Odporność agrofagów – zagrożenia i sposoby minimalizowania

    Instytut Praktycznego Sadownictwa

    Konieczność zwalczania szkodników jest tak dawna jak uprawa roślin. Postęp w dziedzinie chemii, w tym pestycydów rozwiązał wiele problemów powodowanych masowymi pojawami agrofagów. Dzięki temu możliwe jest uzyskiwanie coraz większych plonów o jakości spełniającej wymagane normy. Stosowanie chemicznych środków ochrony roślin (ś.o.r.) niesie jednak ze sobą różne zagrożenia. Jednym z poważniejszych jest selekcja odpornych ras szkodników, patogenów i chwastów.

    Nieprzewidywane efekty

    Pierwsze sygnały o różnicowaniu się wrażliwości szkodników na stosowane przeciwko nim środki chemiczne zarejestrowano już na początku XX w. (1911 r.). Istotne i dobrze udokumentowane przypadki osłabionego działania ś.o.r., a także szybki wzrost tego problemu pojawiły się w latach
    50. ub.w. Problem ten narasta, z roku ma rok rejestruje się nowe przypadki uodparniania się różnych agrofagów na coraz nowsze grupy wprowadzanych do praktyki insektycydów.

    Co to jest odporność?

    Można to definiować na różne sposoby. Jest to wyselekcjonowana rasa owadów (lub innych organizmów), której osobniki zdolne są do tolerowania dawek trucizny śmiertelnych dla zdecydowanej większości osobników populacji naturalnej lub, odporność to trwała i dziedziczna adaptacja osobników określonego gatunku agrofaga (albo innego organizmu) do stosowanego (stosowanych) środka ograniczającego jego liczebność, powodująca mniejszą niż pierwotna śmiertelność (wrażliwość) na tenże środek(i). Oba opisy informują o tym, że agrofagi odpowiadają na zabiegi służące ograniczeniu ich liczebności (stosowanie ś.o.r.) „wytworzeniem” ras odpornych, których zwalczanie dotychczas stosowanymi preparatami przestaje być skuteczne.

    Wyodrębnić można kilka rodzajów odporności:

    • odporność prosta – tylko na jeden pestycyd, występuje bardzo rzadko;
    • odporność krzyżowa, kiedy stosowanie pestycydu powoduje uodpornienie się owadów i roztoczy na inne insektycydy i akarycydy z tej samej grupy chemicznej lub nawet z innej (np. DDT, pyretroidy, preparaty fosforoorganiczne), dotyczy to również wielu innych zwalczanych organizmów;
    • odporność wielokierunkowa występuje wtedy, gdy populacja jest odporna na wiele pestycydów, a nawet na wiele ich grup w wyniku wyselekcjonowania licznych mechanizmów odporności.

    Konsekwencje dla produkcji

    Selekcja ras odpornych to poważny problem o kilku aspektach. Do najbardziej wymiernych należy aspekt ekonomiczny. Wystąpienie zjawiska odporności utrudnia bowiem zwalczanie wielu agrofagów, stwarza konieczność powtarzania zabiegów, zwiększania dawek (o ile jest to dopuszczalne) lub kosztownej syntezy nowych środków o innym mechanizmie działania. Istotnym problemem jaki stwarza selekcja ras odpornych agrofagów jest także aspekt ekologiczny – powtarzanie zabiegów, zwiększanie dawek, wprowadzenie nowych substancji, to z reguły zwiększanie zagrożenia dla środowiska. Wyselekcjonowanie ras odpornych różnych organizmów może również stanowić zagrożenie bezpieczeństwa zdrowia ludzi – zarówno bezpośrednie jak i pośrednie (np. w sytuacji zwalczenia niektórych gatunków stawonogów zagrażających zdrowiu człowieka poprzez przenoszenie mikroorganizmów chorobotwórczych). Czynniki warunkujące selekcję ras odpornych są genetyczne, aplikacyjne i biologiczno-ekologiczne.

    Zróżnicowanie genetyczne populacji uzależnione jest od układów alleli genów związanych z odpornością. Jest to mechanizm bardzo skomplikowany, który może przebiegać naturalnie, ale może być też przy współczesnej wiedzy i technice (inżynieria genetyczna) sterowany przez człowieka, choć nie jest to proste. Natomiast czynniki aplikacyjne to: liczebność populacji poddawana selekcji, sposób aplikacji, dawka, zakres stosowania pestycydu, rodzaj użytego ś.o.r. oraz tych stosowanych w przeszłości. Z kolei czynniki biologiczno-ekologiczne uwarunkowane są liczbą pokoleń w sezonie, zagęszczeniem populacji, jej izolacją przestrzenną (np. tereny otoczone naturalnymi barierami) oraz zmiennością warunków ekologicznych w czasie i przestrzeni.

    Tempo selekcji ras odpornych jest bardzo różne i zależy od: liczby pokoleń w ciągu sezonu wegetacyjnego (lub w czasie – tempo reprodukcji), częstości stosowania czynnika selekcyjnego (np. ś.o.r.), jednorodności i „siły” czynnika selekcyjnego oraz jego biologicznych właściwości.

