Środki ochrony roślin

Środki chemiczne
Dlaczego środki chemiczne należy stosować w rolnictwie?
Przedmiot: „Gospodarka a środowisko”
Środki ochrony roślin
Wydział: Ekonomii i Zarządzania
Kierunek: Ekonomia
II rok, grupa 1
Są to specjalne środki chemiczne wyprodukowane w celu zwalczenia pewnych
organizmów żywych zagrażających uprawom rolniczym. Jeszcze do niedawna były
nazywane pestydydami. Obecnie odchodzi się od tego sformułowania na rzecz
zbiorczej nazwy jaką jest termin “środki ochrony roślin”. Wśród środków ochrony
roślin wyróżnia się:
 insektycydy: są to środki przeznaczone do ograniczania populacji szkodliwych
owadów.
 akarocydy: do zwalczania szkodliwych pajęczaków
 nematocydy: do zwalczania szkodliwych nicieni.
 Moluskocydy: do zwalczania ślimaków
 Rodentycydy: do zwalczania gryzonii
 Fungicydy: do zwalczania chorób grzybowych
 Herbicydy: do zwalczania chwastów
 Atraktanty i repelenty: do wabienia i odstraszenia szkodników
 Regulatory wzrostu: do zapobiegania wylęgnięciu oraz do przerzedzania
zawiązków owoców, przyspieszenia dojrzewania itp.
 Feromony: do wabienia szkodników
Warunki obrotu i stosowania środków ochrony roślin są ujęte ustawowo w Rozdziale
4 Ustawy z dnia 12 lipca 1995 roku “o ochronie roślin uprawnych”. Natomiast
szczegółowe wymagania o środkach ochrony roślin zawarte są w Rozporządzeniu
Ministra Rolnictwa i Gospodarki Żywnościowej z dnia 12 marca 1996 roku “w sprawie
szczegółowych zasad wydawania zezwoleń na dopuszczenie środków ochrony roślin
do obrotu i sprzedaży”. W tym to rozporządzeniu znaleźć można wszystko co dotyczy
środków ochrony roślin. Przytaczam jedynie klasy toksyczności.
1.Klasy toksyczności dla ludzi
I-bardzo toksyczne
II-toksyczne
III-szkodliwe
IV-mało szkodliwe
2.Dla pszczół i ryb
I-toksyczne
II-szkodliwe
III-mało szkodliwe
IV-praktycznie nieszkodliwe
Metoda chemicznego zwalczania stosowana w ochronie roślin polega na
niszczeniu lub odstraszaniu szkodników za pomocą różnych związków chemicznych.
W leśnictwie walkę chemiczną na skale gospodarczą prowadzono już przed ostatnią
wojną, i to nawet przy użyciu samolotów. W Polsce w latach 1953-1962 zastosowano
zabiegi chemiczne w leśnictwie na 230 000 ha, ale tylko w 1980 roku na powierzchni
około 500 000 ha, co jednakże w stosunku do całej powierzchni leśnej stanowiło
jeszcze niewielki procent. Poważna chemizacja środowiska leśnego nastąpiła w
związku z ogromnym gradacyjnym wystąpieniem brudnicy mniszki, co zmusiło do
walki chemicznej z tym szkodnikiem na powierzchni około 6 milionów hektarów,
wliczając w te liczbę powierzchnie traktowane insektycydem dwu-, a nawet
trzykrotnie. Na skutek zawyżonego w stosunku do rzeczywistych potrzeb stosowania,
głównie w rolnictwie, związków chemicznych doszło do ostrych protestów wobec
groźby zatrucia ludzi i zwierząt wyższych, zaburzeń w biocenozach, powstawania
odpornych ras szkodników i innych ubocznych, niekorzystnych skutków zwalczania.
Ponieważ główny produkt gospodarki leśnej, drewno, nie jest artykułem spożywczym
czy paszowym, a jak wspomniano powyżej, dotąd obejmujemy zwalczaniem
chemicznym tylko wyjątkowo większy procent powierzchni leśnej, trudno na razie
mówić o nadmiernej chemizacji środowiska leśnego.
-1Jest to pocieszające, ponieważ najczęściej tańsza, łatwo sprawdzalna i w pełni
skuteczna metoda zwalczania szkodliwych owadów jest metoda chemiczna.
