Käesoleva tegevuse raames otsitakse võimalusi asendada ristõielise kultuuri sünteetiline taimekaitsevahend bioloogilise preparaadiga, mis on niisama efektiivne seenhaiguste ja putukate tõrjel
Keskkonnasäästlik suund taimekaitses liigub mikrobioloogiliste preparaatide kasutamise poole, kus toimeaineks on mõni pisike organism – seen või bakter. Mitmed bakterid eritavad oma elutegevuse käigus toksilisi ühendeid, mis putukatesse sattudes kahjuri hävitavad. Samas on ka spetsiaalselt putukatele haigust või surma tekitavaid seen-organisme. Entomopatogeense seene eose sattumisel putuka keha katva kutiikula pinnale hakkab see seal idanema, tungib putuka kehasse ning kasvades hävitab putuka.
Mikrobioloogiliste organismide kasutamine kahjuritõrjes on küll keskkonnasõbralikum kui sünteetiliste preparaatide kasutamine, kuid kahjuks on elusorganismide kasutamine tundlikum keskkonnamõjude suhtes. Mikroorganism võib küll kahjustaja vastu efektiivne olla, kuid kui keskkonnatingimused ei sobi, ei pruugi preparaat nö tööle hakata. Näiteks võib päikesekiirgus preparaadi toime kaotada. Lisaks tuleb arvestada, et kui preparaat töötab kahjurputuka vastu, on võimalik, et see mõjutab ka kasulikke putukaid.
Mesilaste abil preparaadi põllule kandmine
Erinevalt traditsioonilistest meetoditest kasutatakse uudsena taimekaitsevahendite taimikule viimisel meemesilaste abi, kes kannavad bioloogilised pulberpreparaadid õitele. Preparaadid sisaldavad erinevaid mikroorganisme, kelle efektiivsus kahjustajate tõrjumisel sõltub keskkonnatingimustest (temperatuur, niiskus ja päikesepaiste).
Katsete raames oleme rakendanud kahte alljärgnevat
bioloogilist preparaati:
- BotaniGard 22WP Beauveria bassiana
- Met52 Metarrhizium anisopliae
Kultuuride pritsimine suurte põllutöömasinatega on energia, vee- ja ajakulukas. Võimalus on lasta mesilastel, kes õitsvatele taimedele niikuinii lendavad ka taimekaitsevahend õitele viia. Sellist meetodit on edukalt rakendatud nii kasvuhoonetes kui avamaastikul. Ka Eestis on seda edukalt katsetatud hahkhallituse tõrjes aedmaasikatel. Tolmeldaja-kultuurtaim-taimekaitsevahend süsteemis on oluline leida õiged tegurid.
Esiteks on oluline, et preparaat, mida mesilane kannab oleks tõhus kahjuri vastu, kuid ohutu kandjale ja teistele putukatele, kes õisi külastavad.
Teiseks saab seda meetodit rakendada vaid õites asuva kahjustaja vastu. Rapsi puhul on õites hiilamardika vastsed, mitte valmikud. Valmikud teevad oma tegeliku kahju tükk aega varem, pungade arenemise faasis.
Kolmandaks tähtsaks osaks on, et mesilane, kes preparaati kannab tahaks ikka lennata just sellele taimele, kuhu preparaati on vaja kanda. Mesilaste toidutaimede eelistus mõjutab otseselt ka preparaadi edasikandmise tulemusi.
Preparaadid, mida katsetame sisaldab meie muldades tavapäraste mikroorganismide eoseid. Nende taimedele kandmise tulemusel suureneb taime lehtedel või õites seenhaiguste või putukate vastu võitlevate mikroorganismide hulk. See loob patogeenide arenguks ebasoodsa pinnase ning nakatab kahjurputukaid entomopatogeenidega.
Põldkatsed
2017. aastal rajati Eesti Maaülikooli katsepõllule lapikatse, kus õitsvat taimikut pritsiti hiilamardikate tõrjumiseks preparaadiga BotaniGard 22WP. Katselappidel hinnati kasvavate taimede õite arvu, mis näitas, et see oli mõnevõrra kõrgem just preparaadiga pritsitud lappidel.
Katsepõllult korjati mardikaid ja toideti neid laboris puhta materjaliga, et näha, kas õites olnud mardikad on nakatunud. Lisaks tehti laborkatse, kus loodusest korjatud hiilamardikaid hoiti Petri tassides, mille põhjas oli preparaadiga pritsitud filterpaber imiteerimaks töödeldud pinnaga kokkupuudet. Toiduks pakuti mardikatele puhtaid rapsiõisi. Preparaadist tingitud suremus ilmnes mardikatel alles 4-6 päeval peale pritsimist.
