Ochrana obilního zrna před škůdci ve skladech

23. 11. 2022 Ing. Václav Stejskal, Ph.D., Ing. Radek Aulický, Ph.D.; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i. Praha-Ruzně Skladování Zobrazeno 2846x

Uskladněné zemědělské komodity a potraviny mohou být během skladování infestovány celou řadou organizmů, jako jsou mikroorganizmy, členovci a hlodavci. Jsou tak jedním z nejčastějších bio-kontaminantů skladovaných surovin a potravin. Skladištní škůdci se mohou vyskytovat v celém výrobním řetězci potravin od farmy až k finálnímu spotřebiteli.

Skladištní škůdci - význam

Do skupiny skladištních členovců patří především zástupci hmyzu (brouci, zavíječi, švábi a pisivky) a mikroskopičtí roztoči. Různé skladované komodity a formy skladování mohou být spojené s odlišným spektrem škůdců a s odlišnými metodami ochrany. Z hlediska rizik působených skladištními škůdci lze jmenovat: kvantitativní škody, kvalitativní škody, ohrožení bezpečnosti potravin a reklamace. Obchodní omezení a prodlevy v transportech působí přemnožení škůdců ve skladech v místě původu suroviny a poté i v dopravních prostředcích a kontejnerech.

Tato situace poukazuje na nutnost včasné detekce škůdců v komoditách a na nutnost systematické implementace efektivní kontroly škůdců ve skladovaných surovinách pomocí integrace chemických a nechemických metod. V současné době se situace s hubením těchto škůdců začíná komplikovat kvůli narůstající rezistenci vůči chemickým pesticidním přípravkům.

Obr 1: Obilí napadené pilousem obecným

Obr 2: Obilí napadené korovníkem obilním

Obr 3: Obilí napadené potemníkem

Obr 4: Obilí napadené lesákem skladištním

Ochranné postřiky na uskladněné zrno

Ochranný prostředek na zrno je insekticid (postřik či popraš), který se aplikuje na povrch zrn. Aplikuje se zejména tehdy, pokud se předpokládá delší skladování zrna nebo nejsou dobře vyčištěné skladovací prostory od starých infestovaných zbytků z předchozí sklizně. Insekticid se aplikuje postřikem tak, aby se vytvořila na povrchu zrn dočasná insekticidní rezidua, která ničí veškerý hmyz, který se dostane do zrna v počátečním období skladování.

Ochranné postřiky (tzv. protektanty) se aplikují na obilní zrno v průběhu sklizně či až po sklizni, když se zrno naváží do skladů. Insekticid se může aplikovat i v průběhu skladování, pokud je možné přetahovat obilí mezi silovými buňkami či segmenty podlahových skladů. Pokud bylo zrno sušeno při vysokých teplotách, které by mohly nepříznivě ovlivnit aplikaci kapalného přípravku, je vhodnější aplikaci provádět až po ochlazení zrna.

Podle použité dávky, druhu škůdce, citlivosti populace škůdce a skladovacích podmínek poskytují insekticidy ochranu zrna po dobu 3, 9 až 12 měsíců. Rezidua protektantů působí kontinuálně: průběžně hubí hmyz, který napadá zrno během skladování. Bezprostředně po aplikaci hubí relativně rychle většinu aktivních stadií hmyzu v mezi-zrnovém prostoru; zejména dospělce a larvy tzv. sekundárních škůdců. V průběhu vývoje dochází postupně k hubení těch stadií škůdců, která jsou v době postřiku uvnitř zrn.

Použití kapalného přípravku je obecně upřednostňováno pro jeho snadnou aplikaci a rovnoměrnou distribuci. Insekticidní prachové (pyretroidní, organofosfátové) formulace k přímému ošetření zrnin nejsou v ČR aktuálně registrovány. Použití interních prachů (tzv. rozsivkových zemin) má v ČR zatím ne zcela jasné použití z hlediska registrace.

