Mechaniczne i biologiczne metody ochrony roślin przed agrofagami w kontekście strategii Europejskiego Zielonego Ładu
Mechanical and biological methods of plant protection against agrophages in the context of the European Green Deal strategy
Krzysztof Kapela, e-mail: krzysztof.kapela@uws.edu.pl
Uniwersytet w Siedlcach, Wydział Nauk Rolniczych, Instytut Rolnictwa i Ogrodnictwa, Bolesława Prusa 14, 08-110 Siedlce, PolskaAnna Majchrowska-Safaryan, e-mail: anna.majchrowska-safaryan@uph.edu.pl
Uniwersytet w Siedlcach, Wydział Nauk Rolniczych, Instytut Rolnictwa i Ogrodnictwa, Bolesława Prusa 14, 08-110 Siedlce, PolskaAbstract |
Intensywny rozwój rolnictwa w Europie spowodował, iż obecnie wszystkie kraje członkowskie Unii Europejskiej odczuwają w coraz większym stopniu jego negatywne konsekwencje, takie jak wyczerpywanie się zasobów naturalnych, zwiększoną erozję i utratę naturalnej żyzności gleb, wzrost znaczenia nowych chorób i szkodników, niedobory wody, ograniczenie produkcji biomasy i spadek różnorodności biologicznej organizmów. W kontekście wspólnej polityki rolnej, a także potrzeby ograniczenia stosowania chemicznej ochrony upraw rolniczych, metody agrotechniczne, a także mechaniczne i biologiczne zyskują na znaczeniu. Mechaniczne metody ochrony roślin przed agrofagami polegają głównie na mechanicznym niszczeniu zagrożeń lub niedopuszczeniu ich do roślin na polu czy płodów rolnych przechowywanych w magazynie. Natomiast w metodach biologicznych wykorzystuje się wirusy, mikroorganizmy i makroorganizmy do zwalczania agrofagów jako alternatywę dla chemicznej ochrony roślin. W niniejszej publikacji przedstawiono wybrane, dostępne metody mechaniczne i biologiczne pozwalające na minimalizację chemizacji rolnictwa.
The intensive development of agriculture in Europe has caused that all European Union member states are currently increasingly experiencing negative consequences such as depletion of natural resources, increased erosion and loss of natural soil fertility, increased importance of new diseases and pests, water shortages, reduced biomass production and decreased biodiversity of organisms. In the context of the common agricultural policy, as well as the need to limit the use of chemical protection of agricultural crops, agrotechnical and also mechanical and biological methods are gaining in importance. Mechanical methods of protecting plants against pests mainly consist in mechanical destruction of threats or preventing them from reaching plants in the field or agricultural products stored in storage. Biological methods, on the other hand, use viruses, microorganisms and macroorganisms to combat pests as an alternative to chemical plant protection. This publication presents available mechanical and biological methods that allow for minimizing the use of chemicals in agriculture. |
Key words |
Europejski Zielony Ład; metody mechaniczne; metody biologiczne; integrowana ochrona roślin; European Green Deal; mechanical methods; biological methods; integrated plant protection |
References |
Arthurs S., Dara S.K. 2018. Microbial biopesticides for invertebrate pests and their markets in the United States. Journal of Invertebrate Pathology 165: 13–21. DOI: 10.1016/j.jip.2018.01.008
Ayilara M.S., Adeleke B.S., Babalola O.O. 2022. Bioprospecting and challenges of plant microbiome research for sustainable agriculture, a review on soybean endophytic bacteria. Microbial Ecology 85 (3): 1113–1135. DOI: 10.1007/s00248-022-02136-z
Baker B.P., Green T.A., Loker A.J. 2020. Biological control and Integrated Pest Management in organic and conventional systems. Biological Control 140 (5): 104095. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2019.104095
Bałazy S. 2000. Zróżnicowanie grup funkcjonalnych grzybów entomopatogenicznych. [Functional differentiation of entomopathogenic fungi]. Biotechnologia 3 (50): 11–32.
Berini F., Katz C., Gruzdev N., Casartelli M., Tettamanti G. 2018. Microbial and viral chitinases: Attractive biopesticides for integrated pest management. Biotechnology Advances 36 (3): 818–838. DOI: 10.1016/j.biotechadv.2018.01.002
Boell 2020. Pobrane z: https://pl.boell.org/pl/2020/05/07/zielony-lad-szansa-dla-polskich-rolnikow-zapewnia-komisarz-janusz-wojciechowski
Boguś M.I. 2000. Grzyby patogenne jako źródło insektycydów. [Pathogenic fungi as a source of insecticides]. Biotechnologia 3 (50): 33–46.
