Mikrohullámmal a raktári kártevők ellen

E peszticidek tartamhatásukkal, illetve jó behatoló képességükkel biztosítják az elvárt rovarölő hatást. Öko-, állat- és humántoxikológiai sajátságaik azonban csak részben felelnek meg az integrált növényvédelem (IPM) és a fenntartható mezőgazdasági fejlődés kritériumainak. Alkalmazásuk esetében aggodalomra adhat okot a melegvérűekre gyakorolt erős toxicitás, valamint a kezelés után visszamaradt hatóanyag maradék mennyisége. További aggály a rendszeres használatukat követően a célszervezetekben kialakuló rezisztencia fellépése.

E tényekből adódóan az elmúlt évtizedek tudományos érdeklődése a környezetbarát technológiák kutatásának irányába mozdult el. Így terelődött a figyelem az ásványi anyagok, a tisztított szilícium-dioxid vegyületek, a kovaföld, az entomopatogén gombák, illetve a növényi olajok növényvédelemben történő alkalmazhatóságának irányába. E módszerek, anyagok mellett, az ezredfordulót megelőző pár évtizedben intenzív kutatómunka indult a különböző fizikai hatások – mint a röntgen- vagy mikrohullámú kezelések – kártevő gyérítő hatásának megismerésére, alkalmazásának pontos feltérképezésére.

A mikrohullám magtári gabonazsizsikre gyakorolt rovarölő hatása

E felsorolt, fenntartható szemléletű védekezési módszerek közül a mikrohullám raktári kártevők elleni gyakorlati alkalmazásának elemeit, különböző beállítások esetén tapasztalt inszekticid hatékonyságát kívántuk laboratóriumi körülmények között modellezni. E kísérletes munkánk eredményeiről kívánunk e cikk keretein belül röviden beszámolót nyújtani, felhívva ezzel a figyelmet ezen újszerű védekezési technika előnyeire.

A vizsgálatba vont kártevő faj a magtári gabonazsizsik (Sitophilus granarius) volt, melyet búza szemtermésen tartottunk (100 g búza mintánként 20 imágó). A kísérlet során három különböző mikrohullám teljesítmény, a 100, a 200 és a 300 W különböző időtartamú (2,5; 5; 7,5; 10 perc) besugárzásainak rovarölő hatását mértük fel háztartási mikrohullámú sütő alkalmazásával. A besugárzást követő 12., 24., 48. és 72. órában megszámoltuk és eltávolítottuk az elpusztult egyedeket. Így a regisztrált mortalitási értékeken keresztül ítéltük meg az adott kezelés hatékonyságát. Az egyes kezelések magtári gabonazsizsik utódgenerációjára gyakorolt hatásának megismerése céljából a 72. óra elteltével az összes imágót (egyaránt élő és elpusztult) eltávolítottuk, majd a mintákat további 45 napra (a faj egy teljes generációjának kifejlődési időtartama) visszahelyeztük a klímakamrába. A 45. napon megszámláltuk az újonnan megjelent élő és az elhalt imágók egyedszámát.

A regisztrált mortalitási értékekből megállapítható, hogy a kezelést követő 12. órától megnőtt a besugárzás hatására regisztrálható elhullás mértéke a kísérleti rovarpopulációban, mely az ezt követő felvételezési időpontokban fokozatosan mérséklődött. A beállított kezelések közül a legmagasabb mortalitást (87,01 %) a 300 W 4,5 percig tartó besugárzását követő 12. órában regisztráltuk. Emellett jelentős, mintegy 64,93%-os pusztulást váltott ki a 100W 10 percig tartó besugárzása is.