Preparaadi nakatamisvõimet kontrolliti laborkatses ka meemesilastel ja karukimalastel, kellele preparaat oluliselt ei mõjunud. Arvatavasti ei lase mesilaste karvane keha seene eostel kutiikulani jõuda.
Beauveria bassiana nakkus hiilamardikatel. Foto: Eveli Eliaser
Hiilamardikate loendus katselappidel (2018).
Preparaatide segust põhjustatud Beauveria bassiana ja Metarhizium anisopliae seganakkus hiilamardika vastsetel.
Sega nakkusega hiilamardika valmik. Fotod: Anne Must
2018. aastal rajati Eesti Maaülikooli katsepõllule lapikatse. 20 katselappi rajati 2 ha suuruse suvirapsi põllu sisse. Katselappe pritsiti veega, 1x, 2x, 5x ja 10x normidega (arvestades pakil kasutamiseks ette nähtud doosi). Erinevate töötlusvariantidega lapid paiknesid juhusliku järjestuse alusel, et viia miinimumi mikroklimaatilistest tingimustest või mullastiku muutlikkusest tingitud mõjud.
Katselappidelt korjati hiilamardikaid, et hinnata nende suremust. Saagikoristuse järgselt arvutati iga töötlusviisi korral keskmine saagikus. Sel suvel oli hiilamardikaid rohkelt ja katselappidel mardikate arvu erinevust ei esinenud. Hiilamardikad on hästi liikuvad putukad ning katselappide mõõtmed ei piira nende vaba liikumist. Mistõttu, isegi, kui mardikad nakatusid, võisid järgmise püüdmiskorra ajaks lappidel juba uued mujalt tulnud mardikad olla. Pritsimisjärgselt korjatud mardikate hulgas täheldati laboris suremust kuuendast pritsimisjärgsest päevast alates, kuid kontsentratsiooni tõstmine mardikate suremust ei tõstnud.
2019. aastal viidi katsed läbi põllule püstitatud putukakindlates paviljonides, et hinnata hiilamardikate vastsete nakatumist kui preparaati viivad õitele kimalased. Preparaatidena kasutati nii BotaniGard 22WP kui Met52. Tulemuste hindamiseks loendati rapsitaimede vahele asetatud vesipüünistesse laskunud hiilamardika vastsete arvu ja hoiti vesivannist korjatud vastseid söötmel, et nakatunud vastsetest patogeenid välja kasvaksid. Leiti, et kimalased said oma ülesandega hästi hakkama ning mõlemad preparaadid, eriti aga kahe preparaadi segu vähendas õitest väljuvate hiilamardika vastsete arvu ning vastsed olid preparaatidega ka nakatunud.
Pildil võrkudega kaetud katselapid, kus kimalased kannavad preparaate rapsi õitele. Foto: Anne Must.
2020. ja 2021. aastal rajati talirapsi tootmispõldudele katsed, kus meemesilasi kasutati preparaadi BotaniGard 22WP kandjatena rapsi õitele. Esimesel aastal paiknes mesila rapsipõllust umbes 700 m kaugusel, teisel aastal paiknesid mesilad viie erineva rapsipõllu ääres 10-200 m kaugusel põllust. Lootsime leida Beauveria bassiana eoseid rapsi õitelt. Selleks kogusime õisi erinevatelt kaugustelt rapsi põllu mesilapoolsest servast. Viisime läbi molekulaarse analüüsi, et õitelt eoseid tuvastada. Kuigi metoodika töötas kontrollõitega, kuhu viisime tahtlikult suure koguse preparaati, ei leidnud me ühtki usaldusväärset tõendit mesilaste poolt õitele viidud preparaadist (DNA meetodiga tuvastatakse ka surnud eostest DNA). Arvatavasti tuleks kasutada palju rohkem mesitarusid ja preparaati tuleks lisada korduvalt päeva jooksul, et suureneks õitele viidava materjali hulk. Kuigi me ei kontrollinud, kas katsetarude mesilased rapsi õisi külastasid, täheldasime aktiivset lendlust tarudest põllu suunas.
Hiilamardikate vastsete arvu vähenemist oli märgata tunnel-katselappidel, kuhu kimalased viisid kas BotaniGard 22 WP, Met52EC või nende segu:
Talirapsipõllult erinevalt kauguselt kogutud õieproovide PCR-i tulemused B. bassiana tuvastamiseks sobiva praimeriga (foto all). M, marker; POS, positiivne kontroll (näidatud noolega); NEG, negatiivne kontroll. Õitelt preparaadi tuvastamise korral oleks pidanud positiivse kontrolliga sarnased triibud (sarnasel kõrgusel) ilmuma korjepäevade kaugust tähistava numbri alla. Autor: Anne Must.
