Věda spojila síly s veřejností: Monitorování invazní vrtule ořechové snadno a přesně

17. 06. 2025 RNDr. Jiří Skuhrovec, Ph.D.; Doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D.; Mgr. Hana Platková, Ph.D. Škůdci Zobrazeno 1152x

Lidská činnost mající vliv na životní prostředí, jako je degradace ekosystémů, nadměrné využívání biologických zdrojů či globální obchod, přispívá ke zvýšení rizika výskytu biologických invazí. V nejzávažnějších případech mohou nepůvodní (invazní) druhy způsobit vyhynutí těch původních, narušit fungování ekosystémů nebo mít výrazně negativní socioekonomické dopady. Prevence, včasná detekce a lokální regulace jsou nepochybně nejlepšími způsoby, jak minimalizovat negativní účinky nepůvodních druhů.

Účinná kontrola invazních škůdců závisí především na včasném monitorování šíření jejich populací. Vědecká komunita často nemá dostatečné kapacity pro regulaci biologických invazí v raných fázích jejich šíření, kdy jsou nepůvodní druhy stále málo početné. Podobný vzorec lze pozorovat také u dopadů invazí, které bývají odborníky i veřejností zaznamenány až ve chvíli, kdy dosáhnou kritického bodu. Zapojení veřejnosti v rámci občanské vědy se proto stává významným nástrojem pro kontrolu a včasnou identifikaci biologických invazí a zároveň cenným doplňkem při monitorování těchto jevů. Občané se takto mohou zapojit na platformě www.najdije.cz, kde aktuálně sledujeme 14 nepůvodních bezobratlých druhů, například kněžici zeleninovou (Nezara viridula) nebo sršeň asijskou (Vespa velutina). Sledované druhy jsou na první pohled snadno rozpoznatelné, často se vyskytují v blízkosti lidských obydlí a většina z nich má status škůdce.

Vrtule ořechová (Rhagoletis completa)

Mezi druhy monitorované v rámci platformy www.najdije.cz patří také vrtule ořechová. Vrtule (Diptera: Tephritidae) se řadí mezi nejvýznamnější a nejznámější nepůvodní škůdce v zemědělství, především kvůli škodám způsobeným jejich larvami na zahradním ovoci a zemědělských plodinách. Larvy vrtulí se vyvíjejí v živých rostlinných pletivech. Mohou se živit na semenech, květech i plodech, minují v listech nebo stoncích nebo vytvářejí hálky. Z více než 5 000 známých druhů bylo 44 nedávno označeno za velmi významné nepůvodní škůdce. Mezi 10 nejvýznamnějších invazních druhů byla zařazena i vrtule ořechová. Tento druh pochází ze Severní Ameriky a v Evropě byl poprvé zaznamenán ve Švýcarsku v roce 1986. Odtud se postupně rozšířil do většiny Evropy, s výjimkou východních a severních oblastí. Způsob, jakým byl tento druh původně zavlečen, zůstává neznámý.

V Evropě se vrtule ořechová vyskytuje výhradně na ořešáku královském (Juglans regia) a má zde pouze jednu generaci ročně. Přezimuje ve stadiu kukly v půdě. Samice kladou vajíčka ve skupinách přibližně 20 kusů těsně pod oplodí ořechů. Larvy se oplodím živí, aniž by pronikaly do jádra přes skořápku. Poškození se projevuje tmavnutím až černáním oplodí (obr. 1). Při časné infestaci dochází k předčasnému opadu plodů a poškození jádra. V prvním roce výskytu může vrtule snadno uniknout pozornosti, její přítomnost se obvykle projeví až ve druhém nebo třetím roce. Jakmile se v lokalitě přemnoží, může zničit celou úrodu i několik let po sobě. Ochrana ořešáků proti vrtuli je komplikovaná zejména kvůli omezené dostupnosti účinných insekticidů. Počet povolených účinných látek se postupně snižuje a dlouhodobě působící přípravky nejsou registrovány.

