From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Innovatív integrált növényvédelmi
módszerek és eszközök a kukoricára
alapozott növénytermesztési
rendszerekben
Bán Rita, Dorner Zita, Kiss József, Lévay Nóra, Papp Komáromi Judit, Pálinkás Zoltán, Posta Katalin,
Szalai Márk, Terpó István és Veres Andrea (Szent István Egyetem, Növényvédelmi Intézet, Gödöllő)
Food Quality and Safety
6TH FRAMEWORK PROGRAMME
Kukorica vetésváltás Tolna megyében.
© Kiss J., SZIE
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Az elemzés célja és háttere
Innovatív integrált növényvédelmi módszereknek és eszközöknek tekintjük (saját megfogalmazásunk
szerint) azokat a lehetőségeket, amelyek elvben 5-10 éven belül a kukoricára alapozott
növénytermesztési rendszerekben a gyakorlati felhasználásra elérhetők lesznek. Az Európai Unió
stratégiai döntése értelmében 2014-ig valamennyi tagállamnak alkalmazni kell azon Integrált
Növényvédelmi elveket (Framework Directive 2009/128/EU), amelyek hozzájárulnak a peszticid
felhasználás csökkentéséhez és környezetbarát, fenntartható technológiák bevezetéséhez. Tolna és
Békés megyei gyakorlati szakemberek bevonásával elemeztük, hogy a különböző innovatív integrált
védelmi módszerek és eszközök, melyek összhangban vannak a fenntartható peszticid használat
célkitűzésével, milyen hatással lehetnek (pozitív, semleges, illetve negatív hatások) termelési,
környezeti, ökonómiai és szociális szempontból. Az elemzésben szaktanácsadók, egyetemi oktatók,
kutatók, gazdálkodók, és mezőgazdasági termékeket értékesítő szakemberek vettek részt.
A kukoricára alapozott növénytermesztési rendszerek
Magyarországon a kukorica termesztése egyes régiókban, így például Tolna és Baranya megyékben is,
nagy hagyományokkal bír, és nagy területen folyik. A tanulmány „kukoricára alapozott termesztési
rendszer” kifejezés alatt azt a gazdálkodási rendszert érti, melyben a kukorica részaránya és szerepe
meghatározó. A konvencionális gazdaságokban a kukoricára alapozott termesztési rendszerekben a
kukorica részarányát a kölcsönös megfeleltetési rendszer (cross complience) szabályozza, melynek
értelmében egy területre maximum 3 éven keresztül lehet ismételten kukoricát vetni. A magyarországi
szántóföldi integrált növénytermesztési célprogram ezen felül megszabja, hogy az őszi búza, szemes
kukorica és napraforgó együttes részaránya legfeljebb 60 %, a pillangós növények részaránya legalább
10 % lehet. Régiós viszonylatban, e szabályok betartása mellett is, ha a környezeti adottságok
megfelelőek, nagy területarányban fordulhat elő a kukorica, akár monokultúrában történő
termesztése.
A szakemberek a következő innovatív módszereket és eszközöket emelték ki, melyek a jövőben
valószínűleg sikeresen alkalmazhatóak lesznek a kukoricára alapozott integrált termesztési
rendszerekben:
Toleráns és rezisztens (nem GM) kukorica hibridek
Az új toleráns illetve rezisztens kukorica hibridek megjelenése folyamatos. Ezek a hibridek magas
termőképességűek, és ellenállóak egy vagy több betegségre, kártevőre (pl. Fusarium fajok,
kukoricamoly-Ostrinia nubilalis Hbn.), illetve egyes környezeti stresszekre (pl. szárazságtűrő
hibridek). A toleráns és rezisztens hibridek választásával és termesztésével csökken a károsítók által
okozott termésveszteség, néhány kórokozó gomba (pl. Fusarium fajok) termelte mikotoxin által
okozott szennyeződés, mely élelmiszer- és takarmánybiztonsági szempontból fontos, valamint
csökkenthető vagy elkerülhető a különböző peszticidek használata.
Géntechnológiával módosított (GM) kukoricák termesztése
Mint innovatív, az integrált növénytermesztési rendszerbe beilleszthető elemet meg kell említenünk a
GM kukoricák termesztésének lehetőségét. Az EU-n belül minden tagországnak van egy Nemzeti
Fajtalistája, mely tartalmazza azokat a fajtákat-hibrideket, amelyek az adott országon belül forgalomba
kerülhetnek. Magyarországon jelenleg nincs GM kukorica a Nemzeti Fajtajegyzékben. A GM
kukoricák rezisztensek lehetnek egy vagy több kártevővel (amerikai kukoricabogár, Diabrotica
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Bt és herbicid toler áns kukorica hibridek környezeti hat ás-
vizsgálata. © Kiss J., SZIE.
virgifera virgifera LeConte; gyapottok
bagolylepke, Helicoverpa armigera
Hbn., kukoricamoly, Ostrinia
nubilalis Hbn.), illetve toleránsak
bizonyos herbicidekkel (pl. glifozát
vagy más engedélyezett
hatóanyagokkal), vagy környezeti
tényezőkkel (szárazság) szemben.
