Czysta gleba dla zdrowych plonów

Przez szereg lat do dezynfekcji gleby w uprawach m.in. warzyw na świecie używano bromku metylu. Substancja ta jednak ze względu na szkodliwość dla warstwy ozonowej została na podstawie Protokołu Montrealskiego w 2005 r. wycofana z użycia. Już przed tą datą w większości ośrodków naukowych w Europie i Ameryce Północnej trwały prace nad znalezieniem alternatywnej metody odkażania. Dobre efekty przynosiło zarówno zastosowanie innych substancji chemicznych, jak i metod niechemicznych. 

Odkażanie gleby jest powszechnie nazywane fumigacją. Słowo to pochodzi od łacińskich fumigatus/fumigare, które oznaczają dymienie, kadzenie. Fumigacja jest zatem metodą zwalczania szkodników (np. owadów i gryzoni) i sprawców chorób (grzybów, bakterii, wirusów i in.) za pomocą substancji chemicznych w formie dymu, pary lub gazu, gdyż fumiganty są środkami ochrony roślin działającymi w fazie gazowej. Do odkażania gleby można także wykorzystać metody niechemiczne takie, jak gorąca woda, para wodna o wysokiej temperaturze lub biofumiganty, np. zmielone nasiona kapusty abisyńskiej (Brassica carinata) czy gorczycy białej (Sinapsis alba).

Praktyczne wskazówki

W Polsce do odkażania gleby zgodnie z obowiązującymi rejestracjami można wykorzystać dwie substancje czynne z grupy fumigantów metyloizotiocyjanianowych (MITC): metam sodowy (jako środek Nemasol 510 SL) i dazomet (substancja czynna środka Basamid 97 GR). Nemasol 510 SL oraz Basamid 97 GR efektywnie zwalczają:

*nicienie – wolnożyjące, tworzące cysty oraz guzaki korzeniowe (są one niewidoczne gołym okiem, a badanie na ich obecność w glebie musi być zlecane specjalnemu laboratorium);

*owady glebowe – drutowce, pędraki itp.;

*chwasty – kiełkujące nasiona większości chwastów jedno- i dwuliściennych;

*patogeny powodujące: zgorzele siewek (Pythium spp, Phytophthora spp, Rhizoctonia solani, Thielaviopsis basicola); gnicie korzeni i podstawy łodyg (Pythium spp, Stromatinia spp, Pyrenochaeta lycopersici, Sclerotinia sclerotiorum, Didymela lycopersici i inne); uwiądy (Fusarium spp, Verticillium spp).

Odkażanie gleby metamem sodowym zarejestrowane jest w uprawie truskawek i mogą wykonywać je jedynie przeszkolone ekipy fumigacyjne. Wykorzystują do tego specjalne maszyny: inżektor rotacyjny do pracy na polach o małej powierzchni lub w tunelach, aplikatory Mix-Tiller (Forigo), inżektory Imants do stosowania na większych areałach.

Druga substancja – dazomet, jest składnikiem środka stosowanego głównie w uprawach pod osłonami: papryki, pomidorów, ogórków, sałaty, rzodkiewki, a także szklarniowych roślin ozdobnych. Dazomet standardowo jest wprowadzany w glebę na głębokość 20 cm, a w przypadku zwalczania grzybów powodujących uwiądy i gnicie korzeni – na 30 cm. Dla uzyskania wysokiej skuteczności zabiegu należy zapewnić równomierną dystrybucję preparatu w odkażanej warstwie podłoża, czyli wymieszać dazomet z glebą. Do tego celu można wykorzystać rotacyjną łopatę mechaniczną lub glebogryzarkę o L- lub C-kształtnych zębach przy zapewnieniu prędkości roboczej 200–240 obrotów noży/minutę.

Najodpowiedniejszym terminem wykonania odkażania w uprawach polowych jest wczesna jesień – do połowy października, a także wiosna (3–5 tygodni przed siewem lub sadzeniem). W czasie zabiegu temperatura odkażanego podłoża optymalnie powinna wynosić od 10 do 25°C (minimalna to 6°C), przy czym czas uzyskania skuteczności biocydowej stosowanego fumigantu będzie zależeć od ciepłoty gleby. Na 10–14 dni przed zabiegiem glebę należy obficie nawodnić. W czasie zabiegu fumigacji wilgotność wierzchniej warstwy gleby (10–15 cm) powinna wynosić 50–65% polowej pojemności wodnej (PPW) w przypadku metamu sodowego i 60–70% w przypadku dazometu. Preparaty muszą być stosowane na glebę wolną od resztek roślinnych, a na krótko przed i tuż po zabiegu nie należy stosować obornika i innych materiałów organicznych oraz wapna palonego i azotniaku (cyjanamid wapnia także ma właściwości odkażające).