Biorąc pod uwagę z jednej strony konieczność częstego stosowania metody
chemicznej, a z drugiej uboczne, niekorzystne jej skutki, musimy przyjąć jako jedyne
wyjście rozsądne, fachowe a w rezultacie bezpieczniejsze jej stosowanie. Skuteczna
droga prowadząca do tego celu jest na przykład selektywizacja zabiegów
chemicznych. Najprościej byłoby realizować ten postulat przez stosowanie
selektywnie działających preparatów ochrony roślin. Niestety, tego rodzaju związki
należą jeszcze dziś do rzadkości. Wyraźnym osiągnięciem w tej dziedzinie jest
stosowanie preparatów układowych (systemicznych) wchodzących w obieg soków
chronionej rośliny, gdyż zabijają one tylko owady żywiące się tkanką roślin.
Ciekawym sposobem ekologizowania zabiegów chemicznych w czasie jest wybór
takiego terminu zabiegu zwalczania, w którym najważniejsi wrogowie naturalni są
niedostępni dla działania trucizny. Na przykład, zwalczanie gąsienic brudnicy mniszki
wczesną wiosna, gdy jej główny pasożyt muchówka Parasetigena segregata Rob.
przeleguje jeszcze w stadium poczwarki w ściółce leśnej. Przykładem przestrzennej
ekologizacji zabiegów chemicznych jest traktowanie tylko części zagrożonego terenu
lub części rośliny. Do tego rodzaju postępowania zaliczamy wprowadzanie
granulowanych insektycydów tylko pod sadzonki, a nie na całej powierzchni lub
natryskiwanie na pień drzewa pierścieni toksycznych zamiast traktowania całego
drzewostanu.
Toksyczność, zależy od dawki i stężenia, to jest udziału substancji czynnej zawartej
w preparacie owadobójczym.
O nasileniu toksyczności pestycydu, szczególnie dla ludzi i zwierząt wyższych,
informuje nas pojecie LD50, co oznacza letalną dawkę, przy której ginie 50%
testowanych organizmów.
-2Dawkę te wyrażamy również liczba miligramów substancji czynnej na 1 kg wagi ciała
testowanego obiektu, najczęściej szczurów. Oprócz substancji czynnej w skład
insektycydów wchodzi nośnik, zwany także wypełniaczem lub rozcieńczalnikiem.
Poza tym zawierają one w swym składzie środki (związki) zwiększające przyczepność
preparatu do rośliny.
Istotny wpływ na skuteczność zabiegu mają światło, temperatura i inne czynniki
środowiskowe, a także stadium rozwojowe szkodnika. Wyższe temperatury z reguły
zwiększają toksyczność insektycydu ,a najbardziej wrażliwe są pierwsze stadia
rozwojowe owadów. Rozróżniamy insektycydy żołądkowe, oddziaływujące na owady
dopiero po dostaniu się wraz z pokarmem do jego przewodu pokarmowego,
insektycydy o działaniu kontaktowym, przenikające przez okrywę ciała i porażające
układ nerwowy owada, oraz oddechowe, przenikające w gazowej formie do systemu
tchawek. Ostatnio coraz częściej produkowane są preparaty o łącznym
kontaktowym, żołądkowym i oddechowym działaniu. Specjalną grupę tworzą
insektycydy o działaniu układowym (systemicznym) lub o działaniu wgłębnym.
Insektycydy układowe mają zdolność przenikania do wewnątrz rośliny,
gdzie wchodzą w obieg jej soków. Preparaty te mogą być stosowane w formie
podlewania, opryskiwania lub zakładania opasek czy past przesyconych
insektycydem na strzały drzew.
Insektycydy o działaniu wgłębnym przenikają tylko w głąb tych tkanek (liści czy
pędów), na które zostały naniesione. Natomiast insektycydy, które po naniesieniu na
roślinę nie przenikają do niej, nazywamy owadobójkami powierzchniowymi. W
zależności od formy stosowania wyróżniamy środki do opylania, granulaty, środki
płynne do opryskiwania oraz preparaty do gazowania: Preparaty do opylania są to
drobno zmielone proszki, w których nośnikami substancji czynnej są talk, bentonit
itp., o średnicy cząsteczek do kilkudziesięciu mikronów. Opylanie jest już jednak
nieco przestarzała forma stosowania walki chemicznej i przede wszystkim ze względu
na konieczność stosowania dużych ilości preparatu na jednostkę powierzchni (około
20 kg/ha) oraz łatwe ich zmywanie i zwiewanie z powierzchni roślin.
-3Nie rekompensują tych wad: brak potrzeby stosowania rozcieńczalników ani taniość
opakowań, ani mało skomplikowana aparatura do ich stosowania. Insektycydy
granulowane stosowane zwykle doglebowo składają się z dość dużych cząstek
(granulek) o około 2 mm średnicy i zawartości substancji czynnej od 5 do 25%.
