A repcefénybogár piretroid rezisztenciája

Másképpen, a rovarölőszer-rezisztencia a rovarban lejátszódó olyan változást jelent, aminek eredményeként, egy vagy több hatóanyag hatásával szemben megnő annak ellenálló képessége. Ha a populáción belül megnő a rezisztens egyedek gyakorisága (pl. a rezisztens jelleg átörökítésével egyik generációról a következőre), a későbbi rovarölő szeres kezelések hatékonysága romlik, a kártétel mértéke jelentősen nő.

A rovarölő szerekkel szembeni rezisztencia nem újkeletű probléma. Az első hivatalosan dokumentált eset 1914-ből való, amikor pajzstetvek ellenállóságát figyelték meg egy szervetlen inszekticiddel szemben. Az 1940-es években, a malária szúnyog ellen széles körben elterjedő rovarölő szeres védekezés nemkívánatos mellékhatásaként figyeltek fel a jelenségre. 1914 és 1946 között, további tizenegy esetet dokumentáltak, szervetlen rovarölő szerek kapcsán. A szerves rovarölő szerek, mint a DDT kifejlesztése, annak reményével kecsegetettek, hogy a rezisztencia csak egy múltbéli, szervetlen hatóanyagokat érintő probléma marad. 1947-ben azonban már tapasztalniuk kellett a házi légy DDT-vel szembeni rezisztenciáját. Minden új hatóanyagcsoport gyakorlati bevezetését követően, 2-20 évvel már szembesülnünk kellett a velük szemben kialakult rezisztenciával.

2010-ig, több mint 60 országból jeleztek legalább egy, és több mint 50 országból két vagy több rovarölőszer-hatóanyag csoporttal szembeni rezisztenciát. Becslések szerint, a rezisztens fajok száma meghaladja az ötszázat, de egyesek szerint, 1945 óta, ez a szám az ezret is elérhette. A rezisztencia napjainkra nagyon komoly és állandóan növekvő problémává vált, amely folyamatban a kártevők csupán követik azt az alapvető evolúciós szabályt, hogy a legjobban alkalmazkodók maradnak életben. Világszerte, több mint kétszáz rovarölő szer hatóanyag van forgalomban, mintegy negyvenezer készítményben, de ez a kémiai arzenál egyre veszít erejéből.

Rovarölő szerekkel szembeni rezisztencia kialakulása

A rezisztencia kialakulásában általában több tényező vesz részt. A kártevők jelentős részére az jellemző, hogy utódaik száma magas, ami növeli a mutációk kialakulásának esélyét, és egyben segíti a rezisztens populációk gyors terjedését. Számos kártevőnek minősülő rovarfaj már sokkal korábban kapcsolatba került természetes méreganyagokkal, mint ahogy a mezőgazdasági termelés megindult volna. Növényfajok sora termel fitotoxinokat, hogy azok megvédjék őket a növényevő állatoktól. Koevolúciós kapcsolatok eredményeként, azonban a növényevő fajok élettani alkalmazkodásuk révén (detoxifikáció) képesek tolerálni ezen mérgeket. A legjobb példa erre burgonyabogár, ami tápnövényeinek alkaloidtartalmát hatékonyan tudja detoxifikálni, ami kettős előnyt jelent számára. Egyrészt testfolyadékuk (hemolimfájuk) mérgező anyagokat tartalmaz, ami miatt kevesebb természetes ellenségük van, másrészt az inszekticid hatóanyagokat is hatékonyabban tudják lebontani hatástalan metabolitokra. A burgonyabogárnak jelenleg 52 hatóanyaggal szembeni rezisztenciája ismert, kivétel nélkül minden főbb rovarölőszer-csoportból.

A gazdálkodókban még mindig az a felfogás uralkodik, hogy a kártevők elleni védekezés első számú eszköze a kémiai védekezés. Ez növeli a rezisztencia irányába ható szelekciós nyomást. A környezetben lassan lebomló hatóanyagok hozzájárulnak a rezisztens populációk kialakulásához még akkor is, ha a hatóanyagot már nem is alkalmazzák. A rezisztenciára adott válaszként sajnos gyakran a dózisok és/vagy a kijuttatások számának növelése jelenik meg, ami csak súlyosbítja a helyzetet. Néhány hatóanyag mérgező a kártevőket fogyasztó hasznos természetes ellenségekre, ami segíti a rezisztens kártevő populáció terjedését, még több és több inszekticidet megkövetelve. Ezt a jelenséget gyakran „peszticid csapdának” nevezik, utalva arra, hogy a gazdálkodó fokozatosan többet fizet, egyre kevesebb haszonért. A ragadozó és parazitoid természetes ellenségek populációi általában kisebbek, és jóval kisebb eséllyel alakul ki bennük rezisztencia, mint a kártevőkben.

