Βιολογική καινοτόμος μέθοδος προστασίας των φυτών δια της θρέψεως

Δρ Ζώης Δ. Ζαρταλούδης Γεωπόνος

Εισαγωγή

Παρά την εξέλιξη των διαχειριστικών μέσων που έχει στην διάθεσή του ό σύγχρονος καλλιεργητής (γεωργός) η άρρωστη φύση που …κληρονομήσαμε, οφείλεται στην ασύνετη χρήση αυτών των μέσων. Το έτος 2014, η παγκόσμια αγορά φυτοφαρμάκων πέτυχε στις πωλήσεις το υψηλό όλων των εποχών: 60,5 δισεκατομμύρια δολάρια. Την τελευταία 20ετία όμως κάτι φαίνεται να αλλάζει. Οι πιο παλαιές ομάδες γεωργικών φαρμάκων, υψηλής τοξικότητος και ευρέως φάσματος σε μεγάλο ποσοστό αποσύρθηκαν. Οι εταιρείες που κάνουν έρευνα και ανάπτυξη νέων δραστικών ουσιών αγροχημικών, παγκοσμίως μειώθηκαν κατά το ήμισυ, από 34 το 1995 σε 17 το 2012. Μεταξύ των ετών 1995 και 2005 το κόστος ανάπτυξης μιας νέας δραστικής στην αγορά αυξήθηκε από 152 εκατομμύρια δολάρια σε 256 εκατομμύρια. Ενώ το 2000 ήταν σε διαδικασία ανάπτυξης 70 νέες δραστικές το 2012 αναπτύσσονταν μόνον 28. Η μέχρι τώρα ανάπτυξη των φυτοπροστατευτικών προϊόντων στηρίχθηκε στην εξέλιξη της φαρμακολογίας και στην επένδυση τεραστίων κεφαλαίων για την ανάπτυξη και αποκλειστική χρήση νέων δραστικών ουσιών.

Τα τελευταία χρόνια έχει αντιστραφεί αυτή η τάση υπέρ μιας πιο φιλικής προς το περιβάλλον γεωργίας λόγω κυρίως αύξησης του κόστους παραγωγής νέων δραστικών και αυστηρότερου πλαισίου έγκρισης. Η Ολοκληρωμένη Διαχείριση, σήμερα έχει ανάγκη από σύγχρονα εργαλεία και μέσα ώστε να υπηρετεί με αξιοπιστία τις σημερινές ανάγκες της γεωργίας. Τα τελευταία χρόνια, η παραγωγή χημικών φυτοφαρμάκων μειώνεται κατά 2% ανά έτος, ενώ των πιο φιλικών προς το περιβάλλον, αυξάνεται κατά 20% ετησίως. Έτσι το έτος 2015 οι πωλήσεις έπεσαν σε 54,6 δις και σε σύγκριση με το υψηλό όλων των εποχών (60,5 δισεκατομμύρια δολάρια) του 2014, αυτό αντιπροσωπεύει μια μείωση περίπου 9,8%. Είναι το πρώτο έτος που η αγορά μειώθηκε την τρέχουσα δεκαετία και φέρνει ένα τέλος σε μια πενταετή περίοδο ανάπτυξης.

