Integrovaná ochrana ovoce – historie, současnost i budoucnost

Ing. Vladan Falta, Ph.D.; BIOCONT LABORATORY spol. s r.o. 

Pěstování ovoce je v současné době v převažující míře reprezentováno integrovanou produkcí, a to jak v rámci ČR, tak celé Evropy. Podpora těchto systémů je vyjádřená nejen dotační politikou a jejich nedávným ukotvením v legislativě, ale také dlouhodobě nastavenými prioritami výzkumu, výukovými programy na vysokých školách a dalšími způsoby.

Je nutné dodat, že většina pozitivních změn v integrované produkci (IP) se odehrála na pozadí rozvoje ekologického zemědělství, kde je důraz na uplatňování přírodě blízkých postupů v regulaci výskytu škodlivých organizmů, a také v péči o půdu zcela nezbytný. Pro připomenutí jen několik údajů k historii vzniku a k principům integrované ochrany, jež tvoří základ uceleného pěstebního procesu, tedy IP.

Ochrana plodin v historii

Pod termínem „ochrana“ v daném kontextu rozumíme veškerá opatření směřující k omezení škod na úrodě, které mají na svědomí nežádoucí „strávníci“ z živočišné říše společně s patogenními organizmy. V zásadě nejde o nic jiného, než o snahu kompenzovat nedostatečnou druhovou pestrost agroekosystémů a sníženou schopnost rostlin odolávat infekcím patogeny. Tento problém museli řešit již naši předkové v dávné historii, a zmínky o cílené ochraně rostlin nacházíme již u starověkých civilizací.

První reference o používání přímých prostředků proti škodlivým živočichům najdeme např. již v indické literatuře z období 2000 let př. Kr., kde byly k hubení škůdců používány některé jedovaté rostliny. Obdobným způsobem řešili problémy v zemědělství nejen staří Egypťané, ale i Římané. Ti např. používali k hubení hlodavců rostliny rodu Helleborus (čemeřice). Homér (1000 př. Kr.) se zmiňuje o fumigacích prostřednictvím síry. Arabský učenec Abu Mansur sice již v roce 970 po Kr. popisuje kolem 450 rostlin s ověřenými toxickými či farmaceutickými účinky, ale rozvoj metod ochrany značně stagnoval až do konce 15. století.

K tomuto datu lze také vztáhnout i počátek systematičtějšího rozvoje „ochrany rostlin“ v Evropě, který byl spojen s cestami Kryštofa Kolumba k břehům amerického kontinentu (1492–1503). Vývoj urychlil nejen export nových plodin z Ameriky do Evropy, ale také skutečnost, že s intenzivní námořní dopravou byly postupně importovány i škodlivé druhy organizmů (včetně predátorů). Je zajímavé, že inspiraci pro některé v dnešní době „moderní“ postupy v ochraně dali původní obyvatelé Nového světa. Venezuelští indiáni využívali v ochraně insekticidních účinků rostliny Sabadilla officinarum, obyvatelé Střední Ameriky dřevinu Quassia amara a severoameričtí indiáni znali zoocidní účinky nikotinu z tabáku.

První záznamy o zkušenostech s biologickými i léčebnými účinky rostliny Azadirachta indica, zdroje pro výrobu insekticidu na bázi azadirachtinu (NeemAzal), rovněž nacházíme hluboko v historii. Již po dvě tisíciletí se dějinami prolíná i využívání přírodního pyrethra, jehož insekticidní vlastnosti objevili Čínané v době vlády dynastie Chou a sušené květy pyrethra byly tehdy prodávány v blízkosti hedvábné stezky. V době napoleonských válek (1805–1814) francouzští vojáci využívali pyrethrum k hubení blech a vší. V roce 1860 se prášek z pyrethra objevil ve Spojených státech a na sklonku 19. století došlo k importu pyrethra do Japonska, které se během 1. světové války stalo hlavním dodavatelem tohoto rostlinného materiálu do USA.