Az inszekticid rezisztencia típusai

A rovarölőszer-rezisztenciának kialakulása jellegétől függően több típusa ismert. Többszörös rezisztencia esetén a kártevő több, egymástól eltérő hatóanyagcsoportba tartozó hatóanyaggal szemben is rezisztens. A keresztrezisztencia hasonló jelenség, amely esetén a rezisztenciát kiváltó mutáció rezisztenssé teszi a kártevőt más, gyakran az eredetivel azonos hatásmechanizmusú hatóanyagokkal szemben. A rovarok több módon is rezisztenssé válhatnak és ezen mechanizmusok közül, általában egyidejűleg többet is felhasználnak.

Viselkedéssel összefüggő rezisztencia. Ebben az esetben a rovarok felismerik a veszélyt és elkerülik a mérgező anyagot. Több rovarölőszer-csoportnál is dokumentált jelenség (klórozott szénhidrogének, foszforsav-észterek, karbamátok, piretroidok). Általában a rovarok beszüntetik a táplálkozásukat vagy elhagyják az adott növényi részt vagy területet, ahol a kezelés történt (áthúzódik a levél fonákára, mélyebbre húzódik a lombkoronában, elrepül stb.).

Penetrációval összefüggő rezisztencia. A rezisztens rovarok kutikulájának szerkezeti sajátosságai lassítják vagy gátolják a hatóanyag testbe való bejutását. Ez az inszekticidek széles körével szemben biztosít védelmet a rovaroknak. A rezisztencia e formája gyakran együtt jelentkezik más típusú rezisztenciákkal, fokozva azok hatékonyságát.

Metabolikus rezisztencia. A rezisztens rovar vagy gyorsabban képes detoxifikálni vagy megsemmisíteni a hatóanyagot, mint az érzékeny, vagy gyorsan képes eltávolítani a testéből a mérgező molekulákat. A rezisztencia e formája a leggyakoribb és ennek leküzdése jelenti a legnagyobb kihívást. A rovarok enzimrendszerüket használják fel a rovarölő szerek lebontásához. A rezisztens rovarok vagy nagyobb mennyiségben vagy többféle enzimet termelnek, ráadásul ezek az enzimrendszerek szélesebb spektrumúak és nagyobb aktivitásúak (számos eltérő felépítésű hatóanyagot is képesek lebontani). A repce-fénybogár esetén is ez a leggyakoribb rezisztencia típus, amely főleg észteráz és monooxigenáz enzimek révén valósul meg.

Hatáshely megváltozásán alapuló rezisztencia. Egy vagy több pontmutáció eredményeképpen, megváltozik a specifikus kötőhely (fehérje) szerkezete, ahová a hatóanyag kapcsolódna, ezzel hatástalanítva azt. Ez a második leggyakoribb rezisztencia típus, ami fénybogarak esetén is igazolt, piretroid hatóanyagok esetén, ahol az idegsejtek axon membránjainak feszültségaktivált nátrium ioncsatornáit alkotó fehérje szerkezete változik meg.

Mi vezetett a rezisztens repce-fénybogár megjelenéséhez?

A piretroidoknak kémiai szerkezetük alapján két típusa van. Az I-es típusú piretroidok esetén a ciano funkciós csoport hiányzik, míg a II-es típusúaknál megvan. Az I-es típusú piretroidok mérgezési tüneteit ún. „T syndrome”-nak nevezik, míg a II-es típusúakét ún. „CS syndrome”-nak nevezi a nemzetközi szakirodalom.

A repce-fénybogár Európában széles körben elterjedt kártevő (1. kép).

Fő kártevő alakja az imágó, elsősorban virágporral táplálkozik, amelynek keresése közben kirágja a bimbókat, elrágja vagy megsérti a termőt (2., 3. kép).

A sérült bimbók lehullnak, így a virágzati tengely felkopaszodik, a növényenkénti becőszám jelentősen csökken. Hűvös tavaszon, vontatott repcefejlődés esetén, amikor a betelepedésekor a repce még bimbós állapotban van, fokozott kártételre lehet számítani és a védekezés elhagyhatatlan.

