Resturi vegetale: Se transmit boli și dăunători în cultura următoare?

Continuăm seria de articole scrise împreună cu Paolo Barchetta și acesta ne ajută să răspundem la una din cele mai răspândite întrebări pe care le avem de la fermierii cu care discutăm despre trecerea la agricultură conservativă.

 

Înainte de abordarea practicilor conservative (no–tillage sau minim–tillage), temă foarte actuală, aș dori să clarific și să vă reamintesc că rotația culturilor, ca practică are un rol foarte important și strategic în limitarea transmiterii agenților patogeni și a insectelor.

Nu trebuie niciodată să uităm că producțiile realizate cu sistemele de cultură în care se aplică rotațiile sunt superioare din punct de vedere calitativ și cantitativ fața de cele obținute cu sistemele bazate doar pe monocultură sau rotații bienale.

 

Beneficiile multiple ale rotației culturilor în agricultura conservativă

Rotația culturilor înseamnă îmbunătățirea caracteristicilor solului, reducerea semnificativă a incidenței bolilor și insectelor dăunătoare culturilor.

Rotația, în tehnicile conservatoare (no-tillage sau minim–tillage), exact ca în cele tradiționale, reprezintă o soluție obligatorie, dacă dorim să avem următoarele avantaje:

Rolul biodiversității în menținerea echilibrului ecologic al solului

Diversitatea biologică datorată regenerării are ca principal avantaj contrastul proliferării agenților biotici nocivi (patogeni, insecte etc.), susținând în schimb microorganismele utile mult mai mult. Multe studii indică faptul că un interval lung de rotație permite reducerea incidenței bolilor și insectelor la plantele cultivate.

Terenul supus regenerării se bucură de o masă microbiologică abundentă, concentrată în primele straturi ale solului (0 – 30cm) care, tocmai datorită lipsei lucrărilor mecanice ale solului, creează un fel de echilibru natural între „prieteni și dușmani”, chiar dacă natura nu folosește această distincție.

Acest fenomen se numește homeostazie ecologică (Teoria Gaia) și acesta este unul dintre mecanismele prin care orice ecosistem împiedică o specie să prevaleze numeric asupra altora și să domine mediul în care trăiește. Prin urmare, este de la sine înțeles că într-un sol bogat în biodiversitate este mai dificil ca un anumit agent patogen sau parazit să se dezvolte într-o măsură anormală și este foarte greu pentru acesta să-și mențină prezența de-a lungul anilor chiar și în absența unei culturi ca gazdă primară.

Microorganismele, în comparație cu alte organisme vii, ne furnizează avantaje foarte importante în menținerea diverselor activității ecosistemice în care sunt implicate, tocmai datorită biodiversității lor și tocmai forței pe care o au în îndeplinirea funcției pe care o au; au o mare capacitate de a interacționa cu multe organisme, putând apoi influența direct sau indirect acțiunea asupra culturilor.

 

Plantele biocide: un aliat neconvențional în lupta cu dăunătorii

Nu trebuie să uităm niciodată că, pe lângă agenți patogeni și paraziți, scopul principal al rotației este evitarea selecției numeroaselor specii de buruieni rezistente, care pot fi selectate dacă se adoptă, câțiva ani la rând, măsuri similare de combatere cu erbicide (Resistance Action Committee Apps herbicides – HRAC); acest fenomen de selecție a buruienilor rezistente s-a demonstrat și se repetă în multe cazuri într-o rotație strânsă. 

Combaterea buruienilor specifice este de fapt mai eficientă cu intervenții asupra culturilor care aparțin unei familii botanice diferite de cea a buruienilor, în momentele premergătoare culturii, în care buruiana în sine poate provoca cele mai mari pagube și unde este mai greu de controlat.

Nu în ultimul rând, avem și alte soluții agronomice, de tot respectul, care sunt reprezentate de plante biocide, acestea la rândul lor sunt împărțite în plante capcană și plante cu acțiune biofumigantă. Pot fi cultivate și lăsate la suprafață ca sursa de mulcire, astfel încât să poată elibera în sol substanțele active benefice sub acțiunea agenților naturali.

