Ochrona bioróżnorodności w ramach Integrowanej produkcji buraka cukrowego to jedno z kluczowych zagadnień nowoczesnego rolnictwa.
Autor: prof. dr hab. Danuta Sosnowska, Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy w Poznaniu
Różnorodność biologiczna to zróżnicowanie form życia na Ziemi, które obejmują wszystkie organizmy żywe, zróżnicowanie genetyczne między nimi oraz złożone z nich zbiorowiska. Na Konwencji o różnorodności biologicznej „Szczyt Ziemi” w Rio de Janeiro w 1992 r. zdefiniowano różnorodność biologiczną jako „zmienność żywych organizmów, zamieszkujących wszystkie środowiska oraz zmienność systemów ekologicznych, których częścią są te organizmy, przy czym tak ujęta zmienność obejmuje różnorodność wewnątrzgatunkową, międzygatunkową i różnorodność ekosystemów”.
Ochrona różnorodności biologicznej została wpisana do międzynarodowych konwencji dotyczących ochrony przyrody, ustaw i programów rozwoju wspólnot międzynarodowych oraz poszczególnych państw. Jest jednym z priorytetów unijnej polityki w zakresie ochrony środowiska naturalnego. Unijna strategia bioróżnorodności 2030 proponuje:
- utworzenie obszarów chronionych, na które złoży się co najmniej 30% unijnych terenów lądowych i morskich, rozszerzając w tym celu obecne obszary Natura 2000;
- redukcję stosowania chemicznych pestycydów.
Ochrona i odbudowa przyrody oraz zapewnienie dobrego funkcjonowania ekosystemów ma znaczenie dla poprawy zdrowia ludzi oraz jest korzystna dla klimatu.
Dlaczego bioróżnorodność jest ważna w uprawie buraka cukrowego?
Ochrona bioróżnorodności w ramach Integrowanej produkcji buraka cukrowego to jedno z kluczowych zagadnień nowoczesnego rolnictwa. Celem jest minimalizacja negatywnego wpływu uprawy buraka na środowisko, przy jednoczesnym utrzymaniu wysokiej zdrowotności i plonów roślin. Ważne jest zapewnienie odpowiedniej struktury żyzności gleb, zapylania upraw, zapobieganie erozji gleby, odpowiedni przepływ składników pokarmowych i nawodnienie na dobrym poziomie.
Nowoczesne rolnictwo umożliwia uzyskanie wysokich plonów, ale silnie ogranicza bioróżnorodność. Wywiera ogromny wpływ na kształtowanie bioróżnorodności. Intensyfikacja rolnictwa związana z uproszczeniem płodozmianu, intensywnym nawożeniem mineralnym oraz stosowaniem chemicznych środków ochrony roślin wpływa negatywnie na stan bioróżnorodności w glebie i środowisku. Dlatego ważne jest szukanie metod, które będą chronić to środowisko i wzbogacą bioróżnorodność.
Bioróżnorodność jest chroniona m.in. poprzez monitoring i prognozowanie, selektywny dobór środków ochrony roślin, zabiegi agrotechniczne i konserwacyjną ochronę biologiczną wspierającą działalność organizmów pożytecznych, takich jak mikro- i makroorganizmy.
Podejście do ochrony bioróżnorodności zmienia się. Dotyczy to nie tylko ochrony rzadko występujących gatunków flory i fauny, ale również zwrócenia uwagi na rolę powszechnie występujących gatunków oraz ich siedlisk. Mówi się coraz częściej o wymiernych korzyściach, jakie czerpie się z występowania bioróżnorodności.
Wprowadzenie od 2014 roku na mocy Dyrektywy 2009/128/WE obowiązku stosowania przez wszystkich profesjonalnych użytkowników środków ochrony roślin Integrowanej ochrony roślin doprowadziło do ukierunkowania ochrony roślin w Polsce na stosowanie metod niechemicznych, w tym biologicznych i redukcję stosowania chemicznych pestycydów.
Priorytetem stały się metody biologiczne. Jednak wymagają one większej wiedzy od rolnika i nie są tak skuteczne jak chemiczne. Są natomiast bezpieczne dla zdrowia ludzi, zwierząt i środowiska oraz chronią bioróżnorodność.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo:
Metody niechemiczne w ochronie buraka cukrowego
W ochronie buraka cukrowego stosuje się różne metody niechemiczne, które mają wpływ na bioróżnorodność. Ważna jest ochrona organizmów pożytecznych występujących w przyrodzie, takich jak: mikroorganizmy (bakterie, grzyby) i makroorganizmy (drapieżne i pasożytnicze owady, nicienie owadobójcze), które w naturalny sposób na zasadzie drapieżnictwa i pasożytnictwa redukują populacje agrofagów (szkodników, sprawców chorób i chwastów).