Egy 2009-ben történt taxonómiai revíziót követően, a korábbi öt Meligethes fajcsoportba sorolt valamennyi olyan fajt, melyek lárvái kizárólag keresztes virágú növényeken táplálkozva tudnak kifejlődni, a Brassicogethes genusba sorolták, melybe jelenleg 38 faj tartozik. Biológiájuk, kártételük nagymértékben hasonló. Repcetermesztésben legjelentősebb fajuk a Brassicogethes aeneus (Fabricius, 1775), ami mellett későbbi rajzással és alacsony egyedszámmal megjelenik a Brassicogethes viridescens (Fabricius 1787) és a Brassicogethes coracinus (Sturm 1845) is.

A repce növényvédelmi technológiájában komoly nehézséget okoz, a neonikotinoid származék rovarölő és csávázó szerek használatának jelenleg is érvényben lévő korlátozása, ami szűkíti a repcében felhasználható, engedélyezett inszekticidek amúgy is szűk körét. A repce-fénybogár elleni védekezésre engedélyezett készítmények nagy része ugyanabból a kémiai csoportból – piretroidok – származik, vagyis azonos hatásmóddal rendelkeznek. Folyamatos használatuk Európa több országában súlyos rezisztencia kialakulásához vezetett.

A fénybogarak piretroid rezisztenciáját először Kelet-Franciaországban jegyezték fel, 1999-ben, azóta egész Európában egyre ellenállóbbá válnak a kártevő populációi. Az IRAC (Insecticide Resistance Action Committee) Coleoptera munkacsoportja (Coleoptera Working Group) 2007 óta, rendszeresen végez nemzetközi monitorozó munkát, növényvédőszer-gyártó cégek és független kutatók bevonásával, a rezisztens repce-fénybogár és más repcekártevő populációk terjedésére vonatkozóan. Emellett monitorozzák a piretroid, neonikotinoid, szerves foszforsav és indoxakarb hatóanyagokkal szembeni érzékenységet. A monitoring munkához egy egységes tesztmódszert dolgoztak ki (IRAC Method No. 011), melyben lambda-cihalotrin különböző dózisainak megfelelő hatóanyag-mennyiségek, üvegedények belső falára acetonnal kerülnek felrétegzésre. A módszert alapul véve, az utóbbi években több növényvédőszer-gyártó cég is monitorozásba kezdett, többek között Magyarországon is (pl. DuPont és a növényvédelmi hatóság közösen).

Az Európai Unióban, a 2007-2016 közötti időszakban a rezisztens fénybogár populációk gyors növekedését tapasztalták, egészen 2010-ig, majd onnantól a rezisztens populációk 85-90% arányban stabilizálódtak. Az IRAC legfrissebb, elérhető adatai szerint (2016-os adatok), a legtöbb országban már a rezisztens fénybogár populációk dominálnak (60% feletti arány). Egyelőre Spanyolország, Görögország és Románia területéről (bár nagyon kevés minta alapján) még nagyfokú érzékenységet mutattak ki. Minden adatot figyelembe véve (393 megmintázott populáció), 2016-ban, a fénybogár populációk kevesebb, mint 10%-a bizonyult érzékenynek piretroidokkal szemben. Németországban 40% feletti, Lengyelországban 60% feletti a piretroidokra kifejezetten rezisztens fénybogarak aránya.

Európa-szerte, a tesztelt fénybogár populációk többsége még érzékeny a neonikotinoidokra. Egyelőre nem áll rendelkezésre elegendő adat, ami a csökkent neonikotinoid érzékenységet és a gyakorlatban használt készítmények hatásának csökkenését bizonyítaná, de fontos a rezisztencia kialakulása elleni stratégiák kidolgozása ezen hatóanyagcsoport esetén is, az érzékenység további csökkenésének megakadályozására.

A szerves foszforsav-észterek és az indoxakarb esetén sincs bizonyítható változás a fénybogarak érzékenységét illetően. További rezisztenciák kialakulásának megakadályozása érdekében, fontos a különböző hatásmechanizmusú készítmények rotációban való alkalmazása, egy hatékony rezisztencia stratégia kidolgozása, az adott nemzeti előírások és engedélyezett készítmények függvényében.