Από τα κύρια προβλήματα στην γεωργία σήμερα είναι η ανθεκτικότητα εχθρών, ασθενειών και ζιζανίων, η εμφάνιση νέων εχθρών και ασθενειών, η αυξανόμενη ευαισθησία των καλλιεργειών, η μόλυνση του περιβάλλοντος και η καταστροφή του βιοδυναμικού του εδάφους. Σε αυτά τα προβλήματα οδηγηθήκαμε από κακή διαχείριση των αγροοικοσυστημάτων και από κάποια πολύ κακά εργαλεία που χρησιμοποιήθηκαν κατά κόρον. Π. χ. το ευρέως φάσματος ζιζανιοκτόνο glyphosate. Αυτό δεσμεύει ή ακινητοποιεί τα ιχνοστοιχεία που είναι απαραίτητα για την φυσιολογική ανάπτυξη του φυτού και κυρίως το Μαγγάνιο και τον Ψευδάργυρο. Τα ιχνοστοιχεία αυτά είναι απαραίτητα στα φυτά για πολλές φυσιολογικές λειτουργίες τους, όπως η δυνατότητα αντιμετώπισης ασθενειών, ή παραγόντων που προκαλούν stress, αλλά και για την πλήρη απόδοσή τους ως καλλιέργειες. Το glyphosate δεν μεταβολίζεται από το φυτό. Δεν είναι βιο-αποδομούμενο και συγκεντρώνεται στο έδαφος και τα πολυετή φυτά. Αλλάζει το βιοδυναμικό του εδάφους και με την δράση του εξασθενίζει το φυτό.
Το Μαγγάνιο (Mn) είναι ένα σημαντικό θρεπτικό συστατικό, από το οποίο απαιτούνται μικρές ποσότητες για πολλές βασικές λειτουργίες του οργανισμού είτε αυτός είναι φυτικός είτε ζωικός. Μια πρόσφατη μελέτη σε αγελάδες που τρέφονται με γενετικά τροποποιημένες ζωοτροφές Roundup®-ready (φυτά που περιέχουν glyphosate) αποκάλυψε μια σοβαρή έλλειψη Mn. Το glyphosate, η δραστική ουσία του Roundup®, έχει επίσης αποδειχθεί ότι μειώνει σοβαρά τα επίπεδα Mn στα φυτά. Η έλλειψη Mn στον άνθρωπο σχετίζεται με εντερικές παθήσεις, καθώς επίσης και με πλήθος νευρολογικών ασθενειών, όπως ο αυτισμός, της νόσου Alzheimer (AD), της κατάθλιψης, της νόσου του Πάρκινσον (PD) και άλλων. Πρόσφατη έρευνα στην Αμερική, αποτελέσματα της οποίας παρουσίασε η Nancy Swanson, με την άδεια της πηγής της (Data sources: autism: US Department of Education; Glyphosate: US Department of Agriculture) συνδέει άμεσα με πολύ μεγάλο συντελεστή συσχέτισης για την τετραετία 2001-2004 τον παιδικό αυτισμό (παιδιά ηλικίας 6 ετών) με την χρήση του glyphosate στο καλαμπόκι και την σόγια. Ο R. Mesnage και οι συνεργάτες του (2014) δημοσίευσαν στο περιοδικό Biomed Research International, ένα άρθρο ( Article ID 179691) όπου αναφέρουν “ Πιστεύεται ευρέως ότι το Roundup είναι μεταξύ των ασφαλέστερων φυτοφαρμάκων. … Παρά την φήμη αυτή, το Roundup ήταν μακράν το πιο τοξικό ανάμεσα στα ζιζανιοκτόνα και εντομοκτόνα που έχουν δοκιμαστεί. Αυτή η ασυνέπεια μεταξύ επιστημονικού γεγονότος και βιομηχανικής αγωγής μπορεί να αποδοθεί στα τεράστια οικονομικά συμφέροντα, τα οποία έχουν βρεθεί να παραποιούν εκτιμήσεις κινδύνων υγείας και να καθυστερούν αποφάσεις πολιτικής υγείας. ”

