PL223963B1 - Sposób ochrony przed szkodnikami i patogenami podłoży biodegradowalnych do bezglebowych upraw pod osłonami - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób ochrony przed szkodnikami i patogenami podłoży biodegradowalnych do bezglebowych upraw pod osłonami.

Podstawowym ogniwem w uprawie szklarniowej roślin jest podłoże w którym wegetują rośliny. Ze względu na choroby występujące w glebie i ryzyko porażenia roślin, w nowoczesnych technologiach szklarniowych stosowana jest tzw. bezglebowa uprawa roślin w podłożach o małej objętości, wolnych od patogenów wywołujących choroby i wolnych od szkodników.

W bezglebowej uprawie pomidora w szklarniach najczęściej dotąd stosowanym podłożem jest wełna mineralna. Szerokie zastosowanie wełny mineralnej wynika z jej bardzo dobrych właściwości powietrzno-wodnych oraz sterylności. Jednak kłopoty z utylizacją poprodukcyjnego odpadu z wełny mineralnej, który nie ulega biodegradacji skłania do szybkiego odejścia od stosowania tego materiału.

Podłoża o zbliżonych właściwościach uzyskuje się z biodegradowalnych naturalnych, włókienniczych surowców wtórnych i odpadowych takich jak bawełna, wełna, len, juta, włókno kokosowe oraz naturalnych włóknistych surowców odpadowych takich jak słoma zbożowa, trociny, paździerze, itp. Podłoża te po sezonie uprawowym są po rozdrobnieniu pełnowartościowym nawozem organicznym.

W odróżnieniu od wełny mineralnej, która nie nastręcza problemów z chorobami, podłoża biodegradowalne wykonane z surowców organicznych odpadowych narażone są silnie na zakażenia różnego rodzaju patogenami, do których zaliczamy grzyby, pleśnie i pewne szczepy bakterii. Tego rodzaju podłoża są również dobrym środowiskiem dla życia szkodników, których najgroźniejszym przedstawicielem jest ziemiórka (Sciaridae), muchówka żerująca na odpadach organicznych, oraz brzegówka (Scatella stagnalis). Brzegówki różnią się od ziemiórek wyglądem oraz biologią.

Ziemiórki pod względem budowy ciała są podobne do komara, a brzegówki - do muchy domowej (czarne, krępe, o krótkich odnóżach i czułkach). Brzegówki odżywiają się przede wszystkim glonami i występują w środowisku, które sprzyja rozwojowi glonów.

Ziemiórka i brzegówka są dużym zagrożeniem dla upraw gdyż oprócz uszkadzania systemu k orzeniowego roślin przemieszczając się zakażają podłoże pleśniami i grzybami.

Przeprowadzone badania własne nad wykorzystaniem materiałów pochodzenia roślinnego w ochronie roślin, w tym naturalnych olejków eterycznych i wyciągów wykazały, że preparaty te mogą działać odstraszająco (repelentnie), trująco lub hamując żerowanie szkodników (antyfidanty). Istotne jest, że składniki znajdujące się w olejkach mają bardzo zasadniczy wpływ na zwalczanie patogenów i szkodników, oraz że są bardzo dobrą alternatywą dla chemicznych środków ochrony roślin.

Taki stan rzeczy znajduje potwierdzenie w dostępnych publikacjach, jak również jest przedmiotem patentów.

W zgłoszeniach patentowych WO2010144919 (opubl. 2010-12-16), US20100316738 (opubl. 2010-12-16) przedstawiono naturalne i/lub syntetyczne synergistyczne kompozycje pestycydowe zawierające terpeny, takie jak ekstrakt z komosy piżmowej (Chenopodium ambrosioides), a także sposoby ich zastosowania do kontroli i zapobiegania szkodnikom roślinnym. W zgłoszeniu patentowym US20100303940 (opubl. 2010-12-02) opisano kompozycje pestycydowe, mieszanki i formulacje. Mieszanki, w połączeniach synergistycznych zawierają co najmniej dwa składniki wybrane spośród olejku z kwiatu lilaka, D-limonenu, olejku tymiankowego, olejku z lipy, olejku z gruszyczki, linalolu, tetrahydrolinalolu, waniliny, mirystynianu izopropylowego, piperonalu (aldehydu), Geraniolu, Geraniolu 60, cytrynianu trietylowego i salicylanu metylu.