Attól függően, hogy milyen géneket
építenek be hibridekbe, lesz a GM
kukorica rezisztens egyes
célkártevőkkel és/vagy toleráns egyes
herbicidekkel szemben. A fenti
tulajdonságoknak köszönhetően, a
GM kukoricatáblákban kevesebb
peszticid kijuttatására kerülhet sor.
Vetésváltási rendszer
megfelelő kialakítása
A vetésváltási tervet a kukoricára
alapozott termesztési rendszerekben a
kölcsönös megfeleltetési rendszer
(cross compliance) előírásai, illetve
azokon a területeken, melyek az
integrált szántóföldi növény-
termesztési célprogramban is szerepelnek, az ide vonatkozó szabályok alapján kell elkészíteni. A
szabályozás lehetővé teszi, hogy egy adott területre 3 éven keresztül kukorica kerüljön. Az amerikai
kukoricabogár (Diabrotica virgifera virgifera LeConte) megjelenésével a kukorica önmaga utáni
termesztése azonban egy sokkal komplexebb kérdéssé vált. Az amerikai kukoricabogár
imágóaktivitásának felvételezésére, illetve a következő évi lárvakártétel becslésére a Pherocon AM
sárga ragadós lapcsapda, Csalomon csapdák, illetve az egyedi növényvizsgálat alkalmas. Az
eredmények alapján tudja a gazdálkodó eldönteni, hogy szükséges-e az imágók okozta
terméscsökkenés kockázatát állománykezeléssel csökkenteni az adott évben, illetve hogy adott
területre milyen biztonsággal kerülhet ismét kukorica a következő évben. Kritikus egyedszám felett a
gazda dönthet a lárvakártétel elleni inszekticides kezelés vagy vetésváltás mellett. 40 imágó/Pherocon
AM csapda/hét, illetve 1 imágó/növény esetében a következő évben a lárvakártétel megjelenése
valószínű, ha a területre ismét kukorica kerül. Előfordul azonban, hogy egyes táblákon, a
kukoricabogár imágók egyedszáma olyan csekély, hogy a kukoricát önmaga után is lehet inszekticides
védekezés nélkül is biztonsággal vetni. Regionális szinten, így kialakul egy bizonyos önmaga után
termesztett- és első éves kukorica részarány. Az önmaga után termesztett kukorica részarányának
helyes kialakításával egyes modellek szerint csökken a kukoricabogár populációja. Másrészről így
csökken annak valószínűsége, hogy az amerikai kukoricabogár imágók más, nem kukoricatáblákba
helyezik le tojásaikat, és így az azt követő elsőéves kukoricatáblákban is megjelenjen a lárvakártétel.
Az USA-ban megjelent, vetésváltás toleráns faj megjelenése egyes vélemények szerint az állandó szója-
kukorica vetésváltás miatt következett be. Európában eddig még nem figyeltünk meg lárvakártételt
első éves kukoricában nagyobb területen, a táblaszegélytől távol.
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Zöldtrágya nö-
vények (mustár
és olajretek).
© Gyuricza Cs.,
SZIE.
A károsítók megjelenésének és kártételének korai előrejelzése
Az amerikai kukoricabogár
esetében az imágóaktivitás
megfigyelése Pherocon AM
sárga ragadós lapcsapdákkal,
Csalomon csapdákkal vagy a
növényenkénti egyedszám
vizsgálat lehetővé teszi, hogy
az imágó egyedszám alapján a
gazdálkodók megfelelő döntést
hozzanak a kártevő elleni
védekezésre (lásd még:
http://www.endure-
network.eu/endure_publicatio
ns/endure_publications2 ). Az
innovatív, korai detektálási
lehetőségek közé tartozik pl.
az akusztikus detektálási
módszer, mely a kártevők
mozgása és kommunikációja
által keltett hangok mérése
alapján becsüli meg a károsító
populáció nagyságát.
Lehetőség van az egyes gyomnövények (pl. parlagfű, Ambrosia artemisiifolia L.) gócpontjainak
műholdas meghatározására, és ezáltal a gócponton történő célzott védekezésre. A polimeráz-
láncreakció (PCR) alkalmazása lehetővé teszi egyes vírus, baktérium és gombafajok megjelenésének
korai detektálását, és a védekezés időpontjának helyes megválasztását.
