Lexikon
a növényvédőszerek szabályozása a 91/414/EEC irányelv szerint történik Európában. Az aktív növényvédőszerek piacra kerülése Európában és engedélyezése a tagállamokban ennek a direktívának a hatókörébe tartozik. A Direktíva leszögezi, hogy egy vegyi anyag csak akkor alkalmazható növényvédőszerként, ha szerepel a pozitív EU listán. Miután rákerül egy anyag erre a listára, attól fogva a tagállamok engedélyzhetik az illető vegyi anyagot tartalmazó növényvédőszer piacra kerülését.
A 91/414/EEC Direktívához szorosan kapcsolódik a (EC) No 396/2005 rendelet, mely a peszticidmaradványokat szabályozza az élelmiszerekben. A rendelet megadja a határértékeket, a monitoringot és az ellenőrzést.
A két jogszabály együttesen biztosítja a humán egészségkockázat megfelelő alacsony szinten tartását.
Forrás: http://ec.europa.eu/food/plant/protection/index_en.htm
természetes és biológiai eszközök használata a növényi kártevők ellen. A hagyományos kémiai növényvédelemhez képest a biológiai egyenesúlyokat jobban figyelembe vevő és kevésbé felborító védekezési módszerek összessége. Leggyakoribb megoldásai a kártevő ellenségeinek felhasználása a kártevő alpusztítására, illetve visszaszorítására, például Bacillus thuringiensis gyümölcsmolyok ellen, rovarok és egyéb kártevők elriasztása, illetve befogása csalogató szex-feromonok és risztószerek segítségével. Lásd még biotechnológia.
A biológiai növényvédelemben felhasznált, biológiai eredetű anyagok, vagy biológiai szervezetek, melyek a szintetikus peszticidek mellett kevésbé kockázatos, és sok esetben specifikusabb hatású növényvédelmet eredményeznek. Ezek lehetnek antagonista szervezetek, ezek részei vagy termékei. A biológiai növényvédelemnek két alapvető megoldása van: 1. biocönotikus növényvédelem: olyan növények, növénytársulások alkalmazása, melyek visszaszorítják a gyomokat és más káros növényeket. 2. A kémiai növényvédőszereket kiváltó biopeszticidek alkalmazása, melyek lehetnek ásványi eredetűek kovaföld, ásványi olajok, bakteriális eredetűek antibiotikumok, Bacillus thüringiensis, növényi eredetűek rovarölő és riasztó növények vagy növényi anyagok, pl. piretrinek, állati eredetű csalogatószerek pl. feromonok, növényi és állati eredetű olajok és zsírok.
talajkezelési technológia alapját képező mikrobiológiai és növényi együttműködés. mikroorganizmusok és növények képesek mind szerves, mind szervetlen szennyezőanyagok immobilizálására, stabilizálására. Az immobilizáció történhet az élőlény szervezetében vagy a szervezeten kívül, magában a talajban. Az immobilizáció egyik formája az, amikor az élőlények sejtjeikbe építik be a szennyezőanyagot miután kivonták a talajból, üledékből. Ez a folyamat a természetben izolálatlanul nem hasznos, hiszen a szennyezőanyag az élőlény pusztulásával visszakerül a körforgalomba, de még káros is lehet, ha körforgása közben bekerül a táplálékláncba. Ugyanakkor mesterségesen izolálva a folyamatot a környezettől, hasznos technológia válhat belőle: ezen alapul a fitoextrakció és a rizofiltráció: ilyenkor a növényben immobilizált fémek egy kapcsolódó technológiában ártalmatlaníthatóak.
Spontán is lejátszódó, de akár tudatosan használható és irányítható folyamat a redoxpotenciál csökkentése a levegő oxigén párhuzamosan történő felhasználása révén. Mesterséges adalékként talajba juttatott energiaforrás mindig aktiválja a helyi mikroflórát. Ha nem gondoskodunk levegőztetésről, akkor először elfogy a talajlevegő oxigénje, majd az alternatív légzési formák beindultával elfogynak az alternatív légzésformák oxigénforrásai nitrát, szulfát, végül teljesen anaerob körülmények teremtődnek. A negatív redoxpotenciál mellett eltolódnak a kémiai formák egyensúlyai, ez bizonyos szennyezőanyagoknál, pl. toxikus fémeknél kémiai immobilizációhoz, mozgékonyságcsökkenéshez, biológiai hozzáférhetetlenséghez vezet.