W literaturze jest mało informacji na temat przydatności konopi siewnej w zwalczaniu s zkodników, a zamieszczone dane nie dotyczą jednak olejku eterycznego pozyskanego z tej rośliny. Grewal (1989) stwierdził toksyczne działanie suszonych liści konopi na Aphelenchoides composticola, tj, nicienia atakującego strzępki grzybów uprawnych. Liście te dodawano do kompostu używanego do produkcji pieczarki dwuzarodnikowej. Z kolei Goswami i Vijayalakshmi (1986) ograniczyli populację guzaka południowego (Meloidogyne incognita) w uprawie pomidora po dodaniu do podłoża nasion konopi. W innych badaniach Rothschild i wsp. (1977) zanotowali dużą śmiertelność larw niedźwiedziówki kaja (Arctia caja) żywionych pędami konopi siewnej.

Silne właściwości toksyczne w stosunku do szkodników roślin wykazują wodne ekstrakty z k onopi siewnej. Stwierdzono bowiem ich silne działanie w stosunku do stonki ziemniaczanej.

Konopia siewna działa nie tylko toksycznie na szkodniki, ale jak się również okazuje niektóre związki chemiczne zawarte w tej roślinie mają właściwości repelentne. Rothschild i Fairbairn (1980)

PL 223 963 B1 zaobserwowali odstraszające działanie wyciągów z konopi na bielinka kapustnika (Pieris brassicae), a Metzger i Grant (1932) na popilię japońską (PopiIlia japonica).

W opisie patentowym PL 171651 (opubl. 1995-02-20) opisano środek ochrony roślin o działaniu owadobójczym, zwłaszcza mszycobójczym. Przedstawiony środek składa się z 6 do 12 części wagowych dowolnej kompozycji zagęszczonych do sucha ekstraktów następujących roślin: Cephalophora aromatica, Chrysanthemum macrophyllum, Chrysanthemum parthenium, Geranium macrorhizum, Inula helenium, Tagetes erecta, Tanacetum vulgare, Telekia speciosa i Petasites spurius oraz z 988 do 994 części wagowych wody destylowanej i 10 części wagowych detergentu. Środek ten stosuje się do opryskiwania roślin, w celu ochrony ich przed mszycami oraz do ich zwalczania.

W zgłoszeniu patentowym P-321178 (opubl. 1997-11-24) opisano sposoby i mieszaniny oparte na naturalnych aldehydach flawonoidalnych, obejmujących aldehyd cynamonowy, aldehyd cynam onowy α-heksylu i aldehyd koniferylu, które znajdują zastosowanie jako pestycydy. Mieszaniny są skuteczne wobec grzybów patogenicznych, pajęczaków i owadów przy stężeniach, które nie są fitotoksyczne dla roślin. Podatnymi agrofagami na wyżej opisany środek są: rdze, mączniak prawdziwy zbóż, grzyby z rodzaju Botrytis, filoksera winiec, mszyce, przylżeńce, mole, nicienie i korniki drzewne.

W zgłoszeniu patentowym CN 101317582 (opubl. 2008-12-10) opisano przyjazne dla środowiska pestycydy przeznaczone do stosowania w rolnictwie i leśnictwie. Kompozycja składa się z roztworów ekstraktu selera, ekstraktu olejku pomarańczowego i złocienia dalmatyńskiego. Stosunek wagowy poszczególnych składników jest zawarty w następujących proporcjach 40-60 roztworu ekstraktu z selera, 5-10 roztworu ekstraktu z olejku pomarańczowego oraz 5-10 złocienia dalmatyńskiego. Kompozycja ta charakteryzuje się wysoką skutecznością, zwłaszcza w przypadku zwalczania mszyc.

W zgłoszeniach patentowych MX PA04006012 (opubl. 2004-09-27), US 2002107287 (opubl. 2002-08-08) i WO 0118201 (opubl. 2001-03-15) opisano pestycyd oparty o oczyszczone naturalne substancje roślinne, a w szczególności o propionian fenyloetylu, salicylan metylu, pulegon, karwakrol; tymol; olejek tymolowy; citronellal, mieszanina eugenolu, alfa-terpineolu i alkoholu cynamonowego, mieszanina alkoholu benzylowego, fenyloetylowego, propionianu fenyloetylu i alfa-terpineolu oraz mieszanina tymolu, tanetolu, alfa-terpineolu, eugenolu i citronellalu.

W zgłoszeniu patentowym CN 1615704 (opubl. 2005-05-18) opisano bezpieczny ekologicznie środek ochrony roślin otrzymywany z czosnku, chili i oleju rącznikowego. Formulacja ta przygotow ywana jest poprzez zgniatanie, fermentację i filtrację, tak by otrzymać w wyciśniętym soku zmieszane wyżej wymienione składniki. Pestycyd według wynalazku stosuje się do zwalczania, mszyc, gąsienic motyli, pajęczaków. Nie jest on toksyczny dla ludzi i dla środowiska.

