Ochrana plodin prostřednictvím jejich správné výživy

Britští pěstitelé ztratili tento podzim polovinu sortimentu svých konvenčních pesticidů a další škrty přicházejí. Tyto změny si vynucují přehodnocení možností ochrany rostlin proti škůdcům a chorobám. Škůdci a choroby prospívají, když jsou rostliny příliš dobře živeny, rostou příliš rychle nebo strádají stresem. Manipulace s hnojivy sloužící k potlačování škůdců a chorob znamená znevýhodnění kauzálních organismů oproti plodinám, které jsou jimi napadány. To také znamená povzbuzování příznivých mikrobů, které žijí v prostředí těchto plodin a jsou antagonistické vůči škůdcům a chorobám, prostředky přirozené biologické ochrany.

Integrování těchto dvou přístupů cílenějším využíváním hnojiv nabízí nástroje pro potlačování škůdců a chorob, které jsou účinné a ještě ekologicky udržitelné. Užívání tohoto přístupu vyžaduje včasné plánování a znalost interakcí živin s plodinami, jejich škůdci a patogeny a příznivými organismy. Nakonec, je možno používat méně hnojiv a rovněž ušetřit peníze.

Například snášení vajíček hmyzu je ovlivňováno vhodností rostlin jako potravy pro jejich vyvíjející se larvy. Samičky běláska řepového (Pieris rapae) prozkoumávají potenciální hostitele řadou pátracích letů, přistání a kontaktních hodnocení. Skladba plodin, co se týká dusíku, síry a jiných živin, ovlivňuje výběr míst kladení vajíček a počet vajíček kladených hmyzem. Omezení dusíkatých hnojiv používaných pro brukvovité plodiny má za výsledek méně škůdců lákaných k plodině.

Infekce způsobená houbami je také ovlivňována nutričním stavem plodiny. Choroby listů jsou povzbuzovány bujným a šťavnatým vzrůstem, vyplývajícím z nadměrného používání dusíkatých hnojiv na základě amoniaku. Mnoho chorob pocházejících z půdy je omezováno změnami obsahu živin v půdě. Například přídavek vápníku snižuje dopad chorob způsobených houbami rodu Pythium a Aphanomyces, druhem Leptosphaeria maculans na brukvi, rodem Fusarium a druhem Plasmodiophora brassicae.

Klíčové živiny

Dusík je samozřejmě hlavní živinou zúčastňující se většiny aspektů růstu a reprodukce rostlin a má zvláštní význam ve vztahu ke škodám způsobených škůdci a chorobami. V některých případech nitrátový dusík potlačuje škůdce a patogeny a v jiných případech je výhodný amoniakový dusík. Proto pěstitelé vyžadují navrhnout svou strategii hnojení podle konkrétní plodiny.

Ale nadměrné používání dusíku povzbuzuje choroby. Mírné používání dusíku povzbuzuje aktivitu prospěšných půdních mikrobů stimulováním přirozených systémů biologické ochrany.

Fosfor a draslík kontrolují dodávku energie uvnitř rostlin, vstup a výstup jiných živin do kořenů a z kořenů, produkci karbohydrátů a výsledně velikost, růst a habitus plodin. Oběma živinám je připisována schopnost stimulovat resistenci rostlin vůči chorobám.

Vápník má strukturální, enzymatické a signální funkce v rostlinách a mikrobech. Strukturální vlivy zvyšují odolnost buněk a snižují možnost proniknutí patogenů do rostlin; enzymatické a signální funkce pomáhají aktivovat přirozené obranné mechanismy.

Vápník má hlavní úlohu podporovat aktivitu příznivých půdních mikrobů a ty zase omezují populace škůdců a patogenů. Tento účinek biologické ochrany má často za výsledek půdy, které se stávají supresivními vůči organismům způsobujícím choroby.

Síra v aminokyselinách má jeden z účinků takový, že inhibuje škůdce a choroby zvláště u brukvovitých plodin, cibule a česneku.

Železo je vyžadováno příznivými mikroby a ty na oplátku mohou způsobit zhoršení zásobování pro škůdce a patogeny, což snižuje jejich životaschopnost.

Bór má podobné účinky jako vápník a ačkoliv působení této živiny není tak dobře pochopeno, panuje názor, že i nepatrné množství může ovlivňovat rozvoj supresivních půd.

