Od wielu lat odporność szkodników na substancje czynne insektycydów jest bardzo często przyczyną braku skuteczności chemicznych zabiegów ochrony roślin. Wyjaśniamy, na które substancje uodporniły się szkodniki.
Zjawisko to stanowi poważne wyzwanie dla współczesnego rolnictwa, a jego efekty należy rozpatrywać zarówno w kategoriach ekonomicznych, jak i środowiskowych. Powoduje straty w plonach i paradoksalnie wymusza intensyfikację ochrony chemicznej, co w oczywisty sposób przyczynia się do spadku opłacalności produkcji i co ważne – negatywnie oddziałuje na środowisko przyrodnicze.
Narastanie odporności agrofagów na środki ochrony roślin uzależnione jest od szeregu czynników, m.in. związanych z gatunkiem, stosowaną s.cz., a także z warunkami stosowania insektycydów. Zarówno biologia szkodników, specyfika działania konkretnych s.cz., jak i czynniki agronomiczne są w mniejszym lub większym stopniu uzależnione od warunków klimatycznych, które w ostatnich latach są dynamiczne (a czasami wręcz skrajnie zmienne).
W warunkach klimatycznych Polski ocieplenie powoduje wcześniejszy początek wegetacji roślin oraz jej wydłużenie. Tym samym takie warunki sprzyjają aktywności szkodników, ich rozwojowi i intensywnemu żerowaniu na roślinach. Taka sytuacja zmusza rolników do intensywniejszej ochrony upraw, ale niestety z wykorzystaniem coraz skromniejszej puli insektycydów, co może szybko skutkować wykształcaniem odporności przez szkodniki na jednostronnie stosowane s.cz.
Odporność to zjawisko dynamiczne i w praktyce niemożliwe do całkowitego wyeliminowania. Obecnie możliwie skutecznym sposobem ograniczania odporności agrofagów i jej negatywnych skutków jest stały monitoring, diagnostyka mechanizmów oraz bieżąca aktualizacja strategii zapobiegających uodparnianiu się szkodników.
Stonka ziemniaczana
W Polsce pierwsze symptomy świadczące o stopniowym wykształcaniu odporności zaobserwowano w przypadku stonki ziemniaczanej. Historia jej chemicznego zwalczania pokazuje, że nawet ciągłe wprowadzanie nowych s.cz. z różnych grup chemicznych nie rozwiązało tego problemu.
Stonka z czasem wykształcała odporność na większość z nich, w tym stosunkowo nowych. Oprócz silnego nacisku selekcyjnego wywołanego insektycydami, na szybki rozwój odporności u stonki ziemniaczanej mają wpływ wykształcane cechy biologiczne i behawioralne. Stonka ziemniaczana (podobnie jak mszyce) posiada bardzo duże zdolności adaptacyjne do zmieniających się warunków środowiskowych.
W wyniku koewolucji z toksycznymi roślinami z rodziny psiankowatych (zawierającymi szkodliwe alkaloidy, terpeny i fenole) szkodnik ten wykształcił silną odporność naturalną, którą obecnie wykorzystuje również do detoksykacji substancji czynnych stosowanych w ochronie upraw ziemniaka. Czynnikiem, który pośrednio może zwiększać ryzyko narastania odporności stonki ziemniaczanej (podobnie jak w przypadku innych szkodników) jest ocieplenie klimatu.
Kilkadziesiąt lat temu pełen cykl rozwojowy stonki ziemniaczanej wynosił średnio 38–40 dni. W wyniku zachodzących zmian cykl ten ulegał znacznemu skróceniu. Obecnie (w korzystnych dla stonki ziemniaczanej warunkach) może on trwać średnio 34 dni pozwalając jej wykształcić dwa pokolenia w sezonie wegetacyjnym, co zwiększa możliwość kumulowania się genów odporności.
Obecnie zjawisko uodparniania się stonki ziemniaczanej jest nadal dużym problemem w skutecznej ochronie ziemniaka. Badania prowadzone w Instytucie Ochrony Roślin – Państwowym Instytucie Badawczym wykazały odporność populacji tego szkodnika na deltametrynę, lambda-cyhalotrynę (pyretroidy) oraz chlarantraniliprol (antranilowe diamidy).
Tylko w odniesieniu do acetamiprydu (neonikotynoidy) stonka ziemniaczana wykazywała wrażliwość.