Odkażanie termiczne

Alternatywną metodą odkażania, którą można stosować na polach uprawnych oraz w uprawach pod osłonami jest para wodna. Podmiot oferujący tę usługę w Polsce wykorzystuje do przeprowadzenia zabiegu wytwornice pary, które umożliwiają odkażanie zarówno gleby, jak i innych podłoży uprawowych za pomocą suchej pary o temperaturze ok. 200°C. Gleba jest ogrzewana suchą parą do 70–75°C przez co najmniej 30 minut. W tym czasie skutecznie niszczone są patogeny i szkodniki ograniczające wzrost roślin uprawnych takie, jak bakterie, grzyby, nicienie, owady i nasiona chwastów. Wirusy obecne w glebie, jeśli takie zostaną stwierdzone, są niszczone przy temperaturze wyższej – 85–100°C.

Metody stosowane na świecie

Wśród innych substancji chemicznych już zarejestrowanych lub nadal będących w sferze badań w innych krajach są takie chemiczne fumiganty gleby, jak azydek sodu (SEP-100™), disiarczek dimetylu (Paladyn; DMDS), dwucyjan (etanodinitryl), fluorek sulfurylu (ProFume®), jodek metylu (Midas) oraz siarczek karbonylu. Krajem, gdzie fumiganty są stosowane na szeroką skalę, są Stany Zjednoczone. Według stanu rejestracji w 2015 r. było tam dopuszczonych do odkażania pola pod uprawy warzywne dziewięć różnych produktów, choć niektóre zawierały tę samą substancję czynną (tabela).

Fumiganty dopuszczone do stosowania w USA

dane z 2015 r. (źródło: prezentacja dr. hab. Cz. Ślusarskiego)

Biofumiganty

…takie, jak zmielone nasiona kapusty abisyńskiej (Brassica carinata) i gorczycy białej (Sinapsis alba) były kilka lat temu testowane w Instytucie Ogrodnictwa w Skierniewicach jako metoda biofumigacji gleby i ograniczania chorób odglebowych. Nasiona były w doświadczeniu ręcznie rozsiewane na glebę w dawce 150 g/m², a następnie mieszane z podłożem na głębokość 17 cm za pomocą łopaty rotacyjnej. Wyniki wskazują na dobre efekty ze stosowania biofumigantów – ograniczyły one liczebność bakterii i grzybów chorobotwórczych w odkażanych podłożach. Autorzy badań wskazują jednak na konieczność prowadzenia dalszych obserwacji.

Zespół japońskich naukowców z Kochi University* w swoich badaniach porównywał skuteczność zwalczania patogenów glebowych za pomocą chloropikryny oraz zmielonych liści kapusty sitowatej (Brassica juncea). Chloropikryna okazała się efektywna w zwalczaniu patogenów grzybowych, a mniej skuteczna w ograniczaniu nicieni czy kiełkowania nasion chwastów w porównaniu z bromkiem metylu. Nasiona kapusty sitowatej miały jednak nad tym związkiem chemicznym tę przewagę, że nie niszczyły struktury podłoża i nie ograniczały liczebności pożytecznych bakterii glebowych. Pozytywne biofumigacyjne działanie części zielonych roślin kapustowatych, również innych gatunków niż kapusta sitowata, zostało udowodnione m.in. w ograniczaniu bakterii, grzybów, szkodników glebowych, w tym nicieni oraz kiełkowania chwastów. Rośliny z tej rodziny zawierają glukozynolany, które rozkładają się na izotiocyjaniany izotiocyjaniany – silnie lotne allelozwiązki. W doświadczeniach ograniczone zostały znacząco patogeny – sprawcy chorób roślin, jak Rhizoctonia solani, Phytophthora erythroseptica, Pythium ultimum, Sclerotinia sclerotiorum i Fusarium sambucinum. Materiał roślinny uzyskany z takich gatunków, jak B. juncea i Brassica rapa spowodował śmiertelność jaj nicieni Globodera pallida na poziomie 91–95%. Aktywność biobójcza glukozynolanów zawartych w materiale roślinnym ww. gatunków jest porównywalna ze skutecznością syntetycznych pestycydów i antybiotyków (gentamycyny). Biorąc pod uwagę ten fakt w wielu krajach, np. w Japonii, prowadzone są badania nad zastąpieniem chemicznych fumigantów (bromku metylu i chloropikryny) biofumigacją.

Dorota Łabanowska-Bury

*”Effect of soil disinfection with chemical and biological methods on bacterial communities” w Egyptian Journal of Basic and Applied Sciences; Volume 3, Issue 2, 2016 r.

Artykuł pochodzi z miesięcznika ‘Warzywa’ 9/2019