Borges S., Alkassab A.T., Collison E., Hinarejos S., Jones B., McVey E. 2021. Overview of the testing and assessment of effects of microbial pesticides on bees: strengths, challenges and perspectives. Apidologie 52: 1256–1277. DOI: 10.1007/s13592-021- 00900-7
Chang J.H., Choi J.Y., Jin B.R., Roh J.Y., Olszewski J.A., Seo S.J. 2003. An improved baculovirus insecticide producing occlusion bodies that contain Bacillus thuringiensis insect toxin. Journal of Invertebrate Pathology 84 (1): 30–37. DOI: 10.1016/S0022- 2011(03)00121-6
Ciepiel J. 2023. Rodzaje produktów mikrobiologicznych stosowanych w rolnictwie. s. 6–11. W: Poradnik Preparaty mikrobiologiczne dla roślin rolniczych. Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa, Puławy, 56 ss. ISBN 978-83-7562-406-9. DOI: 10.26114/por.iung.2023.12.01
Czerko Z., Goliszewski W., Jankowska J., Lutomirska B., Nowacki W., Trawczyński C., Zarzyńska K. 2020. Metodyka integrowanej produkcji ziemniaków. Instytutu Hodowli i Aklimatyzacji Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Oddział w Jadwisinie, 41 ss.
Dara S.K. 2017. Insect resistance to biopesticides. University of California Agriculture and Natural Resources. eJournal Strawberries and Vegetables. https://ucanr.edu/blogs/blogcore/postdetail.cfm?postnum=25819
De Oliveira J.L., Fraceto L.F., Bravo A., Polanczyk R.A. 2021. Encapsulation strategies for Bacillus thuringiensis: from now to the future. Journal of Agricultural and Food Chemistry 69 (16): 4564–4577. DOI: 10.1021/acs.jafc.0c07118
EC 2023. European Commission (EC). Search Active Substances, Safeners and Synergists. Available online: https://ec.europa.eu/ food/plant/pesticides/eu-pesticides-database/start/screen/active-substances [dostęp: 22.06.2023].
Europejski Zielony Ład (European Green Deal, COM(2019) 640) 2019. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady Europejskiej, Rady, Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów. online: https://eur-lex.europa.eu/resource. html?uri=cellar:b828d165-1c22-11ea-8c1f-01aa75ed71a1.0016.02/DOC_1&format=PDF
Europejski Zielony Ład 2021. Pobrane z: https://www.consilium.europa.eu/pl/policies/green-deal/ [dostęp: 06.06.2021].
Farmer 2023. https://www.farmer.pl/produkcja-roslinna/ochrona-roslin/piorin-zatrzymano-2040-ton-nielegalnych-pestycydow, 137760.html
Fenibo E.O., Grace N.I., Matambo T. 2021. Biopesticides in sustainable agriculture: a critical sustainable development driver governed by green chemistry principles. Frontiers in Sustainable Food Systems 5: 619058. DOI: 10.3389/fsufs.2021.619058
Fenibo E.O., Grace N.I., Weiz N., Tonderayi M. 2022. The potential and green chemistry attributes of biopesticides for sustainable agriculture. Sustainability 14 (21): 14417. DOI: 10.3390/su142114417
García M.G., Sánchez J.I.L., Bravo K.A.S., Cabal M.D.C., Pérez-Santín E. 2022. Review: Presence, distribution and current pesticides used in Spanish agricultural practices. Science of the Total Environment 1 (845): 157291. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.157291
Ginter A. 2021. Małe gospodarstwa rolne wobec wyzwań zrównoważonego rozwoju i Zielonego Ładu. Monografia. Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach, 174 ss. ISBN 978-83-66541-76-4.
Godyń A., Rabcewicz J. 2022. Poradnik użytkowania sprzętu do ochrony roślin metodami niechemicznymi. Wydanie II. Instytut Ogrodnictwa – Państwowy Instytut Badawczy, Skierniewice, 55 ss. ISBN 978-83-67039-09-3.
