(92)TÉGLA ZS. 1, BORÓCZKI G. 2, TERBE T. 3 Hajtatott paprika fajtakísérlet eredményei a lisztharmat elleni növényvédelmi technológiák és a klímaszabályozás tükrében Results of the experiment the pepper powdery mildew pest control and climate control technologies tegla.zsolt@gmail.com 1 Károly Róbert Nonprofit Kft., LHNV 2008 szakmai vezető 2 Pro Horto Kft., ügyvezető igazgató 3 Károly Róbert Nonprofit Kft., kertészeti ágazat vezető Bevezetés Gazdasági szempontból a paprika lisztharmat a legjelentősebb károkat okozó növénykórtani problémák közé tartozik. Az Európai Unió országaiban a legnagyobb mennyiségű fungicid felhasználás az elmúlt évtizedben éppen a termesztett növények lisztharmat-fertőzéseinek megfékezéseire irányult. Ugyanakkor az elmúlt években a hajtatott paprikatermesztésben a szakszerűen alkalmazott, korszerű fungicidkészítményekkel sem sikerült az elvárt mértékben visszaszorítani a lisztharmat járványokat. A jelenség mögött a nemzetközi szakirodalomból már ismert, Magyarországon még ki nem mutatott fungicid rezisztencia állhat. A kutatásunkban a hajtatott paprikatermesztés során fellépő lisztharmat gomba fertőzésének gazdasági hatását vizsgáltuk meg a Magyarországon termesztett paprikafajták vonatkozásában. Emellett az összehasonlító fajtakísérlet során értékeltük a vizsgálatba bevon hajtatott paprikák lisztharmattal szembeni érzékenységét, a terméseredmények minőségi és mennyiségi alakulását, a piaci illetve termesztési igényeknek való megfelelés kérdéseit is. A projekt céljaként a olyan technológiai know-how fejlesztettünk ki, amely során a meglévő növényvédelmi stratégiák módosíthatók legyenek a fungicid-rezisztencia elleni hatékony fellépés és megelőzés / prevenció érdekében, lisztharmatgombák, és más kórokozók esetén. Kutatásunk során olyan komplett termesztési technológiát hoztunk létre, amely gazdasági szempontok alapján is jól adaptálható gyakorlat a hazai paprika hajtatással foglalkozó gazdálkodók számára. Anyag és módszer, a hajtatott paprikatermesztésben végzett vizsgálatok A Lisztharmat elleni növényvédelmi technológiák és monitoring szolgáltatás fejlesztése, gazdaságilag jelentős növénykultúrákban című kutatás során a hajtatott paprika termesztés során folytattunk megfigyeléseket. A lisztharmat megjelenésének és terjedésének vizsgálata során megkülönböztetett figyelmet fordítunk a élettelen tényezők, valamint a termesztőközeg tulajdonságainak rögzítésére, ezek a tényezők határozzák meg ugyanis a növény általános egészségi állapotát és a fertőzés számára kedvező mikroklímát. A lisztharmat fertőzés elleni védelem során nagy jelentősége van a külső klimatikus tényezőknek és az azokat részben meghatározó, részben pedig módosító termesztési technológiának. A lisztharmat elleni növényvédelmi technológiák között hazánkban még nem terjedt el a preventív szemlélet, ami a termesztési technológia során tudatosan használva jelentősen lecsökkenthetné a lisztharmat fertőzés kialakulásának lehetséges intervallumát és a kialakult fertőzést is könnyebben lehetne felszámolni egy, a számára alapvetően kedvezőtlen mikroklíma mellett. A kísérlet helyszínéül szolgáló termesztőberendezést 2001-ben létesítették, azóta a kialakított termesztéstechnológiában változtatás nem történt, így mindenképpen szükséges volt egyes technológiai elemek modernizálása. A homogén növényállomány elérése érdekében beszerelésre kerültek új kapilláris csöpögtetőtestek és felső párásító szórófejek. A termesztőközeg cseréjét egyrészt a gyakorlat is igazolja, másrészről pedig így biztosítható évről-évre az azonos kiindulópont. A műszeres vizsgálat (Grodan WCM - EC és vízkapacitásmérő) során hetente mérésre került a termesztőközeg nedvesség- és tápanyagtartalma, valamint a közeghőmérséklet. A méréseket a 485