Zöldtrágya növények szerepe a vetésváltásban
Pherocon AM sárga ragadós lapcsapda Diabrotica imágók egyeds ű-
rűségének becslésére. © Kiss J., SZIE.
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
A zöldtrágya növények a talajba bedolgozva javítják annak fizikai, biológiai állapotát, a tápanyag-
gazdálkodást, védik a felszínt az eróziótól, deflációtól. Intenzív gyökérnövekedés révén biológiai lazító
hatást fejtenek ki a talajban, csökkentve ezzel tömör záróréteg kialakulásának az esélyét. Az
állatállomány jelentős csökkenése, és az ebből adódó szerves-trágya hiány miatt a zöldtrágya növények
a jövőben hangsúlyosabbá, a vetésváltás fontos elemévé válhatnak a vetésforgóba megfelelően
beillesztve. Ennek megfelelően, Magyarországon az integrált szántóföldi növénytermesztési
célprogram előírja, hogy 5 év alatt legalább egyszer zöldtrágya növényt kell termeszteni. A
zöldtrágyázás pozitív tápanyagmérleget és más előnyöket is garantáló hatását akkor használjuk ki, ha
biztosítjuk a jó talajmunkákat, mivel ezen növényi maradványok nem megfelelő mértékű bedolgozása
élőhelyet teremt számos növénypatogén gomba (Aspergillus, Fusarium, Pythium) átteleléséhez.
Takarónövények
A talaj takarására számos növény használható. Kukoricára alapozott növénytermesztési
rendszerekben az egyéves növények szolgálhatnak talajtakaró növényként, melyek többnyire késő
ősztől tavaszig borítják a talajt. A megfelelően megválasztott takarónövény javítja a talaj
vízháztartását, lazítja a talajszerkezetet, elősegíti a csapadék beszivárgását, megelőzi a tápanyag
kimosódást. Segítségükkel csökkenthető az erózió mértéke is. A takarónövények mindemellett a
hasznos élő szervezetek élőhelyeiként is szolgálnak, és elősegítik a talajban élő mikroorganizmusok
nagyobb fajgazdagságát is, mely előnyös a tápelemfelvétel szempontjából. Az őszi egyéves
takarónövények használatának célja a gyomszabályozásban az, hogy megfelelő reziduumot (növényi
maradványt) állítsanak elő, kedvezőtlen környezetet teremtve ezzel a gyomok megtelepedéséhez és
csírázásához. Magyarországon a szélsőséges időjárási jelenségek (elsősorban aszály, ritkábban túlzott
csapadékbőség), leginkább a nyári időszakban jelentkeznek, emiatt e módszer csupán egyes kisebb
területeken bírhat jelentőséggel.
Döntéstámogató rendszerek
A döntéstámogató rendszerek részei (Decision Support Systems, DSSs) a matematikai modellek,
amelyek segítségével pontosan meghatározható, hogy mikor és milyen beavatkozásra, védekezési
eljárásra van szükség. Ezen rendszerek segítségével csökkenthető a peszticid használat, illetve
gazdaságosabbá tehető a termesztés, melyek összességében egyaránt pozitív hatással vannak a
természeti és társadalmi környezetre.
Modellek a kártevő-populációk felszaporodásának előrejelzésére
Számos modell foglalkozik Magyarországon (is) a kukoricára alapozott integrált termesztési
rendszerek legjelentősebb kártevőinek (kukoricamoly-Ostrinia nubilalis Hbn. és amerikai
kukoricabogár-Diabrotica virgifera virgifera LeConte) megjelenésével, populációdinamikájával, illetve
régión belüli felszaporodásával. A modellek alkalmazása lehetővé teszi adott régión belül olyan
vetésváltási rendszer kialakítását, amellyel elkerülhető a kártevők felszaporodása, illetve minimális
szintre csökkenthető az inszekticid használat.
Modellek a gyomszabályozásban
Egyes modellek a gyomok megjelenésének és felszaporodásának előrejelzésére szolgálnak. A
számításokhoz szükséges alapadatokat a tábla aktuális állapota alapján kell megadni. A csírázó, kelő
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Virágzó táblaszegély, Békés
megyében. © Kiss J., SZIE.
félben lévő gyomok felvételezésére szkenner alkalmazható, melyet a táblán közlekedő (pl. vetőgép)
gépre szerelnek. A modellek alkalmazásával pontosan meghatározható, hogy mikor és milyen
gyomszabályozási lépésre van szükség az adott területen. Ennek hatására csökken a herbicidhasználat,
növekedhet a mechanikai gyomszabályozási eljárások aránya, illetve megjelenhetnek más, alternatív
gyomszabályozási eljárások (pl. mulcsozás) is.