Słodyszek rzepakowy i chowacz podobnik
Jako jeden z pierwszych szkodników wykazujących stopniowo narastającą odporność na niektóre s.cz. insektycydów był także słodyszek rzepakowy – szczególnie pyretroidów, które stosowano nawet 5-krotnie w ciągu wegetacji rzepaku przez 40 lat. Z badań wynika, że słodyszek nadal wykazuje odporność na pyretroidy (podobnie zresztą jak w innych krajach Europy), natomiast wrażliwy jest jeszcze na acetamipryd.
W uprawach rzepaku problemy ze zwalczaniem obserwuje się także w przypadku chowacza podobnika, który coraz częściej pojawia się w tym samym czasie co słodyszek i w związku z tym traktowany jest insektycydami o tej samej substancji czynnej.
Mszyce
Typową grupą szkodników błyskawicznie wykształcającą naturalną odporność na s.cz. są mszyce – zwłaszcza jeśli chodzi o jesienne zwalczanie mszyc-wektorów wirusów. Są one m.in. odporne na większość s.cz. insektycydów z grupy pyretroidów. Te niewielkie owady (ale masowo zasiedlające rośliny) bardzo szybko potrafią przystosowywać się do mniej korzystnych warunków środowiskowych.
Wpływa na to kilka czynników – głównie niewielkie rozmiary ciała, ale przede wszystkim zdolność do bardzo szybkiego rozwoju. Możliwość generowania kilkunastu pokoleń w ciągu roku sprzyja kumulowaniu genów odporności mszyc w tempie niespotykanym u innych owadów. Kłopoty w zwalczaniu mszyc-wektorów wirusów obserwuje się od kilku lat jesienią choćby w rzepaku ozimym.
Mszyca brzoskwiniowa i towarzysząca jej infekcja wirusami mozaiki rzepy pojawiła się niespodziewanie i masowo w 2016 r. Z uwagi na fakt, że kolonizują dolną powierzchnię liści znacznie utrudnione jest ich zwalczanie. Nawet użycie pomocniczych strumieni powietrza, czy odpowiednich adiuwantów nie poprawia efektywności pyretroidów, co świadczy o uodpornieniu się mszyc na s.cz. z tej grupy chemicznej. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku jesiennych pojawów mszyc na zbożach ozimych w charakterze wektorów wirusów żółtej karłowatości jęczmienia.
Aktualnie tylko w pszenicy ozimej istnieje szersza możliwość rotacji s.cz. W jęczmieniu ozimym po wycofaniu jedynego insektycydu zawierającego zeta-cypermetrynę był on przez jeden sezon zupełnie pozbawiony ochrony przed tymi szkodnikami. Obecnie do dyspozycji w tej uprawie jest tau-fluwalinat oraz czasowo lambda-cyhalotryna. Jednak są to kontaktowo działające pyretroidy, więc ich skuteczność przy jednoczesnym prawdopodobieństwie występowania odporności jest niepewna.
Minimalizowanie ryzyka odporności szkodników
W celu zminimalizowania ryzyka pojawienia się odporności u lokalnych populacji szkodników należy przemienne stosować insektycydy z różnych grup chemicznych o odmiennych mechanizmach działania. Tu pojawia się problem, w jaki sposób to robić, kiedy do dyspozycji są insektycydy z jednej lub dwóch grup chemicznych?
W przypadku braku alternatywnych rozwiązań wzrost poziomu odporności szkodników jest nieunikniony. Zgodnie z zaleceniami daną s.cz. o określonym mechanizmie działania powinno stosować się tylko raz w sezonie. Póki co do podstawowych działań zapobiegających odporności zalicza się stały monitoring poziomów wrażliwości tego szkodnika na s.cz. aktualnie zarejestrowanych insektycydów. Ważne jest także stosowanie się do zaleceń integrowanej ochrony roślin w zakresie niechemicznych metod ograniczania szkodników.
Wszelkie działania profilaktyczne w kierunku obniżenia presji szkodników przyczyniają się do zmniejszenia poziomu ochrony chemicznej. Insektycydy należy bezwzględnie stosować zgodnie z zaleceniami zawartymi w ich etykietach, w odpowiednich terminach i dawkach oraz po przekroczeniu przez danego szkodnika progu ekonomicznej szkodliwości. W przypadku stwierdzenia wystąpienia odporności, należy wycofać z użycia daną s.cz. i zastąpić inną. Ale łatwo powiedzieć, a gorzej z realizacją…
Dr hab. Przemysław Strażyński, dr inż. Daria Dworzańska, dr hab. Joanna Zamojska, prof. dr hab. Paweł Węgorek, IOR–PIB w Poznaniu
