Využitelnost bakterií a hub při regulaci škůdců polních plodin v systému ekologického zemědělství

Ema Holavová

Bachelor's thesis

Usability of bacteria and fungi in the control of field crop pests in the system of organic farming

Abstract:

Jedním z globálních problémů světa je udržitelnost zemědělství v kontextu se změnou klimatu a zajištěním obživy pro stále rostoucí lidskou populaci. Tlak na stále vyšší výnosy a nadužívání chemických látek vede k dlouhodobě neudržitelnému hospodaření, k degradaci životního prostředí, snižování biodiverzity živočišných druhů a celých ekosystémů. Hlavním cílem zemědělství 21. století je najít rovnováhu mezi dostatečnou produkcí potravin a udržením zdravé přírody. To je i cílem hospodaření v ekologickém zemědělství. Tato práce se zaměřuje konkrétně na regulaci škůdců polních plodin v ekologickém zemědělství. Jednou z možností regulace je biologická ochrana rostlin. Její významnou součástí je využívání bakterií a hub (např. Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana). V práci je uveden vývoj přípravků na bázi těchto mikroorganismů od prvních vědeckých poznatků až do současnosti a popis mechanismu jejich účinnosti. Vybrané mikroorganismy účinně regulují škůdce tím způsobem, že je napadnou, rozmnoží se v nich, často také působí toxicky a daný organismus postupně usmrtí. Jejich velkou výhodou, oproti chemickým pesticidům, je, že minimálně ovlivňují necílové organismy a životní prostředí. Protože jde o živé organismy, jejich použití je ale zároveň významně limitováno přírodními podmínkami a jejich účinnost je závislá na okolnostech při aplikaci. V současné době se výzkum v této oblasti zaměřuje na zkoumání nových mikroorganismů a snahy zlepšit a zefektivnit jejich účinnost např. vhodnými aditivy, které poskytují mikroorganismům lepší podmínky. Pro ochranu rostlin je již dnes ve světě známo a využíváno mnoho mikroorganismů. Mezi jednotlivými státy je ale dostupnost přípravků na bázi bakterií a hub v ekologickém zemědělství značně odlišná a mnohé již existující účinné přípravky v jedné zemi nejsou v jiných státech dostupné. Situaci neusnadňuje ani poměrně zdlouhavá a komplikovaná registrace nových přípravků. Je důležité uvést, že k rozšíření přípravků na bázi mikroorganismů je nutný také systematický přístup, další spolupráce ve výzkumu, praktické aplikaci a rozšíření do povědomí odborné i laické veřejnosti. V návaznosti na zjištěné skutečnosti jsou v této práci uvedeny také další možnosti využití bakterií a hub a jejich velký potenciál v budoucnosti ochrany rostlin. Tato bakalářská práce a literatura, ze které čerpá, může sloužit jako jeden z podkladů pro další výzkum v této oblasti.

Abstract:

One of the world's current global challenges is the sustainability of agriculture in the context of climate change and livelihoods for an ever-growing human population. The pressure on ever-higher yields and overuse of chemicals leads to long-term unsustainable farming, environmental degradation, reduced biodiversity of animal species and entire ecosystems. The main goal of 21st-century agriculture is to find a balance between sufficient food production and maintaining a healthy nature. This idea is also the aim of the organic farming system. This work focuses specifically on the regulation of field crop pests in organic farming. One of the possibilities in this system is biological protection. The use of bacteria and fungi (Bacillus thuringiensis, Beauveria bassiana) plays in biological control important role. The work mentions the development of preparations based on these microorganisms from the first scientific knowledge to the present and describes the mechanism of their effectiveness. These microorganisms effectively control pests by attacking them, proliferating in their body, realizing toxic substances, and gradually killing them. Their great advantage, compared to chemical pesticides, is a minimal effect on non-target organisms and the environment. However, as they are living organisms, their use is significantly limited by natural conditions, and their effectiveness depends on the circumstances of application. At present, further research focuses on finding new microorganisms, and efforts to improve and streamline their effectiveness - for example with suitable additives that provide better conditions for microorganisms. Many microorganisms are already known and used in the world for plant protection. However, the availability of bacterial and fungal products in organic farming varies considerably from one country to another, and many existing active products in one country are not available in other countries. The situation is also not facilitated by the relatively lengthy and complicated registration of new products. Moreover, the expansion of preparations based on these organisms also requires a systematic approach, easier registration, further cooperation in research, practical application, and increase professional and laic public awareness. In connection with the findings, this work also presents other possibilities of the usability of bacteria and fungi and their great potential in the future of plant protection. This bachelor's thesis and the literature from which it draws can serve as a base for further research in this area.

Keywords

biologická ochrana rostlin, bioinsekticidy, mikroorganismy, bakterie, houby, škůdci, ekologické zemědělství, polní plodiny, entomopatogenní organismy

Keywords

organic farming, biological plant protection, bioinsecticides, microorganisms, bacteria, fungi, pests, field crops, entomopathogenic organisms

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Petr Dvořák, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Organic Farming / Organic Farming