Zwalczanie innych szkodników metodą wypuszczania wysterylizowanych owadów.

 

          Następnym przykładem skutecznego zwalczania szkodników metodą wypuszczania sterylnych owadów jest eradykacja owocanki południówki, Ceratitis capitata (Wied.), np. z terenów, na które została przypadkowo zawleczona (Kostaryka, Kalifornia).

          Samice owocanki południówki składają jaja pojedynczo lub po kilka pod skórą dojrzewających owoców brzoskwini, moreli, śliw, wiśni, czereśni. Wylęgłe z jaj larwy wgryzają się do wnętrz owocu i żerując w końcu go niszczą. Po zniszczeniu jednego owocu przenoszą się, „skacząc”, na owoce sąsiednie. Dojrzałe larwy wychodzą z gnijących owoców i przepoczwarzają się w glebie. Poczwarki zimują w glebie na głębokości 2 – 5 cm. Owocanka południówka jest najgroźniejszym szkodnikiem upraw sadowniczych w ciepłych krajach i jest tam intensywnie zwalczana środkami chemicznymi.

          W fabryce – insekterium, wybudowanej na Wyspach Hawajskich, produkowano 10 mln much w ciągu tygodnia. Koszt 1 mln much był niski, bo wynosił tylko 95 dolarów; 60 % kosztów pochłaniała pożywka sztuczna, a 40 % stanowiła zapłata dwóm pracownikom. Koszt likwidacji owocanki zawleczonej na Kostarykę o powierzchni 10 mil kwadratowych wyniósł tylko 6 000 dolarów. Po wypuszczeniu 10 mln sterylnych much liczebność szkodnika spadła z 80 poczwarek do 0,6 na 1 funt gleby.

          W krajach, do których owocanka jest przypadkowo zawlekana, metoda wypuszczania sterylnych owadów wchodzi w skład rutynowych zabiegów, mających na celu całkowitą eliminacje szkodnika. Po raz pierwszy zastosowano tę metodę w 1967 r. w celu zniszczenia owocanki w okolicach Los Angeles, a następnie powtórzono w latach 80 – tych w okolicach San Jose (od 300 – 400 mil kwadratowych) oraz innych miast.

          Nie zawsze metoda wypuszczania sterylnych owadów daje pożądane wyniki. W 1963 r. na wyspie Guam (54 000 ha), przeprowadzono zwalczanie muchówki Dacus dorsalis Hend. Po przejściu dwóch tajfunów, które zniszczyły drzewa owocowe, liczebność muchówki obniżyła się znacznie. Wystarczyło więc uwolnienie tylko 17 mln napromieniowanych poczwarek, po 100 do 200 tys. w ciągu tygodnia, aby uzyskać bardzo niską liczebność szkodnika. W 1964 r. wypuszczano po 200 000 sterylnych much, a w roku 1965 co tydzień uwalniano po 9,5 mln sterylnych much, lecz całkowitej eradykacji szkodnika nie osiągnięto.

 Na innej wyspie z grupy Wysp Mariańskich o powierzchni 8,4 ha zwalczano muchówkę Dacus cucurbitae Coq. Liczebność szkodnika obniżono znacznie za pomocą 4 – 6 opryskiwań karbofosem z dodatkiem atraktantów pokarmowych, po czym w ciągu 35 tygodni uwolniono 257 mln sterylnych osobników w stadium poczwarki. Osiągnięto pełny sukces.

 

Rząd	Gatunek szkodnika
Muchówki (Diptera)	Anastrepha ludens Anopheles quadrimaculatus Ceratitis capitata Cochliomyia hominivorax Culex fatigans Dacus dorsalis Dacus cucurbitae Delia antiqua
Motyle (Lepidoptera)	Cydia pomonella Heliothis virescens Heliothis zea Lymantria dispar Manduca sexta Pectinophora gossypiella
Chrząszcze (Coleoptera)	Acanthoscelides obtectus Anthonomus grandis

          W Europie wypuszczano sterylne samce śmietki cebulanki, Delia antiqua Meigen. W 1981 r. próbnie zastosowano tę metodę na uprawach cebuli o powierzchni 50 ha, a w 1983 r. – 1200 ha. Samce wypuszczano z samolotu lecącego z szybkością 120 km/h na wysokości 20 m nad ziemią. Zabieg powtarzano w czasie lotu muchówek drugiego pokolenia. Jeśli nawet sterylne samce wypuszczano na pojedyncze pola, metoda ta była dwa razy tańsza i bezpieczniejsza od metody chemicznej.

 

 

          Metodę wypuszczania sterylnych owadów wdrożono do praktycznego zwalczania kilkunastu gatunków szkodników w różnych rejonach świata, jednak zawsze z nieco gorszym wynikiem niż w przypadku muchy śrubowej. Metoda nie jest szeroko stosowana w praktyce, gdyż ma szereg ograniczeń.

