Reálná účinnost feromonů
Aj keď sa rozhovor týka aktuálnych tém použitia agregačných feromónov v SR, RNDr. Varkonda pred samotným rozhovorom pripomína aspoň reminiscenciu na obdobie 80. rokov minulého storočia: Zavádzanie agregačných feromónov do výroby a použitia v Československu sa riešilo na relatívne širokej báze cez štátnu úlohu. Spolupracujúcim pracoviskám ÚOCHB ČSAV, VÚLHM, VÚAgT a Chemika sa podarilo zaviesť do praxe známy IT-ETOKAP. Významný podiel na týchto výsledkoch mali dr. Vrkoč, DrSc., Ing. Romaňuk, DrSc., Ing. Zumr, CSc. a ďalší známi českí vedeckí pracovníci. Kľúčovou osobnosťou s ťahom na oblasť použitia bol nepochybne Ing. Bálek, CSc. Dnešný sortiment je v ČR už iný a ďaleko širší, sú tu prípravky radu PHEAGR a radu ECOLURE. Zmenili sa podmienky, výskum a vývoj pokračujú a je tu intenzívnejšia snaha o zvýšenie účinnosti nielen samotných prípravkov, ale aj metódy ako takej. V dôsledku viacerých nepriaznivých faktorov zvyšuje sa disponzibilita porastov k infestácii podkôrnym a drevokazným hmyzom a agregačné feromóny sú, zdá sa, jedným z mála prostriedkov, ktorým môžeme brzdiť ako-tak jej nežiaduci dopad.
- O ktoré všeobecnejšie poznatky sa môže výskum a vývoj oprieť pri vývoji nových formulácií a aplikačných postupov tak, aby ich fungovanie bolo optimálne a spoľahlivé?
Zloženie feromónov emitovaných tým-ktorým druhom podkôrneho a drevokazného hmyzu, napríklad lykožrútom smrekovým, závisí do značnej miery od zastúpenia prekurzorov, ktoré chrobák získava požieraním substrátu, to znamená pletív hostiteľskej rastliny. V zastúpení prekurzorov môžu byť aj významnejšie rozdiely, ak ide o geograficky vzdialenejšie lokality aj tých istých druhov rastlín. Takéto poznatky treba brať do úvahy aj pri vývoji feromónových zmesí. Feromóny sú špecifické chemické zlúčeniny, z hľadiska štruktúry veľmi rôznorodé a sú náročné na “čistotu”. Stačí nepatrná prítomnosť nesprávneho optického izoméru a môže dôjsť k úplnému znefunkčneniu. Rovnako aj niektoré fyzikálne parametre majú veľmi rozdielne. Jedna zložka prchá veľmi rýchlo, iná zas pomaly. Aj z týchto dôvodov sa ťažko dá výstižne interpretovať najmä závislosť účinku od dávky a len na tejto báze jednoznačne naprojektovať optimálnu kompozíciu prípravku. Tá je spravidla až výsledkom empirického prístupu a teda overovania viacerých variantov, najmä v praktických podmienkach. Toto je len jedna stránka problému.
- Dajú sa niektoré pozorovania zo správania sa, respektíve z reagovania na prirodzené feromóny či atraktanty aplikovať aj na systém odchytu?
V prirodzených podmienkach tie chrobáky, ktoré neobsadzujú už hotové závrty, ale dosadajú na borku a začínajú sa do nej zavrtávať, neprodukujú komplexný feromón okamžite, ale až po niekoľkých hodinách, po strávení určitého množstva zožratého substrátu, z ktorého získavajú prekurzory a tie pretvárajú na účinné komponenty. Na druhej strane, aj koncentrácia feromónu musí dosiahnuť určitú hodnotu, aby vyvolala reakciu - odpoveď. Na emitovaný komplexný feromón reagujú ďalší jedinci oboch pohlaví aj na relatívne veľkú vzdialenosť. Samčekovia však po priblížení k miestu s vyššou koncentráciou feromónu sa správajú menej presne než samičky a usadzujú sa vedľa. Je tu určitá analógia so správaním zisteným pri odchyte na sólo lapač a na tzv. TRIO (3 združené). Po párení produkcia tohto feromónu ustáva a začína produkcia malého množstva iných látok, pravdepodobne ako signál pre ukončenie obsadzovania, keďže inhibujú reakciu oboch pohlaví.
