Bio növényvédő szerek – a növény- és terményvédelem környezetbarát módja

A biológiai termékeket, más néven bio növényvédő szereket természetes anyagokból vonják ki. Jellegzetesen két kategóriába lehet őket sorolni: mikrobiológiai termékek, valamint biokémiai szerek. A mikrobiológiai termékek baktérium-, gomba- vagy víruseredetűek, míg a biokémiai szerek növényi vagy biokémiai eredetűek.

Jelenleg a globális bio növényvédő szer piac 5 milliárd dollár értékűre becsülhető, az éves növekedési görbéje pedig 17%-os. Észak-Amerika és Európa a bio növényvédő szer piac több mint 65%-át képviseli, ugyanakkor Latin-Amerikáé növekszik a leggyorsabban. A bio rovarölő szerek képviselik ennek a piacnak közel 50%-át és a bio gombaölők több mint 40%-át, míg a fonálféreg- és gyomirtók csak kis szeletet hasítanak ki. Érdekes módon a vetőmagkezelésre szolgáló bio-fonálféregirtóké a leggyorsabban növő szegmens a bio növényvédő szerek globális piacán. A mikrobiológiai termékek képviselik a biopeszticidek jelentős részét, a teljes piac közel 60%-át lefedve. Az integrált növényvédelem (IPM) a mezőgazdaságban megfigyelhető ígéretes növekedési görbéje várhatóan nagy hatással lesz a bio növényvédő szerek jövőbeli erősödésére.

Bio rovarölő szerek

Több mint 60 éven keresztül a Bacillus thuringiensis (Bt)  volt a legszélesebb körben használt mikrobiológiai termék a Lepidoptera és Colepotera rendbe tartozó kártevők elleni biológiai védekezésben. Sok esetben természetes anyagokból kivont vegyszereket, mint a spinozad, spinetoram, abamektin és emamektin, adnak hozzá a bio növényvédő szerekhez, mivel természetes eredetűek és fermentációval állíthatók elő. A Beauveria bassiana, egy gombaféle, amely az egész világon megtalálható és a talajban él, és tripszek, lisztecske, méhek, pillangók, ormányosok, szöcskék, hangyák, burgonyabogár és gyapjastetű élősködője, egyre elterjedtebbé válik az Egyesült Államokban, a Metarhizium anisopliae talajlakó gomba pedig, amely a cukornád Diatraea saccharalis nevű kártevőjének élősködője, több figyelmet kap Brazíliában.

Számos növényt vagy növényi kivonatot használnak tripszek, lisztecske, méhek, molyok és fonalférgek elleni kezelésre. A legkedveltebb szerekben természetes piretrumkivonat és neem olaj is található (más néven azadiraktin), de sok más kivonat is használható, mint a kakukkfűé, mentáé és fokhagymáé. A neem olaj az indiai orgona (neem fa), az Azadiracta indica olaja, amely Dél-Ázsiában elterjedt. A neem kivonatok a mag vagy a hidegen sajtolt neem olaj vizes vagy alkoholos kivonatát tartalmazzák. A neem- olaj vagy -szappan termékek bizonyítottan több mint 200 rovarfaj ellen hatásosak, mint a lisztecskék, tripszek, levélrágók, pillangók, méhek stb. A természetes piretrumkivonatok növényi alapú rovarölő kivonatok, és a Tanacetum cinerariaefolium (korábbi nevén Chrysanthemum cinerariaefolium) virágja termeli. A rovarok és molyfélék széles köre ellen használható. A szintetikus formája ugyancsak széles körben elterjedt a növényvédőszer-piacon.

A bacillusokat és vírusokat széles körben használják rovarok, lepkék, hártyásszárnyúak és kétszárnyúak ellen. A rovarok elleni biológiai védekezés legújabb kategóriáját az RNAi termékek képezik, melyekre nagyon gyorsan ráirányult a kutatók és fejlesztők figyelme annak köszönhetően, hogy kiválóan, ugyanakkor szelektíven és biztonságosan hatnak. Utolsónak említhetők meg a feromonok, ezek olyan termékek, amelyek a rovarok viselkedésére hatnak, és széles körben használják őket erdős területeken, gyümölcsösökben és üvegházakban rovarok ellen.

A makroorganizmusok közül a legismertebbek a Trichogramma nemzetség tagjai, amelyeket 1916-ban kezdtek el használni a molyok elleni védekezésre. Az 1 mm-es darázs parazitálja a molyok petéit, és több mint 200 moly- és lepkekártevő ellen vethető be, egyebek mellett a kukoricamoly ellen.