W zgłoszeniu patentowym JP 9110623 (opubl. 1997-04-28) opisano preparat przeciwko mszycom zapobiegający rozprzestrzenianiu się wirusów przenoszonych przez te szkodniki. Kompozycja ta osłabia mszyce poprzez blokowanie ich funkcji życiowych i jest bezpieczna dla środowiska. Preparat według wynalazku zawiera olejki eteryczne rośliny z gatunku Allium fistulosum (czosnek dęty zwany też cebulą siedmiolatką). Substancję aktywną preparatu stanowi kwas L-(-)karboksylowy lub tymol. Innymi olejkami eterycznymi zawartymi w tym preparacie są olejki pochodzące z roślin należących do pachnotek, olejek bazyliowy, olejek lawendowy, majerankowy, miętowy, olejek z mięty polnej, olejek z mięty pieprzowej, olejek rozmarynowy, olejek z szałwii, itd. Olejkami eterycznymi zawartymi w Allium fistulosum są olejek czosnkowy, cebulowy, itd. Olejki mogą być stosowane w formie niezmienionej, tj. samych olejków eterycznych bez dodatku emulgatorów, kwas L-(-)karboksylowy lub tymol w formie w jakiej występuje, mogą być jednak także stosowane jako czynnik zemulsyfikowany, w formie granulek, w formie uwodnionej oraz jako aerozol. W przypadku opryskiwania roślin korzystnie jest rozpuszczenie tych związków, tak by czynnik aktywny preparatu stanowił około 2% w stosunku do masy całkowitej. Gatunkiem, z którego wyciągi lub olejki szczególnie przydatne są do ochrony roślin są konopie siewne (Cannabis sativa L). Gatunek ten należy do rodzaju Cannabis, rodziny Cannabaceae - Konopiowate.

Eteryczny olejek konopny jest to klarowna ciecz, barwy jasnożółtej do ciemnozielonej. Gęstość względna w temperaturze 20°C wynosi średnio 0,840 g/cm . W skład olejku konopnego wchodzi około 58 monoterpenów i 38 sesquiterpenów. Najważniejsze z nich to: a-Pinen, β-Pinen, Δ 3-Karen, β-Mircen, Limonen, β-Felandren, cis-Ocymen, trans-Ocymen, α-Terpinen, trans-a-Bergamoten, β-Kariofilen, β-Humulen, β-Farnezen, β-Selinen, Selina-3,7(11)-dien. Olejek uzyskiwany jest przez destylację parą wodną kwiatostanów (wiech konopnych) i młodych liści.

PL 223 963 B1

Olejek eteryczny z konopi ma działanie bakteriostatyczne w stosunku do bakterii Gram+ (Staphylococcus, Streptococcus, Bacillus cereus, Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus) i bakterii Gram(Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella paratyphi, Shigella species).

Dokonano zgłoszeń patentowych dotyczących wykorzystania eterycznego olejku konopnego do ochrony upraw szklarniowych w przypadku zaatakowania ich przez przędziorka - P 394918, do zwalczania mszycy - P 389106, oraz do zwalczania grzybów pasożytujących na nasionach roślin - P388969.

W tych przypadkach użyto olejku eterycznego konopnego do likwidacji zaistniałych zakażeń czy ataków szkodników.

Nasz wynalazek ma działanie prewencyjne. Celem zastosowania wynalazku jest niedopuszczenie do zakażeń patogenami oraz rozmnażania się ziemiórki i brzegówki w podłożach biodegradowalnych do bezglebowych upraw pod osłonami a tym samym nie dopuszczenie do powstania strat gdyby takie zakażenia wystąpiły.

Sposób ochrony przed szkodnikami i patogenami podłoży biodegradowalnych do bezglebowych upraw pod osłonami odznacza się tym, że do mieszanki surowcowej stanowiącej podłoże, dodaje się drobno zmielone paździerza konopne pozyskane w procesie dekortykacji nie roszonej słomy konopnej w ilości od 5 do 8% wagowo w stosunku do masy podłoża, po czym naświetla się wykonaną miesza nkę promieniami UV, a następnie zwilża tą mieszankę alkoholowo wodną emulsją eterycznego olejku konopnego i dalej poddaje się ją formowaniu na podłoże. Naświetlanie promieniami UV wykonuje się w procesie ciągłym, a natężenie promieniowania przy długości fali od 250 do 265 nm wynosi od 30 do 50 mW/cm , a czas naświetlania jest nie krótszy niż 5 sekund. Zwilżająca alkoholowo wodna emulsja eterycznego olejku konopnego zawiera co najmniej 0,1% tego olejku, do 20% alkoholu etylowego, dopełnione do 100% wodą zdemineralizowaną, a zwilżenie mieszanki surowcowej dokonuje się metodą aerozolową, przy czym aplikować należy minimum 50 ml emulsji alkoholowo wodnej olejku eterycznego na jeden kilogram mieszanki surowcowej.