A növények extracelluláris anyagot termelve képesek bizonyos szennyezőanyagok rhizoszférában történő kicsapására.
Egyes mikroorganizmusok extracelluláris poliszaccharidokat termelve csapják ki a fémeket a sejten kívüli térben. Vízkezelés, vagy in situ talajkezelés során hasznosíthatjuk ezt a folyamatot, ha a fémeket megkötő növényzetet el tudjuk távolítani gyökerestől a környezeti elemből.
Más mikroorganizmusok a sejten belül kötik meg, majd a sejtfalba és a membránba építik be a szennyezőanyagokat, ezáltal védve saját magukat a toxikus hatású szennyezőanyag anyagcseréjükbe kerülésétől. Ez a környezetben haszontalan folyamat - a védekező organizmustól eltekintve - akkor használható technológiaként, ha a sejtek elkülöníthetőek a szennyezett környezeti elemtől, tehát elsősorban vizek kezelésére ajánlható.
Szennyezett vizek üledékének felszínén egy idő után humuszréteg alakul ki a belehullott szerves anyagoktól humuszlepény, mely kettős hatású. Egyrészt fizikailag izolálja az alatta lévő szennyezett réteget, másrészt az így létrejövő anaerob körülmények közt a redoxpotenciál megváltozásával a fémek oldhatatlan szulfid formába MeS kerülnek. Utóbbi állapotot stabilizálhatják a szulfátlégzést alkalmazó baktériumok, melyek vagy honosak, vagy oltóanyagként betelepíthetőek a szulfát-veszélyt jelentő talajokba vagy üledékekbe, az izoláció alá. A Thiobacillusok tevékenységének megakadályozására szulfátredukáló baktériumok telepíthetőek a szennyezett területre, a talajba vagy az üledékbe. Ilyen mikroorganizmusok az obligát anaerob Desulfovibrio, Desulfotomaculum, Desulfuromonas autooxidans, amelyek a szulfátot oldhatatlan szulfiddá alakítják. A baktériumok működéséhez anaerob körülményekre van szükség, tehát ez vagy felszíni vizek mélyebb rétegeiben, mocsaras területeken vagy légmenetesen lezárt talajokban alkalmazható mikrobiológiai stabilizálási módszer.
fitostabilizáció céljából a területet a szennyezőanyagot tűrő növényfajokkal ültetik be, megakadályozva ezzel a szennyezőanyag szél vagy víz útján történő továbbterjedését. Rhizofiltráció esetén a felszíni vizekből és/vagy a vízzel elárasztott talajból a gyökérzóna kiszűri, felveszi, elbontja, vagy megköti a szennyezőanyagot. A növények gyökérrendszere igen nagy területet hálóz be, nagy felületet biztosít a gyökér-mikroflóra működésének. A gyökjérmikroflóra által mineralizált szerves anyagokat a növények flhasználják. Ha akkumulálható toxikus fémek is vannak a rendszerben és ezek a növény föld feletti részében akkumulálódnakk, akkor a növényi anyagot veszélyes hulladékként kell kezelni: betakarítás után égetés, majd a hamu veszélyes hulladéklerakóban történő elheyezése vagy más módon történő ártalmatlanítáa, esetleg hasznosítása. A hamuból a fémtartalom kioldható vagy stabilizálandó.
növényevők alatt általában növényekkel táplálkozó állatokat értjük. Ugyanakkor számtalan növény, gomba és mikroorganizmus is növényekkel táplákozik. A holt növényi biomasszát bontó mikroorganizmusokat szaprofágoknak nevezzük, az élő növényt fogyasztókat pedig növényi parazitáknak vagy növényi patogéneknek (növénykárosító gombák, rovarok, sáskák, csigák, stb.). Összefoglalóan mindezek az un. elsődleges fogyasztók, melyek táplálkozása a növényeken alapul.