Příklady škůdců, kde se neobejdeme bez přirozené biologické ochrany: 1 – kolonie mšice jabloňové s larvou slunéčka, 2 – vlnatka parazitovaná mšicovníkem, 3 – nymfy mery skvrnité, 4 – diapauzní vajíčka svilušky ovocné

Vznik novodobé chemické ochrany

V době nástupu moderní evropské civilizace, tj. v devatenáctém a na počátku století dvacátého, byly prostředky ochrany reprezentovány anorganickými sloučeninami, převážně obsahujícími těžké kovy – bohužel s toxicitou pro lidské zdraví. Nejdramatičtější změny v rozvoji ochrany rostlin proti škůdcům však nastaly po ukončení 2. světové války. Potřeba vývoje chemických zbraní urychlila výzkum a poválečné období je označováno jako „zlatý věk“ chemické ochrany.

Mezi roky 1945–1970 např. vznikly čtyři významné skupiny insekticidních účinných látek – organofosfáty, chlorované uhlovodíky, karbamáty a pyrethroidy. Chlorované uhlovodíky byly vlastně známy ještě dříve, neboť objevení insekticidního účinku DDT spadá do roku 1939. Autor objevu, pan Paul Müller (Geigy Chemical Company) se stal v roce 1948 držitelem Nobelovy ceny za medicínu. Jaký paradox v souvislosti s problémy, které používání této látky vneslo do téměř celé biosféry! I věda se někdy dopouští chyb a omylů, i když samozřejmě ne záměrně. S nadsázkou možná nyní čekáme na nového držitele Nobelovy ceny, kterému se podaří sestavit recept na zemědělskou produkci bez pesticidů. Ale zpět k historii a k DDT – tato látka se primárně ujala především jako prostředek k hubení přenašečů tropických infekčních chorob (malárie, tyfus, žlutá zimnice) a brzy nato i jako univerzální prostředek proti škůdcům v zemědělství. Syntézou a testováním látek chemicky příbuzných DDT pak vznikla celá skupina chlorovaných uhlovodíků. O něco později byly vyvinuty zbylé tři skupiny insekticidních účinných látek, a tak se otevřela cesta ke vzniku moderní chemické ochrany, jejíž základ v pozměněné podobě setrvává dodnes.

Verzi ochrany, která beze zbytku staví na chemických látkách, nazýváme konvenční. V krátkém časovém horizontu je rychlá a jednoduchá jak pro výrobce, tak i pro zemědělce. Přináší s sebou ale i mnohé problémy.

Pro obaleče jablečného je kompletně zpracován program ochrany pro ekologickou produkci, a to pomocí feromonů, viru a doplňkově spinosadem: úlovky dospělců v lapáku – 5 a vajíčko ve fázi černé hlavičky – 6

Od konvenční ochrany k IPM

Úspěch chemického průmyslu na poli syntéz chemických insekticidů, snadnost jejich používání v provozu a neznalost ekotoxikologických rizik a další okolnosti vedly k neřízenému boomu chemického „boje“ s nepřáteli zemědělství ze živočišné říše i s patogeny. Ten se samozřejmě projevil negativními dopady na zdraví lidí a životní prostředí. Proto vyvstala potřeba volit nejen mírnější, vědecky podložené a ekologicky přijatelnější postupy. Se vznikem Mezinárodní organizace pro biologickou a integrovanou ochranu (International Organization for Biological and Integrated Control – IOBC) v roce 1956 byly položeny základy integrované ochrany (Integrated Pest Management – IPM) a na počátku 70. let (1973) formulována její strategie.

Integrovaná (= zahrnující propojení různých přístupů) ochrana byla definována jako „systém využívající všech dostupných ekonomicky, ekologicky a toxikologicky přijatelných metod, jehož cílem je udržení škůdců pod prahem škodlivosti za maximálního využívání přirozených regulačních faktorů“.