A hasznos élő szervezetek (ragadozó és parazitoid ízeltlábúak)
támogatása
A hasznos élő szervezetek élőhelyeinek (virágos táblaszegélyek, erdősávok, stb) kialakítása és védelme
az integrált növénytermesztési rendszer egyik alappillére. Ezek a területek folyamatosan biztosítják a
hasznos élő szervezetek fennmaradását, illetve a kukoricatáblába történő betelepülését. Egyes kártevők
természetes ellenségei hatékonyan tudják csökkenteni a kártevők populációját (pl Trichogramma fajok
a kukoricamolyt), így jelenlétük és populációjuk növekedésének támogatása közvetlen gazdasági
hasznot is hoz, valamint csökkenthető az inszekticid felhasználás. A hasznos élő szervezetek
megjelenésének, felszaporodásának előrejelzésére szintén léteznek modellek, melyek segítségével
megbecsülhető, hogy milyen mértékben számíthat a gazdálkodó a betelepülésükre. A hasznos élő
szervezetek között megtalálhatóak olyan talaj-mikroorganizmusok is (pl. mikorrhiza gombák,
antibiotikum termelők stb.) melyek alkalmazása még igen csekély a szántóföldi növénytermesztésben,
de közvetett és közvetlen pozitív hatásuk miatt alkalmazásuk elterjedésének növekedése várható a
következő években.
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Diabrotica lárvakár értékelése, FAO
GTFS/RER/017 ITA projekt.
© Kiss J., SZIE.
Precíziós növényvédelem
A precíziós növényvédelem alapja, hogy műszaki-térinformatikai alapon meghatározzák azokat a
gócpontokat, területeket, ahol a gyomszabályozás kapcsán a növényvédelmi beavatkozásra szükség
van. Általában a gyomszabályozási módokat egységesen alkalmazzák az egész táblán, de az információs
technológia fejlődése (a térbeni helymeghatározás) lehetővé teszi a termelőknek, hogy direkt
védekezési módszereket alkalmazzanak a táblán belül. A helyspecifikus gyomszabályozás magában
foglalja a gyompopulációk térbeni variabilitásának meghatározását és a herbicidek szelektív
alkalmazását. Ezáltal csökken a herbicidhasználat, a herbicidek kijuttatásának költsége, valamint nő a
hatékonyság és a jövedelem.
Innovatív védekezési lehetőségek a kártevőkkel szemben
Az innovatív kártevő elleni védekezési módszerek közé tartozik a kémiai kommunikációs anyagok
alkalmazása szabadföldön. A feromon légtértelítéssel elérhető a párosodás megakadályozása, más
kémiai anyagokkal csökkenthető, vagy növelhető a táplálkozási hajlandóság. A kukoricabogár elleni
védekezésben Magyarországon is alkalmazott az ún. Invite-technológia. Ebben az esetben a
kukoricabogár által kedvelt ízanyag (kukurbitacin) alkalmazásával a kukoricabogár imágók
táplálkozását kihasználva, csökkentett inszekticid mennyiséget juttatnak ki. A push-pull (taszít-vonz)
stratégia alapja, hogy a szabadföldi táblába olyan kémiai anyagokat juttatnak ki, vagy olyan
növényeket telepítenek, melyek a kártevőkre riasztó hatással bírnak, míg egy közeli kisparcellában,
ahol ugyanazt a növényt termesztik, olyan kémiai anyagokat juttatnak ki, melyek vonzó hatást
gyakorolnak a kártevőre. A kémiai kommunikáció anyagainak (feromon, repellens, stb.)
alkalmazásával megszüntethető az inszekticid használat, illetve csökkenthető a kijuttatott inszekticid
mennyisége. Az innovatív védekezési eljárások ma még kevésbé alkalmazott, de növekvő ága a patogén
gombákkal szemben szántóföldi körülmények között permetezéssel kijuttatott antagonista
mikroorganizmusok alkalmazása. Ennek a módszernek a hatékonyságát azonban jelentősen
befolyásolja, hogy még a fertőzés kezdetén tudja csak előnyös hatását kifejteni.