1.      Liczebność osobników w zwalczanej populacji szkodnika powinna być bardzo niska. U muchy śrubowej wynosiła tylko kilkaset osobników na milę kwadratową, natomiast szkodniki upraw rolniczych występują w znacznie większym nasileniu (ponad 1 mln na 1 ha). Od liczebności zwalczanej populacji zależy liczba uwalnianych owadów, a więc i koszt zabiegu. Liczebność szkodnika przed zastosowaniem metody SIT można obniżyć metodami konwencjonalnymi (opryskiwanie insektycydami).

2.      Terytorium, na którym planuje się eradykację danego szkodnika, powinno być tak ulokowane, aby ponowne porażenie upraw przez szkodnika nalatującego z sąsiednich terenów było bardzo ograniczone lub nawet niemożliwe. Pożądane są naturalne bariery (morze, pustynie, góry) lub należy stworzyć sztuczną barierę – powierzchnię, na którą ciągle będą wypuszczane sterylne owady.

3.      Powinny być opracowane tanie, wydajne metody masowej hodowli owadów (fabryki – insektaria), gwarantujące wysoką jakość materiału. Hodowle owadów powinny być prowadzone w sposób ciągły, co pociąga za sobą wysokie koszty.

4.      Eradykacja szkodliwego gatunku z danego terytorium stwarza lukę w niszy ekologicznej, którą może wypełnić inny gatunek, również szkodliwy. Nawet jeśli tak się nie stanie, zastosowanie metody SIT jako metody specyficznej nie rozwiązuje problemu ochrony danej uprawy, gdyż nadal trzeba zwalczać inne szkodniki.

5.      Przed wdrożeniem do praktyki metod genetycznych, w tym metody wypuszczania sterylnych owadów, wymagana jest dokładna znajomość bionomii i genetyki szkodnika.

W Polsce i krajach sąsiednich  metoda wypuszczania sterylnych owadów nie była dotychczas stosowana w praktyce. Na taką sytuację składa się wiele przyczyn. Po pierwsze, Polska nie jest wyspą. Jeśli więc będziemy planować program eradykacji jakiegoś szkodnika z naszego terytorium, to musimy o tym programie pomyśleć jako o programie ogólnoeuropejskim. Polska ma tylko na północy (morze) i częściowo na południu (góry) naturalne bariery uniemożliwiające przedostawanie się szkodnika. Na wschodniej i zachodniej granicy kraju musielibyśmy utrzymywać szerokie (500 km) sztuczne bariery, które ciągle musielibyśmy wypuszczać znaczne ilości sterylnych owadów co nie byłoby tanie.

Genetyczne zwalczanie szkodników jest metodą bardzo kosztowną, przynajmniej dotyczy to pierwszego etapu zwalczania, polegającego na wybudowaniu fabryki produkującej owady, utrzymaniu ciągłej produkcji owadów i wypuszczaniu sterylnych owadów za pomocą środków naziemnych i powietrznych. Eradykacja muchy śrubowej na Florydzie kosztowała ponad 10 mln dolarów, a koszt całego programu wyniszczenia muchy w Libii wyniósł ponad 100 mln dolarów. W obecnej sytuacji naszego kraju uzyskanie porównywalnych środków z zadłużonego budżetu państwa jest i długo jeszcze będzie niemożliwe, nawet z przeznaczeniem na najbardziej realistyczny program całkowitego wyniszczenia najgroźniejszego szkodnika.

Powinniśmy być jednak przygotowani na to, że w przyszłości podjęte zostaną w Europie próby eradykacji groźnych szkodników i dlatego powinniśmy prowadzić intensywne badania dotyczące szerokich aspektów genetycznego zwalczania szkodników. Dotychczas badania w tym zakresie podjęto w Instytucie Ochrony Roślin w Poznaniu, w Instytucie Sadownictwa i Kwiaciarstwa w Skierniewicach oraz w Szkole Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie.

 

Z powyższego omówienia wynika, że wypuszczanie sterylnych owadów jest metodą genetyczną o dużych perspektywach stosowania w praktyce zwalczania szkodników. Przytoczone przykłady udanej eradykacji muchy śrubowej z terenu USA, Meksyku i Libii świadczą o niezwykle dużej skuteczności zwalczania szkodników metodami opartymi na zjawiskach genetycznych.

Genetyczne zwalczanie szkodników jest jednak metodą bardzo kosztowną, przynajmniej dotyczy to pierwszego etapu zwalczania, polegającego na wybudowaniu i wyposażeniu fabryki, w której masowo są hodowane owady. Koszty utrzymania ciągłej hodowli (produkcji) owadów, a następnie koszty wypuszczania sterylnych owadów za pomocą środków powietrznych (samoloty) i naziemnych są też niemałe. Eradykacja muchy śrubowej na Florydzie kosztowała ponad 10 mln dolarów, koszt całego programu wyniszczenia muchy w krajach Ameryki Środkowej wyniesie ok. 200 mln dolarów, a zwalczanie zawleczonej do Libii muchy śrubowej kosztowało ok. 100 mln dolarów. Akcje usuwania szkodnika z określonego terenu mogą więc być podejmowane tylko przez bogate państwa lub organizacje międzynarodowe.