pontosság kedvéért mind a paplan oldalán, mind pedig a tetején keresztül beszúrt szondával végeztük el és a mért adatokból számított középértékkel dolgoztunk. Az elfolyó drénvíz EC-jének, ph értékének valamint az öntözővízhez arányosított mennyiségének rögzítése pedig a növény táplálkozásának és fejlődésének dinamizmusát mutatta. Fenológiai vizsgálatok A növények fenológiai vizsgálata során rögzítésre került a termésterheltség mértéke a következő szempontok alapján (mindkét száron számolva): fehér bimbó virág terméskötés (0-2 cm-ig) kis paprika (6 cm-ig) nagy paprika (6 cm-től szedési érettségig) Azt tapasztaltuk, hogy a kötéseknél a sokkhatások (hideg, leterheltség stb.) miatt akár 2 cm-es méretig is elrúgás következhetett be. Szedési mennyiségek és minőségi frakciók elemzése A szedett paprikák minőségi frakciókba történő besorolása és azok mennyiségének rögzítése egyfelől a termésterhelésről nyújtott jó értékelést, másrészről pedig az alkalmazott technológia megbízhatóságát és gazdasági sikerességét támasztotta alá. A vizsgált 2000 m 2 -es növényházban a termésmennyiség alakulását az 1.és 2. ábra tartalmazza. 486
Forrás: Saját Növény egészségügyi megfigyelések Az adatrögzítés során minden alkalommal felmértük az állományok növényegészségügyi állapotát is. Kórokozó, illetve kártevő észlelése esetén rögzítettük a fertőzés helyét és kiterjedését és a továbbiakban figyelemmel kísértük a fertőzés lefolyását. Mivel a tass-pusztai telephelyen természetes úton nem fordult elő paprika lisztharmat fertőzés, ezért más termőhelyekről kellett fertőzött növényrészekről, majd teljes növényről gondoskodnunk és így kidolgozni a növényvédelmi technológiákat. A gyűjtött minták egyik felét in vitro fenntartás és kórokozó vizsgálat céljából eljuttattuk az MTA-NKI részére. A minták másik felével a Tass-pusztai telephelyen a hajtatott körülmények között provokációs fertőzést végeztünk a következő módszerekkel: (a): az egészséges levelek színének fonákjának megkenése fertőzött, sporuláló telepekkel rendelkező levelekkel, (b): a fertőzött levelek elhelyezése az egészséges növények termesztőközegén, (c): fertőzött, élő növény behelyezése az egészséges növények közé. A növényvédelmi kezelések metodikája a hajtatott paprikatermesztésben A permetezéseket hetente egyszer (a szimpla kezelések esetében), illetve hetente kétszer (a dupla kezelések esetében) végeztük el kezelésenként azonos hatóanyag tartalmat kijuttatva. Az egymástól pár héttel elvégzett a, és b, kezelések nem hoztak semmilyen eredményt, míg a c, kezelés után (a növény a 6. helyszínről származott) 20 nappal megjelent az első paprika lisztharmat fertőzés, ami utána gyorsan terjedni kezdett. A különböző lisztharmat populációk DMI- és strobirulin-rezisztenciájának éves dinamikáját a különböző növényvédelmi technológiák függvényében vizsgáltuk meg. A kísérletekben beállított kezelések meghatározásakor elsődlegesen a gyakorlatban használt és engedélyezett növényvédő szereket alkalmaztuk. A kezelések során provokatív módszereket alkalmaztunk annak érdekében, hogy a strobirulin-rezisztens lisztharmat populációkat kellő mértékben kimutathassuk. A provokatív kezelések során úgy jártunk el, hogy a növényvédőszer dózisokat az előírt szinten hagyva a permetezések gyakoriságát növeltük meg a duplájára. 487