GUS 2023. Rocznik Statystyczny Rolnictwa. Główny Urząd Statystyczny, Warszawa. file:///C:/Users/Ania/Downloads/rocznik_ statystyczny_rolnictwa_2023%20(2).pdf
Hamid B., Zaman M., Farooq S., Fatima S., Sayyed R.Z., Baba Z.A., Sheikh T.A., Reddy M.S., Enshasy H.E., Gafur A., Suriani N.L. 2021. Bacterial plant biostimulants: a sustainable way towards improving growth, productivity, and health of crops. Sustainability 13 (5): 2856. DOI: 10.3390/su13052856
Harish S., Murugan M., Kannan M., Parthasarathy S., Prabhukarthikeyan S., Elango K. 2021. Entomopathogenic viruses. s. 1–57. W: Microbial Approaches for Insect Pest Management (Omkar, red.). Springer, New York, NY, 446 ss. DOI: 10.1007/978-981- 16-3595-3
He D.C., He M.H., Amalin D.M., Liu W., Alvindia D.G., Zhan J. 2021. Biological control of plant diseases: an evolutionary and eco-economic consideration. Pathogens 10 (10): 1311. DOI: 10.3390/pathogens10101311
Helepciuc F.E., Todor A. 2022. Improving the authorization of microbial biological control products (MBCP) in the European Union within the EU Green Deal framework. Agronomy 12 (5): 1218. DOI: 10.3390/agronomy12051218
Holka M., Kowalska J. 2023. The potential of adjuvants used with microbiological control of insect pests with emphasis on organic farming. Agriculture 13 (9): 1659. DOI: 10.3390/agriculture13091659
https://www.gov.pl/web/rolnictwo/wyszukiwarka-srodkow-ochrony-roslin
Hummadi E.H., Dearden A., Generalovic T., Clunie B., Harrott A., Cetin Y. 2021. Volatile organic compounds of Metarhizium brunneum influence the efficacy of entomopathogenic nematodes in insect control. Biological Control 155: 104527. DOI: 10.1016/j.biocontrol.2020.104527
Kalyabina V.P., Esimbekova E.N., Kopylova K.V., Kratasyuk V.A. 2021. Pesticides: formulants, distribution pathways and effects on human health – a review. Toxicology Report 8: 1179–1192. DOI: 10.1016/j.toxrep.2021.06.004
KE 2023. European Commission (EC). Directive 2009/128/EC of the European Parliament and of the Council of 21 October 2009 Establishing a Framework for Community Action to Achieve the Sustainable Use of Pesticides. Available online: http://data. europa.eu/eli/dir/2009/128/oj [dostęp: 22.06.2023].
Komisja Europejska 2020a. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów Unijna Strategia na rzecz bioróżnorodności 2030 Przywracanie przyrody do naszego życia. Bruksela, 20.05.2020. COM(2020) 380 final.
Komisja Europejska 2020b. Komunikat Komisji do Parlamentu Europejskiego, Rady, Europejskiego Komitetu Ekonomiczno-Społecznego i Komitetu Regionów Strategia „od pola do stołu” na rzecz sprawiedliwego, zdrowego i przyjaznego dla środowiska systemu żywnościowego. Bruksela, 20.05.2020. COM(2020) 381 final.
Kowalska J., Tyburski J., Matysiak K., Tylkowski B., Malusá E. 2020. Field exploitation of multiple functions of beneficial microorganisms for plant nutrition and protection: real possibility or just a hope? Frontiers in Microbiology 11: 1904. DOI: 10.3389/ fmicb.2020.01904
Kumar J., Ramlal A., Mallick D., Mishra V. 2021. An overview of some biopesticides and their importance in plant protection for commercial acceptance. Plants 10 (6): 1185. DOI: 10.3390/plants10061185
Kuźmiar A., Włodarczyk K., Gromadzka P., Siara A., Wolińska A. 2021. Aktualny stan wiedzy na temat biopreparatów stosowanych w rolnictwie. Wydawnictwo KUL, Lublin, 32 ss. ISBN 978-83-8061-964-7.
Łabanowski G. (red.). 2014. Metodyka integrowanej ochrony roślin ozdobnych w ogrodach przydomowych. Instytut Ogrodnictwa, Skierniewice, 115 ss.
Majchrowska-Safaryan A., Tkaczuk C., Baj-Wójtowicz B. 2023. Występowanie grzybów entomopatogenicznych w glebach siedlisk o zróżnicowanym użytkowaniu. Agronomy Science 78 (1): 5–18. DOI: 10.24326/as.2023.4956
Majchrowska-Safaryan A., Tkaczuk C., Wrzosek M. 2024. The effect of humic substances on the colony growth and conidial germination of entomopathogenic fungi from the genus Metarhizium. Sustainability 16 (9): 3616. DOI: 10.3390/su16093616
Malinowska E., Jankowski K., Wyrębek H., Truba M. 2015. Struktura sprzedaży i zużycia środków ochrony roślin w Polsce w latach 2000–2012. [Sale and use structure of plant protection products in Poland in the years 2000–2012]. Zeszyty Naukowe Uniwersytetu Przyrodniczo-Humanistycznego w Siedlcach 104: 173–185.
