Biologické metody regulace škodlivých organizmů jsou lidem známé už z dávné minulosti, ale jejich širšímu uplatnění zabránil na dlouhou dobu rozmach chemické ochrany rostlin, založené na relativně jednoduché a snadné aplikaci často velmi toxických přípravků.
Problémy související s řadou negativních dopadů po jejich dlouhodobém používání vedly k hledání alternativních způsobů ochrany rostlin.
K výraznějšímu rozvoji biologických metod regulace populací škůdců došlo zejména koncem dvacátého století. K jejich širšímu uplatnění v praxi přispěl lepší přístup k informacím a novým poznatkům, a také ekologické zemědělství, které nevyužívá klasické přípravky chemické ochrany pro regulaci populací škůdců rostlin.
Biologické metody regulace škůdců jsou ve většině případů chápány jako záměrné používání živých organizmů, případně jejich metabolitů, k potlačování populací škodlivých druhů omezováním jejich vývoje a šíření. Dominantní roli v biologické regulaci hrají přirození nepřátelé škůdců, kteří se běžně vyskytují v ekosystémech a v různé míře se podílejí na tzv. přirozené regulaci populací různých druhů organizmů, z nichž některé patří k významným škůdcům i v zemědělství. Přirození nepřátelé jsou zastoupeni patogenními mikroorganizmy schopnými vyvolávat různá onemocnění u vnímavých druhů škůdců a makroorganizmy. Skupina makroorganizmů je obvykle členěna na základě vztahu k dané skupině škůdců, kterou jsou schopni regulovat, na parazity a predátory. Často je v rámci této skupiny samostatně vyčleňována kategorie parazitoidů. Základem zmíněných vztahů je vazba potravní, u parazitů a parazitoidů k tomu přistupuje úplná nebo alespoň částečná vazba vývojová. Znamená to, že celý vývojový cyklus parazita či parazitoida nebo jeho část je vázán na vývojový cyklus organizmu, který je jim regulován. Z velmi širokého spektra druhů přirozených nepřátel a z rozmanitosti různých agrocenóz, ve kterých jsou tyto druhy organizmů záměrně využívány, vyplývají i rozličné metody jejich používání. Důležitou podmínkou úspěšného používání biologických metod v ochraně rostlin je včasná aplikace bioagens na základě pečlivého monitorování výskytu škůdců v porostech. Špatné rozhodnutí v takovém případě znamená téměř jisté selhání regulace populace škůdce a proto by o termínu aplikace měl rozhodovat pěstitel mající zkušenosti s biologickou regulací nebo by rozhodnutí o termínu aplikace mělo být ponecháno na odbornících, zabývajících se produkcí a distribucí bioagens. Nejsou-li v ochraně proti škodlivým organizmům využívány výhradně jen bioagens, je nutné též zajistit jejich kompatibilitu s jinými metodami ochrany rostlin a zejména pak s přípravky chemické ochrany proti škůdcům a patogenům. Použití nevhodných pesticidů v systému ochrany dané plodiny či kultury může výrazně omezit nebo zcela zničit probíhající regulaci populací škůdců pomocí biologických metod ochrany. Distributoři bioagens obvykle spotřebitele informují, které přípravky chemické ochrany lze nebo naopak nelze použít při použití konkrétního druhu bioagens, aby nedošlo k radikálnímu snížení nebo úplnému vyhubení jeho populace v dané agrocenóze.
