Vedci skúmajú možnosti biologickej regulácie lykožrúta smrekového
Lykožrút smrekový (Ips typographus) patrí v súčasnosti medzi najvýznamnejších škodcov ihličnatých lesov na Slovensku. Vynikajúce podmienky pre jeho rozvoj po veternej kalamite vo Vysokých Tatrách v roku 2004 mali za následok premnoženie a následné šírenie populácií lykožrúta, v dôsledku čoho došlo k dramaticky rozsiahlemu usychaniu smrekov v postihnutých lokalitách. Snaha o reguláciu početnosti lykožrúta sa uberá viacerými smermi. Jedným z nich je vývoj biologických metód s využitím prirodzených nepriateľov lykožrúta akými sú aj mikroskopické huby parazitujúce na hmyze, tzv. entomopatogénne huby. Pokrok vo vývoji metód produkcie entomopatogénnych húb, stabilizácie a aplikácie ich inokula, umožnil formuláciu nových „biopesticídnych“ produktov na báze entomopatogénnych húb. Tieto preparáty sú z environmentálneho hľadiska podstatne výhodnejšie než chemické prostriedky.
Konzorcium výskumníkov Slovenskej akadémie vied z Ústavu zoológie, Ústavu polymérov, Ústavu ekológie lesa a mimoakademických pracovísk, Štátne lesy TANAPu a Prírodovedné múzeum (SND Bratislava), sa zamerali na vývoj biologických metód regulácie lykožrúta v rámci projektu ITMS 26220220087 "Vývoj ekologických metód pre kontrolu populácií vybraných druhov lesných škodcov v zraniteľných vysokohorských oblastiach Slovenska", ktorého nositeľom a hlavným realizátorom bola súkromná výskumno-vývojová spoločnosť Scientica, s.r.o., a ktorý bol financovaný zo zdrojov Štrukturálnych fondov operačného programu Výskum a vývoj.
Rozsiahle zbery dospelých chrobákov, napadnutých entomopatogénnymi hubami, z takmer 70 lokalít Slovenska, predovšetkým v kalamitných oblastiach, umožnili izoláciu viac než 120 kmeňov húb do in vitro kultúry. Po detailných laboratórnych testoch biologických parametrov získaných kmeňov sa podarilo vyselektovať vysokovirulentný kmeň huby Beauveria bassiana, ktorý je v súčasnosti v procese patentovania a bude potenciálne využiteľný ako bioinsekticíd pre kontrolu populácií lykožrúta.
Beauveria bassiana je kozmopolitne rozšírená entomopatogénna huba, ktorá sa podieľa na prirodzenej regulácii populácií rôzneho hmyzu. Vo svete je komerčne dostupných niekoľko biopreparátov na báze tejto huby. Vzhľadom na jej širokospektrálnu účinnosť, s čím súvisí ohrozenie necieľového hmyzu po jej aplikácii, je dôležité zabezpečiť selektivitu vhodnou formuláciou a aplikačnou technológiou. V prípade lykožrútov sa zaujímavým riešením javí kombinácia spór huby B. bassiana a feromónových lapačov. V najjednoduchšom systéme sa spóry vo forme zmáčateľného prášku aplikujú do feromónových lapačov. Lykožrúty prilákané feromónom sa infikujú spórami huby v lapačoch a po ich úniku z priestorov lapača sa stávajú nositeľom infekcie. Spóry na povrchu tela hmyzu vyklíčia, rastúce hýfy preniknú do tela postihnutého jedinca a v priebehu niekoľkých dní ho usmrtia. Aplikácia spór vo forme jemného prášku má však viacero nevýhod a nie je príliš vhodná ani z environmentálneho hľadiska. Vietor postupne roznáša spóry zo zariadenia do okolitého prostredia, čo má negatívny dopad na spoločenstvo hmyzu v okolitej prírode. Navyše dažďová voda, ktorá sa dostáva do aplikačných zariadení výrazne znižuje životaschopnosť spór a tým aj ich účinnosť.
Pre zabezpečenie vysokej efektivity aj selektivity takejto metódy je potrebné zaistiť dostatočne dlhú životnosť spór huby a ich spoľahlivý prenos na lykožrúta. Toto by mala zabezpečiť vhodná formulácia inokula, napríklad imobilizácia spór do polymérnej matrice. Za týmto účelom bol navrhnutý a patentovaný polymérny systém na báze nízkomolekulového polyetylénu s takými parametrami, že pri kontakte hmyzu s jeho povrchom dochádza k uchyteniu polyméru na jeho končatinách, prípadne aj ostatnom tele. Kombinácia spór huby s polymérom zabezpečí, že takto kontaminovaný hmyzí jedinec je nielenže vystavený účinku patogénnej huby, ale zároveň môže zavliecť inokulum aj medzi iných, dovtedy ešte neinfikovaných príslušníkov svojho druhu. Laboratórne a poľné experimenty potvrdili, že viabilita a virulencia spór huby v takto navrhnutej formulácii zostávala zachovaná. V rámci projektu bol tiež navrhnutý a patentovaný špecializovaný feromónový lapač prispôsobený na aplikáciu tenkého filmu (0,1mm) zmesi spór a polymérnej matrice, cez ktorý musia lykožrúty prejsť a kontaminovať sa pred opustením lapača.
Doterajší výskum naznačuje, že polymérne adhézne systémy je možné použiť ako matricu pre spóry entomopatogénnej huby Beauveria bassiana. V súčinnosti s feromónovým lapačom sa tak získa efektívny a dostatočne selektívny prostriedok k regulácii lykožrútov. Testovaný systém má potenciál pre reguláciu aj iných druhov hmyzích škodcov a tiež v kombinácii s inými entomopatogénnymi hubami.
Viac informácií na:
https://doi.org/10.2478/s11756-018-0005-x
https://doi.org/10.1080/09583157.2018.1487027
https://wbr.indprop.gov.sk/WebRegistre/Patent/Detail/74-2011
https://wbr.indprop.gov.sk/WebRegistre/Patent/Detail/73-2011
https://wbr.indprop.gov.sk/WebRegistre/Patent/Detail/5046-2015
Autor textu a fotografií Marek Barta, Ústav ekológie lesa SAV