környezettoxikológiai tesztek, melyek tesztorganizmus;ként jó csírázóképességű növényi magvakat alkalmaznak. A növényi tesztek felhasználhatóak vegyi anyagok, vizek, szennyezett környezeti elemek, hulladékok, veszélyes hulladékok akut toxicitásának vizsgálatára. A koncentráció-hatás vagy dózis-hatás görbe felvétele úgy történik, hogy a vizsgálandó víz, kivonat v. szilárd anyag hígítási sorába tesztmagvakat helyeznek, majd a csírázáshoz szükséges időtartamú inkubálás után, a csírázott magvak arányát, ill. EC50 vagy ED50 értéket határoznak meg, vagyis azt a koncentrációt vagy dózist, amely a magvak 50%-ának csírázását megakadályozta. A csírázásgátláson kívül, a csíranövény gyökerének és/vagy szárának növekedését, valamint a termelt biomassza mennyiségét is mérhetjük a teszt hosszabb idejű változatában. Magyarországon is szabványosított módszer szerint a fehér mustár (Sinapis alba) gyökér- és szárnövekedés-gátlását mérik a vizsgálandó anyag különböző hígításainak hatására. A gátlás mértékét kontrollközegben mért növekedés %-ában adják meg. Az eredményekből EC20, vagy EC50 érték határozható meg.
ökotoxikológiai teszt, mely tesztorganizmus;ként jó csírázóképességű növényi magvakat alkalmaz. A teszt felhasználható vegyi anyagok, vizek, szennyezett környezeti elemek, hulladékok, veszélyes hulladékok akut toxicitásának vizsgálatára. A koncentráció-hatás vagy dózis-hatás görbe felvétele úgy történik, hogy a vizsgálandó víz, kivonat v. szilárd anyag hígítási sorába tesztmagvakat helyeznek, majd a csírázáshoz szükséges időtartamú inkubálás után, a csírázott magvak arányát, ill. EC50 vagy ED50 értéket határoznak meg, vagyis azt a koncentrációt vagy dózist, amely a magvak 50%-ának csírázását megakadályozta. A csírázásgátláson kívül, a csíranövény gyökerének és/vagy szárának növekedését is mérhetjük a teszt hosszabb idejű változatában. Magyarországon is szabványosított módszer szerint a fehér mustár (Sinapis alba) gyökér- és szárnövekedés-gátlását mérik a vizsgálandó anyag különböző hígításainak hatására. A gátlás mértékét kontrollközegben mért növekedés %-ában adják meg. Az eredményekből EC20, vagy EC50 érték határozható meg.
általában egy fajt alkalmazó, laboratóriumi, akut toxicitási tesztként alkalmazzák. Alkalmas: pórusvízre, talajkivonatra és teljes talajra vagy annak vizes szuszpenziójára. Leggyakoribb tesztnövények a fehér mustár (Sinapis alba) és kerti zsázsa (Lepidum sativum). A növények a szennyezőanyagok széles skálájára érzékenyek.
A teszthez műszer nem szükséges, csak vonalzó vagy más hosszúságmérő eszköz. A kiértékelés vizuális és manuális, tehát munka- és emberigényes. A tesztelés minimális időtartama: 72 óra. Teljes talajra, direkt érintkezéssel európai szabványok léteznek, Magyar szabvány csak vízre vagy kivonatra.
A talajok víztartalmát egyensúlyi nedvességtartalomnak megfelelő értékre kell állítani. A tesztnövény csírázóképessége minimum 95 % kell legyen.
A gyökérhossz nem minden esetben arányos a gátló hatással. A gyökér a szennyezett talaj, a talaj heterogén eloszlású szennyezőanyagainak elkerülésére gyakran a gyökerek abnormális megnyúlásával reagál. Ezt a fajta "gyökérnövekedést" vizuálisan meg lehet különböztetni a valódi gyökérnövekedéstől, mert a kényszerűségből meghosszabbodott gyökerek vékonyabbak. A szár növekedése jobb korrelációt mutat a szennyezettséggel.
A szár és gyökérnövekedés-gátlás eredményt megadhatjuk a kontroll százalékában vagy ED20 és ED50 értékben a talajminták minták hígítási sorozatával nyert eredménysor statisztikai értékelése alapján.
A gyökér- és szárnövekedés-gátlását a kontrollközegben kicsírázott magvak gyökerének hosszúságához viszonyítva, százalékban adjuk meg, hígításonként a következő összefüggéssel:
X = (K - M / K )*100, ahol
X: gyökérnövekedés, % ill. szárnövekedés %; K: kontroll magvak gyökérhossza, ill. szárhossza, mm; M: a kezelt magvak gyökérhossza ill. szárhossza, mm.