Φυτοπροστασία και θρέψη

Εμείς στην ελληνική εταιρεία ΑΓΡΟΟΙΚΟΣΥΣΤΗΜΑ Ο.Ε. έχουμε προχωρήσει στην δημιουργία νέων συνθέσεων, ως βοηθητικών της ανάπτυξης των φυτών, με την μορφή οργανικών αλουμινοπυριτικών συμπλόκων. Αυτό αποτελεί μια νέα καινοτόμο προσέγγιση διαχείρισης των αγρο-οικοσυστημάτων. Τα σύμπλοκα αυτά έχουν σύνθετο τρόπο δράσης, δια μέσου της φυσιολογίας των φυτών, ως αλουμινοπυριτικές δομές (άμορφου αργιλούχου πυριτίου και κλινοπτιλολίθου). Αυτές οι δομές, έχουν σχεδιαστεί ως φορείς φυσικών οργανικών παραγόντων (βιταμινών, οργανικών οξέων, και ιχνοστοιχείων). Οι διαστάσεις των μικροδομών είναι 5-15μ. Οι συνθέσεις αυτές ενισχύουν την άμυνα των φυτών. Συμβάλλουν στον σχηματισμό μηχανικών εμποδίων, κυρίως μέσω της ανάπτυξης παχύτερων κυτταρικών τοιχωμάτων με προσρόφηση άμορφου πυριτίου και προάγουν (διεγείρουν και μετέχουν) στην σύνθεση αμυντικών ενώσεων των φυτών, όπως φυτοαλεξινών, αντιοξειδωτικών και φλαβονοειδών, που αποτελούν και ποιοτικά χαρακτηριστικά των καρπών και των φρούτων. Τα νέα καινοτόμα προϊόντα μας ονομάζονται BIOSHELL και είναι μέσα διαχείρισης προβλημάτων φυτοπροστασίας με μοναδικό φυσικό τρόπο δράσης. Τα προϊόντα αυτά είναι σύμπλοκα ορυκτών κρυσταλλικών δομών με φυσικούς οργανικούς παράγοντες. Οι χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες συνοδεύονται από MSDS, που πιστοποιούν την υψηλή τους καθαρότητα, και την φυσική τους προέλευση. Επιτρέπεται η χρήση τους στην βιολογική γεωργία και πολλά από τα συστατικά τους είναι εδώδιμα. Κάθε σκεύασμα έχει τη δική του ταυτότητα με στοχοποιημένη δράση που οφείλεται στην ειδική του σύνθεση των οργανικών παραγόντων.

Είναι Ελληνικά προϊόντα που αναπτύχθηκαν στα πλαίσια μιας μακροχρόνιας έρευνας με σκοπό: Την ενίσχυση της άμυνας των φυτών, την βελτίωση του βιο-δυναμικού του εδάφους, την διαχείριση εδαφογενών παθογόνων και την ενίσχυση της δράσης προϊόντων θρέψης και φυτοπροστασίας. Παράλληλα προάγουν την ευρωστία των φυτών, και είναι παράγοντες αντι-stress.

Ταυτόχρονα με τον τομέα θρέψης και προστασίας των φυτών μελετήσαμε και την «γλώσσα» των γεωργικών οικοσυστημάτων σε συνεργασία με την εταιρεία ΟΙΚΟΑΝΑΠΤΥΞΗ Α. Ε. Προχωρήσαμε έτσι στην εξέλιξη των τηλεπισκοπικών εφαρμογών και είμαστε σήμερα σε θέση να χαρτογραφήσουμε την δυναμική πολλών παραγόντων που προκαλούν stress στις καλλιέργειες π.χ. βερτισίλλιο της ελιάς, ή ακόμη και την ωρίμανση π.χ. της αμπέλου κ.ά .
Σήμερα έχουμε τη δυνατότητα να λαμβάνουμε πολυφασματικές αποτυπώσεις καλλιεργειών σε πραγματικό χρόνο, σε μεγάλες εκτάσεις και με πολύ υψηλή χωρική (5-15cm/pixel) και φασματική ανάλυση (5-10 nm). Παράλληλα το κόστος μπορεί να είναι πλέον προσιτό για τον παραγωγό. Ο σύγχρονος παραγωγός μπορεί να έχει στη διάθεσή του ψηφιακές χωρικές πληροφορίες από το αγροτεμάχιό του κατ’ απαίτηση (σε πραγματικό χρόνο), που να αντανακλούν τις φυσιολογικές μεταβολές που συμβαίνουν με βάση τις διαχειριστικές επεμβάσεις που εφαρμόζει. Οι πληροφορίες αυτές μπορούν να αφορούν τη διάγνωση του φυσιολογικού stress και της παθολογίας της καλλιέργειας, του σταδίου ανάπτυξης, της ωρίμανσης, του χρόνου συγκομιδής κ.α.

