Strategia push-pull zwalcza szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga zwiększając plony kukurydzy

Czy tracisz plony kukurydzy z powodu szkodników atakujący łodygi i roślin z rodzaju striga?

Dowiedz się, jak podejście do zarządzania siedliskiem metodą push-pull prowadzi do zwiększenia plonów kukurydzy

Szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga powodują znaczne straty w produkcji kukurydzy w całej Afryce. Straty w plonach kukurydzy spowodowane przez szkodniki atakujące łodygi mogą wynosić od 20-40%. Rośliny z rodzaju sriga porażają 40% gruntów ornych w Afryce Subsaharyjskiej, powodując roczne straty w plonach w wysokości od 7 do 13 miliardów dolarów. W dorzeczu Jeziora Wiktorii porażenie przez chwasty rośliny z rodzaju sriga powoduje od 30 do 100% strat w plonach kukurydzy. Pielenie w celu zwalczania roślin z rodzaju striga jest zarówno czasochłonne, jak i pracochłonne. Stosowanie insektycydów do zwalczania szkodników atakujących łodygi jest nie tylko drogie i szkodliwe dla środowiska, ale także nieskuteczne.

Metoda zarządzania siedliskiem „push-pull” w celu zwalczania tych dwóch ważnych wrogów – owadów i chwastów – została opracowana przez ICIPE we współpracy z kilkoma instytucjami: Kenijskim Instytutem Badań Rolniczych (KARl), kenijskim Ministerstwem Rolnictwa, kenijskim Ministerstwem Rozwoju Zwierząt Gospodarskich i Rybołówstwa oraz Rothamsted Research UK. Push-pull ogranicza straty w plonach spowodowane przez szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga. Jednocześnie chroni glebę i wodę, zachowując bioróżnorodność.

Podejście to polega na odławianiu szkodników na bardzo podatnych roślinach pułapkowych (pull) i odganianiu ich od upraw kukurydzy za pomocą odstraszających międzyplonów (push). Zidentyfikowano rośliny, które odstraszają szkodniki, jak również hamują rozwój chwastów z rodzaju striga. Rośliny te zapewniają również wysokiej jakości paszę dla zwierząt gospodarskich, zwiększając tym samym wydajność mleka i mięsa. Ponad 2000 rolników w Kenii potwierdziło w testach w gospodarstwie, że push-pull doprowadził do znacznej redukcji szkodników atakujących łodygi i infestacji roślinami z rodzaju striga oraz wyższych plonów kukurydzy.

Szkodniki atakujące łodygi: Poznaj najbardziej niszczycielskie szkodniki upraw zbożowych

Szkodniki atakujące łodygi są jednymi z najbardziej niszczycielskich szkodników upraw zbożowych i mogą znacznie ograniczyć plony kukurydzy i sorgo w gospodarstwach małoobszarowych. Szkodniki te mogą powodować straty w plonach od 20 do 40% (a w niektórych przypadkach nawet 80%), jeśli nie są zwalczane. Zwalczanie tych szkodników za pomocą insektycydów jest bardzo kosztowne dla ubogich w zasoby rolników i może również szkodzić środowisku.

Szkodniki atakujące łodygi są najważniejszymi szkodnikami kukurydzy w Afryce, ale atakują również inne rośliny zbożowe, takie jak sorgo, proso i trzcinę cukrową. We wschodniej Afryce dwa gatunki szkodników atakujących łodygi powodują duże szkody w uprawach zbóż: Busseola jusca (rysunek a) i Chilo partellus (rysunek b). Bussola fusca pochodzi z Afryki i występuje na terenach wysoko i średnio położonych (1077 m nad poziomem morza i wyżej). Chilo partellus jest obecny na obszarach nisko i średnio położonych (1230 m nad poziomem morza). Chilo partellus przypadkowo trafił do Afryki z Azji w latach 30 XX wieku.

Strategia push-pull zwalcza szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga zwiększając plony kukurydzy.1

Dorosłe osobniki ćmy Busseo/a fusca (a) and Chilo panel/us (b)

Dorosłe ćmy szkodników atakujących łodygi są rzadko widywane na polach rolników, ponieważ są nieaktywne w ciągu dnia. Uaktywniają się po zachodzie słońca i wtedy składają jaja. Dorosłe ćmy składają jaja na roślinach kukurydzy; po wyłonieniu się larw przez dwa do trzech dni żerują na liściach i wchodzą do łodygi kukurydzy. Bussola fusca składa jaja między łodygą a pochewką liścia, natomiast Chilo partellus składa jaja na powierzchni liścia w postaci pakietów jaj. Po wwierceniu się larw w łodygi kukurydzy, żerują one i rozwijają się w nich przez 2-3 tygodnie.