Obr 5: Přímý postřik obilí na pásu

Fumigace - plynování uskladněného obilí

Správně provedená fumigace (tj. aplikace toxických insekticidních plynů) eliminuje napadení obilí hmyzem. Účinnost fumigantů však ovlivňuje řada faktorů. Pro eliminaci napadení je zásadní správné příprava fumigačního zásahu. Klíčovým faktorem ovlivňujícím účinnost je omezení úniku fumigantu ze skladovacího zařízení. Nadměrná přítomnost nečistot nebo nadměrná vlhkost zrna mohou nepříznivě ovlivnit účinnost fumigantu. Fumigační prostředek se nemusí dostat do problematické oblasti (partie uskladněného zrna), pokud je v některých částech blokován průnik plynu. Neúspěch při likvidaci zamoření fumigací nemusí být způsoben selháním chemické látky, protože je na ní škůdce rezistentní, ale spíše takovými faktory, jako je chyba při aplikaci nebo špatný technický stav fumigované budovy, podlahového skladu či sila.

Pro ošetření skladovaného obilí na farmách se používají zejména pevné přípravky na bázi fosfidu hlinitého. Formulace uvolňující plynný fumigant zahrnují fosfidy ve formě pelet nebo tablet. Pelety fosfidu hlinitého mají hmotnost 0,6 gramu a uvolňují 0,2 gramu fosforovodíku. Tablety mají hmotnost 3 gramy a uvolňují 1 gram fosforovodíku. Po vystavení vzduchu tyto pevné látky pomalu reagují se vzdušnou vlhkostí za vzniku plynného fosforovodíku (= fosfinu). Tato reakce se postupně zrychluje a poté opět slábne, jak se fosfid hlinitý rozkládá. Pevný přípravek fosfidu hlinitého obsahuje také karbamát amonný, který uvolňuje plynný amoniak. Po skončení reakce zůstane šedobílý prášek složený z hydroxidu hlinitého a malé množství nezreagovaného fosfidu hlinitého.

Rychlost rozkladu tablet a pelet se liší v závislosti na převládající teplotě a vlhkosti. Doba potřebná k letální expozici škůdců se může lišit v závislosti na teplotě a koncentraci plynu. V důsledku toho je třeba monitorovat plyny v průběhu ošetření nejen, aby bylo možné určit úroveň bezpečnosti prostředí, ale z hlediska stanovení účinné expoziční doby potřebné pro úspěšnou fumigaci. Celková doba potřebná pro efektivní nasazení fumigantů se - dle etikety různých přípravků - obvykle pohybuje v rozmezí 6–15 dnů, s přihlédnutím k teplotě.

Zahraniční odborníci uvádí (např. Burril a kol., 2016), že k regulaci škůdců ve všech životních stadiích musí být koncentrace fosforovodíku 300 ppm (tj. 300 dílů na milion) po dobu 7 dnů, když je obilí při teplotě nad 25 °C; nebo 200 ppm po dobu 10 dnů při teplotě mezi 15 a 25 °C. Při nižších teplotách zrna je aktivita hmyzu nižší a jeho dýchání je pomalejší. Proto se vyžaduje delší expozice plynu, aby se dosáhlo smrtelné dávky.

Fosforovodík je vysoce toxický plyn s potenciálně smrtelnými následky i pro člověka, pokud se s ním nesprávně zachází. Pro jeho použití je zcela zásadní příslušná odborná způsobilost. Při aplikaci striktně dodržujte pokyny a zásady uvedené na aktuální etiketě a bezpečnostním listu.

Obr 6: Komerční balení tablet fosfidů k fumigaci obilí

Obr 7: Tablety fosfidu hlinitého před uvolněním plynného fosforovodíku

Obr 8: Rozložené tablety fosfidu po uvolnění plynu

Obr 9: Fumigace obilí pomocí sondy fosfidu hlinitého

Obr 10: Podmínkou bezpečné fumigace je měření koncentrací plynů - detekčními chemickými trubičkami

Pesticidní přípravky a rezistence

Tradiční postřikové a fumigační insekticidy patří mezi základní kameny většiny programů integrované ochrany proti škůdcům (IPM) ve skladech s obilím a společnostech potravinářského průmyslu (např. ve mlýnech). Tyto přípravky umožňují na globální úrovni udržovat potravinovou bezpečnost, realizovat účinné karanténní systémy, chránit zásobování řetězce a poskytovat lidem vysoce kvalitní potraviny.