A talajhígítási sort Petri-csészékben készítjük. A szennyezett talajokból: 5 g, 2,5 g, 1,25 g, 0,62 g, 0,31 g-ot mérünk be, ezután 5 g-ra egészítjük ki a kontroll talajjal, majd minden mintához annyi vizet adunk, hogy az megfeleljen az egyensúlyi telített nedvességtartalomnak. A Petri-csészékbe 20-20 magot teszünk egyenletes elrendezésben. Az így előkészített mintákat 20oC-on sötét szobában tartjuk, és 2-5 nap elteltével (növényfüggő) mérjük a kifejlődött növények szár- és gyökérhosszát valamint nyers tömegét (biomassza).
a biogazdálkodás alternatív eszközöket követel a növényvédelemben is. Szintetikus peszticidek helyett agrotechnikák és természetes szerek, ellenszerek vagy ellenségek használatával próbálkoznak a biogazdák.
A leggyakoribb növénykártevők a rovarok, a nematódák, a gombák és a baktériumok.
A rovarok elleni védelem lényege, hogy a növényt igyekeznek erőssé, ellenállóvá tenni, megfelelő tápanyag és nedvességellátás segítségével. A növény nem pusztul bele a rovarok támadásába, de ha ennek veszélye mégis felmerül, akkor a növényt mechanikai védelemmel (zacskó, háló, stb.) lehet ellátni, vagy össezfogdosni körülötte a rovarokat, pl. légypapírral.
Hatékony módszer lehet a vegyes növénykultúra alkalmazása, a kényesek közé rovarokkal szemben ellenálló, esetleg rovarokat elrisztó fajok ültetése. A rovarokat elriasztó növényeken kívül a rovarkártevő természetes ragadozóit is alkalmazhatjuk: olyan rovarokat, növénykártevőket fogyasztó bogarakat érdemes telepíteni, melyek nem röpülnek el. Az imádkozó sáska jól bevált, szívesen megmarad egy helyen. Ragadozó atkák használhatóak más, növénykártevő atkák ellen.
Egyes növényvédőszerek alkalmazása megengedett az organikus gazdálkodásban ilyen a "spinosad" és a "neem" nevű szerek. Alkalmazható a nikotin-szulfát (nagyon mérgező, de gyorsan bomlik), és a bordói lé (rézgális tartalmú), melynek réztartalma hat a gombák ellen. A természetes anyagok közül használható a szappan, a fokhagyma, a citromolaj, a kapszaicin, a bórsav. A kaprilsavat, ezt a természetes zsírsavat is hatékonynak találták.
Egyes baktériumok képesek a rovarok elpusztítására, ilyen a Bacillus popillae, Beauvaria bassiana valamint a Bacillus thüringiensis. A gombák ellen a Bacillus subtilis, a Bacillus pumilus, valamint a Trichoderma harzianum használható.
Nagyon fontos a beteg növények eltávolítása, a vetésforgó és a peszticidrotáció, mellyel megelőzhetjük a kártevők rezisztenciájának kialakulását.
A növénynemesítés tudománya és gyakorlata a legegyszerűbb ősi technikáktól a mai modern géntechnikákig a tudomány pillanatnyi állása szerinti minden lehetséges eljárást felhasznál az egyre nagyobb mennyiségű és egyre jobb minőségű növényi termékek előállítására. Az emberiség számbeli növekedése különösen nagy nyomást gyakorol erre a területre.
Növénynemesítés kezdetén egy meghatározott, az átlagnál jobb tulajdonságú egyed kiemelése és utódainak elszaporítása volt az egyetlen járható út a növénynemesítésben. Később a a különleges képességű és tulajdonságú egyedek létrejöttét nem bízták a véletlenre, hanem mutációkat indukáltak mutagén anyagokkal vagy ágensekkel való kezeléssel, hogy nagyobb választékból lehessen szelektálni.
A géntechnikák megjelenésével a növénynemesítés hatékonyságának növelésére a DNS-manipulációs lehetőségeket is igénybe veszik a tudósok, fejlesztők, termelők.
