Integrovaná ochrana proti škůdcům a chorobám v akvaponii
Abstrakt
Tato práce přináší zásadní znalosti pro vývoj ověřených přístupů řešení problematiky škůdců a chorob v akvaponii. Naše hodnocení rizik spojených s využitím integrované ochrany proti škůdcům a chorobám (IPM) v akvaponii pomohlo nejen při kustomizaci pyramidového schématu IPM pro akvaponii, ale také zavedlo zásadní postupy IPM v chovných částech akvaponického systému napomáhající akvaponickým farmářům, kteří často nejsou odborníky v chovu ryb. Kromě toho náš literární přehled identifikoval zamoření rostlinnými patogeny jako prioritní výzvu ve srovnání s infestací bezobratlými škůdci a chorobami v chovných jednotkách ryb, a tudíž naléhavou potřebu zavést bezpečné přístupy managementu fytopatogenů. Na tyto závěry navazoval výzkum bezpečných agens biologické kontroly, kde byla zkoumána účinnost entomopatogenních a mykoparazitických hub proti padlí okurkovému a byla prokázána jejich nízká šance na přežití ve vodě v recirkulačních akvakulturních systémech (RAS), což potvrdilo jejich vhodnost pro různé designy akvaponie (jednosmyčkové i dvousmyčkové).
S nastalými otázkami o spolehlivosti biologické kontroly v akvaponii, jsme zkoumali potenciální možnosti chemické kontroly, které by mohly být využity v akvaponických systémech, přičemž jsme zkoumali jejich možné negativní dopady na akvaponický systém. Zkoumané přírodní (azadirachtin, lecitin a hřebíčkový olej), mikrobiální (spinosad) a syntetické (tebukonazol) pesticidy aplikované foliárně byly ve významných koncentracích detekovány v živném roztoku, a to v různých časových bodech po aplikaci. Jejich procentuální vyplavení v živném roztoku vztažené k aplikované dávce v postřiku se výrazně lišilo mezi fungicidy (0,1 - 2,3 %) v důsledku rozdílů v podílu účinných látek, doporučených dávkách a vlastnostech aktivní látky. Procentuální vyplavení azadirachtinu, eugenolu, spinosadu a tebukonazolu v živinovém roztoku se pohybovalo mezi 0,1 - 0,8 % aplikovaných účinných látek. Naproti tomu, lecitinu bylo v akvaponické vodě detekováno 2,3 % aplikované dávky. Protože eugenol a spinosad byly detekovány v koncentracích nižších než jejich odpovídající hodnoty NOEC a LC50, jsou tyto látky považovány za bezpečné pro všechny akvaponické systémy. Pyrethrum v živném roztoku zjištěno nebylo, což mohlo být způsobeno jeho nízkou perzistencí a rychlou degradací ve vodě. Jeho účinná látka (pyrethrin) je však vysoce toxická pro ryby a další vodní organismy a její použití by mělo být omezeno pouze na dvousmyčkové akvaponické systémy.
Pokud jde o účinky těchto látek na ryby a biofiltr, měl tebukonazol významně přetrvávající účinky na hematologické ukazatele u ryb, ale také biochemické a antioxidační aktivity po 28denním semistatickém testu, což ukazuje na jeho nevhodnost pro všechny typy akvaponie. Tebukonazol však neměl významné účinky na nitrifikační procesy v biofiltru ani při maximální koncentraci naměřené v živném roztoku. Naproti tomu lecitin při maximální koncentraci zvýšil hladiny amoniaku a dusitanů v biofiltru, tzn. že tato látka není vhodná pro jednosmyčkové akvaponické systémy. Změny v nitrifikaci, hematologii ryb a biochemických parametrech po aplikaci azadirachtinu a eugenolu byly pouze nevýznamné, což ukazuje na jejich nízká rizika pro všechny typy akvaponie (při aplikaci podle pokynů výrobce).
Nakonec jsme zkoumali vliv biologické ochrany a fungicidů na běžící akvaponické systémy. Mikrobiální přípravky s T. virens, I. fumosorosea a L. attenuatum potlačovaly rozvoj padlí v průběhu čtyřtýdenní kultivace. Navíc aplikace T. virens zlepšila růst rostlin. Naproti tomu fungicidy (hřebíčkový olej, lecitin a tebukonazol) neovlivnily růst bazalky, ale byly detekovány v akvaponické vodě.