1. táblázat: A kezelések időpontjai a hajtatott termesztésben Alapkezelés (szimpla) Provokatív kezelés (dupla) 2011.07.23 2011.07.27 2011.07.30 2011.08.03 2011.08.06 2011.08.10 2011.08.13 2011.08.17 2011.08.24 2011.08.27 2011.08.31 2011.09.03 2011.09.07 2011.09.10 2011.09.14 2011.09.17 2011.09.21 2011.09.24 2011.09.28 2011.10.01 2011.10.05 2011.10.08 2011.10.12 2011.10.15 2011.10.19 2011.10.22 A vegyszeres kezelések dózisai 1. kontroll - 2. Amistar 0,1% 3. Amistar Top 0,1% 4. Systhane Duplo 0,03% A fungicid-rezisztenciák változása a növényvédelmi technológiák függvényében Forrás : Saját A provokatív kezeléseket összesen három ismétlésben végeztük el. A permetezéseket csak a kórokozó első megjelenése után kezdtük el. A kezelések hatását a kontroll mintához viszonyítottuk elsődlegesen, de az egyes kezelések közötti eltéréseket is figyelembe vettük az értékelés során. Az értékelés során a növény összes levélfelületének lisztharmattal való fertőzöttségét vizsgáltuk %-os formában, illetve ezen belül a fertőzött levelek lisztharmattal való borítottságát is figyelembe vettük. A paprika lisztharmat gomba a legnagyobb mértékű fertőzését a kontroll növényeken érte el, ahogyan itt lett a legnagyobb mértékű a levélborítottság mértéke is. A kórokozó a vegyszeres kezelésben nem részesített töveken teljes mértékben elszaporodott, amely a termés mennyiségére és a minőségre is jelentős negatív hatást gyakorolt. A szimpla, tehát heti egy permetezésben részesített Amistar (250 g/l azoxistrobin) növényvédő szerrel kezelt paprika tövek esetén megfigyelhető volt, hogy a lisztharmat gomba hétről hétre tovább fertőzött. A tenyészidőszak közepéig a fertőzés mértéke kisebb volt a kontroll-kezeléshez képest, ami a szezon végére azonban csak minimális eltérést mutatott. A dupla, tehát heti kettő alkalommal permetezett Amistar (250 g/l azoxistrobin) szerrel kezelt növényeknél kezdetben megfigyelhető volt, hogy a fertőzés kezdeti szakaszában csökkent a lisztharmat gomba jelenléte és fertőzése, azonban ahogyan az előző grafikonokonokon is jól látható a tenyészidőszak háromnegyedénél ez a kezdeti előny jelentős mértékben csökkent. A dupla kezelések hatására a lisztharmat gomba fertőzés ugrásszerűen növekedni kezdett és az év végére már elérte a kontrollhoz hasonló erős fertőzöttségi szintet. A provokatív kísérletben jól bizonyított az Amistar Top (200g/l azoxistrobin, 125 g/l difenokonazol) növényvédőszer. A két egymástól eltérő hatóanyagú szert tartalmazó permetezőszer a kontroll és az Amistarral kezelt tövekhez képest is kisebb mértékben engedte felszaporodni a lisztharmat gombákat. Ez a kezdeti előny a tenyészidőszak végéig jellemzően megmaradt. A Systhane Duplo (250 g/l 488
miklobutanil) növényvédőszerrel kezelt paprika tövek kezelése során egyértelműen jól érzékelhető az a tény, hogy már az első kezeléseket követően jelentősen visszaszorult a kórokozó fertőzése. A heti egyszeri illetve a heti kétszeri kezelések hatása közötti csak minimális mértékű eltéréseket voltak. A gyakorlat szempontjából viszont mindenképpen fontos megjegyezni, hogy a Systhane Duplo (250 g/l miklobutanil) növényvédőszer csak a tenyészidőszak elején alkalmazható, mivel az élelmezés egészségügyi várakozási ideje a paprika esetében 7 nap, amely időintervallum a termő időszakban a szedések között nem mindig áll rendelkezésre. Összességében jól megfigyelhető, hogy az azoxistrobin hatóanyagú növényvédő szerek nem minden esetben biztosították a megfelelő védelmet a lisztharmatgombák ellen. Megfigyelhető a fertőzöttségi mutatók segítségével, hogy a tenyészidőszak végére a hatásuk jelentősen visszaesett, szemben a más hatóanyagot (mikrobutanil) tartalmazó szerekkel. 3. ábra: Provokatív fertőzések megfigyelésének eredményei (LI - levélfertőzöttségi %-os arány, B - levélfelület borítottsága %-ban) Forrás: Saját 4. ábra: Lisztharmat borítottsági értékek alakulása a kísérletben Forrás: Saját 489