Patogenní mikrorganizmy
Ze skupiny mikroorganizmů, která zahrnuje potencionálně velmi perspektivní bioagens, je u nás v současné době povoleno k používání několik biopreparátů. Většina z nich je vyrobena na bázi entomopatogenní bakterie Bacillus thuringiensis ssp. kurstaki. Finální produkty jsou formulovány podobně jako klasické přípravky chemické ochrany, což umožňuje i jejich snadnou aplikaci. Po aplikaci biopreparátů, které působí jako žaludeční jed a do těla pronikají spolu s přijatou potravou, dochází u vnímavých druhů housenek motýlů k narušení střevní stěny. Housenky přestávají přijímat potravu a po několika dnech hynou. Příjem potravy housenkami je závislý na vnější teplotě. Při nízkých teplotách housenky přijímají málo potravy a to může způsobit, že se do jejich trávicího traktu nedostane dostatečné množství biopreparátu a regulační efekt se pak nemusí projevit. Významný je především selektivní účinek těchto preparátů, které působí na housenky motýlů. Jejich použití je proto vhodné v ovocnářství a zelinářství, kde je lze aplikovat např. proti škodlivým housenkám obaleče jablečného (Cydia pomonella) na jabloních a housenkám obalečů škodících na révě vinné. Jejich použití je též vhodné pro regulaci výskytu housenek bekyně zlatořitné (Euproctis chrysorrhoea), píďalky podzimní (Operophtera brumata), bourovce prsténčitého (Malacosoma neustria), přástevníka amerického (Hyphantria cunea), které mohou nepřipravené sadaře svým výskytem v některých letech nepříjemně překvapit. Biopreparáty na bázi této bakterie lze využít i při tlumení výskytu housenek makadlovky kmínové (Depressaria daucella) a běláska zelného (Pieris brassicae). Jejich použití je možné i v lesních porostech proti housenkám bekyní, štětconošů, obalečů a dalších škodlivých druhů motýlů. Podobně selektivně působí i biopreparát na bázi viru Baculovirus diprionis, který je možné použít k tlumení výskytu larev hřebenulí škodících zejména na borovicích v lesních porostech, ale i v parcích a zahradách.
Predátoři nejen do skleníků
Ve skupině makroorganizmů je povoleno podstatně více druhů bioagens. Většina z nich se používá k regulaci výskytu škůdců ve sklenících na různých kulturách, ale jsou zastoupeny i druhy bioagens použitelné v ovocných sadech a polních plodinách. Skleníky představují specifickou agrocenózu s výrazně omezenou rotací plodin a relativně stálými a do určité míry ovlivnitelnými abiotickými faktory, zejména teplotou a vlhkostí. Tyto skutečnosti tak do značné míry vymezují spektrum škodlivých druhů vyskytujících se ve sklenících. Na druhé straně, relativně uzavřené a izolované prostředí skleníků umožňuje aplikaci i takových druhů bioagens, které by v podmínkách polních kultur měly jen omezenou nebo téměř žádnou schopnost regulace škodlivých druhů. Většina používaných bioagens ve sklenících je schopna regulovat blízce příbuzné druhy škůdců a působí převážně specificky. Správný termín a zejména včasná aplikace živých bioagens ve sklenících je nezbytnou podmínkou pro úspěšně probíhající regulaci škůdců.
Dravý roztoč (Phytoseiulus persimilis) je v našich klimatických podmínkách využíván zejména ve sklenících a fóliovnících k regulaci populací svilušky chmelové (Tetranychus urticae). Vysává vývojová stadia i dospělce této svilušky, kterou je schopen aktivně vyhledávat v porostech zeleniny i okrasných rostlin. Jeho aplikace na rostliny musí být provedena včas při prvním výskytu svilušek na rostlině, jinak hrozí riziko, že jejich regulace nebude dostačující. Možná je i preventivní aplikace v době, kdy na rostlinách nejsou ještě pozorovatelné příznaky sání svilušek, případně aplikace do záměrně vytvořených ohnisek svilušky, která umožní vytvoření rovnováhy mezi populací dravého roztoče a svilušky již v době, kdy porosty ještě nebyly napadeny sviluškami přirozeně se vyskytujícími ve skleníku.
Výskyt škodlivých druhů třásněnek ve sklenících lze regulovat pomocí jiných druhů dravých roztočů, např. Neoseiulus cucumeris a Iphiseius degenerans. Tito roztoči vysávají zejména pohyblivá nedospělá stadia třásněnek vyskytující se přímo na rostlinách. Jejich aplikace do skleníků je vhodnější preventivním způsobem na počátku pěstebního cyklu, ale i kurativní aplikace při správném počtu vypuštěných jedinců je možná. K tlumení výskytu třásněnek lze využít i dravou ploštici Orius laevigatus, která dokáže při správné aplikaci zamezit hromadnému výskytu třásněnek v souvislosti s vývojem jednotlivých generací těchto škůdců během sezóny. Při nedostatku třásněnek může ploštice Orius laevigatus napadat i další drobné členovce nalézající se na pěstovaných rostlinách.
