Otpornost biljaka – što je to i kako nastaje?

Informacije o postojanju biljne otpornosti počele su zadnjih godina biti sve dostupnijima, kako se svijest o upotrebi pesticida počela mijenjati kod poljoprivrednika, te kako su korisni mikroorganizmi dospjeli na tržište. Za pojam biljne otpornosti kažemo da je to otpornost biljaka na napad bolesti, koja nastaje kao posljedica aktivacije i ekspresije unutarnjih obrambenih mehanizama biljke kroz endogenu sintezu fitohormona, proizvodnju antioksidansa (fitoaleksini, polifenoli), očvršćivanje staničnih stjenki, proizvodnju kalusa i lignina. To je mnogo procesa i stručnih naziva, ali svi oni zajedno čine biljku otpornijom na napade štetnika i biljnih bolesti. U ovom tekstu većinom ćemo gledati otpornost na biljne bolesti.

Biljne bolesti su svugdje prisutne u okolišu. Kada biljka zbog različitih čimbenika kao nedostatak vode, hranjiva, uslijed nepovoljnih klimatskih uvjeta poput vjetra, tuče, suše, mraza, leda i slično oslabi, tada dolazi do slabljena biljke i prodor patogena je vrlo vjerojatni.

KOVENCIONALNA POLJOPRIVREDA I UPOTREBA FUNGICIDA

Konvencionalna poljoprivreda razvojem kemijske industrije 60-ih godina prošlog stoljeća doživjela je svoj procvat i pronašla plodno tlo u poljoprivrednom sektoru. Pronađene su mnoge umjetne (sintetske) molekule, koje su pokazale razna svojstva, a neka od njih su bila antimikrobna. Tada smo dobili prve fungicide. Djelovanja takvih preparata su kontaktna ili sistemična. Kontaktno znači da aktivna molekula samo na površini biljke ima djelovanje, gdje uništava mikroorganizme. Drugi način je sistemično ili translokacijsko djelovanje. Takvo djelovanje znači da biljka upija molekule preko svog tkiva (lista) i usvaja ih. Zatim dolazi do raznošenja tih molekula po tkivu gdje aktivna tvar uništava mikroorganizme.

Samo djelovanje tih molekula je učinkovito i neupitno, te u ovom tekstu ne ulazim u raspravu o toksičnim djelovanjima na okoliš i konzumente te biljke. Sami preparati imaju pozitivne i negativne efekte, i to je činjenica.

Djelovanje aktivne tvari pesticida uništava mikrobe prisutne na površini biljke i u njoj ukoliko je došlo do prodora. Djelovanje aktivne tvari je obično oko 7 dana, ovisno o koncentraciji, vrsti aktivne tvari, načinu primjene, klimatskim uvjetima, rastu biljke. Čovjek je upotrebom pesticida potisnuo stvaranje biljne otpornosti u biljci, te je upao je začarani krug. Ne bi li biljka bila zdrava, poljoprivrednik je primoran cijelo vrijeme provoditi zaštitu pesticidima.

KAKO SE BILJKA BRANI OD BOLESTI

Biljka se brani na nekoliko načina a ovo su pojednostavljeni opisi:

  1. Oksidativni prasak (oxidative burst), koji vodi do smrti stanice, tako da patogen ostaje „zarobljen“ u mrtvoj stanici, te ga se tako sprečava da se širi dalje u tkivu.
  2. Kompozicija stanične stijenke (cell wall composition), gdje se gradi odebljala struktura, koju patogen ne može probiti.
  3. Sinteza antimikrobnih tvari (synthesis of antimicrobial compounds), koja se bazira na izgradnji spojeva, koji zaustavljaju razvoj patogena. To su fitohormoni i antioksidansi (fitoaleksini, polifenoli).

Ono što donedavno nije bilo poznato, jest da mikroorganizmi na biljci (na listu ili korijenu) svojom životnom aktivnošću utječu na biljku, te je tjeraju na stvaranje vlastite otpornosti. Biljka tako na svojoj površini prepoznaje razne kemijske spojeve putem svojih receptora, koje mikroorganizmi stvaraju svojom aktivnošću i tada biljka počinje stvarati svoj imunitet. Biljka ne prepoznaje da li se radi o pozitivnom ili negativnom mikroorganizmu na svojoj površini.

U međunarodnoj literaturi nalazimo dva strana naziva koja opisuju stvaranje imuniteta. To su engleske riječi induced systemic resistance (ISR) i systemic acquired resistance (SAR).

ISR/SAR je postupak kojim biljka stvara autoimunost na biljne bolesti i napad kukaca ovisno da li je kontakt sa mikroorganizmom putem tla ili na nadzemnom dijelu. Tako mikroorganizmi u tlu uzrokuju stvaranje inducirane sistemične otpornosti (ISR) a mikroorganizmi na nadzemnom dijelu stvaraju sustavno stečenu otpornost (SAR).