W uprawie buraka cukrowego zarejestrowano tylko jeden bioinsektycyd oparty na owadobójczej bakterii Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki przeznaczony do zwalczania skośnika buraczaka.
Dlatego należy poszukiwać innych metod biologicznych, które będą wspierać IP buraka cukrowego. Do takich metod należy konserwacyjna ochrona roślin. Polega ona na modyfikacji krajobrazu rolniczego przez człowieka w celu stworzenia odpowiednich warunków dla rozwoju organizmów pożytecznych w środowisku.
Organizmy pożyteczne pomagają ograniczać agrofagi
Od lat wiadomo, że czynniki biologiczne, takie jak mikroorganizmy oraz makroorganizmy w warunkach naturalnych, redukują populacje agrofagów. Dlatego można wspomóc ochronę buraka cukrowego poprzez różne działania plantatorów, które zwiększą skuteczność organizmów pożytecznych.
Większość mikroorganizmów znajduje się w glebie i ich działalność jest uzależniona od wielu czynników, które się tam znajdują. Jednym z nich są nawozy organiczne, jak słoma, obornik czy gorczyca.
Badania Instytutu Ochrony Roślin – Państwowego Instytutu Badawczego w Terenowej Stacji Doświadczalnej w Toruniu pokazały, że stosowane technologie uprawy buraka stymulują aktywność grzybów nicieniobójczych i mogą powodować większe spasożytowanie jaj w cystach mątwika burakowego, ważnego szkodnika buraka. Tym samym redukują populację tego szkodnika w glebie.
Badania wykazały, że nawozy organiczne, takie jak słoma pożniwna z jęczmienia jarego i mulcz z gorczycy, stymulowały wzrost i zarodnikowanie grzybów nicieniobójczych, powodując od 32% do 68% spasożytowania jaj w cystach mątwika burakowego na polach w okresie wiosennym, letnim i jesiennym. Największą rolę odegrał grzyb nicieniobójczy Pochonia chlamydosporia. Obornik nie sprzyjał grzybom nicieniobójczym.
Spasożytowanie jaj w cystach mątwika burakowego przez grzyby nicieniobójcze w płodozmianie 3-letnim na polach z uprawą jęczmienia jarego
| Nawóz organiczny | % spasożytowania w zależności od pory roku | ||
|---|---|---|---|
| Wiosna | Lato | Jesień | |
| Słoma | 50% | 63% | 58% |
| Obornik | 15% | 16% | 11% |
| Gorczyca | 32% | 68% | 54% |
Dżdżownice poprawiają biologiczną aktywność gleby
W glebie oprócz mikroorganizmów (grzyby, bakterie) niezwykle ważną grupę zwierząt z punktu widzenia bioróżnorodności stanowią dżdżownice, których może być nawet do 2 ton na 1 ha gruntów ornych. Ich liczba jest w dużym stopniu uzależniona od rodzaju gleby i występowania w niej materii organicznej.
Pozytywnie na nie wpływa wapnowanie gleb, gdyż większość dżdżownic preferuje odczyn obojętny lub lekko zasadowy. Ich pozytywne działanie polega na przetwarzaniu resztek pożniwnych, przez co zapobiegają rozwojowi chorób roślin, a drążąc tunele w glebie, ułatwiają jej napowietrzanie. Pozytywnie na liczebność dżdżownic wpływa system uprawy. W glebach z systemem bezorkowym utrzymuje się 2–3–krotnie więcej dżdżownic. Pozostawienie okrywy ze ściółki lub mulczu także zwiększa ich liczebność.
Pozostawienie miedz, zarośli, zakrzewień i remiz śródpolnych wspomaga rozwój owadów i mikroorganizmów pożytecznych, które w tych miejscach bytują. W glebie grzyby owadobójcze, jak np. Beauveria bassiana, mogą zredukować liczebność szkodników zimujących w tym środowisku. Sąsiedztwo lasów jest schronieniem dla pożytecznych owadów oraz grzybów owadobójczych, np. owadomorków żerujących na mszycach.
Należy podkreślić, że zachowanie bioróżnorodności gleby jest podstawą zdrowia ekosystemu. Na glebę wpływają również uprawiane rośliny. Burak cukrowy należy do roślin „czyszczących” glebę z nadmiaru substancji odżywczych. Pobiera składniki pokarmowe, takie jak azot zanieczyszczający wody gruntowe, z głębokości nawet 90 cm. Natomiast produkując największą biomasę, burak cukrowy likwiduje ślad węglowy.
Monitoring pozwala ograniczyć liczbę zabiegów
Monitoring – z użyciem naczyń żółtych do odłowu np. mszycy burakowej i pchełki burakowej lub tablic barwnych lepowych, pułapek feromonowych do odłowu np. szarka komośnika – pozwala zdobyć informacje o aktualnym stanie fitosanitarnym buraka pod kątem potrzeby wykonania zabiegu ochronnego.