Kommunikáció és közösségi szintű döntéshozatal
A mezőgazdasági szereplők (gazdálkodók, kutatóintézetek,
szaktanácsadók, mezőgazdasági termékeket előállító és
értékesítő cégek) közötti többirányú kommunikáció
erősítése növelné a szereplők tudásszintjét, és erősítené az
integrált növényvédelmi eszközrendszerek fejlesztését illetve
alkalmazását. Térségi szinten a gazdálkodók közösségi szintű
döntéshozatala mindenképpen az integrált növényvédelmi
stratégia erősödéséhez vezetne. Magyarországon, a FAO „A
kukoricabogár elleni integrált védekezés kialakítása” (FAO-
IPM for WCR) projekt keretén belül valósult meg közösségi
szintű döntéshozatal az amerikai kukoricabogár elleni
védekezésben. A gazdálkodók az év folyamán felvételezték az
amerikai kukoricabogár imágószámot a kukoricatáblákon,
majd az ősz folyamán közösen elemezték a fogási
eredményeket, és jelölték meg azokat a táblákat, ahol a következő évben a kukoricatermesztés
kockázatossá vált. A közösségi szintű döntéshozatal informatikai hátterének megteremtése,
adatbázisok létrehozása, lefektetné a közösségi döntéshozatal alapjait.
From Science to Field
Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide Number 6
Innovatív integrált növényvédelmi
módszerek és eszközök a kukoricára
alapozott növénytermesztési
rendszerekben
Összefoglalás
Gyakorlati szakemberek bevonásával elemeztük, melyek azok az integrált növényvédemi
gyakorlatban is alkalmazható, innovatív eszközök és eszközrendszerek melyek 1.) a károsítók
szintjét az elfogadható küszöbérték alatt tartják és beilleszthetők a termesztési gyakorlatba 2.)
csökkentik a peszticidhasználatot 3.) alkalmazásuk kezdete után 3-4 éven belül kimutatható
gazdasági megtérülésük 4.) mind a mezőgazdaság által közvetlenül érintett, mind a szélesebb
értelemben vett társadalom által elfogadottak.
A szórólap javaslatokat tartalmaz az 5-10 év múlva forgalomba kerülő, európai és világszinten is
innovatívnak tekintett növényvédelmi eljárásokról, melyek alkalmazása a kukorica alapú
növénytermesztési rendszerekben Magyarországon is megvalósítható. Áttekinti továbbá a fenti
innovatív eszközök azon elemeit, amelyek már a mai, napi gyakorlatban is alkalmazhatóak.
További információért lépjen kapcsolatba:
Kiss József, Növényvédelmi Intézet, Szent István Egyetem, Páter K. u. 1., 2100 Gödöllő,
Magyarország. Tel: (+36) 28 522 000/1771. E-mail: Jozsef.Kiss@mkk.szie.hu
ENDURE
Az ENDURE akronim a „European Network for the Durable Exploitation of Crop Protection
Strategies” rövidítését takarja. Az ENDURE tehát Európai Hálózat a Növényvédelmi Stratégiák
Tartós Kiaknázására. Az ENDURE szakmai kiválósági hálózat (Network of Excellence -NoE),
melynek két alapvető célja van: újrastrukturálni a növényvédelmi termékek használatára
vonatkozó európai kutatás-fejlesztést, valamint világszinten vezető szerepet betölteni a
fenntartható növényvédelmi stratégiák fejlesztésében és gyakorlati hasznosításának
kivitelezésében. A fenti célokat az alábbi aktivitások mentén éri el:
> Hosszútávon együttműködő növényvédelmi kutatói közösség kiépítésével
> A végfelhasználók felé széleskörű, rövidtávon már alkalmazható növényvédelmi stratégiák
közvetítésével
> A fenntartható növényvédelemhez szükséges holisztikus megközelítés kidolgozásával
> A növényvédelmi szabályozások áttekintésével és információközvetítéssel a növényvédelmi
politikai döntéshozatal és szabályozás változásáról. Tíz európai országból tizennyolc szervezet
tagja az ENDURE projektnek, mely négy éven (2007-2010) át tart, az Európai Bizottság hatos
keretprogramjának által finanszírozott, és az 5. prioritási kategóriába (élelmiszerminőség és
biztonság) tartozik.
Az ENDURE Információs Központ honlapja:
www.endure-network.eu
A szórólap részben az EU anyagi támogatásával (Projektszám: 031499) készült. Az ENDURE
által adott nyilvántartási száma: Maize Based Cropping Systems (MBCS) Case Study - Guide
Number 6, published in September, 2010.
© A fényképek sorrendje: A.S. Walker; INRA, C. Slagmulder; JKI, B. Hommel; Agroscope ART; SZIE; INRA, N.
Bertrand; Vitropic; INRA, F. Carreras ; JKI, B. Hommel; INRA, J. Weber; INRA, J.F. Picard; JKI, B. Hommel