Magyarországon is komoly gondot okoznak a rezisztens populációk

Hazánkban, Európa más országaihoz hasonlóan, a repcefénybogár elleni kémiai védekezésre leggyakrabban a piretroid hatóanyagcsoportba tartozó, taglózó hatású készítményeket alkalmazták. Gyors hatásuk és kedvező áruk eredményezte népszerűségüket. Túlzásba vitt használatuk miatt azonban, az utóbbi tíz évben, hazánkban is megjelent és gyorsan terjed a piretroid rezisztens fénybogár. Míg 2008-ban hazánkban még nem találtak rezisztens populációt, napjainkra a helyzet gyökeresen megváltozott. Az IRAC 2016-os adatai alapján, a hazai 40 megmintázott populációból származó bogaraknak csupán 2-3%-a volt érzékeny, mintegy 27%-uk közepesen rezisztens, több mint 60%-uk rezisztens és megjelent a kifejezetten rezisztens fénybogár is közel 10%-kal (a kifejezetten rezisztens bogaraknak kevesebb, mint fele pusztul el a kezelést követően). A 2017-es előzetes adatok szerint, az eredmények hasonlók, a populációkon belül a rezisztensek arányának növekedését mutatják a mérsékelten rezisztensekkel szemben.

A piretroid rezisztencia országos szintű megtörése és további terjedésének megakadályozása miatt, rendkívül fontos az eltérő hatásmechanizmusú indoxakarb és pimetrozin hatóanyagok zöldbimbós állapotig, rotációban történő használata. A védekezés időzítéséhez több sarokszám is elfogadott, általában a növényvizsgálat során talált 5 db imágó virágzatonként, vagy a 10%-ot elérő bimbókártétel alapján kell dönteni a védekezés szükségességéről. Hirtelen kitavaszodás esetén, a szárormányosok és a fénybogarak közel azonos időben telepednek be a repcetáblákra, a rejtett bimbós állapotig alkalmazott foszforsav-észter hatóanyagú kezelés egyidejűleg alkalmas lehet mindkét kártevő küszöbérték alá történő gyérítésére. Lassú kitavaszodás esetén, ha tartós hűvös időjárás miatt a repce fejlődése is vontatott, a fénybogarak kártétele kifejezetten veszélyes, még alacsonyabb növényenkénti egyedszámok esetén is. Egyenetlen fenológiai állapotú táblák esetén, amikor egyidejűleg sárgabimbós állapotú növények is jelen vannak, a méhek védelmét szem előtt tartva, méhekre nem veszélyes tiakloprid vagy acetamiprid hatóanyagú kezelés javasolt.

A cikkben található növényvédő szerekre vonatkozó információk tájékoztatásul szolgálnak, az aktuálisan engedélyezett készítmények engedélyokiratai a Nébih Növényvédő szerek adatbázisában érhetők el.

Ajánlott irodalom

• Heimbach U., Müller A., Thieme T. (2006): First steps to analyse pyrethroid resistance of different oilseed rape pests in Germany: An extended abstract. IOBC/WPRS Bull. 29 (7): 131–134.
• IRAC website: http://www.irac-online.org/search/s=meligethes/?s=meligethes&search_nonce=2b27b7a234&_wp_http_referer=
  %2Fsearch%2Fmeligethes&format=&relevanssi=true&offset=43Metcalf
• RL & Müller F, 2000. Insecticides. In: Müller F (Ed.): Agrochemicals. Wiley-VCH, Weinheim. 495-931.
• Ishaaya, I. (1993): Insect detoxifying enzymes: their importancein pesticide synergism and resistance. Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 22, 263–276.
• Ishaaya, I. (Ed.). (2001): Biochemical sites of insecticide action and resistance. Berlin, Germany: Springer-Verlag.
• L.M. Hansen (2004): Economic damage threshold model for pollen beetles (Meligethes aeneus F.) in spring oilseed rape (Brassica napus L.) crops, Crop. Prot. 23. 43–46.
• L.G.A. Riggi, V. Gagic, R. Bommarco, B. Ekbom (2016): Insecticide resistance in pollen beetles over 7 years–a landscape approach, Pest Manag. Sci. 72. 780–786.
• Slater R., Nauen R. (2007): The development and nature of pyrtehroid resistance in the pollen beetle (Meligethes aeneus) in Europe. Presentation Abstract, EPPO Workshop on insecticide resistance of Meligethesssp. (pollen beetle) on oilseed rape. Berlin, 3–5.
• Thieme T., Heimbach U., Müller A. (2010): Chemical control of insect pests and insecticide resistance in oilseed rape . Biocontrol based integrated management of oilseed rape pests. Williams I.H. (Ed.). London, UK, 313–335.
• Zlof V, (2008): Recommendations and conclusions of the Ad hoc EPPO Workshop on insecticide resistance of Meligethes spp. (pollen beetle) on oilseed rape. Bull OEPP/EPPO Bull 38, 65-67.