Meemesilaste tarudele paigaldatud jaotuskasti preparaadi lisamine. Foto: Kristel Karise
Ülal maa-ameti kaardipilt, millele on kollase noolega märgitud mesila asukoht ning punaste ringidega õieproovide kogumise kohad.
Tulemused
- Valmikute suremuse tase on efektiivse kontrolli saavutamiseks kummagi kasutatud preparaadiga liiga madal või liiga aeglane, kuid pikemas perspektiivis võib aidata vähendada uue põlvkonna arvukust.
- Mõlemad preparaadid nakatavad hiilamardikate valmikuid, kuid mõju on liiga aeglane.
- Mõlemad preparaadid nakatavad õites olevaid vastseid ja vähendavad seeläbi järgmise põlvkonna arvukust. Mulda nukkuma suunduvate vastsete hulk on väiksem.
- Kumbki preparaat ei sobi hiilamardikate tõrjumiseks pungade kahjustamise faasis, sest mõju on liiga aeglane.
- Meemesilaste abil õitele kandmiseks tuleb teha veel täiendavaid katseid, et selgitada, kui palju mesitarusid ja kui palju pulbrit oleks vaja, et mesilaste töö efektiivne oleks.
- Neid preparaate saaks kasutada toetava meetodina suureks muutunud hiilamardikate populatsiooni vähendamiseks.
Pritsitud filterpaberiga minitarudes elavad meemesilased. Foto: Eveli Eliaser.
Ohtlikkus tolmeldajatele
Meemesilaste ja karukimalaste puhul ei täheldatud olulist suremuse tõusu kokkupuutel preparaadi BotaniGard toimeainega Beauveria bassiana sisaldavate õite või filterpaberiga. Seda kinnitavad ka mitmed teadusartiklid. Meemesilaste kasutamisel preparaadi siirutajatena tuleb kasutada meetodit, mis takistaks mesilastel tarru sisenedes läbida pulbrianumat. Taru sise-temperatuur on kõrgem, kui B. bassiana arenemiseks vajalik. Väliskeskkonnas mesilaste keha pinnale sattudes ei ohusta preparaat mesilasi märkimisväärselt, sest keha katvad karvad takistavad seene eoste sattumist mesilaste kutiikulale ning mesilaste harjumus keha õietolmust puhastada eemaldab enamuse seeneeostest.
Kuna preparaadi kandumine dispanserist otse tarru on välistatud ning mesilased kaotavad enamiku kantavast pulbrist lennu käigus, võib tarru sattuda vaid väga väikeses koguses pulbrit. Kõik pulbri koostisosad on looduslikku päritolu (savi, B. bassiana) ning B. bassiana on ka Eesti looduses esinev seen, millega mesilased puutuvad kokku ka tavaolukorras. Seega on tarudest võetud mesi turustatav.
Tooltip content
Täppistaimekaitse meetodite efektiivsuse hindamine ristõielistele kultuuridele innovatsioonitegevus viidi läbi Eesti maaelu arengukava 2014–2020 meetme 16 „Koostöö“ raames. Innovatsioonitegevuse eelarve oli 100 000 € ja periood 06.03.2017 – 06.01.2022.
Partner:
Eesti Maaülikool – Reet Karise, Marika Mänd, Anne Must, Angela Ploomi, Egle Liiskmann
Kasulikud lingid
Karise, R.; Soosaar, R.; Leet, K. (2021). KEEMIAST VABAKS: 11 bioloogilist taimekaitsevahendit Eestis. Maaleht, 35 (1796), 30−31, 02.09.2021.
Karise, R.; Must, A.; Mänd, M. (2019). Bioloogilise insektitsiidi BotaniGard 22WP potentsiaal hiilamardikate tõrjel. Metspalu, L.; Luik, A (Toim.). Teaduselt Mahepõllumajandusele (52−57). SA Eesti Maaülikooli Mahekeskus.
Karise, R.; Raimets, R.; Bontšutšnaja, A.; Mänd, M. (2017). Mikroobne biopreparaat rapsikahjurite tõrjeks: potentsiaal ja võimalikud ohud. Metspalu, Luule (Toim.). Teaduselt mahepõllumajandusele (64−69). SA Eesti Maaülikooli Mahekeskus.
Eliaser, E. magistritöö, 2018, (juh) Marika Mänd; Reet Karise. Naeri-hiilamardikate (Brassicogethes aenus Fab.) ja tolmeldajate nakatumine entomopatogeense seenega Beauveria bassiana kasutades preparaati BotaniGard 22WP rapsil (Brassica napus L.), Eesti Maaülikool.