Výskyt škodlivých druhů molic ve sklenících, zejména nejčastěji se vyskytující molici skleníkovou (Trialeurodes vaporariorum), lze úspěšně regulovat pomocí blanokřídlého parazitoida vosičky Encarsia formosa. Celý ontogenetický vývoj parazitoida probíhá v těle nymfálních stadií molice. Každý napadený jedinec molice je usmrcen vyvíjející se larvou parazitoida. Parazitovaní jedinci molice se poznají snadno od nenapadených výrazným tmavnutím těla ve fázi puparia. Zčernalé puparium nakonec opustí dospělec parazitoida drobným otvorem, který si vykouše v kutikule puparia. Samičky vosičky Encarsia formosa aktivně vyhledávají v porostech rostlin další molice ve vhodném vývojovém stadiu, které umožní bezproblémový vývoj jejich potomků. Při tlumení výskytu molic lze využít i další vosičku parazitující v těle molic – Eretmocerus eremicus a dravou ploštici Macrolophus caliginosus. Oba druhy regulují i výskyt molice bavlníkové (Bemisia tabaci). Zejména ploštice dokáže její výskyt tlumit velmi účinně. Svou kořist vysává, je schopna napadat více druhů kořisti, ale výrazně preferuje vývojová stadia molic.
Populace různých druhů mšic škodících na rostlinách ve sklenících lze regulovat pomocí parazitoidů Aphidius colemani a Aphidius ervi ze skupiny mšicomarů. Samičky kladou vajíčka do těla mšic. Vývoj mšicomarů probíhá v těle napadených mšic, které přestávají přijímat potravu a hynou. Jejich těla se mírně zvětšují a zakulacují. Takto parazitované jedince označujeme jako tzv. „mumifikované“ mšice. Tlumení výskytu mšic ve sklenících lze též podpořit vypuštěním predátorů, např. bejlomorky Aphidoletes aphidimyza, jejíž larvy se mšicemi živí a slunéčka Hippodamia convergens.
Bioagens lze využít i při regulaci výskytu takových škůdců, jako jsou červci. Ohniskovitý výskyt červců ve sklenících lze regulovat pomocí dravého slunéčka Cryptolaemus montrouzieri, které dokáže konzumovat větší množství kořisti v kratším čase na rozdíl od parazitické vosičky Leptomastix dactylopii, která dokáže vyhledávat a napadat červce při nízkých populačních hustotách.
Nepříjemnými škůdci rostlin pěstovaných ve sklenících se mohou stát i různé druhy vrtalek, jejichž larvy minují v parenchymu listů. U napadených listů v místech vývoje larev pletiva zasychají a při silném poškození posléze usychají celé listy. Výskyt těchto škůdců je rovněž možné regulovat pomocí bioagens. Lze využít dva druhy parazitoidů – Dacnusa sibirica a Diglyphus isaea. Zatímco lumčík Dacnusa sibirica reguluje lépe výskyt vrtalek při nižších populačních hustotách a teplotách, vosička Diglyphus isaea je vhodnější pro aplikace v letních měsících, případně při vyšších populačních hustotách vrtalek. Podobně jako u předchozích druhů bioagens je možná současná aplikace obou druhů, neboť se navzájem doplňují a jejich regulační účinek se tak synergizuje.
