Řízená atmosféra - jedna z cest ochrany skladů proti škůdcům

20. 03. 2024 Ing. Veronika Venclová, Ph.D.; Agromanuál Skladování Zobrazeno 244x

Skladištní škůdci jsou zásadním problémem ve všech provozech, kde se nakládá s rostlinným materiálem ať už se jedná o farmy, nebo sklady dodavatelů a zpracovatelů. Na semináři uspořádaném při příležitosti 10 let úspěšné spolupráce Výzkumného ústavu rostlinné výroby, v.v.i. a Podravky-Lagris a.s. v oblasti řízených atmosfér a rezistence škůdců byly prezentovány laboratorní výsledky i zkušenosti z praxe.

Zájemce o problematiku skladištních škůdců uvítal ředitel VÚRV, pan RNDr. Mikuláš Madaras, Ph.D., který připomněl důležitost aplikovaného výzkumu, díky kterému kupříkladu máme v obchodech některé luštěniny bez chemické konzervace. Následovali přednášky Ing. Václava Stejskala, Ph.D. a Ing. Radka Aulického, Ph.D. z VÚRV a Ing. Vlastimila Koláře technického manažera Podravka-Lagris.

Rozšíření skladištních škůdců

Skladištní škůdci způsobují od pradávna problémy po celém světě. Dnešní zákazník oprávněně není ochoten kupovat produkt, který je kontaminován skladištními škůdci a znehodnocen jejich činností. Přitom dosažení 100% čistoty není snadné. Problematické je zejména u luštěnin, které jsou ve většině případů dováženy z Afriky, Jižní Ameriky a Asie, kde jsou skladištní škůdci velkým rizikem. Navíc balený produkt určený pro spotřebitele není hermeticky uzavírán a cenově musí odpovídat možnostem komodity.

Škůdci jsou zdatní cestovatelé, kteří spolu s rostlinným materiálem (a nejen s ním) dokáží překonávat stovky a tisíce kilometrů a v nových destinacích pokračovat ve svém životním cyklu. Zajímavé je rozšíření jednotlivých druhů zanesených do mapy světa. Snadno tak lze vystopovat, které země spolu čile obchodují. Jedním z cílů práce VÚRV je zabránit, nebo aspoň omezit tento fenomén a zároveň nezvýšit chemickou stopu. Jako možnost se rýsuje napouštění přepravních palet pomocí přírodních insekticidů a repelentů.

Možnosti detekce

Prvním krokem k účinné ochraně je kvalitní monitoring a diagnostika škůdců spolu se zjištěním případné rezistence škůdců vůči některým účinným látkám přímo v provozech, metodami chemických a biologických strategií. Kupříkladu k monitoringu hlodavců se může používat tzv. fluorescenční metoda, kdy hlodavci snědí návnadu s fluorescenční látkou a následně se zatemnělý prostor osvítí UV světlem. Výkaly jsou pak zřetelně viditelné. K monitoringu hmyzu se může využít vibrační dopravník, případně vysoce sofistikovaná automatická integrovaná multifunkční sonda, která monitoruje škůdce, teplotu a vlhkost ve skladovaných komoditách. Sonda má velmi citlivá zvuková čidla, která dokáží detekovat i škůdce ukryté uvnitř zrn obilovin a luštěnin. Následná diagnostika je již na odbornících, kteří jsou schopni zachyceného škůdce určit a případně s nimi dále pracovat pro zjištění rezistencí apod.

Způsoby regulace škůdců

V potravinářství je nutné dbát nejen na potlačení patogenů, ale zejména na koncového spotřebitele, proto se na regulaci často využívá zvýšená, či snížená koncentrace plynů běžných v okolním prostředí, které nezanechávají rezidua. Jejich další výhodou je, že prostupují i dovnitř komodity (zrn, obilek apod).

Jednou z možností využití plynů je změněná atmosféra. Té se dosahuje úpravou koncentrace běžných atmosférických plynů (CO₂, N₂, O₂), nebo vakuem, tak aby došlo ke snížení (hypoxický), nebo eliminaci (anoxický) obsahu kyslíku.

Přirozenou cestou se díky dýchání skladovaných komodit i škůdců postupně eliminuje kyslík a dosáhne se tzv. modifikované atmosféry. Této metody využívali již naši předci před několika tisíci lety, kdy uchovávali suché plody a zemědělské produkty v hermeticky uzavřených nádobách nebo jámách. Vlivem dýchání skladovaných komodit i škůdců došlo k postupné eliminaci kyslíku, a tím i konzervaci. Stejného principu lze využívat i v dnešní době, především pro dlouhodobé skladování.

Rozšířeným způsobem je využití řízené atmosféry, která je uměle udržována pomocí běžných atmosférických plynů. Velkou výhodou je rychlost účinku. Dělí se na technologie, kde se využívá vakuum (obsah kyslíku cca 1,4 %), nebo dusík (obsah N₂ 99–100 %), případně oxid uhličitý (obsah CO₂ 60 %), který lze kombinovat i s vysokým tlakem. Tento způsob vystavení produktu vysokému tlaku v tlakových komorách, je velmi účinný a rychlý, ale extrémně rostou finanční nároky na technologii. Tímto způsobem lze ošetřovat pouze zboží s vysokou hodnotou, jakým je kupříkladu koření. V případě obilnin a luštěnin je však toto řešení cenově nereálné. Navíc má CO₂ mnohá rizika. je těžší než vzduch, nemá žádný zápach, působí rychlou ztrátu vědomí a udušení. Další nevýhodou je, že ho nelze vyrábět na místě užití.

Zkušenosti z praxe

Pro skladová sila společnosti Podravka-Lagris v Dolní Lhotě u Luhačovic se na hlavní komodity jako je rýže a luštěniny dříve využíval fosforovodík. Toto ošetření sivce bylo účinné, ale také nebezpečné, vzhledem k jeho výbušnosti a jedovatosti. V roce 2016 byl tedy ve spolupráci s VÚRV nahrazen dusíkem.

Mezi hlavní výhody dusíku patří jeho vysoký obsah v atmosféře (78 %), což umožňuje získání v místě skladovacího provozu. Nejdříve byla laboratorními testy zjišťována účinnosti dusíku na různé druhy škůdců dle vývojových stádií, teploty a délky expozice a koncentrace plynů. Limitujícím faktorem je nutnost udržení obsahu kyslíku v atmosféře do 1 %, aby bylo dosaženo dostatečné efektivity.

Po laboratorních pokusech následovala provozní část s aplikací dusíku do kovových sil, jejich hermetizace (vzduchotěsnost), spotřeba dusíku, dosažení a udržení koncentrace, která musí být v sile udržována většinou po dobu 11–21 dnů. Nízká koncentrace kyslíku, resp. vysoká dusíku je zde řešena mírným přetlakem. Zdrojem dusíku jsou generátory, které ho získávají ze vzduchu přímo na místě. Proto je důležitou podmínkou také zajištění rychlého servisu, aby nedocházelo k neočekávaným výkyvům koncentrací, které by negativně ovlivnily dosaženou účinnost.

Komplex sil v Dolní Lhotě byl prvním místem ve východní Evropě s tímto způsobem ošetření. Díky tomu řešení došlo ke snížení nákladů na ošetření 1 kg komodity a zejména téměř anulování reklamací z důvodu výskytu škůdců. Následně byla technologie implementována i do hermeticky uzavíratelných kontejnerů, které je možné používat na menší objemy. Dalším cílem spolupráce je vývoj automatické regulace a dávkování dusíku.

Systém vhánění a kontroly koncentrace dusíku popsal Ing. Radek Aulický, Ph.D. z VÚRV