Obr. 1: Oplodí ořechu napadené larvami vrtule ořechové

Monitoring

Klíčovým předpokladem účinné ochrany proti invazním nepůvodním i původním škůdcům je přesné monitorování jejich populací a předvídání jejich výskytu na základě analýzy relevantních dat z biologických, matematických, statistických a dalších zdrojů. Tradiční monitorovací metody využívají rutinní terénní průzkumy ke sběru informací o škůdcích, avšak takové průzkumy jsou časově i pracovně náročné a obtížně pokrývají rozsáhlejší území. V tomto směru je zapojení široké veřejnosti významným krokem k rychlejší detekci a sledování šíření škůdců.

Výskyt tohoto druhu v České republice sledují vědci z CARC již od roku 2017. Od roku 2020 se k monitorování tohoto druhu připojila i platforma www.najdije.cz. Nejprve bylo cílem zmapovat její výskyt v České republice, následně sledovat její šíření a zdokumentovat škody na úrodě způsobené její přítomností (mapa 1). V roce 2022 došlo k dalšímu rozšíření monitorovacích aktivit díky zapojení samotných občanů. Desítky dobrovolníků, především zahrádkářů a pěstitelů, se aktivně podílely na testování účinnosti preventivních opatření proti vrtuli ořechové.

Mapa 1: Rozšíření vrtule ořechové v ČR (2017–24)

Design pokusu

Přesně naplánovaný monitoring umožňuje využít občanskou vědu k provádění experimentů na velké monitorovací ploše. Naše studie probíhala na lokalitách, kde byl během dvouletého monitorovacího období (2020–21) potvrzen výskyt vrtule ořechové. Postupně byli zapojováni občané a v roce 2022 bylo zorganizováno cílené monitorování. K monitorování byly použity žluté lepové desky ArboBand (20 × 10 cm, Papírny Moudrý, Židlochovice, ČR). Tyto pasti lákaly vrtule pouze svou barvou, protože neobsahovaly žádné aktivní nebo atraktivní látky.

V rámci projektu www.najdije.cz byl proveden experiment se zapojením široké veřejnosti celkově na 55 lokalitách v 10 krajích ČR. Nejvíce lokalit se nacházelo v Jihomoravském kraji, kde se vrtule ořechová v ČR objevila poprvé (mapa 1), a kde v současnosti způsobuje největší škody na ořešácích. Dvě třetiny účastníků (37) testovaly pouze ošetření žlutými lepovými deskami a třetina účastníků (18) testovala desky společně s postřikem insekticidu Mospilan 20 SP (úč. l. acetamiprid ze skupiny neonikotinoidů) v kombinaci s potravním atraktantem Combi-protec. Princip účinku této kombinace spočívá v tom, že dospělí jedinci vrtule jsou přilákáni potravním atraktantem a následně zahubeni insekticidem (tzv. strategie nalákání a likvidace).

Před zahájením experimentu byly účastníkům poskytnuty lepové desky, případně také lahvičky s insekticidem a atraktantem, spolu s pokyny podle varianty experimentu. Monitoring byl prováděn během 5 předem stanovených termínů. Termíny byly vybrány tak, aby umožnily dostatek času na instalaci a výměnu lepových desek a odpovídaly předpokládanému období výskytu vrtule ořechové. První zavěšení desek na ořešáky proběhlo na počátku července, po 2 týdnech byli účastníci upozorněni na blížící se výměnu pastí, tedy odstranění 1. sady desek a následné zavěšení nové sady. Původní sada byla vyfotografována a data byla zaslána prostřednictvím formuláře projektu. Další zavěšení probíhalo v půlce července, dále na přelomu července a srpna, v půlce srpna, a poslední zavěšení proběhlo na konci srpna. Aplikace insekticidu smíchaného s atraktantem byla prováděna pouze ve 4 termínech.

První výsledky

Přesná preventivní ochrana proti škůdcům vyžaduje pečlivý monitoring přítomnosti a početnosti cílového druhu. Pro sledování populací vrtulí se běžně využívají žluté lepové desky. Dřívější studie ukázaly, že se dospělci vrtule ořechové pohybují v celém korunovém patře stromů, což je důležitý faktor vzhledem k výšce dospělých ořešáků a ochraně úrody. Klíčovým krokem k úspěšnému monitorování je správné určení optimálního umístění pastí i jejich potřebného počtu pro efektivní potlačení hlavní vlny napadení škůdcem. Díky rozsáhlému nezávislému souboru dat z mnoha lokalit se nám během jednoho roku experimentování podařilo otestovat obě tyto výzvy.