V případě škodlivého výskytu larev smutnic z rodu Bradysia (Sciaridae) v pěstebních substrátech v žampionárnách nebo ve sklenících můžeme k jejich regulaci použít zoofágního roztoče Geolaelaps aculeifer, který napadá i vývojová stadia třásněnky západní (Frankliniella occidentalis) v době jejich výskytu v půdě a může tak podporovat její regulaci spolu s výše uvedenými druhy bioagens. Regulaci výskytu larev smutnic lze provádět i aplikací hlístovky Steinernema feltiae – parazitických hlístic, které aktivně v půdě vyhledávají své hostitele a dokáží je během krátké doby usmrtit. Příbuzný druh hlístovky Heterorhabditis megidis lze využít k regulaci výskytu larev různých druhů lalokonosců rodu Otiorhynchus, které se vyvíjejí v půdě a škodí na kořenovém systému rostlin a patří v posledních letech k problémovým škůdcům. Aplikují se zálivkou ke kořenům napadených rostlin pěstovaných ve sklenících, volně na zahradách nebo v různých nádobách. Aplikaci hlístovek lze provést i do pěstitelských substrátů, kterými se lalokonosci často rozšiřují. Jiný druh parazitických hlístic – Phasmarhabditis hermaphrodita dokáže vyhledávat a usmrcovat slimáky, slimáčky a plzáky škodící na zahradách. Podmínkou pro úspěšné tlumení škůdců pomocí parazitických hlístic je dostatečná vlhkost prostředí.
Ovocné sady a vinice jsou též vhodnými agroekosystémy pro použití metod biologické ochrany proti škůdcům. Výskyt škodlivých druhů fytofágních roztočů, např. svilušky ovocné (Panonychus ulmi), svilušky chmelové (Tetranychus urticae), vlnovníka révového (Colomerus vitis), hálčivce révového (Calepitrimerus vitis) a dalších roztočů lze regulovat pomocí dravého roztoče Typhlodromus pyri. Obvykle postačí jednorázová aplikace tohoto predátora k dlouhodobému tlumení výskytu škodlivých druhů roztočů. Roztoče Typhlodromus pyri je možné použít i při regulaci výskytu svilušky chmelové nejen na ovocných dřevinách, ale též i v kulturách jahodníku, kde současně tlumí výskyt dalšího škůdce – roztočíka jahodníkového (Phytonemus pallidus).
Výskyt škodlivých druhů motýlů v polních plodinách lze regulovat pomocí drobněnek z rodu Trichogramma. Vývoj těchto parazitoidů probíhá ve vajíčkách hostitelských druhů motýlů, takže nedojde k líhnutí housenek, které způsobují poškození porostů. V současné době se používají druhy Trichogramma evanescens a Trichogramma pintoi v porostech kukuřice k regulaci výskytu některých můrovitých motýlů a zavíječe kukuřičného (Ostrinia nubilalis).
Sortiment biologických přípravků je velmi rozsáhlý, ale protože se na ně vztahuje registrační řízení, firmy zabývající se jejich produkcí a distribucí nabízejí z celé škály biopreparátů a bioagens především ty, které jsou na trhu nejžádanější.
Volně žijící predátoři
Kromě záměrně používaných bioagens a biopreparátů se na regulaci populací škůdců v různé míře v jednotlivých agrocenózách podílejí rozličné druhy volně se vyskytujících přirozených nepřátel. Významnou roli těchto druhů při regulaci populací různých fytofágních druhů si většina pěstitelů a farmářů často vůbec neuvědomuje. Volně žijící druhy dravých pavouků, střevlíků, slunéček, páteříčků, zlatooček a dalších predátorů zkonzumují v průběhu vegetace velké množství rozličné kořisti. Regulace škůdců predátory je vydatně podporována různými parazitoidy, např. lumky, lumčíky, chalcidkami, mšicomary a dalšími skupinami parazitoidů a parazitů včetně různých patogenních mikroorganizmů schopných vyvolávat za určitých podmínek různá onemocnění u vnímavých druhů hostitelů. Využívání biologických metod ochrany rostlin při regulaci populací škůdců zlepšuje celkově podmínky nezbytné pro činnost přirozených nepřátel, neboť jejich zavádění do praxe je obvykle spojeno s omezeným používáním vysoce toxických a širokospektrých přípravků chemické ochrany. Naopak jsou preferovány přípravky se selektivním účinkem na populace cílových škůdců, které nedecimují populace přirozených nepřátel v takové míře jako neselektivně působící přípravky. Vytvářením vhodných podmínek pro přežívání a udržení populací přirozených nepřátel v kulturní krajině mohou pěstitelé přímo napomáhat jejich výskytu a zvyšovat tak jejich regulační roli při tlumení výskytu populací škůdců.