    {phocagallery view=category|categoryid=350|imageid=2492|detail=6|float=right}Selekcja ras odpornych jest procesem dynamicznym, a jego wyraźne przyspieszenie nastąpiło w II połowie XX w.
    (wykres). Czy można zatrzymać lub sterować procesem selekcji? Na pierwszą część pytania odpowiedź brzmi mało optymistycznie – nie. Tutaj posłużę się bardzo obrazową wypowiedzią prof. dr. hab. Rudolfa Michałka wygłoszoną podczas wykładu z okazji otrzymania tytułu doktora
    honoris causa – kiedy człowiek wymyśli lepszą pułapkę na myszy to natura „utworzy” lepszą mysz. Podobnie jest w przypadku zwalczania agrofagów, czy ogólniej – wszystkich organizmów zwalczanych z powodu zagrożeń jakie niosą dla gospodarki i zdrowia człowieka.

    O wadze problemu selekcji ras odpornych agrofagów świadczy także utworzenie w połowie lat 80. ub.w. specjalnych grup roboczych pod nazwami „Insecticide Resistance Action Committee” (IRAC) i „Fungicide Resistance Action Committee” (FRAC), które skupiają przedstawicieli firm fitofarmaceutycznych oraz placówek naukowych zajmujących się problemami odporności, a szczególnie sposobami zapobiegania temu procesowi.
    Fenomen selekcji ras odpornych agrofagów to problem upraw polowych, szklarniowych i sadowniczych. Przy czym te dwa ostatnie środowiska, ze względu na intensyfikację produkcji (a sadownicze dodatkowo ze względu na długotrwałość upraw) są szczególnie „narażone” na wystąpienie tego zjawiska. W polskich sadach dotyczy to przede wszystkim takich agrofagów jak: przędziorki, szpeciele, mszyce (niektóre gatunki), owocówka jabłkóweczka (?).

    Ale do najbardziej ewidentnych przykładów świadczących o wadze problemu należą miodówka gruszowa plamista i parch jabłoni. W przypadku miodówki, która uodporniła się na dwie ważne grupy ś.o.r. (syntetyczne pyretroidy i preparaty fosforoorganiczne), dochodziło do takich sytuacji, że dalsze stosowanie tych powodowało lawinowy wzrost liczebności szkodnika. Sytuacja taka miała miejsce z dwóch powodów – stosowane preparaty były nieskuteczne w zwalczaniu uodpornionych ras szkodnika, a jednocześnie wyniszczały wrogów naturalnych miodówki, które odgrywają niezmiernie ważną rolę w redukcji liczebności tego gatunku. Skuteczność ich działania ujawnia się szczególnie silnie w drugiej połowie sezonu wegetacyjnego.

    W ochronie przed chorobami

    Podobne zjawisko wystąpiło po okresie bezkrytycznego i powszechnego stosowania preparatów benzymidazolowych w zwalczaniu parcha jabłoni. Preparaty, które wydawało się rozwiążą problem zwalczania tej choroby „na zawsze” (co pewnie niektórzy sadownicy jeszcze pamiętają) okazały się już po czterech latach nieskuteczne, a w niektórych sadach ich stosowanie powodowało nawet wzrost problemu. Stało się tak, ponieważ sprawca choroby, grzyb Venturia inequalis uodpornił się na tę grupę preparatów. To nie jedyny przypadek w odniesieniu do tego agrofaga, gdy wprowadzane nowe, zdawałoby się „cudowne” grupy preparatów przestają być skuteczne. Przykłady można by mnożyć, ale jak wspomniano wcześniej, procesu selekcji ras odpornych agrofagów, jak i innych zwalczanych organizmów nie da się zatrzymać – można go tylko racjonalnie opóźniać stosując się do podawanych przez specjalistów zaleceń. Czasami daje to efekt kilkunastu czy nawet kilkudziesięciu lat. Działanie takie, jest także w interesie praktyków – wiele już bowiem dobrych początkowo pestycydów stracono poprzez nieracjonalne ich stosowanie, nie zwracając uwagi na przekazywane zalecenia i przestrogi.

    * * *

    Przyroda na nasze działanie odpowiada kontrdziałaniami. Procesu selekcji ras odpornych agrofagów nie da się uniknąć, ale można go w istotny sposób spowalniać (opóźniać) poprzez przestrzeganie kilku ważnych zasad:

    • stosowanie ś.o.r. tylko wtedy kiedy jest to absolutnie konieczne (w przypadku szkodników, po przekroczeniu progów zagrożenia);
    • używanie pestycydów zgodnie z ustalonymi w trakcie badań dawkami;
    • przestrzeganie rotacji preparatów – czyli stosowanie przemiennie tych o różnym mechanizmie działania;
    • zaprzestanie wykonywania zabiegów środkami o podobnym mechanizmie działania jeżeli stwierdzono odporność lokalnej populacji agrofagów na związki z danej grupy chemicznej;
    • ochrona fauny pożytecznej, a przede wszystkim drapieżców i parazytoidów, ponieważ odgrywają one bardzo istotną rolę w ograniczaniu liczebności gatunków roślinożernych, bez względu na stopień ich odporności;
    • jeżeli jest to możliwe, uprawianie przede wszystkim odpornych odmiany roślin – metoda hodowlana (genetyczna);
    • unikanie (a wręcz wykluczanie) stosowania środków chemicznych (nie tylko ochrony roślin) stymulujących rozwój niektórych grup szkodników;
    • stosowanie integrowanego zwalczania agrofagów, które jest racjonalnym działaniem długofalowym minimalizującym tempo selekcji, gdyż metoda ta umożliwia zmniejszenie liczby zabiegów jak i wolumenu zużycia pestycydów, a tym samym zmniejsza presję selekcyjną.

    * * *

    fot. A. Łukawska