W formie granulowanej produkuje się insektycydy należące do różnych grup
związków chemicznych, jednakże najczęściej są to związki fosforoorganiczne o
działaniu układowym. Zadane do gleby, rozpadają się stopniowo pod wpływem
wilgoci, przenikając Przez korzenie w obieg soków roślin.
Stosowanie granulatów w leśnictwie należy jeszcze do rzadkich przypadków choć
osiągnięte już wyniki badań świadczą o ich dużej przydatności, szczególnie w
zwalczaniu szkodników żerujących w drewnie, w paczkach lub pędach,
niedostępnych dla kontaktowych insektycydów stosowanych w formie opylania czy
opryskiwania. Istotna zaleta granulatów jest także możliwość punktowego
stosowania insektycydów - wyłącznie pod zaatakowana roślinę, co istotnie ogranicza
chemizacje środowiska. Granulaty systemiczne zabijają tylko szkodniki żywiące się
tkanka roślinna, dlatego jedynie w minimalnym stopniu mogą redukować liczebność
pasożytniczych i drapieżnych owadów, tak masowo dziesiątkowanych przy
stosowaniu tradycyjnych form owadobójek. Preparaty do opryskiwania roślin
produkowane są jako rozpuszczalne substancje stale służące do sporządzania
roztworów, jako preparaty olejowe do bezpośredniego zużycia bądź służące do
sporządzania emulsji wodnych lub jako proszki zwilżalne, z których przygotowuje się
zawiesiny wodne. Ta ostatnia forma jest wygodniejsza od stosowania emulsji, gdyż
nie wymaga użycia szklanych lub metalowych opakowań. Wyróżniamy opryskiwanie
grubo kropliste o średnicy kropel od 150 do 500 mikronów, co powoduje konieczność
zużycia kilkuset litrów cieczy roboczej na 1 ha i stad nie nadaje się do stosowania na
dużych obszarach leśnych. Przy wielkości kropel 50-100 p mamy do czynienia z
drobnokroplistym opryskiwaniem (zraszaniem), a przy kroplach o średnicy mniejszej
od 50 p. z zamgławianiem lub aerozolowaniem.
-4Stosowana u nas samolotowa aparatura do zamgławiania pozwala na zużycie 5-10
kg cieczy na 1 ha. Przy zastosowaniu sprawnej aparatury oraz specjalnych dysz i
preparatów osiąga się nawet zużycie cieczy w granicach 1 kg/ha, są to tzw.
ultraniskoobjetościowe zabiegi. Rozróżniamy aerozole gorące (kondensacyjne)
wytwarzane na zasadzie odparowywania stężonych preparatów, aerozole zimne
(dyspersyjne) wytwarzane przez rozdrobnienie cieczy bardzo silnym strumieniem
powietrza oraz aerozole reakcyjne, gdy preparat rozdrobniony zostaje za pomocą
reakcji chemicznych. Wada stosowania zbyt drobnych aerozoli w otwartym
środowisku jest znoszenie wytworzonej chmury insektycydu na duże odległości
nawet przy słabej sile wiatru. Wreszcie środkami do gazowania nazywamy pestycydy
łatwo przechodzące w stan gazowy. W leśnictwie stosowane są one bardzo rzadko,
co najwyżej do dezynsekcji drewna, zwalczania szkodników żerujących wewnątrz
pozyskanych nasion
Podstawę produkcji żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego stanowi
rolnictwo. Chemizacja rolnictwa (nawozy sztuczne, chemiczne środki ochrony
roślin) przyniosła intensyfikację produkcji i zwielokrotnienie plonów, ale także
zaowocowała niekorzystnymi skutkami ubocznymi. Stosowanie nawozów sztucznych
na olbrzymich obszarach zniszczyło układ biologicznej równowagi w glebie, a często
wręcz pozbawiło ją mikroorganizmów odpowiedzialnych za obieg pierwiastków w
przyrodzie i tym samym za naturalną żyzność gleby. Równowaga biologiczna została
naruszona w dużym stopniu także przez monokultury roślin uprawnych na dużych
areałach. Takie uprawy wymagają stosowania chemicznych środków ochrony roślin,
co powoduje postępującą degradację i zanieczyszczenie środowiska przyrodniczego;
dramatycznym w skutkach przykładem było stosowanie preparatu chemicznego
Azotox.
-5Zarówno używane w nadmiarze nawozy sztuczne, jak i masowo stosowane
chemiczne środki ochrony roślin przyniosły niepożądany skutek: obce przyrodzie
związki chemiczne gromadzone w płodach rolnych i trafiające do produktów
spożywczych, pogarszają walory odżywcze i smakowe żywności,
a często nawet zagrażają zdrowiu ludzi i zwierząt.