Na integrovanou ochranu navazuje tzv. integrovaná produkce (Integrated Production = IP, pro ovoce Integrated Fruit Production = IFP). V definici pro IP se obecněji odráží priority stanovené pro integrovanou ochranu: „ekonomicky funkční pěstitelský systém, jehož prioritou je ochrana životního prostředí a zdraví člověka“.

Dá se říci, že integrovaná produkce tvoří pěstitelský a technologický rámec pro maximální uplatnění prvků integrované ochrany. Je zřejmé, že snahou tvůrců IPM i IP bylo vytvoření kompromisu mezi tlakem trhu na kvantitativní výkonnost zemědělství a potřebami, které primárně nelze vyjádřit jenom pomocí peněz. Zde lze také spatřit jednu ze „slabin“ koncepce, protože v praxi může být pod výše uvedenými formulacemi skryta celá škála naprosto rozdílných přístupů – od téměř konvenční chemické ochrany až po varianty blížící se organickému (ekologickému) modelu.

Na tomto místě je proto nutné připomenout doposud převažující etickou stránku celého projektu, poněvadž konkrétní kritéria pro označení technologie jako IPM jsou na národních úrovních velmi plastická a rozhodování, zda a jak „integrovaný“ management ochrany zvolí, není pevné. Samotná kritéria asi mají i hlubší kořeny, vyplývající z civilizační a kulturní vyspělosti dané společnosti, ze vztahu k životnímu prostředí, zdraví, životnímu stylu apod.

V ovocnářství se tato „rozvolněnost“ integrovaných systémů i po řadě roků jejich využívání projevila kaskádou potíží, jež byly označeny pod souhrnným termínem „eroze integrované ochrany“. Šlo o souhru okolností, kde se nedostatek ekologicky šetrných postupů a přemíra pesticidů projevovaly poklesem biodiverzity necílových organizmů, rozvojem rezistentních populací škůdců i genotypů patogenů, změnami ve spektru škůdců a dalšími problémy. Mnoho otazníků také vyvstávalo kolem reziduí pesticidů v produkci i v prostředí. Druhým problémem je skutečnost, že jednoduché vysvětlení IP a její propagace ve veřejném prostoru je obtížné. Tento systém se proto dosud celosvětově nepodařilo uplatnit v podobě jednotné obchodní značky – na rozdíl třeba od tzv. bioprodukce pocházející z ekologického pěstování. Je to škoda, protože by možná stačilo jen sjednocení pravidel a ke zvolení výstižného názvu tak, aby konzumenti pochopili, že se jedná o zdravotně bezpečnou produkci.

Současnost IPM

Ale vraťme se zpět k výše zmíněné „erozi“ integrovaných systémů. Většina pěstitelů na danou situaci reagovala vstřícně a v posledních deseti letech došlo v sadech k hmatatelnému zvýšení podílu nechemických metod ochrany, a také k cílené podpoře přirozených nepřátel škůdců. Jen málokdo nyní použije přípravek toxický ke slunéčkům v době, kdy v sadech pomáhají regulovat výskyty mšic nebo mer. Totéž platí třeba i pro vlnatku krvavou nebo fytofágní roztoče i další organizmy. Sadaři mají velmi dobrý přehled o skupinách užitečné entomofauny včetně opylovačů a jejich citlivosti k používaným pesticidním látkám, což se projevuje uvážlivou volbou přípravků. Do procesu současně vstoupily i potřeby trhu kladoucího zvyšující se nároky na zdravotní bezpečnost ovoce a kontrola nad obsahem reziduí v plodech je nezbytnou podmínkou pro všechny subjekty dodávající ovoce do obchodních řetězců. Téměř u všech účinných látek je známa jejich rychlost odbourávání, a tím i jejich použitelnost v kalendářním, resp. fenologickém sledu.