Decyzje o zastosowaniu ś.o.r. są oparte na progach szkodliwości. Pozwala to uniknąć niepotrzebnych zabiegów chemicznych i tym samym chronić owady pożyteczne działające na plantacji i wokół niej, jak np. biedronki, złotooki lub pasożytnicze błonkówki.
Jak dobierać środki ochrony roślin bezpieczniejsze dla organizmów pożytecznych?
Należy preferować środki bezpieczne dla pszczół i entomofauny pożytecznej. W uprawie buraka cukrowego zarejestrowano jeden bioinsektycyd oparty na szczepie bakterii Bacillus thuringiensis subsp. kurstaki do zwalczania skośnika buraczaka.
Z kolei w uprawie buraka ćwikłowego i buraka liściowego zarejestrowano ponad 10 takich środków ochrony roślin, opartych na bakteriach owadobójczych Bacillus thuringiensis do zwalczania gąsienic uszkadzających liście oraz na grzybie owadobójczym Beauveria bassiana do zwalczania mączlików, wciornastków, przędziorka chmielowca i drutowców.
Zarejestrowano również biofungicydy zawierające grzyby antagonistyczne Trichoderma asperellum i T. harzianum do zwalczania sprawców chorób i bakterie Pseudomonas sp., Bacillus amyloliquefaciens również do zwalczania sprawców chorób, takich jak szara pleśń lub mączniaki, zgnilizny i zgorzele. W uprawie buraka cukrowego nie zarejestrowano tych środków, chociaż są one bezpieczne dla zdrowia ludzi, zwierząt i środowiska.
Jak chronić zapylacze na plantacji buraka?
Burak jest rośliną nieatrakcyjną dla zapylaczy, odwiedzaną przez nie przypadkowo i sporadycznie. Zapylacze można chronić poprzez:
- racjonalne stosowanie chemicznych środków ochrony roślin po przekroczeniu progu ekonomicznej szkodliwości. Lepiej wykonywać zabiegi brzegowe;
- stosowanie selektywnych środków ochrony roślin;
- odpowiedni dobór terminu zabiegu, aby nie powodować śmiertelności owadów pożytecznych;
- pozostawienie miedz, remiz śródpolnych jako miejsc bytowania wielu gatunków owadów pożytecznych;
- przestrzeganie zapisów etykiety środka ochrony roślin;
- umieszczenie „domków” dla murarek lub kopców dla trzmieli lub innych obiektów dla owadów zapylających – zgodnie z Listą obligatoryjnych czynności i zabiegów w Integrowanej produkcji buraka – w ilości 1 sztuki na każde 5 ha plantacji buraka.
Płodozmian i zabiegi agrotechniczne wspierają bioróżnorodność
Stosowanie minimum trzyletniej przerwy w uprawie buraka na tym samym polu powoduje ograniczenie populacji mątwika burakowego i wspiera działanie grzybów owadobójczych w glebie. Prawidłowy płodozmian ogranicza również rozwój chorób i szkodników. Z kolei zabiegi mechaniczne w postaci pielenia międzyrzędzi ograniczają chwasty i stosowanie chemicznych herbicydów. Ważne jest również rozdrabnianie i przyorywanie resztek pożniwnych, przyorywanie słomy i obornika, uprawy w międzyplonie czy technika orkowa (ogranicza skośnika buraczaka).
Prawidłowy płodozmian jest jednym z podstawowych elementów całej technologii uprawy buraka cukrowego i pomaga ograniczać zarówno choroby, jak i szkodniki.
Pasy kwietne – schronienie dla naturalnych wrogów szkodników
Pasy kwietne są schronieniem dla owadów pożytecznych, takich jak:
- biedronki,
- złotooki,
- bzygowate,
- mszycarzowate,
- rączycowate,
- biegaczowate
- i wiele innych.
Larwa biedronek w ciągu swojego rozwoju może zlikwidować od 100 do 2000 mszyc. Złotook pospolity zjada mszyce i przędziorki. Bzygowate odżywiają się głównie mszycami, a mszycarzowate pasożytują na ok. 40 gatunkach mszyc. Z kolei rączycowate atakują gąsienice wielu szkodliwych motyli, larw błonkówek i chrząszczy. Biegaczowate zjadają szkodniki występujące w górnych warstwach gleby.
Jak integrowana produkcja buraka chroni równowagę biologiczną?
W 2013 roku w Unii Europejskiej całkowicie wycofano zaprawy neonikotynowe w buraku cukrowym z uwagi na ich szkodliwość dla zapylaczy i fauny glebowej, dlatego promuje się alternatywne metody oparte na naturalnych mechanizmach odporności roślin.
Wszystkie działania w zakresie Integrowanej produkcji buraka cukrowego nie tylko skutecznie zwalczają agrofagi, ale również chronią równowagę biologiczną na polu. Wspierają zrównoważone rolnictwo, redukują zależność od chemii i chronią środowisko.