Některé z konvenčních pesticidů však působily problém vzniku nadlimitních reziduí v ošetřených produktech. Politické snahy o maximální zajištění veřejného zdraví, bezpečnosti práce a ochrany životního prostředí zřetelně omezují rozsah chemických látek, které lze použít ve skladech komodit a v potravinářských provozech. V posledních letech jsme byli svědky toho, že různé orgány po celém světě omezily počet chemických látek dostupných chemikálií.

Efektivní praktické využití chemických přípravků začíná být navíc omezováno rostoucí odolností (tzv. rezistencí) škůdců vůči používaným pesticidům. Výskyt rezistence škůdců vůči pesticidům používaným v ochraně skladovaných produktů se stává v celosvětovém měřítku stále větším problémem. Ani ČR nebylo tohoto problému ušetřeno.

Výzkum prováděný ve Výzkumném ústavu rostlinné výroby (VÚRV, v. v. i.) přinesl nové informace o aktuálním stavu rezistence skladištního hmyzu vůči insekticidním postřikům. Vědci z VÚRV zdokumentovali aktuální rezistenci u řady kmenů a populací skladištních škůdců vůči reziduálním přípravkům na bázi organofosfátů (pirimiphos-methyl) a pyretroidů (deltamethrin). Dále také zdokumentovali rezistenci vůči fumigantům na bázi účinné látky fosforovodík. Je proto zapotřebí používat tyto přípravky uváženě a s rozmyslem. Používat je za optimálních podmínek pro maximální realizovanou účinnost daného přípravku (např. kombinace teploty, vlhkosti, expozice a koncentrace). To vše samozřejmě v rámci mezí schválených etiketami přípravků.

Dále je zapotřebí podpořit vývoj nových strategií a metod pro mapování a řízení rezistence vůči insekticidům (IRM). Obliba fosforovodíku v praxi měla nechtěný účinek v podobě vývoje rezistence hmyzích škůdců skladovaných produktů. Opakovaná neúčinná fumigace - včetně fumigace netěsných prostor a skladů - vedla v průběhu let k vývoji rezistentních druhů a populací hmyzu. Vzhledem k objevu rezistence vůči fosforovodíku u hmyzích škůdců skladovaných produktů v ČR je důležité vypracovat strategii řízení rezistence vůči fosforovodíku, aby bylo zajištěno další účinné používání tohoto fumigantu při zachování jeho cenové efektivity. Vývoj strategie řízení rezistence vůči fosforovodíku zejména zahrnuje hledání způsobů, jak nezvyšovat počty a procento ne-náchylných (rezistentních) jedinců hmyzích škůdců skladovaných produktů ve skladech. V objektech a skladech, kde již byla zjištěna rezistence vůči fosforovodíku, se zavádějí strategie k eliminaci rezistentních populací hmyzu pomocí použití alternativních metod ošetření, které mají jiný způsob účinku než fosforovodík.

Všechny pesticidy (postřiky a fumiganty) by se měly vyžívat v režimu tzv. integrované ochrany rostlin (IOR), který integruje různé tradiční a alternativní přístupy k ochraně před škůdci. Skladovatelé a zpracovatelé obilí na všech úrovních by měli na prvním místě podpořit integrovaný přístup ke kontrole hmyzích skladištních škůdců pomocí několika jednoduchých nechemických taktik, jako je chlazení, sušení a sanitace. V rámci systému IOR z tohoto důvodu je nutné mít také metody, které lze aplikovat proti škůdcům rychle a bez dalších pracovních operací, jako je používání vysokých teplot, čištění, pohyb obilí atd.

Čištění napadeného obilí

Mechanické odstraňování škůdců z napadeného obilí pomocí sít patří mezi nejstarší metody v boji se škůdci skladovaných zrnin a jiných komodit. Dnes jsou k dispozici sofistikované a automatizované technologie, které umožňují obilí přečistit a odstranit nejen nečistoty, ale zčásti i škůdce.