K posunu přispěly nejen poznatky výzkumu, ale také významný pokrok v oblasti technologií ochrany pro ekologickou produkci, a to hlavně u ekonomicky nejvýznamnější komodity – jablek. Na přelomu 20. a 21. století se v komerční podobě objevily entomopatogenní viry, metoda dezorientace a systém ochrany proti strupovitosti, jež zcela změnily nasměrování ekologické produkce od extenzivního pojetí k systémům intenzivního charakteru s vysokými výnosy a s důrazem na konzumní kvalitu plodů.

Ekologická produkce je náročná na včasný přísun i rozsah informací nutných v rozhodování v ochraně. Ten se zlepšil nejen v oblasti znalostí o přípravcích, ale vyvinuty a do praxe uvedeny byly teplotní modely opírající se o technický pokrok ve zpracování a přenosu meteorologických dat. Veškeré postupy, které se zde osvědčily jsou plně využitelné i v produkci integrované a jejich skloubením s chemickými přípravky můžeme vytvořit přijatelný systém vhodný pro všechny ovocné plodiny – tedy i tam, kde účinné nechemická řešení dosud chybí (například u třešní). Zároveň účinných látek přípravků ubývá, takže jejich nahrazení či doplnění biologickými nebo jinými metodami má svou logiku. S určitým zjednodušením můžeme říci, že takto popsanou kombinaci obou systémů (ekologická produkce + IP) nacházíme třeba u produkce určené pro dětskou výživu.

V této souvislosti je třeba připomenout, že integrovaná produkce ovoce se v současné době ocitá pod velkým tlakem trhu, jenž se projevuje zvyšujícími se nároky na zdravotní bezpečnost při současném udržení vysoké kvality konzumního ovoce. Tento trend, akcentovaný většinou ovocnářsky vyspělých evropských zemí, v číselné podobě představuje od roku 2006 každoroční více než 10% nárůst objemu prodeje bioprodukce, což v desetiletém horizontu činí přes 100 %. Jinými slovy, odpovídající plochy výsadeb přešly z IP na ekologickou produkci anebo jsou nyní ve fázi konverze. Nárůst ekologických sadů zaznamenáváme i v tak významných oblastech, jako jsou jižní Tiroly a nebo i Polsko. V Polsku se zároveň rozvíjí i nízkoreziduální systémy pěstování jablek, což může postupně pro naše pěstitele znamenat další ztížení možností odbytu. Berme ale tyto zprávy především jako výzvu k dalším pozitivním změnám v integrované produkci, eventuelně ke zvýšení zájmu o pěstování kvalitního ovoce v ekologickém režimu.

Udržování kvetoucích pásů v meziřadí – 7 je nejen podporou výskytu přirozených nepřátel, ale i dalších druhů živočichů: otakárek ovocný – 8

Aktuálním tématem integrované produkce je vývoj nechemických metod
regulace plevelů: stroj „Grass-killer“ fungující na principu tlakové vody

Ekologický sad v Rakousku

Výzvou je i zlepšení péče o půdu

Jak již bylo řečeno, integrovaná ochrana je nedílnou součástí systémů integrované produkce. Ta pochopitelně kromě pravidel v oblasti regulace škodlivých činitelů zahrnuje i další aspekty pěstebního procesu, jako například výběr odrůd, řez, výživu a jiné. Na rozdíl od ekologické produkce zde většinou není kladen dostatečný důraz na to nejcennější – na půdu.

Příkmenné pásy jsou v IP standardně po dlouhá léta ošetřovány herbicidy a v meziřadích se skladba rostlin omezuje na druhově chudé travní směsi určené pouze k pravidelnému sežínání nebo k mulčování, což má negativní dopady na život v půdě i na její fyzikální vlastnosti. V kořenové zóně se přitom odehrává mnoho důležitých procesů – kromě příjmu vody a živin zde probíhá i výměna látek a energie mezi rostlinou a symbiotickými mikroorganizmy, které zpřístupňují živiny, pomáhají čelit patogenním organizmům i nepříznivým abiotickým podmínkám. Kořeny jsou obrazně řečeno „mozkem“ rostliny, protože určují vše, co se děje v jejích nadzemních částech. Pro půdní život je důležitý i dostatečný výskyt makroorganizmů, jako třeba žížal a chvostoskoků a nezbytná je i pestrost bylin, které svými kořeny přispívají k vytváření optimální struktury půdy, ke zvyšování podílu humusu a fixování živin v organické hmotě.