 

Plantele capcană (Catch crops) prin definiție sunt plante cu un conținut ridicat de compuși toxici la nivelul rădăcinilor. Larvele nematodelor endoparazitare sunt atrase de exudatele rădăcinilor și după ce au pătruns în rădăcini, încep să se hrănească cu un substrat otrăvit de produși de hidroliză sau metaboliți toxici; în consecință nu își pot finaliza ciclul de dezvoltare. În plus, aceste specii au un efect alelopatic asupra unor buruieni care sunt sufocate de creșterea rapidă și viguroasă a acestor plante.

Plantele aparținând familiei Brassicaceae conțin în sistemul radicular glucozinolați care prin hidroliză enzimatică eliberează izotiocianat și nitril (Raphanus sativus, Eruca sativa, Sinapis alba, Brassica junceae), în timp ce leguminoase din genul Crotalaria juncea conțin un amestec de alcaloizi toxici cu efecte alelopatice, iar unele Asteraceae din genurile Tagetes, Chrisantemum, Zinnia și Artemisia conțin substanțe nematotoxice în țesuturi în principal din clasele terpenelor și flavonoidelor. Pe lângă aceste specii mai avem și Phacelia tanacetifolia, care este un gen din familia Boraginaceae și nu este o gazdă pentru Nematodul chistului și a Herniei rădăcinilor (Plasmodiophora brassicae) de aceea este deosebit de potrivită pentru rotațiile cu culturi sensibile la acești agenți patogeni.

 

Și Sorgul-sudangrass și hibridul sorg-sudangrass conține niveluri ridicate de durrina (glicozidă cianogenă) localizată în celulele epidermice ale frunzelor tinere, care hidrolizează și produce acid cianhidric (HCN); acesta  este toxic pentru multe organisme, inclusiv nematode, elateridele și ciupercile fitopatogenice din sol, dar și ricinul (Ricinus communis) și alte plante sunt capabile să producă alcaloizi care exercită o acțiune toxică împotriva nematodelor și ciupercilor parazite.

Plantele cu acțiune biofumigantă, în schimb, sunt plante care conțin concentrații mari de compuși toxici în special în partea epigee. Ceea ce produce hidroliza în acest caz efectuează în principal o acțiune de biofumigant și ameliorator de sol. Au o acțiune, în unele privințe, similară cu cea a unui fumigant chimic împotriva nematodelor, a larvelor timpurii de Elateridae (Coleoptera) și a ciupercilor responsabile de „oboseala solului” precum și în reducerea puterii de germinație a semințelor unor buruieni. 

 

Factori care influențează sănătatea plantelor

Mai sunt și alte fenomene ce pot provoca într-un mod indirect riscuri biologice, interacționând negativ asupra predispoziției plantelor la agenți patogeni, dintre acestea, le-aș aminti pe cele mai importante fenomene, cum ar fi:

• Toxinele derivate din reziduuri peste limita de toleranță, primele legate strict de metale grele, cele din urmă de îngrășăminte și pesticide. Primele pe lista metalelor grele sunt: cadmiul (Cd), plumbul (Pb), cuprul (Cu) și zincul (Zn), ulterior îngrășămintele și pesticidele care pot influența negativ ecosistemul agricol, determinând plantele să devină mult mai sensibile la boli sau dăunători.
• Stresul cauzat de excesul de nutrienți – trebuie să acordăm o atenție deosebită și acestui punct, atunci când ne apropiem de sistemul de agricultură regenerativă (no-tillage sau minim–tillage); deci trebuie să încercăm să gestionăm localizarea îngrășămintelor în cel mai bun mod posibil, exprimate în tipul de nutrienți și cantitate pentru a evita fitotoxicitatea indirectă. Se preferă benzile laterale de fertilizare sau sub sămânță, deoarece au un impact mai mic și sunt de asemenea, mult mai eficiente.

 

Formulările de îngrășăminte utilizate pentru a fi aplicate localizat direct pe semințe trebuie să aibă un conținut ridicat de fosfor (P2O5) solubil în apă, salinitate scăzută și un raport echilibrat cu celelalte elemente nutritive care compun produsul. Trebuie să acordăm întotdeauna o atenție deosebită atunci când fertilizarea „starter” se efectuează în sol relativ uscat și mai ales când nu ploua în zilele imediat următoare; zilele imediat următoare sunt și zilele destinate germinării semințelor, astfel trebuie evitată posibilitatea de a apărea fenomene de fitotoxicitate din cauza concentrațiilor excesive de săruri solubile și care sunt foarte periculoase.