- Ako korešpondujú vaše výskumno-vývojové zámery s potrebami rozvoja lesníckej vedy?
Ak si lesnícka veda na Slovensku kladie pre najbližšie obdobie priority, ich nosnou myšlienkou je ekologizácia, v rámci prístupu i v rámci realizačných výstupov. Záber je široký a určené oblasti predstavujú integrovaný komplex s rovnakou mierou dôležitosti. Rozhodujúcim bude, okrem iného, dostatok zdrojov, ale aj odborných kapacít na ich plynulé riešenie. Aj keď len na nepatrnej časti tejto problematiky, ale môže sa zúčastňovať a prakticky sa aj zúčastňuje nezávislý súkromný výskum a vývoj, ktorý dokáže časť prostriedkov získaných z vlastných realizačných výstupov vynaložiť na takéto programy. Konkrétne mám na mysli oblasť integrovanej ochrany rastlín a v nej aj oblasť feromónov, ako biotechnických prostriedkov, vrátane metód ich použitia, ale aj ďalších prostriedkov, o ktorých sa dnes nezmieňujeme.
- Čo z toho vyplýva pre orientáciu vývoja z dlhodobejšieho hľadiska?
V dlhodobejšom kontexte by nemalo ísť len o vývoj nových feromónových prípravkov na ďalších ekonomicky významných škodcov, ale naďalej aj o vývoj nových formulácií, a najmä aplikačných postupov. V súčasnej dobe naďalej zostáva naliehavým l. smrekový. Výsledkom by mohol byť cenovo dostupný prípravok, ale najmä aplikačný postup, s dispozíciami nárazovo výrazne znížiť populáciu dospelých lykožrútov v lokalite, a to o 70 až 80 percent, a následne udržať celkový výskyt pod hranicou, ktorá by znemožňovala (sťažovala) naštartovanie prípadného kalamitného rozvoja (v súčinnosti s ostatnými opatreniami). Úspech v tomto snažení by mal priaznivý dopad nielen z hľadiska účinnosti metódy, ale aj z hľadiska zníženia každoročne sa opakujúcich vysokých nákladov užívateľa. V našich podmienkach ide predovšetkým o l. smrekového a následne o lykožrúta lesklého. Po tzv. nárazovom znížení by mala nasledovať aplikácia menšieho počtu odparníkov s dlhodobejším účinkom, respektíve celosezónnym. Zámerom je dopracovať sa k nižšiemu populačnému základu v tom zmysle, aby bol sťažený štart rozsiahlejšieho premnožovania a infestácie. Spotreba feromónov by pri dobrom postupe mohla významne poklesnúť a dlhodobo sa stabilizovať.
Keďže medzičasom došlo k určitému pokroku v oblasti formulácií, účinnosti, v kompozícii účinných látok, v aplikácii lapačov, javí sa potreba dopracovať stratégiu feromónovej metódy. Nejde o dohady a špekulácie, ale o experimentálne podložené poznatky, aj keď zatiaľ obmedzeného rozsahu, ktoré však treba účelne dotiahnuť do trvalejšej metodickej podoby.
- Existujú konkrétne dôvody alebo požiadavky?
Pomôžem si príkladom. Ak v roku 2002 Lesy SR odchytili takmer 300 mil. podkôrnych škodcov, treba povedať aj to, že pri súčasnej aplikačnej praxi len z celkového počtu tých, ktoré reagovali na feromónové návnady, ďaleko viac zostalo v lokalite, pravdepodobne cez 600 mil. kusov. Nejde o žiadne prehnané číslo, tak to naznačujú výsledky niektorých experimentov. Naviac, v takej sezóne aká bola v roku 2003, sa nie všade ustriehla potreba intenzívneho odchytu ešte aj v polovici septembra. Môže tak ísť o ďalší zdroj vysokého základu pre nasledujúcu sezónu. Mimochodom, prax by si sama mala ustriehnuť trvanie účinkov v tak natiahnutej sezóne, akou bola minuloročná. U takých prípravkov ako sú feromóny sa používajú látky prchavé, nestabilné a veľmi citlivé na rôzne vplyvy ako je pH, pôsobenie tepla, svetla a podobne. Z týchto dôvodov môžu byť problémy s dlhodobejším skladovaním. Preto niektoré formulácie by sa mali aplikovať bezprostredne po výrobe v priebehu mesiaca - dvoch, bez skladovania, napríklad tzv. fóliové, tubusové, resp. ampulové. Dlhodobejšie, to znamená rok až 18 mesiacov, sa dajú skladovať len niektoré formulácie, napríklad alufanové.