Obecny postęp nauk biologicznych i rozwój biotechnologii wydaje się tworzyć
alternatywę dla obecnej produkcji rolnej. Akcenty biologicznego sposobu
rozwiązywania problemów rolnictwa są już widoczne: z jednej strony są to koncepcje
rolnictwa naturalnego, czy ekologicznego, z drugiej natomiast propozycje
biotechnologiczne. Sukcesy biotechnologii w rolnictwie zostały zainicjowane przez
wprowadzenie szczepionek bakteryjnych wzbogacających mikroflorę gleby (np. w
symbiotyczne dla roślin bakterie wiążące azot atmosferyczny) oraz bioproduktów do
ochrony upraw przed chorobami grzybowymi i bakteryjnymi oraz szkodnikami
(owadami). Uruchomiono wielkotonażową produkcję antybiotyków (produktów
pochodzenia drobnoustrojowego) przeznaczonych wyłącznie dla rolnictwa;
przykładami są: blastycydyna S, milidomyksyna, polioksyna, walidamycyna,
tetranaktyna. Produkowane są również antybiotyki stosowane jako dodatki do paszy
zwierząt; przykłady: awoparcyna, tiostrepton, moenomycyna, tylozyna. Warunkiem
stosowania antybiotyków w rolnictwie i chowie zwierząt jest brak wywoływania przez
te antybiotyki oporności krzyżowej na antybiotyki stosowane w lecznictwie.
Antybiotyki stosowane jako dodatki do pasz wyróżniają się selektywnym działaniem
na mikroflorę przewodu pokarmowego zwierząt prowadząc do wytworzenia się jej
bardziej korzystnego składu, poprawiającego stan zdrowotny zwierząt i sprzyjającego
efektywnemu wykorzystaniu paszy. Typowymi promotorami wzrostu zwierząt są inne
bioprodukty pochodzenia drobnoustrojowego. Przykładem jest zearalenon - hormon
płciowy grzyba Giberella zeae, który u zwierząt wykazuje silną aktywność
anaboliczną. Do pasz dodawane są również enzymy, co pozwala na bardziej
efektywne wykorzystanie przez zwierzęta trudno przyswajalnych składników
materiału roślinnego.
-6Produkty przemysłu biotechnologicznego są stosowane do ochrony roślin upawnych
(i drzewostanu lasów) przed atakiem owadów. Przykładem powszechnie
stosowanego bioinsektycydu jest preparat białkowy (toksyna bakteryjna) z hodowli
Bacillus thuringensis.
Genetyka, biologia komórki i biologia molekularna oraz laboratoryjne techniki kultur
komórkowych, tkanek i organów roślinnych in vitro (w szkle; inaczej ex vivo ? poza
organizmem) zaowocowały wielu cennymi osiągnięciami (najpierw w uprawie roślin
ozdobnych, a później roślin pokarmowych): biotechnologicznym doskonaleniem
roślin i selekcją nowych cennych odmian uprawnych. Inżynieria genetyczna na
poziomie molekularnym zaowocowała organizmami transgenicznymi. W odniesieniu
do zwierząt transgenicznych za wcześnie jeszcze mówić o sukcesach, natomiast
wprowadzenie do upraw genetycznie modyfikowanych roślin stało się faktem.
Pomidory i ryż oporne na choroby wirusowe, kukurydza i ziemniaki odporne na
szkodniki (w tym ziemniaki na stonkę), rzepak i soja wykazujące tolerancję na
Glufosinat i Rundup - to przykłady pierwszych wdrożeń agrobiotechnologicznych w
mijającym dziesięcioleciu.
-7-
Źródła:
J. Boczek, Owady i ludzie, PWN, Warszawa 1990.
P. Garbaliński, Odporność na insektycydy - nowe zjawisko w świecie owadów
leśnych, Sylwan, 3: 101-106, 1997.
Cz. Jura, H. Krzanowska (red.), Leksykon biologiczny, Wiedza Powszechna,
Warszawa 1992.
G. Łabanowski, L. Orlikowski (red.), Ochrona roślin iglastych i wrzosowatych,
Wydawnictwo Plantpress, Kraków 1997.
S. A. Ostrumow, Wprowadzenie do ekologii biochemicznej, PWN, Warszawa 1992.
D. Pimentel i inni, Środowiskowe i ekonomiczne koszty użycia pestycydów [w:]
"BioScience" nr 42(10), ss.750-760; Soil Association, "Counting the Costs of
Industrial Agriculture", wrzesień '96.
-8-