Klímaszabályozás A tass-pusztai termesztőberendezésben a paprika lisztharmattal szembeni ellenálló képességének növelése érdekében arra törekedtünk, hogy a hideg időszakban a szellőztetések alkalmával ne érintkezzenek a növény levelei közvetlenül a beáramló hideg levegővel. Erre a 2000 m 2 -es növényház részben alkalmas volt, mert a vápamagassága 4 méter, azonban az egyik 1000 m 2 -es rész nem rendelkezett gerincszellőzőkkel, ami megnehezítette március-április hónapban a szellőztetés végrehajtását. Az március végi és április eleji időszakban a szellőztetés kézi szabályozásával el tudtuk érni azt, hogy ne érje stersszhatást a növényt abban az 1000 m 2 -es növényház egységbe, amely nem rendelkezett gerincszellőzőkkel. A növényház hőmérséklete a kiültetéstől május 20-ig tartó fűtési időszakban éjszakára 17 C-ra, nappal 20 C-ra volt beállítva. A klímaadatokból egyértelműen látszik, hogy ezt nem sikerült tartani technológiai problémák miatt, amit bizonyos korlátok között sikerült megvalósítani. A mikro szórófejes párásításnak köszönhetően a májustól augusztusig tartó időszakban a nagymértékű hőingadozást a növényházon belül sikerült kiküszöbölni. Minden környezeti tényező, mint a berendezés belső klímája (fény, hőmérséklet, páratartalom, CO 2 koncentráció) és a gyökérklíma (hőmérséklet, oxigén- és tápanyagellátás), hatással van a transzspirációra, fotoszintézisre, a növények növekedésére és fejlődésére. A hatásuk nem csak a fiziológiai és fejlődési folyamatokban látható, de nagy szerepet játszanak a tápelemek felvételében, mozgatásában és a növények energiaháztartásában. A fény mint domináló tényező, a legerősebb hatást gyakorolja a fotoszintézisre, a transzspirációra és a táp anyagok felvételére nemcsak azáltal, hogy irányít ja a fiziológiai folyamatokat, de azzal is, hogy befolyásolja a berendezés többi termesztési tényezőjét is. A hőmérséklet elsődlegesen megváltoztatja a folyamatok sebességét, illetve az energia eloszlását és háztartását. A hőmérséklet növekedésével nő a víz igény és csökken a víz - hasznosítás hatékonysága a termelt biomasszához viszonyítva. A páratartalom a transzspiráción keresztül játszik szerepet a tápelemek mozgásába a xilemben. A túl magas, illetve túl alacsony víz gőznyomás telítettsége csökkenti a víz felvételt, a magas páratartalom az egyes nehezen mobilizálható tápelemek hiányát okoz hatja a floémben. A szén-dioxid alapvetően növeli a tápanyagigényt és javítja a vízhasz nosítást. A gyökérzóna klímája befolyásolja a víz és a tápelemek felvételi sebességét és arányát a közegből a gyökér belsejébe. A klimatikus tényezők hatását mindig együttesen kell vizsgálni és szabályoz ni a harmonikus növekedés érdekében. Az utóbbi időben, a piaci igényeknek megfelelően egyre több egymástól eltérő fajt és fajtát használnak a hajtatásos termesztésben. A fajták között három típus különböztethető meg: generatív, vegetatív és kiegyensúlyozott vegetatív-generatív. A generatív típusúak növekedése könnyebben irányít ható. Előnyük, hogy jobban és bőségesen virágoznak, a virág színe intenzív, a terméskötődés kedvezőtlen körülmények között is jó. A növények hajtásai vékonyak, gyengén elágazók, a kis levelek nem árnyékolják egymást. A laza habitusnak köszönhetően a terméseket állandóan éri a fény, ezáltal nagyon jól színeződnek. A téli hónapokban a növények nem igényelnek radikális irányítást az egyensúly beállításához. A nyári hónapokban viszont a kicsi lombfelülettel nehezen alkalmazkodnak a magas hőmérséklethez és az erős besugárzáshoz, és sokkal precízebb klímaszabályozást igényelnek a berendezésben. A vegetatív fajták jóval erősebb növekedési üteme nehezíti a termesztést a téli hónapokban, amikor a több kedvezőtlen környezeti tényező nagy hatással van a növények növekedésére. A hajtatásban, a termesztési ciklustól függően, inkább vegetatív fajtákat használnak, vállalva ezzel a növekedés irányítását a termesztés egész időszaka alatt. Ez magasabb hozamot eredményez és nagyobb termesztési biztonságot ad azáltal, hogy a növények intenzív növekedése képes korrigálni a termesztési rendszer hiányosságait. 490