Interakce živin

Využití živin jako způsobu ochrany proti škůdcům a chorobám závisí na plodinách, které jsou odolné a nepodléhají stresu z nedostatku živin. Zajištění správného nutričního stavu vyžaduje účinný program hnojení doplňovaného pravidelnými analýzami tekutiny extrahované z pěstované plodiny. Ale neexistuje žádná náhrada za časté pravidelné pochůzky, při kterých jsou vizuálně sledovány časné známky nedostatku živin.

Například přidávání vápníku do půdy je dlouho uznávaným způsobem ochrany rostlin proti různým chorobám pocházejícím z půdy. Nedávný výzkum odhaluje, že vůči chorobě způsobené houbou Plasmodiophora brassicae existují přinejmenším tři účinky:

· Vápník stimuluje prospěšné mikroby, které omezují schopnost klíčení primárních spor houby Plasmodiophora brassicae, a to od klidového stadia spor v půdě k nalezení kořenů hostitelské rostliny.

· Vápník a bór omezují růst a reprodukci patogenu ihned uvnitř kořenů brukvovitých.

· Vápník zvyšuje celkově resistenci vůči chorobám u brukvovitých.

Dusík ve formě dusičnanu vápenatého nebo kyanamidu vápenatého zvyšuje účinnost vápníku při snižování dopadu onemocnění způsobeného houbou Plasmodiophora brassicae a jiných chorob pocházejících z půdy, jako například houby rodu Sclerotinia napadající salát. To kontrastuje s účinky dusičnanu amonného, který zvyšuje kyselost půdy a naopak snižuje populace prospěšných mikrobů. Jak se půdy stávají supresivními, příznivé mikroby rovněž přímo napadají škůdce a patogeny tím, že vylučují extracelulární enzymy, které patogeny odbourávají nebo je odpojují od dodávky klíčových živin. Příznivé mikroby například produkují látky zvané siderofory, které činí železo nedostupným pro škůdce a původce chorob. Tento proces poskytuje způsoby potlačování půdních patogenů jako například houby rodu Pythium a Aphanomyces.

Přidávání vápníku mění hodnoty pH půdy tak, že se stávají alkalickými a vystupňovává tyto procesy. Následně jsou tyto supresivní půdy podporovány uměle správnými praktikami hnojení.

Opatření

Pěstitelé by měli:

· Rozvíjet strategii podle jednotlivých plodin, která je zaměřena na podpoření přirozené suprese (potlačování) škůdců a chorob.

· Provádět pravidelné půdní analýzy v předstihu a dodržovat doporučení pro dusík, fosfor, draslík a mikroprvky.

· U polní zeleniny udržovat pH v hodnotě 6,5 pravidelnými aplikacemi vápence.

· Sledovat plodiny pokud jde o časné vizuální známky nedostatku živin.

· Rychle napravit nedostatek živin.

· Používat rychle působící zdroje vápence (například vápenné mléko z cukrovaru) jako doplňky před setím nebo přesazováním.

· Dusíkatá amoniová hnojiva jako hodnotná používat pro základní zálivku, ale nepoužívat jejich nadměrná množství ani jako hnojení na list.

· Používat dusík ve sloučeninách s vápníkem, například kyanamid vápenatý a dusičnan vápenatý, aby prosadili alkalické hodnoty pH půdy, které podpoří silné plodiny bez chorob a přirozeně stimulují příznivé mikroby antagonistické vůči škůdcům a chorobám.

· Používat dusičnan vápenatý jako vysoce rozpustný zdroj vápníku a dusíku, který je snadno přístupný kořenům a je velmi hodnotný jako hnojivo na list.

Vyhlídky do budoucnosti

Molekulární biologie začíná poskytovat vědecké rozumové úvahy o způsobech, kterými živiny ovlivňují škůdce a choroby.

To může konečně poskytnout šlechtitelům rostlin možnosti vytvářet kultivary uzpůsobené k maximalizaci účinnosti, se kterou využívají živiny jak pro růst, tak v obranných mechanismech proti škůdcům a chorobám. To bude snižovat množství hnojiv potřebných při zvyšování řady výhod pro pěstitele.

Moudřejší používání hnojiv bude měnit převahu ekologických a finančních výhod, od škůdců a chorob směrem k plodinám a příznivým mikroorganismům, které je obklopují.