Strategia push-pull zwalcza szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga zwiększając plony kukurydzy.1

Roślina kukurydzy uszkodzona przez larwy szkodników atakujących łodygi

Strategia push-pull zwalcza szkodniki atakujące łodygi oraz rośliny z rodzaju striga zwiększając plony kukurydzy.3

Larwa szkodnika atakującego łodygi żerująca w łodydze kukurydzy (zdjęcie Sue Parrott)

Uszkodzenia są powodowane przez robakowate larwy, które najpierw żerują na młodych liściach, ale wkrótce wchodzą do łodyg. We wczesnej fazie wzrostu rośliny, larwy mogą niszczyć stożki wzrostu rośliny, co skutkuje jej zniekształceniem. W późniejszym etapie wzrostu larwy drążą rozległe tunele wewnątrz łodygi. Osłabia to łodygę, co powoduje jej złamanie i przewrócenie. Uszkodzenia powodowane przez te szkodniki wynoszą średnio 20-40%, co oznacza, że na każde 10 możliwych do zebrania worków kukurydzy tracone są 2-4. Gdy larwy są w pełni rozwinięte, przepoczwarzają się i pozostają wewnątrz łodygi kukurydzy. Po 7-14 dniach z poczwarek wyłaniają się dorosłe osobniki, które wychodzą z łodygi. Rozmnażają się, ponownie składają jaja na roślinach kukurydzy i dalej niszczą uprawy.

Zniekształcenia spowodowane przez larwy szkodników atakujący łodygi żerujące wewnątrz roślin kukurydzy

Chwasty z rodzaju striga: Poznaj drugiego z najbardziej niszczycielskich szkodników upraw zbożowych

Chwasty z rodzaju striga mogą powodować straty w plonie kukurydzy od 30 do 100% lub całkowitą utratę plonu, jeśli nie są zwalczane. Chwast ten rośnie poprzez przyczepienie się do rośliny kukurydzy. Jego korzenie wnikają w korzenie rośliny uprawnej i zaczynają pobierać składniki odżywcze z kukurydzy. Powoduje to silne zahamowanie wzrostu roślin kukurydzy i utratę plonów. Strategia push-pull ogranicza straty w plonach spowodowane przez rośliny z rodzaju striga.

Rośliny z rodzaju striga są pasożytniczymi chwastami, które wpływają na uprawy zbóż w wielu częściach Afryki, zmniejszając produkcję lub powodując całkowite niepowodzenie upraw. Najbardziej dotknięte uprawy to kukurydza, sorgo, ryż i trzcina cukrowa. Jeśli zarówno szkodniki atakujące łodygi jak i chwasty z rodzaju striga zaatakują rośliny kukurydzy, strata plonów wynosi często 100%. W Afryce Wschodniej występują dwa powszechne gatunki roślin z rodzaju striga – Striga hermonthica i Striga asiatica. Striga hermonthica jest powszechna wokół basenu jezior, podczas gdy Striga asiatica występuje głównie w obszarach przybrzeżnych.

Pole kukurydzy zaatakowane przez Striga hermonthlca

 

Pole kukurydzy zaatakowane przez Striga asiatica

Kiedy gospodarstwo jest zaatakowane przez rośliny z rodzaju striga, zaatakowane rośliny rzadko rosną na wysokość ponad 30 cm. Chwast nie zapuszcza korzeni w glebie, aby rosnąć samodzielnie, ale rośnie poprzez przyczepianie się do rośliny żywicielskiej (np. kukurydzy). Każda roślina z rodzaju striga może wytworzyć do 20.000 – 50.000 nasion, które leżą uśpione w glebie do czasu ponownego zasiania zboża. Ten stan uśpienia może trwać ponad 15 lat. Gdy roślina z rodzaju striga kiełkuje, jej korzenie rosną w kierunku rośliny żywicielskiej. Wnikają one do korzeni żywiciela i zaczynają pobierać składniki odżywcze. Powoduje to silne zahamowanie wzrostu rośliny żywicielskiej i utratę plonu.

Roślina z rodzaju striga przyczepiona do korzeni kukurydzy

Biorąc pod uwagę osobliwą naturę nasion roślin z rodzaju striga, rolnikom zaleca się ich zwalczanie, zanim chwast się pojawi. Wynika to z faktu, że zanim będzie on widoczny, wiele szkód w kukurydzy zostanie już wyrządzonych.