K čištění mohou využít různé systémy a zařízení kombinující čištění na různých plochých sítech nebo válcových trierech v kombinaci s prouděním vzduchu (aspirace), která zvyšuje účinnost čištění a odstraňování škůdců. Škůdce vyvíjející se uvnitř zrna (např. pilouse či korovníka) nelze těmito postupy odstranit. Pomocí těchto metod však lze odstranit velké množství škůdců, kteří se nalézají v mezi-zrnovém prostoru, jako jsou potemníci, lesáci, pisivky a roztoči. Účinnost těchto metod dosahuje max. 90 % i na škůdce v mezi-zrnovém prostoru.

Manipulace s teplotou a snižování vlhkosti

Aktivní větrání je metoda, kdy se do uskladněného obilí vhání nebo naopak odsává vzduch, a tím se snižuje vlhkost a zejména teplota. V současné době je na českém trhu celá řada těchto technologií výkonných nízkotlakých i vysokotlakých ventilátorů. Jejím cílem je snížit a udržet nízkou teplotu a vlhkost komodity.

Vysoká vlhkost vzduchu a/nebo skladovaných zrnin totiž podporuje rychlý rozvoj škůdců. Pro řadu druhů skladištních škůdců se optimální teploty pro jejich vývoj pohybují v rozmezí mezi 25–33 °C. Teploty a vlhkost, které klesají pod nebo nad toto optimální rozmezí, způsobují prodlužování vývoje, zamezené vývoje, kdy rovněž zvyšují mortalitu škůdců. V případě snížení teploty pod spodní teplotní práh se vývoj členovců zastaví.

Například pro rozmnožování roztočů a pisivek je vlhkost klíčovým faktorem. Tito škůdci se mohou množit a žít až při relativní vlhkosti vzduchu nad 65–70%. Brouci, kteří jsou vůči snížení relativní vzdušné vlhkosti méně citliví, tak lze účinněji regulovat zejména snížením teploty komodity.

K hubení škůdců v obilí lze využít také krátké expozice škůdců pomocí vysokých teplot mezi 50 a 65 °C. Avšak teploty na 50 °C jsou letální pro většinu druhů v řádu desítek minut až několika hodin. Je nutné počítat se zahřátím celého profilu ošetřované komodity. V praxi to znamená, že expoziční čas by se měl začít počítat až od dosažení požadované teploty uvnitř celého profilu zrna.

Pohyb a přepouštění obilí

Naskladňování, vyskladňování a přepouštění skladovaného obilí ovlivňuje škůdce. Velmi efektivní je přepouštění tzv. z buňky do buňky. Tento postup vede k efektivnímu promíchání různých partií s odlišnou teplotou a vlhkostí. V důsledku míchání obilí dojde ke snížení průměrné teploty komodity v celém jejím profilu. Navíc dojde k narušení krust a nebezpečných horkých „hnízd“, kde dochází k růstu plísní a populací škůdců. Doprovodným benefitem přepouštění je mechanické hubení části škůdců a jejich vývojových stadií.

Přepouštění komodity však vyžaduje náhradní prázdnou skladovací buňku a je energeticky náročné. Při přepouštění infestovaných komodit může dojít k zamoření dopravních cest škůdci. Navíc může přepouštění působit mechanická poškození a praskliny zrnin; vyšší rizika zejména vznikají u velmi suchých nebo křehkých komodit.

Aplikace řízených hypoxických atmosfér (ŘA)

Řízené hypoxické atmosféry jsou atmosféry, ve kterých jsou uměle změněné vzájemné poměry a koncentrace běžných atmosférických plynů (CO₂, N₂, O₂) takovým způsobem, aby to vedlo k zahubení škodlivých organizmů. Nejběžněji se používají jako inertní plyny atmosférický dusík (N₂) a/nebo oxid uhličitý (CO₂). Řízené hypoxické atmosféry způsobují úhyn hmyzu nedostatkem kyslíku. Oxid uhličitý má navíc silný narkotizační a toxický efekt.

Překážkou pro širší využití těchto metod je nízká plynotěsnost (hermetizace) současných skladů a sil. Ve srovnání s tradičními toxickými fumiganty, řízené hypoxické atmosféry obvykle vyžadují delší expoziční časy. Možností, jak zvýšit účinnost těchto metod a potencionálně zkrátit expoziční čas, je využití vyššího tlaku a teploty.

Tento článek byl vypracován z podpory projektu MZE-RO0418.