A manipulált gének környezetbe kijuttatását megfelelő körültekintéssel, kockázatfelmérés, illetve kockázat-haszon felmérés után lehet csak engedlélyezni és megvalósítani. A kockázatot az információ- és tudáshiány is növeleheti.
A génmanipulált növényektől való félelem alapját az illegális és átgondolatlan használatból, illetve az új technikák nem etikus alkalmazásából adódó negatív példák adják. A megoldás nem a tiltás vagy az új technikák válogatás nélküli elutasítása lenne, hanem az, hogy az emberiség ezen a területen is próbáljon meg etikusan viselkedni.
a növénytermesztésben használt olyan kemikáliák (egyszerű vagy összetett vegyi anyagok), melyek a növénykártevők elpusztításra terveztek, gyártanak és állítanak elő. A földön a legnagyobb környezetbe kikerülő vegyi anyag mennyiséget jelentik, ezért környezeti kockázatuk globálisan problémát okoz. A növényvédőszereket lehet kémiailag csoportosítani a vegyületek típusa szerint vagy funkcionálisan, az ölendő növényi ellenség szerint. Funkcionális növényvédőszer-csoportok: herbicidek (gyomirtó-szerek), akalicidek (atkaölő-szerek), baktericidek (baktériumölő-szerek), fungicidek (gombaölőszerek), inszekticidek (rovarölő-szerek), rodenticidek (rágcsálók elleni szerek). Hasonló ölő-szereket nem csak a mezőgazdaság használ, hanem az élelmiszeripar, a vegyipar és más iparágak, és használatosak raktározás során és a háztartásokban is. Vegyület típusa szerinti legfontosabb csoportok a drinek (aldrin, klórdin, dieldrin, endrin, stb.), a triazinok, foszforsavészterek, fenoxi-karbonsavak, karbamátok, klórozott és brómozott, valamint poliklórozott szénhidrogének, stb. Alkalmazási formák szerint lehetnek permetező szerek (emulziók, szuszpenziók), porozó szerek, gázok, aeroszolok, és csalétkek.
A növényvédő szerek kockázata pontszerűen jelenik meg a gyártás során történő kibocsátások miatt, és diffúzan a mezőgazdasági használata során, a talajra vagy közvetlenül a növényre történő alkalmazáskor. A kockázat nem csak közvetlenül a szer toxicitásából adódik, hanem a célszervezeteké a nem célszervezetek elpusztítása miatti a biológiai egyensúlyok felborításából, a kiesett növénykártevő versenytársainak elszaporodásából, komplett táplálékláncok károsodásából.
A modern növényvédő szerek közepesen perzisztensek, és hatásuk viszonylag szűk spektrumú, azaz szelektíven, főleg a pusztítandó célszervezetre hatnak. Sokat csökkenthet a korábbi nagy kockázatokon a célszerű alkalmazás: előrejelzett kártevő-megjelenés esetén, célzottan a veszélyeztetett területre. Különösen fontos a felszíni vizek védelme, mert a vízi ökoszisztéma általában érzékeny a növényvédő szerekre. A hasznos rovarok (méhek), esszenciális ökoszisztéma- és tápláléklánctagok fokozott védelmet igényelnek. Nem szabd fogyelmen kívül hagyni a talajbiológiai hatásokat, a talajmikroflórára gyakorolt káros hatást.
A növényvédő szerek tervezése a gyógyszerek tervezéséhez hasonlóan a SAR és QSAR összefüggések figyelembe vételével történik. Engedélyeztetésük feltétele körültekintő és hosszútávú tesztelés: humán- és ökotoxicitás mérése és megadása, a vízi ökoszisztémákra gyakorolt hatást egyes országokban (pl. USA) több fajt alkalmazó mikrokozmoszokban is vizsgálni kell.
A szintetikus növényvédő szerek részben kiválthatóak biológiai növényvédelemmel.
az EU irányelv szabályozza a növényvédőszerek kereskedelmét és használatát, valamint maradványait az élelmiszerekben.
A 91/414/EEC irányelv lefekteti a növényvédőszer hatóanyagok európai jóváhagyásának és a tagországokban történő egységes engdélyeztetésének szabályait. Egy növényvédőszer csak akkor engedélyeztethető, ha annak aktív komponense szerepel az európai pozitív-listán. A tagországok csak akkor adhatnak engedélyt egy új termékre, ha annak hatóanyag szerepel az európai listán.