Bio gombaölő szerek

A legnagyobb agrokémiai vállalatok mikrobiológiai termékei a Bacillus fajokat tartalmazzák a kártevők ellen, mivel ezek nagyon elterjedtek a kultúrnövényekben, a gyapot, kukorica és a szőlő endofitáiként. Mivel a Bacillust könnyű izolálni és a spórái hő- és szárazságtűrők, sokkal könnyebb előállítani, mint más mikrobiológiai termékeket. A Bacillus fajok az auxinok, gibberellinek és citokininek termelődésére hatnak a növényekben, arra késztetve őket, hogy fokozzák az ellenálló képességüket, és így többféle növénybetegség kezelésére alkalmasak. A B. pumulist lisztharmat és peronoszpóra, rozsda, szklerotínia, míg a B. subtilist botritisz, alternária és fitoftóra  ellen használják, mind a vetőmagcsávázásban, mind a levelek kezelésére. A baktériumalapú biofungicidek egy másik általánosan használt csoportja a Pseudomonas chlororaphison alapul, az Egyesült Államokban kereskedelmi forgalomba került egyik legújabb bio gombaölő szer legfontosabb összetevője. 

A Trichoderma harzianum az egyik első biofungicid, amelyeket kifejezetten a talajban terjedő gyakori betegségek, például a fuzárium, pítium, rizoktónia ellen fejlesztettek ki és a növények széles körében használható, egyebek mellett a kukoricában, szójában, burgonyában, paradicsomban és gyapotban. Hasonlóképpen a Bacillus- és Trichoderma-fajok biostimulánsként is hatnak a biofungicid hatáson túl, fokozva a növények természetes, nem specifikus ellenálló képességét. Egy másik gyakran használt bio gombaölő szer a Coniothyrium minitans, a Sclerotinia sclerotiorum mikoparazitája, amelyből a közelmúltban vált kereskedelmi forgalomban elérhető termék, és a fehérpenész kiszorítására fejlesztették ki különféle haszonnövényekben, így szójában, sárgarépában, babban, gyapotban stb.

Bár a betegségek elleni védekezésre sokkal kevesebb növényi terméket használnak, mint rovarirtásra, a legismertebb a Reynoutria sachalinensis bio gombaölő szer legfontosabb összetevője, a lisztharmat, antracnózis és bakteriális betegségek kezelésére használt termék az Egyesült Államokban. A Blad polipeptid technológiájában használt anyag a csillagfürt növényből származik. Hatásmechanizmusa a gombabetegségek ellen összetett, felhasználását követően a teljes sejtfalat négy-nyolc órán belül megrepeszti.

Antibiotikumok és jelzőmolekulák

Többféle antibiotikumot használtak a mezőgazdasági termékekben az évek során, de, bár biológiai terméknek számítanak, egyre kevésbé veszik őket igénybe, mert az emberi betegségek kezelésére használt antibiotikumokkal keresztrezisztencia alakulhat ki az esetükben, ami miatt egyre nagyobb a nyomás arra vonatkozóan, hogy száműzzék őket a kereskedelmi forgalomból. A mezőgazdasági termelésben leggyakrabban használt antibiotikumok a kasugamicin, sztreptomicin, oxitetraciclin és polioxin D (más néven polioxorim).

A bio növényvédő szerek másik csoportját a jelzőmolekulák alkotják, amelyek stimulálják a növények természetes, nem specifikus rezisztenciáját. Ezek közül a legismertebbek a harpinok, a növények körte, alma és más rózsaféle növények tűzelhalását okozó Erwinia amylovora baktériumra adott túlérzékenységi reakció jellegű válaszának fehérjeszerű kiváltói. A harpinokat az Egyesült Államokban és Brazíliában forgalmazzák szójabab és cukornád kezelésére. Számos szerves bioaktív vegyület, mint például az allicin, a naringin, a terpének, a laminarin, a karragének, a kitin és a kitozán, mutatott különböző növényi kórokozók ellen hatást laboratóriumi körülmények között, ezek kutatása jelenleg is tart annak érdekében, hogy kereskedelmi fogalomba hozható termékeket tudjanak kifejleszteni.

A legnagyobb vállalatok szélesítik a kínált bio növényvédő termékek körét

A biopeszticidek iránti növekvő érdeklődés miatt a legtöbb globális agrokémiai vállalat a bio növényvédő szerekbe saját kutatással vagy startup cégek felvásárlásán keresztül fektetett be. A nagy vegyipari vállalatok fokozott figyelme a biopeszticidek iránt és a számos új startup együtt az új bio növényvédő szerek fejlesztésének felgyorsulását és fokozódó elterjedését ígéri a jövőbeni növényvédelmi programokban. Az ilyen programok szélesítik a jelenleg elérhető kínálatot és csökkentik a kémiai szerekkel szembeni rezisztencia kialakulását, miközben fokozott biztonságot jelentenek a környezet és a fogyasztók számára.

Forrás: Agrow