Môžeme síce diskutovať, alebo aj polemizovať o rozumnosti, respektíve opodstatnenosti navrhovaných krokov, ale zopakujme si kľúčovú otázku: Uspokojuje nás fakt, že dokázateľne len z navábenej časti populácie zostáva v danej lokalite tak vysoká časť populácie ako základ pre jej ďalší nárast?
- Kľúčovou otázkou budú však aj materiálové náklady. Aké náklady sa predpokladajú na odchyt rovnakého počtu, napríklad 100 kusov lykožrútov Menia sa významne? Je tam nejaká závislosť?
Aby sa veci uviedli na pravú mieru, treba vyjsť opäť z konkrétneho experimentu a z konkrétnych čísel. V druhej polovici vegetačnej sezóny roku 2003 sa uskutočnil terénny pokus (viz tab. 1) . Aj keď ide len o krátkodobý modelový pokus, časovo obmedzený na letné rojenie, bez potrebného počtu opakovaní, ponúka zaujímavé závery a východisko pre naprojektovanie exaktnejších prác, ktoré by sme mali zrealizovať v sezóne 2004. Lapače v zostave TRIO s navnadeným stredovým lapačom dosahovali podstatne vyššie odchyty než jednotlivé tzv. sólo lapače. Jednorazové materiálové náklady sa úmerne zvyšujú so zvyšujúcou sa účinnosťou, avšak pri prepočte na odchyt 100 kusov lykožrútov je tendencia opačná a náklady na odchyt 100 kusov sú dvojnásobne nižšie. Keďže sa však lapač dá použiť opakovane aj viac než 5 rokov, v ďalšom roku táto položka odpadá.
Ak variant 1, ktorý viac menej reprezentuje súčasné použitie feromónov, ako doplnkovú metódu a prináša praxi uspokojivý výsledok, je na zamyslenie, či by sa nemal nájsť priestor aj pre širšie uplatnenie variantu 4, ktorý ponúka významný posun v ochrane proti lykožrútovi. Ak prax predpokladá zníženie aktuálnej rojacej sa populácie pomocou súčasných postupov vo feromónovej metóde o 10, respektíve aj viac percent, predkladané výsledky korigujú predstavy o ich reálnej účinnosti, ale aj o ekonomickej efektívnosti. V konečnom dôsledku by malo dojsť k podstatnému zníženiu rozsahu použitia feromónov na viac-menej kontrolu a udržanie výskytu škodcu pod prahom škodlivosti. Eventuálny výskyt kalamitných ohnísk by sa mohol navrhovaným postupom účinnejšie zvládnuť. Do celkového ekonomického prínosu treba z dlhodobejšieho hľadiska zarátať zníženie každoročne sa opakujúcich vysokých nákladov na feromónovú metódu a redukciu núteného výrubu. Rozsiahlejšie celosezónne experimenty povedia viac, ale výsledky aj iných nepublikovaných experimentov potvrdzujú, že zistené priaznivé relácie by sa mali zachovať.
Zhováral sa Mgr. Ján Fillo, Slovenské LESOKRUHY
Rozhovor byl publikován v časopise Slovenské LESOKRUHY 1-2/2004 a posléze Jánem Fillem upraven pro české čtenáře.
RNDr. Štefan Varkonda, CSc.
pracuje v oblasti výzkumu feromonů už více než 20 let. Po dlouholetém působení ve Slovenské akademii věd založil na začátku 90. let Fytofarm, s.r.o., Bratislava, která se nevěnuje jen obchodu, ale i výzkumu a vývoji nových feromonových přípravků, lapačů a repelentů proti okusu zvěří. Je autorem a spoluautorem mnoha vynálezů chráněných patenty doma i v zahraničí. Věnuje se hlavně vzájemným vztahům účinných látek a optimalizaci účinků na cílové organismy z hlediska použití v ochraně rostlin.