 

Ureea N 46% și fosfatul biamonic  (DAP) NP 18-46%, mai ales în solurile cu pH mai mare de 7,5, pot provoca, în cazul precipitațiilor abundente stagnarea apei sau în caz de secetă prelungită generează emanații de amoniac (NH3). Amoniacul eliberat în sol intoxică semințele sau plantele tinere emergente deoarece azotul amoniacal nu poate fi asimilat în cantități excesive; acesta  provoacă arsuri letale în sămânță și otăvește seva din plantă, fenomen care apare din cauza excesului de alcalinizare. Ca urmare, pare că Fosfatul monoamonial (MAP) NP 12-52% sau Polifosfatul de amoniu (APP) NP 10-34% sunt cele mai bune din această categorie, creând mult mai puține probleme, evident la dozele recomandate, care trebuie întotdeauna studiate pe baza puterii de suportare a solul și mai presus de toate respectând diversitatea biologică a semințelor. Atenție, că nu toate semințele necesită fertilizare directă localizată (ex. soia și năutul nu necesită) . Pe lângă acestea, trebuie acordată o atenție deosebită tuturor formulărilor care conțin bor (B), astfel încât să evităm riscul de intoxicație chimică. Este evident că plantele slăbite, deteriorate sunt apoi mult mai rapid atacate de agenții patogeni.

• Vigoarea seminței sau energia germinativă – această caracteristică calitativă, neindicată pe etichetă, pentru agricultura conservatoare este o calitate foarte importantă pe care sămânța trebuie să o aibă pentru a depăși problemele de dumping – off (Pythium, Phytophthora, Rhizoctonia, Fusarium e.a): din cauza agenților patogeni telurici.  Această calitate ajută culturile să scape de larve cum ar fi diptere (Muște din genul Delia), sau larve de gândaci (Viermele sârmă este larva gândacilor pocnitori, Elateride) și de mult temutele moluște gasteropode fără cochilie (Limax), care se găsesc în sol. Cu siguranță capacitatea noastă comercială de a ști cum să alegem loturile de semințe cu o mai bună energie de germinare > 92% ne-ar putea ajuta să evităm multe dintre aceste probleme în agricultura conservativă;
• Vigoarea răsadului (Early-vigor) este un alt indicator important pentru depășirea stresului. Este o caracteristică genetică a unui soi sau hibrid să crească mult mai repede după răsărire în ciuda condițiilor de stres în comparație cu altele, reușind să evite bine orice tip de problemă.

 

Biocontrolul: soluții naturale pentru protejarea culturilor

Încă din cele mai vechi timpuri, domnia celui mai puternic a dominat întotdeauna și continuă să domine în natură: „cel mai puternic supraviețuiește și cel mai slab cedează”.

În cele din urmă, abordăm tema noilor biopesticide, sau mai frecvent numite BCAs (Biological control agents); acestea au preluat în ultimii ani un rol strategic în programele moderne de producție integrată pentru culturile de câmp deschis deoarece prezintă un profil toxicologic mai bun față de substanțele agrochimice utilizate în mod obișnuit în agricultură, sunt mai sigure  atât pentru mediul înconjurător cât și pentru persoanele implicate în producție și utilizare.

Trichoderma harzianum este cu siguranță astăzi microorganismul-ciupercă -fungicid, considerat printre cei mai puternici antagoniști microbieni, caracterizat printr-o capacitate mare de adaptare și creștere foarte rapidă. Prezența Trichoderma harzianum, doar singură, îmbunătățește starea fitosanitara a plantei și crește rezistența acesteia la boli, fără a elimina celelalte microorganisme benefice. Principala acțiune a Trichodermei spp. este antagonismul microbian, care apare de obicei prin diferite mecanisme de acțiune, cu mar fi:

• Micoparazitism (ciuperca produce enzime glucanază, Celulază și Chitinază care degradează pereții celulari ai agentului patogen, pentru a pătrunde în interior și a digera conținutul citoplasmatic al acestuia);