Az élelmiszerekben lévő növényvédőszer-maradványokkal a 396/2005/EC szabályozás foglalkozik. Megadja a még elfogadható határértékeket, a monitoring és az ellenőrzés módját. Az élelmiszerek növényvédőszer-tartalmára meghatározott határértékek a kockázat nagyságán alapulnak.
2009. januárjában megújították a növényvédőszerekre vontakozó irányelveket, betiltottak néhány veszélyes anyagot és szigorították a biztonsági szabályokat és előírásokat a neurotoxikus és az immunrendszert károsító anyagok esetében, valamint a méhekre veszélyes anyagoknál.
talajok felső rétegében történő sófelhalmozódás (NaCl). Az ilyen talaj rossz vízáteresztőképességű, felülete vízzáró, a felszín alatti réteg viszont nem kap elegendő vizet, így a talaj nem képes a növényeket vízzel és tápanyagokkal ellátni.
A szikes talaj ásványi anyagai tápionok helyett egyre több Na-iont kötnek meg, ez okozza a talaj rossz vízgazdálkodását és tápanyagellátottságát. A talajok szikesedése lehet természetes folyamat (pl. sós talajvíz kapilláris felszívódása a talajba, vagy túlzott párolgás) vagy antropogén beavatkozás eredménye (helytelen öntözés, talajvízszintek mesterséges megváltoztatás, pl. duzzasztógátak által).
a toxikus fémek a táplálékláncba elsősorban a növényeken keresztül kerülnek be. A talaj összes fémtartalmának csak egy része hozzáférhető a növényEK számára, elsősorban a vízoldható és az ionosan kicserélhető kémiai formák. Ha megnő a mozgékony fémhányad, illetve a talajoldat fémtartalma, akkor az addig ott élő őshonos nem fémtűrő és nem fémakkumuláló növényfajok fizikai toxicitási tüneteket produkálnak. A fémek egymással is kölcsönhatásba léphetnek, hatásuk lehet antagonista (egymás hatását csökkentő) vagy szinergista (egymást erősítő).
A fémek növények általi felvehetőségét a fémek fizikai és kémiai formáján kívül befolyásolja a talaj fémmegkötő-képessége is. A fémek megoszlását a talaj szilárd fázisa és a talajoldat között a Kd megoszlási hányadossal jellemezhetjük, amely
Kd = cfém,szilárd/cfém,oldat.
A Kd egyensúlyi állandó egy adott szituációban (adott talajtípus és növény) függ a növényi gyökerek savtermelésétől és attól, hogy a talaj egyensúlyban van-e, van-e savanyodás, folynak-e olyan mállási folyamatok, melyek növelik a fémek mozgékonyságát.
A fémek talajból történő növényi felvételét a
BCF = cfém,növény/cfém,talaj hányadossal jellemezhetjük,
ami megadja, hogy a talajban lévő fémkoncentrácónak hányszorosa alakul ki a növényben. Ez a hányados elsősorban a talajt szennyező fémek kémiai formáitól és a növény fémakkumuláló képességétől függ. A hiperakkumuláló növény- vagy gombafajok a fémeket akár 1000-szeres mértékben is képesek koncentrálni szöveteikben. Ez a tápláléklánc szempontjából rendkívül kockázatos szituáció (biomagnifikáció), viszont kontrolláltan fitoextrakción alapuló talajremediációra hasznosítható.
A legtöbb ökoszisztéma-tag, így a növények is védekeznek a toxikus fémek ellen. Az evolúció során a legkülönfélébb mechanizmusok alakultak ki az élő szervezetekben a toxikus fémek ártalmatlanítására, így a gyors kiürítés, a felvétel megakadályozása a sejten kívül, a mebránban vagy a sejten belül működő immobilizáló/stabilizáló megoldásokkal, például membránfehérjékhez kötés, nagyméretű fehérjékbe csomagolva tárolás a sejtben vagy egyes szövetekben, a transzlokáció megkadályozása a gyökérből a szár és a levelek felé. Az oldhatatlan formában, sejten belüli raktárakban koncentráltan tárolt toxikus fémek nagy kockázatot jelentenek a tápláléklánc felsőbb tagjaira és az emberre (lásd még biokoncentráció, bioakkumuláció, biomagnifikáció, másodlagos mérgezés)