Η τεχνολογία σήμερα μας δίνει την δυνατότητα να επισημαίνουμε γρήγορα και με σχετικά μεγάλη ακρίβεια καταστάσεις που θα ήταν πολύ δύσκολο επίπονο και χρονοβόρο να επισημανθούν από ειδικά επίγεια συνεργεία.

Με τον συνδυασμό πολλαπλών πηγών πληροφόρησης, και την χρήση υπερφασματικής και θερμικής τηλεπισκοπικής κάμερας, επιβεβαιώθηκε μια αποτελεσματική μεθοδολογία που σχετίζεται με την διάγνωση της βερτισιλλίωσης της ελιάς και την κατάταξη των επιπέδων της προσβολής. Με τον τρόπο αυτό εφαρμόζουμε τα διαχειριστικά μέτρα όταν το πρόβλημα είναι περιορισμένης έντασης και τοπικά όπου εντοπίζεται. Με την ανάπτυξη και σύνδεση κατάλληλων οπτικών και φυσιολογικών δεικτών, με τα πρωταρχικά στάδια εξέλιξης της ασθένειας του βερτισιλλίου, σε επίπεδο δένδρου, στην καλλιέργεια της ελιάς επιτύχαμε εντοπισμό του άδηλου στρες (ασθενές δένδρο χωρίς εμφανή συμπτώματα) σε επίπεδο δένδρου.

Η βερτισιλλίωση της ελιάς είναι αδρομύκωση και προκαλεί σταδιακή δυσλειτουργία και τελικά πλήρη απόφραξη των αγγείων του δέντρου, εν μέρει ή εξ’ ολοκλήρου, διακόπτοντας την κίνηση του νερού από τις ρίζες στα φύλλα, με αποτέλεσμα την έλλειψη της τροφοδοσίας στο προσβεβλημένο τμήμα της κόμης.

Ωστόσο, η αποδοτικότερη εφαρμογή αυτής της μεθοδολογίας προϋποθέτει ότι έχουν επισημανθεί τα δέντρα που έχουν αρχικά στάδια προσβολής, ώστε να γίνουν οι επεμβάσεις στα δέντρα αυτά, τα οποία μπορούν να επανέλθουν γρηγορότερα σε πλήρη παραγωγικότητα σε σύγκριση με τα πολύ προσβεβλημένα δέντρα, αλλά, επιπλέον, γιατί η ομοιόμορφη εφαρμογή των διαχειριστικών επεμβάσεων σε ολόκληρο τον αγρό (σε υγιή και μη υγιή δέντρα) αυξάνει σημαντικά το κόστος παραγωγής. Τα αρχικά στάδια της προσβολής όμως δύσκολα μπορούν να γίνουν αντιληπτά με το γυμνό μάτι.

Η δυνατότητα ανάπτυξης νέων μεθόδων φυτοπροστασίας αυξάνει όσο αυξάνουν οι γνώσεις μας στις πολυεπίπεδες σχέσεις των οργανισμών στα αγρο-οικοσυστήματα.

Παράδειγμα καταγραφής βερτισιλλίωσης σε ελαιώνα

Ο ελαιώνας σε φυσική απεικόνιση

Ο ίδιος ελαιώνας μετά την εφαρμογή της τηλεπισκοπικής μεθόδου. Τα πιο πράσινα δέντρα είναι τα πιο υγιή

Η επισήμανση της προσβολής εντός του αγρού είναι σήμερα δυνατή μέσω της τηλεπισκόπισης, η οποία μπορεί να παρέχει χωρικές πληροφορίες εξάπλωσης των αιτίων παθογένειας των αγροοικοσυστημάτων σε ελάχιστο χρόνο σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους δειγματοληψίας (Yao et al., 2012).

Καταγραφή προσβολής και δυναμικής του βερτισιλλίου σε κτήμα στον Καραβόμυλο Φθιώτιδας