A vizsgálat eredményei alapján megállapítható, hogy a három különböző teljesítményű (100, 200 és 300 W) besugárzás lineárisan növekvő idejű kitettsége folyamatosan emelte az elhullást a mintákban (1. ábra). A különböző teljesítményhez kötött mortalitási görbék három, jól meghatározott részre oszthatók. Az első szakaszra a mortalitás lassú növekedése jellemző. Ez a 200 és 300 W-os besugárzási teljesítményeknél megközelítőleg 2,5 percig tartó időtartam. Az ezt követő második harmadban lép fel a mortalitás ugrásszerű megnövekedése. Ebben a szakaszban pusztul el a legtöbb kártevő. Ez a kísérletünk alapján a 200 és a 300 W-os besugárzási teljesítmények 2,5-5 percei között, míg 100 W-nál 7,5-10 perc közötti kitettségekre jellemző. Az utolsó harmadban a kísérleti rovarpopuláció lassuló intenzitású, de teljes pusztulását jegyeztük fel. Összességében az expozíció növelésének hatására a mortalitás kezdeti lassú fokozódása, majd hirtelen fellépő exponenciális növekedése, végül mérséklődése figyelhető meg, a folyamat során teljes pusztulás lép fel. A kísérlet megerősítette, hogy a károsító rovarpopuláció teljes felszámolása a magasabb teljesítményű mikrohullámú sugárzások hosszabb idejű kitettségeitől várható.

1. ábra A mikrohullámú kezelések hatása a magtári gabonazsizsik mortalitására

A teljes utódnemzedék pusztulását a 300 W-nak történő 4,5 perces kitettsége biztosította, ill. akadályozta meg az imágók tojásrakását. Az eredmények rámutattak, hogy a megfelelően megválasztott mikrohullámú besugárzás sikerrel alkalmazható egyaránt a magtári gabonazsizsik imágói és fejlődésben lévő stádiumai ellen.

A faanyagokban károsító fajok ellen már bevált gyakorlat a mikrohullámú kezelés

A módszer már elterjedt a faanyagokban károsító, rejtett életmódú fajok ellen. Így a szú kártevők kiirtásának leghatékonyabb módja a faanyagok mikrohullámú hőkezelése. A kezelés során a kezelendő anyagot elektromágneses hullámokat kibocsátó speciális mikrohullámú berendezéssel (2. ábra) 100-110 ºC-ra melegítik fel. Az elektromágneses hullámok a faanyagban vagy a terménytételben élő rovarok testnedvét hevítik fel, amelyek így 60 ºC feletti hőmérsékleten bármely életciklusukban néhány perc után elpusztulnak. A módszer számos előnye említhető. E technika a fafelület roncsolása, vésése, esztétikai károsítása nélkül is eredményes. A mikrohullámú technológiával a faanyagok teljes keresztmetszetükben sterilizálhatók. A beépített szerkezetek és bútorok a helyszínen, elszállítás nélkül kezelhetők. A kezelés gyors és hatékony, az épület a kártevő mentesítés után azonnal használatba vehető. A mikrohullám a farontó rovarokat a fatest belsejében is garantáltan elpusztítja.

2. ábra Elektromágneses hullámokat kibocsátó speciális mikrohullámú berendezés (US. Patent US5968401A)

A vetőmagokkal óvatosan kell bánni

E fizikai védekezésen alapuló módszer hatékony és környezetbarát megoldást nyújthat a raktározott termények kártevőivel szemben is. A vetőmagnak szánt tételek ilyen jellegű kezelése azonban nagyobb körültekintést igényel, mivel a növényi embrió pusztulásának valószínűsége miatt e mikrohullámú kezelés nem, vagy csupán annak rövid ideig tartó, kis teljesítményű dózisai alkalmazhatók. A módszer technikai hátterének kidolgozásával és szolgáltatás formájában történő elterjedésével a raktározott terménytételek mikrohullámmal történő kártevő-mentesítése a jövő integrált növényvédelmének (IPM) egyik perspektivikus alternatívájává válhat.

Dr. Keszthelyi Sándor, Dr. Pál-Fám Ferenc
KE Agrár- és Környezettudományi Kar, Növénytudományi Intézet