Efektivita žlutých lepových desek

Počet použitých pastí zásadně ovlivňuje schopnost detekovat přítomnost a početnost škůdce na dané lokalitě. Naše výsledky ukázaly, že 3 pasti s dvoutýdenním monitoringem jsou stejně účinné pro detekci napadení jako 10 pastí (graf 1). Tento výsledek je zásadní pro stanovení přesného načasování cílené ochrany proti škůdci pomocí insekticidů. Podobnost v počtu zachycených dospělců vrtule mezi oběma variantami pokusu naznačuje, že samotné lepové desky jsou pro dospělce dostatečně atraktivní. Pravděpodobně jsou dospělci nejprve přitahováni žlutou barvou pastí při přiblížení ke stromu, zatímco nástraha s insekticidem je konzumována později jedinci aktivními na listech stromu. Tato hypotéza je a bude i nadále testována v dalších experimentech zaměřených na účinnost insekticidu.

Graf 1: Porovnání vlivu počtu použitých lepových desek v obou experimentálních variantách

Výška zavěšení pastí a doporučení pro zahradníky

Ořešáky jsou velké stromy,, a proto zavěšení lepových desek ve vyšších částech koruny, jak doporučují monitorovací manuály, nemusí být zrovna snadné. Účastníkům experimentu bylo umožněno zavěsit desky v pro ně dostupných výškách. Pasti byly rozmístěny v rozmezí 1,8–5 m, v rámci kterých jsme nezaznamenali žádný významný vliv výšky zavěšení pastí na počet zachycených dospělců vrtule ořechové (graf 2). Kombinace dvou klíčových zjištění (počet pastí na lokalitě a výška zavěšení) je velmi užitečná pro pěstitele a zahrádkáře, kteří chtějí efektivně chránit svou úrodu ořechů. Doporučujeme zavěsit 3 žluté lepové pasti rovnoměrně po obvodu stromu ve výšce 2 m nad zemí, což zajistí jednoduché a přesné monitorování výskytu vrtule ořechové.

Graf 2: Vliv výšky zavěšení lepových desek na počet odchycených vrtulí ořechových

Zapojení veřejnosti do vědeckého výzkumu

Přímé zapojení široké veřejnosti do experimentu testujícího preventivní opatření proti invazním škůdcům vyžaduje pečlivě navržený experimentální design a zejména jasné, stručné a dobře proveditelné načasování sběru dat. Přímé zapojení občanů do testování preventivních opatření proti vrtuli ořechové v rámci platformy www.najdije.cz představuje originální a ojedinělý přístup v rámci občanské vědy (obr. 2). Tato metoda umožňuje lépe zachytit vysokou variabilitu výskytu škůdce v tak různorodé krajině, jakou je střední Evropa.

Dalším krokem výzkumu bude analýza proměnlivosti sezonní dynamiky, kterou však nebylo možné posoudit na základě jednoletého experimentu, protože výsledky mohly být ovlivněny sezonními faktory. Součástí experimentu je také sledování vlivu lepových desek a insekticidů na poškození a výnos ořechů.

Výzkum pokračoval i v letech 2023–24, a stejný experiment plánujeme uskutečnit i v roce 2025. Do studie se v posledních letech zapojilo ještě více účastníků, takže očekáváme velmi robustní data pro další analýzy zaměřené zejména na sezonní dynamiku tohoto invazního druhu. Klimatické výkyvy posledních let ovlivnily i výskyt vrtule ořechové, což zdůrazňuje potřebu získání dlouhodobých dat pro lepší pochopení základních principů biologie tohoto druhu v naší oblasti.

Obr. 2: Účastníci zavěšují pasti v dostupných výškách, které přesně zaznamenávají

Výzkum probíhá v rámci institucionální podpory CARC financované MZe RO023.

RNDr. Jiří Skuhrovec, Ph.D.; Doc. RNDr. Pavel Saska, Ph.D.; Mgr. Hana Platková, Ph.D.
Národní centrum zemědělského a potravinářského výzkumu, v.v.i., Praha-Ruzyně