Michalak D., Rydz-Żbikowska A. 2022. Jakie działania są niezbędne dla sprostania wyzwaniom Zielonego Ładu i uczynienia go szansą dla polskiego rolnictwa? https://www.press.uni.lodz.pl/index.php/wul/catalog/download/501/2363/1188?inline=1
Miniewska M. 2016. Integrowana ochrona roślin. Dolnośląski Ośrodek Doradztwa Rolniczego we Wrocławiu, 20 ss.
MRiRW 2023. Ministry of Agriculture and Rural Development. Register of Plant Protection Products. Available online: https:// www.gov.pl/web/rolnictwo/rejestr-rodkow-ochrony-roslin [dostęp: 22.06.2023].
Ojuederie O.B., Chukwuneme C.F., Olanrewaju O.S., Ayilara M., Adegboyega T.T., Babalola O.O. 2021. Contribution of microbial inoculants in sustainable maintenance of human health, including test methods and evaluation of safety of microbial pesticide microorganisms. Chapter 10. W: Biopesticides: Botanicals and Microorganisms for Improving Agriculture and Human Health (T.O. Adejumo, R.T. Voegele, red.). Cuvillier Verlag, Göttingen, Germany, 283 ss.
Oszust K., Pylak M., Frąc M. 2021. Trichoderma-based biopreparation with perbiotics supplementation for the naturalization of raspberry plant rhizosphere. International Journal of Molecular Sciences 22 (12): 6356. DOI: 10.3390/ijms22126356
Pathak V.M., Verma V.K., Rawat B.S., Kaur B., Babu N., Sharma A., Dewali S., Yadav M., Kumari R., Singh S., Mohapatra A., Pandey V., Rana N., Cunill J.M. 2022. Current status of pesticide effects on environment, human health and it’s eco-friendly management as bioremediation: A comprehensive review. Frontiers in Microbiology 13: 962619. DOI: 10.3389/fmicb.2022.962619
Piszczek J., Strażyński P., Mrówczyński M. (red). 2018. Metodyka integrowanej ochrony buraka cukrowego i pastewnego dla doradców. Instytut Ochrony Roślin – Państwowy Instytut Badawczy, Poznań, 184 ss. ISBN 978-83-64655-44-9.
Piwowar P. 2012. Postęp w dziedzinie chemicznej ochrony roślin w Polsce i jego determinanty. Zeszyty Naukowe Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie 12 (1): 138–147. DOI: 10.22630/PRS.2012.12.1.13
Pruszyński S. (red.). 2016. Metody ochrony w integrowanej ochronie roślin. Centrum Doradztwa Rolniczego w Brwinowie, Oddział w Poznaniu, 150 ss. ISBN 978-83-60232-80-4.
Przybył J., Kowalik I. 2012. Mechaniczna pielęgnacja plantacji buraków cukrowych. [Mechanical weed control of sugar beet]. Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering 57 (4): 68–72.
Rani L., Thapa K., Kanojia N., Sharma N., Singh S., Grewal A.S., Srivastav A.L., Kaushal J. 2021. An extensive review on the consequences of chemical pesticides on human health and environment. Journal of Cleaner Production 283: 124657. DOI: 10.1016/j.jclepro.2020.124657
Raport 2021. Wpływ Europejskiego Zielonego Ładu na polskie rolnictwo. Konsorcjum autorów: Instytut Rozwoju Wsi i Rolnictwa Polskiej Akademii Nauk (IRWiR PAN) – lider konsorcjum, Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa – Państwowy Instytut Badawczy (IUNG – PIB), Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu (UPP). https://www.irwirpan.waw.pl/dir_upload/site/ files/IRWiR_PAN/RAPORT.pdf
Ruiu L. 2018. Microbial biopesticides in agroecosystems. Agronomy 8 (11): 235. DOI: 10.3390/agronomy8110235
Runge T., Latacz-Lohmann U., Schaller L., Todorova K., Daugbjerg C., Termansen M., Liira J., Le Gloux F., Dupraz P., Leppanen J. 2022. Implementation of eco-schemes in fifteen European Union Member States. EuroChoices 21 (2): 19–27. DOI: 10.1111/1746-692X.12352
Samada L.H., Tambunan U.S.F. 2020. Biopesticides as promising alternatives to chemical pesticides: a review of their current and future status. OnLine Journal of Biological Sciences 20 (2): 66–76. DOI: 10.3844/ojbsci.2020.66.76