5. ábra: A klímakomputer által rögzített napi adatok alakulása a Tass-pusztai növényházban Forrás: Saját Minden környezeti tényező, mint a berendezés, belső klíma (fény, hőmérséklet, páratartalom, CO2 koncentráció), gyökérklíma (hőmérséklet, oxigén- és tápanyagellátás) hatással van a transzspirációra, fotoszintézis re, a növények növekedésére és fejlődésére. A hatásuk a fiziológiai és fejlődési folyamatokban érezhető, nagy szerepet játszanak a tápelemek felvételében, mozgatásában és a növények energia eloszlásában. A fénynek domináns szerepe van az összes folyamatban, és legnagyobb mértékben befolyásolja a többi termesztési tényezőt is. Gazdaságosság szempontjából viszont nehezebben szabályozható, a pótmegvilágítás különleges felszerelést igényel. 6. ábra: A fűtés és a szellőztetés stratégiájának alakulása a növényházban Forrás: Saját 491
A besugárzás gyakorolja a legerősebb hatást a fotoszintézisre, transzspirációra és a tápanyagok felvételére azáltal, hogy irányítja a fiziológiai folyamatokat, és azzal is, hogy megváltoztatja a folyamatok sebességét, energia eloszlását és háztartását a növényen belül. A hőmérséklettől függ az asszimilációdisszimiláció egyensúly, melynek növekedésével nő a víz igény és csökken a vízhasznosítás hatékonysága a termelt biomasszához viszonyítva. A páratartalom a transzspiráción keresztül szerepet játszik a tápelemek mozgásában a xilémben. A túl magas, illetve túl alacsony páratartalom csökkenti a vízfelvételt, a magas páratartalom egyes nehezen mobilizálható tápelemek hiányához vezet. A széndioxid alapvetően növeli a tápanyagigényt és javítja a vízhasznosítást. A gyökérzóna klímája befolyásolja a víz és tápelemek mozgását a közegből a gyökér belsejébe. A klimatikus tényezők hatását mindig együttesen kell vizsgálni és szabályozni a harmonikus növekedés érdekében. A növényházak modernizálása az irányban fejlődik, hogy minél nagyobb mértékben és minél pontosabban lehessen optimalizálni a termesztett növény körülményeit. Fűtés szabályozása Hajtatásban a fűtőrendszerek irányításával a növények azon részeit melegítik, amelyeket nevelni akarnak vagy amelyek több asszimilátát igényelnek. A hőmérséklet vertikális eloszlása elsődlegesen fűtéssel, ventilátorok és energiaernyők használatával szabályoz ható. A differenciált hőmérséklet a generatív növekedést erősíti azáltal, hogy növeli a levegő mozgását a berendezésen belül, és nő a víz és a tápanyagok felvétele. A levélfelületről elpárologó víz hőelvonással jár. Optimálisnak mondható, ha a levél hőmérséklete 2 3 C- kal alacsonyabb a levegőnél. Bármely tényező (vízhiány, magas EC a gyökérzónában, magas relatív páratartalom), ami korlátozza az evaporációt, csökkenti a levegő és a levél közti hőmérsékletkülönbséget. Páratartalom szabályozása Az utóbbi időben egyre többet foglalkoznak a páratartalom szabályozásával a növényházakban, és annak jelentőségével a növekedési folyamatokban. A termesztő házak zárt állapotban bent tartják a növények által és a talajból elpárologtatott vizet. A páratartalom szabályozásában legnagyobb szerepe a szellőztetésnek, a növény gyökérzóna aktiválásának és LAI felület