• Emisia de metaboliți secundari (produce și eliberează o serie de metaboliți care inhibă creșterea și germinația sporilor microorganismelor patogene, afectând anumite enzime prin toxicitate chimică);
• Antibioza (a fost demonstrată producerea așa-numitelor tricortianine, care interacționează cu membrana plasmatică a gazdei);
• Competiția pentru spațiu (Trichoderma spp. se caracterizează prin faptul că este un excelent competitor pentru spațiu și nutrienți în situații nefavorabile, ceea ce îi permite să prevaleze și să colonizeze rapid substratul, împiedicând să se stabilească alte microorganisme dăunătoare).

 

De asemenea, Trichoderma spp. induce indirect o creștere a productivității plantelor datorită, printre altele, unei inactivări a compușilor toxici în zona rădăcinii, unei creșteri a absorbției nutrienților și a eficacității utilizării azotului, precum și creșterii solubilității nutrienților în sol.

Trichoderma harzianum are capacitatea de a împiedica dezvoltarea multor ciuperci și a unor bacterii patogene, precum: Fusarium spp., Verticullium spp. Alternaria spp., Botrytis spp., Colletotrichum spp., Phythophtora spp., Pythium spp., Rhizoctonia spp., Macrophomina phaseolina, Sclerotinia spp. și Xanthomonas spp. e.a

În ceea ce privește dăunătorii, sunt câteva insecte foarte periculoase, din grâu, porumb, floarea soarelui și alte culturi, în special acele insecte al căror ciclu biologic începe întotdeauna din sol (Coleoptera, Lepidoptera, Diptera, Trips și Acarieni e.a). Am putea avea controlul biologic asupra acestora prin ciuperca entomopatogenă Metarhizium brunneum Bipesco 5; Aceasta, cu sporii săi, aderă la țesuturile cuticulei insectei în diferitele sale stadii, germinează și pătrunde rapid în organismul gazdei. Moartea insectei este declanșată de proliferarea și dezvoltarea ciupercii în hemolimfă.

 

Concluzii

Prin urmare, din această recenzie, putem înțelege că există multe pârghii pe care le putem folosi pentru a reduce impactul transmiterii bolilor și a insectelor; în activitatea noastră de agronomi, în managementul siguranței biologice, avem numeroase soluții, bazate pe multiple posibilități de intervenție pentru a ne asigura că avem un bun control și că putem împiedica sau limita transferul probabil al agenților patogeni rămași pe reziduurile vegetale către plantele de cultură.

Am putea avea un control excelent asupra siguranței noastre biologice în ferma agricolă, atâta timp cât următoarele puncte sunt respectate în ordinea importanței:

 

• Rotații bine studiate și echilibrate;
• Alegerea celei mai potrivite culturi verzi de acoperire  pentru a fi introdusă în rotație;
• Un bun control al agenților patogeni și a insectelor în cultura anterioară;
• Un bun control al buruienilor;
• Introducerea agenților de biocontrol (BCAs, Biological Control Agents); 
• Bun control asupra toxinelor derivate din excesul de reziduuri de produse chimice care au un lung timp de degradare; (perioada de degradare a acestora este și trebuie să fie înscrisă pe eticheta produselor);
• Bun control al stresului din excesul de nutrienți;
• Bun control asupra energiei de germinare a semințelor achiziționate;
• Bun control al vigorii vegetative a semințelor ca trăsătură genetică a soiului sau hibridului ales;
• Control bun asupra soiurilor sau hibrizilor în ceea ce privește toleranța sau rezistență la cei mai răspândiți agenți patogeni.

 

Deținând aceste informații și aplicându-le cu rigurozitate, am putea avea un bun plan de siguranță biologică împotriva agenților patogeni și paraziților, reducând costurile și impactul chimic asupra mediului, gestionând în mod integrat si managerial agenții patogeni (Integrated Plant Disease Management – IDM) și paraziții (Integrated Pest Management – IPM).  

Cu siguranță, în viitorul apropiat, acest model va deveni cea mai bună abordare holistică pentru controlul agenților patogeni și paraziților le culturile agricole.

 

Abonează-te pentru mai multe informații despre agricultura conservativă.