Silva V., Mol H.G., Zomer P., Tienstra M., Ritsema C.J., Geissen V. 2019. Pesticide residues in European agricultural soils – A hidden reality unfolded. Science of The Total Environment 653: 1532–1545. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.10.441
Sosnowska D. 2018. Konserwacyjna metoda biologiczna wsparciem integrowanej ochrony roślin i rolnictwa ekologicznego. [The contribution of conservation biological control method to integrated plant protection and organic farming]. Progress in Plant Protection 58 (4): 288–293. DOI: 10.14199/ppp-2018-040
Sosnowska D. 2019. Grzyby pasożytnicze i antagonistyczne w biologicznej ochronie roślin w Polsce. [Parasitic and antagonistic fungi in biological plant protection in Poland]. Progress in Plant Protection 59 (4): 223–231. DOI: 10.14199/ppp-2019-029
Sporleder M., Lacey L.A. 2021. Biopesticides. s. 463–497. W: Insect Pests of Potato: Global Perspectives on Biology and Management (P. Giordanengo, C. Vincent, A. Alyokhin, red.). Elsevier, Oxford, UK. DOI: 10.1016/b978-0-12-386895-4.00016-8
Šunjka D., Špela M. 2022. An alternative source of biopesticides and improvement in their formulation – recent advances. Plants 11 (22): 3172. DOI: 10.3390/plants11223172
Tkaczuk C. 2008. Występowanie i potencjał infekcyjny grzybów owadobójczych w glebach agrocenoz i środowisk seminaturalnych w krajobrazie rolniczym. [Occurrence and infective potential of entomopathogenic fungi in the soils of agrocenoses and semi-natural habitats in agricultural landscape]. Rozprawa naukowa nr 94. Wydawnictwo Akademii Podlaskiej, Siedlce, 160 ss.
Tkaczuk C., Majchrowska-Safaryan A., Harasimiuk M. 2016. Występowanie oraz potencjał infekcyjny grzybów entomopatogenicznych w glebach z pól uprawnych, łąk i siedlisk leśnych. [The occurrence and infective potential of entomopathogenic fungi in the soil of arable fields, meadows and forest habitats]. Progress in Plant Protection 56 (1): 5–11. DOI: 10.14199/ppp-2016- 001
Toader G., Chiurciu V., Maierean N., Sevciuc P., Burnichi V.F.F., Trifan D., Rîșnoveanu L., Cătălin-Ionuț E., Toader E.V., Ilie L. 2020. Economic advantages of using bacterial biopreparations in agricultural crops. s. 230–237. W: Agrarian Economy and Rural Development – Realities and Perspectives for Romania. International Symposium, 11th Edition. The Research Institute for Agricultural Economy and Rural Development (ICEADR), Bucharest.
Tomalak M. 2010. Rynek biologicznych środków ochrony roślin i przepisy legislacyjne. [Market for biological control agents and their legal regulation]. Progress in Plant Protection 50 (3): 1053–1063.
Wasilewska-Nascimento B. 2021. Niedoceniony potencjał grzybów owadobójczych w uprawie ziemniaka. [The underestimated potential of entomopathogenic fungi in potato cultivation]. Ziemniak Polski 31 (4): 40–48.
Woodrow J.E., Gibson K.A., Seiber J.N. 2018. Pesticides and related toxicants in the atmosphere. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology 247: 147–196. DOI: 10.1007/398_2018_19
Wrzaszcz W., Prandecki K. 2020. Agriculture and the European Green Deal. Zagadnienia Ekonomiki Rolnej/Problems of Agricultural Economics 365 (4): 156–179. DOI: 10.30858/zer/131841
Zhang W.J., van der Werf W., Pang Y. 2011. A simulation model for vegetable-insect pest-insect nucleopolyhedrovirus epidemic system. Journal of Environmental Entomology 33 (3): 283–301.
ZPP 2023. https://zpp.net.pl/wp-content/uploads/2023/04/17.04.2023-Stanowisko-ZPP-Redukcja-zuzycia-srodkow-ochrony-roslin-zagrozeniem-dla-polskiej-gospodarki-rolnej.pdf |
Progress in Plant Protection (2024) 64: 135-144 |
First published on-line: 2024-09-10 12:32:54 |
http://dx.doi.org/10.14199/ppp-2024-013 |
Full text (.PDF) BibTeX Mendeley Back to list |