo rośliny wrażliwe na ich działanie.
Osobną kwestią jest zasadność stosowania herbicydów w ogródkach. Z wieloma chwastami na trawnikach możemy sobie poradzić podczas ich koszenia, a pojedyncze, bardziej uciążliwe możemy usuwać ręcznie, podobnie jak na ścieżkach, rabatach czy grządkach. Jeśli istnieje konieczność zastosowania środków ochrony roślin na roślinach w bezpośrednim sąsiedztwie oczek wodnych to przed zabiegiem należy je osłonić pewnego rodzaju parawanem, najlepiej z folii. Po zabiegu najlepiej by było folię spłukać nad kompostownikiem i nie używać jej do innych celów jak tylko związanych ze stosowaniem środków ochrony roślin. Kompostownik jest też najlepszym miejscem na pozbycie się zanieczyszczonej wody po myciu opryskiwaczy i opróżnionych opakowań po środkach ochrony roślin. Absolutnie nie można jej wylewać do kanalizacji lub do pobliskich rowów, które po najbliższym opadzie staną się ciekami wodnymi. Przy braku kompostownika popłuczyny po myciu sprzętu i opakowań możemy wypryskać na wcześniej traktowane rośliny, na ugorowaną część ogródka lub w miejscu mało uczęszczanym, jak najdalej od zbiorników wodnych i ujęć wody, gdzie rozcieńczone substancje chemiczne mają szansę na szybką biodegradację.