Z uwagi na wielorakie zagrożenia dla podłoży biodegradowalnych do upraw bezglebowych pod osłonami, które opisano wyżej, w przykładzie wykonania sposób ochrony ich według wynalazku jest wielostopniowy i w całości realizowany jest w trakcie procesu produkcji podłoża biodegradowalnego.

Stopień I:

użycie do znanej mieszanki surowcowej, z której według określonej receptury wykonywane jest podłoże biodegradowalne, bardzo drobno zmielonego paździerza konopnego, pozyskanego w procesie dekortykacji słomy konopnej nie roszonej w ilości od 5 do 8%, zapewniając równomierne wymieszanie tego paździerza w całej masie mieszanki.

Stopień II:

profilaktyczne naświetlanie mieszanki surowcowej po stopniu I promieniami UV przy pomocy lampy, w celu eliminacji patogenów mogących zasiedlać mieszankę surowcową przygotowaną do wykonania podłoża. Natężenie promieniowania przy długości fali od 250 do 265 nm powinno wynosić od 30 do 50 mWs/cm².

Stopień III:

zwilżenie metodą aerozolową mieszanki surowcowej po stopniu II emulsją alkoholowo-wodną eterycznego olejku konopnego o następującym składzie: eteryczny olejek konopny - 0,1%, alkohol etylowy - 20%, woda odmineralizowana - 79,9%. Należy podać około 50 ml emulsji na każdy kilogram mieszanki surowcowej.

Z uwagi na fakt, że promieniowanie UV negatywnie wpływa na stabilność chemiczną emulsji, zabiegi należy wykonać w przedstawionej kolejności przed uformowaniem i zapakowaniem podłoża do przeznaczonych do tego celu worków foliowych.

Wynalazek wpisuje się w działania wynikające z Dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/128/WE z 21 października 2009 r., która weszła w życie 25 listopada 2009 r. ustanawiającej program wspólnotowego działania na rzecz osiągnięcia zrównoważonego stosowania pestycydów, która wyznaczyła datę 1 stycznia 2014 roku jako ostateczny termin wprowadzenia ogólnych norm w zakresie zintegrowanej ochrony roślin. Wspomniane wyżej przepisy prawne stwarzają duże możliwości dla stosowania czynników biologicznych, naturalnych i do roku 2014 wymuszają na producentach ogrodniczych i rolnikach przestawienie się na zintegrowane lub biologiczne programy ochrony roślin już nie tylko w uprawie warzyw i roślin ozdobnych pod osłonami, ale także w uprawach warzywnych, sadowniczych i polowych.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób ochrony przed szkodnikami i patogenami podłoży biodegradowalnych do bezglebowych upraw pod osłonami, znamienny tym, że do mieszanki surowcowej przeznaczonej na podłoże, dodaje się drobno zmielone paździerza konopne pozyskane w procesie dekortykacji nie roszonej słomy konopnej w ilości od 5 do 8% wagowo w stosunku do masy podłoża, po czym naświetla się wyk onaną mieszankę promieniami UV, a następnie zwilża tą mieszankę alkoholowo wodną emulsją eterycznego olejku konopnego i dalej poddaje się ją formowaniu na podłoże.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że naświetlanie promieniami UV wykonuje się w procesie ciągłym, a natężenie promieniowania przy długości fali od 250 do 265 nm wynosi od 30 do 50 mW/cm , a czas naświetlania jest nie krótszy niż 5 sekund.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zwilżająca alkoholowo wodna emulsja eterycznego olejku konopnego zawiera co najmniej 0,1% tego olejku, do 20% alkoholu etylowego, dopełnione do 100% wodą zdemineralizowaną, a zwilżenie mieszanki surowcowej dokonuje się metodą aerozolową, przy czym aplikować należy minimum 50 ml emulsji alkoholowo wodnej olejku eterycznego na jeden kilogram mieszanki surowcowej.