Sinteza antimikrobnih tvar je donedavno bila nepoznata. No, istraživači diljem svijeta počeli su polako otkrivati i spajati informacije u širu sliku. Sadašnje saznanje govori nam o procesu aktivacije koja započinje stvaranjem spojeva okidača. Mikroorganizmi su ti koji svojom aktivnošću uzrokuju stvaranje spojeva u biljci. Preko kontakta sa podzemnim dijelom nastaje aktivacija i stvaranje JASMONSKE KISELINE (jasmonic acid) i ETILENA (ethylene), dok mikroorganizmi na nadzemnom dijelu uzrokuju stvaranje SALICILNE KISELINE u biljci. Sva tri spoja pak uzrokuju aktivaciju gena i enzimskih procesa, uslijed čega dolazi do stvaranja niza različitih spojeva koji zajedno sudjeluju u obrani biljke odnosno autoimunosti biljke u borbi protiv patogena ili kukaca. Biljka na kraju izgrađuje spojeve kao fitohormone i antioksidanse (fitoaleksini, polifenoli) koji čine obrambene tvari u imuno sustavu.

Sada nam je lakše shvatiti kako konvencionalna poljoprivreda upotrebom pesticida utječe na samu biljku, i smanjuje njenu aktivnost i stvaranje tvari navedenih u gornjem tekstu. Biljka kada nema utjecaj iz okoliša (input) od strane mikroorganizama, ona ne stvara spojeve za autoimunost. Ona energiju potrebnu za proizvodnju autoimunosti koristi za porast biljne mase i druge procese, no u trenutku kada dođe u kontakt sa štetnim patogenom iz okoliša, tek tada počinje sa izgradnjom autoimunosti. Tada je nažalost prekasno i najčešće patogen/bolest pobjeđuje. Konvencionalni proizvođači upotrebom pesticida uzrokuju da biljka postaje „lijena“ te ne stvara vlastitu autoimunost. Djelovanje pesticida je obično 10-14 dana. Tako nakon prve upotrebe pesticida, potrebna je nova doza i repeticija ako želimo biljku držati „zdravom“. To znači da su intervali špricanja svakih 10-14 dana. Na taj način konvencionalni poljoprivrednici drže biljku zaštićenom od napada, jer biljka nije dovedena u poziciju stvaranja vlastite autoimunosti. Dodatni problem u svijetu mikroorganizama je što su patogeni (mikroorganizmi uzročnici bolesti) sposobniji 3-20 puta brže razviti populaciju od onih korisnih ne štetnih mikroorganizama, tako da često oni preuzimaju svojom populacijom površine na biljnom tkivu, te dodatno rade pritisak za novim tretiranjem.

Današnji ekološki pristup savjetuje proizvođačima da nije potrebno koristiti pesticide kao jedino sredstvo obrane. Danas na tržištu imamo niz mikrobioloških preparata koji se sastoji od korisnih mikroorganizama. Pošto biljka ne raspoznaje na svojoj površini korisne od patogenih mikroorganizama, ona reagira jednako na njihovu prisutnost, tako da počinje stvarati tvari autoimunosti. Nanošenjem korisnih mikroorganizama po listu ili korijenu biljke, stimuliramo biljku da na prirodan način započne izgrađivati vlastitu autoimunost. Ti korisni mikroorganizmi također zauzimaju životno stanište na i oko biljke, te ne dozvoljavaju patogenim mikroorganizmima da se nasele. Vrlo dobar način podizanja biljne otpornosti je upotreba mikorize na korijen biljke. Ti viši oblici gljiva spajaju se svojim hifama direktno na tkivo biljke (ekto ili endomikoriza) te osim podizanja autoimunosti, one dodatno pomažu u usvajanju vode i hranjiva. Dokazano je da različite biljke svoj korijenski sustav međusobno povezuju pomoću mikoriza između sebe, te na taj način izmjenjuju tvari i informacije.

Ovdje govorimo o proizvodimo poput Organico, Terra Green hobby Tlo i sjeme, Povrće i MMV, Vital tricho.

Davanje biljkama dovoljno hranjiva a pogotovo elemenata kalcija i silicija, djelujemo direktno da biljka može izgraditi čvrste stanične stjenke i membrane otporne na prodor patogena. Sve zajedno čini biljku jačom i otpornijom na patogene. Ovdje govorimo o proizvodima poput Vibrocalcite (Vibroplant), Vibrocalcite plus i  Agrovit.

Razumijevanje načina djelovanja i međusobne međuovisnosti pomaže nam raspoznati što se oko nas događa. Svijet biljaka i njihov odnos u biosferi je složen, a na nama je da ga otkrivamo i mudro koristimo.

Davor Popović, mag.ing.agr.