Mimo, że proponowano różne metody zwalczania chwastów, zwykle nie są one skuteczne. Na przykład, chociaż ręczne usuwanie roślin z rodziny striga ogranicza ponowne porażenie, jest uważane za nieekonomiczne, ponieważ większość szkód jest wyrządzana jeszcze przed pojawieniem się chwastu. Dlatego każda strategia kontroli musi zaczynać się w glebie.

Jak push-pull zmniejsza straty kukurydzy?

Push-pull jest prostą strategią uprawy, w której rolnicy stosują trawę Napier i roślinę strączkową desmodium (Silverleaf i Greenleaf desmodium) jako międzyplony. Desmodium jest sadzone pomiędzy rzędami kukurydzy. Wydziela ono zapach lub woń, której nie lubią ćmy atakujące łodygi. Zapach ten „odpycha” ćmy od upraw kukurydzy. Trawę Napier (Pennisetum purpureum) sadzi się wokół upraw kukurydzy jako roślinę pułapkę. Trawa Napier jest bardziej atrakcyjna dla ćmy niż kukurydza i „przyciąga” ćmy do składania na niej jaj. Jednak trawa Napier nie pozwala larwom na rozwój i przeżycie na niej. Gdy jaja się wylęgną i małe larwy wwiercą się w łodygi trawy Napier, roślina wytwarza lepką substancję jak klej, która je zatrzymuje i powoduje ich śmierć. W ten sposób niewiele larw przeżywa, a kukurydza zostaje uratowana dzięki strategii „push-pull”.

Ponadto, gruntowa osłona z desmodium (Desmodium uncinatum, czyli Silverleaf), wsadzona pomiędzy kukurydzę, zmniejsza zachwaszczenie roślinami z rodzaju striga. Badania wykazały, że substancje chemiczne produkowane przez korzenie desmodium są odpowiedzialne za tłumienie chwastów z rodzaju striga. Dlatego rośliny z rodzaju striga nie rosną tam, gdzie występuje desmodium. Jako roślina strączkowa, desmodium wiąże również azot w glebie i w ten sposób działa w celu wzbogacenia gleby.

Inteligentna pod względem klimatycznym metoda Push-Pull – pole z desmonium Greenleaf i trawą brachiaria 

Jak działa metoda push-pull i jak rolnik może zacząć ją stosować?

Na suchych obszarach, najlepszymi roślinami do strategii push-pull są desmodium Greenleaf pomiędzy rzędami upraw i trawa brachiaria wokół granicy.

Konwencjonalne pole z zastosowaniem push-pull z desmodium Silverleaf i trawą Napier  Push-pull może mieć wymiary 50 x 50 m (minimum) lub być stosowana w gospodarstwie o dowolnej wielkości, pod warunkiem, że pola są ograniczone do sekcji 50 x 50 m z wykorzystaniem rzędów granicznych trawy Napier. Minimalna szerokość działki, na której można zastosować push-pull wynosi nie mniej niż 10 metrów.

  1. Oczyść swoją ziemię w porze suchej i przygotuj glebę, aby była bardzo drobna. Wyznacz granicę działki, na której będzie stosowane push-pull, aby posadzić trzy rzędy trawy Napier lub brachiaria wokół granicy działki, jak pokazano na rysunku.
  2. Posadź naprzemiennie rzędy desmodium i rośliny spożywczej. Rzędy roślin spożywczych powinny być oddalone od siebie o 75 cm. Upewnij się, że zaczynasz i kończysz rzędem desmodium. Sadzenie desmodium najlepiej wykonywać wraz z opadami deszczu, aby uzyskać maksymalne kiełkowanie. Na 1 akr ziemi będziesz potrzebował 1 kg nasion desmodium.

Przykładowy układ push-pull

Przykład z życia wzięty: Jedzenie do jedzenia, pieniądze do wydania

Większość rolników stosujących push-pull zwiększyła swoje plony kukurydzy o ponad 100%. Rodzina Were zbiera obecnie dwa worki kukurydzy (180 kg) z działki o wymiarach 20 x 30 m, podczas gdy wcześniej z tej samej powierzchni uzyskano by tylko pół worka (45 kg).

Bibliografia

International Centre of Insect Physiology and Ecology, Kenya

http://www.icipe.org/

NASI PARTNERZY

Łączymy siły z uczelniami wyższymi, organizacjami pozarządowymi i innymi organizacjami na całym świecie, pełniąc wspólnie misję w zakresie zrównoważonego rozwoju i dobrobytu człowieka.