V ekologických i integrovaných sadech v zahraničí a rovněž ve vinicích v ČR je např. úspěšně využíván systém s výsevy zeleného hnojení (ozimý hrášek, žito) do meziřadí v kombinaci se zakládáním kvetoucích pásů. Hlavní princip spočívá v pravidelném dodávání organické hmoty do půdy, v podpoře půdní biodiverzity, ve zlepšování půdní struktury a v neposlední řadě také v omezováním odparu vody šetrnou kultivací příkmenných pásů. Kromě výše zmíněného dodání organické hmoty a dalších benefitů tak zajistíme i doplnění potřebného dusíku i dalších živin (P, K, Ca, Mg, aj.). Kvetoucí byliny zároveň slouží jako útočiště pro přirozené nepřátele škůdců a přispívají tak k přirozené autoregulační schopnosti sadů. Takto prováděná péče o půdu pomáhá ovocným stromům lépe se vyrovnávat se suchem, což potvrzují loňské zkušenosti pěstitelů v zahraničí i u nás. Změna přístupu v zacházení s půdou je pro další rozvoj integrovaných systémů nejen další výzvou, ale s omezováním herbicidů v blízké budoucnosti možná i nutností.

Závěr

Současná společnost všestranně prochází dynamickými změnami v oblasti rozvoje informačních technologií, médií, v politice a v mnoha dalších ohledech. Svět se otevřel a lidé mají možnost vycestovat prakticky kamkoliv a kdykoliv, mohou srovnávat životní úroveň a hodnoty, které jednotlivé národy či země upřednostňují. Dochází tak i ke změnám náhledu na životní styl a přicházející generace mladých lidí budou v tomto ohledu stále náročnější – a to i jako konzumenti potravin.

Na zemědělskou prvovýrobu je proto vyvíjen stále větší tlak, jenž se projevuje zvyšujícím se zájmem o zdravotní bezpečnost produkce i o dopady používání pesticidů na životní prostředí. Integrovaná ochrana ovoce (a navazující systém integrované produkce), jež se snaží tato hlediska od svého počátku akcentovat, prošla během vlastní historie poměrně složitým vývojem. Významné změny přinesl před 15–20 lety vznik moderního ekologického pěstování, o které v celoevropském měřítku narůstá zájem, a to i u tak konvenčně založených zemí, jakou doposud bylo Polsko. Díky přesným analytickým metodám se pesticidy dostávají pod drobnohled odběratelů i široké veřejnosti.

Pesticidních látek přitom ubývá, což proces ochrany činí stále obtížnějším a vystavuje pěstitele vzniku problémů se vznikem rezistence škodlivých organizmů. Ve zvýšené míře bude proto nutné věnovat pozornost osvojování nechemických metod ochrany a více se zaměřit na cílenou podporu funkční biodiverzity. Po složitém vývoji a zavádění celé koncepce chemické ochrany v minulém století je v současných moderních trendech z velké části zahrnut i návrat ke zkušenostem našich předků, kteří vycházeli ze zdrojů nabízených samotnou přírodou.

V souvislosti narůstajícími klimatickými změnami i z dalších důvodů bude nutné do budoucna lépe pečovat o půdu, především o její biologickou složku. Naše ovocnářství jako celek prošlo za poslední desetiletí výraznou modernizací a vývojem pozitivním směrem. Je však třeba jít dále a pozorně sledovat jak vývoj v okolních zemích, tak měnící se nároky našich konzumentů. Pokud tomu tak bude, nemusíme se o osud integrované produkce i prosperitu českého a moravského ovocnářství obávat.