növelésének van. A hőmérséklettől függően akár telített állapotig nőhet a páratartalom. A pára egy része lecsapódik a falakon, egy része pedig a nyitott szellőzőkön keresztül távozik. A magas páratartalom csökkenti a párahiányt a levegőben és fékezi a transzspirációt, a növények fejlődése és a tápanyagok mozgása csökken. A növények nemcsak a légzőnyílásokon keresztül párologtatnak, hanem egyéb felületen is. A légzőnyílások transzspirációja teljesen nyitott állapotban 60 80 g/m2/h, az egyéb párologtatásuk viszont csak 1 10 g/m2/h körül van, tehát a légzőnyílás okon távozó víz mennyisége a döntő. A klímaszabályozásnak elő kell segíteni a párologtatás intenzitását. A növények optimális aktivitását 2,5 8 g/m3 párahiány mellett érik el. Ez átszámolva a gyakrabban használt relatívértékek re, alacsonyobb hőmérsékleten a 35 70% relatív páratartalomnak felel meg, 26 C-on viszont 60 85% az optimális. Azonos páratartalom esetén a levegő hőmérsékletének növekedése a relatív páratartalom csökkenését és ezen keresztül a vízpotenciál csökkenését okozza, és viszont. Összességében jól megfigyelhető, hogy az azoxistrobin hatóanyagú növényvédő szerek nem minden esetben biztosították a megfelelő védelmet a lisztharmatgombák ellen. Megfigyelhető a fertőzöttségi mutatók segítségével, hogy a tenyészidőszak végére a hatásuk jelentősen visszaesett, szemben a más hatóanyagot (mikrobutanil) tartalmazó szerekkel. 492
Összefoglalás, következtetések A vizsgált termesztő berendezésben a klímaszabályozás növényi morfológiai és fiziológiai igényeihez történő igazítsa jelentős mértékben javítja a termesztési folyamat eredményességét. Ez nem csak a hozamok értékét garantálja, hanem preventív módon jelentősen csökkenti a kórokozók, így a leveilulla taurica (paprika lisztharmat) kialakulásának valószínűségét. Mindez természetesen csak akkor érhető el, ha a besugárzási értékekhez mérten alakítjuk a növényházban a hőmérséklet, a páratartalom, az ec, a ph és a gyökérhőmérsékleti értékeket. A fényt, a hőt, a vizet és a tápanyagokat, mint a növényi élet egy mással komplex hatásban lévő tényezőit, mindig együttesen kell vizsgálni a növények növekedési üteme alapján. Az egész termesztési folyamat alatt törekedni kell a harmonikus egyensúly beállítására azáltal, hogy a növekedést legjobban korlátozó tényezőt optimalizáljuk. Abban az esetben, ha a klímaszbályozás nem megfelelő a növényházban, vagy stressz éri a növénykultúrát, nagy valószínűséggel jelenik meg a lisztharmat gomba. Az ellene való védekezés során az egyes növényvédőszeres provokatív kezelések során megfigyelhető, hogy az azoxistrobin hatóanyagú növényvédő szerek nem minden esetben biztosították a megfelelő védelmet a lisztharmatgombák ellen. Megfigyelhető a fertőzöttségi mutatók segítségével, hogy a tenyészidőszak végére a hatásuk jelentősen visszaesett, szemben a más hatóanyagot (mikrobutanil) tartalmazó szerekkel. Éppen ezért összegezve elmondható, hogy csak a preventív módszerek azon belül is s klímaszabályozás helyes alkalmazásával lehet igazán eredményes védekezés a paprika lisztharmat gomba ellen. LHNV 2008 A Projekt A Nemzeti Innovációs Hivatal Támogatásával Valósult Meg Irodalomjegyzék SZŐRINÉ Z. A. (2007) A zöldségnövények generatív és vegetatív fejlődésének szabályozása klimatikus tényezőkkel. Kertgazdaság 2007. 39. (1) FORRAY A., TERBE I. (2008) Öntözés és tápoldatozás. In Terbe I. Slezák K. (szerk.): Talaj nélküli zöldséghajtatás. Mezőgazda Kiadó, Budapest. ISBN 978-963-286-471-4 FORRAY A. (2008) Klímaszabályozás. In Terbe I., Slezák K. (szerk.): Talaj nélküli zöldséghajtatás. Mezőgazda Kiadó, Budapest. ISBN 978-963-286-471-4 493